TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO.
INTRODUCCIÓN:
La propiedad más importante de la neurona es la de responder ante estímulos generando una respuesta bioeléctrica que viaja a lo largo de toda la neurona. La célula muscular también es excitable, junto con la neurona, constituyen los dos únicos tipos que presentan esta propiedad.
VER VÍDEO SOBRE EL IMPULSO NERVIOSO
TEORÍA DE MEMBRANA:
La concepción de la transmisión del impulso nervioso se refiere a la denominada “Teoría de Membrana”, postula que la corriente eléctrica del impulso nervioso es el resultado del flujo de iones a través de la membrana plasmática. Por tanto, el impulso nervioso sería una onda DE NATURALEZA ELECTROQUÍMICA que se propaga por la membrana que envuelve a la célula nerviosa.
La neurona en estado de reposo muestra que la superficie externa de la membrana tiene cargas eléctricas positivas, mientras que la parte interna presenta cargas internas negativas. Como esto recuerda los polos de una batería, se dice que la membrana en condición de reposo está polarizada. Así es como en el medio extracelular existe un predominio de Na + y en el medio intracelular predomina el K+. Esta diferencia de concentración es mantenida por la bomba NA+ - K+ con gasto de ATP.
En las neuronas y su líquido circundante, los iones más abundantes son:
Iones con carga positiva (cationes): sodio Na +
y potasio K+
Iones con carga negativa (aniones): cloruro Cl −
y aniones orgánicos
En la mayoría de las neuronas, el K y los aniones orgánicos se encuentran en concentraciones más altas dentro que fuera de de la célula. En cambio, el Na +
Cl− generalmente se encuentran en concentraciones más altas fuera de la célula. Esto significa que a través de la membrana hay gradientes de concentración estables para todos los tipos de iones más abundantes.
El vídeo explicativo Esta aca: Teoría de Membrana
Realiza un resumen del vídeo.
Responde:
¿Qué sucederá con las cargas eléctricas si se aplica un estímulo en una neurona en reposo?
En la teoría de la membrana, cuando un axón es estimulado por sustancias químicas, presión, temperatura o una corriente eléctrica, el estímulo incrementa la permeabilidad de la membrana a los iones de Na, lo que permite que ingresen con rapidez al Axoplasma. Como los iones de Na llevan cargas positivas al interior, la parte externa de la membrana se vuelve momentáneamente negativa con respecto a la parte interna, se produce una despolarización transitoria en el punto estimulado. Este cambio rápido del potencial de membrana se conoce con el nombre de potencial de acción. Cada potencial de acción estimula los puntos vecinos de la membrana, determinando que la despolarización inicial se desplace a lo largo del axón. Esa onda de despolarización es el Impulso nervioso (I. N.).
El desplazamiento del I.N. por la neurona, se produce por el intercambio de iones positivos y negativos a través de la membrana. Por lo tanto para generar un impulso nervioso, primero debe ocurrir la despolarización de la membrana en sus primeras cargas y esta despolarización debe trasladarse a lo largo del axón.
Para producir el potencial de acción la neurona necesita ocupar una gran cantidad de energía en forma de ATP.
Inmediatamente después de ser estimulada, la neurona no puede reaccionar a otro estímulo, esto se debe a que la membrana no tienen ATP para permitir el desplazamiento de los iones. Durante este período refractario, que es muy breve, la, membrana recupera su potencial de reposo y queda en condiciones de generar y conducir un nuevo impulso. Para tales efectos, la bomba NA+ -K+ transporta activamente los iones de Na al exterior y los de K al interior, proceso que repolariza la membrana.
Por lo tanto el impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que se desplaza por la membrana de la neurona, generando cambios iónicos en ella (proceso de despolarización y repolarización). Pero para iniciar un impulso nervioso (I.N.), siempre es necesario un estímulo.
Algunas consideraciones importantes
El potencial de acción se inicia cuando se abren canales de Na+. Puesto que en reposo, el Na+ está más concentrado en el exterior y el potencial de reposo es negativo, la apertura de canales de Na+ permite la electrodifusión de Na+ hacia el interior. Las cargas positivas que portan los iones Na+ hacen más positivo el interior de la célula, invirtiendo la polaridad del potencial de membrana (punto máximo del potencial de acción).
•
Responde las siguientes preguntas.
a. ¿Qué pasaría si la bomba de sodio potasio fuese inhibida?
b. ¿Qué iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana?
c. ¿Qué ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona?
d. ¿Con qué carga quedan el interior y el exterior de la neurona?
e. ¿Cómo se restablece el estado de reposo?
Ley del todo o Nada
Una vez que se genera el potencial de acción tiene la misma duración y amplitud que si se inicia por un estímulo umbral o supraumbral. Es decir, no por aumentar la intensidad del estímulo aumenta también el potencial de acción, no existen respuestas intermedias, es todo o nada.
Períodos Refractarios
Este período refractario se refiere a un lapso en el cual la neurona no puede volver a ser excitada y ocurre durante la repolarización.
En un principio el período refractario es absoluto, porque la neurona no responde a ninguna clase de estímulo incluso los supraumbrales; para luego volverse relativo en donde sólo responde a estímulos supraumbral.
Umbral de Excitación
Este concepto se refiere a la intensidad mínima que debe tener un estímulo para ser capaz de generar un potencial de acción en la neurona.
Conducción del Impulso
En las neuronas que carecen de vaina de mielina se habla de una condición continua porque el potencial de acción va despolarizando toda la membrana neuronal. Sin embargo, las neuronas con vaina de mielina presentan una conducción saltatoria. Esto se produce porque la vaina se comporta como un excelente aislante que reduce el flujo de iones a través de la membrana en unas 5.000 veces.
Los iones sólo pueden fluir a través de los nódulos de Ranvier y por tanto los potenciales se pueden producir sólo en los nódulos. La conducción saltatoria tiene valor por dos razones: al hacer que la despolarización se conduzca entre nódulos el potencial de acción se hace más rápido, entre 5 y 50 veces. En segundo lugar, ahorra energía para la neurona, porque sólo se despolarizan los nódulos.
Velocidad de Conducción
La velocidad de conducción depende principalmente de dos factores:
• La presencia de vaina de mielina hace más rápido el potencial de acción.
• El diámetro del axón, a mayor diámetro mayor es la velocidad de conducción.
ACTIVIDADES RESUMEN: Desarrolla:
Después de leer resuelve las siguientes actividades.
1.
Explica que sucede en la IMAGEN.
2. ¿Por qué se requiere de canales para que los iones puedan atravesar la membrana del axón?
3. En el potencial de acción ¿Cuáles iones (Na+ o K+) son los que atraviesan primero la membrana? ¿Por qué?
4. Explica los siguientes términos e indica qué características iónicas presenta la membrana durante cada uno: Polarización, Despolarización y Repolarización.
5. Durante la repolarización los iones K+ quedan fuera del axón y los iones a+ queda dentro ¿Qué ocurre para que vuelvan al estado de polarización nuevamente?
6. Explica porqué el impulso nervioso es unidireccional, es decir, se mueve en una sola dirección.
7. Esquematiza en tu cuaderno un impulso nervioso indicando: Hacia dónde se dirige el impulso, polarización, despolarización, repolarización y dónde se encuentran los iones en cada etapa
8. Explica a qué se refiere la ley del todo o nada
INTRODUCCIÓN:
La propiedad más importante de la neurona es la de responder ante estímulos generando una respuesta bioeléctrica que viaja a lo largo de toda la neurona. La célula muscular también es excitable, junto con la neurona, constituyen los dos únicos tipos que presentan esta propiedad.
TEORÍA DE MEMBRANA:
La concepción de la transmisión del impulso nervioso se refiere a la denominada “Teoría de Membrana”, postula que la corriente eléctrica del impulso nervioso es el resultado del flujo de iones a través de la membrana plasmática. Por tanto, el impulso nervioso sería una onda DE NATURALEZA ELECTROQUÍMICA que se propaga por la membrana que envuelve a la célula nerviosa.
La neurona en estado de reposo muestra que la superficie externa de la membrana tiene cargas eléctricas positivas, mientras que la parte interna presenta cargas internas negativas. Como esto recuerda los polos de una batería, se dice que la membrana en condición de reposo está polarizada. Así es como en el medio extracelular existe un predominio de Na + y en el medio intracelular predomina el K+. Esta diferencia de concentración es mantenida por la bomba NA+ - K+ con gasto de ATP.
En las neuronas y su líquido circundante, los iones más abundantes son:
Iones con carga positiva (cationes): sodio Na +
y potasio K+
Iones con carga negativa (aniones): cloruro Cl −
y aniones orgánicos
En la mayoría de las neuronas, el K y los aniones orgánicos se encuentran en concentraciones más altas dentro que fuera de de la célula. En cambio, el Na +
Cl− generalmente se encuentran en concentraciones más altas fuera de la célula. Esto significa que a través de la membrana hay gradientes de concentración estables para todos los tipos de iones más abundantes.
Realiza un resumen del vídeo.
Responde:
¿Qué sucederá con las cargas eléctricas si se aplica un estímulo en una neurona en reposo?
En la teoría de la membrana, cuando un axón es estimulado por sustancias químicas, presión, temperatura o una corriente eléctrica, el estímulo incrementa la permeabilidad de la membrana a los iones de Na, lo que permite que ingresen con rapidez al Axoplasma. Como los iones de Na llevan cargas positivas al interior, la parte externa de la membrana se vuelve momentáneamente negativa con respecto a la parte interna, se produce una despolarización transitoria en el punto estimulado. Este cambio rápido del potencial de membrana se conoce con el nombre de potencial de acción. Cada potencial de acción estimula los puntos vecinos de la membrana, determinando que la despolarización inicial se desplace a lo largo del axón. Esa onda de despolarización es el Impulso nervioso (I. N.).
El desplazamiento del I.N. por la neurona, se produce por el intercambio de iones positivos y negativos a través de la membrana. Por lo tanto para generar un impulso nervioso, primero debe ocurrir la despolarización de la membrana en sus primeras cargas y esta despolarización debe trasladarse a lo largo del axón.
Para producir el potencial de acción la neurona necesita ocupar una gran cantidad de energía en forma de ATP.
Inmediatamente después de ser estimulada, la neurona no puede reaccionar a otro estímulo, esto se debe a que la membrana no tienen ATP para permitir el desplazamiento de los iones. Durante este período refractario, que es muy breve, la, membrana recupera su potencial de reposo y queda en condiciones de generar y conducir un nuevo impulso. Para tales efectos, la bomba NA+ -K+ transporta activamente los iones de Na al exterior y los de K al interior, proceso que repolariza la membrana.
Por lo tanto el impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que se desplaza por la membrana de la neurona, generando cambios iónicos en ella (proceso de despolarización y repolarización). Pero para iniciar un impulso nervioso (I.N.), siempre es necesario un estímulo.
Algunas consideraciones importantes
El potencial de acción se inicia cuando se abren canales de Na+. Puesto que en reposo, el Na+ está más concentrado en el exterior y el potencial de reposo es negativo, la apertura de canales de Na+ permite la electrodifusión de Na+ hacia el interior. Las cargas positivas que portan los iones Na+ hacen más positivo el interior de la célula, invirtiendo la polaridad del potencial de membrana (punto máximo del potencial de acción).•
Responde las siguientes preguntas.
a. ¿Qué pasaría si la bomba de sodio potasio fuese inhibida?
b. ¿Qué iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana?
c. ¿Qué ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona?
d. ¿Con qué carga quedan el interior y el exterior de la neurona?
e. ¿Cómo se restablece el estado de reposo?
Ley del todo o Nada
Una vez que se genera el potencial de acción tiene la misma duración y amplitud que si se inicia por un estímulo umbral o supraumbral. Es decir, no por aumentar la intensidad del estímulo aumenta también el potencial de acción, no existen respuestas intermedias, es todo o nada.
Períodos Refractarios
Este período refractario se refiere a un lapso en el cual la neurona no puede volver a ser excitada y ocurre durante la repolarización.
En un principio el período refractario es absoluto, porque la neurona no responde a ninguna clase de estímulo incluso los supraumbrales; para luego volverse relativo en donde sólo responde a estímulos supraumbral.
Umbral de Excitación
Este concepto se refiere a la intensidad mínima que debe tener un estímulo para ser capaz de generar un potencial de acción en la neurona.
Conducción del Impulso
En las neuronas que carecen de vaina de mielina se habla de una condición continua porque el potencial de acción va despolarizando toda la membrana neuronal. Sin embargo, las neuronas con vaina de mielina presentan una conducción saltatoria. Esto se produce porque la vaina se comporta como un excelente aislante que reduce el flujo de iones a través de la membrana en unas 5.000 veces.
Los iones sólo pueden fluir a través de los nódulos de Ranvier y por tanto los potenciales se pueden producir sólo en los nódulos. La conducción saltatoria tiene valor por dos razones: al hacer que la despolarización se conduzca entre nódulos el potencial de acción se hace más rápido, entre 5 y 50 veces. En segundo lugar, ahorra energía para la neurona, porque sólo se despolarizan los nódulos.
Velocidad de Conducción
La velocidad de conducción depende principalmente de dos factores:
• La presencia de vaina de mielina hace más rápido el potencial de acción.
• El diámetro del axón, a mayor diámetro mayor es la velocidad de conducción.
ACTIVIDADES RESUMEN: Desarrolla:
Después de leer resuelve las siguientes actividades.
1.
Explica que sucede en la IMAGEN.2. ¿Por qué se requiere de canales para que los iones puedan atravesar la membrana del axón?
3. En el potencial de acción ¿Cuáles iones (Na+ o K+) son los que atraviesan primero la membrana? ¿Por qué?
4. Explica los siguientes términos e indica qué características iónicas presenta la membrana durante cada uno: Polarización, Despolarización y Repolarización.
5. Durante la repolarización los iones K+ quedan fuera del axón y los iones a+ queda dentro ¿Qué ocurre para que vuelvan al estado de polarización nuevamente?
6. Explica porqué el impulso nervioso es unidireccional, es decir, se mueve en una sola dirección.
7. Esquematiza en tu cuaderno un impulso nervioso indicando: Hacia dónde se dirige el impulso, polarización, despolarización, repolarización y dónde se encuentran los iones en cada etapa
8. Explica a qué se refiere la ley del todo o nada
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