NEUROTRANSMISORES Y CIRCULACIÓN SANGUÍNEA

NEUROTRANSMISORES.

Un neurotransmisor (neuromediador o mensajero químico) es una biomolécula que permite la neurotransmisión, es decir, la transmisión de información desde una neurona (un tipo de célula del sistema nervioso) hacia otra neurona, una célula muscular o una glándula, a través de la sinapsis que los separa. El neurotransmisor se libera desde las vesículas sinápticas en la extremidad de la neurona presináptica, hacia la sinapsis, atraviesa el espacio sináptico y actúa sobre los receptores celulares específicos de la célula objetivo.

Los neurotransmisores son biomoléculas que cumplen con los siguientes tres criterios básicos:

La sustancia debe estar presente en el interior de las neuronas: Una sustancia química no puede ser secretada desde una neurona presináptica a menos que esté presente allí.

Las enzimas que permiten la síntesis de la sustancia deben estar presentes en las neuronas del área donde dicho neurotransmisor se encuentra: Dado que se necesitan vías bioquímicas complejas para producir neurotransmisores, la demostración de que las enzimas y los precursores necesarios para sintetizar la sustancia están presentes en las neuronas presinápticas brinda pruebas adicionales de que la sustancia es utilizada como neurotransmisor.

El efecto del neurotransmisor debe reproducirse si la misma sustancia es aplicada exógenamente: Un neurotransmisor actúa sobre sus célula blanco, mediante la presencia en éstos de receptores específicos para el neurotransmisor. El efecto debe ser idéntico (identidad de acción) al de la estimulación presináptica.

Existen 2 tipos de sinápsis:
Sinápsis eléctrica. Es la más sencilla. La corriente pasa por unos conductos intersticiales. Ambas membranas, lapre – sináptica y la post – sináptica están en contacto, de manera que fluye el impulso. La transmisión eléctrica se da en el SNC (de vertebrados), en el músculo liso, en el músculo cardíaco, en células receptoras y axones. Es una sinápsis muy generalizada. Es más rápida que la química. Este tipo de sinápsis es muy utilizado para una correcta sincronización, como en el miocardio del corazón de los vertebrados. Puede darse axón – axón o dendrita – dendrita. Se transmite en cualquier dirección.
Sinápsis química. Es más lenta que la eléctrica. Transmite la señal en una sola dirección, de la neurona presináptica a la postsináptica. Utiliza sustancias químicas, los transmisores, mediante los cuales una neurona se comunica con otra. La hendidura entre ambas neuronas es más ancha que en el caso anterior, de entre 200 – 300 Å en este caso y 20 – 30 Å en el caso de la eléctrica. Las neuronas contendrán mitocondrias, ya que necesitarán mucho ATP. Existen canales de Ca dependientes de voltaje. 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 la sustancia química. Existirá una interacción entre el receptor y el transmisor, que provocará la formación de canales iónicos. Este tipo de sinápsis es más lenta, pero más flexible. Permite más acción excitadora e inhibidora.

Procesos bioquímicos asociados a la neurotransmisión

Síntesis del neurotransmisor por las neuronas presinápticas:

Participan las células gliales. Según la naturaleza del neurotransmisor, éste se puede sintetizar en el soma neuronal o en las terminaciones nerviosas. Algunos neurotransmisores se sintetizan directamente en las terminaciones nerviosas gracias a enzimas que se han sintetizado en el soma y se han transportado a estas terminaciones. A través del interior del axón fluye una corriente de sustancias libres o encerradas en vesículas, que pueden ser precursores tanto de los neurotransmisores o sus enzimas, llamada flujo axónico.

Almacenamiento del neurotransmisor: en vesículas de la terminación sináptica

Liberación del neurotransmisor: por exocitosis, que es calcio dependiente. Cuando llega un impulso nervioso a la neurona presináptica, ésta abre los canales de calcio, entrando el ion en la neurona y liberándose el neurotransmisor en el espacio sináptico. El calcio además de iniciar la exocitosis, activa el traslado de las vesículas a los lugares de su liberación con la ayuda de proteínas de membrana plasmática y de la membrana vesicular. Cuando entra el calcio en la neurona, se activa una enzima llamada calmodulina que es una proteinquinasa, encargada de fosforilar a la sinapsina I, situada en la membrana de las vesículas y que las une a los filamentos de actina. Cuando la sinapsina I es fosforilada, las vesículas sinápticas se despegan de la actina y se movilizan hacia los sitios donde deban vaciarse. La fusión de la membrana vesicular con la membrana plasmática es un proceso complejo en el que intervienen varias proteínas como la sinaptobrevina, sinaptotagmina, rab-3 (de la membrana vesicular) sintaxina, SNAP-25, n-sec 1 (de la membrana plasmática) y factor sensible a la N-etilmaleimida (NSF) con actividad ATPasa. Este conjunto de proteínas, forman el complejo SNARE que forma un poro en la membrana plasmática y permite la fusión de ambas membranas y la salida de la sustancia como el contenido vesicular al espacio sináptico. 

Activación del receptor del neurotransmisor: situado en la membrana plasmática de la neurona postsináptica. El receptor postsináptico es una estructura proteica que desencadena una respuesta.

CLASIFICACIÓN

Los neurotransmisores se pueden agrupar en neurotrasmisores propiamente dichos, y en neuromoduladores. Estos últimos son sustancias que actúan de forma similar a los neurotransmisores; la diferencia radica en que no están limitados al espacio sináptico, sino que se difunden por el fluido extraneuronal, intervieniendo directamente en la fase postsináptica de la neurotransmisión.

Teniendo en cuenta su composición química se pueden clasificar en:3​

Colinérgicos: acetilcolina

Adrenérgicos: que se dividen a su vez en catecolaminas, ejemplo adrenalina o epinefrina, noradrenalina o norepinefrina y dopamina; e indolaminas serotonina, melatonina e histamina

Aminoacidérgicos: GABA, taurina, ergotioneina, glicina, beta alanina, glutamato y aspartato

Peptidérgicos: endorfina, encefalina, vasopresina, oxitocina, orexina, neuropéptido Y, sustancia P, dinorfina A, somatostatina, colecistoquinina, neurotensina, hormona luteinizante, gastrina y enteroglucagón.

Radicales libres: óxido nítrico (NO), monóxido de carbono (CO), adenosin trifosfato (ATP) y ácido araquidónico.

Los neurotransmisores de molécula pequeña son diversos tipos de moléculas orgánicas pequeñas (¡como es de esperarse!). Estas incluyen:

·        Los aminoácidos neurotransmisores glutamato, GABA (ácido γ-aminobutírico) y glicina. Todos estos son aminoácidos, aunque GABA no es un aminoácido que se encuentre en las proteínas.

Estructuras de la glicina, ácido glutámico y GABA. Todos son aminoácidos

·        Las aminas biogénicas dopamina, norepinefrina, epinefrina, serotonina e histamina, que se hacen a partir de aminoácidos precursores. 

Estructuras de la dopamina y la serotonina.

·        Los neurotransmisores purinérgicos ATP y adenosina, que son nucleótidos y nucleósidos. 

Estructura de la adenosina.

·        La acetilcolina, que no encaja en ninguna de las otras categorías estructurales, pero es un neurotransmisor clave en las uniones neuromusculares (donde se conectan los nervios a los músculos), así como en algunas otras sinapsis.

Estructura de la acetilcolina.

Neuropéptidos

Los neuropéptidos se componen de tres o más aminoácidos cada uno y son más grandes que los neurotransmisores de molécula pequeña. Hay una gran diversidad de neuropéptidos. Algunos de ellos incluyen las endorfinas y las encefalinas, que inhiben el dolor; la sustancia P, que transmite las señales dolorosas, y el neuropéptido Y, que estimula a comer y puede actuar en la prevención de convulsiones.

Secuencia de aminoácidos de la encefalina: N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-C.

Los efectos de un neurotransmisor dependen de su receptor

En general, algunos neurotransmisores se consideran "excitatorios", al aumentar la propensión de que una neurona dispare un potencial de acción. Otros suelen considerarse "inhibitorios", al disminuir la propensión de que una neurona blanco dispare un potencial de acción. Por ejemplo:

·        El glutamato es el principal transmisor excitatorio en el sistema nervioso central.

·        El GABA es el principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro vertebrado adulto.

·        La glicina es el principal neurotransmisor inhibitorio en la médula espinal.

Sin embargo, los términos "excitatorio" y "inhibitorio" no son categorías perfectamente definidas en que las que podemos clasificar los neurotransmisores. Por el contrario, un neurotransmisor a veces puede tener un efecto excitatorio o un efecto inhibitorio, dependiendo del contexto.

¿Cómo puede pasar eso? Resulta que no solo hay un tipo de receptor para cada neurotransmisor. En realidad, un determinado neurotransmisor suele interactuar y activar múltiples proteínas receptoras diferentes. Si el efecto de un determinado neurotransmisor es excitatorio o inhibitorio en una sinapsis dada depende de qué receptor o receptores están presentes en la célula postsináptica (blanco).

Ejemplo: acetilcolina

Vamos a discutir esto con algo más real en un ejemplo. El neurotransmisor acetilcolina es excitatorio en la unión neuromuscular del músculo esquelético y hace que el músculo se contraiga. En cambio, la acetilcolina es inhibitoria en el corazón, donde disminuye la frecuencia cardíaca. Estos efectos opuestos son posibles debido a que, en cada ubicación, hay un tipo diferente de proteína receptora de acetilcolina.

Especificidad del tipo de célula en respuesta a la acetilcolina.

Panel izquierdo: célula del músculo esquelético. La molécula de acetilcolina se une a un canal iónico activado por ligando, provocando que se abra y permita el paso de iones de carga positiva hacia adentro de la célula, lo que genera la contracción muscular.

Panel derecho: célula de músculo cardíaco. La molécula de acetilcolina se une a un receptor acoplado a proteína G, lo que dispara una respuesta corriente abajo que provoca la inhibición de la contracción muscular.

·        Los receptores de acetilcolina en las células del músculo esquelético se llaman receptores nicotínicos de la acetilcolina. Son canales iónicos que se abren en respuesta a la unión de la acetilcolina y causan despolarización de la célula blanco. 

·        Los receptores de acetilcolina en las células musculares del corazón se llaman receptores muscarínicos de la acetilcolina. No son canales iónicos, sino que activan vías de señalización en la célula blanco que inhiben la activación de un potencial de acción.

CIRCULACIÓN SANGUÍNEA

El aparato circulatorio o sistema circulatorio es la estructura anatómica compuesta por el sistema cardiovascular que conduce y hace circular la sangre, y por el sistema linfático que conduce la linfa unidireccionalmente hacia el corazón. En el ser humano, el sistema cardiovascular está formado por el corazón, los vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares) y la sangre, el sistema linfático que está compuesto por los vasos linfáticos, los ganglios, los órganos linfáticos (el bazo y el timo), la médula ósea, los tejidos linfáticos (como la amígdala y las placas de Peyer) y la linfa.

La sangre es un tipo de tejido conjuntivo fluido especializado, con una matrizcoloidal líquida, una constitución compleja y de un color rojo característico. Tiene una fase sólida (elementos formes), que incluye a los leucocitos (o glóbulos blancos), los eritrocitos (o glóbulos rojos), las plaquetas y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo.

La linfa es un líquido transparente que recorre los vasos linfáticos y generalmente carece de pigmentos. Se produce tras el exceso de líquido que sale de los capilares sanguíneos al espacio intersticial o intercelular, y es recogida por los capilares linfáticos, que drenan a vasos linfáticos más gruesos hasta converger en conductos que se vacían en las venas subclavias.

La función principal del aparato circulatorio es la de pasar nutrientes (tales como aminoácidos, electrolitos y linfa), gases, hormonas, células sanguíneas, entre otros, a las células del cuerpo, recoger los desechos metabólicos que se han de eliminar después por los riñones, en la orina, y por el aire exhalado en los pulmones, rico en dióxido de carbono (CO₂). Además, defiende el cuerpo de infecciones y ayuda a estabilizar la temperatura y el pH para poder mantener la homeostasis.

VIDEO:https://es.slideshare.net/lucianayohai/circulacin-arterial-y-venosa

¿Cuál es su Función?

El Sistema Circulatorio, además de irrigar la sangre, se encarga también de transportar los desechos del cuerpo, llevar el Bióxido de Carbono a los Pulmones, etc.

El Aparato Circulatorio tiene varias funciones, sirve para:

Llevar los nutrientes y el oxígeno a las células

Recoger los desechos metabólicos que se han de eliminar después por los riñones, en la orina, y por el aire exhalado en los pulmones, rico en dióxido de carbono.

De toda esta labor se encarga la sangre, que está circulando constantemente. Además el aparato circulatorio tiene otras destacadas funciones:

Interviene en las defensas del organismo

Regula la temperatura corporal entre otras

Regula los contenidos de agua y ácidos base en los tejidos

Transporta las excreciones de las glándulas endocrinas

¿Quiénes lo componen?

La función primordial del Sistema Circulatorio es transportar sustancias para todo el organismo a través del tejido sanguíneo. Está constituido por el corazón, arterias, venas y capilares y sangre.

Sistema Cardiovascular

El sistema Cardiovascular se compone por el Corazón y los Vasos sanguíneos.

El sistema cardiovascular es el encargado de distribuir la sangre en todo el organismo. De ella y a través del líquido tisular que se forma en los capilares es que las células obtienen los nutrientes, el oxígeno  y otras sustancias necesarias para el metabolismo celular. En su trayectoria, la sangre recoge a su vez los productos de desecho del metabolismo y estos son eliminados por los órganos de excreción. Por tanto podemos decir que la principal función del sistema cardiovascular estriba en mantener la cantidad y calidad del líquido tisular.

El Corazón

El corazón es el Motor del Sistema Circulatorio: Bombea la sangra a todo el cuerpo.

El Sistema Circulatorio está formado por varios órganos entre estos, el corazón. El corazón funciona como una bomba que hace mover la sangre por todo nuestro cuerpo.

Es un órgano hueco y musculoso del tamaño de un puño. Encerrado en la cavidad torácica, en el centro del pecho, entre los pulmones, sobre el diafragma, dando nombre a la “entrada” del estómago o cardias.   Histológicamente en el corazón se distinguen tres capas de diferentes tejidos que, del interior al exterior se denominan endocardio, miocardio y pericardio.

 Vasos Sanguíneos

Los vasos sanguíneos (arterias, capilares y venas) son conductos musculares elásticos que distribuyen y recogen la sangre de todos los rincones del cuerpo.

—Arterias: Son vasos de paredes gruesas. Nacen de los ventrículos y llevan sangre desde el corazón al resto del cuerpo. Del ventrículo izquierdo nace la arteria aorta, que se ramifica en dos coronarias, y del derecho nace la pulmonar.

—Venas: Son vasos de paredes delgadas. Nacen en las aurículas y llevan sangre del cuerpo hacia el corazón.

—Capilares: Son vasos muy finos y de paredes muy delgadas, que unen venas con arterias. Su única función es la de favorecer el intercambio gaseosos.

Sistema Linfático

El sistema Linfático forma y activa el Sistema Inmunológico, además de que ayuda alimpiar el cuerpo entre otras funciones básicas.

El sistema linfático es uno de los más importantes del cuerpo, por todas las funciones que realiza a favor de la limpieza y la defensa del cuerpo. 

Está considerado como parte del sistema circulatorio porque está formado por conductos parecidos a los vasos capilares, que transportan un líquido llamado linfa, que proviene de la sangre y regresa a ella. Este sistema constituye por tanto la segunda red de transporte de líquidos corporales.

El sistema linfático está constituido por los troncos y conductos linfáticos de los órganos linfoideos primarios y secundarios. Cumple cuatro funciones básicas:

La linfa, contiene anticuerpos que sirven como arsenal de defensa para el cuerpo.

El mantenimiento del equilibrio osmolar en el “tercer espacio”.

Contribuye de manera principal a formar y activar el sistema inmunitario (las defensas del organismo).

Recolecta el quilo a partir del contenido intestinal, un producto que tiene un elevado contenido en grasas.

Controla la concentración de proteínas en el intersticio, el volumen del líquido intersticial y su presión.

La linfa es un líquido incoloro formado por plasma sanguíneo y por glóbulos blancos, en realidad es la parte de la sangre que se escapa o sobra de los capilares sanguíneos al ser estos porosos.

Los vasos linfáticas tienen forma de rosario por las muchas válvulas que llevan, también tienen unos abultamientos llamados ganglios que se notan sobre todo en las axilas, ingle, cuello etc. En ellos se originan los glóbulos blancos.

La Sangre

La  sangre es un tejido líquido de color rojo, viscoso de sabor salado y olor especial; compuesto por agua y sustancias orgánicas e inorgánicas (sales minerales) disueltas, que forman el plasma sanguíneo y tres tipos de elementos formes o células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.

Una gota de sangre contiene aproximadamente unos 5 millones de glóbulos rojos, de 5.000 a 10.000 glóbulos blancos y alrededor de 250.000 plaquetas.

La sangre como medio de transporte

La sangre es un líquido formado por glóbulos rojos y blancos y plaquetas.

La sangre es un tejido compuesto de líquido, células y fragmentos, sus funciones son:

a)    Provee a las células y a los tejidos de oxígeno y nutrientes para sus actividades vitales.

b)    Transporta los productos de desechos del metabolismo celular hacia los órganos excretores.

c)    Ayudan y mantienen la temperatura del cuerpo.

d)    Regulan los contenidos de agua y ácidos base en los tejidos.

e)    Transportan las secreciones de las glándulas endocrinas.

 Proceso de la Circulación

El corazón está trabajando desde que comienza la vida en el vientre materno, y lo sigue haciendo por mucho tiempo más, hasta el último día. Para que bombee sangre hacia todo el cuerpo, el corazón debe contraerse y relajarse rítmicamente. Los movimientos de contracción se llaman movimientos sistólicos, y los de relajación, movimientos diastólicos.

No hay que olvidar, que el Cuerpo Humano es una máquina perfecta, y como tal, todos los Sistemas están involucrados en los Procesos Fisiológicos vitales; en este caso, el Sistema Digestivo cumple un papel importante en la Circulación, debido a que mediante la ingesta de alimentos, la sangre adquiere los nutrimentos y el agua necesarios para conformar el plasma sanguíneo, mientras que el Sistema Respiratorio, se encarga de realizar el llamado intercambio de Gases, es decir, toma el Bióxido de Carbono producido por las células mediante la Respiración Celular, y a su vez transmite a la sangre el Oxígeno Molecular que tomó del aire. De esta manera, el Sistema Circulatorio se encargará de llevar esa Sangre Oxigenada a todas las células, tejidos y órganos del cuerpo, para que cuenten con los nutrientes necesarios para realizar sus actividades determinadas. El proceso es el siguiente:

Transporte del Oxígeno por la Sangre

BIBLIOGRAFÍA:

Ayano, Getinet (junio de 2016). Neurotransmisores comunes: criterio para neurotransmisores, ubicaciones clave, clasificaciones y funciones. Advances in Psychology and Neuroscience. Science publishing group.

Brailowsky, Simón (1995). 5 Los neurotransmisores. Las sustancias de los sueños: neuropsicofarmacología. México: Instituto latinoamericano de la comunicación educativa

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Thibodeau, G. A., Thibodeau, K. T. G. A., & Patton, K. T. (2008). Estructura y función del cuerpo humano (No. 611: 612). Elsevier.