sinapsis quimica y electrica y potencial de acción
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Instituto Politécnico Nacional
Centro Interdisciplinario de Ciencias de la
Salud
Unidad Milpa Alta
Temas: • Potencial de Acción. Fases, umbral, despolarización,
repolarización. Hiperpolarización• Flujo Iónico y conductancia de Sodio y Potasio
durante el potencial de acción• Comunicación Intercelular como resultado de la
excitabilidad: sinapsis química y eléctrica
EQUIPO:Reyes Ramírez Gonzalo
Rivera Cruz NoemiSaldaña González Brandon
Salinas Calderón Kathia
Potencial de acción
Un potencial de acción (PA) o impulso nervioso consiste en una secuencia de procesos que se suceden con rapidez y disminuyen o revierten el potencial de membrana y que finalmente, lo restablecen al estado de reposo.
Un potencial de acción inicia cuando un estimulo sobre pasa el umbral de excitación (-55mV) y activa los canales de sodio de la membrana.
Un potencial de acción tiene dos fases principales:
Una fase despolarizante
Una fase de repolarizacion
Fase de DespolarizaciónEl potencial de membrana negativo se vuelve menos negativo, llega a cero y luego se vuelve positivo.
Fase de Repolarización El potencial de membrana retorna a su
estado de reposo -70mV
Después de la fase de repolarización puede haber una Fase de Hiperpolarización durante la cual el potencial de membrana se torna transitoriamente más negativo que el nivel de reposo.
Durante un potencial de acción se abren y luego se cierran dos tipos de canales dependientes del voltaje.
Estos canales están presentes en la membrana plasmática del axón y en los axones terminales.
1. El primer canal que se abre, el canal de Na+, permite el ingreso rápido del Na+ hacia el interior de la célula, lo que produce la fase de DESPOLARIZACIÓN.
2. Luego se abren los canales de K+ y permiten el flujo hacia a fuera del K+ que se genera la fase de REPOLARIZACIÓN.
La fase de poshiperpolarización se produce cuando los canales de K+ dependiente del voltaje se mantienen abiertos, una vez terminada la fase de repolarizacion.
Na+
Na+
+30mV-55mV
Cambian su carga de negativa (-70mV) a positiva (+40mV)
K+
Este cambio de carga, Activa los canales de potasio.
HIPERPOLARIZAN VOLVIÉNDOLA MAS NEGATIVA POR UN BREVE LAPSO DE
TIEMPO.
Luego la bomba de sodio-potasio se activa, la
membrana regresa al potencial de reposo y puede volver a iniciar el proceso.
Un potencial de acción se produce en la membrana del axón de una neurona cuando la despolarización alcanza cierto nivel denominado umbral. Aproximadamente ( -55mV).
La generación de un potencial de acción depende de que un estimulo particular sea capaz de llevar el potencial de membrana hasta el umbral. Un potencial de acción no ocurre en respuesta a un estimulo subumbral, un estimulo de despolarización débil, que no puede llevar el potencial de membrana hasta el umbral.
Un potencial de acción se produce en respuesta a un estimulo umbral, el estimulo que es lo suficientemente intenso como para despolarizar la membrana hasta el umbral.
En resumen un potencial de acción es generado en respuesta a un estimulo umbral, pero no se forma cuando existe un estimulo subumbral. Entonces el potencial de acción ocurre totalmente o no ocurre en absoluto. Esta característica del potencial de acción, se conoce como principio del todo o nada.
Ejemplo del Potencial de Acción
Cuando empujamos una ficha del domino en una larga hilera de fichas paradas. Cuando el empuje producido sobre la primera ficha sea lo suficientemente fuerte (cuando la despolarización alcanza el umbral), caerá sobre la segunda ficha y la hilera entera se derrumbara (se produce un potencial de acción).
Flujo Iónico y conductancia de Sodio y Potasio durante el potencial de acción
FLUJOS IÓNICOS DURANTE EL POTENCIAL DE ACCION
Repolarización:Aumento de conductancia al Na+ corta duraciónInversión de su gradiente eléctrico en el picoApertura de los canales de K+ c/compuertas VDemostración sólo experimental de movimientos iónicos(Canales de K+ tienen apertura más lenta que los de Na+)Cambios en el Ca+ extracelular: cambios en excitabilidadCambios en el Na+ extracelular: cambios en tamañoDespolarización leveSalida de K+ y entrada de Cl-Restauración delPotencial de ReposoBase iónica de la Despolarización
1. Esquema que representa registro simultáneo de un potencial de acción y de las conductancias al ión sodio y al ión potasio relacionadas con el potencial
2. Potencial cero, es el potencial de referencia medido antes de la penetración en la célula del microelectrodo
3. Diferencia de potencial medida después de la penetración del microelectrodo
4. Potencial de acción
5. Conductancia al ión sodio. Representa una corriente positiva que entra por canales específicos para el ión sodio. Corresponde a la fase ascendente del potencial de acción
6. Conductancia al ión potasio. Representa a una corriente positiva que sale de la célula. Corresponde a la fase descendente del potencial de acción.
7. Escala que mide el potencial de membrana en mV
8. Escala que representa el número de canales iones por unidad de superficie de membrana de la célula (mm2)
Cuando un impulso se aproxima a una velocidad de cerca de 20 m/seg, el potencial de la membrana se desplaza hacia cero y empieza a abrirse una compuerta que permite el paso del Na+.
Conforme unos iones entran bajo la fuerza tanto del campo eléctrico como del gradiente de concentración, empiezan a neutralizar el exceso en la concentración interna de iones negativos y ayudan a llevar el potencial hacia cero.
Sinapsis química y eléctrica
Sinapsis:
Es una unión especializada intercelular entre neuronas o entre una neurona y una célula efectora (casi siempre glandular o muscular).
En estos contactos se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso
Son utilizadas como puente en la
comunicación neuronal.
El neurotransmisor se libera por las vesículas en
la extremidad de la neurona presináptica
durante la propagación del impulso nervioso, atraviesa el espacio sináptico y actúa cambiando el potencial de
acción en la neurona siguiente (denominada
postsináptica) fijándose en puntos precisos de su
membrana plasmática.
¡
Principales Neurotransmisores
Acetilcolina
Estimulaciones musculares,
Adrenalina
Prepara al organismo para responder rápidamente ante amenazas/peligro.
Dopamina
Sistema de placer del cerebro.
Sinapsis Eléctrica
Permite la transferencia de corrientes iónicas directamente de una célula a otra por medio de UNIONES GAP estas se encuentran en todos los tejidos animales excepto en células móviles (espermatozoides, eritrocito o globulos rojos).
Las uniones GAP son pequeños canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos, basados en conexinas
Esta se distingue porque la transmisión no se produce por la secreción de un neurotransmisor.
Características
Posee una transmisión bidireccional
Hay una sincronización en la actividad neural, hace posible una acción coordinada entre ellas
La comunicación es mas rápida, debido a que los potenciales de acción pasan a través del canal proteico directamente sin necesidad de la liberación de neurotransmisores
Sinapsis QuímicaLa sinapsis química se establece entre células que están separadas entre sí por un espacio de unos 20-30 nm, la llamada hendidura sináptica.
Establece una comunicación entre una neurona y otra, lo hace medio neurotransmisores.
Puede haber retraso sináptico.
Es UNIDIRECCIONAL
Las vesículas que contienen los neurotransmisores permanecen ancladas y preparadas junto a la membrana sináptica. Cuando llega un potencial de acción se produce una entrada de iones calcio a través de los canales de calcio dependientes de voltaje. Los iones de calcio inician una cascada de reacciones que terminan haciendo que las membranas vesiculares se fusionen con la membrana presináptica y liberando su contenido a la hendidura sináptica. Los receptores del lado opuesto de la hendidura se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos cercanos de la membrana postsináptica, haciendo que los iones fluyan hacia o desde el interior, cambiando el potencial de membrana local.
La naturaleza de los neurotransmisores y los receptores determina la fuerza de
potencial de acción que recibirá la neurona postsinaptica.
POTENCIAL DE ACCIÓN
* Excitatorio
Se llevara a cabo si el mensaje que llega es de estimulación
(despolarización)
* Inhibitorio
Se llevara a cabo si el mensaje que llega bloquea o impide la actividad neuronal (hiperpolarización)