Morfofisiologia

DIAGRAMA DE FLUJO DESARROLLO POTENCIAL DE LA ACCION EN LA NEURONA

Diferencia entre un potencial de la membrana en reposo y un potencial de acción

Potencial de membrana en reposo

La membrana plasmática de la neurona posee un potencial de membrana, o sea una diferencia de voltaje eléctrico entre el interior y el exterior. Este voltaje se denomina potencial de membrana en reposo. Este potencial se debe a la acumulación de iones con carga negativa en el citosol, a lo largo de la cara interna de la membrana, y una acumulación similar de iones con carga positiva en el líquido extracelular, también a lo largo de la superficie externa de la membrana. Cuanto mayor sea la diferencia de carga a través de la membrana, habrá más potencial de membrana; este se mide en voltios o milivoltios (voltaje). En las neuronas en potencial de membrana en reposo varía de -40 mV a -90 mV; normalmente es de -70 mV (el signo menos indica que el interior es negativo en relación al exterior). Se dice que una célula está polarizada cuando presenta potencial de membrana.

Conducción dentro de la neurona

Cuando una neurona se encuentra en estado de reposo su interior tiene una carga eléctrica ligeramente negativa con respecto al exterior. Esto ocurre porque dentro de la célula hay una cantidad importante de iones negativos debido a que la bomba de sodio impulsa hacia afuera de la fibra nerviosa los iones de NA+. Esta carga se denomina potencial de reposo.

*Receptores sensoriales

El sistema sensorial está formado por un receptor, una neurona aferente sensitiva y el centro sensitivo en la corteza cerebral. Para que haya percepción y respuesta motora de un estímulo se requiere de un receptor, una neurona aferente, un centro coordinador y decodificador de la información, una neurona eferente o motor Los canales iónicos de la membrana permiten el flujo de la corriente, ya que la bicapa lipidica es un buen aislante eléctrico. Cuando están abiertos, los canales iónicos permiten que iones específicos difundan a favor de gradiente electroquímico. Esta difusión produce un flujo de corriente que puede cambiar el potencial de membrana.

Cuando se estimula una neurona la permeabilidad de la membrana cambia permitiendo la entrada de iones positivos de Na+ al interior de la célula, desapareciendo el potencial de reposo y generando un potencial de acción que viaja a lo largo de la neurona hasta los botones terminales. Cuando el potencial de acción llega a los botones terminales se liberan sustancias químicas o neurotransmisores al espacio potsináptico (espacio entre la unión de dos neuronas) Estos cambios en el potencial de membrana duran una pequeña fracción de segundos, seguidos inmediatamente al estado de reposo.

Los gradientes eléctrico y de concentración estimulan el flujo de entrada de Na+, la carga negativa de la cara interna de la membrana atrae los cationes, pero las bombas de sodio mantienen las concentraciones de iones internas y externa de la célula. Por cada 3 Na+ que extraen, entran 2 K+, lo que contribuye a la negatividad del potencial de membrana en reposo. Los potenciales graduados son pequeñas desviaciones respecto del potencial de membrana, dependiendo de la cantidad de canales iónicos abiertos. Un ejemplo es el potencial postsináptico.

Potenciales de acción

Un potencial de acción o impulso nervioso es una secuencia de fenómenos que invierten el potencial de membrana para luego restaurarlo a su estado de reposo.

Durante un potencial de acción se abren y se cierran dos tipos de canales iónicos de voltaje. Primero se abren canales que permiten la entrada de Na+ a la célula, lo cual provoca su despolarización. Luego se abren los canales de K+, con lo que ocurre la salida de estos iones, y se genera la repolarización. Las fases de despolarización y repolarización suelen durar 1ms en las neuronas.

Fase de repolarización

La despolarización de umbral abre los canales de Na+ y K+ de voltaje. Pero los de K+ se abren con más lentitud, al mismo tiempo que se cierran los canales de Na+. Ambas acciones originan la fase de repolarización del potencial de acción, en que se restaura el potencial de membrana en reposo. La velocidad de entrada de Na+ disminuye a medida que se inactivan los canales para estos iones, al mismo tiempo que se abren los canales de K+ y se acelera la salida de iones potasio. Estos dos fenómenos hacen que el potencial de membrana cambie de +30mV a 0mV y por último a -70mV.

Fase de despolarización

Si un estímulo hace que la membrana se despolarice hasta un valor de -55mV (llamado valor umbral), empiezan a abrirse rápidamente los canales de Na+ de voltaje. Se favorece la entrada de Na+, y el resultado de este flujo es la fase de despolarización del potencial de acción. El ingreso de Na+ es tan grande que el potencial de membrana cambia de -55mV a 0mV y finalmente a +30mV, o sea que es 30mV más positivo que el exterior.

Como la despolarización causa ingreso de Na+, aumenta la propia despolarización y esto produce mayor flujo de Na+; por lo que se trata de un sistema de retroalimentación positiva.

Período refractario

Se llama así al intervalo en que una célula excitable no puede generar otro potencial de acción. Durante el período refractario es imposible que se produzca un potencial de acción, aún con un estímulo muy fuerte. Este período coincide con el de activación de los canales de K+ e inactivación de los canales de Na+.

Los axones de gran diámetro tienen un período refractario de unos 0,4ms, de modo que son posibles hasta 1000 impulsos por segundo; en axones de diámetro pequeño es de 4ms. En general la frecuencia máxima de impulsos nerviosos en los diferentes tipos de axones varía entre 10 y 1000 por segundo.

Propagación de los impulsos nerviosos.

Para comunicar información entre diversas partes corporales, los impulsos nerviosos deben viajar desde el sitio donde surgen, en una zona de activación, con frecuencia la eminencia axónica, hasta las terminales axónicas. El modo especial es que efectúa este viaje se conoce como propagación o conducción, y depende de un sistema de retroalimentación positiva. Al ocurrir el flujo de entrada de Na+ en la célula, aumenta la despolarización y se abren los canales de Na+ de voltaje en porciones adyacentes de la membrana. Entonces, el impulso nervioso se propaga a sí mismo por la membrana, como las fichas de dominó, que se empujan una a otra empezando por la primera de las filas.

La sustancia química secretada por una neurona y que modifica la actividad de otra neurona u otra célula no nerviosa es un neurotransmisor. Todas las

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