La protección de la Neurona: La Membrana

ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA MEMBRANA CELULAR

La membrana celular de estas células se forma por una doble capa de lípidos o grasas con proteínas de canal (a través de las cuáles pueden pasar algunas moléculas) y proteínas de señal (transmiten una señal al interior de la célula cuando ciertas proteínas se adhieren a ella en su capa externa) que recubre a la neurona para proteger todo lo que se encuentre en su interior. Es encargada de regular el transporte de sustancias que entran y salen de la célula.

Para poder comprender mejor la función neural, que es la actividad más importante que realiza la neurona, es importante que conozcamos el concepto denominado potencial de membrana, que es la diferencia que existen entre la carga eléctrica presente entre el interior y el exterior de la célula.

1. Modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática (bicapa de fosfolípidos)
2. Lado externo de la membrana
3. Lado interno de la membrana
4. Proteína intrínseca de la membrana
5. Proteína canal iónico de la membrana
6. Glicoproteína
7. Moléculas de fosfolípidos organizadas en bicapa
8. Moléculas de colesterol
9. Cadenas de carbohidratos
10. Glicolípidos
11. Región polar (hidrofílica) de la molécula de fosfolípido
12. Región hidrofólica de la molécula de fosfolípido

POTENCIAL DE MEMBRANA

Diferencia de carga eléctrica que hay entre el interior y exterior de una célula, generada por una serie de iones (moléculas) que tienen diferentes cargas (positivas o negativas) y que se encuentran en diversas cantidades en el interior y exterior de la célula.

Esta diferencia de iones se debe a que la membrana celular es semipermeable, por lo que no deja pasar a todas estas moléculas con la misma facilidad. Esta diferencia de carga eléctrica se provoca por dos tipos de fuerza que son opuestas entre sí:

• Fuerza de Difusión: Tiene una naturaleza química y hace referencia al movimiento que realizan las moléculas para desplazarse de regiones donde se encuentran en altas concentraciones a regiones de baja concentración. Por ejemplo, si ponemos una cucharada de sal en un vaso con agua, al principio se irá al fondo, pero conforme vaya pasando el tiempo se distribuirá a lo largo de todo el líquido.
• Fuerza Electrostática: Tiene una naturaleza eléctrica. Hace referencia a la atracción o repulsión de las partículas entre sí de acuerdo con su carga eléctrica. Iones con cargas opuestas se atraen e iones con cargas iguales se repelen. Como en el caso de un imán, si juntamos los polos y son de la misma carga se van a rechazar, pero los de distinta carga se van a atraer. El movimiento de los iones queda influido por los campos eléctricos.

El potencial del interior de la neurona en reposo es unos 70 mV (mili-voltios) menor que el del exterior de la neurona. A este potencial constante de -70 mV se le denomina potencial de reposo, es decir, potencial de membrana en reposo de la neurona. En este estado se dice que la neurona está polarizada.

(IEU Online, s.f.)

EL POTENCIAL DE ACCIÓN

Nuestro cerebro está formado por miles de neuronas, en cuya membrana existe una batería de canales que permite realizar cambios en el potencial de membrana (modificar la carga eléctrica dentro y fuera de la célula) produciendo "potenciales de acción”. 

Las neuronas se encuentran conectadas a través de las sinapsis (que analizaremos en una próxima entrada) permitiéndoles pasar su potencial de acción de una célula a la otra.

La frecuencia, forma y otras características con la que se producen estos potenciales de acción, constituyen un lenguaje que les permite comunicarse unas con otras. Este funcionamiento hace que aprendamos, tengamos memoria, podamos oír, ver, sentir y soñar. Además de manejar al resto del cuerpo, la función de los diversos sistemas y buscar la homeostasis del organismo.

Se entiende como potencial de acción la onda o descarga eléctrica que surge del conjunto al conjunto de cambios que sufre la membrana neuronal debido a las variaciones eléctricas y la relación entre el medio externo e interno de la neurona.

Se trata una única onda eléctrica que se va a transmitir por la membrana celular hasta llegar al final del axón, provocando la emisión de neurotransmisores o iones a la membrana de la neurona postsináptica, generando en ella otro potencial de acción que a la larga acabará llevando algún tipo de orden o información a alguna área del organismo. Su inicio se produce en el cono axónico, cercano al soma, donde pueden observarse una gran cantidad de canales de sodio.

El potencial de acción cuenta con la particularidad de seguir la llamada ley del todo o nada, o se produce o no se produce, no existen posibilidades intermedias. Aunque puede verse influido por la existencia de potenciales excitatorios o inhibitorios que lo facilitan o dificultan.

Todos los potenciales de acción tienen la misma carga, variando únicamente su cantidad: haciendo que un mensaje sea más o menos intenso (por ejemplo, la percepción de dolor que tenemos ante un piquete con una aguja o una puñalada es diferente) no genera cambios en la intensidad de la señal, sino que provoca que se realicen potenciales de acción más frecuentemente.

Se generan en un punto de la neurona y siempre avanzan hacia adelante, es imposible regresar una carga eléctrica generada.

(Instituto Mexicano de Neurociencias, 2020).

Referencias:

Imágenes Libres

IEU Online. (Sin Fecha). Fundamentos Biológicos de la Conducta Humana - Apuntes Digitales // Unidad 2. En Universidad IEU. Consultado el 15 de septiembre de 2021. https://lic.ieu.edu.mx/mod/scorm/player.php?a=17624&currentorg=FBCH_B2_ORG&scoid=37033&sesskey=gIWBfmJFJy&display=popup&mode=normal

Instituto Mexicano de Neurociencias. (2020). La Base del Sistema Nervioso, La Neurona. En Consejo Mexicano de Neurociencias, A.C. Consultado el 15 de septiembre de 2021. https://www.institutosuperiordeneurociencias.org/copia-de-unidad-2-3-neurocardiologi