Prof. Cristian Resumen de la clase anterior SISTEMA NERVIOSO Sistema nervioso central Sistema nervioso periférico Neuronas motoras Neuronas sensoriales ENCÉFALO Sistema nervioso somático Sistema nervioso autónomo MÉDULA ESPINAL S. N. Simpático S.N. Parasimpático Aprenderemos hoy… • Examinar las propiedades eléctricas de la membrana que determinan el potencial de reposo y el potencial de acción. • Determinar la funcionalidad del impulso nervioso. • Determinar la estructura y fisiología de la sinapsis. • Integrar la fisiología del impulso nervioso y la sinapsis en el funcionamiento de un arco reflejo. • Entender el efecto de las drogas en el sistema nervioso. Experimetos de Duchenne. ¿Cómo se relaciona la electricidad con las expresiones del señor de las imágenes? Pregunta oficial PSU En los mamíferos, la sinapsis eléctrica respecto de la sinapsis química A) es más numerosa. B) puede ser solo inhibitoria. C) presenta mayor retardo sináptico. D) presenta conducción bidireccional. E) libera un neurotransmisor de molécula pequeña. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2011 1. Impulso nervioso 2. Sinapsis 3. Arco reflejo 4. Drogas 1. Impulso nervioso 1.1 Conceptos básicos Ión: partícula con carga eléctrica. Na+, K+, ClCanal iónico: proteína de membrana que transporta iones en forma pasiva (difusión facilitada). Polaridad: capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas. Impulso nervioso: transporte de información través de los nervios, por medio de iones como el sodio y potasio. Potencial de reposo: estado donde no se transmiten impulsos nerviosos por las neuronas. Potencial de acción: transmisión de impulsos a través de la neurona, cambiando las concentraciones intra y extra celulares de ciertos iones. Potencial de membrana: voltaje que le proporcionan a la membrana las concentraciones de los iones a ambos lados de ella. 1. Impulso nervioso 1.2 Potencial de reposo Durante el estado de reposo se mantiene una gradiente de concentración de los iones positivos y negativos a ambos lados de la membrana de la neurona. Este gradiente es mantenido por la bomba de sodio y potasio. 1. Impulso nervioso 1.2 Potencial de reposo 1. Impulso nervioso 1.2 Potencial de reposo Los canales iónicos pasivos difunden Na+ hacia el interior de la célula y K+ hacia el exterior, a favor del gradiente de concentración (difusión facilitada). La bomba sodio-potasio se encarga de mantener el desequilibrio iónico. 1. Impulso nervioso 1.3 Tipos de estímulos Un estímulo umbral provoca un cambio en la polaridad de la membrana, de tal manera que se produzca el impulso nervioso o potencial de acción. Un estímulo subumbral no alcanza a producir cambios en la polaridad. Un estímulo supraumbral provoca cambios en la polaridad, lo mismo que el umbral. Existen canales iónicos sensibles al voltaje para sodio y para potasio. El estímulo umbral o supraumbral produce que se abran canales sensibles al voltaje para Na+. 1. Impulso nervioso 1.4 Potencial de acción Punto A Fase de despolarización: se abren los canales sensibles al voltaje para sodio y este entra a la célula en forma masiva, por ello el potencial de membrana pasa de negativo (-70 mV), a positivo (+35 mV). 1. Impulso nervioso 1.4 Potencial de acción Punto B Fase de repolarización: se cierran los canales de sodio y se abren los de potasio, los cuales salen de la célula en forma masiva, por ello el potencial de membrana de positivo pasa a negativo. 1. Impulso nervioso 1.4 Potencial de acción Punto C Fase de hiperpolarización: la salida de iones potasio es tan masiva que la membrana se torna más negativa de lo que estaba en reposo (-90 mV), con ello se produce un período refractario en que la neurona no se puede despolarizar. Los canales sodio y potasio están cerrados. 1. Impulso nervioso 1.4 Potencial de acción Punto D Fase de polarización: se retorna al estado de reposo gracias a la acción de la bomba sodio-potasio, que intercambia los iones en forma activa (usa ATP), ahora la membrana se puede despolarizar. 1. Impulso nervioso 1.4 Potencial de acción ¿A qué corresponde la región a? Características del impulso nervioso: • Unidireccional. • Responde a la ley del todo o nada. • Es continuo en membranas sin vainas de mielina; es saltatorio cuando hay presencia de vainas de mielina. 1. Impulso nervioso 1.5 Factores que afectan la velocidad del impulso nervioso • Temperatura: a mayor temperatura, mayor velocidad. • Diámetro del axón: a mayor diámetro, mayor velocidad • Presencia de vaina de mielina: la vaina de mielina hace más rápido el impulso, ya que es saltatorio (se despolariza en los nódulos de Ranvier solamente). Axón amielínico Síntesis de la clase Fisiología neuronal Estado de reposo Potencial de reposo Distribución asimétrica de iones Estado funcional Potencial de acción • Despolarización • Repolarización • Hiperpolarización
