Fisiología General de la Comunicación Celular (PDF)

Sistema Nervioso Autónomo Docente: Roberto Silva G. Introducción El Sistema Nervioso Autónomo (SNA) o neurovegetativo ejerce el control involuntario y relativamente lento de las funciones viscerales, tales como el aporte de nutrientes, la eliminación de desechos y la distrib...

Sistema Nervioso Autónomo Docente: Roberto Silva G. Introducción El Sistema Nervioso Autónomo (SNA) o neurovegetativo ejerce el control involuntario y relativamente lento de las funciones viscerales, tales como el aporte de nutrientes, la eliminación de desechos y la distribución del flujo sanguíneo. El SNA consta de dos divisiones: el sistema simpático (S) y el parasimpático (PS). Los órganos controlados por el SNA tienen una doble inervación, pues reciben tanto nervios de la división simpática como de la parasimpática Sistema Simpático (S) y Parasimpático (PS). Las divisiones del SNA tienen funciones antagónicas, por lo cual las respuestas de los órganos efectores son la resultante de las órdenes recibidas a través de cada división Sistema Simpático La función fisiológica del sistema simpático consiste en preparar al organismo para las respuestas estresantes, que podrían condensarse en la secuencia “huida, miedo o lucha”. Prepara para realizar un ejercicio físico repentino y extenuante y aumenta el estado de vigilancia o alerta. Parasimpático (PS) El sistema parasimpático ejerce acciones de control de las funciones corporales en situaciones no estresantes. Por ejemplo, existe un predominio del sistema PS durante la digestión y el reposo. En general estimula las funciones reparadoras del organismo. Todos los nervios autónomos llevan fibras exclusivamente motoras. Estos nervios están constituidos por dos tipos de neuronas: las preganglionares y las posganglionares. Los cuerpos de las neuronas preganglionares están situados en el SNC. Sus axones son fibras mielinizadas.  Las neuronas preganglionares hacen sinapsis con las posganglionares, cuyos cuerpos se encuentran dentro de un ganglio, en el trayecto del nervio. Los axones de las neuronas posganglionares son fibras amielínicas y hacen sinapsis con el órgano efector. En el sistema simpático, el cuerpo de la neurona preganglionar se ubica en la médula espinal de las regiones torácica y lumbar. La fibra preganglionar emerge por el interior de la raíz anterior de los nervios raquídeos correspondientes a esos niveles. Luego se separa del nervio raquídeo para ingresar a un ganglio simpático prevertebral o paravertebral, donde está el cuerpo de la neurona posganglionar, con la cual hace sinapsis. El trayecto de esta fibra es corto Desde los ganglios simpáticos sale la fibra posganglionar, más larga, que llega hasta el efector. En algunos casos, la fibra posganglionar se incorpora nuevamente al nervio raquídeo; en otros casos, forma parte de un nervio simpático. Los cuerpos de las neuronas preganglionares del sistema parasimpático se localizan en el tronco encefálico y en la médula espinal de la región sacra. Las fibras preganglionares son largas y discurren por nervios craneales o nervios raquídeos, según el nivel donde está ubicado el cuerpo neuronal. Los ganglios parasimpáticos se encuentran en las paredes de los órganos efectores. Por lo tanto, las fibras de las neuronas posganglionares tienen cortos trayectos. ACETILCOLINA (Ach) Neurotransmisor que se forma en las neuronas colinérgicas a partir de la colina y la acetil coenzima A (AcCoA). Es destruida por las enzimas acetilcolinesteasa (Ach E)y butirilcolinesterasa (BuChE). La acetilcolina ayuda a controlar la memoria y la acción de ciertos músculos. Es un tipo de neurotransmisor. La ACH es una sustancia química elaborada por algunos tipos de neuronas. Sirve para enviar mensajes a otras células, incluso otras células nerviosas, células musculares y células glandulares. Se libera por la terminación del nervio y lleva señales a las células que se encuentran al otro lado de una sinapsis La acetilcolina ayuda a controlar la memoria y la acción de ciertos músculos.  La acetilcolina está ampliamente distribuida en el sistema nervioso central, particularmente implicada en los circuitos de la memoria, los circuitos extrapiramidales, en el sistema nervioso periférico y en el sistema nervioso autónomo. En el SNA también esta ampliada en la sinapsis de los ganglios autónomos, las células cromafines de la médula suprarrenal, todas las terminaciones parasimpáticas y también en la inervación simpática de las glándulas sudoríparas. Normalmente, la acetilcolina se elimina rápidamente una vez realizada su función; esto lo realiza la enzima acetilcolinesterasa que transforma la acetilcolina en colina y acetato. La inhibición de esta enzima provoca efectos devastadores en los agentes nerviosos, con el resultado de una estimulación continua de los músculos, glándulas y el sistema nervioso central. Fisiología general de la comunicación celular Generalidades de la comunicación cell La comunicación celular se trata de pasar un mensaje de una célula a otra. Por ejemplo si a una neurona llega un potencial de acción al terminal, se utilizará para causar un efecto en otra célula que se encuentre en esa vía. En términos generales en las células corporales la comunicación se podría agrupar en una clasificación en tres dimensiones: EXOCITOSIS La exocitosis constituye el principal mecanismo celular para la secreción de neurotransmisores. Este mecanismo comprende la fusión de la vesícula secretora (vesícula sináptica) con la membrana plasmática, lo que produce la liberación de su contenido soluble. SINAPSIS Se trata de la interfase especializada entre una neurona y otra célula nerviosa, muscular o glandular. Este término se utiliza cuando la señal parte de una neurona. La sinapsis es el punto de actuación farmacológica y el punto vulnerable donde se producen alteraciones patógenas.  Hendidura Sináptica El espacio sináptico o hendidura sináptica es el pequeño espacio que existe entre el final de una neurona y el inicio de otra. Se trata de un espacio extracelular de entre 20 a 40 nanómetros y relleno de líquido sináptico que forma parte de la sinapsis neuronal, junto con las neuronas pre y postsinápticas. Según la forma en que se establece la comunicación, las sinapsis se clasifican en dos tipos: eléctricas y químicas. La mayoría de las sinapsis en nuestro organismo son sinapsis químicas. Sinapsis Eléctrica Las sinapsis eléctricas son comunes en los invertebrados. En el hombre, se encuentran en algunas partes del SNC. Las sinapsis eléctricas consisten en el acoplamiento de las células por medio de uniones tipo nexus. A través de los conexones, el potencial de acción se propaga directamente de una célula a la otra. Sinapsis Química En una sinapsis química no hay contacto directo entre las células que se comunican. Las membranas de las dos neuronas están separadas por un breve espacio, la hendidura sináptica y la comunicación está mediada por una sustancia química, el neurotransmisor (NT). Las sinapsis más frecuentes son las que se producen entre el axón de una neurona y las dendritas de otra. En los botones sinápticos se almacenan las vesículas que contienen los neurotransmisores. Cuando el impulso nervioso llega al terminal axónico de la neurona presináptica, las vesículas sinápticas se fusionan con la membrana plasmática. De esta forma, mediante exocitosis, los neurotransmisores son volcados al espacio sináptico.  Una vez producida la exocitosis, las membranas vesiculares se endocitan nuevamente para su reciclaje. La exocitosis de las vesículas sinápticas es disparada por un aumento en la concentración del Ca2+ citoplasmático. Éste ingresa a los botones terminales a través de canales de calcio regulados por voltaje, que se abren con la llegada del potencial de acción. Luego, el calcio es secuestrado rápidamente dentro del botón sináptico.  Los receptores de los neurotransmisores pueden ser ionotrópicos o metabotrópicos. Un receptor ionotrópico es un canal iónico regulado por ligando (se denomina ligando a una molécula que puede unirse específicamente a una proteína; en este caso el ligando es el neurotransmisor). Cuando el neurotransmisor se une a un sitio específico del receptor, éste cambia su conformación y abre su compuerta, dejando ingresar a una determinada especie iónica, por ejemplo, Na+. El ingreso del ión modifica el potencial de membrana en la neurona postsináptica.  Los receptores metabotrópicos son proteínas acopladas a proteína G. La proteína G, situada en la membrana, se activa cuando el neurotransmisor se une al receptor. La proteína G activada interactúa con una enzima encargada de fabricar una molécula llamada “segundo mensajero”. Éste es el responsable de inducir los cambios en la célula postsináptica. La unión del NT al receptor de la membrana postsináptica puede tener efectos excitatorios o inhibitorios. Las sinapsis excitatorias son aquéllas en las cuales el neurotransmisor desencadena un potencial de acción en la neurona postsináptica. Por el contrario, en las sinapsis inhibitorias, la membrana postsináptica se hiperpolariza, es decir, se hace aún más negativa. Esto la aleja de la posibilidad de generar un potencial de acción.