2.- ImpulsoNerviosoPPT
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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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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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