Download Fenómenos Eléctricos de las Neuronas

Potencial de Membrana:
 Corresponde a las diferencias de carga eléctrica
entre el interior y el exterior de la membrana.
 La distribución diferencial de las cargas a los lados de
la membrana (el medio extracelular posee carga
positiva y el medio intracelular, carga negativa)
determina que la neurona esté polarizada
eléctricamente, estado que se conoce como potencial
de reposo.
La unidad de medida
del
potencial
de
reposo es el volt. En
las neuronas el valor
más típico es – 70 mV.
Potencial de Reposo:
 Durante el potencial de reposo, existe mayor concentración




de iones K+ y proteínas cargadas negativamente en el lado
interno de la membrana y mayor concentración de iones
Na+ y Ca+2 en el lado externo.
La membrana es permeable al potasio (K+) porque posee
canales de potasio siempre abiertos, por lo tanto, estos iones
tienden a salir.
En el interior se acumulan proteínas cargadas
negativamente.
El sodio (Na+) tiende a entrar, sin embargo los canales
abiertos durante el potencial de reposo son muy pocos.
El potencial de reposo se mantiene ya que existe una
proteína de membrana llamada bomba de sodio/potasio
que transporta (“devuelve”) iones Na+ hacia el exterior y K+
hacia el interior celular.
Potencial de Acción:
Al estimular el axón de una neurona, se observa un cambio en la
polaridad de la membrana, que se denomina potencial de acción. El
interior de la membrana queda con carga positiva y el exterior con carga
negativa, producto de un cambio en las concentraciones de iones entre
el medio extra e intracelular.
Iones Involucrados:
El Impulso Nervioso:
El potencial de acción
que viaja a lo largo de la
membrana plasmática
de
la
neurona
constituye el impulso
nervioso.
 Despolarización: consiste en el aumento de la permeabilidad
para el Na+, el cual ingresa a la célula, cambiando la polaridad de
la membrana: interior positivo y exterior negativo.
 Este cambio de potencial se produce en el sitio receptivo de la
neurona y se denomina potencial de receptor. Si el estímulo es
“débil” no se genera el impulso nervioso aunque haya potencial
de receptor.
 Para que se produzca un potencial de acción que se propague, se
necesita una intensidad umbral en el estímulo. Si la intensidad
de un estímulo alcanza o sobrepasa el umbral de excitación de
una neurona, se desencadena un impulso nervioso de la misma
magnitud, es decir, no es directamente proporcional a la
intensidad del estímulo. Esto se conoce como ley del todo o
nada. Luego se restablece la polaridad habitual de la membrana
o repolarización, por inactivación de los canales de sodio que
se abrieron y la salida de iones potasio (K+) al medio extracelular.
Intensidad, Velocidad y Conducción
del Impulso Nervioso
Intensidad del Impulso Nervioso:
 El impulso nervioso una vez que se inicia siempre
alcanza la misma magnitud, es decir, no es más
intenso en la medida en que el estímulo lo sea. Sin
embargo, la frecuencia con que los impulsos se
generan, produce respuestas diferentes. De esta
manera, una presión en la piel ocasiona impulsos
nerviosos que se propagan a través del axón con una
alta frecuencia; un roce suave, en la misma área,
genera impulsos nerviosos ampliamente espaciados en
el tiempo, es decir, con menor frecuencia.
Velocidad del Impulso Nervioso:
 La velocidad en la propagación de los potenciales de
acción no depende de la fuerza del estímulo, sino que
del diámetro del axón y de la presencia o ausencia
de vainas de mielina (con nodos de Ranvier). La
temperatura juega también un rol importante, ya que
las células nerviosas conducen los impulsos a
velocidades menores cuando están a temperaturas más
bajas.
Conducción Continua y Conducción
Saltatoria:
 En
la conducción continua se produce una
despolarización progresiva de cada zona adyacente de
la membrana del axón, es decir, una onda de
despolarización. Esto ocurre en las neuronas que no
tienen vainas de mielina. En la conducción saltatoria,
el potencial de acción “salta” de un nodo de Ranvier a
otro, por lo cual el proceso es más rápido. Esto se debe
a que la vaina de mielina actúa como un aislante,
haciendo que el impulso nervioso “salte” de un nodo a
otro y avance más rápido.
La comunicación entre
las Neuronas:
 Sinapsis: Las neuronas se comunican a través de una
señal eléctrica que fluye desde los receptores
neuronales, habitualmente las dendritas y el soma,
hasta el terminal presináptico, el cual establece un
punto de comunicación con la neurona siguiente. El
impulso nervioso se propaga de una neurona a otra, a
través de sitios específicos de comunicación conocidos
como sinapsis. La neurona que conduce el impulso
nervioso se denomina neurona presináptica y la que
se encuentra a continuación de la sinapsis se llama
neurona postsináptica.
 De acuerdo al mecanismo de propagación del impulso
nervioso, existen dos tipos de sinapsis; la sinapsis
eléctrica y la sinapsis química.
Sinapsis Eléctrica:
 El impulso nervioso fluye directamente desde la neurona
presináptica hasta la postsináptica, a través de canales
proteicos de unión íntima o conexones. La despolarización
de la neurona presináptica provoca la apertura de los canales
iónicos de la membrana de la neurona postsináptica, generando
un potencial de acción. La transmisión rápida del impulso
nervioso permite respuestas inmediatas, prácticamente
instantáneas. Las sinapsis eléctricas son bidireccionales, ya que
pueden transmitir una despolarización tanto desde la neurona
presináptica a la postsináptica, como en sentido contrario.
Sinapsis
Química:
1. El impulso nervioso de la neurona alcanza el terminal presináptico
(o botón sináptico) y la onda de despolarización provoca una apertura
de canales de Ca+2.
2. Los iones Ca+2 pasan al interior de la zona terminal, desencadenando
una exocitosis de las vesículas sinápticas que contienen sustancias
químicas denominadas neurotransmisores.
3. Los neurotransmisores son liberados al espacio sináptico.
4. En la membrana postsináptica existen moléculas proteicas que
actúan como receptores específicos para determinados
neurotransmisores. La unión neurotransmisor-receptor produce la
apertura de canales iónicos en la membrana postsináptica, lo cual
genera potenciales postsinápticos que pueden tener un efecto excitador
o inhibidor.
5. Si la unión neurotransmisor-receptor desencadena la apertura de
ciertos canales iónicos, principalmente de aquellos que determinan la
entrada de Na+ y la salida de K+, se produce un potencial postsináptico
excitador.
6. Si la unión neurotransmisor-receptor desencadena la apertura de
ciertos canales iónicos, principalmente de aquellos que posibilitan la
entrada de Cl– o la salida de K+, se produce un potencial postsináptico
inhibidor.
Potencial Postsináptico:
 Potencial postsináptico inhibidor: es generado por una
hiperpolarización en la membrana postsináptica, es decir, se
hace más negativo el interior de la neurona que cuando está en
reposo, por lo que es más difícil un impulso nervioso. Esto se
debe a la apertura de canales de Cl-, el cual entra a la neurona
postsináptica haciendo más negativo su interior. También se
puede acentuar la polarización en la membrana postsináptica
debido a la apertura de canales para el K+, ion que comienza a
salir de la neurona. De todas maneras, este cambio de
permeabilidad es de corta duración y las condiciones de reposo
se restauran nuevamente.
 Potencial
Postsináptico
Excitador: se produce por
una
despolarización
parcial transitoria en un
área muy pequeña de la
membrana
postsináptica.
Un solo potencial excitador
generalmente no inicia un
impulso
nervioso.
Sin
embargo,
las
despolarizaciones
producidas por cada botón
sináptico tienen un efecto
sumatorio, con lo cual se
puede despolarizar el total
de
la
membrana
postsináptica, generando así
un impulso nervioso.
¿De qué depende la respuesta
excitatoria o inhibitoria en la neurona
postsináptica?
 El efecto excitador o inhibidor de la
neurona postsináptica depende de
las propiedades químicas del
receptor.
Tipos de sinapsis de acuerdo a la región de
contacto: