Neurona: Potencial de Membrana y de Acci

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NeuronaPotencial de Membrana y de Acción
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Las características principales del sistema
nervioso son- Excitabilidad- Conducción
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Excitabilidad

• Propiedad celular de los tejidos excitables
  tejido muscular liso, estriado y cardiaco, y de
  las células nerviosas
• Consiste en un cambio en la diferencia de
  potencial bioeléctrico normal entre el espacio
  intracelular y extracelular.
• Este potencial normal de la célula excitable en
  reposo recibe el nombre de potencial de reposo
• Los cambios del potencial de reposo pueden ser
• - Despolarización
• - Repolarización
• - Hiperpolarización

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Potencial de acción
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Cambios de potencial

Membrana polarizada Reposo
Membrana despolarizada en la zona de estimulación
- - - - - - - - -
- - - - - -
- - - - - - - -

- - -
-
- - - - - - - - -
Conducción del estímulo
Hiperpolarización
Repolarización
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La diferencia entre aniones y cationes dentro
(LIC) y fuera (LEC) de la célula tiene como
consecuencia la polarización de la membrana
Composición ionica del LIC y del LEC
Concentraciones (mM)
mV
ión LIC LEC DV
K 400 20 75
Na 50 440 55
Cl- 52 560 -60
(-) 385 0
DV total -80
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• Despolarización de la Membrana El estímulo
  provoca la apertura de canales para el sodio
  (normalmente cerrados) y el cierre de los canales
  para el potasio. Interior Positivo/ Exterior
  Negativo
• Repolarización Se inactivan los canales de sodio
  y activación de los canales de potasio. Interior
  Negativo/ Exterior Positivo. En este momento la
  neurona no puede recibir información.

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• Hiperpolarización El interior (LIC) está más
  negativa que durante el potencial de reposo. La
  hiperpolarización es transitoria y se produce
  porque el K tiende a equilibrar su concentración
  interna y externa.
• El tiempo que demora el cambio de potencial de
  la membrana (despolarización) hasta volver al
  reposo nuevamente (repolarización /
  hiperpolarización) dura apenas una milésima de
  segundo.

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Conducción o Conductividad

• Es la capacidad de las células de propagar un
  cambio de potencial desde el punto de
  estimulación a todo lo largo de la membrana
  celular
• Capacidad altamente desarrollada en las neuronas.
• La energía que implica el cambio de potencial
  excita el punto siguiente de la fibra, donde se
  repite el mismo proceso. Así se propaga el
  impulso a lo largo de la fibra con la velocidad
  que puede llegar a 100 m/seg. en forma de pulsos
  eléctricos

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conceptos

• Ion partícula con carga eléctrica. Catión y
  Anión
• Canal Iónico es una proteína de membrana a veces
  específica que transporta iones y otras moléculas
  pequeñas a través de la membrana por difusión
  pasiva o facilitada, es decir, sin uso de
  energía.
• Bomba Sodio-Potasio Proteína de membrana
  específica que transporta Na y K en contra de
  su gradiente de concentración por transporte
  activo, es decir, con uso de energía
• Polaridad es la capacidad de un cuerpo de tener
  dos polos con características distintas. La
  membrana de la neurona posee carga positiva ()
  externamente y negativa (-) internamente
• Potencial de Membrana es el voltaje que le dan a
  la membrana las concentraciones de los iones en
  ambos lados de ella, es decir, es la diferencia
  de carga eléctrica entre las caras interna y
  externa de la membrana plasmática neuronal.

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• Potencial de Reposo potencial de membrana
  caracterizado por un medio extracelular positivo
  y un medio intracelular negativo, dependiendo de
  los canales de potasio y la acción de la bomba
  sodio-potasio. En este estado no se transmiten
  impulsos por las neuronas.
• Potencial de Acción Potencial de membrana que
  resulta de la estimulación del axón, y se
  caracteriza por presentar un medio extracelular
  (LEC) cargado negativamente y un medio
  intracelular (LIC) cargado positivamente.
• Impulso Nervioso es el transporte de información
  a través de los nervios, y por medio de
  sustancias como el Sodio y el Potasio, y su
  interacción con la membrana.

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• Los iones potasio tienden a salir debido a que la
  membrana es permeable a este ión porque posee
  canales de potasio que están siempre abiertos
  cuando la neurona esta en reposo.

• En el interior de la membrana existe una mayor
  concentración de iones potasio y proteínas
  cargadas negativamente.

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En el lado externo de la membrana hay una mayor
concentración de Na y Ca.

• Una proteína de membrana llamada Bomba de
  Sodio-Potasio, transporta (devuelve) iones
  sodio hacia el exterior de la célula nerviosa.

• El sodio que está fuera de la célula tiende a
  entrar, sin embargo, los canales de sodio,
  durante el potencial de reposo están generalmente
  cerrados.

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En pocas palabras

• Existe una entrada de sodio y una salida de
  potasio por efecto de la gradiente de
  concentración. Pero esto amenaza a la membrana
  plasmática de sacarla de su estado de reposo.

• Para conservar este potencial se requiere de la
  Bomba Sodio-Potasio, la cual saca de la célula 3
  iones sodio por cada 2 iones potasio que
  ingresan, incrementando así la diferencia de
  potencial.

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Axón en estado de reposo.
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El potencial eléctrico a través de la membrana
del axón se mide con micro eléctrodos conectados
a un osciloscopio.
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Potencial de acción
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• Solo la neurona y la célula muscular presentan
  potenciales propagados o de acción (células
  excitables).

• El cambio de permeabilidad en el punto de
  excitación permite el movimiento de iones de un
  lado a otro de la membrana, provocando una
  variación en el potencial de reposo, lo que
  genera una nueva diferencia de potencial que da
  inicio a un potencial de acción.

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• Cuando el axón es estimulado, el interior se
  carga positivamente con relación al exterior.
  Esta inversión de la polaridad se denomina
  potencial de acción.

• El potencial de acción que viaja a lo largo de la
  membrana constituye el impulso nervioso.

• Los potenciales de acción registrados para una
  misma neurona casi siempre son iguales. La única
  variación -aunque crítica- es la frecuencia, es
  decir, el número de impulsos nerviosos que se
  producen en un tiempo determinado la frecuencia
  es directamente proporcional a la intensidad del
  estímulo.

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Potencial de acción
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Impulso nerviosoPotencial de acción que viaja a
lo largo de la membrana

• Si el estímulo es débil no se genera el impulso
  nervioso aunque haya potencial de receptor.
• Se necesita una intensidad umbral en el estímulo.
• Si la intensidad es igual o mayor al umbral de
  excitación se desencadena el impulso siempre con
  la misma magnitud (no es directamente
  proporcional a la intensidad del estímulo).
• Ley del todo o nada

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PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
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INTENSIDAD, VELOCIDAD Y CONDUCCIÓN DEL IMPULSO
NERVIOSO

• Se siente lo mismo al pincharse un dedo o rozar
  la piel con una pluma?
• La diferencia es la intensidad de la sensación
• Intensidad depende de la frecuencia con que los
  impulsos se generan
• a gt frecuencia, gt intensidad

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Ley del todo o nada

• Una vez que se genera un impulso nervioso alcanza
  siempre la misma magnitud.
• Es independiente de la intensidad o de la
  intensidad del estímulo

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Velocidad de propagación

• Depende del diámetro del axón y de la presencia o
  ausencia de la vaina de mielina
• Depende de la temperatura
• a gt tº gt velocidad
• a lt tº lt velocidad

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Conducción del impulso nervioso

• Conducción continua
• Conducción saltatoria

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DESPOLARIZACIÓN Y REPOLARIZACIÓN DEL AXÓN con
y sin mielina
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• Fibras
• con y
• sin vaina
• de mielina.

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• Qué iones intervienen en el cambio de polaridad
  de la membrana?
• Qué ocurre con los canales de sodio al estimular
  la neurona?
• Con qué carga queda el interior y el exterior de
  la neurona?
• Cómo se reestablece el estado de reposo?

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FinPróxima presentación SINAPSIS