Neurology, Action Potential in Spanish

1. PsicologíaFisiológicaEl potencial de acción Por: Miriam Cabrera

2. Introducción El ser humano se diferencia de los demásseresvivos en queestáconsciente de supropiaexistencia . Estoesposible gracias a un órganomaravillosoquellamamoscerebro, el cualjunto a los demáscomponentes del sistemanervioso, nospermitentener la capacidad de percibir e interpretar la realidad del mundoquenosrodea, y tomardecisiones en cuanto a lasrespuetasquevamos a dar a esainformación. En estapresentación, se mostrará la manera en quelascélulasnerviosas se comunicanmediantecambiosquímicos y energéticos .

3. El SistemaNervioso

4. El SistemaNervioso SistemaNervioso Central: Consiste de laspartesqueestánprotegidaspor los huesos del cráneo y la columna vertebral: el encéfalo y el cordónespinal SistemaNerviosoPeriferal: Compuestopor los nerviosqueestáncontectados a los músculos y demásórganos

5. El SistemaNervioso Leyenda Partes en rojocomponen el SNC Partes en azulcomponen el SNP

6. Las célulasnerviosas Las célulasnerviosas o neuronas son el elementoquetransmite la informaciónque se difundepor el sistemanervioso (Carlson, 2007). Las neuronastienendiversasformas y funciones. Las neuronas se cataloganporsufunción en: sensoriales, motoras e interneuronas. Porsu forma, se dividen en neuronasunipolares, bipolares o multipolares.

7. Estructuraexterna de la neurona

8. Tipos de neuronaporsuestructura Unipolares: Son aquellas en lasque el cuerpocelulartieneuna sola dendrita, que se divide a cortadistancia del cuerpocelular en dos ramas, unaque se dirigehacia la estructuraperiférica y otra en dirección al sistemanervioso central.

9. Tipos de neuronaporestructura (cont.) Bipolares: Son neuronasquetienen un cuerpocelularalargado y cadaextremo parte de unadendrita. El núcleo de estasneuronas se encuentra en el centro, por lo quepuedeenviarseñaleshacia ambos extremos de la misma.

10. Tipos de neuronaporestructura (cont.) Multipolares: Tienenunagrancantidad de dendritasquenacen del soma. Este tipo de neuronaspuedetenervariasprolongacionespequeñas (dendritas) y unaprolongaciónlarga (axón). La mayoría de lasneuronas son de estetipo.

11. Tipos de neuronasporfunción Sensoriales: Se especializan en llevarinformación de los receptores al cordónespinal y al cerebro (transmisiónaferente). Motoras: Llevaninformación del cordónespinal y el cerebro a los músculos y glándulas (transmisióneferente). Interneuronas: Se encuentran en el cordónespinal y en el cerebroconectandounasneuronas con otras y son lasmásnumerosas en el sistemanervioso.

12. Estructurasinternas de la neurona

13. Estructurasinternas de la neurona Membranacelular: Estructura a base de lípidos la cualcircunda la célula y creaunabarrera entre el interior y el exterior. Núcleo: Estructura central quecontiene el nucleolo y los cromosomas. Citoplasma: Sustanciaviscosaque se encuentra en el interior de la célula. Mitocondrias: Organeloresponsable de extraer la energía de los nutrientes.

14. Estructurasinternas (cont.) Retículoendoplasmático: Capas del citoplasmaquesirven de almacen y canal paratransportarsubstanciasquímicas a través del citoplasma. Aparato de Golgi: Se encarga del proceso de exocitosis (segregarfuera de la célula ) y de la generación de lisosomas (degradanenzimasinnecesarias). Citoesqueleto: Microtúbulos y fibrasque se unen y formanunacélula. Bomba de sodio-potasio: proteínasque se encuentran en la membrana y regulan la carga de iones de Na y K en el interior y el exterior de la célula.

15. Comunicación entre lasneuronas

16. Cómo se comunicanlasneuronas: A) Mediantecambiosquímicos (intercambio de neurotransmisores). B) Mediantecambios en lascargaseléctricas. Los ionesqueestándentro y fuera de la neuronajuegan un papel fundamental en la comunicacióndentro de la neurona (intraneuronal) y entre unaneurona y otra (interneuronal).

17. Iones de lasneuronas Interior de la membrana Exterior de la membrana K+ (potasio) Cl - (cloro) Na + (sodio) A – (anionesorgánicos) K+ (potasio) Cl - (cloro) Na + (sodio)

18. El potencial de la membrana: el balance de dos fuerzas Para comprendercómo se comunicanlasneuronastenemosqueentenderlasrazonespara el potencial de la membrana. Estacargaeléctricaes el resultado de dos fuerzasopuestascreadaspor los ionesqueestán en el interior y el exterior de la membrana: la fuerza de difusión y la fuerzaelectroestática. La difusión: es el movimiento de moléculas de un área de mayor concentración a una de menorconcentración.

19. El potencial de la membrana (cont.) Fuerzaelectroestática: Cuandolassubstanciassolubles en agua se disuelven y se dividen en iones con cargasnegativas (aniones) o positivas (cationes). Los iones de cargasopuestas se atraen y los iones con cargasiguales se repelen.

20. Potencial de membrana (cont.) La membrana está formada por una capa lipídica, por proteínas periféricas en la parte interna y externa y por proteínas integrales que atraviesan de punta a punta la membrana, son los llamados canales por donde pasan los iones. Esos canales pueden estar en estados diferentes, abiertos o cerrados. Se ha medido la composición que tiene el líquido extracelular e intracelular y se ha averiguado que es diferente (el interior es negativo y el exterior es positivo).

21. El potencial de la membrana (cont.) Cuando una célula está en reposo (no estimulada ni excitada) los canales de potasio están abiertos, el potasio tenderá a salir hacia el exterior (al mecanismo que se encuentra en la membrana celular y genera este intercambio de iones se le llama la bomba de sodio-potasio). Estas cargas positivas causan que el interior celular sea negativo respecto al exterior.

22. El potencial de acción El potencial de accióniniciacuando un estímulosobrepasa el umbral de excitación (-55 mV) y activa los canales de sodio de la membrana. Los iones de sodiopositivamentecargadosentransúbitamente al interior de la neurona y cambiansucarga de negativa (-70 mV) a positiva (+ 40 mV). Este cambio de carga, a suvez, activa los canales de potasio y ocasionaque los cationes de K salgan de la neurona y la hiperpolarizanvolviéndolamásnegativapor un brevelapso de tiempo. Luego la bomba de sodio-potasio se activa , la membranaregresa al potencial de reposo y puedevolver a iniciar el proceso.

24. Cambios en lascargaseléctricasdurante el potencial de acción

25. Resumen del proceso de inicio de un potencial de acción: 1. La membranacelular de la neuronaestá en supotencial de reposo (-70 mV). 2. Se recibenestímuloseléctricosquedepolarizan la membrana y sobrepasan el umbral de excitación (-55 mV). 3. Los canales de sodio se abrencausando un aumentorepentino en la concentración de cationes (+) de sodiodentro de la neurona. 4. Estocausaque se invierta el potencial de la membrana de -70 mV a +40 mV.

26. Resumen (cont.) 5. Los canales de potasio se activandejandosalircationes (+) de potasio . 6. La membrana se hiperpolarizamomentáneamentepor la excesivasalida de cationes de potasio. 7. Unasmoléculas de proteínasquemantienen el balance de cationes de sodio y potasiodentro y fuera de la membrana neuronal (bomba de sodio-potasio)hacenque la mismavuelva a supotencial de reposo de -70 mV .

27. Célulasquegeneranpotenciales de acción Todas las células poseen potencial de reposo pero no todas son capaces de generar un potencial de acción. Las células excitables que generan potenciales de acción son: Neuronas: Células nerviosas Células musculares: Músculo liso (vísceras internas, útero, uréteres e intestino), músculo estriado (músculo esquelético y del corazón) Células sensoriales: Preceptores de la vista y del oído Células secretoras: Glándulas salivares, parótida, etc. Células relacionadas con el sistema endocrino

28. Ley del todo o nada El potencial de acción se caracteriza porque existe una inversión de la polaridad, el interior celular negativo pasa a positivo en el momento en que el potencial de acción pasa por ahí. El potencial de acción no es decremencial, no disminuye durante su traslado, es constante. El potencial de acción responde a la ley de todo o nada, el potencial para que tenga lugar necesita de un estímulo liminal que llegue al punto crítico de disparo de esa célula.

29. Conducción del impulsonervioso Cuando una célula acaba de ser estimulada y acaba de generar un potencial de acción, el potencial de acción inmediatamente no puede generar otro. A esto se le llama período refractorio. Hay dos tipos de períodos refractorios: Absoluto: período de tiempo inmediatamente después de un potencial de acción en donde no hay respuesta independientemente de la intensidad del estímulo que se le aplique. Relativo: período de tiempo después del período absoluto en donde si que hay respuesta pero sólo si se le aplica una intensidad de estímulo por encima del umbral de excitación de la célula (más de -55 mV).

30. Conducción (cont.) Existen dos tipos de células nerviosas: Neuronas mielínicas Neuronas no mielínicas La conducción del impulso nervioso es diferente para cada una de ellas. La conducción nerviosa en las fibras mielínicas es una transmisión rápida.El potencial de acción es enviado mediante la teoría saltatoria, lo que hace esa despolarización es que va saltando de nodo de Ranvier en nodo. La transmisión sin mielina es más lenta y se va produciendo en toda la zona de axón.

31. Conducción (cont.)

32. Factores en la velocidad de conducción El diámetro de la fibra: A mayor diámetro, mayor velocidad de conducción. Existe una relación entre el incremento del diámetro y en incremento de la velocidad de conducción. La temperatura: La velocidad de conducción se eleva progresivamente al elevar la temperatura, desde 5ºC hasta 40ºC, a partir de los 40ºC se estabiliza. Si se superan los 45ºC hay un bloqueo de la conducción nerviosa y como consecuencia la muerte, por eso es tan importante controlar la temperatura del organismo. Una fiebre que supere los 40ºC se debe bajar porque podría causar daños irreversibles en el sistema nervioso. La edad de la fibra: La velocidad de la fibra es mayor en función de la edad y se detiene manteniendo una velocidad fija cuando se llega a la pubertad.

33. Referencias Carlson, N.(2009). Physiology of Behavior (10th Ed.). Boston: Pearson Education Inc. Ranson, S.(2007). The Anatomy of the Nervous System from the Standpoint of development and function. Saint Louis: Kessinger Publishing. King, A.(1987). Physiological and clinical anatomy. New York: John Wiley and Sons.