Sinapsis química – transmisión, sumación y efecto de las drogas

BiologíaFisiología humana y animalEdades 16–17

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Sigue un impulso a través de una sinapsis química: un potencial de acción llega al botón presináptico, se abren los canales de Ca²⁺, las vesículas liberan acetilcolina (o dopamina) en la hendidura, el neurotransmisor se une a receptores, entra Na⁺ y se produce un potencial postsináptico; después la acetilcolinesterasa lo degrada o los transportadores lo recaptan. Añade nicotina, un neonicotinoide, curare, un organofosforado, toxina botulínica o cocaína para ver qué paso cambia cada uno, y observa cómo el consumo repetido reduce los receptores y causa tolerancia y dependencia. Una pantalla de sumación permite activar sinapsis excitadoras e inhibidoras para alcanzar el umbral en el cono axónico, y otra calcula el tiempo de un arco reflejo.

Lección: Coordinación nerviosa – transmisión sináptica

Qué muestra

Las neuronas pasan señales a la siguiente célula a través de un espacio estrecho, la hendidura sináptica. Un potencial de acción que llega al botón presináptico abre canales de calcio dependientes de voltaje; los iones calcio hacen que las vesículas se fusionen con la membrana y liberen un neurotransmisor como la acetilcolina. Este difunde, se une a receptores que son canales de sodio y despolariza la membrana postsináptica. Luego una enzima o la recaptación lo eliminan, así que cada señal es breve. Muchas drogas y venenos actúan sobre uno solo de estos pasos, y las sinapsis permiten a una neurona sumar sus muchas entradas.

Cómo usarla

Elige Tipo de sinapsis, Droga o veneno y Dosis, pulsa Enviar un impulso y compara las tres gráficas y la tabla. Usa Impulsos automáticos para enviar un tren y Velocidad para ralentizarlo. Con la dopamina, mueve Consumo repetido. En Sumación, pulsa E1 + E2 a la vez, E1 tres veces seguidas o Estimular I. En Arco reflejo, elige un reflejo y pulsa Estimular.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Sinapsis y drogas, Sumación, Arco reflejo
  • Tipo de sinapsis Sinapsis colinérgica entre dos neuronas, Unión neuromuscular, Sinapsis de dopamina en el cerebro
  • Droga o veneno Ninguna, Nicotina, Neonicotinoide (insecticida), Curare, Insecticida organofosforado, Toxina botulínica, Cocaína
  • Dosis 0–100 %
  • Frecuencia de impulsos automáticos 0–100 Hz
  • Velocidad de la simulación Muy lenta (2 ms por segundo), Lenta (10 ms por segundo), Más rápida (50 ms por segundo)
  • Días de consumo repetido 0–30 días
  • Frecuencia de la sinapsis excitadora E1 0–100 Hz
  • Frecuencia de la sinapsis excitadora E2 0–100 Hz
  • Frecuencia de la sinapsis inhibidora I 0–100 Hz
  • Reflejo Retirada ante un pinchazo (3 neuronas), Reflejo rotuliano (2 neuronas)

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué un organofosforado deja los músculos contraídos mientras que el curare los deja flácidos?
  2. ¿Por qué un solo impulso en una sinapsis excitadora no suele hacer que la neurona postsináptica dispare?
  3. ¿Por qué quien consume cocaína mucho tiempo necesita dosis mayores y se siente decaído al dejarla?