Velocidad de conducción y tipos de fibras nerviosas
La velocidad a la que el impulso nervioso (excitación) se propaga a través de las prolongaciones neuronales depende estrictamente de la estructura anatómica y del diámetro de la propia fibra. Dependiendo de estos parámetros, se distinguen tres categorías principales de conductores:
- Tipo A (fibras mielínicas gruesas): Las autopistas más rápidas del sistema nervioso. Su diámetro varía entre 3 y 20 µm, y la velocidad de transmisión de la excitación alcanza la cifra récord de 120 m/s.
- Tipo B (fibras mielínicas finas): Estructuras más modestas en sus parámetros. Con un diámetro de aproximadamente 3 µm, son capaces de conducir la señal nerviosa a una velocidad de hasta 15 m/s.
- Tipo C (fibras amielínicas): Los conductores más lentos del organismo. Al carecer de un aislamiento denso de mielina, transmiten el impulso a una velocidad que no supera los 2 m/s.
Arquitectura de la fibra mielínica en el SNC
En el encéfalo y la médula espinal, los oligodendrocitos —células especializadas de la macroglía— son los encargados de crear un aislamiento eléctrico fiable. Su característica única radica en que un solo elemento de estos es capaz de mielinizar simultáneamente varios axones vecinos con sus prolongaciones (a diferencia del sistema nervioso periférico, donde esta tarea la realizan de forma individual las células de Schwann).
Estructuralmente, la fibra mielínica del sistema nervioso central consta de los siguientes elementos:
- Axón: el cilindro axis central de la célula nerviosa por el cual viaja directamente la señal eléctrica.
- Vaina de mielina: un potente aislamiento eléctrico que representa una espiral densa de múltiples vueltas de la membrana plasmática del oligodendrocito alrededor del axón.
- Nodo de Ranvier: un segmento estrecho y amielínico del axón, ubicado estrictamente en el límite de los territorios cubiertos por mielina.
- Mesaxón interno: el punto de inicio del enrollamiento. Es un pliegue doble de la membrana (duplicatura del plasmalema) que se adhiere directamente al axón.
- Mesaxón externo: la duplicatura final del plasmalema, situada en la superficie externa de la vaina de mielina (lugar donde finaliza el enrollamiento).
- Bolsillos de citoplasma: pequeños fragmentos aislados (isotes) de citoplasma de la célula formadora que se conservan entre las espiras de aislamiento dentro de la vaina.
Ultraestructura de la sinapsis
Los datos de la microscopía electrónica desmintieron para siempre la antigua teoría del sincitio (red continua de neuronas). Se demostró de manera fehaciente que cada neurona está encerrada en su propia membrana plasmática cerrada. La comunicación entre las células se realiza exclusivamente a través de sinapsis mediante sustancias transportadoras químicas específicas: los neurotransmisores.
Morfológicamente, una sinapsis clásica se divide en tres zonas clave:
- Parte presináptica: la dilatación terminal del axón de la neurona transmisora. Es una especie de almacén donde se guarda la reserva de neurotransmisor en vesículas sinápticas especiales. También hay una gran cantidad de mitocondrias que proporcionan los procesos de alto consumo energético.
- Hendidura sináptica: el espacio físico que separa por completo a las células en contacto. Las moléculas del neurotransmisor deben superar esta distancia para que la transferencia del impulso sea exitosa.
- Parte postsináptica: la membrana receptora de la célula diana que lee la información química entrante.
Clasificación de las sinapsis e inicio de la transmisión
En las microfotografías electrónicas, en la región de las sinapsis se revelan claramente engrosamientos osmiófilos especiales en las membranas. Según el grado de expresión, las sinapsis se dividen en dos clases (esta hipótesis sobre la relación entre la estructura morfológica y la función fue plenamente confirmada por estudios inmunohistoquímicos con anticuerpos contra neurotransmisores y enzimas de su biosíntesis):
- Asimétricas (sinapsis de tipo I de Gray): está engrosada predominantemente la membrana receptora (postsináptica). Por su función, son contactos excitadores.
- Simétricas (sinapsis de tipo II de Gray): ambas membranas en contacto están engrosadas de manera aproximadamente igual. Desempeñan una función inhibidora.
La etapa inicial de la transmisión sináptica representa una secuencia estricta de eventos fisiológicos:
- Un impulso excitador (potencial de acción) llega al botón sináptico del axón.
- Se produce una rápida despolarización de la membrana presináptica.
- En respuesta al cambio de carga eléctrica en la membrana, se abren los canales de calcio dependientes de voltaje.
- Los iones de calcio se precipitan masivamente hacia el interior de la dilatación terminal.
- El calcio interactúa con varias proteínas intracelulares, lo que en última instancia conduce a la fusión de las vesículas sinápticas con la membrana presináptica y a la preparación para la liberación del neurotransmisor.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué células forman parte de la macroglía y la microglía?
La macroglía y la microglía incluyen varios tipos de células gliales del sistema nervioso central y periférico.
- Macroglía: incluye la astroglía (células estrelladas), la glía ependimaria y la oligodendroglía. Las variedades de oligodendroglía en el sistema nervioso periférico también incluyen los gliocitos anficitos (células satélite, gliocitos ganglionares) y los neurolemocitos (células de Schwann).
- Microglía: está representada por macrófagos gliales que se desarrollan a partir de promonocitos. Según su estado funcional, se subdividen en ameboides, en reposo (ramificadas) y microglía reactiva.
¿Qué funciones realizan los astrocitos en el sistema nervioso central?
Los astrocitos realizan múltiples funciones en el sistema nervioso central, las cuales se llevan a cabo gracias a sus prolongaciones.
- De soporte: forman una red de sostén en todo el volumen del encéfalo, y las prolongaciones de los astrocitos fibrosos forman el armazón (septos) en la sustancia blanca.
- De barrera: participan en la formación de la barrera hematoencefálica al formar membranas limitantes gliales (manguito astrocitario) en la superficie de los vasos sanguíneos.
- De transporte y trófica: aseguran el transporte de sustancias entre los capilares y las neuronas.
- Reguladora: secretan factores de crecimiento de los neurocitos, regulando el desarrollo cerebral y la regeneración.
- Metabólica: participan en el metabolismo de los neurotransmisores.
¿Cuáles son la estructura y las funciones de la glía ependimaria?
La glía ependimaria es el tejido que reviste el canal ependimario de la médula espinal y los ventrículos cerebrales.
Estructura del epéndimo:
- Principalmente es una capa monocelular de células de forma cilíndrica (ependimocitos), aunque en algunas regiones puede ser estratificada.
- Se diferencia del epitelio por la ausencia de membrana basal y de filamentos de queratina.
- La superficie apical de las células presenta microvellosidades y cilios móviles (cinocilios), mientras que de la base pueden partir prolongaciones largas (tales células se denominan tanicitos).
- Las células están unidas por interdigitaciones y nexos.
Funciones del epéndimo:
- Producción y transporte de LCR: secreción de líquido cefalorraquídeo y facilitación de su flujo mediante los cilios.
- De barrera: participación en la formación de la barrera hematoliquoral.
Sinapsis asimétrica: Activa (excitadora, tipo I). Simétrica: Tranquila (inhibidora, tipo II).
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué se diferencian la mielinización en el SNC y en el SNP?
En el sistema nervioso central, la mielina es formada por las prolongaciones de los oligodendrocitos, pudiendo una sola célula envolver varios axones a la vez. En el sistema periférico, esta tarea la realizan las células de Schwann.
¿Qué es un nodo de Ranvier?
Es un segmento estrecho del axón que carece de vaina de mielina. Se ubica en el límite de los territorios cubiertos por mielina y desempeña un papel fundamental en la conducción del impulso nervioso.
¿Cómo participan los iones de calcio en la transmisión sináptica?
Durante la despolarización de la membrana se abren los canales de calcio. Los iones de calcio entran en el botón sináptico del axón y se unen a las proteínas, lo que obliga a las vesículas sinápticas a fusionarse con la membrana y liberar el neurotransmisor.
Qué más repasar sobre el tema
- El papel de los mediadores específicos en la hendidura sináptica
- Estudios inmunocitoquímicos de las enzimas de biosíntesis
- Mecanismos de despolarización de la membrana presináptica
- Etapas posteriores de la transmisión sináptica tras la fusión de las vesículas
- Diferencias entre las células de Schwann y la macroglía del SNC
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