Tema 3; Base molecular de la función neuronal IV

En el momento que comienza el proceso se extiende por toda la neurona en ambas direcciones, lo que produce la fuga de iones perdiendo fuerza la señal eléctrica. Hay posibilidad de sumar señales tanto en el espacio como en el tiempo. El PPSE es el potencial postsinápticos excitador.

Las neuronas ganglionares o pseudomonopolares son aquellas que presentan una rama de la cual parten el axon y la dendrita, considerándose así iguales desde el punto de vista funcional. El potencial de acción se inicia en la zona de recepción sensorial de la dendrita. No presenta canales de sodio regulados por voltaje en el soma neuronal.

Salvo esta excepción, las demás neuronas se comienzan con el potencial de acción en el cono axonico. Hosgkin y Huxley predijeron que en la membrana neuronal del cono axonico debe de haber un paso de iones que produzcan el inicio del potencial de acción. El potencial de acción se divide en cuatro fases:

  • Ascenso: el potencial de membrana pasa desde -65 mV hasta 0 mV, mediante la despolarización de la membrana.
  • Supradescarga: continua el ascenso hasta llegar a un punto máximo donde comienza el descenso, para llegar finalmente a 0 mV.
  • Descenso: el potencial de membrana desciende desde 0 mV hasta -65 mV.
  • Infradescarga: se produce una hiperpolarizacion transitoria.

Se produce en un periodo de tiempo realmente corto que es del orden de 2 milisegundos. Estos cambios se producen por la despolarización de la membrana y por el cierre o apertura de los canales.

En primer lugar se produce la apertura de los canales de sodio regulados por voltaje. Estos canales se constituyen por cuatro subunidades pueden producir la apertura o cierre de estos. Cuando el potencial es de -65 mV la conformación de la subunidades produce el cierre del canal debido a que es la conformación más estable, sin embargo cuando el potencial alcanza los   -40 mV los canales de sodio se abren. El canal de sodio presenta tres estados diferentes que son el abierto, cerrado  e inactivado. El paso de cerrado a abierto se produce cuando el potencial de membrana alcanza        -40 mV. El paso de abierto a inactivo es mediante una proteína inactivadota que se une al canal inactivándolo. El paso de inactivo a cerrado se produce cuando hay un cambio de potencial y la membrana llega al potencial de reposo. Cuando el canal esta inactivado, no influye que este abierto o cerrado, ya que no hay flujo de iones. La apertura y cierre dependen de una compuerta.

El canal de sodio abierto produce la fase de ascenso. Cuando el canal de sodio se pasa a inactivo se produce la apertura de los canales rectificadores de potasio. Cuando este se abre sale el potasio de la célula produciendo el descenso de potencial pasando por las fases de supradescarga y descenso.

descarga

La fase de ascenso y la primera parte de supradescarga dependen de la apertura de los canales de sodio, la cual es la etapa más rápida.

Los canales de potasio son los responsables de la repolarizacion, regulación del voltaje y se abren cuando el potencial de membrana supera un determinado umbral.

Hay un periodo refractario debido a la inactivacion del canal de sodio. Hay neuronas que producen trenes de potenciales de acción. Los potenciales normales se producen con una frecuencia de 1 Hz, cuando hay una estimulación pasamos a un intervalo de entre 50 y 100 Hz, tenemos un máximo que es de 1000 Hz, debido a que hay un periodo refractario.

El potencial de acción sucede en el cono axonico. Para poder transmitirse el potencial de acción que es una onda se debe de autoalimenta para poder llegar al botón sináptico. Para que esto ocurra tras la primera despolarización se produce la apertura de los canales de sodio regulados por voltaje y a medida que se transmite se produce la apertura de nuevos canales de sodio hasta llegar al botón sináptico. El potencial no retrocede debido a que los canales pasan a inactivados cuando el potencial avanza.

Tenemos dos tipos de transmisión del potencial que son la rápida y la lenta. En la rápida alcanzamos velocidades de hasta 120 m/seg y se transmite mediante las neuronas mielinicas. La opción lenta llega a velocidades de    1 m/seg y se transite por neuronas amielinicas. Para obtener rapidez tenemos dos opciones que son que el axon sea gordo y que se recubra por mielina. En el caso de invertebrados han adaptado las fibras amielinicas mediante un ensanchamiento llegando a un axon de 800 μ de diámetro lo cual produce un aumento de velocidad. En los vertebrados se produce un recubrimiento de células de los axones. Estas células son los oligodendrocitos y células de Schwann. El espacio que queda entre las células se denomina nodo de Ranvier. La transmisión en este tipo es saltatoria, debido a que los canales de sodio se localizan en los nodos y el potencial va de nodo en nodo.

Una vez que el potencial de acción llega al boto sináptico abre los canales de calcio y produce la fusión de las vesículas con la membrana, lo que produce la liberación del neurotransmisor.

Una neurona típica recibe estímulos desde diversas fuentes. La función fundamental de la neurona es integrar toda la información y producir una respuesta que sigue la regla del todo o nada. Los potenciales de acción siempre tienen la misma amplitud. El procesamiento de respuestas graduales se produce porque la neurona genera potenciales de acción con diversas frecuencias, dependiendo de la intensidad de estimulación.

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