Capítulo 4:

 El reposo y la acción

CANALES QUE PARTICIPAN EN EL POTENCIAL DE REPOSO

El potencial de reposo es el voltaje a través de la membrana de una célula no estimulada. Todos los potenciales transmembranales se expresan como el interior relativo al exterior y hay presencia de los canales activo sy pasivos de potasio

El potencial de reposo es negativo y varía entre -65 a -90 mV en neuronas. Esta causado principalmente por la tendencia de los iones potasio a seguir su gradiente de concentración, desenmascarando un pequeño exceso de carga negativa al interior celular. Otros iones contribuyen poco al mantenimiento de este potencial. La fuerza electroquímica que lleva a un ión cruzar la membrana es la diferencia entre el potencial de reposo y el potencial de equilibrio del ión. El potencial de equilibrio para un ión es el potencial en el que no hay un flujo neto de iones a través de la membrana. Se puede calcular el potencial de equilibrio para iones individuales usando la ecuación de Nernst, o para varios iones con la ecuación de Goldman.

CUALES SON LOS CANALES QUE INTERVIENEN EN EL POTENCIAL DE ACCIÓN Y COMO FUNCIONAN CADA UNO DE ELLOS

Un PA es una inversión del potencial de membrana con una duración menor a 1 ms y llega hasta +30 mV. Obedece a la regla de todo o nada: un estímulo debe ser lo suficientemente grande como para despolarizar a la neurona por encima del valor umbral, si no se alcanza el umbral no hay disparo, si rebasa el umbral, el PA siempre tiene el mismo tamaño. Las neuronas no pueden excitarse durante la despolarización y son difíciles de excitar durante la repolarización. Estos constituyen los períodos refractario absoluto y relativo que limitan la velocidad máxima de disparo y restringen la propagación del PA en una sola dirección.

Los canales iónicos dependientes de voltaje son proteínas transmembranales selectivas a un ión y sensibles al voltaje, existen en dos estados intercambiables: abiertos o cerrados dependiendo del voltaje transmembranal.

Los canales de sodio dependientes de voltaje son glicoproteínas transmembranales que se encuentran en casi todas las células excitables. Normalmente están cerradas y se abren cuando la membrana se despolariza por encima de un valor umbral, permitiendo que los iones de sodio penetren a la célula. Esto causa la fase de despolarización en el PA. Después de 0.5 a 1 ms, los canales regresan a su estado inactivado en el que el sodio ya no es permeable. Esto, aunado a la poca permeabilidad de la membrana al sodio cuando el potencial transmembranal es positivo limita la amplitud de la espiga. La inactivación de los canales de sodio cuenta para el período refractario absoluto.

Los canales de potasio dependientes de voltaje son responsables de la inflexión negativa del PA y la subsecuente hiperpolarización. Estos canales se activan en la despolarización y permiten a los iones potasio salir de la célula, lo que hace que el interior se haga menos positivo. Finalmente el potencial de membrana regresa al valor de reposo y los canales de potasio se cierran o inactivan de manera dependiente del tiempo.

El PA se propaga activamente a una velocidad constante y sin pérdida de la amplitud a todo la largo del axón. Debido a que la zona activa, donde se genera el PA tiene diferente carga que las zonas adyacentes se generan flujos de corriente de los circuitos locales que despolarizan la membrana adyacente de manera que el PA avanza, no se propagan hacia atrás debido al período refractario.

Conducción del PA

La velocidad de conducción en axones no mielinizados es entre 0.5 y 2 m s-1. La velocidad es proporcional a la raíz cuadrada del diámetro del axón. Los axones mielinizados conducen con mayor rapidez porque los flujos de corriente de los circuitos locales se dan alrededor de la capa aislante de mielina de manera que solo la membrana axónica en los nodos de Ranvier se despolariza para generar un PA, los PAs parecen saltar de un nodo al siguiente. La velocidad de conducción e proporcional al diámetro del axón y varía entre 7 a 100 m s-1.

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