Potenciales de acción - created from Mind Map

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se considerarán los eventos que ocurren en un punto en un axón, cuando una región pequeña de la membrana del axón se estimula de manera artifi cial y muestra respuesta con cambios de las permeabilidades a iones. Los cambios resultantes del potencial de membrana a este punto se detectan mediante electrodos de registro colocados en esta región del axón. La naturaleza del estímulo in vivo (en el cuerpo) y la manera mediante la cual los eventos eléctricos se conducen hacia diferentes puntos a lo largo del axón, se describirán en secciones posteriores.

Periodos refractarios

Propiedades de cable de las neuronas

Cuando la membrana del axón se ha despolarizado hasta una magnitud umbral las compuertas de Na+ se abren, y la membrana se hace permeable al Na+.

Ley del todo o nada

Codificación para la intensidad del estímulo

Esto permite que entre Na+ al axón mediante difusión, que despolariza más la membrana (hace el interior menos negativo, o más positivo). Las compuertas para los canales de Na+ de la membrana del axón están reguladas por voltaje y, así, esta despolarización adicional abre más canales de Na+ y hace a la membrana aún más permeable al Na+. Como resultado, puede entrar más Na+ a la célula e inducir una despolarización que abre aún más compuertas de Na+ reguladas por voltaje. De este modo se crea un asa de retroalimentación positiva lo que hace que el índice de entrada de Na+ y de despolarización se acelere de una manera explosiva.

El aumento explosivo de la permeabilidad al Na+ suscita una reversión rápida del potencial de membrana en esa región desde −70 mV hasta +30 mV. En ese punto los canales para Na+ se cierran lo que causa un decremento rápido de la permeabilidad al Na+; esa es la razón por la cual, en la parte superior del potencial de acción, el voltaje no llega a alcanzar el potencial de equilibrio de +66 mV para Na+

Una vez que una región de la membrana del axón se ha despolarizado hasta un valor umbral, el efecto de retroalimentación positiva de la despolarización sobre la permeabilidad del Na+ y de la permeabilidad del Na+ sobre la despolarización, hace que el potencial de membrana aumente hacia alrededor de +30 mV.

El tiempo que los canales de Na+ y K+ permanecen abiertos es independiente de la fuerza del estímulo de despolarización. Así, la amplitud (el tamaño) de potenciales de acción es de todo o nada.

Los canales sólo se abren durante un periodo fi jo porque pronto se desactivan, un proceso que difi ere de simplemente cerrar las compuertas. La desactivación ocurre de manera automática y dura hasta que la membrana se ha repolarizado.

Dado que los potenciales de acción son eventos de todo o nada, un estímulo más fuerte no puede producir un potencial de acción de mayor amplitud. El código para la fuerza del estímulo en el sistema nervioso no es modulado por amplitud (AM). Cuando se aplica una fuerza de estímulo mayor a una neurona, se producen con mayor frecuencia potenciales de acción idénticos (se producen más por segundo). Por consiguiente, el código para la fuerza del estímulo en el sistema nervioso está modulado por frecuencia (FM).

Si un estímulo de una intensidad dada se mantiene en un punto de un axón, y lo despolariza hasta el umbral, se producirán potenciales de acción en ese punto a una frecuencia dada (número por segundo). Conforme aumenta la fuerza del estímulo, la frecuencia de los potenciales de acción producidos en ese punto aumentará en consecuencia. A medida que se producen potenciales de acción con frecuencia creciente, el tiempo entre potenciales de acción sucesivos disminuirá, pero sólo hasta un intervalo de tiempo mínimo. El intervalo entre potenciales de acción sucesivos nunca se hará tan corto como para permitir que se produzca un nuevo potencial de acción antes de que el precedente haya fi nalizado.

La causa del periodo refractario absoluto ahora se entiende en el ámbito molecular. Además de las compuertas reguladas por voltaje que abren y cierran el canal, el canal de iones puede tener un polipéptido que funciona como un aparato de “esfera y cadena” que cuelga desde su lado citoplasmático

Si un par de electrodos estimuladores produce una despolarización demasiado débil como para causar la abertura de compuertas de Na+ reguladas por voltaje —esto es, si la despolarización está por debajo del umbral (alrededor de −55 mV)—, el cambio del potencial de membrana estará localizado entre 1 y 2 mm del punto de estimulación.

Las propiedades de cable de las neuronas son su capacidad para conducir cargas a través de su citoplasma. Estas propiedades de cable son bastante inadecuadas porque hay una alta resistencia interna a la propagación de cargas, y porque muchas cargas escapan del axón a través de su membrana.

Por tanto, si un axón tuviera que conducir sólo por medio de sus propiedades de cable, ningún axón podría medir más de 1 mm de longitud. El hecho de que algunos axones tienen una longitud de 1 m o más sugiere que la conducción de impulsos nerviosos no depende de las propiedades de cable del axón.