SISTEMA NERVIOSO > SUSTANCIA GRIS Y SUSTANCIA BLANCA / SEÑALES ELECTRICAS EN NEURONAS / CANALES IONICOS / POTENCIAL DE LA MEMBRANA EN REPOSO / POTENCIALES GRADUADOS / GENERACIÓN DE LOS POTENCIALES DE ACCIÓN / PROPAGACIÓN DE LOS IMPULSOS NERVIOSOS / NEUROTOXINAS / ANESTESICOS LOCALES<

1. ANATOMIA Y FISIOLOGIA III
SISTEMA NERVIOSO
DR. MARIO ALFREDO SANTIAGO LIEVANO
SUSTANCIA GRIS Y SUSTANCIA BLANCA / SEÑALES ELÉCTRICAS EN NEURONAS / CANALES IÓNICOS
/ POTENCIAL DE LA MEMBRANA EN REPOSO / POTENCIALES GRADUADOS / GENERACIÓN DE LOS
POTENCIALES DE ACCIÓN / PROPAGACIÓN DE LOS IMPULSOS NERVIOSOS / NEUROTÓXINAS /
ANESTÉSICOS LOCALES

2. INTRODUCCIÓN
Centro de bachillerato tecnológico (CBT)
EL CEREBRO ES UN SISTEMA DE GRAN COMPLEJIDAD, ENTENDER SU FUNCIONAMIENTO ES DE GRAN INTERÉS PARA LA
CIENCIA. PARA PODER COMPRENDER SU FUNCIONAMIENTO PRIMERO TENEMOS QUE CENTRARNOS EN ENTENDER LOS
ELEMENTOS BÁSICOS QUE LO CONSTITUYEN.
LA IMPORTANCIA DE ESTE TEMA ES CONOCER LA ACTIVIDAD DE LA SUSTANCIA GRIS Y LOS CANALES IÓNICOS, LA
MANERA EN LAS QUE INTERACTÚAN Y COMO SE LLEVAN A CABO DENTRO DEL SISTEMA NERVIOSO. ADEMÁS DE
COMPRENDER PARTE DEL COMPORTAMIENTO DE LAS NEURONAS, SU PROPAGACIÓN E IMPULSOS NERVIOSOS DE
PROPAGACIÓN Y ACCIÓN, INCLUYENDO LAS NEUROTOXINAS Y ANESTÉSICOS LOCALES.
LAS NEURONAS TIENEN LA CAPACIDAD DE COMUNICARSE CON PRECISIÓN, RAPIDEZ Y A LARGA DISTANCIA CON OTRAS
CÉLULAS, YA SEAN NERVIOSAS, MUSCULARES O GLANDULARES. A TRAVÉS DE LAS NEURONAS SE TRANSMITEN SEÑALES
ELÉCTRICAS DENOMINADAS IMPULSOS NERVIOSOS. LOS IMPULSOS NERVIOSOS TIENEN UNA NATURALEZA ELÉCTRICA.
RESULTAN DE UNA DIFERENCIA EN LA CARGA ELÉCTRICA QUE CRUZA LA MEMBRANA PLASMÁTICA DE UNA NEURONA.
¿CÓMO OCURRE ESTA DIFERENCIA EN LA CARGA ELÉCTRICA? LA RESPUESTA INCLUYE IONES, QUE SON ÁTOMOS O
MOLÉCULAS CON CARGA ELÉCTRICA.

3. OBJETIVOS
Centro de bachillerato tecnológico (CBT)
 CONOCER LA UBICACIÓN, DISTRIBUCIÓN Y FUNCIÓN DE LA SUSTANCIA GRIS Y SUSTANCIA BLANCA.
 DESCRIBIR LAS PROPIEDADES CELULARES QUE PERMITEN LA COMUNICACIÓN ENTRE LAS NEURONAS Y SUS EFECTORES QUE
TIENEN LA CAPACIDAD DE RECIBIR Y MODIFICAR INFORMACIÓN EN FORMA DE SEÑALES ELÉCTRICAS Y QUÍMICAS
TRANSMITIÉNDOLAS A OTRAS CÉLULAS.
 ANALIZAR LAS VARIACIONES Y FUNCIONAMIENTO EN EL POTENCIAL DE MEMBRANA Y EN REPOSO, DE DONDE PROVIENE, TIPOS
DE IONES QUE TIENEN LAS NEURONAS Y COMO SE CRUZAN EN LA MEMBRANA.
 CONOCER EL MECANISMO DE LOS CANALES IÓNICOS PARA LA FUNCIÓN ADECUADA DEL SISTEMA NERVIOSO.
 DETERMINAR LAS CARACTERÍSTICAS DEL POTENCIAL GRADUADO.
 IDENTIFICAR LAS DIFERENCIAS ENTRE UN POTENCIAL GRADUADO Y UN POTENCIAL DE ACCIÓN.
 ANALIZAR EL MECANISMO DE GENERACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN IDENTIFICANDO LAS CORRIENTES IÓNICAS QUE SE
GENERAN.
 CONOCER CÓMO FUNCIONA EL POTENCIAL DE MEMBRANA NEURONAL, GENERANDO LA TRANSMISIÓN DEL IMPULSO
NERVIOSO CON EL FIN DE RECONOCER LOS TIPOS DE RECETORES SENSORIALES QUE EXISTEN EN EL CUERPO.
 COMPRENDER EL COMPORTAMIENTO Y APLICACIÓN DE LAS NEUROTÓXINAS Y LA ANESTESIA LOCAL, A SU VEZ LAS
COMPLICACIONES Y AFECTOS ADVERSOS DE LA INTERACCIÓN DE AMBOS AL CUERPO HUMANO.

4. LA SUSTANCIA BLANCA ESTA
COMPUESTA PRINCIPALMENTE POR
AXONES MIELINICOS, Y LE DEBE SU
NOMBRE AL COLOR BLANCO DE LA
MIELINA.
EN LA M. E., LA SUSTANCIA BLANCA
ENVUELVE A UN NUCLEO INTERNO DE
SUSTANCIA GRIS, QUE TIENE LA
DE UNA MARIPOSA O DE LETRA H;
DELGADA CAPA DE SUSTANCIA GRIS
CUBRE LA SUPERFICIE DE EXTENSAS
PORCIONES DEL ENCEFALO, CEREBRO
CEREBELO.
ES UN TIPO DE TEJIDO NEURONAL QUE SE PUEDE ENCONTRAR EN EL
CEREBRO Y EN LA MÉDULA ESPINAL.
ESTÁ FORMADA PRINCIPALMENTE POR CUERPOS CELULARES DE
NEURONAS, DENDRITAS Y CÉLULAS GLIA. TAMBIÉN SE PUEDEN
ENCONTRAR AXONES, MIELINIZADOS COMO AMIELÍNICOS Y
CAPILARES SANGUÍNEOS. LA MAYOR CANTIDAD DE SUSTANCIA GRIS
SE ENCUENTRA EN LA CORTEZA CEREBRAL (SUPERFICIE DE LOS
HEMISFERIOS CEREBRALES) Y EN LA CORTEZA CEREBELOSA .
SUSTANCIA BLANCA
SUSTANCIA GRIS

5. CUANDO SE APLICA A LA DESCRIPCION DEL TEJ. NERVIOSO,
DENOMINA NUCLEO A UN GRUPO DE CUERPOS CELULARES
NEURONALES UBICADOS DENTRO DEL SNC .
MUCHOS NUCLEOS DE SUSTANCIA GRIS SE HALLAN EN LA
PROFUNDIDAD DEL CEREBRO.
LA FORMA EN LA QUE SE DISTRIBUYEN LA SUSTANCIA GRIS Y LA BLANCA EN LA
MEDULA ESPINAL Y EN EL CEREBRO .

6. LA COLUMNA GRIS ANTERIOR: CONTIENE NEURONAS MOTORAS. ESTAS
CÉLULAS SON RESPONSABLES DEL MOVIMIENTO DE LOS MÚSCULOS.
LA COLUMNA GRIS POSTERIOR: CONTIENE LOS PUNTOS DE SINAPSIS DE LAS
NEURONAS SENSORIALES. ESTOS RECIBE LA INFORMACIÓN SENSORIAL DEL
CUERPO, INCLUYENDO EL TACTO FINO, LA PROPIOCEPCIÓN Y LA VIBRACIÓN.
ESTA INFORMACIÓN SE ENVÍA DESDE LOS RECEPTORES DE LA PIEL, LOS
HUESOS Y ARTICULACIONES A TRAVÉS DE LAS NEURONAS SENSORIALES
CUYOS CUERPOS CELULARES SE ENCUENTRAN EN EL GANGLIO DE LA RAÍZ
DORSAL. ESTA INFORMACIÓN SE TRANSMITE A CONTINUACIÓN, EN LOS
AXONES HASTA LA MÉDULA ESPINAL, INCLUYENDO LA COLUMNA DORSAL-
MEDIAL Y EL TRACTO ESPINOTALÁMICO.
LA COLUMNA GRIS LATERAL: ES LA TERCERA COLUMNA DE LA MÉDULA
ESPINAL.
LA MATERIA GRIS EN EL DE LA MÉDULA
ESPINAL SE DIVIDE EN TRES COLUMNAS:

7. DIFERENCIAS ENTRE SUTANCIA GRIS Y BLANCA:
LA SUSTANCIA GRIS SE COMPONE DE LOS CUERPOS DE LAS CÉLULAS NERVIOSAS, Y LA SUSTANCIA
BLANCA ESTÁ COMPUESTA POR SUS FIBRAS.
A DIFERENCIA DE LA SUSTANCIA BLANCA, LAS NEURONAS DE LA SUSTANCIA GRIS NO TIENEN
AXONES EXTENDIDOS.
LA SUSTANCIA GRIS OCUPA 40% DEL CEREBRO, MIENTRAS QUE LA SUSTANCIA BLANCA OCUPA EL
60% DEL CEREBRO.
LA SUSTANCIA GRIS TIENE UN COLOR GRIS DEBIDO A LOS NÚCLEOS GRISES DE LAS CÉLULAS. LA
MIELINA ES RESPONSABLE DE LA APARIENCIA BLANCA DE LA SUSTANCIA BLANCA.
EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN SE REALIZA EN LA MATERIA GRIS, MIENTRAS QUE LA
MATERIA BLANCA PERMITE LA COMUNICACIÓN ENTRE LAS DISTINTAS ZONAS DE LA MATERIA GRIS,
Y ENTRE LA MATERIA GRIS Y LAS OTRAS PARTES DEL CUERPO.
LA SUSTANCIA GRIS NO TIENE VAINAS DE MIELINA, MIENTRAS QUE LA SUSTANCIA BLANCA ESTÁ
MIELINIZADA.

8. Como las fibras musculares, las neuronas son
eléctricamente excitables. Se comunican entre sí mediante
dos tipos de señales eléctricas.
Los potenciales graduados se utilizan sólo para las
comunicaciones a corta distancia.
Los potenciales de acción permiten la comunicación con
lugares cercanos y lejanos, dentro del cuerpo.
Recuerde que un potencial de acción en una fibra muscular
se denomina potencial de acción muscular.
Cuando se produce un potencial de acción en una neurona
(célula nerviosa), recibe el nombre de potencial de acción
nervioso (impulso nervioso).
SEÑALES ELÉCTRICAS EN LAS NEURONAS

9. FUNCIONES DE LOS POTENCIALES GRADUADOS Y DE LOS
POTENCIALES DE ACCIÓN
Cómo hace su sistema nervioso para lograr que
usted perciba la superficie lisa de un bolígrafo que
levantó de una mesa:
Mientras usted toca el bolígrafo, se desarrolla un
potencial graduado en los receptores sensitivos de la
piel de sus dedos.
El potencial graduado estimula el axón de la neurona
sensitiva para que inicie un potencial de acción
nervioso, que se dirige a lo largo del axón hacia el
SNC y, por último, causa la liberación de
neurotransmisores en la sinapsis con una
interneurona.
El neurotransmisor estimula la interneurona para que
inicie un potencial graduado en sus dendritas y en su
cuerpo celular.
En respuesta a este potencial graduado, el axón de la
interneurona produce un potencial de acción
nervioso. Éste se desplaza a lo largo del axón, y de
ello resulta la liberación de neurotransmisores en la
próxima sinapsis con otra interneurona.
Este proceso de liberación de neurotransmisores en
la sinapsis, seguido de la formación de un potencial
graduado y luego de un potencial de acción nervioso
ocurre una y otra vez a medida que se activan
interneuronas localizadas en sectores superiores del
encéfalo (como el tálamo y la corteza cerebral).
Un estímulo en el cerebro produce un potencial
graduado en las dendritas y en el cuerpo celular de
una neurona motora superior, un tipo de neurona
motora que hace sinapsis con una neurona motora
inferior situada más abajo en el SNC, y de esta forma
provoca la contracción de un músculo esquelético.

10. SEÑALES ELÉCTRICAS QUÉ HACEN ÚNICO AL
CEREBRO HUMANO
Las neuronas cerebrales humanas reciben señales
eléctricas de miles de otras células, y las largas
extensiones neuronales llamadas dendritas juegan un
papel crítico en la incorporación de toda esa
información para que las células puedan responder
adecuadamente.
Utilizando muestras difíciles de obtener de tejido
cerebral humano, los neurocientíficos han descubierto
recientemente que las dendritas humanas tienen
propiedades eléctricas diferentes que las de otras
especies. Sus estudios revelan que las señales eléctricas
se debilitan a medida que fluyen a lo largo de las
dendritas humanas, lo que resulta en un mayor grado
de compartimentación eléctrica, provocando que
pequeñas secciones de dendritas puedan comportarse
independientemente del resto de la neurona.

11. CÁLCULO NUERONAL
Las dendritas pueden ser consideradas como análogas a los transistores en una
computadora, éstas realizan operaciones simples usando las señales eléctricas. Las dendritas
reciben la entrada de muchas otras neuronas y llevan esas señales al soma de la célula.
Si una neurona se estimula lo suficiente, dispara un potencial de acción —un impulso
eléctrico que luego estimula a otras neuronas. Grandes redes de estas neuronas se
comunican entre sí para generar pensamientos y comportamientos.
La estructura de una neurona a menudo se asemeja a un árbol, con muchas ramas que
reciben información desde sitios lejanos del soma celular. Investigaciones previas han
encontrado que la fuerza de las señales eléctricas que llegan al cuerpo de la célula depende,
en parte, de cuan lejos viajan a lo largo de la dendrita para llegar allí.

12. CARACTERÍSTICAS UNICAS
Los investigadores encontraron que debido a que las dendritas
humanas cubren distancias más largas, una señal que fluye a lo largo
de una dendrita humana de la 1ra capa al soma de una célula en la 5ta
capa, es mucho más débil que la de una dendrita de rata de igual
recorrido.
También mostraron que las dendritas humanas y de rata tienen el
mismo número de canales iónicos, que regulan el flujo de corriente,
pero como resultado del alargamiento de las dendritas humanas su
densidad resulta menor que la de las ratas. También desarrollaron un
modelo biofísico detallado que muestra que “este cambio de densidad
puede explicar algunas de las diferencias en la actividad eléctrica que
se observa entre las dendritas humanas y de rata”.
“Hay muchas otras diferencias entre las neuronas humanas y las de
otras especies”, por lo que es difícil revelar los efectos de las
propiedades eléctricas dendríticas.

15. CUANDO LOS CANALES IONICOS ESTAN ABIERTOS PERMITEN EL PASO DE IONES
ESPECIFICOS A TRAVES DE LA MEMBRANA PLASMATICA, LOS CUALES SIGUEN SU
GRADIENTE ELECTROQUIMICO : UNA DIFERENCIA EN LA CONCENTRACION DE
SUSTANCIAS QUIMICAS SUMADA A UNA DIFERENCIA DE CARGAS ELECTRICAS. LOS
IONES SE MUEVEN DESDE LAS AREAS EN LAS QUE SE ENCUENTRAN EN MAYOR
CONCENTRACION HACIA AREAS EN LAS QUE ESTAN EN MENOR CONCENTRACION
(EL COMPONENTE QUIMICO DEL GRADIENTE
LOS CATIONES CON CARGAS POSITIVAS SE DESPLAZAN HACIA AREAS CON CARGAS (-
) Y LOS ANIONES CON CARGAS NEGATIVAS SE DIRIGEN HACIA AREAS CON CARGAS
(+) . A MEDIDA QUE LOS IONES SE MUEVEN, CREAN UNA CORRIENTE ELECTRICA QUE
PUEDE CAMBIAR EL POTENCIAL DE MEMBRANA.
LOS CANALES IONICOS SE ABREN Y SE CIERRAN POR LA PRESENCIA DE COMPUERTAS.
UNA COMPUERTA ES UNA PARTE DE LA PROTEINA DEL CANAL QUE PUEDE CERRAR EL
PORO O HACERSE A UN LADO PARA ABRIRLO.LAS SEÑALES ELECTRICAS QUE
PRODUCEN LAS NEURONAS Y LAS FIBRAS MUSCULARES DEPENDEN DE 4 TIPOS DE
CANALES:
CANALES IONICOS

16. ALTERNAN AL AZAR ENTRRE LAS POSICIONES ABIERTA Y CERRADA.
HABITUALMENTE , LAS MEMBRANAS PLASMATICAS TIENEN MUCHOS MAS
CANALES PASIVOS PARA EL ION POTASIO QUE PARA EL ION SODIO Y LOS
CANALES PASIVOS PARA EL ION POTASIO SON MAS PERMEABLES QUE LOS
CANALES PASIVOS PARA EL ION SODIO.LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA
PARA EL POTASIO ES MUCHO MAS ALTA QUE PARA EL SODIO.
1.-
COMPUERTAS
DE LOS
CANALES
PASIVOS
2.- LOS
CANALES
DEPENDIENTES
DE VOLTAJE
3.- LOS
CANALES
POR
LIGANDO
SE ABREN EN RESPUESTA A UN CAMBIO EN SU POTENCIAL DE MEMBRANA. ESTOS
CANALES PARTICIPAN EN LA GENRACION Y CONDUCCION DE LOS POTENCIALES
DE ACCION.
SE ABREN Y SE ABREN Y SE CIERRAN EN RESPUESTA A ESTIMULOS QUIMICOS
ESPECIFICOS. VARIEDAD DE LIGANDOS QUIMICOS COMO
NEUROTRANSMISORES, HORMONAS Y ALGUNOS IONES PARTICULAR PUEDEN
ABRIRLOS O CERRARLOS . EL NEUROTRANSMISOR ACETIL- COLINA. OPERAN EN
DOS FORMAS BASICAS. LA MOLECULA LIGANDO PUEDE ABRIR Y CERRAR POR SI
MISMA EL CANAL UNIENDOSE A UNA PORCION ESPECIFICA DE PROTEINA DEL
CANAL, COMO EN EL CASO DE LA ACETIL-COLINA. POR OTRO LADO EL
LIGANDO PUEDE ACTUAR INDIRECTAMENTE A TRAVES DE UN TIPO DE PROTEINA
DE MEMBRANA LLAMADO PROTEINA G, QUE ACTIVA OTRA MOLECULA SITUADA
EN EL CITOSOL, EL SEGUNDO MENSAJERO, QUE COMO RESPUESTA RIGE LA
APERTURA O EL CIERRE DE LA COMPUERTA DEL CANAL.

17. 4.- LOS
CANALES
ACCIONADOS
MECANICAMEN
TE
SE ABREN O SE CIERRAN TRAS UNA ESTIMULACION MECANICA DE UNA
VIBRACION COMO LAS ONDAS SONORAS , DE CAMBIOS O BIEN DEL
ESTIRAMIENTO DE UN TEJIDO DE FUERZA EJERCIDA DISTORSIONADA LA
POSICION DE REPOSO DEL CANAL Y ABRE LA COMPUERTA. ENTRE LOS
EJEMPLOS DE CANALES OPERADOS MECANICAMENTE ESTAN AQUELLOS
QUE SE ENCUENTRAN EN LOS RECEPETORES AUDITIVOS DEL OIDO, EN LOS
RECEPTORES QUE MONITORIZAN EL ESTIRAMIENTO DE LOS ORGANOS
INTERNOS Y EN LOS RECEPTORES PARA EL TACTO DE LA PIEL.

18. POTENCIAL DE LA MEMBRANA EN REPOSO

19. QUE ES EL POTENCIAL DE LA MEMBRANA
PARA QUE DOS CÉLULAS NERVIOSAS
INTERCAMBIEN INFORMACIÓN ES NECESARIO
QUE ÉSTAS MODIFIQUEN EL VOLTAJE DE SUS
MEMBRANAS, LO CUAL DARÁ COMO
RESULTADO UN POTENCIAL DE ACCIÓN. ES
DECIR, SE ENTIENDE POR POTENCIAL DE
ACCIÓN UNA SERIE DE CAMBIOS EN LA
MEMBRANA DEL AXÓN NEURONAL, QUE ES
LA ESTRUCTURA ALARGADA DE LAS
NEURONAS QUE SIRVE COMO CABLE.

20. POTENCIAL DE LA MEMBRANA EN REPOSO
IMAGINA QUE TOMAS DOS ELECTRODOS Y
COLOCAS UNO EN EL EXTERIOR Y EL OTRO EN
EL INTERIOR DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
DE UNA CÉLULA VIVA. SI HICIERAS ESTO,
PODRÍAS MEDIR UNA DIFERENCIA DE
POTENCIAL ELÉCTRICO O VOLTAJE ENTRE LOS
ELECTRODOS. ESTA DIFERENCIA DE POTENCIAL
ELÉCTRICO SE DENOMINA POTENCIAL DE
MEMBRANA.

21. AL IGUAL QUE LA DISTANCIA, LA DIFERENCIA DE POTENCIAL SE MIDE RESPECTO A UN PUNTO
DE REFERENCIA. EN EL CASO DE DISTANCIAS, EL PUNTO DE REFERENCIA PODRÍA SER UNA
CIUDAD. POR EJEMPLO, PODEMOS DECIR QUE BOSTON SE ENCUENTRA A 300300300
TEXT{KM}KMSTART TEXT, K, M, END TEXT AL NORESTE, PERO SOLO SI SABEMOS QUE NUESTRO
PUNTO DE REFERENCIA ES LA CIUDAD DE NUEVA YORK.

22. PARA EL POTENCIAL DE MEMBRANA DE LA CÉLULA, EL PUNTO DE REFERENCIA ES EL
EXTERIOR DE LA CÉLULA. EN LA MAYORÍA DE LAS NEURONAS EN REPOSO, LA
DIFERENCIA DE POTENCIAL DE LA MEMBRANA ES DE ENTRE 30 A 90 MV (UN MV ES
1/1000 DE VOLTIO), CON EL INTERIOR DE LA CÉLULA MÁS NEGATIVO QUE EL EXTERIOR.
ES DECIR, LAS NEURONAS TIENEN UN POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO (O
SIMPLEMENTE POTENCIAL DEE REPOSO) DE ENTRE -30MV A -90MV.

23. DEBIDO A QUE HAY UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL EN LA MEMBRANA CELULAR, SE DICE QUE
LA MEMBRANA ESTÁ POLARIZADA.
SI EL POTENCIAL DE MEMBRANA SE VUELVE MÁS POSITIVO QUE EL POTENCIAL DE REPOSO, SE
DICE QUE LA MEMBRANA SE DESPOLARIZA.
SI EL POTENCIAL DE MEMBRANA SE VUELVE MÁS NEGATIVO QUE EL POTENCIAL DE REPOSO, SE
DICE QUE LA MEMBRANA SE HIPERPOLARIZA.

24. DE DONDE PROVIENE
EL POTENCIAL DE REPOSO DE MEMBRANA ESTÁ DETERMINADO POR LA DISTRIBUCIÓN
DESIGUAL DE IONES (PARTÍCULAS CARGADAS) ENTRE EL INTERIOR Y EL EXTERIOR DE LA
CÉLULA, Y POR LAS DIFERENCIAS EN LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA HACIA
DIFERENTES TIPOS DE IONES.

25. TIPOS DE IONES QUE SE ENCUENTRAN EN LAS NEURONAS
EN LAS NEURONAS Y SU LÍQUIDO CIRCUNDANTE, LOS IONES MÁS ABUNDANTES SON:
IONES DE CARGA POSITIVA (CATIONES ): SODIO (NA+) Y POTASIO (K+)
IONES CON CARGA NEGATIVA (ANIONES): CLORURO (CL-) Y ANIONES ORGANICOS
EN LA MAYORIA DE LAS NEURONAS, EL K+ Y LO ANIONES ORGANICOS (COMO LOS DE LAS
PROTEINAS Y AMINOACIDOS ) SE ENCUENTRAN EN CONCENTRACIONES MAS ALTAS DENTRO
QUE FUERA DE LA CELULA. EN CAMBIO NA+ Y EL CL- GENERALMENTE SE ENCUENTRAN EN
CONCENTRACIONES MAS ALTAS FUERA DE LA CELULA. ESTO SIGNIFICA QUE ATRAVES DE LA
MEMBRANA HAY GRADIENTES DE CONCENTRACION ESTABLES PARA TODOS LOS TIPOS DE
IONES MAS ABUNDANTES.

26. COMO LOS IONES CRUZAN LA MEMBRANA
DEBIDO A SU CARGA, LOS IONES NO PUEDEN PASAR DIRECTAMENTE A TRAVÉS DE
LAS REGIONES DE LÍPIDOS HIDROFÓBICOS ("TEMEROSOS DEL AGUA") DE LA
MEMBRANA. EN CAMBIO, TIENEN QUE UTILIZAR CANALES DE PROTEÍNA
ESPECIALIZADOS QUE PROPORCIONAN UN TÚNEL HIDROFÍLICO ("AMANTE DEL
AGUA") QUE CRUZA LA MEMBRANA. ALGUNOS CANALES, LLAMADOS CANALES DE
FILTRACIÓN, ESTÁN ABIERTOS EN NEURONAS EN REPOSO. OTROS SE CIERRAN EN
NEURONAS EN REPOSO Y SOLO SE ABREN EN RESPUESTA A UNA SEÑAL.

27. ALGUNOS CANALES IONICOS SON
ALTAMENTE SELECTIVOS PARA UN TIPO DE
ION, PERO OTROS PERMITEN EL PASO DE
VARIOS TIPOS DE IONES. LOS CANALES
IONICOS QUE PERMITEN PRINCIPALMENTE EL
PASO DE K+ SE DENOMINAN CANALES DE
POTASIO Y LOS CANALES IONICOS QUE
PERMITEN PRINCIPALMENTE EL PASO DE NA+
SE DENOMINAN CANALES DE SODIO.
EN LAS NEURONAS, EL POTENCIAL DE REPOSO DE MEMBRANA DEPENDE PRINCIPALMENTE
DE MOVIMIENTO DE K+ A TRAVES DE CANALES DE FILTRACION DE POTASIO.

28. POTENCIALES GRADUADOS
Un potencial graduado es una pequeña
desviación del potencial de membrana que hace
que ésta se halle más polarizada (con el interior
más negativo) o bien menos polarizada (con el
interior menos negativo).
Se produce cuando un estímulo hace que
los canales activados mecánicamente o los
canales dependientes de ligando se abran o
cierren en la membrana plasmática de una
célula excitable.
Cuando la respuesta polariza
aún más la membrana (y
vuelve el interior más
negativo) que el potencial de
reposo.
Potencial graduado
hiperpolarizante
Potencial graduado
despolarizante
Cuando la respuesta torna a la
membrana menos polarizada
(hace el interior menos
negativo) que el potencial de
reposo.
Nunca se llegara a dar un
potencial de acción.
Si la sumatoria espacial y
temporal supera el potencial
umbral se dará el potencial
de acción.

29. En condiciones normales, los canales
activados mecánicamente y aquellos
dependientes de ligando pueden
estar presentes en las dendritas de
las neuronas sensitivas, y los canales
dependientes de ligando son
abundantes en las dendritas y en los
cuerpos celulares de las
interneuronas y las neuronas
motoras.
Por lo que, los potenciales graduados
se producen fundamentalmente en
las dendritas y en el cuerpo celular
de una neurona.
Son subumbrales, esto
es que no superan el
valor umbral, por lo
que se dispara un
potencial de acción.

30. SU AMPLITUD DECRECE CON
EL TIEMPO Y ESPACIO, A
DIFERENCIA DE UN POTENCIAL
DE ACCIÓN EN UNA CÉLULA
NERVIOSA, EN EL CUAL, A
AMPLITUD ES CONSTANTES.
Cuando un potencial
graduado se genera en las
dendritas o el cuerpo
celular de una neurona en
respuesta a un
neurotransmisor.
Los potenciales
graduados que se
originan en las
neuronas y en los
receptores sensitivos.
Aunque un potencial graduado individual sufre
conducción decremental, puede tornarse más fuerte
y durar más por la sumación con otros potenciales
graduados. Si dos potenciales graduados
despolarizantes se suman, el resultado neto es un
potencial graduado despolarizante más grande.
Los potenciales
graduados toman
distintos nombres, de
acuerdo con el tipo de
estímulo que los
origina y el lugar
donde se producen.
Potencial postsináptico
Potenciales generadores y potenciales receptores
Es el proceso por medio del cual se suman los
potenciales graduados.
Sumación Temporal
Sumación Espacial

31. GENERACIÓN DE LOS POTENCIALES DE ACCIÓN

32. EL POTENCIAL DE ACCIÓN ES UN PROCESO
FISIOLÓGICO QUE SE GENERA ENTRE LAS
NEURONAS, CON EL FIN DE TRANSMITIR
INFORMACIÓN Y EMITIR UNA RESPUESTA
MOTORA POR PARTE DE UN MÚSCULO.
ESTE ES UN PERÍODO CELULAR,
CARACTERIZADO POR LA ENTRADA DE
SODIO AL INTERIOR DE LA CÉLULA, Y LA
POSTERIOR SALIDA DEL POTASIO.

33. COMO SE GENERA
PARA QUE SE PUEDA GENERAR ADECUADAMENTE LA SEÑAL QUE SE TRANSMITE
ENTRE LAS NEURONAS, ES NECESARIO QUE LAS ESTRUCTURAS NERVIOSAS PASEN
POR DIFERENTES PASOS, LOS CUALES SON DESCRITOS A CONTINUACIÓN:
 PRIMERO ENCONTRAMOS EL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO (PR)
 DESPUÉS AUMENTAN LOS VALORES CREANDO A CONTINUACIÓN LA APERTURA
DE LOS CANALES POST SINÁPTICOS, ES DECIR DE LOS CANALES DEL SODIO.
 LA APERTURA DE LOS CANALES DE SODIO, SE GENERA GRACIAS A LA PRESENCIA
DE NEUROTRANSMISORES O POR LA EXCITACIÓN DE LAS CÉLULAS MEDIANTE
LOS IONES.
 LUEGO SE INTRODUCE EL SODIO AL INTERIOR DE LA CÉLULA. EN ESTE
MOMENTO, LA BOMBA SODIO-POTASIO NO TRABAJA MÁS.

34.  AHORA BIEN, CUANDO EL PR, SOBREPASA EL UMBRAL, DA COMIENZO AL
POTENCIAL DE ACCIÓN, ES DECIR A LA DESPOLARIZACIÓN. PERO PARA
QUE SE PRODUZCA LA DESPOLARIZACIÓN DE LA MEMBRANA, SE NECESITA
GRAN CANTIDAD DE SEÑALES ELÉCTRICAS.
 AL MISMO TIEMPO, LOS IONES DE POTASIO SALEN DE LA CÉLULA. ES
DECIR, QUE MIENTRAS EL SODIO ENTRA, EL POTASIO SALE.
 FINALMENTE, GRACIAS A LOS IONES DE POTASIO, SE DETIENE LA
DESPOLARIZACIÓN.
ANTES DE TERMINAR EL PROCESO LA MEMBRANA PRODUCE LA
REPOLARIZACIÓN, DEBIDO AL CIERRE DE LOS CANALES DE SODIO Y A LA
APERTURA DE LOS CANALES DE POTASIO. DESPUÉS DE TODO LO
MENCIONADO, SE VUELVE AL POTENCIAL EN REPOSO.

35. LOS POTENCIALES DE ACCIÓN QUE SE
GENERAN ENTRE LAS NEURONAS, SE DAN
CUANDO SE PRODUCEN VARIACIONES EN LOS
POTENCIALES ELÉCTRICOS, LOS CUALES A SU
VEZ PRODUCE UN CAMBIO DE LA
MEMBRANA EN REPOSO, PROVOCANDO LA
DESPOLARIZACIÓN DE LA MEMBRANA.
CUANDO OCURRE

36. DONDE OCURRE
OCURRE ENTRE LAS NEURONAS DEL SISTEMA
NERVIOSO, YA QUE ES ALLÍ DONDE SE NECESITA
QUE SE TRANSMITAN DIFERENTES
INFORMACIONES, CON EL FIN DE PRODUCIR
UNA RESPUESTA MOTORA O SENSITIVA.
ASÍ MISMO, ESTOS POTENCIALES DE ACCIÓN, SE
VAN GENERANDO POCO A POCO EN LAS
MEMBRANAS DE CADA NEURONA, HASTA
LLEGAR AL FINAL DE SU RECORRIDO.

37. PROPAGACIÓN DE LOS IMPULSOS NERVIOSOS
Para transmitir información entre distintos sectores
del cuerpo, los potenciales de acción de una
neurona deben trasladarse desde la zona gatillo,
donde se originan los axones terminales. Mantiene
su intensidad que se propaga a lo largo de la
membrana y depende de una retroalimentación
positiva.
El potencial de acción viaja a lo largo de la
membrana en forma similar a lo que ocurría con la
hilera de piezas. Aunque no se propaga el mismo
potencial de acción que se propaga a lo largo de
todo el axón. Se regenera una y otra vez en
regiones adyacentes de la membrana, a partir de la
zona gatillo hasta los axones terminales.
Movimiento electroquímico por la
membrana axonal, ayudados por la
bomba NaK, despolarizando la
membrana y estimulando con
neurotransmisores a la próxima
neurona transmitiendo el mensaje
por sinapsis. Luego la membrana se
repolariza y entra en periodo
refractario, es decir no conduce
otro impulso.
bomba de sodio-potasio

38. En una neurona, un potencial de acción puede
propagarse en esta dirección solamente (no se puede
propagar en dirección retrógrada hacia el cuerpo
celular porque cualquier región de la membrana que
acaba de sufrir un potencial de acción se encuentra
transitoriamente en período refractario absoluto y no
puede generar otro potencial de acción).
POTENCIAL DE REPOSO -70mV+
ESTÍMULO UMBRAL
POTENCIAL DE ACCIÓN -55mV
DESPOLARIZACIÓN DE LA mb
REPOLARIZACIÓN DE LA mb
PERIODO REFRACTARIO
IMPULSO NERVIOSO
LLEGA AL BOTON SINÁPTICO
A LA VESÍCULA SINÁPTICA
LIBERA NEUROTRANSMISORES
SINAPSIS
Cuanto mayor diámetro tienen
los axones a mayor velocidad se
propagará el potencial de acción
o impulso eléctrico.

39. Conducción continua
Es el tipo de propagación de los impulsos que se ha descrito e involucra despolarización y
repolarización paso por paso de cada segmento adyacente de la membrana plasmática.
Los iones fluyen a través de sus canales dependientes del voltaje en cada segmento adyacente de
la membrana. Por lo que la conducción continua se produce en los axones amielínicos y en las
fibras musculares. Los impulsos nerviosos se propagan con mayor rapidez en los axones
mielínicos que en los amielínicos.

40. Es un tipo especial de propagación de los impulsos
que tiene lugar en los axones mielínicos. Se
produce por la distribución desigual de canales
dependiente de voltaje. Algunos pocos de estos
canales se localizan en la región del axolema
cubierta por la vaina de mielina.
En contraste, en los nodos de Ranvier (donde no
hay vaina de mielina), el axolema tiene muchos
canales dependientes del voltaje.
Conducción saltatoria
Cuando un potencial de acción se propaga a lo
largo de un axón mielínico, una corriente
eléctrica (transportada por iones) fluye a través
del líquido extracelular que rodea la vaina de
mielina y a través del citosol, desde un nodo al
siguiente.
El potencial de acción del primer nodo origina
corrientes iónicas en el citosol y en el líquido
extracelular; dichas corrientes despolarizan la
membrana hasta el umbral y provocan la
apertura de los canales de Na+ dependientes del
voltaje del segundo nodo.

41. El flujo de corriente a través de la membrana que
se produce sólo en los nodos de Ranvier tiene dos
consecuencias:
1. El impulso parece “saltar” de un nodo al otro a
medida que cada área del nodo se despolariza
al alcanzar el umbral; de ahí el nombre de
conducción “saltatoria”.
2. La apertura de un número menor de canales y
sólo a nivel de los nodos, en vez de producirse
la apertura de muchos canales en cada
segmento adyacente de la membrana,
representa un modo de conducción más
eficiente en cuanto al gasto de energía.
FACTORES QUE AFECTAN LA
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
La velocidad de propagación de un potencial de
acción es afectada por tres factores principales.
1. Grado de desmielinización. Los potenciales de
acción se propagan más rápidamente a lo largo
de los axones mielínicos que los amielínicos.
2. Diámetro del axón. Los axones de mayor
diámetro propagan los potenciales de accion más
rápidamente que lo más pequeños, debido a su
área de superficie mayores.
3. Temperatura. Los axones propagan los
potenciales de acción a menor velocidad cuando
se enfrían.

42. Algunos moluscos y otros organismos contienen neurotoxinas, sustancias químicas que
producen sus efectos tóxicos actuando sobre el sistema nervioso. Una neurotoxina
particularmente letal es la tetrodotoxina (TTX), presente en las vísceras del pez globo
japonés. La Tetrodotoxina bloquea eficazmente los potenciales de acción introduciéndose
los canales de Na+ dependientes del voltaje, de manera que éstos no se pueden abrir.
Los impulsos nerviosos no pueden propagarse a través de la región bloqueada, por lo
que las señales de dolor no llegan al SNC.
El enfriamiento localizado de un nervio también puede producir un efecto anestésico, ya
que los impulsos se propagan a través de los axones con una velocidad menor cuando
éstos se enfrían.
CORRELACIÓN/NUEROTOXINAS Y ANESTÉSICOS
LOCALES

43. NUEROTÓXINAS
Las neurotoxinas son una clase extensa de sustancias químicas exógenas neurológicamente
dañinas3 que pueden causar efectos adversos en la función tanto del tejido nervioso en
desarrollo como en el maduro.
 El término neurotoxina deriva del griego antiguo (nevron) “nervio” y (toxikon) “toxina”.
También puede ser usado para clasificar compuestos endógenos que cuando están
presentes en concentraciones anormales pueden convertirse en neurológicamente tóxicos.
Aunque las neurotoxinas suelen ser neurológicamente destructivas, su habilidad para tener
como objetivo específico los componentes neurales es importante en el estudio de los
sistemas nerviosos.
La actividad de las neurotoxinas puede ser caracterizada por la habilidad de inhibir el control
neuronal sobre las concentraciones de iones a través de la membrana celular5 o la
comunicación entre las neuronas a través de la sinapsis.

45. CÓMO EVITAR SUSTANCIAS QUE DAÑAN EL CEREBRO
Las neurotoxinas bloquean los impulsos químicos de la comunicación neuronal:
Algunas lo logran interrumpiendo las membranas celulares (canales iónicos)
Otras anulan las moléculas que propagan la información entre neuronas
Las neurotoxinas, capaces de alterar y matar neuronas, están presentes en substancias usadas en
tratamientos médicos (radiaciones, medicamentos), metales pesados de pinturas y aleaciones,
alimentos y aditivos, plaguicidas, disolventes, productos de cosmética.
Todas las situaciones mencionadas pueden incluir pequeñas dosis de neurotoxinas (especificadas
entre paréntesis en cada caso) que, repetidas durante toda la vida, causan daños cerebrales y en
el sistema nervioso de adultos y, sobre todo, su descendencia.

46. Los niveles de exposición a neurotoxinas prevalecen debido al uso estratégico de muchas de
estas sustancias.
En casos extremos, como recién nacidos que han sido expuestos a neurotoxinas en el vientre
materno, los daños en el sistema nervioso central son permanentes e irreversibles, desde el
retraso mental a la epilepsia, problemas de memoria y distintos tipos de demencia (desde el
autismo al mal de Alzheimer).
Las neurotoxinas no son un invento de laboratorio. Están presentes en varios organismos,
sobre todo en bacterias, algas y animales que han desarrollado veneno como estrategia de
supervivencia.
NEUROTOXINAS EN EL VIENTRE MATERNO

47. Los anestésicos locales son fármacos que bloquean el dolor y otras sensaciones
somáticas. Algunos ejemplos de esas sustancias son la procaína (Novocaína®) y la
lidocaína, que pueden utilizarse para producir anestesia en la piel para suturar una
herida, en la boca durante un arreglo dental o en la región inferior del cuerpo durante el
parto.
Los anestésicos locales son fármacos capaces de bloquear de manera reversible la
conducción del impulso nervioso en cualquier parte del sistema nervioso a la que se
apliquen, originando una pérdida de sensibilidad y siendo la recuperación de la función
nerviosa completa una finalizado su efecto.
ANESTÉSICOS LOCALES

48. FACTORES QUE DETERMINAN LA ACCIÓN DEL ANESTÉSICO
LOCAL
La acción del anestésico local se verá condicionada por varios factores:
El tamaño/tipo de la fibra sobre la que actúa: la acción anestésica se aprecia sobre cualquier
membrana excitable, es decir, los anestésicos locales pueden actuar en cualquier punto de una
neurona (soma, dendritas, axón, terminación sináptica y terminación receptora), en cualquier
centro o grupo neuronal (ganglios, núcleos y áreas) e, incluso, en la membrana muscular y en
el miocardio.
Cantidad de fármaco disponible en el lugar de acción o concentración mínima inhibitoria: la
cantidad de fármaco disponible en el lugar de acción para que se materialice la interacción
anestésico-receptor, que será un factor crítico para que se produzca el bloqueo de la
conducción nerviosa.

49. APLICACIONES TERAPÉUTICAS
Los anestésicos locales son fármacos que logran una pérdida de sensibilidad localizada
y restringida, sin inducir una pérdida de conciencia ni del control central de las
funciones vitales. Estos fármacos tienen como principal objetivo suprimir los impulsos
nociceptivos, es decir, la supresión de la sensación dolorosa.
Su utilidad en la práctica clínica es amplia. Depende de la vía de administración, de la
técnica anestésica utilizada y de distintas indicaciones.

50. ANESTESIA SUPERFICIAL DE LA PIEL Y LAS MUCOSAS
Este tipo de anestesia, administrada por inyección intradérmica o subcutánea, actúa sobre
las fibras nerviosas sensitivas y surte efecto en un período muy corto de tiempo tras su
administración (2-5 min), prolongándose su capacidad anestésica durante 30-40 min.
Los activos más utilizados en este tipo de aplicaciones son la tetracaína y la lidocaína en
solución acuosa.

51. INFILTRACIÓN EXTRAVASCULAR E INTRAVASCULAR
Es el método de elección en los casos de cirugía menor. Se realiza mediante una inyección
del anestésico que difunde y afecta a las terminaciones nerviosas del tejido a anestesiar.
La infiltración intravenosa de un anestésico en un vaso de una extremidad requiere que
previamente se haya exanguinado dicha extremidad por compresión y se haya aplicado un
torniquete para evitar el paso del anestésico a circulación sistémica.

52. ANESTESIA EPIDURAL Y ESPINAL O INTRATECAL
Requiere la administración del anestésico en el espacio epidural y subaracnoideo del canal
raquídeo a nivel torácico, lumbar o caudal, respectivamente.
En anestesia espinal pueden utilizarse soluciones hiperbáricas obtenidas con glucosa (con una
densidad superior a la del líquido cefalorraquídeo), para asegurar la permanencia de la
solución al nivel deseado, dificultando así su difusión y paso a circulación sistémica.

53. Centro de bachillerato tecnológico (CBT)
CONCLUSIONES
DURANTE EL ESTADO DE REPOSO, LA BOMBA SODIO-POTASIO
MANTIENE UNA DIFERENCIA EN LA CARGA A TRAVÉS DE LA
MEMBRANA CELULAR. ESTO SE DEBE A QUE HAY MUCHOS
MÁS IONES DE CARGA POSITIVA FUERA DE LA CÉLULA QUE
DENTRO DE ESTA.
LA GENERALIZACIÓN DE LOS POTENCIALES DE ACCIÓN NOS
HABLA SOBRE COMO TRANSMITIR INFORMACIÓN Y EMITIR
UNA RESPUESTA MOTORA POR PARTE DE UN MUSCULO,
COMO DEBEMOS DE GENERAR ADECUADAMENTE LA SEÑAL
QUE SE TRANSMITE ENTRE LAS NEURONAS.
LA NEUROTOXINA Y LA ANESTESIA LOCAL ES CAPAZ DE
ALTERAR EL FUNCIONAMIENTO DEL SN. PARA LA
NEUROTOXINA ALEJA DE SU ESTADO HOMEOSTÁTICO Y
PONIENDO EN RIEGO SU VIDA. SUS ALTERACIONES PUEDEN
SER A NIVEL FISIOLÓGICO, MORFOLÓGICO O MANIFESTARSE
EN CAMBIOS DE COMPORTAMIENTO. EN CUANTO A LA
ANESTESIA LOCAL ES UNA TECINA QUE CON UNA MÍNIMA
PRACTICA ES FÁCIL, SEGURA Y COMODA PARA EL PACIENTE,
INCLUYE UNA REALIZACIÓN CORRECTA E INFORMANDO BIEN
A LOS PX.
Centro de bachillerato tecnológico (CBT)
A TRAVÉS DE ESTE TEMA PUDIMOS OBSERVAR LA UBICACIÓN Y LA
IMPORTANCIA DE LA SUSTANCIA BLANCA Y SUSTANCIA GRIS EN
NUESTRO ORGANISMO QUE PERMITEN LA COMUNICACIÓN ENTRE
ELLAS, AL IGUAL QUE LOS CANALES IÓNICOS QUE AYUDAN A
LLEVAR A CABO LOS ESTÍMULOS Y MENSAJES DENTRO DEL
SISTEMA NERVIOSO GRACIAS A LOS DIFERENTES CANALES QUE
NOS AYUDAN AL PASO DE IONES Y ASÍ LLEVAR A CABO
ADECUADAMENTE LAS FUNCIONES.
LOS TEJIDOS NERVIOSO, MUSCULAR Y GLANDULAR DEL SER
HUMANO SE CLASIFICAN COMO EXCITABLES, YA QUE SU
PRINCIPAL CARACTERÍSTICA ES LA CAPACIDAD PARA RESPONDER
ANTE UN ESTÍMULO CON UN CAMBIO EN LA MAGNITUD DE SU
POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO, Y SI EL ESTÍMULO POSEE
LA INTENSIDAD SUFICIENTE, GENERA POTENCIALES DE ACCIÓN
QUE SON SEÑALES ELECTROQUÍMICAS QUE SE PROPAGAN A TODO
LO LARGO DE LA CÉLULA.
CUANDO UNA NEURONA NO ESTÁ TRANSMITIENDO ACTIVAMENTE
UN IMPULSO NERVIOSO, ESTÁ EN UN ESTADO DE REPOSO, LISTA
PARA TRANSMITIR UN IMPULSO NERVIOSO.

54. Centro de bachillerato tecnológico (CBT)
¡Gracias!
“Representa simbólicamente el reloj
biológico del cuerpo y está asociada
con los conflictos relacionados con
el tiempo”.