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.
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