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TEMA 10. Bases de la excitabilidad neuronal. Conducción de señales eléctricas.
•
membrana neuronal y canales iónicos•
potencial de membrana y potencial de reposo
•
potencial de acción•
concepto de umbral y periodo refractario
•
propagación del potencial de acción.
FOSFOLIPIDO
PROTEINAS DE MEMBRANA
•
Estructurales•
Enzimas
•
Receptoras•
Transportadoras
TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANA
•
TRANSPORTE PASIVO ( a favor de gradiente, no requiere energía)
–
Difusión simple–
Canales iónicos
–
Difusión facilitada
•
TRANSPORTE ACTIVO (en contra de gradiente de concentración, requiere energía)
–
Bombas iónicas
HIDRATOS DE CARBONOAMINOÁCIDOSPROTEÍNASÁCIDOS NUCLEICOS
GRASASGASES(O2
CO2
) H2
O
DIFUSION SIMPLE(transporte pasivo)
Canales iónicos
Na+
Na+
Na+Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
DIFUSION FACILITADA(transporte
pasivo)
GRADIENTE
TRANSPORTE ACTIVO“BOMBAS”
•
La neurona conduce la información a través de largas distancias, utilizando señales eléctricas que se propagan por el axón
•
Las células capaces de generar impulsos nerviosos poseen una membrana excitable
Copyright © 2004 Allyn and Bacon
ión
Subunidades de proteínas del canal iónico
Canal iónico abierto
Canal iónico cerrado
Exterior de la célula
Interior de la célula
Poro del canal iónico
Moléculas de lípidos en la membrana
POTENCIAL DE MEMBRANA
•
Carga eléctrica a través de la membrana celular; la diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la célula
.
POTENCIAL DE REPOSO
–
Potencial de membrana de una neurona cuando no está
alterada (en
reposo)–
en el axón gigante de calamar, su valor es de aproximadamente –70 mV
Célula
Sodio: Na+
Cloro:Cl–
Potasio: K+
K+
AnionesNa+
Cl–
Medio extracelular
Concentración de iones en el axón gigante del calamar
Los valores de estas concentraciones en vertebrados son un factor 2 o 3 menor, sin embargo la relación entre ellas es similar.
KSJ-Tabla7.1
POTENCIAL DE REPOSO DE LA NEURONA
–
Depolarización:•
Reducción (hacia cero) del potencial de membrana de una célula. El potencial de membrana se hace más positivo (o menos negativo).
–
Hiperpolarización:•
Incremento del potencial de membrana de una célula. El potencial de membrana cambia a valores más negativos
.
CAMBIOS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA
Copyright © 2004 Allyn and Bacon
estimulador eléctrico Osciloscopio
Los registros de cambios potenciales de la membrana se ven aquí
Electrodos de alambre dentro de agua salina
Axón gigante
de calamar
Micro- electrodos de vidrio
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Pote
ncia
l de
mem
bran
a (m
V)
Potencial de acción
Despolarización
Um
bral
de
exci
taci
ón
Hiperpolarización
Aplicación de estímulo
Tiempo (mseg)
Estado dereposo
fase dedespolarización
fase derepolarización
Pico de ladespolarización
hiperpolarización
Estado dereposo
PERIODO REFRACTARIO
•
Periodo refractario absoluto:–
Inactivación
de los canales de sodio
dependientes de voltaje
•
Período refractario relativo:–
Debido a la hiperpolarización
que sigue al
potencial de acción
PROPAGACION DE LAS SEÑALES ELECTRICAS
•
POTENCIALES GRADUADOS (despolarizaciones subumbrales
e hiperpolarizaciones)
–
Propagación PASIVA
•
POTENCIALES DE ACCION–
Axones amielínicos
–
Axones mielinizados
………”conducción saltatoria”•
Ventaja económica
•
Mayor velocidad
Copyright © 2004 Allyn and Bacon
Estímulo despolarizante
débil El osciloscopio muestra las despolarizaciones del subumbral
Potenciales de acción
Axón gigante de calamar
Dirección en que se transmiten las despolarizaciones del subumbral
PROPAGACION DE LAS SEÑALES ELECTRICAS
•
POTENCIALES GRADUADOS (despolarizaciones subumbrales
e hiperpolarizaciones)
–
Propagación PASIVA
•
POTENCIALES DE ACCION–
Axones amielínicos
–
Axones mielinizados
………”conducción saltatoria”•
Ventaja económica
•
Mayor velocidad
Copyright © 2004 Allyn and Bacon
Estímulo despolarizante
Axón gigante de
calamar
El osciloscopio muestra los potenciales de acción
Dirección en que se transmite el potencial de acción
PROPAGACION DE LAS SEÑALES ELECTRICAS
•
POTENCIALES GRADUADOS (despolarizaciones subumbrales
e hiperpolarizaciones)
–
Propagación PASIVA
•
POTENCIALES DE ACCION–
Axones amielínicos
–
Axones mielinizados
………”conducción saltatoria”•
Ventaja económica
•
Mayor velocidad
Copyright © 2004 Allyn and Bacon
Estímulo despolarizante
Vaina de mielina
El potencial de acción se regenera en los nódulos de Ranvier
Conducción decreciente bajo la vaina de mielina
