¿Qué debo aprender?

• Conocer y comprender como se propaga la información nerviosa en las neuronas y a través de estas

• Conocer vocabulario científico y aplicarlo correctamente

Conceptos que debes agregar a tu vocabulario científico

• Neurona• Axón• Mielina• Despolarización• Repolarización• Potencial de reposo• Potencial de membrana• Excitabilidad• Bomba Na – K

• Umbral de excitación• Hiperpolarización• Irritabilidad • Periodo refractario

IMPULSO NERVIOSOIMPULSO NERVIOSOIMPULSO NERVIOSOIMPULSO NERVIOSO

Es la señal que pasa desde una neurona a la siguiente y por último a un órgano final (ej, un grupo de fibras musculares, o nuevamente al sistema nervioso central)

Es un cambio físico-químico que una vez iniciado, se autopropaga

Basado en la propiedad de irritabilidad: La neurona puede responder a estímulos al originar y conducir impulsos eléctricos

* Diferencia de Potencial o gradiente eléctrico *

Es la diferencia entre las cantidades de carga eléctricas (positivas y negativas) que se encuentran en dos puntos (la parte interna vs. externa de la membrana) La magnitud de una diferencia de potencial se expresa en voltios o milivoltios (mV)

Diferencia entre las cantidades de carga eléctrica que se encuentran en dos puntos.

•Gradiente de concentración de los iones de (K+) potasio y sodio (Na+) en ambos lados de la membrana plasmática (axoplasma de la neurona ).

Conducción IN.—> Teorías a) Flujo, b) Eléctrica, c) Membrana

Teoría de membrana.La conducción nerviosa está asociada con fenóme-nos eléctricos. La diferenciaen la cantidad de cargaeléctrica entre una región de carga positiva y unaregión de carga negativa sellama Potencial eléctrico.

Las M.P. tienen una diferencia de Potencial eléctrico llamado potencial de membrana donde el ladointerno de la membrana esnegativo respecto al ladoexterno que es positivo.

POTENCIAL DE MEMBRANA

• • ¿QUÉ ES? , es una diferencia de potencial, es decir, una diferencia situación energética de cargas (¡IONES!) • ¿DÓNDE SE PRODUCE?, en prácticamente todas las

células del cuerpo con diferentes valores. En las neuronas se puede tomar un valor medio de -70 mV.

• ¿CÓMO SE GENERA? – Por la diferente CONCENTRACIÓN de iones a ambos

lados de la membrana.

– Por la diferente PERMEABILIDAD de la membrana a los iones (Na+, K+, Cl-,…)

• ¿CÓMO SE MANTIENE? Por la acción de la “bomba” de sodio y potasio (también llama ATPasa de sodio y potasio)

• IDEAS BÁSICAS – 1. En condiciones normales, hay una mayor concentración de K+ en

la región interior de la célula próxima a la membrana. – 2. En condiciones normales, hay una mayor concentración de Na+ y

Cl- en el líquido extracelular. – 3. La permeabilidad de la membrana al K+ es mayor que la de Na+

y Cl- (muy baja)

• POR LO TANTO – A. El K+ sale a favor de gradiente del interior al exterior. Esta

pérdida de iones positivos hace que el interior de la célula quede negativo con respecto del exterior.

– B. La salida de K+ se detiene cuando el interior es lo suficientemente negativo para retener a estos cationes potasio debido a la atracción que sufren las cargas de distinto signo.

– C. A favor de gradiente penetran al interior cargas negativas en forma de iones cloruro (Cl-)

– D. Se llega a un equilibrio que provoca el potencial de membrana que en las neuronas tiene una media de -70 mV.

MANTENIMIENTO DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

• Aunque la permeabilidad al sodio es mínima, poco a poco y a favor de gradiente irían entrando iones Na+ que neutralizarían el potencial de membrana. Para contrarrestar esta entrada y mantener el potencial, actúa la “bomba” de sodio y potasio, una proteínas transmembrana que consume ATP en el transporte activo de sodios y potasios: saca tres Na+ por cada dos K+ que introduce.

FACTORES QUE GENERAN EL POTENCIAL DE ACCIÓN

1. Diferencia de CONCENTRACIÓN DE IONES.

2. Diferencia de PERMEABILIDAD DE IONES

3. BOMBA DE SODIO Y POTASIOI (ATPasa de sodio y potasio)

+

POTENCIAL DE ACCIÓN • ¿QUÉ ES? , es un cambio brusco de la polaridad de la membrana • ¿DÓNDE SE PRODUCE?, en células excitables: neuronas y células

musculares • ¿CUÁNTO SUELE VALER? Unos + 40 mV • ¿QUIÉN LO PROVOCA? estímulos físico o químicos. • ¿CÓMO SE PRODUCE? Por una apertura de los canales del sodio que

provoca una entrada masiva de iones positivos Na+, haciendo que el interior se vuelva positivo con respecto al exterior en esa zona de la célula excitable: es la despolarización. A continuación se abren los canales del potasio que producirán la repolarización de la membrana (es decir, la vuelta a su estado normal)

Distribución asimétrica de los iones Na+ - K+

Potenciales eléctricos Potenciales eléctricos de la membranade la membrana

El interior de la célula,está cargado negativa-mente con respecto alexterior en estadoinactivo

Esta diferencia devoltaje (diferencia depotencial) constituye elpotencial de Reposode la membrana, valorque fluctúa entre – 40y -90 mV -> -70mV

Potencial de Reposo

El transporte de los iones Na y K por la M plasmática.

• Despolarización: La membrana axónica está polarizada, esto hace posible la generación de un potencial de acción ante la presencia de un estímulo

• La carga negativa en el interior del axón atrae un iones K+ y Na+ que se dirigen hacia el interior del axón por sus respectivos canales de escape, dura ½ miliseg., periodo en el cual la bomba sodio potasio no funciona.

• Cuando el axón se despolariza hasta - 55 mV aproximadamente, se inicia el potencial de acción.

Potencial de acción

Reacción desencadenada a nivel de membrana cuando la neurona es estimulada (depolarizada) y dicho estímulo alcanza el umbral de excitación, es decir, 15 mV menos negativo que el potencial de reposo o cuando alcanza menos 55mV.•El potencial de acción se genera por la polarización y despolarización periódica de las membranas. El potencial de acción se transmite de una neurona a la siguiente a través de sinapsis. Así se transmite el impulso nervioso.

Existe:

S umbral: intensidad mín. se genera Pot. AccS subumbral: NH potencial AcciónS supraumbral intensidad mayor que el mínimo, genera Pot. Acción

Periodo Refractorio

Al salir K+, el potencial de reposo es mayor al normal y se vuelve más negativo (-90 mVol) la entrada de sodio y la salida de potasio provoca que la neurona no reconozca otro estímulo, no se excita, no genera un nuevo potencial de acción. Este tiempo se conoce como Periodo Refractorio Absoluto. Se activa la bomba Na+ - K+ Atpasa restableciendo el potencial de reposo; saca Na+ e ingresa K+. El tiempo que tarda en restablecerse el potencial de reposo se llama Periodo Refractario Relativo

Repolarización de la neurona.

Se inactivan los canales de Na+ y se abre la mayoríade los canales de iones K+,el que sale al exterior por diferencia de Gradiente deconcentración,contrarrestado el ingresode Na+. Esto repolariza y se recupera el potencial dereposo. Los iones Na+ se extraen rápidamente del axón gracias a la bomba Na+/ K+Atpasa, a la vez queaumenta la concentraciónde iones K+ por el bombeode esos iones. Con ello semantienen las diferencias de concentración de lasque depende el potencial de la célula en reposo.

¿De qué factores depende la velocidad de transmisión de IN?

a. En fibra sin vaina de mielina la velocidad de conducción alcanza a 0,25 m/seg., ya que toda la membrana del axón está en contacto con el líquido intersticial. Todas las partes de la membrana contienen canales y bombas de sodio-potasio.

b. En fibra mielinizada, contacto con el liq intersticial ocurre en los nodos de Ranvier. Prácticamente todos los canales iónicos y bombas de Na-K se concentran en estas zonas. Así, el impulso nervioso salta de nodo en nodo, acelerándose la conducción hasta 100 m/seg. (propagación saltatoria sin atenuación)

c. El grosor del axón aumenta la velocidad de conducción.d. La temperatura aumenta la velocidad de conducción del

impulso (ante lesión, el dolor disminuirá si se aplica hielo).

Potencial de acción el ojo

La HIPERPOLARIZACIÓN

• es un aumento de voltaje en las Membranas.

• Consiste en la propagación del potencial de acción por canales de SODIO.

Dirección de la transmisión del IN.

•Se define Impulso nerviosoImpulso nervioso como una onda bioeléctrica que recorre la membrana plasmática de la célula nerviosa o muscular cuando es estimulada, o bien como un Potencial de acción que viaja a lo largo de la membrana

Se requiere una despolarización inicial de cierta magnitud (umbral de excitación) para que se produzcan potenciales de acción.

El potencial de acción es de tipo “todo o nada” y no varía su amplitud al propagarse a lo largo del axón.

El potencial de acción, al llegar al término del axón desencadena la secreción (exocitosis) de un transmisor nervioso que estimulará a la neurona siguiente de la vía neuronal

¿Cuánto aprendiste?

Identifica el concepto

• Partícula con carga eléctrica. ……………• Es una proteína de membrana que transporta

iones y otras moléculas pequeñas a través de la membrana, sin uso de energía.

• Es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas.

• 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

Canal iónico- polaridad – ión – impulso nervioso

Identifica el concepto

• es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas.

• es la transmisión de impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones.

• es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.

Potencial de acción – Potencial de Membrana – Potencial de Reposo

• REPOLARIZACIÓN. En un primer periodo se pierden tantos potasio que el potencial que alcanza la membrana es más negativo que el de reposo. Durante este breve periodo de tiempo la neurona es inexcitable. A este periodo se le denomina PERIODO REFRACTARIO.

COMPLETA

• ¿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? …………………………….

Pronto… SINAPSIS