TEMA 5: TEJIDOS EXCITABLES. EXCITACIÓN. PROPIEDADES DE
LAS MEMBRANAS DE LAS CÉLULAS EXCITABLES. POTENCIAL DE REPOSO. POTENCIAL DE
EQUILIBRIO. POTENCIAL DE ACCIÓN. CONDUCCIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO.
Las células no excitables
mantienen un potencial de membrana fijo, o que varía poco (-60mV a -40mV). Son:
·
Células sanguíneas
·
Células endoteliales.
·
Hepatocitos,…
Por el contrario, las células
excitables pueden cambiar su potencial de reposo y originar un potencial de
acción. Son:
·
Neuronas y células sensoriales
·
Células musculares
·
Células secretoras.
Excitación: cambia el potencial
de membrana por acción de un estímulo que supera un valor umbral. Los estímulos
pueden ser químicos, eléctricos o mecánicos.
POTENCIAL DE ACCIÓN
Dentro de la neurona, nos
referimos al axón, que es la parte excitable. En estado de reposo, el interior
está cargado negativo y en el exterior está cargado positivo.
El potencial de acción es un
cambio brusco y transitorio del potencial de membrana debido a un cambio de
permeabilidad.
Puede llegar un momento en el
cual el interior es más positivo que el exterior y hablamos de potencial
invertido. Esto se produce por un cambio de permeabilidad que permite la
entrada de iones positivos principalmente de sodio.
El potencial de acción de una
neurona dura entre uno y dos milisegundos. Un potencial de acción requiere un
estímulo.
Inicialmente nos encontramos en
el potencial de reposo, y se produce un estímulo, lo que hace que aumente la
permeabilidad de los canales de sodio. Este estímulo tiene que permitir
sobrepasar el valor umbral. Encontramos cuatro etapas:
·
Reposo: se produce el estímulo, y si
sobrepasamos el valor umbral, se produce rápidamente la segunda etapa.
·
Despolarización: en muchos casos se invierte el
potencial porque el sodio entra por retroalimentación positiva por canales
iónicos regulados por voltaje. Se tiende al potencial de equilibrio del sodio
(+61mV)
·
Repolarización: al final de la etapa tres
tenemos otra vez el interior celular negativo. Se cierran los canales de sodio
impidiendo su entrada a la célula. La bomba sodio-potasio detecta el aumento en
la concentración de sodio y comienza a eliminar los cationes sodio, por lo que
disminuyen las cargas positivas en el interior celular. Además, durante esta
etapa se abren canales de potasio regulados por voltaje, por lo que se eliminan
más cargas positivas. Gracias a esto podemos decir que esta es una
repolarización rápida.
·
Hiperpolarización o postpotenciales. Cuando los
canales de voltaje del potasio se cierran la célula vuelve al valor del potencial
de reposo.
Se puede medir el flujo de iones
sodio a través de sus canales iónicos que se abren por retroalimentación
positiva y el flujo de iones potasio a través de sus canales iónicos también.
Las corrientes de iones se miden
bloqueando el otro canal por medio de drogas.
La recuperación viene mediada por
la bomba sodio-potasio ATPasa y por la recuperación de los canales iónicos de
voltaje. Se vuelve a la permeabilidad de la membrana en el estado de reposo.
Periodos refractarios: la llegada
de un estímulo no puede producir un potencial de acción. Existen dos periodos
refractarios:
·
Periodo refractario absoluto: mientras se
encuentran abiertos los canales de sodio (cuando comienzan a cerrarse) y
mientras se abren los de potasio.
·
Periodo refractario relativo: cuando se están
cerrando los de potasio y con un estímulo mayor se podría volver al potencial
de acción.
CONDUCCIÓN DE ACCIÓN.
El potencial de acción se media
en el axón neuronal.
La despolarización local se
propaga desde la dendrita hasta el axón, para poder pasar a otra neurona.
En algunos axones que son muy
cortos se produce casi en el mismo momento.
Propiedades del potencial de
acción:
·
En el axón el potencial de axón es un fenómeno
“todo o nada”. Si no llegamos al potencial umbral no se consigue llegar al
potencial de acción. Si se alcanza el umbral se abren todos los canales de
sodio, y si el estímulo es bajo no se abre ningún canal de sodio.
·
El potencial se conduce sin decremento de la
señal (no disminuye conforme avanzamos). Se mantiene el potencial y se
autorregenera en cada segmento.
·
La propagación es unidireccional. Esto es
posible por los periodos refractarios. El sodio solo se mueve hacia donde los
canales de sodio se encuentran cerrados, no hacia donde se están inhibiendo.
En este caso son vainas
amielínicas, por lo que está en contacto la membrana plasmática con el líquido
extracelular. Es una propagación continua segmento a segmento.
En las células con mielina se
encuentra recubierta con mielina excepto en la zona de los nódulos de Ranvier.
El potencial en este caso se regenera sólo en la zona de los nódulos, por lo
que la conducción no es continua, sino que es saltatoria. Los nódulos no pueden
estar muy separados, porque hay decremento de la señal, y el sodio difunde,
pudiéndose quedar en una cantidad inferior al valor umbral. Se diferencian en
la rapidez. Es más rápida la conducción saltatoria que la continua.
Necesitamos más canales iónicos
en las fibras amielínicas, por lo que requiere mayor gasto de energía para
llegar a la repolarización.
No obstante, en cuanto a la
densidad, si que hay más canales en el fragmento del nódulo que en el conjunto
de las vainas amielínicas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario