Excitabilidad Celular y Transmisión Sináptica

Potencial de Acción

El potencial de acción (PA) es una señal eléctrica que se propaga a lo largo de la membrana celular de las células excitables, como las neuronas. Se produce por un cambio rápido en el potencial de membrana, pasando de un valor negativo en reposo a un valor positivo y luego volviendo al reposo.

Etapas del Potencial de Acción:

1. Reposo: La membrana se encuentra en un potencial de membrana en reposo, típicamente alrededor de -70 mV.
2. Despolarización: Un estímulo provoca la apertura de canales de sodio (Na+), permitiendo la entrada de Na+ a la célula. Esto hace que el potencial de membrana se vuelva más positivo.
3. Repolarización: Los canales de Na+ se inactivan y se abren canales de potasio (K+), permitiendo la salida de K+ de la célula. Esto hace que el potencial de membrana vuelva a ser negativo.
4. Hiperpolarización: La salida de K+ puede ser excesiva, llevando el potencial de membrana a un valor más negativo que el potencial de reposo.
5. Retorno al Reposo: Los canales de K+ se cierran y la bomba Na+/K+ restablece las concentraciones iónicas a sus niveles de reposo.

Canales Iónicos

Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso selectivo de iones a través de la membrana celular. Son esenciales para la generación y propagación del potencial de acción.

Tipos de Canales Iónicos:

• Canales activados por voltaje: Se abren y cierran en respuesta a cambios en el potencial de membrana.
• Canales activados por ligando: Se abren cuando una molécula específica (ligando) se une a ellos.
• Canales activados por estímulos mecánicos: Se abren en respuesta a estímulos mecánicos, como la presión o el estiramiento.

Transmisión Sináptica

La transmisión sináptica es el proceso mediante el cual las neuronas se comunican entre sí y con otras células, como las células musculares. Se produce en la sinapsis, un espacio entre dos células que se comunican.

Tipos de Sinapsis:

• Sinapsis eléctrica: Las células están conectadas directamente por uniones gap, lo que permite el paso directo de iones entre ellas.
• Sinapsis química: La neurona presináptica libera neurotransmisores al espacio sináptico. Estos neurotransmisores se unen a receptores en la neurona postsináptica, desencadenando una respuesta.

Proceso de la Sinapsis Química:

1. Llegada del potencial de acción a la terminal presináptica.
2. Apertura de canales de calcio (Ca2+) activados por voltaje.
3. Entrada de Ca2+ a la terminal presináptica.
4. Fusión de vesículas sinápticas con la membrana presináptica y liberación de neurotransmisores al espacio sináptico.
5. Unión de los neurotransmisores a los receptores postsinápticos.
6. Apertura o cierre de canales iónicos en la membrana postsináptica.
7. Generación de un potencial postsináptico excitador (PPSE) o inhibitorio (PPSI).
8. Eliminación o recaptación de los neurotransmisores del espacio sináptico.

Conclusión

La excitabilidad celular y la transmisión sináptica son procesos fundamentales para el funcionamiento del sistema nervioso. La comprensión de estos procesos es esencial para entender cómo las neuronas se comunican entre sí y cómo se procesa la información en el cerebro.

Glosario

• Potencial de acción: Cambio rápido y transitorio en el potencial de membrana de una célula excitable.
• Canales iónicos: Proteínas transmembrana que permiten el paso selectivo de iones a través de la membrana celular.
• Sinapsis: Espacio entre dos células que se comunican.
• Neurotransmisor: Molécula química que transmite señales entre neuronas.
• Potencial postsináptico excitador (PPSE): Despolarización de la membrana postsináptica que aumenta la probabilidad de que se genere un potencial de acción.
• Potencial postsináptico inhibitorio (PPSI): Hiperpolarización de la membrana postsináptica que disminuye la probabilidad de que se genere un potencial de acción.