POTENCIAL DE REPOSO Y POTENCIAL DE ACCIONProfesores: Karina Brevis

Preconceptos

Antes de estudiar el potencial de reposo y de accin, se debe tener CONOCIMIENTO de ciertas definiciones tales como:

Ion: partcula con carga elctrica. Canal Inico: es una protena de membrana a veces especfica que transporta iones y otras molculas pequeas a travs de la membrana por difusin pasiva o facilitada, es decir, sin uso de energa. Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con caractersticas distintas. Impulso Nervioso: es el transporte de informacin a travs de los nervios, y por medio de sustancias como el Sodio y el Potasio y su interaccin con la membrana. Potencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas. Potencial de Accin: es la transmisin de impulso a travs de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones. Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.

Cuando una neurona est en reposo presenta una diferencia de carga elctrica entre el interior y el exterior de la clula nerviosaPotencial de Reposo

Bomba de sodio-potasioLa Bomba de Sodio-Potasio corresponde a un tipo de transporte activo, porque va en contra de una gradiente de concentracin, por lo tanto requiere energa (ATP) para su funcionamiento.

Potencial de reposo

En el interior de la membrana existe una mayor concentracin de iones potasio y protenas cargadas negativamente.Los iones potasio tienden a salir debido a que la membrana es permeable a este in porque posee canales de potasio que estn siempre abiertos cuando la neurona esta en reposo.

En el lado externo de la membrana hay una mayor concentracin de iones sodio y calcio.

El sodio que est fuera de la clula tiende a entrar, sin embargo, los canales de sodio, durante el potencial de reposo estn generalmente cerrados.Una protena de membrana llamada Bomba de Sodio-Potasio, transporta (devuelve) iones sodio hacia el exterior de la clula nerviosa.

En pocas palabras Existe una entrada de sodio y una salida de potasio por efecto de la gradiente de concentracin. Pero esto amenaza a la membrana plasmtica de sacarla de su estado de reposo.Para conservar este potencial se requiere de la Bomba Sodio-Potasio, la cual saca de la clula 3 iones sodio por cada 2 iones potasio que ingresan, incrementando as la diferencia de potencial.

Axn en estado de reposo.

El potencial elctrico a travs de la membrana del axn se mide con micro elctrodos conectados a un osciloscopio.

Potencial de accin

Solo la neurona y la clula muscular presentan potenciales propagados o de accin (clulas excitables). El cambio de permeabilidad en el punto de excitacin permite el movimiento de iones de un lado a otro de la membrana, provocando una variacin en el potencial de reposo, lo que genera una nueva diferencia de potencial que da inicio a un potencial de accin.

Potencial de accin

PROPAGACIN DEL IMPULSO NERVIOSO

DESPOLARIZACIN Y REPOLARIZACIN DEL AXN

Fibras con y sin vainade mielina.

Fin Cunto aprendiste?

Realiza la actividad n 12 de tu libro de texto (pgina 24)Qu iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana?

Qu ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona?

Con qu carga queda el interior y el exterior de la neurona?

Cmo se reestablece el estado de reposo?

Esquema que muestra el registro del potencial de reposo o de membrana de una clula

La bomba Na+/ K+ bombea 3 iones Na+ hacia fuera del axn por cada 2 iones K+ bombeados hacia adentro. El interior de la membrana est cargado negativamente con respecto al exterior. Esta diferencia de voltaje - la diferencia de potencial- constituye el llamado potencial de reposo de la membrana. Cuando el axn es estimulado, el interior se carga positivamente con relacin al exterior. Esta inversin de la polaridad se denomina potencial de accin. El potencial de accin que viaja a lo largo de la membrana constituye el impulso nervioso. Osciloscopio de rayos catdicos se utiliza para medir los sucesos elctricos en el tejido vivo.a) Cuando ambos electrodos estn fuera de la membrana, no se registra ninguna diferencia de potencial. b) Cuando un electrodo se coloca dentro de la membrana, el interior de la neurona es negativo con respecto al exterior y la diferencia entre los dos es de aproximadamente 70 milivoltios. Este es el potencial de reposo. c) Al estimular un axn, el impulso nervioso se propaga a lo largo de l; cuando alcanza la regin en donde se encuentran los microelectrodos, el osciloscopio muestra una breve inversin de la polaridad: el interior se hace positivo en relacin con el exterior. Esta breve inversin en la polaridad es el potencial de accin. Cuando el axn es estimulado, el interior se carga positivamente con relacin al exterior. Esta inversin de la polaridad se denomina potencial de accin. El potencial de accin que viaja a lo largo de la membrana constituye el impulso nervioso. Los potenciales de accin registrados para una misma neurona casi siempre son iguales. La nica variacin -aunque crtica- es la frecuencia, es decir, el nmero de impulsos nerviosos que se producen en un tiempo determinado; la frecuencia es directamente proporcional a la intensidad del estmulo. [El esquema muestra los canales inicos involucrados en la generacin de un potencial de accin en un axn. El proceso se inicia cuando los canales de sodio activados por voltaje se abren y los iones sodio ingresan al interior de la clula y esta se despolariza] El potencial de accin depende del potencial elctrico neuronal, que, a su vez, es posible por las diferencias en la concentracin inica a cada lado de la membrana. En los axones, las diferencias crticas de concentracin involucran iones potasio (K+) e iones sodio (Na+). Esquema que muestra la propagacin del impulso nervioso en el axn. Se indica adems la direccin en que viaja el impulso dentro del axn] Se compara la propagacin del potencial de accin en una fibra sin mielina (a) y una fibra mielinizada (b). Se conoce como conduccin saltatoria al hecho que el potencial de accin ocurre en las zonas no cubiertas con mielina o nodos de Ranvier] a) En una fibra sin vaina de mielina, toda la membrana del axn est en contacto con el lquido intersticial. Todas las partes de la membrana contienen canales y bombas de sodio-potasio. b) En una fibra mielinizada, en cambio, solo estn en contacto con el lquido intersticial las zonas de la membrana axnica correspondientes a los nodos de Ranvier. Prcticamente todos los canales inicos y bombas de sodio-potasio se concentran en estas zonas. As, los potenciales de accin se pueden generar solo en los nodos y el impulso nervioso salta de nodo en nodo, acelerndose la conduccin.