Transmisión de excitación: función, tarea y enfermedades

Transmisión de excitación de célula a célula, incluso desde neurona a la célula nerviosa - ocurre a través de sinapsis. Estas son uniones entre dos células nerviosas o entre neurona y otras células tisulares especializadas para la transmisión y recepción de señales. En la mayoría de los casos, la transmisión de señales se produce a través de las llamadas sustancias mensajeras (neurotransmisores); sólo en el caso de la transmisión de una célula muscular a otra, la transmisión de excitación también puede producirse a través de un potencial eléctrico. La transmisión de excitación también se conoce como ”'transmisión”'.

¿Qué es la transmisión de excitación?

Transmisión de excitación de célula a célula, incluso desde neurona a la célula nerviosa - se produce a través de sinapsis. La enorme cantidad de células del cuerpo humano debe poder comunicarse entre sí o recibir instrucciones para producir un comportamiento particular del organismo, como el músculo contracciones. Este proceso multifacético se produce a través de la transmisión o transducción de excitación diferencial. La mayor parte de la transmisión excitadora se transmite en sinapsis por activación y liberación de sustancias transmisoras. Por tanto, esta transmisión y, si es necesario, la de potenciales de acción a múltiples receptores generalmente ocurre químicamente a través de sinapsis químicas donde las sustancias mensajeras o neurotransmisores se transfieren a la célula receptora. En este proceso, los botones de fin de sinapsis no tienen contacto directo con la celda objetivo, pero están separados de ella por la hendidura sináptica del orden de 20 a 50 nanómetros. Esto ofrece la posibilidad de alterar o inhibir las sustancias transmisoras en el hendidura sináptica que tienen que cruzar, es decir, convertirlos en sustancias inactivas. La potencial de acción luego se cancela de nuevo. Las células musculares también se pueden conectar entre sí mediante sinapsis eléctricas. En este caso, los potenciales de acción se transmiten en forma de impulsos eléctricos directamente a la siguiente célula muscular o incluso a muchas células simultáneamente.

Función y tarea

Los seres humanos tenemos aproximadamente 86 mil millones de células nerviosas. Es necesario controlar una gran cantidad de circuitos regulatorios y muchas acciones voluntarias y con un propósito, así como las reacciones de soporte vital a las amenazas externas. Se debe hacer que el número extraordinariamente grande de células corporales trabaje juntas de manera coordinada para implementar las reacciones necesarias y deseadas de todo el organismo. Para realizar estas tareas, el cuerpo está atravesado por una densa red de los nervios que, por un lado, reportan información sensorial de todas las regiones del cuerpo al cerebro y, por otro lado, permiten que el cerebro transmita instrucciones a órganos y músculos. La marcha erguida por sí sola pone en acción millones de células nerviosas para un movimiento coordinado, comprobando, comparando y procesando simultánea y constantemente en el cerebro la posición de las extremidades, la dirección de la gravedad, la velocidad de avance y mucho más, para enviar contracción y relajación señales a partes específicas del músculo en tiempo real. Para realizar estas tareas, el cuerpo tiene a su disposición un sistema único de transmisiones o transducciones excitadoras. Típicamente, una señal debe transmitirse de una célula nerviosa a otra o de una célula nerviosa a una célula muscular u otra célula de tejido. En algunos casos, también es necesaria la transmisión de señales entre las células musculares. En la mayoría de los casos, un potencial de acción se transmite eléctricamente dentro de una célula nerviosa y, al alcanzar el punto de contacto (sinapsis) con la siguiente célula nerviosa, se convierte nuevamente en la liberación de sustancias mensajeras específicas o neurotransmisores. La neurotransmisor debe cruzar el hendidura sináptica y, después de la recepción por la célula receptora, se convierte de nuevo en el impulso eléctrico y se transmite. El desvío de la transmisión de señales a través de los intermedios químicos es importante porque los neurotransmisores específicos solo pueden acoplarse a receptores específicos, lo que hace que las señales sean selectivas, lo que no sería posible con señales puramente eléctricas. Se desencadenaría un caos salvaje de reacciones. Otro punto importante es que los mensajeros se pueden alterar o incluso inhibir durante el paso a través de la hendidura sináptica, lo que puede ser equivalente a la cancelación de la potencial de acción. Solo la transmisión de señales entre las células musculares puede ser puramente eléctrica a través de sinapsis eléctricas. En este caso, las llamadas uniones gap permiten que las señales eléctricas se transmitan directamente del citoplasma al citoplasma. En las células musculares, especialmente las células del músculo cardíaco, esto tiene la ventaja de que muchas células pueden sincronizarse a largas distancias para la contracción.

Enfermedades y trastornos

Las grandes ventajas de convertir potenciales de acción eléctricos en neurotransmisores específicos, lo que permite la señalización selectiva simultánea y necesaria, al mismo tiempo conlleva el riesgo de interferencias y ataques dañinos. Básicamente, existe la posibilidad de que las sinapsis se sobreexciten o inhiban. Esto significa que las toxinas o las drogas puede desencadenar espasmos o parálisis en las sinapsis neuromusculares. Si las sinapsis en el SNC se ven afectadas por toxinas o las drogas, aparecen efectos psicológicos de leves a graves. Ansiedad, dolor, fatiga o la irritabilidad puede ser causada sin ninguna razón aparente al principio. Hay varias formas de influir en la transmisión. Por ejemplo, toxina botulínica inhibe el vaciado de vesículas en la hendidura sináptica para que no neurotransmisor se transmite, lo que resulta en parálisis muscular. El efecto contrario lo produce el veneno de la viuda negra. Hay un vaciado total de las vesículas, por lo que la hendidura sináptica se inunda literalmente de neurotransmisores, lo que conduce a espasmos musculares intensos. Síntomas similares a los de toxina botulínica ocurren con sustancias que evitan la recaptación de los neurotransmisores por parte de la célula receptora. También hay otras formas de prevenir o perjudicar la transmisión de excitación. Por ejemplo, algunas sustancias pueden ocupar los receptores de un determinado neurotransmisor, causando parálisis.