T7: BASES DE LA COMUNICACIÓN NEURONAL
El SN se basa en 2 tipos de transmisión: químicas y eléctricas, siendo los ppios fisicoquímicos que rigen la generación
de señales similares en todos los O con SN.
Se deben a las propiedades de las membranas neuronales. Suelen originarse en las dendritas
SEÑALES y soma pq son zonas de recepción de info. Otras se producen en el axón, siendo conducidas
ELÉCTRICAS por él como si fuera un cable eléctrico hasta los terminales presinápticos/botones terminales
q liberan sustancias químicas al espacio extracelular.
Median en la transmisión de info a otras neuronas. Es habitual q c/neurona reciba info diversa
SEÑALES
de multitud de neuronas (1k-10k, aunq hay neuronas muy grandes como las de Purkinje, 150k
QUÍMICAS
#
conexiones).
1 – POTENCIAL ELÉCTRICO DE LAS MEMBRANAS
Muchas células generan señales eléctricas, pero solo las neuronas las usan para
comunicarse entre sí ya q sus membranas transforman esas señales para transmitirlas a
otras neuronas y células.
Debido a las propiedades q le da la bicapa lipídica de las membranas celulares, todas
las células tienen potencial eléctrico entre el interior y el exterior, q en el caso de las
neuronas es fundamental para la transmisión de info. Se debe a la diferente distribución
de moléculas a ambos lados de la membrana. C/molec. tiene carga eléctrica (ion)
positiva (catión) o negativa (anión), cuya distribución determina la carga neta. No
habría diferencia de potencial si las cargas estuvieran compensadas, pero no hay así que
encontramos el voltaje de la membrana (Vm en milivoltios, mV).
El potencial y los cambios pueden registrarse con un microelectrodo especial que
conduce corrientes eléctricas y se conecta a un osciloscopio. Los cambios de
distribución de cargas se deben a los movimientos de iones a través de la membrana
afectados por dos fuerzas:
FUERZA DE De carácter químico y determina el movimiento de partículas desde regiones de mayor a
DIFUSIÓN`/QUÍMICA menor concentración → movimiento a favor de gradiente.
FUERZA
Ejerce repulsión entre partículas con la = carga eléctrica y atracción entre cargas de ≠ signo.
ELÉCTRICA
C/movimiento de una partícula es afectado por la fuerza eléctrica y la química = gradiente electroquímico.
La bicapa líquida constituye la mayor parte de la membrana y es hidrofóbica = evita el agua y no permite el paso de
iones o molecs hidrosolubles. El movimiento de iones a través de la membrana está regulado por proteínas especializadas
como los canales iónicos, que forman canales o poros acuosos. Los valores que adopta el potencial se deben
principalmente a cambios de la permeabilidad de la membrana y como consecuencia se originan corrientes iónicas. Su
dirección depende de cómo el movimiento de cada ion es afectado por el gradiente electroquímico. Otras proteínas
insertadas en la membrana que influyen en el movimiento de iones son las proteínas transportadoras = bombas iónicas.
Los diferentes valores q adopta el potencial de la membrana dependen de los movimientos iónicos deter. por el gradiente
electroquímico a través de canales iónicos, como resultado de los cambios en la permeabilidad y la actividad de las
bombas iónicas:
POTENCIAL DE
Potencial de la membrana neuronal cuando está inactiva.
REPOSO
POTENCIAL DE Cuando la neurona es activada y responde generando una señal eléctrica en su axón
ACCIÓN O IMPULSO hasta los botones terminales. Tiras de las células para responder con estas señales =
NERVIOSO excitabilidad = propiedad de las neuronas y de otras células.
1.1 – POTENCIAL DE REPOSO
Las neuronas en reposo tienen una diferencia de potencial de 60-70 mV, lo que refleja una distribución desigual de carga
eléctrica, concentrándose un exceso de cargas negativas en el interior, mientras que en el exterior hay más positivas →
el potencial de reposo es negativo (-60/70 mV). Esta propiedad para acumular cargas positivas eléctricas a un lado y
las del signo opuesto al lado contrario = capacitancia. La diferencia de cargas se debe a dos factores:
, 1) DIFERENCIAS EN LAS CONCENTRACIONES DE IONES: el catión en mayor concentración dentro es
el potasio, y el catión fuera es el sodio. Los aniones abundantes dentro son moléculas proteicas orgánicas
(aspartato o acetato), y en el exterior el cloro. Al existir distintas concentraciones de iones y cargas eléctricas
dentro y fuera, cuando se mueven a favor del gradiente electroquímico:
FUERZA DE Atrae los cationes hacia el interior y repele aniones hacia el exterior, debido a que el
DIFUSIÓN`/QUÍMICA interior está en reposo con un exceso de cargas negativas.
Mueve los iones de ↑ [] a la zona de ↓ [], determinando el movimiento de un ion concreto
FUERZA
al interior o exterior según su concentración a c/lado. El gradiente produciría movimiento
ELÉCTRICA
de todos a través de la membrana si fuera permeable por igual a todos pero:
2) DIFERENCIAS EN LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA NEURONAL EN REPOSO A LOS
DISTINTOS IONES DENTRO Y FUERA: la membrana en reposo es (30-40 veces) más permeable al K+ q
al Na+ . Respecto a los aniones, la permeabilidad al Cl- es intermedio respecto a los cationes, y es impermeable
a los aniones orgánicos intracelulares (A-). Por tanto, en reposo los iones K+ y Cl- pueden atravesar la membrana
pq es permeable a ellos, Na+ más tb pero pocos.
Al ser más permeable en reposo a K+, la ppal corriente iónica es el movimiento de ellos, q es
empujado al exterior a favor del gradiente de concentración (está más concentrado dentro). Pero
cada catión que abandona, deja una carga negativa de más dentro y añade una positiva afuera.
La fuerza electrostática empuja a los iones K+ hacia adentro de nuevo (las cargas negativas de
dentro atraen a las positivas de fuera) → la tendencia a salir de K+ por difusión es contrarrestada
por su tendencia a entrar empujado por la fuerza electrostática, alcanzando equilibrio en el que
a un determinado valor de potencial no hay flujo de corriente de K+.
2 – BOMBAS IÓNICAS PARA MANTENER LA DIFERENCIA EN LAS CONCENTRACIONES DE IONES
La membrana en reposo es casi impermeable a Na+, pero algunos cruzan y se acumulan dentro. La entrada de estas
cargas positivas puede ser equilibrada por otras salidas positivas como de K+ → la entrada de iones Na+ hace que iones
K+ tiendan a salir para restablecer el equilibrio. En los potenciales de acción hay mayor entrada de iones Na+ y de salida
de K+ q en reposo.
Si se elimina la diferencia de concentración de iones entre ambos lados, se elimina la diferencia de potencial y la
membrana neuronal sería incapaz de generar señales eléctricas y transmitir info a otras neuronas → pero la diferencia
potencial se mantiene por un mecanismo que restablece la diferencia de concentración constituido por bombas iónicas
= proteínas transportadoras en la membrana que bombean iones activamente en contra de su gradiente de concentración.
El gasto de energía por la molécula ATP (adenosín trifosfato) = ppal fuente energética de muchos procesos biológicos,
y la más conocida en este proceso.
2.1 – FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS SODIO-POTASIO EN MEMBRANAS NEURONALES
Bombas iónicas de sodio-potasio o ATPasa Na+/K+ = proteínas transportadoras en la bicapa
lipídica que han de mantener elevadas las concentraciones de K+ dentro y de Na+ fuera. Se
activan en presencia de iones Na+ dentro, transportando 3 Na+ hacia afuera e impulsando 2 K+
hacia adentro contra el gradiente de concentración gracias a la energía de las moléculas ATP.
Son enzimas que desencadenan la hidrólisis del ATP para producir ADP (adenosín difosfato)
liberando un grupo fosfato (PO4) usado para hacer el intercambio iónico entre ambos lados y
dsps se libera de la bomba para iniciar el proceso. Así mantienen la diferencia de
concentraciones de iones a ambos lados.
Se calcula que estas bombas consumen aprox el 70% del ATP usado en el encéfalo. Se las llama
bombas electrónicas pq contribuyen a crear una diferencia de potencial. Cuanto más Na+ deja
la neurona y más K+ entra por las bombas, el potencial es mucho más negativo. El papel
fundamental de las bombas es restablecer las concentraciones de iones a ambos lados tras
generar potenciales de acción.
2.2 – POTENCIAL DE ACCIÓN
Si la neurona está inactiva el potencial negativo es de reposo, pero la llegada de info de otras neuronas produce cambios
en el potencial de reposo que puede ser de distinta naturaleza:
, El potencial puede volverse más negativo (-80/90 mV). Una mayor diferencia de
distribución de cargas indica q si en reposo la neurona estaba polarizada negativamente,
HIPERPOLARIZACIÓN
en un estado hiperpolarizado está más polarizada aún. Esto hace q la neurona esté más
inactiva y sea más difícil que vuelva a responder y transmitir info a otras.
Tb puede q el potencial sea menos negativo (-50/20 mV). Esto aumenta la probabilidad
DESPOLARIZACIÓN de q la neurona responda y pueda transmitir info a otras. Si este es el caso, el potencial
adopta un valor diferente = potencial de acción/impulso nervioso.
El potencial de acción se origina en el cono axónico y es el elemento básico de código q usan las neuronas para transmitir
info a través de sus acciones. Sonidos, colores y órdenes motoras a los músculos y glándulas son codificados como
potenciales de acción en los axones del SN.
Los ppios básicos q regulan el disparo de los potenciales de acción los establecieron Hodgkin y Huxley, base de la
electrofisiología de la comunicación entre neuronas = ecs matemáticas que reproducen la secuencia de eventos durante
el transcurso de un potencial de acción = modelo teórico para predecir y explicar fenómenos neuronales.
El potencial de acción es una rápida inversión de potencial que adopta un valor positivo
(+50mV). Para esto es necesario una despolarización inicial de magnitud determinada → a partir
del potencial de reposo el cambio ha de ser mayor de 15 mV para que el potencial cambie debido
a la distribución de forma inversa de las cargas respecto al reposo y así alcanzar el umbral de
excitación o potencial de umbral = valor del potencial a partir del que se dispara el de acción.
Se dice q sigue la ley de todo o nada ya q se produce si la despolarización es suficiente y si no
no. Si ocurre mantiene el valor sin aumentar ni disminuir. Dura como 1 msg y dsps cae rápido
situándose el potencial en un valor negativo de -90mV, retornando después al de reposo de -
70mV (la neurona vuelve a polarizarse negativamente).
Con el inicio de la despolarización, la permeabilidad de iones Na+ aumenta y pasan al interior más de los que entran
estando en reposo. Esto causa más despolarización y a su vez aumenta la permeabilidad para él y produce más
despolarización y así sucesivamente. Esto ocurre por un mecanismo de regeneración que se autorregula positivamente.
Esta mayor permeabilidad en la fase ascendente del potencial de acción se debe a la apertura de canales de Na+ que
estaban cerrados en reposo y son sensibles a los cambios de voltaje. Estos canales y únicos dependientes del voltaje se
abren y se cierran según los cambios en el potencial. Hay una entrada masiva de iones Na+ en la fase ascendente el
potencial de acción porque ambas fuerzas empujan a este catión hacia adentro al abrirse los canales. Pero el cambio en
, la permeabilidad tb se debe a la apertura de canales de K+ dependientes de voltaje, requiriendo para su apertura mayor
despolarización que los de Na+, por lo q se abren dsps de estos. Permiten una mayor salida de K+ hacia afuera que en
reposo empujado por ambas fuerzas. En la fase ascendente hay una entrada masiva de Na+ y una salida masiva de K+
por la apertura de sus canales. El potencial de acción se genera pq la cantidad de Na+ entrantes > q la de K+ salientes,
ocurriendo cuando la membrana alcanza el umbral de excitación y dando lugar a la regeneración. Si la despolarización
inicial no es suficiente ambos entran/salen igual de rápido.
Cuando el potencial es positivo, K+ siguen saliendo impulsados por el gradiente electroquímico, pero los canales de
Na+ pasan a un estado de inactivación y dejan de pasar al interior. Al comienzo de la fase descendente, estos canales no
pueden abrirse y la reunión no puede generar un nuevo potencial de acción para responder a nueva info, por lo que la
membrana está en un periodo refractario absoluto. No hay entrada de Na+ pero sí salida de K+, haciendo que el potencial
vaya siendo menos positivo. Los canales de Na+ están cerrados y dispuestos a abrirse ante una nueva despolarización.
Según el potencial va recuperando su valor negativo, los canales de K+ tb se cierran. Al final de la fase hay una caída
brusca del potencial hasta -90mV antes de su -70mV del estado de reposo. En ese breve periodo el potencial está
hiperpolarizado y la neurona es capaz de responder a nueva info pero necesita mayor despolarización para generar el
potencial de acción (periodo refractario relativo).
2.3 – PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Para que la info se transmita a otras neuronas el potencial de acción ha de alcanzar los botones terminales. Su
propagación consiste en la conducción del potencial de acción por el axón desde el cono axónico hasta los botones
terminales. Este se va regenerando por el axón, capacidad independiente de la longitud de este por lo que se propaga de
forma activa.
Durante la propagación, los iones Na+ fluyen por dentro del axón despolarizando la membrana neuronal. Esto hace que
la permeabilidad a estos iones aumente al abrirse sus canales dependientes de voltaje y permitiendo aún más la entrada
de Na+ y la generación del potencial de acción. La región siguiente se despolariza por el flujo de Na+ dentro del axón
dando lugar a otro potencial de acción y así se van generando sucesivos potenciales hasta el terminal presináptico. Todos
son iguales aunque el retraso temporal es mayor según la distancia desde el punto en que se originó el primero.
Las corrientes despolarizadas de Na+ podrán fluir en cualquier dirección, pero la propagación del potencial de acción
de los seres vivos solo puede ir en dirección desde el soma hasta el terminal presináptico debido a que el primero se
origina en el cono axónico. Tras la generación de un potencial hay un periodo de 1,5 msg en que la membrana neuronal
es incapaz de responder y producir otro nuevo (periodo refractario), evitando ser nuevamente despolarizada por las
corrientes iónicas que fluyen en la zona contigua. La refractariedad se debe a:
Cuando el potencial adopta el valor positivo de +50 mV, los canales de Na+ se inactivan
INACTIVACIÓN DE
y se cierran, disponibles para generar un nuevo potencial de acción. Durante este
CANALES NA+
periodo refractario absoluto, la membrana no puede responder a ninguna estimulación.
HIPERPOLARIZACIÓN El aumento de la conductancia de iones K+ en la fase ascendente produce
TRAS EL DISPARO hiperpolarización del potencial de la membrana adoptando un valor más negativo que
DEL POTENCIAL DE el de reposo. El umbral de excitación es más elevado (35mV difícilmente alcanzables
ACCIÓN por los flujos de corriente de Na+ que recorren el axón).
En una situ experimental se puede desencadenar el disparo de un potencial de acción mediante la inyección de una
corriente despolarizante de iones Na+ a través de un microelectrodo de estimulación:
El SN se basa en 2 tipos de transmisión: químicas y eléctricas, siendo los ppios fisicoquímicos que rigen la generación
de señales similares en todos los O con SN.
Se deben a las propiedades de las membranas neuronales. Suelen originarse en las dendritas
SEÑALES y soma pq son zonas de recepción de info. Otras se producen en el axón, siendo conducidas
ELÉCTRICAS por él como si fuera un cable eléctrico hasta los terminales presinápticos/botones terminales
q liberan sustancias químicas al espacio extracelular.
Median en la transmisión de info a otras neuronas. Es habitual q c/neurona reciba info diversa
SEÑALES
de multitud de neuronas (1k-10k, aunq hay neuronas muy grandes como las de Purkinje, 150k
QUÍMICAS
#
conexiones).
1 – POTENCIAL ELÉCTRICO DE LAS MEMBRANAS
Muchas células generan señales eléctricas, pero solo las neuronas las usan para
comunicarse entre sí ya q sus membranas transforman esas señales para transmitirlas a
otras neuronas y células.
Debido a las propiedades q le da la bicapa lipídica de las membranas celulares, todas
las células tienen potencial eléctrico entre el interior y el exterior, q en el caso de las
neuronas es fundamental para la transmisión de info. Se debe a la diferente distribución
de moléculas a ambos lados de la membrana. C/molec. tiene carga eléctrica (ion)
positiva (catión) o negativa (anión), cuya distribución determina la carga neta. No
habría diferencia de potencial si las cargas estuvieran compensadas, pero no hay así que
encontramos el voltaje de la membrana (Vm en milivoltios, mV).
El potencial y los cambios pueden registrarse con un microelectrodo especial que
conduce corrientes eléctricas y se conecta a un osciloscopio. Los cambios de
distribución de cargas se deben a los movimientos de iones a través de la membrana
afectados por dos fuerzas:
FUERZA DE De carácter químico y determina el movimiento de partículas desde regiones de mayor a
DIFUSIÓN`/QUÍMICA menor concentración → movimiento a favor de gradiente.
FUERZA
Ejerce repulsión entre partículas con la = carga eléctrica y atracción entre cargas de ≠ signo.
ELÉCTRICA
C/movimiento de una partícula es afectado por la fuerza eléctrica y la química = gradiente electroquímico.
La bicapa líquida constituye la mayor parte de la membrana y es hidrofóbica = evita el agua y no permite el paso de
iones o molecs hidrosolubles. El movimiento de iones a través de la membrana está regulado por proteínas especializadas
como los canales iónicos, que forman canales o poros acuosos. Los valores que adopta el potencial se deben
principalmente a cambios de la permeabilidad de la membrana y como consecuencia se originan corrientes iónicas. Su
dirección depende de cómo el movimiento de cada ion es afectado por el gradiente electroquímico. Otras proteínas
insertadas en la membrana que influyen en el movimiento de iones son las proteínas transportadoras = bombas iónicas.
Los diferentes valores q adopta el potencial de la membrana dependen de los movimientos iónicos deter. por el gradiente
electroquímico a través de canales iónicos, como resultado de los cambios en la permeabilidad y la actividad de las
bombas iónicas:
POTENCIAL DE
Potencial de la membrana neuronal cuando está inactiva.
REPOSO
POTENCIAL DE Cuando la neurona es activada y responde generando una señal eléctrica en su axón
ACCIÓN O IMPULSO hasta los botones terminales. Tiras de las células para responder con estas señales =
NERVIOSO excitabilidad = propiedad de las neuronas y de otras células.
1.1 – POTENCIAL DE REPOSO
Las neuronas en reposo tienen una diferencia de potencial de 60-70 mV, lo que refleja una distribución desigual de carga
eléctrica, concentrándose un exceso de cargas negativas en el interior, mientras que en el exterior hay más positivas →
el potencial de reposo es negativo (-60/70 mV). Esta propiedad para acumular cargas positivas eléctricas a un lado y
las del signo opuesto al lado contrario = capacitancia. La diferencia de cargas se debe a dos factores:
, 1) DIFERENCIAS EN LAS CONCENTRACIONES DE IONES: el catión en mayor concentración dentro es
el potasio, y el catión fuera es el sodio. Los aniones abundantes dentro son moléculas proteicas orgánicas
(aspartato o acetato), y en el exterior el cloro. Al existir distintas concentraciones de iones y cargas eléctricas
dentro y fuera, cuando se mueven a favor del gradiente electroquímico:
FUERZA DE Atrae los cationes hacia el interior y repele aniones hacia el exterior, debido a que el
DIFUSIÓN`/QUÍMICA interior está en reposo con un exceso de cargas negativas.
Mueve los iones de ↑ [] a la zona de ↓ [], determinando el movimiento de un ion concreto
FUERZA
al interior o exterior según su concentración a c/lado. El gradiente produciría movimiento
ELÉCTRICA
de todos a través de la membrana si fuera permeable por igual a todos pero:
2) DIFERENCIAS EN LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA NEURONAL EN REPOSO A LOS
DISTINTOS IONES DENTRO Y FUERA: la membrana en reposo es (30-40 veces) más permeable al K+ q
al Na+ . Respecto a los aniones, la permeabilidad al Cl- es intermedio respecto a los cationes, y es impermeable
a los aniones orgánicos intracelulares (A-). Por tanto, en reposo los iones K+ y Cl- pueden atravesar la membrana
pq es permeable a ellos, Na+ más tb pero pocos.
Al ser más permeable en reposo a K+, la ppal corriente iónica es el movimiento de ellos, q es
empujado al exterior a favor del gradiente de concentración (está más concentrado dentro). Pero
cada catión que abandona, deja una carga negativa de más dentro y añade una positiva afuera.
La fuerza electrostática empuja a los iones K+ hacia adentro de nuevo (las cargas negativas de
dentro atraen a las positivas de fuera) → la tendencia a salir de K+ por difusión es contrarrestada
por su tendencia a entrar empujado por la fuerza electrostática, alcanzando equilibrio en el que
a un determinado valor de potencial no hay flujo de corriente de K+.
2 – BOMBAS IÓNICAS PARA MANTENER LA DIFERENCIA EN LAS CONCENTRACIONES DE IONES
La membrana en reposo es casi impermeable a Na+, pero algunos cruzan y se acumulan dentro. La entrada de estas
cargas positivas puede ser equilibrada por otras salidas positivas como de K+ → la entrada de iones Na+ hace que iones
K+ tiendan a salir para restablecer el equilibrio. En los potenciales de acción hay mayor entrada de iones Na+ y de salida
de K+ q en reposo.
Si se elimina la diferencia de concentración de iones entre ambos lados, se elimina la diferencia de potencial y la
membrana neuronal sería incapaz de generar señales eléctricas y transmitir info a otras neuronas → pero la diferencia
potencial se mantiene por un mecanismo que restablece la diferencia de concentración constituido por bombas iónicas
= proteínas transportadoras en la membrana que bombean iones activamente en contra de su gradiente de concentración.
El gasto de energía por la molécula ATP (adenosín trifosfato) = ppal fuente energética de muchos procesos biológicos,
y la más conocida en este proceso.
2.1 – FUNCIONAMIENTO DE LAS BOMBAS SODIO-POTASIO EN MEMBRANAS NEURONALES
Bombas iónicas de sodio-potasio o ATPasa Na+/K+ = proteínas transportadoras en la bicapa
lipídica que han de mantener elevadas las concentraciones de K+ dentro y de Na+ fuera. Se
activan en presencia de iones Na+ dentro, transportando 3 Na+ hacia afuera e impulsando 2 K+
hacia adentro contra el gradiente de concentración gracias a la energía de las moléculas ATP.
Son enzimas que desencadenan la hidrólisis del ATP para producir ADP (adenosín difosfato)
liberando un grupo fosfato (PO4) usado para hacer el intercambio iónico entre ambos lados y
dsps se libera de la bomba para iniciar el proceso. Así mantienen la diferencia de
concentraciones de iones a ambos lados.
Se calcula que estas bombas consumen aprox el 70% del ATP usado en el encéfalo. Se las llama
bombas electrónicas pq contribuyen a crear una diferencia de potencial. Cuanto más Na+ deja
la neurona y más K+ entra por las bombas, el potencial es mucho más negativo. El papel
fundamental de las bombas es restablecer las concentraciones de iones a ambos lados tras
generar potenciales de acción.
2.2 – POTENCIAL DE ACCIÓN
Si la neurona está inactiva el potencial negativo es de reposo, pero la llegada de info de otras neuronas produce cambios
en el potencial de reposo que puede ser de distinta naturaleza:
, El potencial puede volverse más negativo (-80/90 mV). Una mayor diferencia de
distribución de cargas indica q si en reposo la neurona estaba polarizada negativamente,
HIPERPOLARIZACIÓN
en un estado hiperpolarizado está más polarizada aún. Esto hace q la neurona esté más
inactiva y sea más difícil que vuelva a responder y transmitir info a otras.
Tb puede q el potencial sea menos negativo (-50/20 mV). Esto aumenta la probabilidad
DESPOLARIZACIÓN de q la neurona responda y pueda transmitir info a otras. Si este es el caso, el potencial
adopta un valor diferente = potencial de acción/impulso nervioso.
El potencial de acción se origina en el cono axónico y es el elemento básico de código q usan las neuronas para transmitir
info a través de sus acciones. Sonidos, colores y órdenes motoras a los músculos y glándulas son codificados como
potenciales de acción en los axones del SN.
Los ppios básicos q regulan el disparo de los potenciales de acción los establecieron Hodgkin y Huxley, base de la
electrofisiología de la comunicación entre neuronas = ecs matemáticas que reproducen la secuencia de eventos durante
el transcurso de un potencial de acción = modelo teórico para predecir y explicar fenómenos neuronales.
El potencial de acción es una rápida inversión de potencial que adopta un valor positivo
(+50mV). Para esto es necesario una despolarización inicial de magnitud determinada → a partir
del potencial de reposo el cambio ha de ser mayor de 15 mV para que el potencial cambie debido
a la distribución de forma inversa de las cargas respecto al reposo y así alcanzar el umbral de
excitación o potencial de umbral = valor del potencial a partir del que se dispara el de acción.
Se dice q sigue la ley de todo o nada ya q se produce si la despolarización es suficiente y si no
no. Si ocurre mantiene el valor sin aumentar ni disminuir. Dura como 1 msg y dsps cae rápido
situándose el potencial en un valor negativo de -90mV, retornando después al de reposo de -
70mV (la neurona vuelve a polarizarse negativamente).
Con el inicio de la despolarización, la permeabilidad de iones Na+ aumenta y pasan al interior más de los que entran
estando en reposo. Esto causa más despolarización y a su vez aumenta la permeabilidad para él y produce más
despolarización y así sucesivamente. Esto ocurre por un mecanismo de regeneración que se autorregula positivamente.
Esta mayor permeabilidad en la fase ascendente del potencial de acción se debe a la apertura de canales de Na+ que
estaban cerrados en reposo y son sensibles a los cambios de voltaje. Estos canales y únicos dependientes del voltaje se
abren y se cierran según los cambios en el potencial. Hay una entrada masiva de iones Na+ en la fase ascendente el
potencial de acción porque ambas fuerzas empujan a este catión hacia adentro al abrirse los canales. Pero el cambio en
, la permeabilidad tb se debe a la apertura de canales de K+ dependientes de voltaje, requiriendo para su apertura mayor
despolarización que los de Na+, por lo q se abren dsps de estos. Permiten una mayor salida de K+ hacia afuera que en
reposo empujado por ambas fuerzas. En la fase ascendente hay una entrada masiva de Na+ y una salida masiva de K+
por la apertura de sus canales. El potencial de acción se genera pq la cantidad de Na+ entrantes > q la de K+ salientes,
ocurriendo cuando la membrana alcanza el umbral de excitación y dando lugar a la regeneración. Si la despolarización
inicial no es suficiente ambos entran/salen igual de rápido.
Cuando el potencial es positivo, K+ siguen saliendo impulsados por el gradiente electroquímico, pero los canales de
Na+ pasan a un estado de inactivación y dejan de pasar al interior. Al comienzo de la fase descendente, estos canales no
pueden abrirse y la reunión no puede generar un nuevo potencial de acción para responder a nueva info, por lo que la
membrana está en un periodo refractario absoluto. No hay entrada de Na+ pero sí salida de K+, haciendo que el potencial
vaya siendo menos positivo. Los canales de Na+ están cerrados y dispuestos a abrirse ante una nueva despolarización.
Según el potencial va recuperando su valor negativo, los canales de K+ tb se cierran. Al final de la fase hay una caída
brusca del potencial hasta -90mV antes de su -70mV del estado de reposo. En ese breve periodo el potencial está
hiperpolarizado y la neurona es capaz de responder a nueva info pero necesita mayor despolarización para generar el
potencial de acción (periodo refractario relativo).
2.3 – PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Para que la info se transmita a otras neuronas el potencial de acción ha de alcanzar los botones terminales. Su
propagación consiste en la conducción del potencial de acción por el axón desde el cono axónico hasta los botones
terminales. Este se va regenerando por el axón, capacidad independiente de la longitud de este por lo que se propaga de
forma activa.
Durante la propagación, los iones Na+ fluyen por dentro del axón despolarizando la membrana neuronal. Esto hace que
la permeabilidad a estos iones aumente al abrirse sus canales dependientes de voltaje y permitiendo aún más la entrada
de Na+ y la generación del potencial de acción. La región siguiente se despolariza por el flujo de Na+ dentro del axón
dando lugar a otro potencial de acción y así se van generando sucesivos potenciales hasta el terminal presináptico. Todos
son iguales aunque el retraso temporal es mayor según la distancia desde el punto en que se originó el primero.
Las corrientes despolarizadas de Na+ podrán fluir en cualquier dirección, pero la propagación del potencial de acción
de los seres vivos solo puede ir en dirección desde el soma hasta el terminal presináptico debido a que el primero se
origina en el cono axónico. Tras la generación de un potencial hay un periodo de 1,5 msg en que la membrana neuronal
es incapaz de responder y producir otro nuevo (periodo refractario), evitando ser nuevamente despolarizada por las
corrientes iónicas que fluyen en la zona contigua. La refractariedad se debe a:
Cuando el potencial adopta el valor positivo de +50 mV, los canales de Na+ se inactivan
INACTIVACIÓN DE
y se cierran, disponibles para generar un nuevo potencial de acción. Durante este
CANALES NA+
periodo refractario absoluto, la membrana no puede responder a ninguna estimulación.
HIPERPOLARIZACIÓN El aumento de la conductancia de iones K+ en la fase ascendente produce
TRAS EL DISPARO hiperpolarización del potencial de la membrana adoptando un valor más negativo que
DEL POTENCIAL DE el de reposo. El umbral de excitación es más elevado (35mV difícilmente alcanzables
ACCIÓN por los flujos de corriente de Na+ que recorren el axón).
En una situ experimental se puede desencadenar el disparo de un potencial de acción mediante la inyección de una
corriente despolarizante de iones Na+ a través de un microelectrodo de estimulación:
