Neurona Potencial de Membrana y de Accin Las

Neurona: Potencial de Membrana y de Acción

Las características principales del sistema nervioso son: - Excitabilidad - Conducción

Excitabilidad n Propiedad celular de los “tejidos excitables” : tejido muscular liso, estriado y cardiaco, y de las células nerviosas n Consiste en un cambio en la diferencia de potencial bioeléctrico normal entre el espacio intracelular y extracelular. n Este potencial normal de la célula excitable en reposo recibe el nombre de potencial de reposo n Los cambios del potencial de reposo pueden ser: - Despolarización - Repolarización - Hiperpolarización

Membrana polarizada Potencial de acción

Cambios de potencial +++++ Membrana polarizada Reposo ----- - - - ++++++ - - Conducción del estímulo - ++++ Membrana despolarizada en la zona de estimulación +---- - ++++ Repolarización +---- +++++ ----Hiperpolarización

La diferencia entre aniones y cationes dentro (LIC) y fuera (LEC) de la célula tiene como consecuencia la polarización de la membrana Composición ionica del LIC y del LEC Concentraciones (m. M) ión [ ] LIC K+ Na+ Cl(-) 400 50 52 385 [ ] LEC 20 440 560 0 DV total = m. V DV -75 +55 -60 -80

n n Despolarización de la Membrana: El estímulo provoca la apertura de canales para el sodio (normalmente cerrados) y el cierre de los canales para el potasio. Interior Positivo/ Exterior Negativo Repolarización: Se inactivan los canales de sodio y activación de los canales de potasio. Interior Negativo/ Exterior Positivo. En este momento la neurona no puede recibir información.

n n Hiperpolarización: El interior (LIC) está más negativa que durante el potencial de reposo. La hiperpolarización es transitoria y se produce porque el K+ tiende a equilibrar su concentración interna y externa. El tiempo que demora el cambio de potencial de la membrana (despolarización) hasta volver al reposo nuevamente (repolarización / hiperpolarización) dura apenas una milésima de segundo.

Conducción o Conductividad n n n Es la capacidad desde el punto celular de las células de propagar un cambio de potencial de estimulación a todo lo largo de la membrana Capacidad altamente desarrollada en las neuronas. La energía que implica el cambio de potencial excita el punto siguiente de la fibra, donde se repite el mismo proceso. Así se propaga el impulso a lo largo de la fibra con la velocidad que puede llegar a 100 m/seg. en forma de pulsos eléctricos

conceptos Ion: partícula con carga eléctrica. Catión y Anión Canal Iónico: es una proteína de membrana a veces específica que transporta iones y otras moléculas pequeñas a través de la membrana por difusión pasiva o facilitada, es decir, sin uso de energía. Bomba Sodio-Potasio: Proteína de membrana específica que transporta Na+ y K+ en contra de su gradiente de concentración por transporte activo, es decir, con uso de energía Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas. La membrana de la neurona posee carga positiva (+) externamente y negativa (-) internamente Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella, es decir, es la diferencia de carga eléctrica entre las caras interna y externa de la membrana plasmática neuronal.

n n n Potencial de Reposo: potencial de membrana caracterizado por un medio extracelular positivo y un medio intracelular negativo, dependiendo de los canales de potasio y la acción de la bomba sodio-potasio. En este estado no se transmiten impulsos por las neuronas. Potencial de Acción: Potencial de membrana que resulta de la estimulación del axón, y se caracteriza por presentar un medio extracelular (LEC) cargado negativamente y un medio intracelular (LIC) cargado positivamente. Impulso Nervioso: es el transporte de información a través de los nervios, y por medio de sustancias como el Sodio y el Potasio, y su interacción con la membrana.

n Los iones potasio tienden a salir debido a que la membrana es permeable a este ión porque posee canales de potasio que están siempre abiertos cuando la neurona esta en reposo. En el interior de la membrana existe una mayor concentración de iones potasio y proteínas cargadas negativamente. n

• En el lado externo de la membrana hay una mayor concentración de Na+ y Ca++. n El sodio que está fuera de la célula tiende a entrar, sin embargo, los canales de sodio, durante el potencial de reposo están generalmente cerrados. n Una proteína de membrana llamada Bomba de Sodio. Potasio, transporta (“devuelve”) iones sodio hacia el exterior de la célula nerviosa.

En pocas palabras n Existe una entrada de sodio y una salida de potasio por efecto de la gradiente de concentración. Pero esto amenaza a la membrana plasmática de sacarla de su estado de reposo. n Para conservar este potencial se requiere de la Bomba Sodio. Potasio, la cual saca de la célula 3 iones sodio por cada 2 iones potasio que ingresan, incrementando así la diferencia de potencial.

Axón en estado de reposo.

El potencial eléctrico a través de la membrana del axón se mide con micro eléctrodos conectados a un osciloscopio.

Potencial de acción

n Solo la neurona y la célula muscular presentan potenciales propagados o de acción (células excitables). n El cambio de permeabilidad en el punto de excitación permite el movimiento de iones de un lado a otro de la membrana, provocando una variación en el potencial de reposo, lo que genera una nueva diferencia de potencial que da inicio a un potencial de acción.

n n Cuando el axón es estimulado, el interior se carga positivamente con relación al exterior. Esta inversión de la polaridad se denomina potencial de acción. El potencial de acción que viaja a lo largo de la membrana constituye el impulso nervioso. • Los potenciales de acción registrados para una misma neurona casi siempre son iguales. La única variación aunque crítica- es la frecuencia, es decir, el número de impulsos nerviosos que se producen en un tiempo determinado; la frecuencia es directamente proporcional a la intensidad del estímulo.

Potencial de acción

Impulso nervioso: Potencial de acción que viaja a lo largo de la membrana n n Si el estímulo es débil no se genera el impulso nervioso aunque haya potencial de receptor. Se necesita una intensidad umbral en el estímulo. Si la intensidad es igual o mayor al umbral de excitación se desencadena el impulso siempre con la misma magnitud (no es directamente proporcional a la intensidad del estímulo). Ley del todo o nada

PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO

INTENSIDAD, VELOCIDAD Y CONDUCCIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO ¿Se siente lo mismo al pincharse un dedo o rozar la piel con una pluma? La diferencia es la intensidad de la sensación n Intensidad: depende de la frecuencia con que los impulsos se generan a > frecuencia, > intensidad

Ley del todo o nada n n Una vez que se genera un impulso nervioso alcanza siempre la misma magnitud. Es independiente de la intensidad o de la intensidad del estímulo

Velocidad de propagación n n Depende del diámetro del axón y de la presencia o ausencia de la vaina de mielina Depende de la temperatura a > tº > velocidad a < tº < velocidad

Conducción del impulso nervioso n Conducción continua n Conducción saltatoria

DESPOLARIZACIÓN Y REPOLARIZACIÓN DEL AXÓN con y sin mielina

Fibras con y sin vaina de mielina.

n n ¿Qué iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana? ¿Qué ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona? ¿Con qué carga queda el interior y el exterior de la neurona? ¿Cómo se reestablece el estado de reposo?

Fin… Próxima presentación SINAPSIS