Potencial de acción y potencial de membrana | Fisiología

Summary

El video aborda el mecanismo esencial del potencial de acción en la conducción de información en el sistema nervioso y músculo. Explica cómo el cambio de polaridad de la membrana celular ocurre mediante estímulos de cierta intensidad, manteniendo forma y amplitud constante, y transmitiéndose sin decrementos. Desglosa el concepto de potencial de membrana, su diferencia de voltaje, el papel de los iones, y la ecuación de Goldman. Además, detalla las fases del potencial de acción: reposo, despolarización y repolarización, junto con la importancia de la bomba sodio-potasio y la conducción saltatoria en la velocidad de transmisión nerviosa.

Takeaways

• ⚡ El potencial de acción es crucial para la transmisión de información en el sistema nervioso y los músculos.
• 🎯 El potencial de acción requiere un estímulo que alcance el umbral, tiene siempre la misma forma y amplitud, y se puede transmitir a largas distancias sin decrementar.
• 🔋 El potencial de membrana es la diferencia de voltaje a ambos lados de la membrana celular, oscilando entre -70 y -90 milivoltios.
• 🔀 La distribución de iones como sodio, potasio, cloro y bicarbonato crea diferencias de carga eléctrica dentro y fuera de la célula.
• 📉 La ecuación de Nernst ayuda a calcular el potencial de equilibrio de cada ion, considerando su concentración y carga.
• 🧬 La membrana celular es permeable a múltiples iones, y la ecuación de Goldman calcula el potencial de difusión teniendo en cuenta esta permeabilidad.
• 🚪 Los canales iónicos son cruciales para la permeabilidad de la membrana y pueden ser selectivos y regulables por compuertas.
• 🌊 El potencial de acción tiene tres fases: reposo, despolarización y repolarización, influenciadas por los canales de sodio y potasio.
• 🔄 El período refractario es el tiempo durante el cual la célula no puede ser excitada nuevamente, esencial para el control de los potenciales de acción.
• 🚀 La mielina aumenta la velocidad de conducción del potencial de acción y reduce el consumo de energía en la neurona.

Q & A

¿Qué es el potencial de acción y cuál es su función principal?

El potencial de acción es un cambio de polaridad de la membrana celular esencial para la conducción de información tanto en el sistema nervioso como en los músculos. Tiene tres características fundamentales: el estímulo debe alcanzar el valor umbral, siempre tiene la misma forma y amplitud, y puede transmitirse por largas distancias sin sufrir decrementos.

¿Qué es el potencial de membrana y cómo se mide?

El potencial de membrana es una diferencia de voltaje a ambos lados de la membrana celular. Se mide introduciendo un electrodo dentro de la célula y otro por fuera, mostrando una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la célula, que varía entre -70 y -90 milivoltios.

¿Qué son los iones y cuáles son los tipos principales mencionados en el video?

Los iones son átomos o moléculas con carga eléctrica. Los tipos principales mencionados en el video son los cationes (con carga positiva, como el sodio y el potasio) y los aniones (con carga negativa, como el cloro y el bicarbonato).

¿Cómo se calcula el potencial de equilibrio de un ion y cuál es la fórmula utilizada?

El potencial de equilibrio de un ion se calcula utilizando la ecuación de Nernst, que tiene en cuenta la concentración del ion dentro y fuera de la célula y la carga del ion. El potencial de equilibrio del potasio, por ejemplo, es aproximadamente -95 milivoltios.

¿Qué es la ecuación de Goldman y qué factores tiene en cuenta?

La ecuación de Goldman calcula el potencial de difusión teniendo en cuenta no solo las concentraciones intra y extracelulares de los iones más importantes (sodio, potasio y cloro), sino también la permeabilidad de la membrana a cada uno de estos iones.

¿Cuál es la función de la bomba de sodio-potasio y cómo contribuye al potencial de membrana?

La bomba de sodio-potasio introduce activamente dos iones de potasio en la célula y expulsa tres iones de sodio al exterior, consumiendo ATP en el proceso. Esto contribuye a una diferencia eléctrica que negativiza aún más el interior celular, manteniendo el potencial de membrana en reposo alrededor de -90 milivoltios.

¿Qué son los canales iónicos y cuáles son sus cuatro características principales?

Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso de iones a través de la membrana celular. Sus cuatro características principales son: selectividad de iones, conductancia, presencia de compuertas regulables y constantes cinéticas (velocidad de apertura y cierre de las compuertas).

¿Qué es el periodo refractario y cuáles son sus dos tipos?

El periodo refractario es el tiempo durante el cual una célula no puede ser excitada nuevamente. Existen dos tipos: absoluto, donde no importa la intensidad del estímulo, la célula no puede disparar un nuevo potencial de acción; y relativo, donde un estímulo muy intenso puede generar un nuevo potencial de acción.

¿Cómo afecta la mielina a la conducción del potencial de acción y qué sucede en enfermedades desmielinizantes?

La mielina aumenta la velocidad de conducción del potencial de acción al aislar eléctricamente el axón y permitir que el potencial de acción salte de un nódulo de Ranvier a otro. En enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple, la pérdida de mielina disminuye la velocidad de conducción nerviosa, causando síntomas como adormecimiento y pérdida de fuerza.

¿Qué diferencia hay entre potenciales locales y potenciales de acción?

Los potenciales locales son cambios en el potencial de membrana en reposo que no alcanzan el valor umbral o se generan en una región que no puede desencadenar un potencial de acción. A diferencia de los potenciales de acción, los potenciales locales responden a estímulos distintos del voltaje y pueden variar en amplitud y sufrir decrementos al transmitirse por largas distancias.

Outlines

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🔬 Mecanismo del Potencial de Acción

El potencial de acción es crucial para la transmisión de información en el sistema nervioso y músculos. Es un cambio de polaridad de la membrana celular, desencadenado por un estímulo que debe alcanzar un umbral específico. Este potencial tiene una forma y amplitud constantes y puede transmitirse sin decrementos. El potencial de membrana, que oscila entre -70 y -90 mV, es determinado por la concentración de iones como sodio, potasio, cloro y bicarbonato a ambos lados de la membrana celular. La membrana es más permeable al potasio, lo que influye en el potencial de equilibrio de las células.

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🧪 Ecuación de Nernst y Goldman

Para comprender el potencial de equilibrio de los iones, se utiliza la ecuación de Nernst, que considera la concentración y carga de los iones. Las membranas celulares son permeables a múltiples iones, y la ecuación de Goldman ayuda a calcular el potencial de difusión considerando la permeabilidad de la membrana a sodio, potasio y cloro. La bomba sodio-potasio juega un rol crucial al transportar activamente iones contra sus gradientes, consumiendo ATP y manteniendo el potencial de membrana en reposo en aproximadamente -90 mV.

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⚡️ Fases del Potencial de Acción

El potencial de acción tiene tres fases: reposo, despolarización y repolarización. En reposo, la membrana es negativa. Un estímulo abre los canales de sodio, haciendo que ingrese sodio y despolarice la célula. Al alcanzar el umbral de -50 mV, se desencadena el potencial de acción, seguido por la apertura de canales de potasio que repolarizan la célula. La célula no puede ser excitada durante el período refractario absoluto, pero puede generar un nuevo potencial de acción en el período refractario relativo si el estímulo es suficientemente intenso.

15:04

🔄 Conducción y Periodos Refractarios

El potencial de acción se propaga sin decrementos a través de la membrana debido a la apertura de canales de sodio. La dirección de la propagación es anterógrada, ya que las áreas previamente despolarizadas están en su período refractario. La velocidad de conducción aumenta con el diámetro del axón y la presencia de mielina, la cual permite la conducción saltatoria. En enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple, la pérdida de mielina reduce la velocidad de conducción, causando síntomas como adormecimiento y debilidad muscular.

20:05

🧠 Importancia de la Mielina

La mielina, producida por las células de Schwann en el sistema nervioso periférico y por oligodendrocitos en el central, aísla los axones y facilita la conducción rápida de los potenciales de acción. La conducción saltatoria entre los nódulos de Ranvier aumenta la velocidad de transmisión y reduce el consumo de energía de la célula, ya que menos actividad de la bomba sodio-potasio es necesaria. La pérdida de mielina, como en la esclerosis múltiple, afecta gravemente la función neuronal, evidenciándose en síntomas neurológicos debilitantes.

Keywords

💡Potencial de acción

El potencial de acción es un cambio rápido de la polaridad de la membrana celular, esencial para la transmisión de información en el sistema nervioso y los músculos. Se desencadena cuando un estímulo alcanza un umbral específico, tiene una forma y amplitud constantes y puede transmitirse a largas distancias sin disminuir su intensidad. En el video, se desglosa este proceso detalladamente.

💡Polaridad de la membrana celular

La polaridad de la membrana celular se refiere a la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la célula. Esta diferencia se debe a la distribución desigual de iones, con un exceso de cargas negativas en el interior. Es fundamental para la generación de potenciales de acción y es descrita en el video mediante la comparación de potenciales eléctricos.

💡Iones

Los iones son átomos o moléculas con carga eléctrica debido a la pérdida o ganancia de electrones. En el contexto del video, los cationes como el sodio y el potasio tienen carga positiva, mientras que los aniones como el cloro y el bicarbonato tienen carga negativa. Estos iones son cruciales para el funcionamiento del potencial de membrana y su transporte a través de la membrana celular.

💡Gradiente electroquímico

El gradiente electroquímico es la combinación de gradientes de concentración y eléctricos que impulsa el movimiento de iones a través de la membrana celular. En el video, se explica cómo el potasio tiende a salir de la célula debido a su alta concentración interna y cómo el sodio tiende a ingresar debido a la atracción eléctrica y la baja concentración interna.

💡Potencial de equilibrio

El potencial de equilibrio es el voltaje en el cual no hay flujo neto de un ion específico a través de la membrana. Para el potasio, este potencial es de aproximadamente -95 milivoltios. El video destaca la importancia de este concepto para entender la estabilidad del potencial de membrana.

💡Ecuación de Nernst

La ecuación de Nernst se utiliza para calcular el potencial de equilibrio de un ion, teniendo en cuenta su concentración dentro y fuera de la célula y su carga eléctrica. En el video, se menciona cómo esta ecuación ayuda a comprender la distribución de iones y sus efectos en el potencial de membrana.

💡Ecuación de Goldman

La ecuación de Goldman considera las permeabilidades de la membrana a varios iones para calcular el potencial de membrana. Según el video, este cálculo muestra que el potencial de membrana en reposo es más cercano al potencial de equilibrio del potasio debido a su alta permeabilidad relativa.

💡Bomba de sodio-potasio

La bomba de sodio-potasio es una proteína que transporta activamente iones de sodio y potasio a través de la membrana celular, manteniendo el potencial de membrana. Introduce 2 iones de potasio y expulsa 3 iones de sodio, consumiendo ATP. En el video, se resalta su papel en la estabilización del potencial de membrana.

💡Despolarización

La despolarización es la fase del potencial de acción donde la membrana se vuelve menos negativa debido a la entrada de sodio. Este cambio inicia cuando un estímulo alcanza el umbral y abre los canales de sodio. En el video, se explica cómo este proceso es fundamental para la generación y propagación del potencial de acción.

💡Repolarización

La repolarización es el proceso por el cual la célula regresa a su potencial de reposo después de la despolarización, principalmente a través de la salida de potasio. En el video, se detalla cómo la apertura de los canales de potasio y la inactivación de los canales de sodio restauran el estado negativo del interior celular.

Highlights

El potencial de acción es esencial para la conducción de información en el sistema nervioso y muscular, definiéndose como un cambio de polaridad de la membrana celular.

El estímulo que desencadena un potencial de acción debe tener suficiente intensidad para alcanzar el valor umbral.

El potencial de acción siempre tiene la misma forma y amplitud y puede transmitirse por largas distancias sin decrementos.

El potencial de membrana es una diferencia de voltaje a ambos lados de la membrana celular, oscilando entre -70 y -90 milivoltios en diferentes células.

Los iones, como el sodio, potasio, cloro y bicarbonato, son responsables de las cargas eléctricas en la membrana celular.

La membrana plasmática impide el flujo significativo de iones, pero la adición de canales iónicos puede cambiar esta permeabilidad.

El potencial de equilibrio de un ion se alcanza cuando su flujo neto es cero debido al equilibrio entre los gradientes eléctricos y químicos.

La ecuación de Nernst permite calcular el potencial de equilibrio de un ion basándose en sus concentraciones intra y extracelulares.

La ecuación de Goldman toma en cuenta la permeabilidad de la membrana a múltiples iones para determinar el potencial de difusión.

La bomba de sodio-potasio introduce activamente potasio y expulsa sodio, manteniendo el potencial de transmembrana en reposo.

La fase de despolarización del potencial de acción ocurre cuando se abren los canales de sodio y el sodio ingresa rápidamente en la célula.

La fase de repolarización devuelve el potencial de membrana a su valor de reposo mediante la apertura de canales de potasio.

El período refractario absoluto impide que la célula sea excitada nuevamente, mientras que en el período relativo puede ser necesario un estímulo mayor.

La mielina incrementa la velocidad de conducción del potencial de acción al permitir que este salte de un nodo de Ranvier a otro.

En enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple, se puede observar una disminución de la conducción nerviosa debido a la pérdida de mielina.

Transcripts

[Música]

1

el potencial de acción es el mecanismo

esencial para la conducción de

información tanto en el sistema nervioso

como músculo

lo podemos definir como un cambio de

polaridad de la membrana celular con

tres características fundamentales el

estímulo que le desencadene debe tener

cierta intensidad suficiente para

alcanzar el valor umbral el potencial de

acción siempre va a tener la misma forma

y amplitud y además va a tener la

capacidad de transmitirse por largas

distancias sin sufrir decrementos a lo

largo de esta clase vamos a desglosar

estas características de la manera más

sencilla posible así que no se la pierda

empecemos por el potencial de membrana

es una diferencia de voltaje a ambos

lados de la membrana celular si

introdujéramos un electrodo dentro y

otro por fuera de la célula veríamos que

hay una diferencia de potencial

eléctrico entre el interior y el

exterior pero a qué nos referimos con

diferencia de potencial eléctrico a que

la diferencia de cargas eléctricas

dentro y fuera de la célula va a ser

diferente en este caso con un exceso de

cargas negativas en el lado interno de

la membrana con respecto al lado

esta diferencia varía en las diferentes

células y por lo tanto el potencial de

membrana oscila entre menos 70 y menos

90 milivoltios estas cargas eléctricas

están representadas por iones aquellos

con cargas positivas se llaman cationes

como el sodio y el potasio y los que

tienen carga negativa en iones como el

cloro o el bicarbonato ahora bien para

entender por qué tenemos esta diferencia

de potencial eléctrico entre ambos lados

de la membrana vamos a partir de esta

célula hipotética que va a tener

determinada concentración de sodio y

potasio tanto en el interior como en el

exterior bañada por una solución que se

denomina líquido extracelular

en condiciones normales la membrana

plasmática impide un flujo significativo

de iones sin embargo si a la célula le

agregamos canales de potasio en su

membrana vamos a ver que este ion va a

tender a ir desde donde está más

concentrado hacia dónde está menos

concentrado es decir que está impulsado

por su gradiente químico

además el movimiento de cada ion está

determinado también por las cargas

eléctricas en este caso el guión tiende

a ir al compartimento que tenga su carga

opuesta impulsado por su gradiente

eléctrico pero en este caso como es

mucho mayor la diferencia de

concentración el flujo neto es hacia el

exterior

de esta manera disminuyen los cationes

en el interior negativo y sando aún más

el interior celular ahora bien si sólo

hubiera canales de potasio este va a

difundir hasta que alcance un equilibrio

entre los gradientes eléctricos y

químicos

es decir que el flujo hacia el interior

ser el mismo que hacia el exterior y

entonces el flujo neto será cero el

voltaje de la célula en el momento que

se produce este equilibrio es lo que se

conoce como potencial de equilibrio del

ion que en el caso del potasio es de

aproximadamente menos 95 milivoltios es

decir que cuando la polaridad de la

célula llega a menos 95 milivoltios la

cantidad de potasio que ingrese será la

misma que egrese y por eso el flujo en

este 0 es decir que se alcanza el

potencial de equilibrio es importante

resaltar que en condiciones fisiológicas

a este valor no se alcanza nunca como

veremos más adelante

el potencial de equilibrio de cada ión

se puede calcular gracias a la ecuación

de navas ésta tiene en cuenta la

concentración del guión dentro y fuera

de la célula y la carga que tiene ese

ion por lo tanto los iones difunden a

través de la membrana gracias a estos

dos componentes por un lado la

diferencia de concentración del guión

nos va a determinar el gradiente químico

en este caso el potasio al estar más

concentrado dentro va a tender a salir y

por otro lado el gradiente eléctrico que

en este caso el potasio al ser un catión

va a tender a ingresar a la célula

porque tiene polaridad negativa

vamos a ver que en una célula no hay

permeabilidad solamente para un guión

sino que las membranas son permeables a

más de uno volvamos al estado inicial si

esta célula hipotética que introducimos

canales para el guión sodio este va a

tender a difundir hacia el interior de

la célula en este caso tanto por

gradiente de concentración como por

gradiente eléctrico el lyon tiene un

flujo neto hacia el líquido intracelular

al ingresar cargas positivas se

positivas el interior hasta que se llega

al potencial de equilibrio de lyon sodio

que es de 66 milivoltios aproximadamente

finalmente para poder comprender esta

membrana que es permeable a varios

guiones tenemos que estudiar la ecuación

de goldman en este caso el potencial de

difusión ya no depende solamente de las

concentraciones intra y extra celulares

de cada ion sino que se debe tener en

cuenta que es tan permeable es la

membrana a cada uno de estos iones

teniendo en cuenta los guiones sodio

potasio y cloro que son los más

importantes según la ecuación de gaulle

el potencial detrás membrana debería ser

de menos 86 mil voltios observemos que

este valor es más cercano al potencial

de equilibrio del potasio cal del sodio

por qué sucede esto porque la

permeabilidad de la membrana al potasio

es mayor que la permeabilidad del sodio

si lo pensamos de otro modo podemos

decir que cada avión busca alcanzar su

potencial de equilibrio y cuanto más

permeable sea la membrana a ese ion

podrá hacerlo con mayor eficacia

por último a este modelo le agregamos la

bomba sodio potasio de pedazo esta bomba

lo que hace es de forma activa introduce

en las células dos guiones de potasio y

saca al exterior tres iones de sodio en

contra de sus gradientes electroquímicos

y por eso consuma tp convirtiéndolo en

un mecanismo de transporte activo

fíjense que también ingresan más cargas

positivas de las que ingresan

esto lo que genera es una diferencia

eléctrica que negativizar aún más el

interior celular en aproximadamente

cuatro mil voltios

entonces si sumamos los menos 86 mil

voltios de la ecuación de goldman a los

menos 4 de la bomba nos da los menos 90

milivoltios el potencial de

transmembrana en reposo en resumen el

potencial detrás membrana de una célula

está generado por el potencial de

difusión del potasio el potencial de

disfunción del sodio y por la bomba de

estos 3 por su alta permeabilidad el más

importante es el potasio sin embargo si

lo dejamos al azar el sodio tendería a

entrar todo el tiempo el potasio salir

no habría más gradientes y la célula

moriría para que esto no ocurra la bomba

sodio potasio de plazas retorna a los

iones a su lugar manteniendo el

potencial detrás membrana de la célula

presten atención ahora que para que el

potencial detrás membrana se modifique

será necesario modificar o bien los

gradientes iónicos o bien la

permeabilidad de la membrana en los

iones por ejemplo ante un hipopótamo el

gradiente para este ion no va a ser el

mismo así su potencial de equilibrio se

hará más negativo su tendencia escapar

de la célula será mayor y así el

potencial de membrana en reposo se hace

también más negativo

sin embargo para modificar la

permeabilidad de los iones se necesita

de un cambio conformación al de los

canales en respuesta a algún estímulo

como vemos los canales iónicos son

centrales en la permeabilidad de los

guiones por eso conviene estudiarlos con

un poco más de profundidad

los canales iónicos son proteínas tras

membrana es decir que abarcan todo el

espesor de la membrana y tienen un poro

en su interior que permite el pasaje de

iones de un lado a otro poseen cuatro

características que son importantes de

remarcar por un lado tienen selectiva de

iones cada canal va a tener preferencia

para un guión específico por eso tenemos

canales de sodio potasio o calcio entre

otros además poseen conductancia es

decir que tienen mayor o menor facilidad

para permitir el pasaje de iones a

través del mismo pueden ser canales sin

compuertas como hacia el caso del

potasio y el sodio que están abiertos

permanentemente y determinan el

potencial de membrana en reposo o pueden

tener compuertas regulables esto quiere

decir que el canal puede fluctuar entre

abierto o cerrado dependiendo si es

excitado o no permitiendo o no el pasaje

de iones

un estímulo es un fenómeno que puede

producir excitación y modificar ese

potencial de membrana el estímulo que

abre un canal puede ser de tipo mecánico

como por ejemplo al estimular un mecano

receptor sensitivo de la piel químico

que necesite de la presencia de un

neurotransmisor u hormona o eléctrico

que en este caso va a necesitar de un

cierto voltaje para activarse y por

último tienen constantes cinéticas que

es la velocidad con la que se abren o se

cierran las compuertas de los canales

entonces podemos tener canales rápidos o

lentos

presté atención que se puede cambiar la

permeabilidad de la membrana a los

guiones y por lo tanto el potencial de

membrana abriendo o cerrando canales con

compuertas o en un plazo más largo

insertando o extrayendo canales de la

membrana

volvamos entonces al potencial de acción

este tiene tres fases que pueden

explicarse por las características de

los canales una fase inicial de reposo

una de despolarización y otra de

repolarización para comprender estas

tres fases

vamos a usar una gráfica que nos sirva

para ver cómo varía el voltaje de la

célula en función del tiempo en la fase

de reposo justamente en nuestra excitada

la membrana su interior va a ser

negativo con respecto al exterior y su

potencial detrás membrana va a ser de

menos 90 mil voltios cuando llega un

estímulo a la célula se va a

desencadenar la apertura de los canales

de sodio estímulo dependientes como

consecuencia va a empezar a ingresar

sodio al interior de la célula pero

porque ingrese a sodio la respuesta

sencilla lo va a hacer tanto por

gradiente de concentración porque

recordemos que este ion está más

concentrado en el exterior que en el

interior como por gradiente eléctrico el

sodio es un catión y el interior de la

célula en reposo es negativo por ende va

a tender a difundir hacia

al ingresar el sodio el interior de la

célula se va tornando menos negativo

lo importante de esto y presté mucha

atención acá es que va a llegar un

momento en el cual se llega a un valor

umbral de aproximadamente menos 50 mil

voltios este valor es un punto de corte

a partir del cual aumenta

significativamente la posibilidad de

disparar un potencial de acción una vez

alcanzado el umbral si se genera el

potencial de acción va a tener la misma

forma y la misma amplitud por eso

decimos que es un fenómeno a todo o nada

estas dos características son las que

nombramos al principio de la clase

la pregunta que surge es porque al

llegar al valor umbral se produce el

potencial de acción esto sucede porque

se activa un número suficiente de

canales de sodio voltaje dependientes es

decir canales que se abren o se cierran

con variaciones del voltaje de la

membrana este es el momento en el cual

comienza la fase de despolarización una

vez que se abren estos canales ingresa

una gran cantidad de sodio en poco

tiempo lo cual positivista aún más el

interior celular y habrá aún más canales

de sodio generando así una

retroalimentación positiva es tanta la

cantidad de sodio que ingresa que se

produce un aumento brusco en la

polaridad de la célula acercando el

potencial de membrana al cero por eso

decimos que la membrana se des polarizó

ya que pierde los polos negativos y

positivos que tenían reposo

luego siguen ingresando cargas positivas

haciendo que se invierta la polaridad ya

que el sodio ingresará buscando alcanzar

su potencial de equilibrio

por último tenemos la fase de

repolarización estas fases tienen como

objetivo que la célula vuelva a su valor

normal de reposo ahora bien cómo hace

para hacerse negativo nuevamente el

interior de la célula durante el estado

de reposo la compuerta del canal de

potasio activada por voltaje está

cerrada pero cuando la célula sedes

polariza se produce un cambio

conformación al de los canales de

potasio y como consecuencia se abre el

canal es decir que el mismo estímulo que

abre los canales de sodio abre también

los de potasio pero éstos se abren más

tarde

el votación empieza a difundir hacia

fuera de la célula

al mismo tiempo que se están abriendo

los canales de votación se están

activando los canales de sodio estos dos

fenómenos contribuyen a que la célula

retome su valor de reposo

los canales de sodio activados por

voltaje van a tener una característica

muy particular presentan tres tiempos

distintos cuando llegue el estímulo

eléctrico se abren y permiten el paso de

sodio al cabo de unos milisegundos se

inactivan siendo imposible su apertura

bajo ningún estímulo y unos milisegundos

después se cierra en este caso el sodio

deja de ingresar pero si llega un

estímulo se pueden volver a abrir

esto es muy importante para que podamos

entender el concepto de periodos

refractarios el período refractario es

un periodo de tiempo en el cual la

célula no puede ser excitada nuevamente

y por ende no puede disparar a otro

potencial de acción este periodo puede

ser absoluto o relativo en el absoluto

no importa la intensidad el estímulo

jamás voy a poder estimular la membrana

esto se debe a que estamos en un momento

en el que los canales de sodio se

encuentran inactivados pero ojo en la

despolarización tampoco es posible

estimular a la membrana porque la misma

ya fue estimulada y los canales ya están

abiertos

entonces el periodo absoluto abarca

tanto la fase de despolarización como

también la de repolarización en el

relativo en cambio si puede llegar a

generar un potencial de acción porque

los canales de sodio ya no están más in

activados sino que ahora pasaron a estar

cerrados la problemática en este momento

son los canales del potasio

estos tardan en cerrarse y como

consecuencia el potasio va a seguir

difundiendo hacia fuera de la célula un

tiempo más de esta manera si yo quiero

generar un potencial de acción voy a

tener que generar un estímulo muy

intenso para que sea capaz de

sobreponerse a esa salida de potasio que

va a hacer cada vez más negativo el

interior de la célula el potencial de

transmembrana se torna más negativo de

lo que es en reposo y este fenómeno se

lo conoce como hiper polarización

en resumen cada vez que se llega al

valor umbral sabemos que se desencadena

un potencial de acción que siempre va a

dibujar esta misma curva por lo que

podemos decir que todo potencial de

acción va a tener la misma forma y la

misma amplitud

ahora bien también podemos tener

variaciones de potencial de

transmembrana sin necesariamente estar

frente un potencial de acción

en este caso estamos hablando de

potenciales locales son cambios de la

membrana en reposo que o no llegan al

valor umbral por ende no desencadenan un

potencial de acción o bien se generan en

una región de la neurona que no puede

desencadenar un potencial de acción en

contraposición con el potencial de

acción que responde a canales de voltaje

dependientes los potenciales locales

responden a canales dependientes a otros

estímulos

además los potenciales locales son

gravados es decir que la amplitud del

cambio de voltaje no siempre es la misma

sino que mientras más intenso es el

estímulo habrá una mayor cantidad de

canales y mayor es el cambio de

potencial de membrana

por otro lado al transmitirse por largas

distancias sufre decrementos y por

último pueden ser tanto excitatorio que

hacen menos negativa a la membrana como

inhibitorios que hacen más negativa a la

membrana los excitados acerca del valor

del potencial de membrana al umbral

haciendo que a futuro pueda ser más

fácil desencadenar un potencial de

acción

en cambio los inhibitorios hacen lo

contrario alejan el potencial de

transmembrana del valor umbral y como

consecuencia se va a necesitar un

estímulo mayor para poder generar un

potencial de acción

finalmente la última característica es

la conducción del potencial de acción

sin decrementos cuando se genera un

potencial de acción en una parte de la

membrana las cargas positivas que

ingresaron como consecuencia de la

apertura de los canales de sodio van

fluyendo a través de la neurona y bandes

polarizando las zonas adyacentes de la

membrana

esta despolarización abre nuevos canales

de sodio activados por voltaje por lo

tanto el potencial de acción se va auto

regenerando en cada porción de la

membrana de esta manera se transmite sin

decrementos

por lo general el lugar donde se produce

el potencial de acción es en la parte

inicial de la acción en el conoc sónico

porque justamente es en este lugar donde

hay una mayor cantidad de canales de

sodio voltaje dependientes

la dirección del potencial de acción no

es bidireccional sino que se dirige

hacia distal esto se debe a que cuando

se despolitiza una parte de la membrana

si quiere volver a despolarizar una

parte anterior de la misma no va a poder

porque ésta se encuentra en su período

refractario

por eso el flujo de información es

unidireccional y antero grado nunca

retrógrado

otro aspecto a tener en cuenta es la

velocidad de conducción en este sentido

al aumentar el diámetro del exxon se

facilita el pasaje de las cargas por su

interior incrementando así la velocidad

de conducción sin embargo el

determinante más importante es la

presencia o no de mielina en el exxon

la mielina se deposita alrededor de la

acción gracias a la célula de swan si

nos encontramos en un nervio periférico

o gracias a una unidad en trocitos si

hablamos de una neurona del sistema

nervioso central

entre cada vaina de mielina hay espacios

no minimizados que se denominan nódulos

de rabia la mielina al ser un aislante

eléctrico dificulta que los iones fluyen

a través de la misma por ende el cambio

de polaridad de la membrana se produce

sólo a nivel de los nódulos de rahm bien

de esta manera el potencial de acción se

conduce o salta de nódulo a nódulo

haciendo que la conducción se asalta

toria

esto es muy útil por dos motivos por un

lado aumenta la velocidad enormemente

entre 5 y 50 veces por otro lado la

neurona consumen menos energía ya que

sólo se deben regularizar los nódulos

haciendo que la actividad de la bomba

sea menor y por ende el consumo de atp

también es menor

por dar un ejemplo en enfermedades

desmielinizantes como la esclerosis

múltiple el paciente se puede presentar

con adormecimiento y pérdida de la

fuerza en algún miembro a causa de una

disminución de la conducción nerviosa

generada justamente por la pérdida de

mielina

[Música]