División Microscópica del Sistema Nervioso

Unidad de Apoyo para el Aprendizaje

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Introducción

Cuando pensamos en el sistema nervioso imaginamos una intrincada red de conexiones con pequeños destellos que se iluminan constantemente; eso nos ha mostrado la divulgación científica en distintos formatos, pero ¿te has preguntado si realmente es así nuestro sistema nervioso?

Para adentrarnos en algunos aspectos del sistema nervioso, podemos ir de lo particular a lo general, de lo micro a lo macro, para tener una visión básica de las estructuras principales y su funcionamiento. Podemos iniciar acercándonos a la estructura más pequeña del sistema nervioso: la neurona.

En esta unidad de apoyo para el aprendizaje estudiarás cómo se conforman las neuronas, cómo se clasifican, cuáles son sus funciones, cómo se alimentan, dónde se localizan, si realmente destellan o producen electricidad y, lo más importante, cuál es su importancia dentro del sistema nervioso del ser humano.



Una neurona completa

Neurona
(s. a.) (2007). Neurona [ilustración].
Tomada de https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Neurona.svg


Identificar la división microscópica del sistema nervioso a través de la neurona, células gliales, mielinización, impulsos nerviosos, sustancia gris y blanca, y procesos sinápticos, para comprender su estructura y funcionamiento.

Sustancia gris y sustancia blanca

¿Has escuchado el término materia gris?


La materia gris es un término utilizado de manera coloquial para referirse al cerebro; no obstante, en esta unidad de aprendizaje derribamos este supuesto, ya que no es todo nuestro cerebro, y su nombre más puntual es sustancia gris. Pero esta sustancia gris no está sola en nuestro encéfalo: está siempre acompañada de forma muy estrecha o cercana de la sustancia blanca.

Tanto la sustancia gris como la blanca están claramente diferenciadas, y no sólo por el color; cada una de estas sustancias tiene características propias:


Partes de la pared celular gram positiva

Sustancia gris y blanca
Psicoactiva. (s. f.). Sustancia gris y sustancia blanca [ilustración].
Tomada de https://www.psicoactiva.com/blog/la-sustancia-blanca-la-sustancia-gris-del-cerebro-funcion-comparativa/


Mientras que en el cerebro la sustancia gris está en la parte exterior y la blanca en el centro, en la médula espinal esta localización se invierte dejando la sustancia blanca en la parte exterior y la gris en el centro.

Como te habrás dado cuenta, la sustancia gris y la sustancia blanca están estrechamente unidas; ambas son imprescindibles en el funcionamiento de nuestro organismo y trabajan perfectamente en equipo; para conservar la salud y ese perfecto funcionamiento, ambas sustancias deben permanecer intactas.

Al leer las características de ambas sustancias, ¿leíste todos esos nombres raros como axónicas, mielina, telendrones y dendritas? No te preocupes en este momento de eso, más adelante los estudiarás de forma específica; mientras tanto, mira la imagen anterior nuevamente y reflexiona.



¿Qué materia es la más abundante?


La neurona


¿Sabías que el sistema nervioso transmite señales eléctricas a alta velocidad a través de las neuronas?


La neurona es la unidad estructural y funcional de nuestro sistema nervioso.

Neurona

¿Sabías que las neuronas pueden clasificarse de acuerdo al número de sus prolongaciones o de acuerdo a sus funciones?

Podemos estudiarla dividiéndola en tres partes:




Soma o cuerpo celular

• Es la parte principal de una neurona. Su forma es variable y ahí se produce la energía para su funcionamiento.

Dendritas

• Son prolongaciones que salen de distintas partes del soma y tienen la función de recibir impulsos de otras neuronas y enviarlos hasta el soma. Responsables de recibir la información.

Axón

• Es una prolongación del soma que se extiende en dirección opuesta a las dendritas y tiene la función de conducir un impulso nervioso desde el soma hacia otra neurona, músculo o glándula del cuerpo humano, es decir, conduce los impulsos desde el cuerpo celular a la periferia y contiene botones terminales.

División de las neuronas

Tipos de neurona


Las neuronas se pueden clasificar según su morfología, como se muestra enseguida:




Son las neuronas más simples, predominan en el SN de los invertebrados. Sale del soma una sola prolongación que se puede ramificar en muchas ramas.


Neuronas unipolares

Neuronas unipolares


Del cuerpo celular salen dos prolongaciones. Pero desde un punto de vista funcional las dendritas están especializadas en recibir información de otras neuronas, y el axón a conducir esta información en forma de impulsos nerviosos hasta los botones terminales.


Neuronas bipolares

Neuronas bipolares


Es el tipo de neuronas más común en el sistema nervioso de los vertebrados. Del soma sale del axón y varias ramificaciones dendríticas. Según la longitud del axón se puede dividir en…

• Tipo Golgi I. Son neuronas multipolares de axón largo.
• Tipo Golgi II. Son neuronas multipolares de axón corto y, por lo tanto, establecen contactos con neuronas cercanas.


Neuronas bipolares

Neuronas multipolares



También se pueden clasificar según su función:




Sensoriales

Llevan información desde la periferia hasta el SNC; por lo tanto, son fibras aferentes al SNC. Una fibra aferente al SNC es una fibra que lleva información hacia el SNC.
Motoras

Llevan información desde el SNC hasta la periferia (músculos y glándulas); por lo tanto, son fibras eferentes del SNC. Una fibra eferente del SNC lleva información desde el SNC hasta las células efectoras de la periferia.
Interneuronas

Es el tipo de neuronas más abundante; son todas las otras neuronas que no son ni sensoriales ni motoras. Estas neuronas procesan información localmente y la transmiten de un lugar a otro del SNC.

Clasificación de las neuronas

Células gliales


¿Sabías que el tejido nervioso está conformado por neuronas y células gliales?


Las células gliales son mucho más abundantes que las neuronas; en el sistema nervioso central (SNC) de los vertebrados hay de 10 a 50 veces más células gliales que neuronas.


Gliales

Células gliales
Ciencia y Neurona. (s. f.). Gliales [ilustración].
Tomada de https://ciencianeural.wordpress.com/2015/02/18/el-otro-cerebro-celulas-gliales/



Existen tres tipos de células gliales en el SNC del adulto.

 


Astrocitos

Astrocitos

Astrocitos

Son las células gliales más abundantes y se denominan de esta manera por su forma estrellada. De su cuerpo celular salen múltiples extensiones hacia todas las direcciones.

Sus funciones son las siguientes:

• Soporte estructural. Los astrocitos se encuentran entre las neuronas y proporcionan soporte físico a las neuronas y consistencia en el encéfalo.
• Separación y aislamiento de las neuronas. Los astrocitos actúan como una barrera espacial a la difusión de diferentes sustancias, como los iones o los neurotransmisores.
• Captación de transmisores químicos. Los neurotransmisores pueden ser captados y almacenados en los astrocitos.
• Reparación y regeneración. Las células gliales mantienen su capacidad de dividirse a lo largo de la vida. Cuando se produce una lesión, los astrocitos limpian la zona lesionada, ingiriendo y digiriendo los restos de neuronas mediante fagocitosis. Por otra parte, los astrocitos podrían tener un papel muy importante en la regeneración de las neuronas, debido a que liberan diversos factores de crecimiento.
• Suministro de nutrientes a las neuronas. Parece que los astrocitos podrían ser el enlace entre el sistema circulatorio (donde se encuentran los nutrientes que las neuronas necesitan) y las neuronas.

Oligodendrocitos

Oligodendrocitos

Oligodendrocitos

Son células gliales que emiten prolongaciones que se enredan alrededor del axón de las neuronas, formando una capa de membranas llamada mielina.

Sus funciones son que forman la capa de mielina del SNC; un solo oligodendrocito puede mielinizar diferentes segmentos de un mismo axón o de axones diferentes (de 20 a 60 axones diferentes). El oligodendroglía también tiene una función protectora sobre los axones no mielinizados, ya que los rodea y los mantiene fijos y forma la vaina de mielina en el SNC.

Células microgliales

Células microgliales

Células microgliales

Son células gliales pequeñas que se encuentran por todo el SNC.

En condiciones normales, el número de células de microglia es pequeño, pero cuando se produce una lesión o inflamación del tejido nervioso, estas células proliferan rápidamente (al igual que lo hacen los astrocitos) y migran hacia la zona de la lesión para fagocitar los restos celulares, fragmentos de mielina o neuronas lesionadas. La microglia actúa como una célula fagocítica y protege el cerebro de microorganismos invasores.

 


En el sistema nervioso periférico (SNP) encontramos el tipo de célula glial. Las células de Schwann están en el SNP, hacen las mismas funciones que las diferentes células gliales del SNC:


• Como los astrocitos, se sitúan entre las neuronas.
• Como la microglia, fagocitan los restos en el caso de una lesión en los nervios periféricos.
• Como los oligodendrocitos, una de las principales funciones de las células de Schwann es formar la mielina alrededor de los axones del SNP. Cada célula de Schwann forma un único segmento de mielina para un único axón.

Mielinización


La mielinización es el proceso de producción de la mielina, una sustancia lipoproteica que funciona como aislante de las fibras nerviosas, protegiéndolas y favoreciendo la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos. La mielina rodea las fibras nerviosas de las motoneuronas, formando una vaina, la cual no es una capa continua, sino segmentada por unos pequeños nodos llamados nodos de Ranvier.


Todo el axón está cubierto de mielina, a excepción del nacimiento de dicho axón y las terminaciones axónicas.

Mielina

Hayes, N. (s. f.). Neurona [ilustración].
Tomada de https://pixabay.com/es/vectors/neurona-del-motor-neurona-nervio-2040692/



El proceso de mielinización comienza en torno a la decimocuarta semana tras la fecundación y se produce con mucha mayor velocidad durante la infancia y continúa aún durante la pubertad. La mielinización es completada después de la madurez, cuando nuestras destrezas motoras están desarrolladas por completo.

Impulso nervioso


Los impulsos nerviosos son una serie de procesos metabólicos y reacciones químicas que se propagan a través de las neuronas, gracias a sus largas extremidades denominadas axones, que comunican unas con otras.


Impulso nervioso

(s. a.) (s. f.). Impulso nervioso [ilustración].
Tomada de http://byg1b.blogspot.mx/2011/04/3-transmision-nerviosa-impulso-y.html



¿Cómo se propaga el impulso nervioso?


Los neurotransmisores son liberados por vesículas dentro de la hendidura sináptica; éstos se unirán a la membrana post-sináptica en lugares específicos, la cual pasará por un periodo de excitación, produciendo que el impulso nervioso se transmita a la siguiente neurona.

Para que la transición del impulso nervioso sea rápida y eficaz, los axones de las neuronas cuentan con características especiales; por ejemplo, las células de Schwann, las cuales recubren la superficie del axón y son las encargadas de producir mielina. Al mismo tiempo, la estructura del axón está recubierta por mielina, sustancia que actúa como aislante y permite aumentar la velocidad de transición del impulso nervioso.

Existen dos tipos de neuronas que se clasifican y diferencian por la presencia o no de mielina en sus axones, llamadas mielínicas o amielínicas. En el primer caso, la transmisión del impulso nervioso es más rápida que en el segundo caso.

Es importante recordar que el impulso nervioso es el transporte de información a través de los nervios, y éste se da por medio de sustancias como el sodio y el potasio, y su interacción con la membrana celular.

 


Potencial en reposo

Es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas. Cuando una neurona está en reposo presenta una diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la célula nerviosa. La bomba de sodio-potasio corresponde a un tipo de transporte activo, porque va en contra de una gradiente de concentración; por lo tanto, requiere energía (ATP) para su funcionamiento. En el interior de la membrana existe una mayor concentración de iones de potasio y proteínas cargadas negativamente. Los iones de potasio tienden a salir, debido a que la membrana es permeable a este ion, puesto que posee canales de potasio que están siempre abiertos cuando la neurona está en reposo.

Bomba de sodio-potasio

En el lado externo de la membrana hay una mayor concentración de iones sodio y calcio. El sodio que está fuera de la célula tiende a entrar; sin embargo, los canales de sodio, durante el potencial de reposo, están generalmente cerrados. Una proteína de membrana llamada bomba de sodio-potasio transporta iones de sodio hacia el exterior de la célula nerviosa. En pocas palabras, existe una entrada de sodio y una salida de potasio por efecto de la gradiente de concentración. Pero esto amenaza a la membrana plasmática de sacarla de su estado de reposo, así que para conservar este potencial se requiere de la bomba de sodio-potasio, la cual saca de la célula tres iones sodio por cada dos iones potasio que ingresan, incrementando así la diferencia de potencial.

Potencial en acción

Es la transmisión de impulso a través de la neurona, cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones.

Sólo la neurona y la célula muscular presentan potenciales propagados o de acción (células excitables). El cambio de permeabilidad en el punto de excitación permite el movimiento de iones de un lado a otro de la membrana, provocando una variación en el potencial de reposo, lo que genera una nueva diferencia de potencial que da inicio a un potencial de acción, dando espacio a la propagación del impulso nervioso.

Potencial en reposo


La sinapsis es la unión funcional de dos neuronas entre sí, o entre una neurona y una célula muscular (sinapsis neuromuscular, placa motora), que responderá contrayéndose; o entre una neurona y una glándula, que modifica la cantidad o calidad de su secreción.

Sinapsis

(s. a.) (s. f.). Sinapsis [ilustración].
Tomada de https://es.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous-system/a/the-synapse



Para entender los tipos de sinapsis, es preciso revisar los siguientes conceptos:


Neurotransmisores. Son biomoléculas que permiten la transmisión de una neurona a otra, una célula muscular o una glándula a través de la sinapsis. Muchas sustancias pueden actuar como neurotransmisores, como la acetilcolina y la noradrenalina. La acetilcolina estimula las neuronas de la corteza cerebral e inhibe las del sistema cardiovascular. La noradrenalina ejerce su acción en muchas de las sinapsis de la corteza cerebral, el cerebelo y la médula espinal.

Receptores. Cada receptor tiene en su superficie un lugar destinado a unirse específicamente a un neurotransmisor. Después de activar el receptor, el neurotransmisor se separa de él y es destruido para evitar que siga actuando durante demasiado tiempo.

Placa motora. Se llaman placas motoras a las sinapsis producidas entre una neurona y una fibra muscular, produciendo una contracción de la misma. Se transmite el impulso nervioso de una forma parecida a las sinapsis químicas.



Tipos de sinapsis

Tipos de sinapsis



El extremo del axón se ensancha formando el botón sináptico o terminal. Allí se encuentran numerosas vesículas (vesículas sinápticas) llenas de unas sustancias químicas denominadas neurotransmisores.

Actividad. Estudio microscópico del sistema nervioso

Para comprender la estructura y el funcionamiento del sistema nervioso, es preciso estudiar sus componentes, por lo que en esta unidad nos hemos centrado en aquellos que sólo son vistos a través de un microscopio.


Autoevaluación. División microscópica del sistema nervioso

Hemos llegado al final de los contenidos de esta UAPA. El siguiente paso es responder a una serie de afirmaciones con falso o verdadero, según sea el caso.


Fuentes de información

Básicas

Reynoso, V. (s. f.). División microscópica del sistema nervioso. En Antología del Claustro de Neurociencias. [Sin publicar.]

Complementarias

Afifi, A. y Bergman, R. (2005). Neuroanatomía funcional (2.ª ed.). Interamericana McGraw-Hill.


Corr, P. (2008). Psicología biológica. McGraw-Hill.

 

Cómo citar

 

González, E. (2020). División microscópica del sistema nervioso. Unidades de Apoyo para el Aprendizaje. CUAIEED/FES Iztacala-UNAM. (vínculo).