Clase 10. Potencial de acción y conducción eléctrica 2024 - PDF

Fundamentos Biológicos de la Psicología CBI 118 -Instituto de Ciencias Naturales Potencial de Acción y Conducción Eléctrica Clase 10...

Fundamentos Biológicos de la Psicología CBI 118 -Instituto de Ciencias Naturales Potencial de Acción y Conducción Eléctrica Clase 10 2024-10 Instituto de Ciencias Naturales 2  MATERIAL PROPIEDAD DE UDLA. AUTORIZADA SU UTILIZACIÓN SÓLO PARA FINES ACADÉMICOS. Instituto de Ciencias Naturales 2  Resultados de Aprendizajes Describir la anatomía y Fisiología del Sistema Nervioso en actividades Teórica- Práctica. Habilidades de pensamiento científico Unidad 3 Observación, registro de datos, interpretación de datos. Argumentación y debate en torno a controversias y problemas de interés público. Instituto de Ciencias Naturales  Contenidos Potencial de membrana. Potencial de Acción Conducción continua y saltatoria Bibliografía Obligatoria: Haines, Duaine. Principios de Neurociencia: Aplicaciones básicas y clínicas Cap. 3: Base electroquímica de la función nerviosa Bibliografía Complementaria: Purves, Dale. Neurociencias Cap. 3: Permeabilidad de la membrana dependiente de voltaje Instituto de Ciencias Naturales  Activación de Conocimientos previos Instituto de Ciencias Naturales Activación de conocimientos: Potencial de Reposo El potencial de membrana en reposo Al registrar con un amperímetro, se observa que el interior de la célula tiene un voltaje negativo respecto del medio extracelular. Es el electrodo de registro el que medirá, comparando con lo que ocurre afuera, en el medio extracelular, medido por el electrodo de referencia. ¿Qué pasaría si los dos electrodos estuviesen en el mismo lado? ¿Por qué está más negativo adentro que afuera? Electrodo de referencia EXTRACELULAR Electrodo de registro INTRACELULAR Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910 ¿Qué relación tiene este Calamar con el Potencial de Membrana? El gran tamaño del axón gigante, entre 0,5 y 1 mm de diámetro (mil veces mayor que los axones de los mamíferos), permitió a Alan Hodgkin y Andrew Huxley estudiar el comportamiento de las neuronas Loligo vulgaris (imagen: Hans Hillewaert) En 1963 recibieron el Premio Nobel en Fisiología - Medicina por este trabajo. Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910 Potencial de Acción Los potenciales de acción son señales nerviosas, las neuronas generan y conducen estas señales como parte de sus procesos fisiológicos con el objeto de transmitirlas a otras neuronas o tejido muscular que también es tejido excitable. Soma Vaina de Cono Nodos de Mielina axónico Ranvier Terminal Dendritas Dirección del potencial de acción axonal Un potencial de acción es un cambio del potencial de membrana desde un potencial de reposo de alrededor de –70 mV (el interior de la célula es negativo) hasta alrededor de +40 mV (potencial positivo) y después de regreso al potencial de reposo. Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910  Ley del Todo o Nada Esta ley postula que un potencial de acción se da o no se da; una vez se desencadena el impulso nervioso, se transmite a lo largo del axón hasta su extremo. Si el estímulo es pequeño, sólo cambiará el potencial en una parte de la membrana. A esto se denomina Potencial Local Si el estímulo supera los -55 mV, se gatillará el potencial de acción. A este potencial se le denomina Potencial Umbral, y corresponde al estímulo necesario para abrir los canales de sodio activados por voltaje ubicados en el cono axónico Una vez que el Potencial de Acción comienza, sí o sí llegará hasta el final del terminal axonal Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910  Potenciales locales y potencial de acción +60 +40 Potencial de acción +20 1 0 -20 2 -40 umbral 3 -60 U -80 -100 11+2+3 +2 Los estímulos que llegan a la membrana de una neurona suben transitoriamente el potencial de ese lugar específico. La respuesta de la membrana en ese lugar específico se denomina potencial local. Si llegan varios estímulos de distintas neuronas a la neurona receptora en el mismo momento, los potenciales locales se integran en el cono axónico, por lo que el potencial de membrana puede subir lo suficiente como para gatillar un potencial de acción Potenciales locales y potencial de acción  ¿Qué es un potencial de acción? Los potenciales de acción son cambios del potencial de membrana que se propagan a lo largo de la superficie de células excitables. Se conocen mejor en las células nerviosas y musculares, pero también ocurren en otras células, entre ellas las células huevo asociadas con la fecundación. El potencial de acción está basado en el funcionamiento de canales de Na+ y K+ regulados por voltaje Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910 ¿Cómo actúa un potencial de Acción? Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910  Tipos de conducción 1. Los Nav se abren en respuesta 2. Parte de la corriente sigue fluyendo al estímulo, gatillando un a través del axón (por dentro) potencial de acción Existen dos modalidades de propagación del impulso nervioso a lo largo de una neurona. La Conducción Continua y la Conducción Saltatoria. 3. La despolarización abre los Nav vecinos, propagando el potencial de La Conducción Continua ocurre en los acción axones amielínicos (sin mielina), aquí los canales de Na+ y K+ se distribuyen de manera uniforme a lo largo de toda la fibra. El impulso nervioso es conducido con mas lentitud y se desplaza como una 4. Los Nav que estaban más atrás están inactivados, mientras que se abren los Kv. La membrana no se puede volver a onda continua de inversión del voltaje a lo estimular en ese momento, continuando sólo en una dirección largo del axón. 5. El proceso se repite, propagando el potencial de acción unidireccionalente a lo largo del axón Axones con mayor diámetro conducirán más rápido que los de diámetro pequeño, ya que el flujo de iones por dentro será mayor Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910  Tipos de conducción La Conducción Saltatoria ocurre en axones mielínicos (con mielina), donde la conducción se produce de manera "saltatoria" ,es decir que los impulsos nerviosos parecen "saltar" a lo largo del axón, siendo regenerados sólo en los anillos no aislados (los nodos de Ranvier); debido a que en estos espacios hay un mayor número de canales iónicos. En los espacios cubiertos por la vaina de mielina, los iones viajan directamente, por dentro del axón. La conducción saltatoria incrementa la velocidad de conducción nerviosa sin tener que incrementar significativamente el diámetro del axón. Instituto de Ciencias Naturales Instituto de Ciencias Naturales CBI 118 Executive 201910  Tipos de conducción Comparativamente, la conducción a través de axones mielinizados es mucho más rápida que a través de axones no mielinizados, lo que permite distintas velocidades de comunicación entre neuronas. La velocidad de propagación, de más lento a más rápido, será: No mielinizado, estrecho < No mielinizado, ancho