1.-POTENCIAL DE MEMBRANA (DE REPOSO)2.- POTENCIAL DE ACCIÓN3.- IMPULSO NERVIOSO4.-SINAPSIS

POTENCIAL DE MEMBRANA• ¿QUÉ ES?, es una diferencia de potencial, es

decir, una diferencia situación energética de cargas (en nuestro caso ¡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)

OBSERVACIONES• En condiciones normales, hay una mayor concentración de K+

en la región interior de la célula próxima a la membrana.• En condiciones normales, hay una mayor concentración de Na+

y Cl- en el líquido extracelular.• La permeabilidad de la membrana al K+ es mayor

(moderadamente) que la de Na+ y Cl- (muy baja)

RESULTANDO• 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.• La salida de K+ se detienen cuando el interior es lo suficientemente negativo para

retener a estos cationes potasio debido a la atracción que sufren las cargas de distinto signo.

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

• 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 MEMBRANAAunque 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, unas proteínas transmembrana que consume ATP en el transporte activo de sodios y potasios: saca tres Na+ por cada dos K+ que introduce.CONSECUENCIA: El interior sigue quedando negativo porque se pierde una carga positiva en la acción de este transporte.

Esta BOMBA DE SODIO Y POTASIO produce, por lo tanto, los siguientes efectos:

• Mantiene las concentraciones de iones intracelulares y extracelulares (más K+ en el interior y más Na+ en el exterior)

• General el potencial de reposo de membrana por su actividad de sacar una carga neta positiva (quedando una carga negativa en el interior). El 5-10 % del potencial de membrana en reposo se debe a esta actividad (el resto por la diferencia de concentración y permeabilidad antes comentada)

RESULTADO FINAL: -70 mv (en neuronas)

En resumen: FACTORES QUE GENERAN EL POTENCIAL DE ACCIÓN• Diferencia de CONCENTRACIÓN DE IONES.• Diferencia de PERMEABILIDAD DE IONES• 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 como las neuronas y células

musculares • ¿CUÁNTO SUELE VALER? Unos + 40 mV • ¿QUIÉN LO PROVOCA? Diversos estímulos que suelen ser 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).

LA GRÁFICA DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

(Threshold = umbral)Si el estímulo consigue que la despolarización supere los -55 mV, entonces se produce el fenómeno relatado líneas arriba y se llega al potencial de acción. Si no se alcanza ese umbral, la célula (neurona) vuelve a su potencial de reposo sin producir potencial de acción.

Principio: siempre que el estímulo consigue una despolarización que supere el umbral, se produce un potencial de acción que alcanza el mismo valor (alrededor de +40 mV); es decir, el potencial de acción o se produce o no se produce. Esto se conoce con el nombre de la LEY DEL TODO O NADA.

A continuación se produce:• Cierre de los canales de Na+ (dejan de entrar sodios)• Apertura de los canales de K+ (salen masivamente potasios)

Con esto se consigue que la membrana vuelva a ser negativa en su región interna y positiva en la externa. Es la REPOLARIZACIÓN. En un primer periodo se pierden tantos potasios 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.

TRANSMISIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

El potencial de acción se transmite a lo largo de la neurona en dirección del axón por contagio, como una onda. A este fenómeno se le denomina IMPULSO NERVIOSO. El proceso de despolarización y repolarización van recorriendo la neurona hasta llegar a entran en contacto con otra (sinapsis) o con un músculo (placa motora)

Como el potencial de acción sigue la ley del TODO o NADA, el impulso recorre la neurona sin que merme o disminuya la magnitud.

En el caso de las fibras mielínicas:

• El potencial de acción de un punto se contagia al nódulo de Ranvier adyacente.• El impulso nervioso va a saltos y, por lo tanto, mucho más rápido.