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Potencial de reposo o potencial de membrana

Si colocsemos dos electrodos, unoen el interior y otro en el exterior delaxn, podramos observar que existeuna diferencia de carga de 70 mV,

siendo el interior del axn negativocon respecto al exterior.

A esta diferencia de carga elctrica se

denomina potencial de membrana opotencial de reposo

+

-70 mV

+ +

+ + +


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Generacin y Transmisin de seales en las Neuronas

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El potencial de membrana es el resultado delequilibrio entre dos fuerzas:

la fuerza de difusin y

la presin electrosttica


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La fuerza de difusin:Hace que los iones se muevan de un lugar de mayorconcentracin a otro de menor concentracin. Si la membrana

fuese totalmente permeable a un in, el interior y el exteriorllegaran a igualar concentraciones.


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Interior Exterior


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El ion potasio:

las fuerzas de difusin tienden a empujarlo hacia fuerade la clula

Sin embargo el exterior de la clula est cargadopositivamente con respecto a interior, por lo que la

presin electrosttica tiende a empujar al catin haciael interior. De esta forma las dos fuerzas se equilibran

difusinPresin electrosttica


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El ion Cloro:

Se halla concentrado en el exterior del axn;

esto hace que las fuerzas de difusin tiendan aempujarlo hacia el interior de la clula.

Y la presin electrosttica lo empuja hacia el

exterior. De esta formas las dos fuerzasvuelven a equilibrarse.

difusinPresin electrosttica


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El ion Sodio:

Se halla concentrado en el exterior del axn;

esto hace que las fuerzas de difusin tiendan aempujarlo hacia el interior de la clula.

Pero, al contrario que el ion cloro, est

cargado positivamente, por lo que la presinelectrosttica no impide al sodio entrar en laclula; al contario, lo atrae

Difusin y Presin electrosttica


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Cmo es posible entonces que el sodio

permanezca en mayor concentracin en el liquidoextracelular?


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El sodio permanece en mayor concentracin fueraque dentro debido a la BOMBA DEL SODIO-POTASIO


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EXTERIOR

INTERIOR


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Potenciales postsinpticos: PEPs y PIPs

Cuando una neurona dispara libera los neurotransmisores a travs desus botones en la terminaciones nerviosas. Estos neurotransmisoresdifunden a travs de la hendidura sinptica e interactan con molculasreceptoras especializadas (receptores) de la siguiente neurona

Cuando se produce la unin Neurotransmisor-Receptor se puedenproducir dos tipos de seales:

Despolarizacin de la membrana receptora o PEP, potencial

postsinptico excitatorio

Hiperpolarizacin de la membrana receptora o PIP: potencialpostsinptico inhibitorio

Tanto los PEPs como los PIPs son respuestas graduadas

Los potenciales postsinpticos viajan pasivamente hasta el conoaxnico, donde se produce la integracin de la seal.


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Potencial de accin

-70 mV

-60 mV

+40 mV

0 mV

Despolarizacin

Hiperpolarizacin

Umbraldeexcitacin

Potencial de accin

+ + +

+ + +


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Potencial del accin: es una inversin muyrpida del potencial de membrana, yconstituye el mensaje transportado por el axndesde el cuerpo celular hasta los botonesterminales.

El valor del voltaje a partir del cual sedesencadena un potencial de accin sedenomina umbral de excitacin


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Un potencial de accin es una cada breve de laresistencia de la membrana al Na+, ello provoca queestos iones entren en la clula

Le sigue inmediatamente una cada transitoria de laresistencia de la membrana al K+ (lo cual permite a

estos otros iones salir rpidamente fuera de la clula).


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La membrana consiste en una doble capalipdica en la que flotan muchos tiposdiferencies de molculas proteicas.

Uno de esto tipos de molculasproporciona una va para que los ionespuedan entrar o salir de las clulas

Estas molculas forman canales inicos,los cuales tienen conductos (poros) quepueden abrirse o cerrarse.

Cuando un canal inico est abierto undeterminado tipo de iones puede pasar atravs del poro y as entrar o salir de laclula.


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Cambios inicos durante el potencial del accin

+40 mV

0 mV

1. Se abren loscanales de Na+; elNa+ entra en laclulaUmbral de excitacin

Potencial de reposo(-70)

2. Se abren los

canales de K+

3. Se cierran loscanales de Na+

4. El K+ sale de la

clula haciendo queel potencial demembrana vuelva alnivel de reposo

5. Se cierran loscanales de K+

El exceso de potasio en el exteriordifunde hacia otros lugares


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La membrana del axn contiene canales de K+ controlados por voltaje,

pero estos canales son menos sensibles que los de sodio. Es decir,

necesitan un mayor nivel de despolarizacin..

De esta forma, los canales de K+ se abren despus que los de sodio.

El potasio comienza a salir debido a presiones electrostticas (el

potencial de membrana cada vez es menos negativo) y tambin al de

difusin (la concentracin de potasio es muco ms elevada en el

interior que en el exterior

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Aproximadamente en el momento en que el potencial de

accin alcanza su pico (mas o menos en 1mseg) loscanales de sodio se cierran ( de hecho no pueden volver a

abrirse hasta que la membrana recupere nuevamente el

potencial de reposo). En este momento por lo tanto nopuede entrar ms sodio en la clula.

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En este punto, los canales de K+ que hay en la membrana estn

abiertos, dejando que los iones de K+ se muevan libremente a travs

de la membrana.

El interior del axn est ahora cargado positivamente, por lo que el K+

es empujado hacia el exterior de la clula por difusin y por presin

electrosttica.

Esta salida de cationes hace que el potencial de membrana vaya

recuperando su valor normal. Al ocurrir esto, los canales de K+ se

empiezan a cerrar de nuevo.

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A medida que el potencial de membrana vuelve a su estado normal, loscanales de K+ potasio se cierran, y no sale ms potasio.

En realidad el potencial de membrana sobrepasa su valor de reposo (se

hace ms negativo) y slo gradualmente lo vuelve a recuperar.

Es la acumulacin de iones de K+ fuera de la membrana la que hace

que la membrana est temporalmente hiperpolarizada.

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Estos iones excesivos enseguida difunden hacia otros lugares yel potencial de membrana vuelve a su valor normal.

Finalmente la bomba de sodio-potasio expulsa el sodio que habaentrado y recuperan el potasio que haba salido


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CONDUCCIN DEL POTENCIALCONDUCCIN DEL POTENCIAL

DE ACCIONDE ACCION


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Si conectsemos electrodos a lo largo de todoel axn veramos que se propaga por todo elaxn.

A medida que viaja, su tamao permanececonstante. Esto es lo que se denomina Leydel todo o nada. Esta ley postula que unpotencial de accin se da o no se da; una vez

se desencadene, se transmite a lo largo delaxn hasta su extremo. Adems siempreconserva el mismo tamao, sin crecer o

disminuir.


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Cada una de las porcionesdescubiertas del axn se denominandulo de Ranvier


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La conduccin a lo largo del axn se dice que es

saltatoria, ya que salta de un ndulo a otro ndulo


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El nico lugar por donde un axn est encontacto con el lquido extracelular es en losndulos de Ranvier. Slo ah puede haberintercambio inico.


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La conduccin saltatoria tiene dos ventajas:

1.ECONMICO: las bombas se sodio-potasio que eliminan elexceso de Na+ que entra en el axn durante el potencial deaccin, gastan mucha energa.Estas bombas, en un axn amielnico deben estar dispersaspor todas partes, sin embargo, en un axn mielnico el Na+slo puede entrar por los ndulos de Ranvier, por lo que lacantidad de Na+ que entra es mucho menor.Un axn mielnico gasta menos energa en mantener suequilibrio de Na+

2.VELOCIDAD: La conduccin en un axn mielnico es muchoms rpido que en un axn amielnico


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Comunicacin neuronal: una visin general


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La fuerza de una contraccin muscular puede

variar en un rango que va desde muy dbil amuy fuerte

Del mismo modo la fuerza de un estmulopuede tambin variar desde casi inapreciablea muy intensa

Sin embargo el potencial de accin es similar aun pulso, no vara. Sigue la ley del todo o nada


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Entonces, si el potencial es un pulso, o s o no,

como puede originar diversas respuestas??? Porque un nico potencial de accin no es el

elemento bsico de la informacin

Una respuesta est representada por unafrecuencia o tasa de descarga:

Por lo tanto la ley del todo o nada secomplementa con la Ley de la tasaF


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