Impulso en las neuronas

Las neuronas las células nerviosas responsables de la conducción de los impulsos, tienen unas extensiones filamentosas denominadas dendritas y axones, que actúan como “cables” del sistema nervioso. Un conjunto de axones o dendritas forman un nervio, que suele estar recubierto de tejido conjuntivo. Las dendritas son vías de entrada de los impulsos nerviosos a las neuronas y los axones son vías de salida. Son células realmente notables, que deben satisfacer unas necesidades poco habituales. Han de ser capaces de conducir impulsos sin una pérdida significativa de la señal pero con la rapidez suficiente para permitir a un animal correr con agilidad. La conducción nerviosa se realiza no por un flujo de electrones, como en los cables, sino mediante ondas de potencial eléctrico de membrana en la superficie del axón. Las fibras nerviosas o axones, puede ser de dos tipos:

·         Mielinicas, llamadas así por estar recubiertas con la membrana de unas células llamadas células de   Schwann. Esta membrana se enrolla varias veces alrededor de la fibra nerviosa, que es muy rica en un   fosfolípido llamado mielina. De este modo, varias células de Schwann llegan a cubrir toda la fibra constituyendo una especie de cubierta llamada VAINA DE MIELINA. Como la vaina está formada por varias   células, en los puntos de contacto entre células contiguas esa cubierta queda interrumpida, recibiendo esos   lugares el nombre de NODOS DE RANVIER.

·         AMIELÍNICAS o desnudas, son las fibras que no están recubiertas por vaina de mielina.

 La transmisión del impulso nervioso de una célula excitable a otra tiene lugar por medio de la sinapsis.los mediadores químicos de la sinapsis son pequeñas moléculas especializadas, llamadas neurotransmisores.

La transducción del impulso auditivo en impulso nervioso se lleva a cabo en las células ciliadas que tapizan las cavidades del oído interno. Las ondas sonoras se transmiten, a través del tímpano y de la cadena de huesecillos, a la endolinfa que rellena el oído interno. Los sonidos se convierten así en vibraciones de este fluido. A su vez, los movimientos de la endolinfa hacen vibrar la membrana basilar y se desplaza el penacho de las células ciliadas. Este desplazamiento abre conductos específicos para el K⁺, que es el catión más abundante de la endolinfa y la entrada de K⁺ produce la despolarización de la célula ciliada. A su vez, esta despolarización permite la apertura de conductos para el Ca²⁺ en la base de la célula, y la entrada de Ca²⁺ cataliza la fusión de vesículas sinápticas con la membrana plasmática de la célula, en contacto con una neurona. De este modo la onda sonora ha dado origen, en una neurona, a un potencial de acción que será transmitido al cerebro.

Las células especializadas en la transducción de impulsos luminosos en impulsos nerviosos son los bastones y los conos de la retina. Los conos permiten distinguir colores, pero la detección de la señal luminosa propiamente dicha corresponde a los bastones.los bastones de la retina constan de: segmento externo, segmento interno, zona nuclear y cuerpo sináptico, este último en contacto con una neurona sensitiva.

El segmento externo da la forma característica a la célula y contiene un millar de discos o sacos aplanados, llenos de Ca²⁺. En la membrana de estos sacos se encuentran el pigmento fotosensible (I I-cis-retinal, derivado de la vitamina A) como grupo prostético de la proteína rodopsina. El segmento interno contiene la bomba de sodio responsable del potencial de reposo.

La llegada de un fotón 11-cis-retinal hace que este cambie de configuración de Cis a Trans, y, a su vez, esto cambia la configuración de la rodopsina. El proceso que tiene varios pasos intermedios, se completa en una fracción de segundo. Como consecuencia del cambio conformacional de la rodopsina, se altera la permeabilidad del disco que ha captado el fotón, y hay una liberación de Ca²⁺ al citosol. El Ca²⁺ liberado disminuye la permeabilidad de la membrana plasmática al Na⁺, con lo que la entrada de este ion por difusión pasiva desciende.

Como el bombeo de Na⁺ al medio extracelular, al nivel del segmento interno permanece, constante, la disminución de la concentración intracelular de Na⁺ hace que el potencial de membrana sea más negativo adentro, es decir, que la célula se hiperpolariza. Esta hiperpolarizacion se transmite al cuerpo sináptico, y origina un impulso nervioso en la neurona de la zona visual.

 Cuando una onda de este tipo pasa por un punto de un axón o una dendrita, el potencial de reposo de la membrana se modifica momentáneamente a un potencial de acción en movimiento que constituye el impulso. Para comprender la forma en que esto ocurre, debemos examinar cómo se generan los potenciales de membrana y como puede modificarse.