El axón: el envío de señales de pies a cabeza
El axón es el dispositivo mediante el cual una neurona envía señales a los músculos, glándulas, u otras neuronas. Los axones son estructuras cablelike que tienen dos funciones: comunicar los potenciales de acción desde el cuerpo celular a la terminal del axón y, en el axón terminal, la liberación de un neurotransmisor que se une a un receptor de membrana en la célula postsináptica y abre una excitatorio o canal iónico inhibidora.
Para alcanzar sus objetivos post-sinápticos, los axones logran crecer largas distancias (un metro o más) y encontrar esos objetivos. No sólo los axones crecen largas distancias, sino que también son capaces de encontrar múltiples objetivos en múltiples áreas del cerebro y, en cada región objetivo, se ramifican en el número apropiado de terminales de los axones y hacen contacto en los lugares correctos dendríticas de las células apropiadas.
El envío de un mensaje desde la cabeza hasta la punta del pie implica un enlace de dos axón. Una neurona motora superior en su corteza motora primaria envía su axón abajo de la médula espinal para hacer sinapsis con una neurona motora inferior que controla un músculo en su dedo del pie. Que las neuronas motoras en la médula espinal envía su axón abajo en la pierna, el pie, y sobre el dedo. La longitud total de su cuerpo está atravesada por dos células.
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Los axones son dispositivos maravillosas para la realización de los potenciales de acción de un cuerpo celular a un terminal de axón que puede ser más de un metro de distancia. ¿Con qué rapidez los potenciales de acción viajes es aproximadamente proporcional al diámetro del axón. Muy axones finos pueden realizar los potenciales de acción a un ritmo de unos pocos metros por axones de mayor calibre de segundo puede conducir potenciales de acción más rápida.
Haciendo axones grande para la conducción rápida funciona bien en los invertebrados, que tienen un pequeño número de neuronas, en términos relativos. La selección natural ha producido algunos axones muy de gran calibre en algunos invertebrados donde se necesita alta velocidad. El ejemplo más famoso es el axón gigante del calamar, que puede ser tanto como un milímetro de diámetro, lo suficientemente grande como para ver a simple vista! El axón gigante del calamar media en el reflejo de escape mediante la activación del chorro de sifón.
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Este axón gigante del calamar es tan grande que los primeros electrofisiólogos que estudian el potencial de acción los utilizaron para sus estudios.
Pero en los vertebrados con cientos de millones o mil millones de células en el sistema nervioso, los axones de un milímetro de diámetro no se va a trabajar. ¿La solución? Mielinización, que permite a los axones de pequeño calibre para llevar a cabo los potenciales de acción muy rápidamente.
En la mielinización, ciertas células gliales envuelven muchas veces alrededor de casi todo el axón, pero dejan huecos a intervalos regulares. Estos intervalos se denominan los nodos de Ranvier, que es donde se concentran todos los canales de sodio dependientes de voltaje.
axones mielinizados conducen los potenciales de los axones de tal manera que el potencial de acción salta de nodo de Ranvier al siguiente nodo. Este proceso permite que los axones sólo unos pocos micrómetros de diámetro para llevar a cabo los potenciales de acción a velocidades de hasta 100 metros por segundo.