Manual de Laboratorio de Fisiologia

Práctica
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Sinapsis química
Competencias
• Analizar el mecanismo de la sinapsis química neuronal.
• Analizar el mecanismo de las sumaciones espacial y temporal relacionándolas con
las constantes de tiempo y de longitud, y su efecto sobre la transmisión sináptica.
• Analizar el mecanismo de inhibición presináptica y compararlo con el de inhibición
postsináptica.
Revisión de conceptos
La transmisión de información de una célula a otra se lleva a
cabo mediante la sinapsis, que puede ser química o eléctrica.
El flujo de corriente iónica en la sinapsis eléctrica ocurre por
uniones en hendidura entre células adyacentes, por ejemplo,
entre células de músculo liso y entre células miocárdicas. En
el sistema nervioso, las sinapsis eléctricas son raras; el tipo
de sinapsis predominante es la q uímica. En la sina psis química,
las células participantes no establecen contacto directo
y por ello s e denominan uniones funcionales. La comunicación
entre las células presináptica y postsináptica en este
tipo de sinapsis ocurre por un mediador químico que recibe
el nombre de neurotransmisor. Este neurotransmisor se sintetiza
y almacena en las terminaciones nerviosas de la célula
presináptica.
Los canales de calcio r egulados por voltaje se abren
cuando un potencial de acción llega a la t erminal sináptica,
lo que permite la entrada de calcio a la cél ula, el cual moviliza
las vesículas con el neurotransmisor para que se unan
a la membrana y éste se libere por exocitosis a la hendid u-
ra sináptica. Una vez que el neurotransmisor se encuentra
en la hendidura, que mide alrededor de 20 nm, s e difunde
hasta alcanzar la membrana postsináptica, donde se une al
receptor, modifica la conductancia para uno o va rios iones
y genera un potencial postsináptico que puede ser excitador
(despolarización) o inhibidor (hiperpolarización).
Aunque esta es la secuencia de hechos en la mayor parte
de las sinapsis químicas, se observan variaciones, como en la
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que utiliza óxido nítrico como neurotransmisor. En este caso
el neurotransmisor no se almacena en vesículas, no se libera
por exocitosis y tampoco se une a un receptor en la membrana
celular de la célula postsináptica.
Es necesario que se generen potenciales de acción para
que la información que llega a la célula postsináptica se propague
en ella. C omo un p otencial postsináptico excitador
único es inca paz de p roducir despolarización de suficiente
magnitud para llevar el potencial de membrana hasta el umbral
y generar un potencial de acción, se requiere la suma de
varios potenciales para llegar al umbral. Esta sumación puede
ser temporal; por ejemplo, cuando en una misma sinapsis se
producen varios potenciales postsinápticos con un intervalo
muy corto entre ellos. La otra forma de sumación es la espacial;
en este caso los p otenciales ocurren al mismo tiem po,
pero en botones sinápticos distintos y las corrientes se suman
al viajar por el soma neuronal para llegar al cono axónico y
producir el potencial de acción. Los dos tipos de sumación
ocurren al mismo tiem po y su ef ecto es modificado por las
constantes de tiempo y de lo ngitud, cuyo valor depende de
las características de la membrana en la célula postsináptica.
La constante de tiempo se define como el tiempo necesario
para que una célula a la que se inyecta corriente eléctrica
tenga un valor 37% menor que el voltaje máximo que alcanza
(figura 9.1). Se representa como τ = 1/e, donde e es el número
neperiano con valor de 2.72. E l valor de la co nstante de
tiempo depende de las características de la membrana, como