impulso nervioso
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PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS NEURONAS.
DocenteYheny C. Soto
2016
INTRODUCCIÓN
• Las neuronas envían mensajes mediante un proceso electroquímico.
• Las sustancias químicas se convierten en señales eléctricas.
• Las sustancias químicas tienen cargas eléctricas (iones).
• Iones más importantes: Na+, Ca2+, Cl-, K+
• Hay otras moléculas proteicas de carga negativa.
• La membrana permite el paso de ciertos iones e impide el paso de otros (semipermeable).
FENÓMENOS ELÉCTRICOS DE LA NEURONA
POTENCIAL DE MEMBRANA EN
REPOSO
POTENCIAL DE ACCIÓN O
IMPULSO O ESPIGA
1. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO.
• Neurona en reposo = no excitada = Polarizada.
• Potencial de membrana en reposo= Diferencia de cargas a un lado y otro de la membrana.
• Valor aproximado = Entre -60 mV y -70 mV.• Interior del axón negativo.• Exterior del axón positivo.
CAUSAS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA
EN REPOSO (QUÍMICA Y ELÉCTRICA)
QUÍMICA:• Distribución desigual de iones a
ambos lados de la membrana.–Interior: Mayor concentración de K+.–Exterior: Mayor concentración de Na+,
Cl- y de Ca2+
NOTA: Las concentraciones de los iones tratan de balancearse pero no se logra, la membrana sólo deja pasar ciertos iones por sus canales iónicos.
ELÉCTRICA:• Distribución desigual de cargas a
ambos lados de la membrana.– Interior: Mayor concentración de
cargas negativas (proteínas, fosfatos PO4
- y sulfatos SO4- )
– Exterior: Mayor concentración de cargas positivas.
• Canales de K+ están siempre abiertos.• Los K+ atraviesan fácilmente la membrana
(por difusión facilitada)• Hay pocos canales de Na+ abiertos.• Los Na+ tienden a entrar pero no lo logran
(membrana poco permeable a este ión).• Las proteínas negativas que están en el
interior de la neurona NO pueden atravesar la membrana (se acumulan allí).
¿QUÉ SUCEDE CUANDO UNA NEURONA ESTÁ EN REPOSO?
• La bomba Na+ /K+ asa.• Transporta activamente (con
gasto de energía y en contra del gradiente),2K+ hacia el interior de la membrana y saca 3 Na+.
¿QUÉ PROTEÍNA EVITA QUE SE ROMPA EL POTENCIAL DE MEMBRANA EN
REPOSO?
• Es un cambio brusco y transitorio del potencial de membrana en reposo.
• Ocurre cuando la neurona recibe un estímulo.
• Inicia en el cono axónico.• Causado por un:
Intercambio de iones a través de la membrana.
2. POTENCIAL DE ACCIÓN
FASES DEL POTENCIAL
DE ACCIÓN:
(DESPOLARIZACIÓN Y REPOLARIZACIÓN)
a. Despolarización• Un estímulo abre los canales
de Na+.• Los iones Na+ entran rápida y
masivamente al citoplasma.• Como el Na+ tiene carga
positiva, la neurona se hace más positiva en su interior (SE DESPOLARIZA).
• Se invierte la polaridad (más positiva en el interior, más negativa en el exterior).
b. Repolarización• Los canales de Na+ se cierran.• Se abren los canales de K+.• Los iones K+ salen de la célula.• El interior vuelve a hacerse
negativo y el exterior, más positivo.
• NOTA: No todos los canales de K se cierran al mismo tiempo. Puede existir una salida mantenida de K, lo que provoca que el potencial se haga incluso más negativo que en las condiciones iniciales (hiperpolarización).
• http://bioellawiki.wikispaces.com/file/view/Potencial-de-accion.swf
LUEGO REGRESA AL ESTADO DE
REPOSO
• Si se alcanza el valor umbral de despolarización se abren todos los canales de Na + y se genera el potencial de acción.• Si la intensidad del estímulo no es
suficiente, no se abren todos los canales y no se produce el potencial de acción.
«LEY DEL TODO O NADA»
CONDUCCIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
Existen 2 tipos de propagación:
• Conducción Continua
• Conducción Saltatoria
CONDUCCIÓN CONTINUA
Se da en neuronas desmielinizadas.
La rapidez del impulso depende del diámetro del axón:
A >diámetro >rapidezSe produce una
despolarización progresiva de cada zona adyacente de la membrana del axón.
CONDUCCIÓN SALTATORIA
• Ocurre en neuronas mielinizadas.
• La vaina actúa como un aislante eléctrico (excepto en nodos)
• Es más rápida que la continua.
• El impulso se transmite de un nodo a otro.
• En los nodos están los canales de sodio y potasio.
• A >separación de los nodos > rapidez del impulso.
SINAPSIS
• Unión entre dos neuronas o entre una neurona y un efector (ej. Célula muscular).
• Neurona que envía el impulso: Presináptica.• Neurona que recibe el impulso: Postsináptica.• Espacio entre ellas: Hendidura sináptica.• OJO: Una neurona puede actuar como pre o
post.
Transmisión del impulso a través de una sinapsis
1. El potencial de acción o impulso nervioso alcanza las terminales sinápticas en el extremo de una neurona presináptica.
2. Se abren los canales de Ca2+3. Fluyen Ca2+ del medio al interior de la terminal.4. Los iones de Ca2+ provocan la unión de vesículas sinápticas con la membrana
plasmática y la liberación de neurotransmisores a la hendidura sináptica.Los neurotransmisores están en las vesículas sinápticas.5. Se unen los neurotransmisores a receptores de membrana de la neurona postsináptica.6. Se genera una respuesta en la neurona postsináptica: se abren los canales de Na+ (despolarización) o se cierran (hiperpolarización). Al final se puede provocar: un nuevo impulso, la contracción muscular o la secreción de una sustancia.
SINAPSIS
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_trans_acr_syn.swf
http://www.dailymotion.com/video/x6owky_neurotransmisores_school
ARCO REFLEJO
• http://www.curtisbiologia.com/node/1508
Fuentes• http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_action_potential.swf• http://www.ujaen.es/investiga/cvi296/FyPF/tema2.pdf• http://
www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/neurona/neurona.swf
• http://estaticos.elmundo.es/elmundosalud/documentos/2006/04/neuronas.swf• http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=137486• http://www.genomasur.com/BCH/BCH_libro/capitulo_09.htm• http://bioellawiki.wikispaces.com/file/view/Potencial-de-accion.swf• http://
www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_voltage_gated_channels.swf• Biología. 9a. Ed. Eldra Solomon, Linda Berg y Diana W. Martin• Biología. LA VIDA EN LA TIERRA. OCTAVA EDICIÓN. Teresa Audesirk. University of
Colorado at Denver and Health Science Center. Gerald Audesirk.