Potenciales de Membrana y Potenciales de Accin Fisiologa

Potenciales de Membrana y Potenciales de Acción Fisiología Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 1

• Las membranas de todas las células del cuerpo poseen potenciales de acción. • Algunas células son excitables, pueden generar impulsos eléctricos por sí solas en la membrana. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 2

Física Básica de los Potenciales de Membrana • Una diferencia de concentración de iones a través de una membrana de permeabilidad selectiva puede producir un potencial de membrana. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 3

Potenciales de Membrana provocados por Difusión • Potencial de Difusión: Diferencia de potencial entre el interior y el exterior de una membrana celular. es producido por la diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana. • Potencial de difusión = Potencial de membrana Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 4

Potencial de Difusión de Potasio • En la fibra nerviosa normal del mamífero, la diferencia de potencial de potasio necesaria es de -94 m. V. • Posee negatividad en el interior de la membrana de la fibra. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 5

Potencial de Difusión de Sodio • El potencial de difusión de sodio en las grandes fibras nerviosas de los mamíferos es de alrededor de +61 m. V. • Una diferencia de concentración de iones puede, en condiciones adecuadas, crear un potencial de membrana. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 6

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Cálculo del potencial de difusión cuando la membrana es permeable a varios iones diferentes • El potencial de difusión depende de 3 factores: 1. La polaridad de la carga eléctrica de cada ion 2. Permeabilidad de la membrana a cada ion 3. Las concentraciones de los iones en el interior y exterior de la membrana. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 8

Los iones sodio, cloruro y potasio son los más importantes en la generación de los potenciales de membrana en las fibras nerviosas y musculares, así como en las células neuronales del SN. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 9

Fuga de potasio y sodio a través de la membrana nerviosa • Una proteína de canal también es conocida como “canal de fuga” de potasio. • A través de ella pueden escapar iones K+ incluso si la célula está en reposo y algunos iones sodio, pero son 100 veces más permeables a los iones potasio. Universidad Nacional Autónoma de Honduras en el Valle de Sula 10

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POTENCIAL DE ACCIÓN NERVIOSO Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción que son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa

Fases del Potencial de Acción: • Fase de Reposo o de Polarización • Fase de Despolarización • Fase de Repolarización • Fase de Hiperpolarización

Fase de Reposo: • Este es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo del potencial de acción. • Se dice que la membrana está POLARIZADA durante ésta fase debido al potencial de membrana negativo de -90 m. V

Fase de Despolarización: • En éste momento la membrana se hace súbitamente muy permeable a los iones Sodio (Na+). • El estado POLARIZADO normal se neutraliza inmediatamente por la entrada de iones Na+, y el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva.

Fase de Repolarización: • En un plazo de diezmilésimas de segundo después de que la membrana se haya hecho muy permeable a los iones Na+ el canal de sodio comienza cerrarse y los canales de Potasio (K+) se abren más de lo normal. • Hay otros tipos de canales transportadores que atraviesan la membrana nerviosa: – Canales de Na+ – Canales de K+ Ambos canales por activación de Voltaje

Hodgkin y Huxley Potencial de Acción

Principio del «Todo o Nada» • El proceso de despolarización viaja por toda la membrana si las condiciones son las adecuadas, o no viaja en absoluto si no lo son. Esto se denomina principio del «todo o nada» , y se aplica a todos los tejidos excitables normales.

LA IMPORTANCIA DEL METABOLISMO DE LA ENERGÍA • Como la bomba Na/K precisa energía, esta «recarga» de la fibra nerviosa es un proceso metabólico activo que utiliza la energía que procede del sistema energético del trifosfato de adenosina (ATP) de la célula.

Características especiales de la transmisión de señales en los troncos nerviosos

Fibras nerviosas mielinizadas y no mielinizadas

Conducción “saltatoria” en las fibras mielinizadas de un nódulo a otro

“Periodo Refractario” tras un potencial de acción, durante el cual no se puede generar un nuevo estimulo.

Inhibición de la excitabilidad: “estabilizadores” y anestésicos locales.

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, mediante de la sinapsis que los separa.

NEUROTRANSMISOR (neuromediador o mensajero químico) • 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

PRINCIPALES NEUROTRANSMISORES • ACETILCOLINA (AC). Se localizan en: • Neuronas motoras en médula espinal Proscencéfalo basal Interneuronas en el cuerpo estriado • Sistema nervioso autónomo → neuronas preganglionares del SNA simpático y parasimpático, y postganglionares del parasimpático.

• DOPAMINA. Se localizan en: – Sustancia negra – Núcleo arcuato del hipotálamo • NORADRENALINA (NE). Se localizan en: • Locus Ceruleus de la protuberancia → sistema límbico, hipotálamo, corteza • Bulbo raquídeo → locus coeruleus, médula espinal • Neuronas posganglionares del sistema nervioso simpático

• SEROTONINA. Se localizan en: – Núcleos del rafe protuberancial – Bulbo raquídeo/Protuberancia → asta dorsal o posterior de la médula espinal • ÁCIDO Γ-AMINOBUTÍRICO (GABA). Se localizan en: – Principal neurotransmisor inhibidor del cerebro; • GLICINA. Se localizan en: – Principal neurotransmisor inhibidor de la médula espinal • GLUTAMATO. Se localizan en: • Principal neurotransmisor excitador; localizado por todo el SNC, incluso en células piramidales corticales.

LA SINAPSIS • Es una aproximación (funcional) intercelular especializada entre neuronas, ya sean entre dos neuronas de asociación, una neurona y una célula receptora o entre una neurona y una célula efectora (casi siempre glandular o muscular). En estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso.

CLASES DE TRANSMISIÓN SINÁPTICA Se distinguen tres tipos principales de transmisión sináptica; • TRANSMISIÓN EXCITADORA: aquella que incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción; • TRANSMISIÓN INHIBIDORA: aquella que reduce la posibilidad de producir un potencial de acción; • TRANSMISIÓN MODULADORA: aquella que cambia el patrón y/o la frecuencia de la actividad producida por las células involucradas

Transmisión sináptica • las dendritas son como antenas que reciben la mayoría de la información que proviene de otras células; el axón, por su parte, es el cable con el que una neurona se conecta a otras.