La Armonia, La Sinapsis y La Electricidad neuronal, Franz Schubert – Ave Maria

Uno de los temas que más me apasiona desde que lo conocí allá por el año 1993

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sinapsis[synapsis (1ª y 2ª acep.), synapse (2ª acep.)]

1. f. (Histol.) Relación funcional de contacto entre las terminaciones de las células nerviosas.
2. f. (Genét.) Proceso de asociación de cromosomas homólogos típico de la profase meiótica.
sýn σύν gr. ‘con’, ‘unión’ + hap- ἅπτω gr. ‘tocar’, ‘estar en contacto’ + -si(s)/-s(o)- gr.
Leng. base: gr. Antigua reintroducida con cambio de significado. En gr. (s. IV a.C.) sýnapsis σύναψις es ‘punto de contacto’, ‘contacto’; reintroducida en 1895 por J.E.S. Moore en ingl. para la 2ª acep., la 1ª acep. por M. Foster en 1897.     
En este camino seguiremos el libro de Neil R. Carlson, Fisiología de la conducta, de la editorial Ariel Neurociencia del año 2000.

Todo lo que en Psicología nos atañe tiene su base de control en el cerebro y la médula espinal, por ello, considero primordial tener unos conocimientos básico de su fisiología. 

Actualmente se están realizando experimentos psicológicos para enviar una tripulación humana a Marte, se supone que será un viaje de casi 600 días, entonces han preparado un gran hermano científico para  investigar sobre la convivencia, aparte claro está de el resto de experimentos a nivel tecnológico, aeronáutico, de ingeniería, de física, de química y todas las ciencias involucradas en un evento como es mandar un “cohete al espacio”.
Nuestro afán por conocer lo que hay en el exterior de nuestro cuerpo ha tenido muchos límites, religiosos, culturales, sociales, entre otros. Esa curiosidad ha llevado a las personas a evolucionar social, cultural y tecnológicamente. Explorar sendas terrestres y marítimas, ha sido una constante en la evolución humana. Sin embargo, todo lo referente al cuerpo humano y su conducta se ha visto envuelto en un velo más o menos transparente, de las religiones, la tecnología del momento, la cultura y la sociedad en general.
A lo largo de la historia, las enfermedades mentales se han relacionado con la religión o con la magia. Tenemos que apelar a la Psiquiatría para introducirnos en la cronología sobre los estudios de la anatomía del cerebro. 

Prehistoria El hombre del neolítico realizaba trepanaciones craneales, incluso en sujetos vivos que sobrevivieron a la intervención. La finalidad con que se practicaban es objeto de debate (¿extraer un demonio, tratamiento de fracturas o de huesos astillados?), pero no hay duda de que los primeros humanos consideraban el cráneo como una parte privilegiada del organismo.

Observando las actuales culturas primitivas se denota el uso de sustancias alucinógenas con finalidades mágicas o rituales. En México antiguo se consumía el peyote; eran asimismo ampliamente utilizadas la amanita y la belladona.
Mesopotamia La enfermedad se consideraba un castigo divino, y la práctica médica estaba en manos de sacerdotes. Para conseguir la curación se debía descubrir cuál era el pecado que se había cometido. Se realizaba entonces un interrogatorio exhaustivo explorando aspectos psíquicos tales como si se ha robado, cometido adulterio, etc. En el tratamiento se utilizan sacrificios, oraciones, salmodias, ceremonias, fórmulas mágicas…
Antiguo Egipto En el Papiro de Ebers (XVI aC) se comentan varios transtornos mentales y se hace referencia a la epilepsia.

El papiro egipcio de Edward Smith (1550 a.c.) reconoce por primera vez en la historia, al cerebro como “localización de las funciones mentales”. Asimismo atribuye al cerebro funciones motoras.

En el templo de Imhotep (Menfis) se utilizaban los sueños con fines terapéuticos, precedente claro de la práctica que se desarrollaría siglos más tarde en los templos griegos.

Los egipcios descubrieron el trastorno emocional que los griegos llamarían “histeria”. Lo atribuían a una malposición del útero, por lo que fumigaban la vagina con la intención de devolverlo a su posición.
Influencia India La influencia india sobre la psiquiatría reside en el budismo. De hecho, se ha recurrido a la meditación budista como forma de psicoterapia para trastornos mentales.
Israel Analizando los textos del Antiguo Testamento constatamos que se interpreta la locura como un castigo de Dios.

La epilepsia se describe en el Antiguo y el Nuevo Testamento.
Influencia griega Los griegos fueron los primeros en estudiar las enfermedades mentales desde el punto de vista científico, separando el estudio de la mente de la religión. Los filósofos (los máximos exponentes son Sócrates, Platón y Aristóteles) desarrollan varias teorías sobre el alma y sobre la doctrina del conocimiento. Platón (427-347 a.c) Planteó como método curativo la dialéctica verbal entre médico y paciente, un diálogo destinado a curar mediante el conocimiento filosófico.

Los griegos emplearon tres tratamientos psicológicos: inducción al sueño, la interpretación de los sueños y el diálogo con el paciente.

Templos de la salud de Asclepio: aparecieron el s VI a.C. en Tesalia. Tras una ceremonia el paciente dormía hasta que el dios le visitaba en sueños. Se trata de un uso terapéutico de los fenómenos oníricos.

Hipócrates (460-370 a.C.) fue denominado el padre de la medicina. Ubicó en el cerebro la capacidad para pensar, sentir o soñar. De la misma manera, fue el primero en describir y clasificar enfermedades como la epilepsia, la manía, paranoia, delirio tóxico, fobias e histeria. Postuló la doctrina de los temperamentos, que ha influido notablemente en las teorías que describen la conducta. Existen en el cuerpo 4 humores que se corresponden con 4 temperamentos: sangre –> sanguíneo, flema (linfa) –> flemático, bilis (amarilla) –> bilioso y atrabilis (bilis negra) –> atrabiliario. Estas denominaciones del temperamento perduran hoy en día, incluso en el lenguaje popular.

Herófilo (325 a.C.), el más notable exponente de la Escuela de Alejandría, describió,entre otras, la estructura encefálica que lleva su nombre (la prensa de Herófilo). Estudió los órganos de los sentidos y señaló que la acción pensante se asienta en el cerebro.
Roma Celso (s. I d.C.) ofrece musicoterapia como tratamiento de la locura. Utiliza el término insania para describir las enfermedades mentales.

Los más prestigiosos médicos de la Roma clásica eran de origen griego:

  • Dioscórides (s. I d.C.) comenta numerosas propiedades terapéuticas de las plantas. Para la epilepsia, por ejemplo, ofrece 45 remedios distintos.
  • Galeno (s. II d.C) fue el más famoso médico de la antigüedad después de Hipócrates. Localizó el alma racional en el cerebro. Sus estudios de las lesiones cerebrales le llevaron a postular que las lesiones encefálicas de un lado se corresponden con alteraciones en las extremidades del lado opuesto.
¿Qué sucedió entre los siglos II y X para que se olvidara el cerebro?
Edad Media En este periodo, la psiquiatría apareció con el nombre de demonología, ya que la Iglesia excluyó a la psiquiatría de la medicina. De esta manera, las enfermedades mentales fueron consideradas como posesiones demoniacas.

Arnau de Vilanova (c.1.238 – 1.311) fue uno de los más prestigiosos médicos de su tiempo. Su controvertida personalidad y su extensa obra, en parte apócrifa, hacen de él un personaje curioso. Sus teorías aparecen a veces influídas por la astrología y por la magia.

La medicina árabe floreció en la Edad Media; los árabes consiguieron rescatar algunos textos de los sabios de la Grecia clásica. Las principales figuras de la medicina árabe medieval fueron:

  • Avicena (=Ibn Sina, 980 – 1.037) médico persa, el máximo exponente de la medicina árabe. Su texto médico, conocido como “Canon”, ha sido quizás el más influyente a lo largo de la historia de la medicina. En el Canon se ocupa de la locura, entre otras enfermedades psiquiátricas
  • Razés (=Al Razi, 865 – 925) médico persa anterior a Avicena, describió ampliamente varias enfermedades mentales y alguna curación usando métodos psicoterapéuticos
  • Maimonides (=Moshe ben Maimon, 1.135 – 1.204) médico y filósofo de religión judía del califato de Córdoba que sufrió el exilio a Egipto. Trata en su obra de aspectos de higiene mental.

Los Hospitales para enfermos mentales: la creación de establecimientos especialmente destinados a la acogida de los enfermos mentales tiene su auge en la Edad Media. Los precedentes los encontramos en Jerusalén (s. V d.C.), Fez y Bagdad (s. VIII, Dayr Hizquil = Casa para enfermos mentales), El Cairo (año 800) y en Siria, Damasco y Alepo (s. XIII).

En Europa Occidental aparecen los sanatorios de Metz (año 1.100), Braunschweig (1.224), Bedlam (1.377) y Valencia (1.409). En la creación del Hospital de la Santa Creu de Barcelona (1.401) se estableció un departamento específico para enfermos mentales.

La brujería constituye un fenómeno típico de la Edad Media. La Inquisición persiguió cruelmente a las brujas, muchas de las cuales eran personas con transtornos mentales. Algunos fenómenos de psicopatología colectiva se produjeron en la misma época, por ejemplo la “locura de los danzantes”.

En el Decamerón (1.349 – 51), Boccaccio describe las variopintas reacciones psicológicas del pueblo frente a la temida epidemia de peste que azotó Europa.

Renacimiento En la época del Renacimiento se destruyó toda la herencia ciéntifica de la época clásica. La brujería y la posesión del demonio fueron explicaciones comunes para las enfermedades mentales. El tratamiento prescrito era la tortura y la cremación para liberar el alma del desdichado.

  • Vesalio (1.514 – 1.564) es el autor del célebre texto anatómico “De humani corporis fabrica”, magníficamente ilustrado, dividido en siete libros, obra cumbre de la anatomía que destierra definitivamente las ideas erróneas de Galeno. En ella se describe la estructura del cerebro.
  • Leonardo da Vinci seccionó el cerebro y estudió la estructura de los nervios craneales. Sus dibujos anatómicos no tuvieron difusión y por lo tanto su influencia fue casi nula.
  • Falopio (1.523 – 1.562) estudió los nervios craneales y los músculos motores del ojo.
  • Varolio (1.543 – 1.575) autor de una extensa obra sobre la anatomía del cerebro, describió la protuberancia del tronco encefálico, conocida todavía hoy como “puente de Varolio”.
  • Paracelso (Teofrast Bombast Von Hohenheim, 1.493 -1.541) personaje innovador y controvertido, escribió un pequeño libro titulado “Sobre las enfermedades que privan de la razón”. En él expone que las enfermedades mentales no son de origen divino, sino por causas naturales. Ofrece una nueva clasificación de éstas en cinco grupos: epilepsia, manía, locura verdadera, baile de San Vito y “suffocatio intellectus”. La locura verdadera la subdivide a su vez en cinco tipos: lunáticos, insanos, vesánicos, melancólicos y obsesos.
El siglo XVII
  • René Descartes (1.596 – 1.650) en su obra “Traité des passions de l’âme” (1.649) localiza el alma en la glándula pineal, ligando de esta forma un concepto inmaterial con una estructura anatómica material. Pero lo fundamental de Descartes es que su obra filosófica supuso un punto de inflexión en la historia del pensamiento.
  • Thomas Willis (1.621 – 1.675) profesor en Oxford, fijó el conocimiento de las estructuras encefálicas en su obra “Cerebri anatome” (1.664) y describió el polígono arterial de la base del cerebro que lleva su nombre.
  • Thomas Sydenham (1.624 – 1.689) además de analizar un tipo de corea, realizó varias descripciones de la histeria.
La Ilustración (siglo XVIII)
  • George Ernst Stahl (1.659 – 1.734) dividió las enfermedades psiquiátricas en dos grandes grupos: simpáticas (en las que se encontraba afectación de algún órgano) y patéticas (en las que no se hallaba patología orgánica). Esta clasificación influyó en algunas escuelas posteriores.
  • William Cullen (1.710 – 1.790) elaboró una clasificación de la enfermedad mental y fue el primero en utilizar el término “neurosis”
  • Philippe Pinel (1745-1826) Este médico francés cambió la actitud de la sociedad hacia los enfermos mentales. Pinel fue nombrado en 1795 director de La Salpêtrière, en París. Liberó a los enfermos mentales de sus cadenas. En su tratado de la insanía clasificó las enfermedades mentales en cuatro tipos: manía, melancolía, idiocía y demencia, y explicó su origen por la herencia y las influencias ambientales.
  • Johann Reil (1759-1813) Creador de la psicoterapia racional y fundador de la primera revista de psiquiatría.
El siglo XIX Existen tres tendencias decimonónicas nacidas con pretensiones científicas que no han prosperado: el mesmerismo, la fisiognomía y la frenología.

  • Franz Anton Mesmer (1.734 – 1.815) postuló la doctrina del magnetismo animal, según la cual existe un fluido universal que facilita las influencias entre los seres vivos y los cuerpos inanimados y celestes. Este fluido sería transmisible mediante los pases magnéticos. Las sesiones de Mesmer se hicieron famosas, y constituyen un ejemplo del uso de la sugestión.
  • Johann Caspard Lavater (1.714 – 1.801) destacó en el campo de la fisiognomía: pretendía mediante el estudio de los rasgos faciales conocer el carácter de cada persona. Su texto básico se publicó en 1.772.
  • Franz Joseph Gall (1.758 – 1.828) fue el iniciador de la frenología. Esta doctrina pretendía conocer el estado de ciertas funciones cerebrales mediante la palpación del cráneo. El difusor de la frenología en España fue Mariano Cubí, quien la introdujo en Barcelona en 1.842.


En el campo científico, es de destacar la obra de los fisiólogos y anatomistas que permitió profundizar el conocimiento del sistema nervioso.

  • François Magendie (1.783 – 1.855) demostró en 1.822 la diferencia entre fibras nerviosas sensitivas y motoras, en 1.823 la rigidez que aparece en los animales descerebrados y en 1.825 los efectos de las lesiones del cerebelo.
  • Claude Bernard (1.813 – 1.878) abordó todos los campos de la fisiología. En el aspecto concerniente a la psiquiatría es interesante su obra “Leçons sur la physiologie et la pathologie du système nerveux”, publicada en dos tomos en 1.858
  • Camilo Golgi ideó técnicas de tinción del sistema nervioso.


En cuanto a la clínica psiquiátrica, las figuras más relevantes son:

  • Santiago Ramón y Cajal premio Nobel de medicina, realizó estudios fundamentales para el conocimiento del sistema nervioso a través del estudio de la neurona.
  • Jean Martin Charcot (1.825 – 1.893) estudió los fenómenos de la hipnosis y la histeria.
  • Johann Christian Reil (1.759 – 1.813) describió el área cerebral que lleva su nombre (1.809) y en las Rapsodieen (1.803) propone el tratamiento humano de los enfermos mentales.
  • Wilhelm Wundt (1.832 – 1.920) fisiólogo y filósofo, creador en 1.879 en Leipzig del primer laboratorio de psicología experimental.
El siglo XX Marcado por la aparición de las psicoterapias, las clasificaciones internacionales y la psicofarmacología.

  • Ivan Petrovich Pavlov (1.849 – 1.936) realizó famosos experimentos en perros para explicar los reflejos condicionados. Sus estudios le valieron la concesión del premio Nobel.
  • Emil Kraepelin (1.856 – 1.926) elaboró un sistema de psiquiatría descriptiva que todavía se emplea para clasificar a los pacientes de acuerdo con la conducta que manifiestan. Describió por primera vez la dementia praecox y la psicosis maníaco-depresiva. En 1.883 publicó la primera edición de su Lehrbuch der Psychiatrie, que tendría enorme difusión, alcanzando la novena edición en 1.927.
  • Eugen Bleuler (1.857 – 1.939) estudioso de las psicosis. Sustituyó con éxito el concepto de dementia praecox por el de esquizofrenia en su famosa obra de 1.911 “Demencia precoz o grupo de las esquizofrenias”.
  • Sigmund Freud (1856-1939)Médico neurólogo creador del psicoanálisis. Empleó la hipnosis para el tratamiento de la histeria, enfermedad que relacionó con problemas sexuales.
  • Karl Gustav Jung (1.875 – 1.961) discípulo de Freud, introductor del concepto de “inconsciente colectivo”.
  • Karl Jaspers (1.883 – 1.969) elaboró una metodología sistemática. Su libro de Psicopatología General de 1.912 tuvo una gran influencia en el pensamiento psiquiátrico posterior. Jaspers pasó de la psiquiatría a la filosofía, convirtiéndose en un exponente del existencialismo alemán.
  • Ernst Kretschmer (1.888 – 1.964) fue uno de los pioneros en señalar científicamente la relación entre el tipo corporal, el temperamento de las personas y algunas características de sus enfermedades psíquicas. Realizó una conocida clasificación biotipológica en leptosomáticos, pícnicos y atléticos.
  • Henry Ey (1.900 – 1.977) psiquiatra rosellonés autor de una vasta obra docente y asistencial, sobre todo de un tratado sobre las alucinaciones. Su obra ha constituído el texto básico de toda una generación de psiquiatras. Fundó en 1.950 los congresos mundiales de psiquiatría.
  • Sergei Korsakov (1.854 – 1.900) estudió el deterioro mental de los alcohólicos, describiendo el tipo de demencia que lleva su nombre.
  • Alois Alzheimer (1.864 – 1.917) describió la demencia presenil, hoy tan conocida.
  • Egas Moniz (1.874 – 1.955) fue el introductor de la lobotomía, técnica que consiste en seccionar el lóbulo frontal del cerebro para conseguir calmar la excitación de los enfermos psicóticos de larga evolución. Le fue concedido el premio Nobel de Medicina en 1.949.

  • Adolf Hitler (1939) ordenó a los médicos acabar con los enfermos mentales para preservar la “pureza racial”. 270.000 enfermos mentales fueron asesinados.

  • 1949 El psiquiatra australiano John Cade (1912-1980) describió los efectos del litio para el tratamiento de enfermos maníacos.
  • 1952 El primer antipsicótico convencional: la clorpromazina, se convirtió en el primer tratamiento realmente efectivo contra la esquizofrenia.
  • 1960 Se sintetizó la clozapina, que se convirtió en el primer antipsicótico atípico. Antipsicóticos convencionales como el haloperidol fueron utilizados por primera vez para controlar los síntomas positivos de la psicosis con excelentes resultados.
  • 1987 Se introdujo la fluoxetina, primer inhibidor selectivo de la recaptación de la serotonina.
  • 1994 Se comercializa por primera vez la risperidona (antipsicótico atípico), consiguiendo en años posteriores nuevas indicaciones en demencia y trastorno bipolar, además de esquizofrenia.
  • 1997 Las investigaciones ponen de manifiesto que existen implicaciones genéticas en el trastorno bipolar. Incluso se ha sugerido que la enfermedad es heredada.

Leonardo da Vinci, realizó estudios anatómicos del cerebro humano más no tuvieron difusión

Tras esta mirada rápida de la evolución de Psiquiatría, volvemos a lo nuestro.
Descartes sugirió la existencia de una relación entre la mente humana y su sede, el cerebro, el cuerpo aportaba información a través de los órganos sensoriales de lo que ocurre en el entorno. La glándula pineal era el lugar de esta interacción propuesta por Descartes.
El tiempo y otros científicos se encargaron de poner las cosas en su sitio. Ahora sabemos que el Sistema Nervioso consta de dos componentes básicos:
-SNC, Sistema Nervioso Central: Encéfalo y Médula Espinal
-SNP, Sistema Nervioso Periférico: Nervios
Las células del sistema nervioso son:
-Neuronas
-Células de soporte
-Barrera hematoencefálica
Las neuronas
Ramón y Cajal 
Una neurona consta básicamente de cuatro estructuras:
  • -Soma
  • -Dendritas
  • -Axón
  • -Botones terminales

Nadie ha contado las neuronas que posee una persona, pero se supone que hay entre 100.000 millones y 1 billón. La armonía definida como la conveniente proporción y correspondencia entre unas cosas y otras, queda reflejada en el funcionamiento neuronal. Que tantos millones de células sumamente especializadas, funcionen con correcta exactitud y con una plasticidad superlativa, supone un reto para los especialistas.
Mientras leemos, escribimos, o realizamos las labores propias de nuestro trabajo, millones de neuronas de nuestro cerebro se están encargando de que respiremos, que nuestro corazón siga latiendo, o que nuestro estómago trabaje para realizar la digestión. Acciones todas de las cuales no tomamos consciencia,  no nos damos cuenta, normalmente, hasta que nos ponemos enfermos. Que mal se pasa cuando una enfermedad respiratoria no deja que entre suficiente aire a nuestro pulmones, cómo nos ponemos de nerviosos cuando ante el estrés notamos que nuestro corazón late, a veces da la impresión que late con más frecuencia de lo “normal”. Y ya la biología pura y dura, cómo nos ponemos de tontos cuando vemos a un “chico guapo” o a una “chica guapa”. Todas esas percepciones y capacidades, además de nuestras reacciones corporales sean conscientes o no, son posibles gracias a los miles de millones de células que se encuentran en nuestro sistema nervioso. 
La información es captada del exterior mediante células especializadas denominadas neuronas sensoriales. Los movimientos tienen lugar mediante la contracción de los músculos, controlados a su vez por neuronas motoras. Y entre  las neuronas sensoriales y motoras se hallan todas las interneuronas, localizadas en el sistema nervioso central. Los circuitos de interneuronas son responsables de las funciones de percepción, aprendizaje, recuerdo, decisión, y control de conductas complejas.
La neurona está compuesta entre otros elementos por:
-Soma: cuerpo celular que contiene el núcleo variando su forma según el tipo de neurona. 
-Dendritas: receptores de los mensajes interneuronales. Las informaciones que pasan de una neurona a otra se transmiten a través de la sinapsis, que es la unión de los botones terminales de la neurona emisora y una porción de la membrana somática o dendrítica de la célula receptora. En una sinapsis la comunicación tiene lugar en la dirección desde el botón terminal a la membrana de la otra célula.
-Axón: tubo largo y delgado a menudo recubierto por una vaina de mielina. Lleva la información desde el cuerpo celular hasta los botones terminales. El mensaje básico que conduce recibe el nombre de potencial de acción, breve acontecimineto electro/químico que se inicia en el extremo del axón próximo al cuerpo celular y viaja hacia los botones terminales.
-Botones terminales: los axones se dividen y ramifican. En los extremos de las ramificaciones finas se encuentran pequeños engrosamientos de nominados botones terminales, su función: cuando un potencial de acción alcanza los botones terminales, secretan una sustancia química denominada sustancia transmisora, neurotransmisor. Esta sustancia excita o inhibe la neurona receptora, por lo que contribuye a determinar si se producirá un potencial de acción en su axón.
Cada neurona individual recibe información de los botones terminales de los axones de otras neuronas, y los botones terminados de su axón forman sinapsis con otras neuronas. Una neurona puede recibir información de cientos de otras neuronas, cada una de las cuales puede formar muchas conexiones sinápticas con ella. Los botones terminales pueden formar sinapsis sobre la membrana de las dendritas o del soma.
Estructura interna neuronal

-Membrana
-Núcleo  

-Citoplasma
-Citoesqueleto 
*Membrana: define los límites de la célula, consiste en una doble capa de moléculas lipídicas. Flotando en estas moléculas se encuentran diferentes tipos de moléculas protéicas con funciones especiales. 

*Núcleo: rodeado por la membrana nuclear, en su interior se sitúan el nucléolo y los cromosomas.

  • Nucléolo: fabrica ribosomas, estructuras relacionadas con la síntesis de proteínas
  • Cromosomas: largas hebras de ácido desoxirribonucleico (ADN), contienen la información genética del individuo
  • La activación de porciones determinadas de los cromosomas (genes) origina la síntesis de otra molécula compleja el ácido ribonucleico mensajero (ARNm), que recibe una copia de la información almacenada en este lugar
  • El ARNm atraviesa la membrana nuclear y se liga a los ribosomas, donde da lugar a la producción de proteínas específicas.
  • Las proteínas actúan como enzimas, los cuales dirigen los procesos químicos de las células mediante el control de las reacciones químicas, son moléculas proteicas especiales que actúan como catalizadores biológicos, hacen que se produzca una reacción química, pero ellas mismas no se convierten en parte del producto final.
*Citoplasma: sustancia de tipo gelatinoso, semilíquida, que llena el espacio delimitado por la membrana, se mueve y fluye, contiene numerosas estructuras especializadas: 
  • Mitocondrias: tienen forma de cuentas ovaladas y constan de una doble membrana, la membrana interna está arrugada, las arrugas forman una serie de crestas que llenen el interior de la cuenta. Desempeñan un papel vital, muchas de las etapas bioquímicas involucradas en la obtención de energía a partir de la degradación de los nutrientes tienen lugar en las crestas de la mitocondria. La célula proporciona nutrientes a la mitocondria, y éstas a su vez proporciona a la célula una molécula especial, adenosin trifosfato (ATP), que utiliza como su fuente de energía inmediata.
  • Retículo endoplasmático: canal y cisternas para transportar sustancias a través del citoplasma aparece en dos formas:

    • rugoso: contiene ribosomas, las proteínas producidas por los ribosomas del ligados al retículo endoplasmático rugoso están destinadas a ser transportadas al exterior de la célula o a ser utilizadas por las neuronas. Distribuidos por el citoplasma se encuentran ribosomas libres, parece ser que producen las proteínas que serán utilizadas en el interior de la célula.

    • liso: proporciona canales para la segregación de moléculas involucradas en diferentes procesos celulares, las moléculas lipídicas se producen aquí.
  • Aparato de Golgi: algunas moléculas complejas constituidas por moléculas más sencillas se ensamblan aquí, por medio de la exocitosis las sustancias secretadas por la célula migran hacia la membrana externa de la célula, produce:

    lisosomas: pequeños sacos que contienen encimas que degradan las sustancias que ya son necesarias para la célula.

    • Citoesqueleto: matriz de filamentos proteicos insolubles, da forma a al  célula, formado por tres tipos de filamentos proteicos, entrelazados y formando una masa con cohesión.

      *microtúbulos: haces de trece filamentos más finos dispuestos alrededor de una oquedad central. Cada uno de estos filamentos más finos consiste en largas cadenas de cuentas de una proteína llamada tubulina.
      *neurofilamentos: largas fibras proteicas
      *microfilamentos: son las más finas que se encuentran en el citoesqueleto, constan de una doble cadena de actina, una proteína responsable de la contracción muscular. Estos filamentos se sitúan junto a la cara interna de la membrana y forman un entramado que mantiene fijas en su lugar a las proteínas de membrana
      Los axones contienen un sistema de transporte llamado transporte axoplasmático, proceso activo por el cual los materiales son propulsados a lo largo de los microtúbulos que recorren el axón. 
      El movimiento desde el soma hacia los botones terminales se denomina transporte axoplasmático anterógrado.
            • Transporte que se lleva a cabo mediante las moléculas de una proteína llamada quinesina, tienen la apariencia de un par de piernas con sus pies se unen a la sustancia que debe ser transportada a lo largo del axón. La energía es aportada por la molécula ATP. Su velocidad des de más de 50 mm por día
      El movimiento desde los botones terminales hacia el soma se denomina transporte axoplasmático retrógrado.
            • Transporte que se lleva a cabo mediante la proteína dineína, su velocidad de de 25 mm por día
      Células soporte
      -Glía, SNC
      -Células de Schwann, SNP
      *Glía: mantienen unido al SNC, proporcionan amortiguación física y química en relación con el resto del organismo, rodean a las neuronas y las mantienen fijas en su lugar, controlando el suministro de algunas de las sustancias químicas que necesitan para intercambiar mensajes con otras neuronas, aíslan a las neuronas entre sí evitando que los mensajes neurales se mezclen, destruyen y eliminan los restos de las neuronas muertas por lesión o envejecimiento.
      Los tipos de células gliares son:

      -astrocitos

      -oligodendroglía

        *Astrocitos: también llamadas astroglía, sus funciones son:

          Proporcionar soporte físico a las neuronas
          Limpian los desechos del cerebro
          Producen sustancias químicas que necesitan las neuronas
          Controlan la composición química del fluido que rodea las neuronas cuya concentración debe mantenerse dentro de unos niveles críticos
          Proporcionan alimento a las neuronas
          Rodean y aislan la sinapsis
          Por el proceso de fagocitosis eliminan los tejidos lesionados y  un tipo especializado de astrocitos formará tejido cicatrizante, sellando así el área.

            *Oligodendrocitos: se hallan sólo en el SNC, proporciona soporte a los axones y produce la vaina de mielina, aislante de los axones entre sí.

            • Mielina: 80% de lípidos y 20% de proteínas, producida por los ologodendrocitos, que forman como un tubo que rodea el axón. 
            • Nódulos de Ranvier: porciones descubiertas del axón. Durante el desarrollo del SNC, los oligodendrocitos generan procesos que se arrollan varias veces alrededor de un segmento del axón produciento capas de mielina
              *Microglía: actúan como fagocitos, representan al sistema inmunológico  en el cerebro, protegiendo de microorganismos invasores, son responsables de las reacciones inflamatorias en respuesta al daño cerebral.
              Células de Schwann
              En el SNP las células de Schwann dan soporte y proporcionan mielina a sus neuronas. Una sola célula de Schwann proporciona mielina a un solo axón. Un nervio consiste en en un fascículo de muchos axones mielínicos, recubierto de una lámina de tejido conectivo resistente y elástico. Si un nervio periférico es dañado, las células de Schwann ayudan a la digestión de los axones muertos o moribundos, seguidamente se disponen formando una serie de cilindros que actúan como guías para que los axones vuelvan a crecer. Las porciones distales de los axones rotos mueren, pero del muñón de cada axón partido crecen brotes, que se propagan en todas direcciones. Si uno de esos brotes encuentra al cilindro formado por las células de Schwann, rápidamente crece a través del tubo, a una velocidad de 3 ó 4 mm al día, mientras que los otros brotes no productivos, se marchitan y desaparecen. Si los extremos seccionados del nervio todavía se hallan suficientemente cerca entre sí, los avances restablecerán las conexiones con los órganos musculares y sensoriales que inervaban previamente.

              La barrera hematoencefálica

              Los capilares del cerebro no tienen aberturas que permiten el flujo de sustancias entre el  plasma sanguíneo y el líquido del exterior de los vasos sanguíneos que rodea las células. La presencia de la barrera hematoencefálica facilita la regulación de su composición.
              Comunicación intraneuronal
              Es la forma en la que un mensaje es conducido desde el cuerpo celular a lo largo del axón hasta los botones terminales, para que éstos liberen alguna sustancia transmisora. Las alteraciones en la membrana del axón permiten que diferentes sustancias químicas se muevan entre el interior y el exterior del axón y el fluido que le rodea, intercambios que producen corrientes eléctricas, estas alteraciones se denominan potenciales de axón.

              Cómo se miden los potenciales eléctricos de los axones

              http://www.facmed.unam.mx/historia/HipotesisSodio2.html

              Hodgkin y Huxley en el año 1939 iniciaron unos estudios con el axón gigante del calamar. La guerra mundial, paró sus estudios que fueron retomados con nuevos bríos, ayudados por nuevos investigadores que les proporcionaban los resultados de sus investigaciones, los avances tecnológicos para controlar el voltaje, unos electrodos finísimos de vidrio, tesón y paciencia, les valió el Premio Nobel en Fisiología en 1963, un avance fisiológico neuronal  importante.

              El término potencial hace referencia a una fuente de energía almacenada, en este caso energía eléctrica.

              Los experimentos con el axón del calamar gigante, proporcionaron los siguientes datos:

              -El interior del axón está cargado negativamente con respecto al exterior
              -La diferencia de carga es de -70 mV (milivoltios)

              A esta diferencia de carga eléctrica la denominaron potencial de membrana. El mensaje se que conduce hacia el final del axón consiste en un breve cambio en el potencial de membrana. La diferencia de carga eléctrica a través de la membrana se denomina potencial en reposo. Se denomina potencial de acción a una inversión muy rápida del potencial de membrana y constituye el mensaje transportado por el axón desde el cuerpo celular hasta los botones terminales. El valor del voltaje a partir del cual se desencadena un potencial de acción se denomina umbral de excitación.

              El potencial de membrana un equilibrio entre dos fuerzas.

              La carga eléctrica denominada potencial de membrana es el resultado del balance de dos fuerzas opuestas:
              -la difusión
              -la presión electrostática

              La fuerza de difusión

              Proceso por el cual las moléculas se distribuyen homogéneamente por todo el medio en que se hallan disueltas se denomina difusión. Cuando no hay fuerzas o barreras que impidan la difusión, las moléculas difunden desde regiones de alta concentración hasta regiones de baja concentración. Las moléculas están siempre en movimiento, a una velocidad proporcional a la temperatura.

              La presión electrostática

              Algunas sustancias disueltas en agua se disocian en dos partes, cada una con carga eléctrica de signo contrario. Las sustancias que tienen estas propiedades se denominan electrolitos, las partículas cargadas eléctricamente en que se descompones se llaman iones y pueden ser de dos tipos:
              -cationes, con carga eléctrica positiva
              -aniones, con carga eléctrica negativa
              Se sabe que las cargas iguales se repelen y que las cargas contrarias se atraen. La fuerza ejercida por la atracción o repulsión entre aniones y cationes se denomina presión electrostática. De la misma manera que la difusión mueve moléculas desde los lugares de alta concentración a los lugares de baja concentración, los cationes son empujados fuera de las regiones con un exceso de cationes, y los aniones son empujados fuera de las regiones con un exceso de aniones.

              Iones de los fluidos intracelular y extracelular

              Las fuerzas de difusión y de presión electrostática originadas por los iones que se encuentran tanto en el interior de la neuronas (intracelular) y en el fluido que las rodea (extracelular), dan lugar al potencial de membrana, producido por un equilibrio entre las dos fuerzas, los iones de estos fluidos son:

              -Aniones orgánicos A-
              -Iones de cloro Cl-, extracelular
              -Iones de sodio Na+, extracelular
              -Iones de potasio K+, intracelular

              Otra fuerza: la bomba de sodio-potasio, empuja continuamente al Na+ hacia el exterior del axón. La bomba de sodio-potasio consiste en un gran número de moléculas proteicas individuales situadas en la membrana, funcionan por la energía proporcionada por las mitocondrias al metabolizar los nutrientes de la célula. Estas moléculas conocidas por los transportadores de sodio-potasio intercambian Na+ por K+, empujando tres iones de sodio hacia fuera por cada dos iones de potasio que empujan hacia dentro. Estos transportadores consumen el 40% de los recursos metabólicos de la neurona. Las neuronas, los músculos, las células gliales, tienen transportadores de sodio-potasio en sus membranas.

              El potencial de acción

              Una entrada repentina de iones cargados positivamente cambian drásticamente el potencial de membrana, mecanismo que produce el potencial de acción: una caída breve de la resistencia de la membrana al Na+.
              Recordemos que la membrana es una doble capa de moléculas lipídicas en las que flotan diferentes moléculas proteicas. Una de estos tipos de moléculas proporciona una vía para que los iones puedan entrar o salir de las cálulas. Estas moléculas constituyen canales iónicos, los cuales tienen conductos que pueden abrirse o cerrarse. La permeabilidad de una membrana a un ion específico en un momento dado está determinada por el número de canales iónicos que se hallan abiertos.
              Sin la actividad de los transportadores de sodio-potasio el axoplasma se llenaría de iones Na+, y el axón dejaría de funcionar.

              Conducción del potencial de acción

              Se establece una ley básica de la conducción axonal: la ley del todo o nada. Esta ley asume que un potencial de acción se da o no se da, una vez desencadenado el potencial de acción, se transmite a lo largo del axón hasta su extremo.
              Una tasa elevada de descarga en el axón de una neurona motora da lugar a una fuerte contracción muscular, así la ley del todo o nada se complementa con la ley de la tasa.

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