Les vencimos

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales

Lección 32 · E · Fisiología e histología animal

Neurona, reflejo e insulina frente a glucagón

1º Bachillerato Biología, Geología y Ciencias Ambientales · CyL Decreto 40/2022 · bloque E

Objetivos

  1. Describir el potencial de acción como señal todo o nada y la sinapsis química hasta el receptor, sin hacer saltar el impulso por la hendidura.
  2. Montar un arco reflejo y distinguir el monosináptico del polisináptico.
  3. Explicar insulina y glucagón como retroalimentación negativa a escala de órgano, con el hígado como quien repone la glucosa sanguínea.

Explicación

Coordinar es hacer que una célula lejana cambie lo que hace, a tiempo. Hay dos canales. El nervioso es rápido, local y breve: una neurona habla con otra, o con un músculo, en una sinapsis. El hormonal es más lento, difuso y duradero: una glándula vierte a la sangre y responden todas las células que tengan el receptor. No compiten por ser «el bueno». El hipotálamo usa los dos.

La neurona y el impulso

Dendritas y soma reciben. El axón conduce. El cono axónico decide si la suma de señales llega al umbral: entonces sale un potencial de acción, todo o nada, que no se hace «más grande» si el estímulo era más fuerte. La intensidad del mensaje va en la frecuencia, no en el tamaño de cada espiga. En vertebrados, la mielina de la glía aísla tramos y el potencial salta de nódulo en nódulo: conducción saltatoria, más rápida que un axón desnudo del mismo calibre. La mielina no es el impulso; es el aislante que cambia su modo de viajar.

Sinapsis química

El potencial de acción llega al terminal. Entra calcio. Las vesículas sueltan neurotransmisor a la hendidura. El transmisor se une a receptores de la membrana siguiente y abre o cierra canales: la postsináptica se despolariza (excitadora) o se hiperpolariza (inhibidora). Luego el transmisor se degrada o se recapta. No es el potencial eléctrico el que «salta» la hendidura en este tipo de sinapsis, ni el transmisor entra en la célula siguiente para recorrer su axón. Existen sinapsis eléctricas, con uniones en hendidura, más raras en este curso: si no las nombras, di química y no dejes el hueco como si toda sinapsis fuera un contacto de cables.

Sinapsis química: el calcio suelta el transmisor, que no cruza el axón siguiente Terminal presináptico con vesículas, hendidura, y membrana postsináptica con receptores. Flecha de calcio hacia dentro. El transmisor queda en la hendidura. terminal · vesículas entra Ca2+ hendidura receptor postsináptico no entra el transmisor al axón Excitador o inhibidor según el receptor, no según un «mensaje bueno» o «malo» del transmisor a priori.

Arco reflejo

Un reflejo espinal no espera a que la corteza «decida». Receptor, neurona sensitiva, centro (a menudo con interneurona), neurona motora, efector. El reflejo de retirada ante algo que quema es polisináptico: hay interneurona y puede cruzar a músculos varios. El rotuliano es monosináptico: la sensitiva del huso habla directo con la motora del mismo músculo, sin interneurona. Decir que todo reflejo tiene tres neuronas es falso por ese caso. Que sea reflejo no significa que la corteza no se entere después: te das cuenta cuando el pie ya se apartó. Consciente y responsable del movimiento no son lo mismo.

Nervioso frente a hormonal

Una neurona puede provocar una secreción, y una hormona puede cambiar la excitabilidad de una neurona. El eje hipotálamo-hipófisis es el ejemplo de manual de ese cruce, sin necesidad de listar aquí todas las tropinas.

Insulina y glucagón, a escala de órgano

La glucosa en sangre sube después de absorber un alimento. Las células beta de los islotes del páncreas lo detectan y sueltan insulina. La insulina, en hígado, músculo y tejido adiposo, favorece que la glucosa entre y que el hígado la guarde como glucógeno. La concentración baja. Al bajar, el estímulo de las beta disminuye: retroalimentación negativa. No hace falta nombrar cada enzima de la glucólisis.

Si la glucosa cae, las células alfa de los mismos islotes sueltan glucagón. El hígado rompe glucógeno y libera glucosa. La concentración sube y el estímulo de las alfa cede: otra negativa. El músculo esquelético no devuelve glucosa a la sangre con el glucagón como lo hace el hígado: guarda su glucógeno para sí. Por eso el órgano que corrige la hipoglucemia de verdad, en este par, es el hígado. Insulina y glucagón no son «el azúcar» ni se segregan a la vez como si diera igual: responden a desviaciones opuestas.

Retroalimentación negativa de la glucosa entre páncreas e hígado Si la glucosa sube, las beta sueltan insulina y el hígado guarda glucógeno. Si baja, las alfa sueltan glucagón y el hígado libera glucosa. Las dos flechas de vuelta corrigen la desviación. glucosa alta → insulina (beta) hígado guarda glucógeno glucosa baja → glucagón (alfa) hígado suelta glucosa Negativa: la respuesta empuja en contra de la desviación. El músculo no es el órgano que repone la sangre.

Glosas de esta lección

Potencial de acción. Señal todo o nada que recorre el axón. La fuerza del estímulo va en la frecuencia.

Sinapsis química. Calcio, vesícula, hendidura, receptor. El transmisor no recorre el axón siguiente.

Arco reflejo. Receptor, aferente, centro, eferente, efector. Puede ser mono o polisináptico.

Hormona. Mensaje en sangre. Solo actúa donde hay receptor.

Insulina. De las beta, cuando la glucosa sube. Favorece captación y almacén en el hígado.

Glucagón. De las alfa, cuando la glucosa baja. El hígado libera glucosa.

Retroalimentación negativa. La respuesta reduce la desviación que la provocó.

Ejemplo resuelto

Enunciado. «Al apoyar la mano en una plancha, el cerebro ordena retirar y entonces se mueve el brazo. Duele porque la hormona del dolor viaja por la sangre. Después de comer, el glucagón baja el azúcar y la insulina lo sube. Un potencial más alto avisa de que la plancha está más caliente.»

  1. Plancha. Es un reflejo de retirada, polisináptico, con centro en la médula. El efector (músculo esquelético) actúa antes de que la corteza elabore la orden. Luego llega la percepción. No es una hormona: es demasiado lenta para ese plazo.
  2. Intensidad. Cada potencial de acción de una fibra es todo o nada. Más calor, si acaso, más fibras y más frecuencia, no una espiga «más alta».
  3. Después de comer. Sube la glucosa absorbida. Responden las beta con insulina. El hígado guarda. El glucagón haría lo contrario y no es la respuesta a la subida. Cuando más tarde la glucosa caiga, las alfa entran. Las dos son negativas; los estímulos son opuestos.
  4. Órgano. Quien repone glucosa en sangre es el hígado, no el bíceps. El músculo puede captar glucosa con la insulina y no por eso la devuelve con el glucagón.
Laboratorio · sinapsis, reflejo y signo de la glucosa Abrir en pestaña →

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Comprueba

Escribe el razonamiento completo antes de abrir. El lienzo es para dibujar el esquema de esta lección, no para decorar.

En la sinapsis química, ¿qué es lo que cruza la hendidura y qué es lo que no cruza?

Respuesta: Cruza el neurotransmisor, que se une a un receptor de la membrana siguiente. No cruza el potencial de acción como si los citoplasmas fueran continuos, y el transmisor no recorre luego el axón postsináptico. El calcio entra en el terminal para provocar la exocitosis.

Por qué: Si el eléctrico saltara siempre, no habría retardo, ni excitación frente a inhibición según el receptor, ni un fármaco que actúe en la hendidura. La sinapsis eléctrica existe, pero no es la de este mecanismo.

El rotuliano y la retirada de la mano. ¿Por qué no vale «todo reflejo tiene interneurona»?

Respuesta: La retirada es polisináptica: hay interneurona en la médula. El rotuliano es monosináptico: la sensitiva contacta con la motora del mismo músculo. Los dos son reflejos y los dos pueden ocurrir sin una orden previa de la corteza. No tienen el mismo número de sinapsis.

Por qué: Memorizar tres neuronas obligatorias falla en el caso más simple del aula y esconde que el circuito se diseña según el oficio: sostener el tono o apartar y coordinar varios músculos.

Tras una comida la glucosa sube. ¿Qué célula del islote responde, qué órgano corrige, y por qué es negativa?

Respuesta: Responden las beta con insulina. Hígado, músculo y adiposo captan glucosa; el hígado la guarda como glucógeno y la concentración baja. Al bajar, cesa el estímulo de las beta. Eso es negativa: la respuesta empuja contra la subida. El glucagón sería la corrección de la bajada, desde las alfa, y quien libera glucosa a la sangre es el hígado.

Por qué: Invertir insulina y glucagón invierte el signo de la corrección y convierte la comida en una hipoglucemia inventada. Bajar al nivel de las enzimas no hace falta para ver el bucle de órganos.

Cierre

El nervioso apunta a una sinapsis y acaba pronto. El hormonal viaja en sangre y dura. El potencial es todo o nada; el calcio suelta el transmisor; el reflejo puede no tener interneurona. Glucosa alta, insulina de las beta; glucosa baja, glucagón de las alfa; el hígado corrige la bajada.

Reto

La hendidura y el bucle del hígado

Dibuja en el lienzo una sinapsis química con calcio, vesícula y receptor, y al lado el bucle de la glucosa con beta, alfa e hígado. En el texto, explica un reflejo de retirada sin decir que el cerebro lo ordenó antes, y di por qué el músculo esquelético no corrige la hipoglucemia como el hígado.

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