Conducción del Impulso Electrico

Clase de fisiología del 30/11/10.

Prof. Bonoli.

Los axones con una sola membrana producen una velocidad relativamente lenta, porque poseen sobre todo en su superficie canales de sodio, por tanto tienen que activarse canal por canal al estar uno al lado de otro. La naturaleza ha desarrollado unos mecanismos especiales que es la formación de la VAINA o CAPA DE MIELINA, esta surge de una célula que acompaña a la neurona,  emite una prolongación y la membrana de esa prolongación se adelgaza progresivamente y forma alrededor de él (axón) una cubierta (como si fuese varias laminas; dio un ejemplo en la pizarra); por supuesto hay zonas del axón que quedan libres de vaina de mielina.

[pic 1][pic 2]

Otro punto importante que le pasa a la vaina de mielina es que los canales de sodio se redistribuyen, debajo de esa capa de mielina hay muy pocos canales de sodio, si se concentrasen todos en esa zona llamada NODO DE RANVIER, estos se acumulan en los canales de sodio sensibles a voltajes, de tal manera que si se produce un estimulo en la zona de ese nodo se produce ciertos cambios para los canales de sodio sensibles a voltajes, pero el cambio de voltaje no se queda allí…porque aquí fuera y dentro hay liquido conductor (señalo algo) y producción de ¨salina¨ (buscar, no se escucho bien) especialmente en…(ejm de la pizarra) como cloruro de sodio y sales derivadas del potasio.

Entonces el cambio eléctrico no pasa por la zona de la vaina de mielina sino que por el liquido extracelular y en menor intensidad por el liquido intracelular, la razón de esto es que por el diámetro pequeño  interno la resistencia al paso eléctrico en el interior  es mayor que por fuera, por lo tanto la mayor parte de desplazamiento de cargas eléctricas ocurre por fuera de la célula, producto de la excitación de las células de ranvier.

[pic 3]

 NOTA: Explica un dibujo, en el que al darse la excitación ante el estimulo en un nodo de ranvier la señal eléctrica  va para los nodos vecinos, pero cuando se dirige a un lado sea cual sea la señal no se regresa porque los canales de sodio se encuentran en estado inactivo.

Esta es una manera de acelerar la velocidad. Por ej. La velocidad puede pasar de unos 5 a 10 mts./seg.  en un axón grande no mielinizado de un 1 micra… hasta un axón de 10 a 20 micras de diámetro y con mielinas y su velocidad  puede llegar a 100-120 mts./seg. , es decir, la conducción es mucho más rápida. [pic 4]

La conducción  depende de una serie de parámetros: 

1) El diámetro del axón; cuanto más grande sea este, lo que ocurre es una menor resistencia en el interior y por tanto avanza más fácilmente el potencial de acción.

2) La mielinización o no del axón; si esta mielinizado la velocidad es más elevada… (Parte de la clase anterior que no dio).

Cuando un estimulo llega al final del axón tiene 2 opciones:

 1) Si esta del lado del soma y las dendritas no va a ocurrir transferencia de señal hacia la célula que le precede.

2) Cuando llega a los extremos de los botones sinápticos terminales, aquí si se puede producir la transmisión. Es decir, la transmisión va de una neurona a una neurona o de una neurona a un órgano efector, siendo este por lo general un tejido vital como ej. Músculo esquelético y liso o también algún otro tipo celular que responda a la acción de la neurona. El paso de la señal de una célula a la otra tarda un tiempo, como unos 1/2 mseg, porque es la combinación de efectos que ocurren en la parte pre-sináptica y post- sináptica para que se vuelva a generar un nuevo potencial de acción.

En la mayoría de las neuronas, cuando se conectan con otras neuronas sucede lo siguiente: usted tiene un potencial de acción producido (por ejemplo) en el cono medular activo, en el canal axónico se produce el potencial de acción que se va a dirigir en este caso hacia el final del axón, lo que sucede ahora es que cuando llega, suponiendo de paso que el axón es mielinizado; cuando esta mielinizado llega al final y en este punto pierde la mielina, cuando pierde la mielina en el último punto del axón y el comienzo del botón hay una serie de canales de calcio sensibles a voltaje. El canal de calcio sensible al voltaje cuando el potencial de membrana llega a ese punto se abre e ingresa calcio del exterior, ya que hay mas calcio afuera que adentro aproximadamente 1 o 2mmol mientras que adentro hay apenas 1x10-4mmol adentro; entonces estamos en presencia de un gradiente que dirige el calcio hacia el interior. En el interior de este botón sináptico hay toda una estructura especializada que depende del tipo de sustancia que se libera, es decir, del neurotransmisor.

[pic 5]

Los NEUROTRANSMISORES, son sustancias químicas que son capaces de interactuar con la membrana posinaptica y por el mecanismo que ocurre en los receptores de la membrana posinaptica se puede producir una hiperpolarización o una despolarización de la membrana. Entonces lo que sucede es que hay unas vesículas que contienen el neurotransmisor encerrado en su interior; el calcio hace que esa vesícula se movilice y se acerque hacia la porción final del botón y que se abra liberando el neurotransmisor.

Una vez liberado el neurotransmisor en la hendidura sináptica el va a actuar induciendo la apertura o el cierre de canales, y estos canales sobre los que puede actuar son los canales conocidos anteriormente: sodio, potasio, calcio y cloruro. Entonces si abrimos canales de sodio entonces el sodio entra a la célula y por lo tanto se va a despolarizar la membrana, si los cierro entonces el efecto será el contrario se hiperpolariza la membrana. Si lo hago con los canales de potasio, es decir los abro como hay mas potasio adentro que afuera se hiperpolariza la membrana, si los cierro entonces ocurre el efecto contrario se despolariza la membrana; hay que recordar que la apertura y cierre de canales de potasio es muy frecuente en comparación con la de los canales de sodio que es mucho menos frecuente. Los canales de calcio funcionan igual que los de sodio y los de cloro, como hay más cloro afuera que adentro este al entrar me despolariza la membrana.

[pic 6]

Entonces cuando una dendrita, por ejemplo, termina en un soma encontraremos que allí no hay canales de sodio sensibles a voltaje sino canales de sodio sensibles a un neurotransmisor, es decir, a un producto químico (ligando: sustancia que se puede ligar a un receptor).

Una de las principales uniones entre una neurona y su efector es la unión neuromuscular del musculo estriado esquelético, donde tenemos el axón motor con su botón sináptico y en la membrana de la célula muscular, en el centro de la misma existe una especialización en forma de una serie de pliegues alrededor del botón sináptico los cuales lo envuelven, quedando un espacio muy estrecho (200 micras) entre el BOTÓN SINÁPTICO y la MEMBRANA POSTSINAPTICA. Esta especialización de la fibra muscular se denomina PLACA MOTORA, por lo tanto la UNIÓN NEUROMUSCULAR esta conformada por el axón con su botón sináptico y la placa motora.

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