POTENCIAL DE ACCIÓN

La neurona funciona cuando se le aplica un estímulo. Da una respuesta. El estímulo puede ser mecánico, químico o eléctrico. Los estímulos que utilizaremos serán los eléctricos.

Por eso, tenemos 2 electrodos (1 analizador y  otro estimulador).

Cuando el interior es positivo, el registro aumenta. Cuando el interior es negativo, el registro disminuye.

 

 

 

 

 

 

 

 

El cambio eléctrico es el potencial de acción. Tiene un seguido de fases que es la expresión de cambios de permeabilidad de membrana a las concentraciones de los diferentes iones (Na+ y K+).

Se generan cambios eléctricos que se propagan a lo largo del axón, dando lugar al impulso nervioso.

El artefacto de la estimulación no es provocado por la neurona. Se forma cuando se cierra el circuito. Sirve para marcar el instante en el que se aplica el estímulo. El proceso entero puede durar 5 milisegundos.

El periodo de latencia es el tiempo entre el estímulo y el comienzo de cambio de potencial.

La membrana se hace permeable para el Na+, entra el Na+ y el estímulo se despolariza. La despolarización consiste en la entrada rápida de Na+.

La repolarización implica la salida de K+ que compensa la entrada de cargas positivas de Na+.

La postdespolarización consiste en la salida de Na+.

La repolarización consiste en la entrada de K+.

La posthiperpolarización consiste en que sale demasiado K+.

El cambio eléctrico que representa un segundo, la espiga dura 2-3 milésimas de segundo.

La permeabilidad de la membrana para el Na+ sube al principio (espiga). A medida que se desencadena el potencial de acción, sube la permeabilidad de la membrana para el Na+.

Cuando comienza a bajar la espiga, sube la permeabilidad del K+ y después baja.

A medida que entra Na+, los canales se abren más y, cuanto más entra, más se entra (feed-back positivo). A partir del máximo, la permeabilidad se va reduciendo hasta llegar a la zona basal.

La fibra se repolariza porque sale K+ y compensa la entrada de Na+.

El período de latencia depende de:

-La distancia entre estimulador y analizador. Como más grande sea, más tardará.

-La velocidad. A más velocidad, más corto será el período de latencia.

La expresión de cambios de permeabilidad de la membrana por el Na+ y K+ es el potencial de acción. Si se hace permeable para el Na+, se llega a +61 mV. Si se hace permeable para el K+, se llega a -94 mV.

La fibra se repolariza cuando entra K+.

El cambio eléctrico es consecuencia de las características de la membrana.

En el axón de una neurona se cumple la ley del todo o nada. Si el estímulo es pequeño, no pasa nada. Si es muy grande, por muy grande que sea, será el mismo potencial de acción.

Cuando entre el Na+, se abren los canales de Na+ y se produce un feed-back positivo. Se despolariza la membrana y se para la entrada de Na+ porque el interior ya es positivo. Los canales se cierran y la permeabilidad de la membrana baja.

En la posthiperpolarización, se produce otro feed-back positivo para el K+ y se mantienen abiertos los canales para que salga más de la cuenta.

NIVEL DE DESCARGA DE UN POTENCIAL DE ACCIÓN

Cuando no se llega al umbral de estimulación, no se puede ver nada en el oscilógrafo. Si se aplica un estímulo nervioso subumbral no se produce potencial de acción.

La estimulación con estímulos subumbrales provoca cambios de potencial en la membrana que no se propagan (electrotonos). Se pueden clasificar en anelectrotonos y catelectrotonos.

Los catelectrotonos son cambios despolarizadores. La corriente negativa proveniente del cátodo reduce el voltaje fuera de la membrana y lo acerca al potencial de membrana en reposo. Esto disminuye el voltaje eléctrico y permite que se activen los canales de Na+.

Los anelectrotonos son cambios hiperpolarizadores. La inyección de cargas positivas sobre el exterior de la membrana de la fibra nerviosa aumenta la diferencia de voltaje a través de la misma. Produce una hiperpolarización que disminuye la excitabilidad de la fibra.

Si se llega al nivel de descarga, se abren los canales de Na+ y se desencadena el feed-back positivo y la fibra se despolariza.

Los electrotonos no responden a la ley del todo o nada.

 

 

 

 

 

El potencial de acción será igual porque la membrana será igualmente permeable para el Na+ y K+, independientemente de la intensidad que reciba.

Un estímulo se compone de la intensidad y del tiempo de aplicación.

La excitabilidad de una estructura se tiene que definir:

 

 

 

 

Los estímulos de mínima intensidad y mínimo tiempo de aplicación que están por debajo y a la izquierda de la curva, no desencadenan respuesta.

Los estímulos mínimos que causan potencial de acción están a la derecha y por encima.

Los parámetros que se tienen que definir para explicar la excitabilidad son:

· Reobase: Intensidad mínima que, aplicada durante un tiempo indefinido, da lugar a una respuesta.

· Cronaxia: tiempo durante el cual se tiene que aplicar un estímulo de intensidad doble a la reobase para que se produzca respuesta.

Como más pequeña sea la reobase y cronaxia de una fibra (axón), más excitable será.

Forma de propagación del impulso nervioso

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La excitabilidad irá subiendo hasta llegar al nivel de descarga. Cuando se llega al nivel de descarga, se abren los canales de Na+ y, por muy intenso que sea el estímulo, la excitabilidad será negativa porque la fibra se encuentra en un periodo refractario absoluto (ya que le ha sucedido todo lo que le podía pasar a la fibra).

Durante el potencial de acción cambia la excitabilidad de la neurona con periodos refractarios (nunca habrá respuesta por intenso que sea y dura la punta de la espiga) y periodo de adición latente (en el que la excitabilidad es menor).

Si sobre un axón de una fibra nerviosa polarizada se aplica un estímulo suficiente, la fibra se despolarizará. El flujo de corriente (tener cargas positivas y negativas juntas) provoca una despolarización de la zona adyacente.

La repolarización consiste en que en la zona central, se hace salir K+, restituyendo la polaridad del principio. Se empieza donde se ha empezado la despolarización.

Justo por detrás del impulso nervioso que va avanzando, hay una neurona en periodo refractario con excitabilidad nula y no permite que se cambie la dirección del impulso nervioso.

Esta forma de despolarización le ocurre a las fibras amielínicas.

En una célula mielinizada, se aísla el axón de la neurona y el único punto que se puede despolarizar son los nódulos de Ranvier, que provoca que la despolarización vaya saltando de un nódulo a otro. Se llama conducción saltatoria. Es mucho más rápida.

La conducción ortodrómica va del soma a las terminaciones nerviosas (motoneuronas) o  del receptor al soma o al revés (neuronas sensitivas).

La conducción antidrómica va de las terminaciones nerviosas al soma en las motoneuronas.

Si los dos electrodos se colocan  en la superficie, los electrodos analizadores dan 0.

 

 

Si llega el  impulso, marcarán una cantidad.

 

 

Después de pasar el impulso, el marcador volverá a 0.

 

 

Cuando llegue al otro electrodo, se marcará la misma cantidad pero con carga inversa.

 

 

Los nervios son axones de neuronas que van arriba y abajo y que son de diferentes tipos.

 

 

 

El impulso sale todo junto, pero después, cada uno corre a una velocidad y, algunos, se separan y retardan. Esto explica los diferentes picos que tienen los contadores.

Las neuronas de tipo A (a, b, g y d) y B y C. Cada una va más rápida. Todas las fibras tienen diferentes características.

Neurona tipo

Diámetro fibra

Velocidad cond.

Duración espiga

Periodo ref. abs.

Aa

12 - 20 m

70 - 120 m/s

 

 

Ab

5 - 12 m

30 - 70 m/s

 

 

Ag

3 - 6 m

15 - 30 m/s

0´4 - 0´5 mseg

0´4 - 1 mseg

Ad

2 - 5 m

12 - 30 m/s

 

 

B

< 3 m

3 m/s

1´2 mseg

1´2 mseg

C

0´4 - 1´2 m

0´5 - 2 m/s

2 mseg

2 mseg

Las neuronas cuando funcionan emiten un número de impulsos nerviosos con una frecuencia determinada. La frecuencia de A es más elevada que la de B y la de C porque el periodo refractario absoluto es más corto.

Las neuronas eferentes llevan información del SNC hacia afuera. Son neuronas motoras.

Las neuronas aferentes llevan información del exterior hacia el SNC. Son neuronas sensitivas. Las dos pueden estar relacionadas con estructuras somáticas y viscerales.

Además, también hay células gliales que tienen función metabólica, de mantenimiento... Son los oligodentrocitos, microglia, astrocitos fibrosos y astrocitos plasmáticos.

FEED-BACK NEGATIVO

La sinapsi es la unión entre los botones terminales de una neurona y otra neurona. Es la comunicación intercelular.

Los mecanismos homeostáticos son mecanismos de control de la constancia del medio interno. También se llaman mecanismos de retroalimentación o mecanismos de retroacción.

Los sistemas de control pueden ser:

-Abiertos

-Cerrados. Desde el punto de vista biológico son infalibles.

El feed-back negativo se ocupa de evitar el cambio que se ha producido. Sirve para regular cosas, pero solo mientras los cambios que se producen no sobrepasen ciertos niveles. Ej:

 

 

 

 

 

Para regular todas las características biológicas, el feed-back consiste:

 

 

 

 

 

Un mismo parámetro fisiológico puede ser controlado por varios mecanismos de tipo feed-back.

En el feed-back negativo, la respuesta se encuentra después del cambio. El tiempo de respuesta ha de ser lo más corto posible. El tiempo de respuesta es el tiempo que pasa desde que se desencadena el estímulo hasta que se produce respuesta. Un feed-back negativo es más regulable si tiene un tiempo de respuesta corto. Ej: si se tiene que mantener la concentración osmótica del plasma, se tiene que mantener el mismo volumen de líquido. Provoca que, cuando se beba agua, se diluya el plasma, se aumenta la presión sanguínea y el riñón excreta ClNa.

Dentro de estos mecanismos tipo feed-back se tiene que definir:

-Nivel de referencia: valor normal de cada parámetro fisiológico. El valor menos frecuente es el que se escapa de la normalidad.

El factor de retroacción o de retroalimentación o feed-back es:

 

 

 

A más FR, mejor es la eficacia del sistema feed-back.

Mecanismos de regulación

1. Sistema on-off: el sistema siempre produce lo mismo cuando se enciende y se regula mediante la desconexión.

2. Proporcional: se produce tanto según las necesidades. Cuanto más se necesite, más se produce.

3. Derivación: el sistema efector trabaja más intensamente como más grande sea la velocidad a la que se está produciendo el cambio. Se anticipa al cambio.

Los parámetros fisiológicos suelen estar regulados por más de 1 sistema feed-back. Ej: en la glucosa hay varios mecanismos feed-back para combatir la hipoglucemia. La hiperglucemia dispone de otro mecanismo para combatirse.

Los mecanismos que pueden desencadenar el fin de la vida suelen mantener diferentes feed-back para evitar que se produzcan.

FEED-BACK POSITIVO

El feed-back positivo sirve para desregular. Es una situación patológica (círculos viciosos) excepto en los canales de Na+.

Conforme más pequeño sea el FR, el feed-back positivo será más eficaz.

 

Sábado, 21 Septiembre, 2002 17:35

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