Ulare - Fisiología 2017 - Prof. Pablo Bizama Pommiez Apoyo Temático: Sesión 4 (Neurofisiología) Ulare - Fisiología 2017 - Prof. Pablo Bizama Pommiez

Fisiología de las células excitables La estructura básica de la membrana celular es una bicapa lipídica, consistente en una delgada lámina de lípidos de sólo 2 moléculas de grosor que es continua a lo largo de la superficie celular. A lo largo se intercalan grandes moléculas de proteínas globulares.

Células excitables y no excitables Las células se clasifican según sus propiedades eléctricas en dos tipos básicos: No excitables Excitables Las células no excitables son aquellas que mantienen un potencial de membrana fijo (POTENCIAL DE REPOSO), o que varía muy poco. Por el contrario, las células excitables son aquellas que, en respuesta a determinadas señales, pueden cambiar el potencial de reposo y originar un “POTENCIAL DE ACCIÓN”.

Potencial de Reposo El potencial de reposo o de membrana equivale a: El potencial de reposo corresponde a la diferencia de potencial existente entre ambos lados de la membrana celular. Se debe a que la membrana celular se comporta como una barrera semipermeable selectiva. El potencial de reposo o de membrana equivale a: -90 a – 70 mV

POTENCIAL DE REPOSO: Existe una entrada de sodio y una salida de potasio por efecto de la gradiente de concentración. Pero esto no amenaza a la membrana celular de sacarla de su estado de reposo. Para conservar este potencial se requiere de la “Bomba de Na –K” , la cual saca de la célula 3 iones sodio por cada 2 iones potasio que ingresan, incrementando así la diferencia de potencial. Este potencial normal de la célula excitable en reposo recibe el nombre de “Potencial de Reposo” ( - 90 a - 70 mV).

Potencial de Acción ¿QUÉ ES?: es un cambio brusco de la polaridad de la membrana ¿DÓNDE SE PRODUCE?: en células excitables: neuronas y células musculares ¿CUÁL ES SU VALOR?: + 40 mV ¿QUÉ LO PROVOCA?: estímulos químicos o físicos ¿CÓMO SE PRODUCE?: Por apertura de canales de sodio e ingreso masivo de cationes a la célula, lo cual conlleva que la zona intracelular excitada se haga positiva respecto de la zona extracelular (despolarización). Dicho fenómeno culmina con la apertura de canales de potasio (repolarización).

Fases del Potencial de Acción

Cierre de canales de Na+, salida de Potasio Potencial de Acción + 40 Entrada de sodio Cierre de canales de Na+, salida de Potasio Potencial Umbral - 65 Estado de Reposo - 70 Potencial de Reposo

II Fisiología Neuronal La estructura básica de la membrana celular es una bicapa lipídica, consistente en una delgada lámina de lípidos de sólo 2 moléculas de grosor que es continua a lo largo de la superficie celular. A lo largo se intercalan grandes moléculas de proteínas globulares.

Impulso nervioso (Potencial de acción) Cuando una neurona es estimulada por sustancias químicas, presión, temperatura o una corriente eléctrica, se produce excitabilidad celular, es decir, una perturbación iónica local, un cambio transitorio de la permeabilidad del axolema (membrana que recubre el axón neuronal), ingresa Na + a la célula y sale K +, lo que trae como consecuencia una inversión de los iones intra y extracelulares. Dicha inversión de cargas eléctricas se denomina despolarización, en la cual se observa una alteración del potencial eléctrico de reposo. Este cambio rápido del potencial de membrana se conoce como potencial de acción.

NEURONA

Propagación del Impulso Nervioso

Tipos de Fibras Nerviosas

( Transmisión continua y lenta del impulso) 0.5 – 2 m/s Axón amielínico ( Transmisión continua y lenta del impulso) 15 – 120 m/s Axón mielínico ( Transmisión saltatoria del impulso, lo que le hace 50 veces más veloz que el axón amielínico)

Sinapsis eléctrica

Sinapsis química

III Fisiología Neuromuscular La estructura básica de la membrana celular es una bicapa lipídica, consistente en una delgada lámina de lípidos de sólo 2 moléculas de grosor que es continua a lo largo de la superficie celular. A lo largo se intercalan grandes moléculas de proteínas globulares.

Motoneuronas Las neuronas que generan la respuesta motora se denominan “motoneuronas”. Los nervios motores están formados por los axones de las motoneuronas. Estos últimos transmiten un impulso nervioso (potencial de acción). El cuerpo celular de las motoneuronas se localiza en el encéfalo y en el asta anterior o ventral de la médula espinal.

Sinapsis Neuromuscular Hendidura sináptica

SINAPSIS NEUROMUSCULAR: Cuando el axón de la motoneurona ingresa el músculo esquelético, se ramifica y toma contacto con el sarcolema de la fibra muscular (Unión neuromuscular o placa motora) generando potenciales de acción postsinápticos. Se trata de una sinapsis excitatoria colinérgica (Usa neurotransmisor acetilcolina). 3

Mecanismo de contracción muscular Cuando llega un potencial de acción por los axones de los nervios motores se libera el neurotransmisor acetilcolina en las sinapsis de estos axones con las fibras musculares. La acetilcolina se une a receptores que producen un potencial de acción en la fibra muscular, el cual se propaga por el Túbulo T y culmina estimulando la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico. El calcio liberado se une a la troponina de los filamentos finos lo que modifica la posición de la tropomiosina que descubre la región de la actina en la que esta proteína se puede unir con la miosina. La miosina se une con la actina, y establece puentes entre los filamentos finos y gruesos haciendo que estos se deslicen entre sí, lo que produce acortamiento de la fibra muscular. El calcio es rápidamente recaptado por el retículo sarcoplásmico y la fibra muscular se relaja.

Excitación - Contracción RS: Retículo sarcoplásmico Acoplamiento Excitación - Contracción RS RS: Retículo sarcoplásmico Contracción Relajación

IV Rol del Sistema Nervioso Autónomo en la regulación neuroendocrina de la Homeostasis La estructura básica de la membrana celular es una bicapa lipídica, consistente en una delgada lámina de lípidos de sólo 2 moléculas de grosor que es continua a lo largo de la superficie celular. A lo largo se intercalan grandes moléculas de proteínas globulares.

SN Parasimpático SN Simpático Características del Sistema Nervioso Autónomo: sus terminales axónicos anclan en el músculo liso de vasos sanguíneos, pared del tracto digetivo, vejiga, glándulas. SN Parasimpático SN Simpático

Funciones del Sistema Nervioso Autónomo Regulación de las funciones involuntarias del organismo: Presión arterial Peristaltismo Frecuencia respiratoria Frecuencia cardíaca Vasoconstricción Vasodilatación Sudoración Escalofrío Secreción digestiva Micción Mantención de la homeostasis Aporta respuestas de adaptación ante las variaciones del medio externo e interno

SNA: Simpático y Parasimpático