FISIOLOGÍA NEURONAL

Dr. Aris Michel Montesinos Rebollo

Fisiología neuronalPotencial de membrana

• Existe una concentración determinada de iones dentro de todas las células.• Los iones más importantes son Cl-, K+, Ca+2 y Na+.

• Cada ion es una partícula eléctricamente cargada.

• La suma total de las cargas de los iones que se encuentran dentro de la célula es llamado “potencial de membrana”, y constituye un valor negativo.

• Cuando la célula ha balanceado exactamente las cargas iónicas entre su interior y el exterior y, por tanto, las mismas cargas positivas y negativas, se dice que se ha alcanzado el potencial de equilibrio/potencial de reposo.

Fisiología neuronalPotencial de acción

• La despolarización hace que el potencial de membrana se vuelva menos negativo.• Mediante un flujo entrante de cargas eléctricas positivas o un flujo

saliente de cargas negativas..

• La hiperpolarización hace que el potencial de membrana se vuelva más negativo.• Mediante un flujo entrante de cargas eléctricas negativas o un flujo

saliente de cargas positivas.

• El potencial de acción es una propiedad de las células excitables (como el músculo o el tejido nervioso), que consiste en una rápida despolarización seguida de una repolarización del potencial de membrana.

• En cuanto a las neuronas, los potenciales de acción son las señales mediante las cuales la información es transmitida.

Fisiología neuronalPotencial de acción

• 1. Despolarización.• Aumento de voltaje eléctrico.

• Apertura de canales de Na+ y entrada del mismo al interior de la célula.

• 2. Repolarización.• Cierre de canales de Na+ y apertura de canales de K+, con

estabilización de valores de Na+ y salida de K+.• Disminución de voltaje eléctrico.

• 3. Reposo.• Bomba N+/K+ que restablece los niveles basales de ambos iones.

• El voltaje tiende a la normalización absoluta: vuelta al potencial de membrana en reposo.

• La fase de espiga es el punto más alto graficado de un potencial de acción (el punto eléctricamente más positivo).

Fisiología neuronalPotencial de acción: Propiedades

• Los potenciales de acción tienen ciertas propiedades.• Los potenciales de acción tienen forma y tamaño estereotípicos.

• Los potenciales de acción se propagan.

• Los potenciales de acción siguen un fenómeno de todo o nada.

Fisiología neuronalPotencial de acción: Propiedades• Los potenciales de acción tienen ciertas propiedades.• Los potenciales de acción tienen forma y tamaño estereotípicos.

Fisiología neuronalPotencial de acción

• Los potenciales de acción tienen ciertas propiedades.• Los potenciales de acción tienen forma y tamaño estereotípicos.

• Los potenciales de acción se propagan.• Entre las células que se encuentren interconectadas.• Ocurre mediante la diseminación local en áreas adyacentes de

la membrana.• La velocidad de la conducción está determinada por:

• El tamaño de la fibra.• Un incremento en el diámetro de una fibra nerviosa

resultará en un decremento en la resistencia interna, incrementando en consecuencia la velocidad de conducción.

• Mielinización.• La mielina actúa como un aislante alrededor de los

axones, incrementando la velocidad de conducción a través de un fenómeno conocido como conducción saltatoria que ocurre entre nódulos de Ranvier.

Fisiología neuronalPotencial de acción

Fisiología neuronalPotencial de acción

• Los potenciales de acción tienen ciertas propiedades.• Los potenciales de acción tienen forma y tamaño estereotípicos.

• Los potenciales de acción se propagan.

• Los potenciales de acción siguen un fenómeno de todo o nada.• Si la corriente iónica entrante no despolariza la membrana

hasta alcanzar el valor umbral, no ocurrirá un potencial de acción.

• “Umbral” es el valor de potencial de membrana al cual el potencial de acción es inevitable.

Fisiología neuronalSinapsis

• La sinapsis es el contacto funcional entre dos neuronas o una neurona y un tejido efector, lo cual usualmente implica liberación de neurotransmisores.

• Por tanto, es posible hablar de una neurona presináptica (que envía el mensaje) y una neurona postsináptica (que lo recibe y lo transmite a su vez).

• Los neurotransmisores son mediadores químicos específicos que las células utilizan para comunicarse.

Fisiología neuronalSinapsis

• Eventos que ocurren durante una sinapsis.• 1. El potencial de acción en la neurona presináptica provoca

despolarización de la terminal presináptica.

• 2. Como resultado de la despolarización, iones de Ca+2 entran a la neurona y provocan la liberación de neurotransmisores en el espacio sináptico.

• 3. Los neurotransmisores se difunden a través del espacio sináptico y se combinan con receptores en la neurona postsináptica, provocando un cambio en su potencial de membrana.

• Los neurotransmisores excitadores despolarizan la neurona postsináptica.

• Los neurotransmisores inhibidores hiperpolarizan la neurona postsináptica.

Fisiología neuronalSinapsis

Fisiología neuronalSinapsis• Tipos de sinapsis.• Con respecto al tipo de estímulo que transmite.

• Química.• Eléctrica.• Mixta.

• Con respecto a la relación entre neuronas.• Sinapsis uno a uno.

• Un potencial de acción en la terminal presináptica produce un potencial de acción en la terminal postsináptica.

• Sinapsis muchos a uno.• Un potencial de acción en una neurona presináptica

aislada es insuficiente para producir un potencial de acción en la neurona postsináptica, por lo tanto, muchas células hacen sinapsis con una sola terminal postsináptica para despolarizarla hasta llegar al umbral.

• Con respecto a la anatomía neuronal.• Axo-axónica.• Axo-somática.• Axo-dendrítica.

Fisiología neuronalSinapsis

Fisiología neuronalSinapsis

• Propiedades de las sinapsis.• Sumación espacial.

• Ocurre cuando dos estímulos excitatorios llegan a la neurona postsináptica simultáneamente. Juntos, producen una despolarización mayor.

• Sumación temporal.• Ocurre cuando dos estímulos excitatorios llegan a la neurona

postsináptica en rápida sucesión. Debido a que ambas despolarizaciones se empalman en el tiempo, producen una sola despolarización acorde a la suma de la magnitud de cada una.

• Facilitación/aumentación/potenciación post-tetánica.• Tras un periodo de tetania de la neurona presináptica, el

primer impulso que ésta conduzca será mayor que lo esperado.

• La tetania es una alteración del tejido excitable en la que es imposible que conduzca estímulos.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE

• 1. Elija un tema:• a) Potencial de acción• b) Sinapsis.

• 2. Realice un modelo en el que explique el proceso que eligió, con todas sus peculiaridades.

• 3. La evidencia que deberá subir a plataforma es un video o una secuencia de fotos con texto intercalado.

• Puede subir su video a youtube o algún otro servidor y sólo adjuntar el hipervínculo del mismo.

Fisiología neuronal

Recursos bibliográficos

• Constanzo L. Phisiology. Lippincott Williams & Wilkins: Segunda edición. Baltimore: 1998.

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