Potencial de membrana neuronal en reposo y en accion.

1. NEUROCIENCIAS
POTENCIAL DE MEMBRANA Y
POTENCIAL DE ACCION

2. Potencial de membrana en reposo de
los nervios
El potencial de membrana en reposos
de las fibras nerviosas grandes cuando
no transmiten señales nerviosas es de
aproximadamente -90 mV. Es decir, el
potencial en el interior de la fibra es 90
veces más negativo que el potencial
del líquido extracelular.

3. En el potencial de reposo de la membrana
nerviosa van a contribuir:
-Difusión de potasio
-Difusión del sodio
- Bomba sodio potasio
Difusión simple: movimiento cinético de
moléculas o iones a través de la membrana
Difusión facilitada: la sustancia es transportada
atreves la membrana, con una proteína
portadora específica.

4. Contribución del potencial de la difusión de potasio.-
Suponiendo que el único movimiento atreves de la
membrana sean los iones de potasio, el potencial de
reposo dentro de la fibra seria -94 mV, ya que si
sacamos el potencial de nernst:
FEM=-61* log 140/4
= -61log 35
=-61*1.54
= -94 mV

5. Contribución de sodio atreves de la membrana
nerviosa.-
el cociente de los iones de sodio desde el interior hasta
el exterior de la membrana es de 0,1 y esto da un
potencial de nernst calculado para el interior de la
membrana de +61 mV, pero como interaccionan el
potencial del potasio que es de -94 mV mas el potencial
de sodio que es de +61 mV, nos va a dar si realizamos la
operación de goldman un potencial de membrana
interior de -86 mV. La permeabilidad de la membrana al
potasio es aproximadamente 100 veces mayor que la
permeabilidad al sodio.

6. Formula de goldman:
FEM=-61* log CNai + PNai + CKi + PKi / CNae + PNae + CKe + PKe
C= concentración
P= permeabilidad

7. Contribución de la bomba sodio-potasio.-
La bomba sodio-potasio proporciona una contribución
adicional al potencial en reposo. Se bombean tres iones de
sodio hacia el exterior por cada dos de potasio hacia el
interior. Este hecho da lugar a una perdida continua de cargas
positivas desde el interior de la membrana, esto genera un
grado adicional de electronegatividad en el interior
(aproximadamente -4 mV).

8. En conclusión cuando actúan todos
estos mecanismos a la vez (difusión
de sodio, difusión de potasio y
bomba de sodio-potasio) dan un
potencial de membrana de -90 mV.

9. Potencial de acción
nerviosa.

10. Las señales nerviosas se trasmiten mediante el
potencial de acción que son cambios rápidos del
potencial de membrana que se extiende rápidamente
a lo largo de la membrana de las fibras nerviosas.
Las sucesivas fases del potencial de acción son:
-Fase de reposo
-Fase de despolarización
- Fase de repolarización

11. Fase de reposo.-
Se dice que la membrana se
polariza durante esta fase debido
al potencial de membrana negativo
de -90 mV que está presente.

12. Fase de despolarización.-
En este momento la membrana se hace súbitamente muy
permeable a los iones de sodio, lo que permite la entrada de un
número muy grande de sodio al interior del axón.
Esta entrada de sodio al interior del axón hace que el potencial
de membrana se sobreexcite mas allá de nivel cero y que se haga
algo positivo.
En algunas fibras más pequeñas así como en muchas neuronas
del sistema nervioso central, el potencial solo se acerca al nivel
cero.

13. Fase de repolarización.-
En un plazo de algunas diez milésimas de
segundo después de que la membrana se haya
hecho muy permeable a los iones de sodio, los
canales de sodio comienzan a cerrarse y los
canales de potasio se abren más de lo normal.
De esta manera la salida de los iones de potasio
hacia el exterior restablece el potencial de
membrana en reposo negativo normal.

14. Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV la neurona lanza un
potencial de acción. Este es el umbral. Si la neurona no alcanza este umbral
crítico, no se producirá el potencial de acción.

15. Entendemos como período refractario
aquel período en que la célula se hace
refractaria, es decir, no deja pasar ni
transmite ninguna señal.
Se divide en dos periodos:
Relativo y Absoluto

16. Periodo refractario absoluto: Es aquel en el que los
Canales de Na sensibles a voltaje se encuentran
quot;inactivadosquot;, por lo que se deja el transporte de
Sodio.
Periodo refractario relativo: se da en alguna parte de
la Fase de Repolarización, en donde los Canales de Na
paulatinamente comienzan a cerrarse para así
comenzar a abrirse y transportar nuevamente
Sodio, por lo que al agregar un estímulo excitatorio
muy intenso se puede provocar que los canales que
se encuentran cerrados en ese momento se abran y
generen un nuevo Potencial de Acción.

18. Principio del todo o nada:
El proceso de despolarización viaja por
toda la membrana si las condiciones son
las adecuadas, o no viaja en lo absoluto si
no lo son.

19. Conducción saltatoria.-
La vaina de mielina que rodea la fibra nerviosa
contiene una sustancia lipotroteínica que no conduce
electricidad, formando una capa aislante alrededor
de la fibra nerviosa, sin embargo, la vaina está
interrumpida a intervalos regulares por los nodos de
Ranvier, en los que ocurre la despolarización.

20. El potencial de acción se conduce de un nódulo a otro.
Esta conducción es útil por que:
1.- se acelera la velocidad de transmisión nerviosa.
2.- la conducción saltatoria conserva la energía para el
axón por que solo se despolarizan los nódulos, y por lo
tanto precisa poco metabolismo para restablecer la
diferencias de concentración de sodio y potasio atraves
de la membrana después de una serie de impulsos
nerviosos.