Reporte 6 fisiología celular

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

Químico Farmacéutico Industrial

Laboratorio de Fisiología Celular

Grupo: 4FV1  

Profesores:

De la Cruz López Fidel

Garcés Ramírez Linda

Rojas Franco Placido

“Practica 6. Potencial de acción compuesto”

INTRODUCCIÓN.

La función principal de las fibras nerviosas es la conducción del impulso nervioso (potencial de acción). En el caso de las fibras sensoriales (aferentes) el potencial de acción es generado en la terminal nerviosa periférica y es conducido hacia la terminal nerviosa central. El potencial de acción en las fibras motoras (eferentes) es generado en el cono axónico y es conducido hacia la periferia hasta su efector. Conducción ortodrómica significa la conducción del impulso nervioso en la dirección adecuada. La conducción antidrómica significa lo opuesto. Los nervios periféricos están constituidos por un grupo heterogéneo de fibras nerviosas. La heterogeneidad de las fibras nerviosas se debe tanto a sus características geométricas (diámetro), histológicas (presencia o ausencia de mielina), pertenencia (somáticas o autónomas), funcionales (sensoriales o motoras). También son heterogéneas en cuanto a propiedades de excitabilidad como sería la magnitud del estímulo umbral y la duración de su período refractario, tanto absoluto como relativo. Considerando todas estas características las fibras nerviosas pueden ser clasificadas de diversas maneras. La clasificación más general las clasifica como A (alfa, beta, gamma y delta), B y C. Otra clasificación, la cual es utilizada principalmente para fibras sensoriales musculares, las clasifica en fibras tipo Ia y Ib, II, III y IV. Independientemente del tipo de fibra nerviosa, la generación y la conducción del potencial de acción tiene los mismos principios. La generación del potencial de acción es debida a un potencial electrotónico producido ya sea por actividad sináptica o por el estímulo aplicado directamente sobre la terminal nerviosa, libre en muchos casos, o asociada a una estructura con características específicas. Este potencial electrotónico activa canales iónicos operados por voltaje generando corrientes catiónicas entrantes y salientes que se propagan a través y a lo largo de la membrana (axolema) y de los líquidos intersticial e intracelular (axoplasma). Los responsables de las corrientes iónicas son canales de sodio y de potasio operados por voltaje que se activan de manera secuencial, produciendo corrientes iónicas que dan lugar al cambio transitorio del potencial de membrana conocido como potencial de acción, el cual una vez producido, con características todo o nada, se propaga a lo largo de la fibra nerviosa activando automáticamente a los canales iónicos, influidos por el campo eléctrico del mismo potencial de acción. El potencial de acción es conducido tanto activamente como pasivamente, la conducción pasiva se realiza en segmentos de membrana que carecen de canales iónicos operados por voltaje, en la conducción pasiva intervienen los canales iónicos. Cuando un nervio es dispuesto sobre electrodos de registro y se aplica un estímulo de magnitud suficiente, es posible registrar la suma (por sumación espacial) de los potenciales de acción de todas las fibras que lo constituyen (potencial de acción compuesto). El registro obtenido de esta manera (electroneurograma) muestra diversos componentes que corresponden a los diferentes tipos de fibras que constituyen al nervio y que son separados en base al estímulo umbral y en base a la latencia relativa (debido a su diferente velocidad de conducción) con que aparecen. Además de investigar el tipo de fibras que constituyen al nervio, este modelo es útil para ilustrar conceptos fisiológicos relacionados con las propiedades de excitabilidad de las fibras nerviosas y de otros tejidos excitables, investigar el efecto de fármacos y xenobióticos sobre la conducción nerviosa, estudios sobre regeneración y enfermedades degenerativas (desmielinizantes), etc.

OBJETIVOS.

• Medir la respuesta eléctrica de un nervio completo.
• Determinar las propiedades de conducción de las fibras que componen a un nervio.
• Determinar el valor de estímulo umbral y estímulo máximo del nervio ciático de rana toro, utilizando el equipo Biopac.
• Determinar la velocidad de propagación del estímulo eléctrico a través del nervio a diferentes temperaturas, utilizando el programa Biopac.
• Determinar el tiempo interestímulo necesario para producir una suma temporal entre dos estímulos subumbrales.
• Determinar el periodo refractario para una población de fibras nerviosas.

FUNDAMENTO

Usando por primera vez el osciloscopio de rayos catódicos como un aparato indicador, Gasser y Erlanger (1922) pudieron registrar varios picos en el potencial de acción registrado del nervio ciático de rana. Ellos correlacionaron esos componentes con las fibras de diámetros diferentes que forman el nervio y correctamente supusieron que los potenciales de acción generados por las fibras individuales se suman para dar el potencial de acción compuesto, cuya forma es regular si la distancia entre los electrodos de estimulación y de registro es corta. En cambio, si la distancia es grande, el potencial de acción se separa en los diferentes componentes que corresponden a las fibras con diferentes velocidades de conducción. Podríamos comparar este potencial de acción con los corredores en una carrera, que forman un grupo compacto inmediatamente después del inicio y, debido a sus diferentes velocidades, se separan en grupos conforme aumenta la distancia.

Es posible registrar el potencial de acción con un microelectrodo sin penetrar en el axón, colocando dos electrodos separados sobre su superficie y comparando la carga eléctrica en cada punto. Un electrodo localizado en un punto en el que existe un potencial de acción será negativo en comparación con el electrodo en el que no exista un potencial de acción. Conforme se conduce el potencial de acción hacia el segundo electrodo, la polaridad del registro se invierte. Esta técnica se utiliza en clínica para valorar la función nerviosa. Los nervios perifericos y muchas vías centrales contienen una población de axones de diversos diámetros, algunos mielinizados y otros amielínicos. En consecuencia, los potenciales de acción circulan a distinta velocidad por los axones individuales, y por esto el registro de este nervio con un electrodo externo no muestra único sincronico, sino que presenta una serie de picos que varian en cuanto a su duración (según la velocidad de conducción de los grupos de axones ) y tamaño (según el numero de axones dentro de cada grupo de velocidad). Esto se denomina potencial de acción compuesto, y su forma concreta es característica de la población de axones de cada nervio. La utilidad clínica de estos registros radica en que permiten mostrar la disfunción de un grupo concreto de axones asociados con una función específica en determinados estados patológicos y, además, se trata de una técnica no invasiva que se puede realizar con electrodos sobre la superficie de la piel.

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