Neurotransmisores y Circulación Sanguínea

Neurotransmisores

Para iniciar explicaremos algunas definiciones, para iniciar hablaremos de los neurotransmisores, que son biomoléculas que se encargan de transmitir la información de una neurona a otra, las cuales se encuentran unidas mediante una sinapsis (Una sinapsis es la unión intercelular que se encarga de la transmisión de la información entre una célula y otra mediante impulsos eléctricos), en la cual la neurona presináptica es la que se encarga de emitir la información y la neurona postsináptica se encarga de recibirla.

En una definición más simple, los neurotransmisores son una señal química que actúa como mensajero a través del cerebro.

También podemos decir que los neurotransmisores son una sustancia química transportada por medio de espacio sináptico, producida por las vesículas sinápticas teniendo efectos excitatorios o inhibitorios por medio de la ocupación de receptores específicos y la activación de mecanismos iónicos y metabólicos,  siendo capaz de alterar el funcionamiento de neuronas adyacentes.

Imagen 1: Neurotransmisores. Recuperado de: https://viviendolasalud.com/cuerpo-y-mente/neurotransmisores-tipos-funciones

La función principal que tienen los neurotransmisores es la de inhibir o excitar la actividad de la célula postsináptica, es decir, dependiendo del tipo de receptor, los neurotransmisores pueden potenciar o disminuir su funcionamiento. Podemos resaltar que el efecto que ejercen los neurotransmisores en las neuronas puede ser a corto plazo durante pocos segundos, o a largo plazo que pueden durar meses e incluso años.

Los neurotransmisores y sus diversas investigaciones nos han favorecido a través del tiempo, ya que gracias a éstas podemos tener un conocimiento más amplio de varios de los procesos cognitivos superiores en los que están implicados como en la memoria, el pensamiento, la atención, el lenguaje, el aprendizaje, etc.

Existen varios tipos de neurotransmisores, como lo son:

·        Dopamina

·        Serotonina

·        Noradrenalina

·        Adrenalina

·        Glutamato

·        Ácido gamma aminobutírico (GABA)

·        Acetilcolina

Esquema 1: Tipos de Neurotransmisores

Síntesis de la sustancia transmisora

La Síntesis de la Sustancia Transmisora es una de las cuatro etapas básicas para transmitir información a través de una sinapsis sintetizada y almacenada en la terminal axónica, utilizando la especificidad neuronal determinado por enzimas biosintéticas que poseen y que serán las responsables de dichas síntesis total del neurotransmisor, este paso hace que la neurona sea colinérgica, norepinefrinergica, dopaminérgica, serotonergica, etc.

Este proceso será diferente dependiendo del neurotransmisor del que se trate, así será su proceso de síntesis.

Esquema 2: Síntesis de la sustancia transmisora

El almacenamiento y liberador del transmisor

Almacenamiento

En el terminal axónico los neurotransmisores elaborados por nutrientes y otros por proteínas derivadas del ADN son recogidos en membranas que forman vesículas sinápticas. Estas vesículas se almacenan en tres modos:

1.   Se acumulan en gránulos de almacenamiento

2.   Son fijadas a los filamentos en la terminal

3.   Son adosadas a la membrana pre-sináptica, preparadas para su liberación.

Liberación

Cuando un potencial de acción alcanza el terminal axónico, se abren los canales de calcio (Ca++), sensibles al voltaje. El líquido extracelular adyacente a la sinapsis tiene una alta concentración de iones de calcio que fluyen, luego en el terminal axónico. El calcio se une a las vesículas sinápticas en el conjunto de vesículas libre para inducirlas a unirsee a la membrana presináptica y expulsar su contenido en la hendidura sináptica.

La interacción del transmisor con el receptor postsináptico

Según lo mencionado por Pinel (2001), una vez que las moléculas neurotransmisoras se liberaron, generan señales en las neuronas presinápticas al unirse con los receptores de la membrana postsináptica. Cada receptor es una proteína que contiene sitios específicos de reunión para ciertos neurotransmisores, por lo tanto, únicamente el neurotransmisor podrá actuar con determinadas células que contengan su tipo de receptor. Pinel también indica que los diversos tipos de receptores a los que pueden unirse determinados neurotransmisores se llaman subtipos de receptor para neurotransmisor. La unión de estos puede influenciar en la neurona postsináptica de dos maneras dependiendo si el receptor es ionotrópico o metabotrópico.

Existen muchas vesículas sinápticas que contienen el transmisor, cada una de las vesículas puede tener entre 104-105 moléculas de transmisor. La neurona postsináptica contendrá receptores que reconocerán las sustancias química existiendo una interacción entre el receptor y el transmisor, que provocará la formación de canales iónicos. Este tipo de sinapsis es más lenta, pero más flexible permitiendo más acción excitadora e inhibidora.

Imagen 2: interacción del transmisor con el receptor postsináptico. Recuperado de: http://www7.uc.cl/sw_educ/neurociencias/html/087.html

La desaparición del neurotransmisor en la hendidura sináptica.

Esta desaparición del neurotransmisor tiene lugar de cuatro formas. Primero parte del neurotransmisor difundiéndose más allá de la sinapsis simplemente y deja de estar disponible para unirse a los receptores. Segundo el transmisor es inactivado o degradado por enzimas presentes en la hendidura sináptica. Tercero el transmisor puede ser captado nuevamente en el terminal axónico para su reutilización de nuevo en la célula y cuarto, algunos transmisores son captados por células gliales vecinas que también tienen transportadores apropiados pueden contener enzimas que siguen degradando al neurotransmisor en partes más pequeñas, estas células puede exportar al transmisor otra vez a las neuronas para su utilización.

Imagen 3: Eliminación del neurotransmisor. Recuperado de: https://slideplayer.es/slide/3614317/

Tipos de Neurotransmisores

Esquema 3: Tipos de Neurotransmisores

Acetilcolina

La acetilcolina (Ach) fue la primera sustancia identificada como neurotransmisor en el sistema nervioso central. Tiene la función de activar el cuerpo, fomentar la memoria, motivación, movimiento y ayuda en el movimiento muscular. Cuando hay un problema en la producción de este neurotransmisor, como personas podemos padecer enfermedades degenerativas, por ejemplo el Alzheimer.

La acetilcolina funciona en los sitios en que las neuronas encuentran los músculos esqueléticos y está formada por moléculas pequeñas y únicas, teniendo efectos de excitación e inhibitorias en ciertas terminaciones nerviosas en el sistema parasimpático, por ejemplo la inhibición cardiaca.

Aminas biogénicas

Las aminas biogénicas conforman otra clase de neurotransmisores de tamaño pequeño, formadas a partir de aminoácidos. Éstas se encuentran presentes en grupos de neuronas cuyo cuerpo celulares está localizado en el tronco encefálico y son de reacción rápida.

Existen 4 categorías de las aminas biogénicas dentro de las Catecolaminas, las cuales tienen efectos sobre la neurona en la sustancia negra y se genera en la región estriada de los ganglios.

1.   Dopamina: Es asociada al movimiento voluntario, el aprendizaje, memoria, emociones, enfermedades degenerativas y mental (P.E: Parkinson y Esquizofrenia) serán síntomas que se presenten como consecuencia de una disfunción.

2.   Noradrenalina o Norepinefrina: Éste es el neurotransmisor más abundante en el encéfalo, el cual  tendrá relación con la vigilia en la activación, el aprendizaje, la memoria y el estado de ánimo. Un déficit en la producción de la noradrenalina se asociara el estado depresivo mayor.

3.   Adrenalina o Epinefrina: La adrenalina desencadena mecanismos de supervivencia, prepara al cuerpo para lucha y huida. Es producida en las glándulas suprarrenales que se encuentra encima de los riñones, los desajustes de esta sustancia generan dolores de cabeza, hipertensión, dilatación pupilar y genera síntomas relacionados con los desórdenes de ansiedad o estrés.

4.   Serotonina: Es Producida en el tronco encefálico, siendo un inhibidor del dolor que ayuda al estado de ánimo y se conoce regularmente como “La molécula del estado de ánimo”. Los niveles bajos de serotonina se asocian con la depresión y las conductas agresivas. También desempeñan funciones en el organismo como el control de la temperatura corporal, la digestión, la regulación el sueño-vigilia e influencia en el deseo sexual.

Imagen 4: Aminas Biogénicas. Recuperado de: http://163.178.103.176/Fisiologia/neurofisiologia/pract_bas_6/Boron2012_8.jpg

Aminoácidos GABA

·        Glutamato: Es el neurotransmisor excitatorio más importante del sistema nervioso central, ya que tiene gran importancia para la memoria y su recuperación. También es un mediador de la información sensorial, motora, cognitiva y emocional. El exceso de glutamato puede ser toxico para las neuronas, esto tendría relación con enfermedades como la epilepsia, derrame cerebral o la enfermedad lateral amiotrófica.

·        Acido Gamma-Aminobutírico (GABA): El ácido GABA es un mensajero que frena la acción de neurotransmisores excitatorios. Se encuentra en la neurona del córtex y se le atribuye el control motor, la visión y regulación de la ansiedad, también se relaciona con los estados del sueño y los trastornos alimenticios.

·        Gliceno: Responsable principalmente de la inhibición de la medula espinal y los centros encefálicos inferiores, como lo son el bulbo raquídeo, el mesencéfalo, el hipotálamo, el tálamo, el cerebelo y los ganglios basales.

·        Aspartato: Su función es participar en la formación del ácido glutamato, siendo igual que un potente excitatorio cerebral, estimula y participa en las conexiones cerebrales y el aprendizaje, así como también en la desintoxicación del hígado y la sangre. Sus efectos negativos están implicados en las lesiones cerebrales isquémicas y enfermedades como la Epilepsia y el Alzheimer.

Los Neuropéptidos

·        Morfina: Es un alcaloide fraterno del opio y una potente droga utilizada como analgésico controlada en la pre-medicación, anestesia analgésica para el tratamiento del dolor asociado a la isquemia miocárdica, esto es la falta de riego sanguíneo en el corazón y para dificultades respiratorias (disnea) y la edema pulmonar.

·        Endorfinas: Es una droga natural que es liberada por nuestro cuerpo y que produce una sensación de placer y euforia. Entre sus funciones están el promover la calma, mejorar el humor, y la reducción de dolor. Las endorfinas también retrasan el proceso de envejecimiento y potencian las funciones del sistema inmune. Pueden ser estimuladas por los deportes o el estrés.

·        Encefalinas: Son penta-péptidos que intervienen también en la regulación del dolor. Éstas se localizan en varias regiones del sistema nervioso central; retina y tracto intestinal. Sus principales funciones son inhibitorias y actúan como neurotransmisores opioides para bloquear el dolor.

Imagen 5: Efectos de las Encefalinas y Morfina en el control del dolor. Recuperado de: http://ecociencia-chile.blogspot.com/2012/09/efecto-de-la-morfina-en-la-sinapsis.html

Sistema Circulatorio: Irrigación Arterial y Drenaje Venoso

La irrigación es llevada a cabo con una especializada red vascular que se dispone en círculo alrededor del órgano. Las arterias encargadas de irrigar el corazón serán las coronarias que se encuentran en número de dos, de manera principal consiste en llevar la sangre con una presión alta hacia los tejidos. Esto es provocado cuando una oleada de sangre llena las arterias con cada latido cardiaco que va de un punto dado de la circulación en un tiempo determinado, esto se expresa en mililitros por segundo, mililitro por minuto o litros por minutos.

Inicia internamente en redes de pequeños conductos venosos que van drenando en las venas cerebrales de mayor tamaño, las venas cerebrales y las venas que drenan el tronco del encéfalo, que finalizan en los senos venosos durales.

Imagen 6: Sistema Arterial Aórtico y Sistema Venoso. Recuperado de: http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_13.htm

Consideraciones funcionales del sistema circulatorio

El Sistema Circulatorio atiende diferentes necesidades del organismo como:

·        Llevar nutrientes hacia los tejidos del organismo

·        Llevar los productos de desecho

·        Llevar las hormonas de una parte del organismo a otra

·        Observar un adecuado entorno en todos los líquidos tisulares del organismo para conseguir la supervivencia y la funcionalidad optima de las células.

Existen 3 principios básicos que subyacen en todas las funciones del sistema circulatorio:

1.   La velocidad del flujo sanguíneo tiene relación con la precisión de la necesidad del tejido

2.   El gasto cardiaco se controla principalmente por el conjunto de todos los flujos de los tejidos locales

3.   La presión arterial se regulará independientemente del flujo sanguíneo local o del control del gasto cardiaco

  

Imagen 7: Sistema Circulatorio. Recuperado de: https://www.freepik.es/vector-premium/sistema-circulatorio-ninos_2451321.htm

Bibliografía

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