TEMA 7 - Excitabilidad y potencial de acción PDF

FISIOLOGÍA Tema 7 EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7....

FISIOLOGÍA Tema 7 EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 2 Internal use  de Guillain-Barré Síndrome - ↳ afectada- PA vaina de miclina , afectada y Generathansmit conducisallalora hace ! no se EL SÍNDROME DE GUILLAIN-BARRÉ ES UNA ENFERMEDAD PARALIZANTE QUE APARECE TRAS UNA INFECCIÓN VIRAL O UNA INMUNIZACIÓN, Y CUYOS SÍNTOMAS DESAPARECEN LENTAMENTE, A MEDIDA QUE EL CUERPO RECUPERA SUS FUNCIONES. ¿QUÉ ALTERACIONES SE PRODUCEN EN ESTE SÍNDROME, QUE EXPLIQUEN LA PARÁLISIS?  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 5 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN mey repid ¿Para qué sirven las señales eléctricas? hansmer es flujo a Las señales eléctricas sirven para transmitir información y para que esa través canal dep conductancia - información llegue a destino. ↑ terminal acónico de se encarga Y gradiente elechoquémico recoger info entrada guera señal elechiza q. hacia+ va el samor E Dendritas y soma: reciben estímulos e integran información porcion Genjodendrtayeralo Montegra ynerquehoSe Axón Axón: conduce y propaga el potencial de acción desde Soma I el cono axónico pación de salida interactura con y diana eferente o abro no esnea pa Dendritas para pasaje P colaterales ornite Neurona piramidal de corteza I prolonge mbrando = En extremo q funs funciones anholar se puede cist. nurioso - copo subdivier 6 muen hiendidura Internal use liberan NT !! sinaphicas  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN ¿Para qué sirven las señales eléctricas? Basándonos en el origen y destino de la información que conducen las neuronas, éstas pueden clasificarse como: Sensoriales: información sensorial al SNC (aferente). reconoce estímulos en sue Interneuronas: conexiones locales entre neuronas. Sensin e y forma 2 Eferentes: información desde el SNC hacia el órgano diana: neuronas motoras Idel sistema nervioso somático y neuronas del sistema nervioso autónomo. = motoras uñal elect esmila y diaron que a hacer R Neurona , sensitiva Interneurona Neurona motora 7 somática Internal use ensitiva -abrent e estímulo y leva info al SNC konto integral ambia señal · internaciona - en el sire señal eláctica utimula nerena eferenteaferente en , eferente Lleva señal elect infor eferente molora somatizo su On 3 si es. · -- es quiero sobre la Re autónomo que es eferente si si es eshmalay eji reflejo rotulieno/patelar diana y va a der R  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN infoentraden ¿Para qué sirven las señales eléctricas? ~ se a extremenze siP somanz & R!! -mede en = - es UNITARIA pf 1 entralface suc Ramas xdiana Somnias -encefalo = o moboneuronas = regula contraco musculatera voluntara Sup autónomo & = regula contraci involuntara de musc bolsa +. pregangliona Enhora = a visceras actuar postganglioha = NO UNITARIO ! 1. 9 Liganglios = cos tejidos a se eferente ! de =, parampenzonreg proxima) solo porción esimuladas por médula espirale E 8 on regua si - ganglios Moore. Anatomía con orientación clínica. Panamericana untagónica más distal =, simpatiza Internal use disral)  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN ¿Para qué sirven las señales eléctricas? origen órganos sensitivosepitelios , señal elec hacia = conta integradar INFORMACIÓN SENSORIAL tencinvas del Supcomática neuronas = aferentes, , uapo afony latralizado dencritas unidos neras neuronas da bipolares 9 = pseudoump evolucionarons Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN ¿Para qué sirven las señales eléctricas? encinra conecta internera INTERNEURONAS info con Interneurona gabaérgica de corteza cerebral elabor info senciara y manda señal eferente Y actuan en onsequencia dondstasa similares 10 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN ¿Para qué sirven las señales eléctricas? açonmiclimitado e rauna miclina > - INFORMACIÓN EFERENTE (MOTORA, SNP SOMÁTICO) salen sie neuronas - percioelinita y sinlan con y dianas 11 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN ¿Para qué sirven las señales eléctricas? INFORMACIÓN EFERENTE (SNP SOMÁTICO Y AUTÓNOMO) co I = - medula contaci musculo - INTERNERONA ! ef. peicer e newores sensitiva - segun ganglio , más monos Grlan de argando 12 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 13 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas ¿Qué tipo de señales eléctricas producen las neuronas? Potencial receptor señales parvas/locales Potencial sináptico E por despo leal Potencial de acción señal active canales = - se promuere por aputura en internad -enfunc El potencial receptor y sináptico son señales pasivas (potenciales graduados y de propagación electrotónica) mientras que el I potencial de acción es una señal activa. Sus propiedades de propagación y conducción son completamente diferentes. un fenómeno Lgense todo de perdida = de fuerza nada o señal generada , a medida Una vez l mueve pierde Jursa, cargas 14 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas vollage pet. gadad ba pelea genesMannop may peo POTENCIAL RECEPTOR: cambio del potencial de membrana en reposo en respuesta a un estímulo sensorial (apertura de canales activados por estímulo mecánico, temperatura, S H ↓ presión…). mecanoR termoß sensitivos = fiazos - quimior Lactizos carotídeos) - electromagnéticos dendritas o somas = para entran Canales y oza o provoca up , = 15 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas POTENCIAL SINÁPTICO: cambio del potencial de membrana en reposo en respuesta a la acción de neurotransmisores (que provocan la apertura de canales activados por ligando). 16 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas Resumen - i Características de las señales pasivas Estimula Son señales graduadas: su amplitud es función de la intensidad y duración del estímulo (potencial receptor) o de la cantidad de neurotransmisor recibido (potencial [NT) + tiempo dura nien hindadura sinaplica sináptico). parano o electrotónicas: el mecanismo que las genera no es capaz de Son señales locales propagarlas. Su amplitud decrece durante la propagación. El potencial receptor es el cambio de voltaje en la neurona que recibe un estímulo sensitivo. Es típicamente despolarizante. El potencial sináptico (potencial postsináptico o PPS o PSP) es el cambio de voltaje en la neurona post-sináptica. Puede ser: abro anal ▪ Despolarizante (EPSP o PEPS): resultado de una sinapsis excitadora (Tema 8). inward ▪ Hiperpolarizante (IPSP o PIPS): resultado de una sinapsis inhibidora (Tema 8). abro Canal outward 17 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas POTENCIAL DE ACCIÓN: cambio brusco y despolarizante en el potencial de membrana en reposo cuando se alcanza un valor umbral (por apertura de canales activados por voltaje). 18 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas Potencial receptor Potencial de acción Estímulo (o espiga) mecánico En el cono de arranque/axónico/ zona gatillo y en el axón PSP Sinapsis 19 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas Neurona sensitiva Potencial de acción Potencial de acción Potencial Potencial de receptor acción Potencial sináptico Neurona motora Interneurona somática 20 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Tipos de señales eléctricas Registro de señales eléctricas en una célula nerviosa En esta figura se observa que las señales pasivas son graduadas (a mayor intensidad de estímulo, mayor intensidad de la respuesta), pero las señales activas NO lo son (a mayor intensidad de estímulo, mayor frecuencia de potenciales de acción). 21 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 23 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Las células excitables son capaces de disparar potenciales de acción en respuesta a un estímulo eficaz, que es el estímulo que provoca el disparo de un potencial de acción. Para ello, la despolarización de la membrana desencadenada por dicho estímulo debe tener suficiente amplitud para alcanzar un valor de voltaje denominado potencial umbral o potencial de disparo, que como media tiene un valor de -55 mV. Si el estímulo NO provoca una despolarización que alcance el valor umbral, la respuesta sería pasiva y NO se desencadenaría un potencial de acción. Si se alcanza ese valor umbral, entonces se desencadena un potencial de acción, que se define como un cambio despolarizante, rápido y brusco del potencial de membrana en reposo. 24 Una señal pasiva supraumbral desencadena un potencial de acción. Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Estímulos a los que puede responder una célula excitable (pueden ser estímulos eficaces si tienen suficiente intensidad para provocar un cambio de voltaje igual o superior al valor umbral): o Estímulo sensorial (mecánico, temperatura, presión…). o Señales químicas que abren canales iónicos regulados por ligando. o Paso de iones de una célula a otra a través de uniones GAP. Si los iones son positivos, se provoca una despolarización. o La célula tiene un potencial de reposo inestable que se despolariza espontáneamente. 25 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción ¿Qué ocurre en la membrana durante un potencial de acción? Si cambia el valor del potencial de membrana es porque cambia la distribución de las cargas entre ambos lados de la membrana. Para que cambie esta distribución de cargas es necesario que éstas atraviesen la membrana y se redistribuyan. Por ello, lo que ocurre en la membrana durante el potencial de acción es que se abren (y se vuelven a cerrar rápidamente) canales iónicos que, durante el tiempo en el que permanecen abiertos, cambian la permeabilidad de la membrana con respecto al reposo. 26 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción 1.Reposo FASES DEL 2.Despolarización POTENCIAL DE ACCIÓN 3.Repolarización 4.Hiperpolarización 27 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción 1. REPOSO Internal use Figure 8-9, step 1  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción SE INICIA LA DESPOLARIZACIÓN Internal use Figure 8-9, step 2 TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción SE ALCANZA EL UMBRAL Internal use Figure 8-9, step 3  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción 2. DESPOLARIZACIÓN Internal use Figure 8-9, step 4  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción VALOR MÁXIMO DE AMPLITUD EN EL PA Internal use Figure 8-9, step 5  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción 3. REPOLARIZACIÓN Internal use Figure 8-9, step 6  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción VUELTA AL Vm EN REPOSO PERO… HIPERPOLARIZACIÓN Internal use Figure 8-9, step 7  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción 4. POST- HIPERPOLARIZACIÓN Internal use Figure 8-9, step 8  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Vm EN REPOSO EN TAN SOLO POCOS ms Internal use Figure 8-9, step 9  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Características del potencial de acción El potencial de acción es una respuesta todo o nada. El potencial de acción se genera siempre con la máxima amplitud (aproximadamente 100 mV), siempre y cuando el estímulo sea eficaz, es decir, desencadene una despolarización que alcance el potencial umbral. Los potenciales de acción en cada neurona son todos de igual amplitud (NO son señales graduadas) y no disminuye su amplitud al propagarse (NO son señales locales o electrotónicas). Las células excitables no sólo tienen la capacidad de generar potenciales de acción, sino también de conducirlos a gran velocidad para transmitir la información a distancia. Internal use TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción En cada neurona, el potencial de acción tiene siempre el mismo perfil, si bien NO todas las neuronas tienen el mismo perfil de potencial de acción. Internal use TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Asimismo, cada neurona tiene un determinado patrón de disparo ante un estímulo prolongado, que puede ser diferente al de otras neuronas. Vm Corriente Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción ¿Cómo es un potencial de acción registrado con un electrodo extracelular respecto al registrado por un electrodo intracelular? - Misma duración. - Menor amplitud. - Imagen “especular”. Internal use TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Internal use TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Bases iónicas del potencial de acción Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 43 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje ¿Qué ocurre en la membrana durante un potencial de acción? Los canales responsables del disparo del potencial de acción una vez que se alcanza el umbral son: 1. Canales de Na+ activados por voltaje, que pueden encontrarse en tres estados conformacionales: cerrados-abiertos- inactivados. 2. Canales de K+ activados por voltaje, que pueden encontrarse en dos estados conformacionales: cerrados-abiertos. 44 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje Estados del canal de Na+ dependiente de voltaje durante el potencial de acción 45 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje CERRADO Internal use Figure 8-10a  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje ABRIÉNDOSE Internal use Figure 8-10b  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje ABIERTO Internal use Figure 8-10c  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje INACTIVADO Internal use Figure 8-10d  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje CERRÁNDOSE Internal use Figure 8-10e TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Canales iónicos dependientes de voltaje Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN RESUMEN: BASES IÓNICAS DEL POTENCIAL DE ACCIÓN Y CANALES QUE INTERVIENEN 1. Señal fisiológica que despolariza la neurona. 2. Si se alcanza el umbral → apertura de canales de Na+ activados por voltaje (más rápidos) y de canales de K+ activados por voltaje. 3. Entrada de Na+ a favor de gradiente electroquímico. 4. Despolarización. 5. Sigue apertura de canales de Na+ activados de voltaje → entrada de Na+. 6. Vm se acerca a ENa+ (+60 mV). 7. Inactivación de canales de Na+. - Máxima apertura de canales de K+ activados por voltaje. - Salida de K+ = repolarización. 8. Baja PNa+ / alta PK+ (hiperpolarización). 9. Recuperación de Vm reposo (bomba Na+/K+ y canales pasivos). 52 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN RESUMEN: BASES IÓNICAS DEL POTENCIAL DE ACCIÓN Y CANALES QUE INTERVIENEN Señal pasiva supraumbral → Potencial de acción PSP http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=A_8IKLkOt4Y Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 54 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Periodo refractario Después de que la neurona ha disparado un potencial de acción, se sucede un tiempo en el que la neurona NO es excitable, y no responde a ningún estímulo, independientemente de cuál sea la intensidad del mismo. Este periodo se denomina periodo refractario absoluto. Si la neurona puede responder a un segundo estímulo, pero éste tiene que ser de mayor intensidad que el que disparó el primer potencial de acción, entonces la neurona se encuentra en periodo refractario relativo. 55 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Periodo refractario todo periodo en el qui tengo inachivado, disparo Ra no fororecido 56 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 59 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.6 Propagación del PA 7.6.1 Propiedades pasivas de la membrana 7.6.1.1 Constante de longitud 7.6.1.2 Constante de tiempo 7.6.2 Propagación del PA en fibras amielínicas 7.6.3 Velocidad de conducción 7.6.3.1 Fibras mielínicas vs amielínicas 60 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.6 Propagación del PA 7.6.1 Propiedades pasivas de la membrana 7.6.1.1 Constante de longitud 7.6.1.2 Constante de tiempo 7.6.2 Propagación del PA en fibras amielínicas 7.6.3 Velocidad de conducción 7.6.3.1 Fibras mielínicas vs amielínicas 61 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN La /Enducción Propagación del PA cono axónico zona coma continúa con axon propagación del potencial = q se de acción lleva asociada la e es domino en el cal E eléctrica , propagación de corriente altaproporción canale "mandada" la siguiente a region pasiva. ¿Cuáles son las propagación ! propiedades de la i sin propagación de la corriente pasiva? Para entenderlo, debemos conocer primero qué ocurre cuando se inyecta una corriente en un axón cuya amplitud no es suficiente como para generar un potencial de acción (cambio de voltaje subumbral). 62 Internal use  AV= Ix TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Rimb) Propiedades pasivas de la membrana amperios intensidad methine cen estimul no raina - al = crgas se desplazan potencia d E y entonces y despo =Pelinizado ↓ > # potencial en jo distancia La constante de longitud lambda (), relaciona el decrecimiento del potencial de membrana con la distancia desde el punto donde se ha producido el estímulo 64 (x=0 mm). a mayor distancia recarida, merar y de potencial Internal use  Cuando x = 1 Va = Ver TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN = E V Vo Constante de longitud = x 0, 37 ¿Cómo se mide el decremento de la corriente registrada desde el punto x = 0? cont La amplitud del potencial de membrana decrece con la distancia desde su origen. - tomV--60mV Esta relación es exponencial y se expresa M potencial de mb q mido distancia del punto Nvalor -x/ ++ + +M+++ a como: s I X * estimulad de V(x) = Vo e ↑ - valora vanaco al cal potencial mb es de 63% distancia del punto de estimula a punto en el cual  : constante de longitud: distancia a la mido cual la señal ha disminuido un 63% del como M voltaje registrado en el punto x=0. V0 : potencial de membrana registrado debido a la inyección de la corriente en el lugar de la inyección (x=0). en lugar & eshimale ↳ e: base de logaritmo neperiano (aproximadamente 2,7). 65 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Constante de longitud estimulo Vanación potencial mb d manera exponencial D de enero de tipo La constante de longitud es la distancia donde el voltaje es 1/e (el 37%) 66 Internal use de su valor inicial (Vo, valor de voltaje en el punto x=0).  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Resistencia de entrada resistencia VS permeabilidad y => enheemudar a dada par de le se La resistencia de entrada (Ro; Rin) se considera siempre en un punto x=0. Esta resistencia de entrada determina el grado de despolarización de la membrana en respuesta a una corriente. Viene determinada por la Ley de Ohm: tax V = I x Rin 63 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN li * permeabilidad e XX , * i impermeabilidad AX , Constante de longitud ¿De qué factores depende la  de cada axón? - > mb -no de canales iones pasivos / de fuga no misma permeabilidad -determinada por nicanales pasivos =, menern , mayor R Resistencia de membrana plasmática (rm): resistencia que ofrece la membrana a la propagación de la corriente. resistencia demb a iones que entran ran opales de caliv a Resistencia axial, axoplásmica, intracelular o interna del axoplasma (ri): resistencia ceopone que ofrece el citoplasma de la neurona (axoplasma si se trata del axón) a la al flujo de propagación de la corriente. El radio es el factor que más contribuye a la los imes resistencia intracelular: a mayor radio menor es la resistencia intracelular. todas al misio Ri mener 1 = inversat prop. menor radio, mayor resistencia po por Lueco estrecho no lejas pacan mayor directat prop. tempo kmb mayor 1 = mayor X = I 67 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.6 Propagación del PA 7.6.1 Propiedades pasivas de la membrana 7.6.1.1 Constante de longitud 7.6.1.2 Constante de tiempo 7.6.2 Propagación del PA en fibras amielínicas 7.6.3 Velocidad de conducción 7.6.3.1 Fibras mielínicas vs amielínicas 69 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Constante de tiempo Otra consecuencia de las propiedades pasivas de las neuronas es que la corriente que viaja a través de la membrana NO cambia inmediatamente el valor de potencial de membrana en reposo. El tiempo que tarda en alcanzarse ese potencial se mide con la constante de tiempo. tiempoq potencial mb para potencial reposo a otro El flujo de corriente inyectado a una neurona NO cambia inmediatamente el potencial de membrana debido a que la membrana de la neurona se comporta como un condensador (capacitor). ↳ ondensa interior más tiere más tiempo crzas en su - tardo en hace vanac/despo 70 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Constante de tiempo ! El cambio del valor de potencial de + gas membrana Vt después de dar un pulso de corriente puede ser descrito como ↑ ↑ una relación exponencial donde: anual estímulo tfinestmu Vt= V (1-e-t/T) max = ve máx tempo hancuerd e tiempo de hastinse impulso = valar despo 03% del Vo  : constante de tiempo: tiempo transcurrido para que el voltaje Vt Um despo. se alcance 1 – (1/e) (o 63%) de V. V : potencial de membrana repolante pq cegas-se alcanzado después del pulso de ↑ espan corriente. reduzca valar de 37 % de Vo t: tiempo transcurrido desde que el pulso de corriente comienza. e: base de logaritmo neperiano (aproximadamente 2,7). 71 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Constante de tiempo La constante de tiempo caracteriza lo rápido que los cambios de corriente cambian el potencial de membrana. ¿De qué factores depende la  de cada axón? más e Resistencia de la membrana plasmática (rm). mayor resistencia afectana Capacitancia de la membrana (cm ). más apacitancia más a ↑ * Capacidad almainer E elec en ugas O. determinada ↑C por tamaño A  = rm cm OxC Rm ↑ tan dRm significativo no como resistancia el q tiene más resistencia tendra mayo = Los valores de rm y cm dependen en parte del tamaño de la neurona. Las células más grandes tienen valores de resistencia más pequeños y mayores capacitancias. En general, las neuronas más pequeñas tienen constantes de tiempo mayores, y al contrario. 72 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propiedades pasivas de la membrana: significado fisiológico Cuando la constante de longitud alcanza valores mayores se favorece que fluya más corriente (propagación electrotónica) por el interior del citoplasma y se suministre más cantidad de carga a zonas de membrana más distantes. Así, asumiendo que el potencial de acción se origina en el cono axónico, ¿cuál de las siguientes sinapsis tiene mayor probabilidad de activar una neurona postsináptica? mas distancia a) sinapsis axodendrítica (segmentos distales del árbol dendrítico) y alcanzado rapido b) sinapsis axosomática menos distancia 1) - alcanzado - no Pa para = 73 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.6 Propagación del PA 7.6.1 Propiedades pasivas de la membrana 7.6.1.1 Constante de longitud 7.6.1.2 Constante de tiempo 7.6.2 Propagación del PA en fibras amielínicas 7.6.3 Velocidad de conducción 7.6.3.1 Fibras mielínicas vs amielínicas 75 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas CORRIENTE LOCAL bilatral flujo Tal y como hemos visto, la propagación del PA requiere la acción coordinada del flujo de dos tipos de corriente: la corriente pasiva (electrotónica) y la corriente activa (NO electrotónica, sino que se regenera en cada punto del axón a través de los canales dependientes de voltaje. 76 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas 77 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas mayor distancia, mayor perdidad 78 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas - HayGergage perde No Sup crente pauro bilatralt Not fluge 79 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas dehoaumenta se más canales mas polazo abr a - - - - T más cerca del soma 80 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN canales de Nat semenciales ! Propagación del PA en fibra amielínicas aperturo Fenómenos que se suceden cuando se alcanza el potencial umbral en el cono axónico: 1. Potencial graduado supraumbral en el cono axónico. 2. Disparo del PA. 3. Flujo de corriente local que subyace a la propagación del PA. 4. Periodo refractario. = regenerativo ! 81 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibra amielínicas midénica de onducción la LATENCEA ! Avelocidad S , reludde Mentay en poco baja pulso aniente un bise Supra umbral disparo PA = ciempre Al registrar el valor de voltaje a lo largo del axón, se observa que el PA tiene la misma amplitud en todos los puntos (NO es una señal electrotónica). Velocidad = conducción baja ! Duo piedo amplitud !! 82 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.6 Propagación del PA 7.6.1 Propiedades pasivas de la membrana 7.6.1.1 Constante de longitud 7.6.1.2 Constante de tiempo 7.6.2 Propagación del PA en fibras amielínicas 7.6.3 Velocidad de conducción 7.6.3.1 Fibras mielínicas vs amielínicas 83 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Velocidad de condución > - dependeeud Potencial Factores que influyen en la velocidad de propagación: gaduado resistencia interna menor es Vonducción -[ = mayor es relocidad enduccion enfluyente - El grosor de la fibra nerviosa. , Itodas las = de mb cegas q - La mielinización. ↑resistencia = entraron escápan ! = no se - Distancia entre los nódulos de Ranvier (1-2 mm). ↑ E supraumbras-- E suficiente para abrir canal Nat E subumbral -- e no suficiente para abrir canal Nat * 84 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Velocidad de conducción 85 Internal use Figure 8-17 - Overview  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibras mielínicas vs amielínicas = perdidade repuesta pq poco a poco pierdo vaina de mielena intensidad es infener 86 http://sites.sinauer.com/neuroscience5e/animations03.02.html Internal use Figure 8-18 - Overview  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibras mielínicas vs amielínicas ambientales afecta ESCLEROSIS MÚLTIPLE factores genetiros = , e Enfermedad inflamatoria y desmielinizante, en la que se destruye la vaina de mielina y se produce infiltración perivascular de células inflamatorias. se encargan de la mielinización ! y Los oligodendrocitos no cumplen adecuadamente con la función de remielinización de la fibra nerviosa Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Propagación del PA en fibras mielínicas vs amielínicas. Enfermedades desmielinizantes. SÍNDROME GUILLAIN-BARRÉ Enfermedad paralizante que provoca desmielinización tras una infección vírica o proceso inmunológico. censitiva afecta al Imp a rama = 1 = 1 a vama molora es antoinmune =, ataque vaira de midlena remislinización al final - > Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Contenido 7.1 Señales eléctricas 7.2 Tipos de señales eléctricas 7.3 Bases iónicas del potencial de acción: umbral y fases del PA 7.4 Canales iónicos dependientes de voltaje 7.5 Periodo refractario 7.6 Propagación del PA 7.7 Codificación de la información para diferentes estímulos 89 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Codificación de la información para distintos estímulos de amplitud mátima, de intensidad max -siempre El PA codifica el estímulo: Al crecer la intensidad del estímulo aumenta la frecuencia de disparo. Al crecer la duración del estímulo aumenta el tiempo en el que se producen espigas (potenciales de acción). · entualad anti emulo d ad de NTsoltado a mas es 90 Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Codificación de la información para distintos estímulos intensidad PA max sempe Intensidad del estímulo Tintensidad disparo libero At mas mas PA 91 Figure 8-13 - Overview Internal use  TEMA 7: EXCITABILIDAD Y POTENCIAL DE ACCIÓN Codificación de la información para distintos estímulos Intensidad del estímulo a ent dispero estímulo tiempo mayor tiempo durac mas mayor libra Duración del de polead de m !! estímulo 92 Internal use  EL SÍNDROME DE GUILLAIN-BARRÉ ES UNA ENFERMEDAD PARALIZANTE QUE APARECE TRAS UNA INFECCIÓN VIRAL O UNA INMUNIZACIÓN, Y CUYOS SÍNTOMAS DESAPARECEN LENTAMENTE, A MEDIDA QUE EL CUERPO RECUPERA SUS FUNCIONES. ¿QUÉ ALTERACIONES SE PRODUCEN EN ESTE SÍNDROME, QUE EXPLIQUEN LA PARÁLISIS? pedida vaina micenes d velocidad desmittiniza dispers  TEMA 4: VÍAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR Bibliografía Huether, Sue E. Fisiopatología. Bases biológicas de la enfermedad en adultos y niños. 8ª ed. Editorial Médica Panamericana. 2019 Kandel ER. Principles of neural science. 4ª ed. London: Prentice Hall International; 2000 Purves D. Neuroscience. 4ª ed. Sinauer Associates; 2008. Silverthorn DU. Fisiología Humana, un enfoque integrado. 8ª ed. Editorial Médica Panamericana; 2019. Tortora y Derrickson. Principios de Anatomía y Fisiología. 15ª ed. Editorial Médica Panamericana; 2018. Internal use Internal use