P OTENCIAL DE R EPOSO Y A CCIÓN S INAPSIS

METAS PARA LA CLASE Explicar el potencial de membrana y el potencial de acción, con el fin de entender el funcionamiento eléctrico de la neurona. Conocer las características del impulso nervioso, para comprender el funcionamiento eléctrico de la neurona.

Todas la células mantienen a través de la membrana plasmática una leve corriente eléctrica (potencial eléctrico). Las neuronas poseen un valor más alto que las demás células.

Definiendo algunos conceptos: Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas. Potencial eléctrico: capacidad de un carga eléctrica de desplazarse y realizar un trabajo eléctrico. - Impulso Nervioso: 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. Diferencia de Potencial: Potencial eléctrico distinto en dos zonas del espacio, se puede medir en dos puntos.

- Potencial de Acción: es la transmisión de impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones. - Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella. Potencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas.

Sinapsis…. Unión y comunicación electroquímica entre neuronas o entre neuronas y efector.

Luigi Galvani investigó los efectos de la electricidad sobre los músculos. En 1773, da una conferencia, Sul moto musculare nelle rane, en base a sus estudios de la estimulación de los "nervios que mueven al músculo", los nervios motores. En 1780, observó que cuando los nervios de una pata de rana eran tocados con la punta de un bisturí de disección, ocurrían fuertes sacudidas en los músculos, aún sin que el aparato electrostático estuviera conectado directamente a ninguna de las partes. Pero, las contracciones ocurrían simultáneamente con las chispas eléctricas de la máquina y solamente cuando se sujetaba el bisturí por la parte conductora de la hoja y no por su mango aislante. El lo llamó “electricidad animal” Esto se conoce hoy como el primer experimento de Galvani. Volta, después de repetir los experimentos de Galvani, buscó una explicación más lógica. Admitiendo que su propia lengua era muy sensible, experimentó con ella. Colocó un trozo de papel de estaño arriba de la lengua y una moneda de plata debajo de la misma y los puso en contacto mediante un hilo conductor de cobre. Volta sólo experimentó un flujo de sabor amargo que persistía mientras los dos metales estaban en contacto, estimulando sus nervios sensitivos. Este simple experimento le bastó a Volta para pensar que los dos metales no actuaban sólo como conductores. Eran algo más: "los generadores de la electricidad".

CONCEPTOS GENERALES  Potencial eléctrico: Diferencia en la cantidad de carga eléctrica entre una región de carga positiva y una región de carga negativa. región de carga positiva y una región de carga negativa  Las membranas plasmáticas poseen diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la membrana. El medio extracelular posee carga positiva y el intracelular carga negativa. Este potencial se denomina POTENCIAL DE MEMBRANA.  Potencial de reposo: Cuando el medio extracelular posee carga positiva, en comparación con el medio intracelular, que posee carga negativa, el potencial de membrana esta en reposo. A  El potencial de acción (inversión de polaridad), que viaja a lo largo de la membrana constituye el impulso nervioso.

Impulso Nervioso Es un mensaje electroquímico que transmiten los nervios. Se originan en el sistema nervioso central o en los órganos de los sentidos. Fila de fichas de dominóImpulso nervioso en la neurona Golpe de la primera ficha.Impulso nervioso. Energía que se desplaza a lo largo de la fila de fichas. Mensaje electroquímico que transmiten los nervios. No ocurre una nueva caída de las fichas hasta que se coloquen de nuevo en la posición inicial. El impulso debe recorrer la totalidad de la fibra, antes de que ésta se recupere para conducir un nuevo impulso. Si la primera ficha no recibe un impulso que la haga caer no se caerán el resto de las fichas. Si la intensidad del estímulo no sobrepasa un cierto nivel (umbral) no se genera el impulso nervioso. Comparación con una fila de fichas de dominó

CANALES EN LA MEMBRANA DE LA NEURONA

Los canales dependientes de voltaje se abren cuando disminuye la carga eléctrica negativa de la membrana La membrana celular, en general no deja pasar a los iones como el sodio, el potasio o calcio. Sin embargo, en la membrana existen canales, que son proteínas insertadas en la membrana y que tienen en su interior un poro que la atraviesa, de manera que por ese poro los iones pueden entrar o salir de la célula. En todas las células hay canales, pero en las células excitables hay un tipo especial de canales, que son los llamados dependientes de voltaje. Estos canales tienen la particularidad de que se abren cuando del interior de la membrana, que normalmente tiene carga eléctrica negativa, se vuelve eléctricamente neutro o positivo. Canales en la membrana

Hay distintos tipos de canales dependientes de voltaje: unos dejan pasar iones de sodio, otros calcio, o potasio Una parte de la proteína que forma estos canales dependientes de voltaje, tiene carga positiva. Como en reposo el interior de la membrana tiene carga negativa, eso atrae a esa región hacia adentro y la desplaza de manera que cierra el poro, e impide el paso de iones. Cuando la carga eléctrica de la membrana desaparece o se hace positiva, esta región se desplaza abriendo el canal.

¿Sabía que...? La tetrodotoxina es un veneno producido por el pez globo, como un medio de defensa, y es uno de los tóxicos más potentes que se conocen. La tetrodotoxina bloquea el canal de sodio dependiente de voltaje, de manera que impide la producción de potenciales de acción y paraliza la función de todo el sistema nervioso, produciendo la muerte rápidamente. El pez globo es la base de un plato de la cocina japonesa llamado “Fugu”, y que se considera una exquisitez. Antes de servir el pez es preciso, por tanto, eliminar los órganos donde está el veneno, que son las gónadas y el hígado. EL FUGU

El Impulso Nervioso Es el potencial de acción que viaja a lo largo de la membrana de la neurona, que incluye, Despolarización, Repolarización y Potencial de Reposo.

Neurona en condición de reposo ( sin recibir estímulos)

BOMBA SODIO POTASIO

Potencial de Membrana durante el impulso nervioso. El potencial de membrana de una neurona tiene fases:  Potencial de reposo  Despolarización de la Membrana  Potencial de acción máximo  Repolarización de la Membrana  Periodo refractario

POTENCIAL DE REPOSO En el interior de la membrana existe mayor concentración de K+ y proteínas con carga negativa. En el lado externo hay mayor concentración de Na+ y Ca+2. Neurona polarizada eléctricamente

DESPOLARIZACIÓN Cuando la neurona recibe un estímulo, el potencial de membrana se invierte, es decir, el lado interno de la membrana se torna positivo mientras el lado externo, negativo.

DESPOLARIZACIÓN

REPOLARIZACIÓN Una vez que la neurona emite el impulso nervioso debe volver al inicial potencial de reposo, se inactivan los canales de sodio y se activan los canales de potasio. Interior Negativo/ Exterior Positivo. En este momento la neurona no puede recibir información.

Hiperpolarización La salida de K+ excede el potencial de reposo normal y brevemente se vuelve más negativo, es decir – 80 a - 90 mV.

Recuerda la bomba sodio y potasio:

Ley del todo o nada La transmisión del impulso nervioso sigue la Ley del todo o nada. Esto quiere decir que si la despolarización de la membrana no alcanza un potencial mínimo, denominado potencial umbral, no se transmite el impulso nervioso, pero, aunque este potencial sea rebasado en mucho, sólo se envía un impulso nervioso, siempre de la misma intensidad.

Conducción del Impulso Nervioso Existen 2 tipos de propagación: Conducción Continua Conducción Saltatoria

CONDUCCIÓN CONTINUA Se produce una despolarización progresiva de cada zona adyacente de la membrana del axón. Ocurre una Onda de Despolarización.

CONDUCCIÓN SALTATORIA Potencial de Acción “salta” de un nodo de Ranvier a otro, por lo cual es proceso es más rápido. Esto se produce ya que la vaina de mielina actúa como aislante.

 Repasa el impulso nervioso :

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