Excitabilidad y Potencial de Acción

1. Realice un cuadro comparativo entre potencial de membrana en reposo y potencial de acción.

2. Nombre células animales excitables.

Son las células secretoras, musculares y neuronas.

3. Grafique un potencial de acción, nombre las partes del gráfico y los movimientos de iones asociados.

1. El estímulo induce la apertura de canales de Na+. Su difusión al citoplasma despolariza la membrana celular.
2. Al alcanzarse el potencial umbral se abren más canales de Na+. El aumento en la entrada de Na+ despolariza aún más la membrana.
3. Cuando el potencial alcanza su máximo (valores positivos) se cierran los canales de Na+.
4. La apertura de los canales de K+ permite la salida del catión y la repolarización de la membrana.
5. Tras un breve periodo de hiperpolarización, la bomba Na+/K+ restablece el potencial de reposo.

4. Defina umbral, estímulo, periodo refractario absoluto y periodo refractario relativo.

Umbral: es la condición que debe presentar un estímulo para poder alcanzar el impulso nervioso o potencial de acción.

Estímulo: Un estímulo es una señal externa o interna capaz de causar una reacción en una célula u organismo.

Periodo refractario absoluto: es el primer período de tiempo de un potencial de acción, y no responderá a ningún tipo de estímulo, por fuertes que estos sean.

Periodo refractario relativo: Es el segundo potencial de acción. Sin embargo, esto sólo se produce si un cierto umbral es alcanzado por el segundo estímulo. Se requiere un estímulo muy fuerte para iniciar un segundo potencial de acción.

Conducción del Impulso Nervioso y Sinapsis

1. Nombre los tipos de células nerviosas y una breve descripción de la función de cada una en el organismo.

• Neuronas: transmiten señales eléctricas denominadas impulsos nerviosos.
• Células gliales:
  • Astrocitos: protección, forman parte de la barrera hematoencefálica.
  • Oligodendrocitos: forman la vaina de mielina en el SNC, aceleración de la transmisión neuronal.
  • Células de Schwann: forman la vaina de mielina en el SNP, eliminar los desechos de otras células.
  • Microglia: protección contra microorganismos (inmunológico).
  • Ependimocitos: tapizan las cavidades por donde circula el líquido cefalorraquídeo en el SNC.

Partes de una neurona

• Axón: prolongación del soma que termina en los terminales axónicos o bulbo axónico. Puede estar recubierto por mielina o no, dependiendo de la fibra.
• Dendrita: capta la señal.
• Soma: genera el impulso.
• Nodos de Ranvier: espacios en la vaina de mielina que permiten la conducción saltatoria del impulso nervioso.

1. Analice la transmisión, generación y propagación del impulso nervioso en la neurona.

La dendrita capta la señal (actúan como antenas), el soma genera el impulso o potencial de acción y finalmente el axón lo transmite hacia los terminales axónicos.

Conducción: llega un estímulo, en este caso está sobre el umbral, y hace que se estimulen los canales de sodio para que ingrese y comienza la despolarización. Luego se comienza a extender esta apertura de canales de sodio para que se genere el potencial de acción hacia el resto del axón.

Axón angosto → señal más fuerte → menor tiempo de conducción
Axón ancho → señal menos fuerte → mayor tiempo de conducción

2. ¿Cuál es la importancia de la vaina de mielina?

Ayuda a que aumente la velocidad de conducción del impulso nervioso.

La cubierta de mielina aísla eléctricamente el axón y aumenta la resistencia eléctrica de la membrana: hay menor pérdida de señal conducida y mayor velocidad de conducción. Ayuda con la presencia de nodos de Ranvier (intercambio de iones).

⇒ Neurona no mielinizada: velocidad de conducción menor que la que está mielinizada.

3. ¿Qué es la conducción saltatoria del impulso nervioso?

El impulso nervioso comienza a desplazarse por el axón, llega al nodo de Ranvier y luego el potencial de acción va saltando de nodo a nodo de Ranvier.

↑ Velocidad de conducción (100 veces mayor)
↓ Movimiento de iones
↓ Gasto energético

4. ¿Qué son las fibras nerviosas? Nombre los tipos principales.

Desde el axón hacia atrás: Es el axón con la vaina de mielina y el nodo de Ranvier, en resumen, es la extensión del axón.

Fibras amielínicas: son más lentas.
Fibras mielínicas: son más rápidas.

5. Defina sinapsis.

Es un proceso de comunicación entre una neurona presináptica y una neurona postsináptica, donde se transmite información a través del impulso nervioso.

6. Haga un cuadro comparativo entre sinapsis química y eléctrica.

Sinapsis eléctrica: se transmite por contacto directo entre las dos neuronas, tenemos el terminal axónico y la otra célula debajo. Finalmente el impulso nervioso, en este caso la transmisión de iones se realiza a través de canales gap junctions (proteínas transmembranas que hacen paso de sustancias de una célula a otra).

Llega el impulso nervioso, este estimula el traspaso de iones a nivel de neurona presináptica y esos iones pasan a la otra célula (neurona postsináptica) y el paso de estos iones hace que se produzca otro impulso nervioso en la otra célula.

1. Desarrolle el proceso de sinapsis química.

Sinapsis química: viene el potencial de acción, se abren los canales de calcio, ingresa el calcio, el aumento del calcio estimula la liberación de estas vesículas que tienen neurotransmisores, que se liberan al espacio entre estas dos neuronas (espacio sináptico), viajan por difusión, llegan a su receptor y cuando ingresan acá se estimulan los canales de sodio o potasio para que se produzca el otro potencial en otra célula: se va transmitiendo de neurona a neurona.

→ Neurona pre y postsináptica no están relacionadas.

– Llega la señal (potencial de acción) por la neurona presináptica y activa los canales de calcio que están cerrados, cuando llega la señal se abren e ingresa el calcio, estimulando a la neurona presináptica a que libere estas vesículas que están dentro llenas de neurotransmisores, van al final de la célula y se fusionan con la membrana para que libere su contenido (por exocitosis) al espacio intersináptico. Los neurotransmisores fuera se mueven por difusión y llegan a los receptores de la neurona postsináptica, por lo que se abren los canales iónicos (sodio, potasio, cloro, etc.) y se despolariza y comienza el potencial de acción.

2. Indique los tipos de potenciales post-sinápticos y describirlos.

• PEPS (Potencial Excitatorio Postsináptico): produce una despolarización transitoria, no es capaz de producir un potencial excitatorio por sí solo, pero sí puede producir una leve despolarización, no llega al umbral. Ej: acetilcolina, glutamato.
• PIPS (Potencial Inhibitorio Postsináptico): inhibe, no permite la producción de un potencial de acción. Ej: glicina y GABA.

3. Explique cómo se produce la integración sináptica.

Si un único PEPS no induce un potencial de acción (porque tiene un potencial de acción muy leve) y un PIPS aleja a la membrana del umbral, ¿cómo se produce un potencial de acción en la neurona?

A través de la producción de sumación espacial, tienen que ser 3 neuronas que tengan potencial PEPS y la sinergia de las 3 producen el potencial de acción, con una sola o dos no se puede.

⇒ Si tuviéramos dos, en ese caso se anula el potencial de acción y no se produciría la sinapsis, ya que la suma de los potenciales está por debajo del potencial umbral, por lo que no se genera un potencial de acción.

4. Defina neurotransmisor.

– Es un mensajero químico que es liberado cuando el impulso viaja desde el cuerpo de la neurona hasta el axón hasta alcanzar una sinapsis.

– Es una sustancia química liberada selectivamente de una terminación nerviosa por la que, si se recibe en cantidad suficiente, produce una determinada respuesta fisiológica.