Hola, buenas tardes. Vamos a ver el último tema del primer parcial de la
asignatura de Fundamentos de Psicobiología y vamos con el tema 7, bases de
la comunicación neural. ¿De acuerdo? Vamos a abrir los documentos. Muy
bien. Entonces, aquí vamos a ver temas fundamentales. Es el último antes
de ir a examen, de presentaros al examen. Recordad que os queda muy poquito
y que las semanas de exámenes, la primera semana es del día 22 al 28 de
enero y la segunda semana de exámenes es del 5 al 11 de febrero. Bueno,
los sábados no. Mirad un calendario que tengáis. Mirad el calendario que
tengáis de exámenes en el foro de la asignatura. Muy bien. Ahora, ¿qué
vamos a ver aquí? Vamos a ver las bases de la comunicación neural.
¿Cómo se comunican las neuronas? Vamos a ver lo que es el potencial
eléctrico de las membranas. Sabéis que hay dos potenciales, dos maneras
de comunicarse de las neuronas. Una que es el potencial de membrana y otro
que es el... Perdón. Uno que es a nivel eléctrico y otro que es a nivel
químico. El potencial de reposo, las bombas iónicas. Para el
mantenimiento de las diferencias de concentraciones dentro y fuera de la
membrana para que ésta se despolarice. El potencial de acción, la
propagación del potencial de acción. La comunicación entre neuronas, la
sinapsis, la sinapsis química. Los potenciales posinápticos, excitadores
e inhibidores. La integración neural, tipos de neurotransmisores y
farmacología de la sinapsis química. Vamos a ver la introducción.
Página 185. ¿Qué nos dicen aquí? Pues más que nada, simplemente que el
sistema nervioso central está formado por una gran red de neuronas que
reciben información del medio ambiente en función del estímulo que yo
externo o interno la comunicación neural se da. Esta información procede
del medio ambiente. Las órdenes efectoras y cualquier otro tipo de
información neural son traducidas, transducidas o traducidas a un código
o lenguaje único que es utilizado por las células del sistema nervioso,
en este caso las neuronas y otras células del organismo. El sistema
nervioso utiliza este código para representar información tan diversa
como el sonido. El sonido, el olor, el color, un pensamiento o una
emoción. ¿Vale? Para que me llegue información a mi sistema nervioso
central y mis neuronas se despolaricen y se comuniquen entre ellas,
necesito interpretar códigos que aparecen fuera del organismo para ver
qué señal me da y en función de eso interpreto una realidad, interpreto
una emoción, interpreto una reacción, interpreto cualquier señal.
¿Vale? El código de este sistema nervioso es el código de la mente. El
sistema nervioso está basado en dos tipos de señales, una que es
eléctrica y otra que es química. ¿Vale? Las señales eléctricas se
deben a las propiedades particulares que presenta la membrana neuronal.
¿Vale? Generalmente, la mayoría de estas señales se originan en las
dendritas y en el soma de la neurona. Ya lo hemos visto, ¿eh? Estas
partes, ¿eh? Y en la recepción de información, mientras que otras se
producen en el axón, ¿eh? Depende, ¿eh? La señal eléctrica originada
en el axón, se origina en el axón, es conducida a lo largo de todo ella y
a partir de aquí como si fuera un cable eléctrico hasta que alcanza los
terminales presinápticos y botones terminales donde desencadena la
liberación de sustancias químicas al espacio extracelular. Esto lo vamos
a ver. Y las señales químicas, que sean los neurotransmisores, actúan
como mediadores en la transmisión de información entre neuronas. ¿De
acuerdo? Entender que la neurona se comunica primero a nivel eléctrico,
cuando se despolariza, cuando llega esa señal y la conductancia eléctrica
llega a toda la neurona y luego libera neurotransmisores y así se
comunican de una a otra. Se van como... ¿Sabéis lo que es el rellevo?
Pasar el relevo. ¿No habéis visto...? En este tipo de deporte, en un tipo
de deporte que van corriendo y se van pasando como un palo, ¿vale? Pues
esto, los palitos serían la comunicación química entre neuronas. Pero
para que se ve esa comunicación química, primero se da eléctrica,
despolariza la neurona y a partir de ahí deja un neurotransmisor y la otra
neurona posináptica lo que hace es absorber esos neurotransmisores o
inhibirlos, que esto ya lo veremos. ¿Vale? El número estimado de neuronas
en el sistema nervioso humano se sitúa en torno a 100.000 millones. Vuelvo
a repetir, 100.000 millones. ¿Vale? Bien. El potencial eléctrico, ¿cómo
funciona esto? Página 186. A ver si lo entendemos bien. Bien, esto es un
poquito difícil al principio, pero luego se pilla rápido, ¿eh? El
potencial eléctrico de las membranas, ¿vale? La membrana significa la
piel de la neurona. Tiene fuera, digamos, el contorno de fuera, ¿vale? De
la neurona. La neurona no deja de ser una célula más del cuerpo humano,
¿eh? simplemente que es, ella trabaja diferente de otro tipo de células,
¿sí? Entonces, ¿cómo se comunican entre ellas las neuronas? ¿Vale?
Fijaros, esto es como si aquí, ¿vale? Aquí aparecen las dendritas, que
son estas cositas de aquí, esto sería el núcleo de la célula y esto
sería el soma, el cuerpo, y esto es el botón terminal, ¿vale? Imaginar
que aquí hacen un corte, ¿vale? Y esto lo amplían con una lupa, ¿sí? Y
ven la piel de la neurona, fijaros. Esto sería la piel de la neurona.
¿Vale? Y entonces a partir de aquí, por la parte externa de la neurona,
si hacen un corte, veréis que esta es la parte extracelular, sería lo que
hay aquí fuera, y esta parte de aquí es la intracelular, lo que hay
dentro de la neurona, ¿vale? Y a partir de aquí, la piel de la neurona se
llama membrana celular, ¿vale? Fuera del exterior de la célula, aparecen
cationes, ¿sí? Iones, iones. Y estos iones, ¿vale? Son dos, los
cationes, que son con el símbolo positivo, que son de color lila, y los
aniones, que son en símbolo negativo, ¿vale? Por eso sabéis que el dicho
este de dos signos iguales se repelen y dos signos diferentes se atraen,
¿vale? Pensad que cuando la cantidad... La cantidad de iones, tanto
cationes como aniones, dentro de la célula, ¿vale? Son en formato más...
Imaginaos que dentro de la célula todo aparece en negativo, ¿vale? Y
aquí hay una... En el exterior de la célula todo aparece en positivo.
¿Qué pasaría? Que entonces lo que haría la célula es transportar más
cationes o aniones dentro o fuera de la membrana celular, ¿vale? Imaginar
que esto es, ¿cómo os lo diría?, como si los polos opuestos se
acercaran. Entonces, ¿cómo pueden viajar de la parte de dentro de la
neurona? ¿Vale? Y ¿cómo pueden salir o entrar estos iones dentro o fuera
de la neurona? Esto es a nivel eléctrico y es como cuando se despolariza
la neurona y funciona. Vamos a verlo un poquito más definido, ¿vale?
Bien, entonces. ¿Cómo se comunican las neuronas entre sí? A través de
su membrana transformando la señal para ser transmitida a otras neuronas,
¿vale? A través de la membrana se comunican las neuronas, ¿sí?, y a
nivel eléctrico, ¿vale? Estas moléculas presentan una carga ión. Iones
son cargas, cargas de voltaje, ¿vale?, ¿sí? Estas cargas si son del
mismo signo se repartirán. Repelen y si son de diferente signo se atraen.
Si más, más se repelen, más, menos se atraen o menos, más se atraen,
más, más se repelen, menos, menos se repelen, ¿vale? El que puede ser
cation será negativa y anión, perdón, cation será positiva y anión
será negativa, ¿vale?, ¿de acuerdo? En la figura 7-1 que aparece aquí
hay una distribución de cargas eléctricas. A ambos lados de la membrana.
Esto es fuera de la membrana y esto es dentro de la membrana, ¿vale?
¿Vale? La desigual distribución de las cargas eléctricas entre el
interior y el exterior celular origina una diferencia de potencial
eléctrico, este no es químico, eléctrico, o de carga eléctrica entre
ambos lados de la membrana, que recibe el nombre de potencial de membrana o
voltaje de membrana. A partir de ahora, siempre que usan de potencial de
membrana, significa que la membrana se va a despolarizar o va a tener una
carga de iones al interior o al exterior y esta va a ser eléctrica. El
potencial de membrana puede adoptar diferentes valores según el estado que
se encuentre la neurona. La neurona adquiere diferentes estados, siendo uno
de ellos el potencial de reposo. Cuando hablamos de potencial de reposo,
significa que la neurona está sin activar en reposo, que es la diferencia
de potencial que presenta la membrana. Cuando está inactiva, en reposo,
potencial de reposo, la neurona está reposando, inactiva. Como puede verse
en la figura, en este caso se acumula un exceso de cargas negativas en el
interior celular. Mirad, hay más cargas negativas de color naranja en el
interior celular que en el exterior. ¿Veis? Si contáis, son 2, 3, 4, 5,
6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Son 20 cargas negativas y
aquí habrá muchas más cargas positivas. Entonces, ¿qué va a pasar? Que
va a pasar algo aquí, ¿eh? ¿Vale? Entonces, como puede verse la figura,
en el caso se acumula un exceso de cargas negativas en el interior de la
célula, mientras que en el exterior se concentra un mayor número de
cargas positivas. Sin embargo, tanto el exceso de cargas negativas como las
cargas positivas no se distribuyen de forma regular. En el interior de la
célula. Sino que se acumulan respectivamente en la parte interna y externa
de la neurona, ¿vale? O de la membrana, en este caso, ¿vale? Esta
propiedad de la membrana para acumular cargas positivas eléctricas de un
signo al lado y cargas del signo opuesto en el lado contrario recibe el
nombre de capacitancia. ¿Vale? Repito, la propiedad que tiene la membrana
para acumular cargas positivas eléctricas de un signo en un lado y cargas
del signo opuesto en el lado contrario recibe el nombre de capacitancia,
¿eh? Capacitancia, ¿de acuerdo? Sigamos. Entonces, esta distribución de
las cargas se debe a su vez a los movimientos que experimentamos
directamente. Que experimentan diversos iones a través de la membrana
hacia el interior o hacia el exterior celular. Movimientos que se ven
afectados por dos fuerzas. Una de carácter químico, que es la difusión,
y otra de carácter eléctrico, que actúa en función de la carga
eléctrica del ión, ¿vale? ¿Qué significa esto? Que en función del
voltaje, ¿vale? Dará... Normalmente la neurona funciona por estos dos
movimientos, ¿eh? Por estas dos fuerzas. Una de carácter químico, que es
la difusión, y otra de carácter eléctrico, que actúa en función de la
carga eléctrica del ión. ¿Ok? Los iones, ¿eh? ¿Vale? Entonces, la
fuerza de difusión determina el movimiento de las partículas desde la
región de mayor concentración... ...de menor concentración. Repetimos,
la fuerza de difusión, cómo va a activar esta fuerza, la fuerza de
difusión, determina el movimiento de las partículas. Si hay mucha fuerza
de difusión, las partículas van a ir desde regiones de mayor
concentración hacia las regiones de menor concentración, lo que se
denomina movimiento a favor del gradiente. La fuerza eléctrica o presión
electrostática ejerce una fuerza de refunción entre partículas con las
mismas cargas eléctricas. Por ejemplo, los cationes se repelen entre sí
sin una fuerza de atracción entre cargas eléctricas de distinto signo.
Los cationes y los aniones, cationes en positivo y aniones en negativo, se
atraen entre sí. Es como decir... Es como decir dos polos opuestos se
atraen. Cuando el movimiento de una partícula a través de la membrana se
ve afectado tanto por la fuerza eléctrica como por la fuerza química, se
dice que depende del gradiente electroquímico. ¿Vale? ¿De acuerdo?
Quiere decir que cuando el movimiento de una partícula a través de la
membrana se ve afectado por la fuerza eléctrica como por la química, como
es habitual, se dice que depende del gradiente electroquímico. ¿Vale?
Cuando es química y eléctrica. ¿De acuerdo? Entonces, los movimientos
iónicos a través de la membrana no están determinados por el gradiente
electroquímico, sino por la permeabilidad de la membrana a otros
diferentes iones. Tenemos que entender, y ya hemos visto en diferentes...
Bueno, no sé si lo hemos visto, espero que sí, sino en este tema. Hay que
entender que la membrana celular son dos membranas y aquí actúan como una
barrera en la que no deja entrar cualquier cosa la membrana. Vamos a ver
una cosa, voy a verificar si lo vemos en el tema 6, que me parece que sí
que lo vimos en el tema 6, pero no sé si se ve en el tema 7 de qué está
compuesta esta membrana. Sí, recordad que en el tema 6, en la página 157,
venía la estructura básica de membrana neuronal, que estaba compuesta por
una doble capa de fosfolípidos, la molécula fosfolípida consta de dos
zonas, la cabeza en rojo, mira, esta es la membrana celular y consta de
dos, de una doble capa de fosfolípidos, fosfolípidos aquí.
Fosfolípidos, mira, fijaros que es como si fueran cerillitas, me acuerdo
que os dije que eran como cerillitas. La molécula fosfolípida consta de
dos cabezas, la cabeza en rojo es la parte hidrófila, mientras que las
colas son de ácidos grasos, en naranja, no tienen sitios de unión para el
agua, son hidrófobas. ¿Qué significa? Que esto de aquí está realizado
con, o sea, está compuesto, de esta membrana, son, digásemos... repelen
todo lo que sería el agua ¿vale? lo que hace es no dejar salir el
líquido de la membrana ni hacia afuera ni que le entre cualquier cosa
necesitarán siempre proteínas ¿vale? y ese canal iónico para que puedan
entrar y salir los aniones y cationes y cualquier tipo de sustancia ¿de
acuerdo? esto tenerlo en cuenta esto lo vimos en la página 157 en la
figura 6.3 además la membrana neural tiene diferentes tipos de proteínas
insertadas en ella ¿vale? algunas de estas proteínas forman canales que
permiten el paso de distintas sustancias otras transmiten una señal al
interior de la neurona cuando determinadas moléculas se unen a ellas en la
superficie externa de la membrana y en otros casos las proteínas de
membrana actúan como transportadoras bombeando sustancias entre ambos
lados de la neurona y repasar eso si no os acordáis ¿eh? para entender
esto tenemos que saber bien bien cómo funciona esta doble capa de membrana
celular ¿eh? en este caso ¿vale? entonces sigamos ¿eh? sigamos, entonces
cuando tiene que entrar en los movimientos iónicos a través de la
membrana no solo están determinados por el gradiente electroquímico sino
también por la permeabilidad de la neurona de la membrana en este caso a
los diferentes iones ¿vale? el movimiento de los iones a través de la
membrana celular está regulado por proteínas especializadas entre las que
se encuentran los canales iónicos que forman poros acuosos un poro acuoso
para que penetre el agua ¿vale? o canales de membrana que permiten el paso
de los iones a través de ellas Y son proteínas transportadoras
denominadas bombas iónicas las que hacen que esos cationes puedan entrar,
¿vale?, o esas sustancias o lo que tenga que entrar ahí, ¿vale?, ¿sí?,
que transportan esas moléculas entre ambos lados de la membrana contra el
gradiente de concentración. O sea, si en estas membranas no aparecen estas
proteínas que dejan que se adhieren a esta membrana celular y no entran
estas proteínas, pues no entraría nada de fuera a dentro ni de dentro a
fuera, ¿vale? Necesitan este canal iónico para entrar, ¿eh?, esta
permeabilidad de membrana. Y esto se denomina bomba iónica, ¿eh? Si no
hay una bomba iónica que deja entrar, bombear. O cationes o aniones o
iones por donde sea no pueden entrar, ¿eh?, ¿de acuerdo? Entonces, muy
importante, todo depende de la permeabilidad de la membrana, ¿sí?, ¿eh?,
canales iónicos y bombas iónicas, ¿eh?, que son aquellas que se unen a
proteínas transportadoras, ¿vale?, y van en función en contra del
gradiente de concentración, ¿eh?, ¿vale?, en contra del gradiente de
concentración significa si hay muchas bombas iónicas. Si hay mucha
concentración de positivos fuera y negativos dentro, eso se atraerá, se
atrae, ¿eh?, eso hay un gradiente, va en función del gradiente de
concentración. Los diferentes valores que adopte el potencial de membrana
depende de los movimientos iónicos que se produzcan a través de las
membranas y de los canales iónicos. como resultado de los cambios en la
permeabilidad de la membrana y de la actividad de las bombas iónicas.
Estos pueden ser, uno, el potencial de reposo o, dos, el potencial de
acción o impulso nervioso. ¿Qué significa el potencial de acción o
impulso nervioso? Cuando está la neurona en potencial de reposo está
dormida, quieta, y cuando se activa, cuando se cambian las cargas de iones
afuera o adentro, entonces se produce el potencial de acción. Potencia la
acción de la membrana, se despolariza y lo que hace es excitarse, ¿vale?
¿De acuerdo? Y, pues, conectarse con otra, ¿eh? ¿Vale? ¿De acuerdo? Se
da un impulso nervioso y luego un impulso, en función del impulso
nervioso, descarga, pues, un impulso químico y, en función de esto,
saldría el neurotransmisor. ¿Vale? Esto es mucho más complejo y vamos a
verlo así de poquito. La capacidad de las neuronas para responder mediante
este tipo de señales eléctricas se llama excitabilidad, ¿vale? Capacidad
de las células para responder a este tipo de señales son excitabilidad,
¿vale? Venga, seguimos. Palabras claves del gradiente de concentración,
¿vale? Es la diferencia de concentración de molécula entre una región y
otra el gradiente de concentración hay más concentración de iones
positivos o negativos, ¿eh? ¿Vale? Y todo va en función de la membrana
celular, ¿vale? El gradiente eléctrico, que son las fuerzas eléctricas,
¿eh? O química electroquímico electroquímico, perdón fuerza eléctrica
o química que determina el movimiento de moléculas de iones extraídos de
la membrana, ¿vale? El canal iónico son las proteínas insertadas en la
membrana que hacen que este haya un orificio poro central que comunique el
citoplasma con el exterior de la célula, ¿vale? Y en función de ahí
permite el paso de los iones a través del gradiente de concentración,
¿eh? A favor del gradiente. Leído que su interior es hidrofilio, ¿vale?
Hidro de agua, ¿eh? ¿Vale? Los canales iónicos son en buena medida
específicos para cada tipo de ión y pueden ser dependientes del ligando o
de potencia o de potencial eléctrico de voltaje. Y las bombas iónicas son
proteínas transportadoras insertadas en la membrana celular que
transportan iones entre ambos lados de la membrana. De la neurona, de la
barrera. En el interior o en el exterior, en función del gasto de
energía. Reciben el nombre de iones para que transportan. Ver bombas o de
potasio. Bueno, esto ya lo tenemos hablado. Sigamos. Potencial de reposo.
Aquí significa que la neurona todavía está en retos, ¿vale? Página
187, ¿eh? Vamos a ver. Bueno, antes de seguir quiero explicaros que los
iones... ...son las cargas, ¿vale? Esas cargas positivas o negativas. Y
que la distribución de los iones entre el interior depende de dos factores
y de tres tipos de fuerza. Una, la fuerza de difusión. Dos, la presión
electroestática. Y la 3, la función de permeabilidad de esa membrana.
¿Vale? Venga, seguimos. A ver, ¿qué es el potencial de reposo? Pues el
potencial de reposo es el estado de la mínima actividad que tiene una
neurona, que ni recibe ni emite ningún tipo de estímulo. La actividad
mínima de reposo es de 60 a 70 mV, que son el voltaje de esa neurona.
¿Vale? mV son minivoltios. ¿De acuerdo? ¿Sí? O sea, cuando está en
reposo está de 60 a 70. ¿De acuerdo? Todos los iones que se distribuyen
asimétricamente de un lado a otro de la membrana se van a mover a favor
del graso. La diente. ¿Qué significa? Pues en contra de las fuerzas
eléctricas o químicas que lo empujen. El potencial de reposo depende de
sus iones en su total. Cuando uno solo se mueve, afecta al total. Solo que
se mueva un ion de aquí hacia adentro o hacia afuera, afecta de que entre
o salga otro. ¿Vale? Aquí tenéis el canal iónico. Este canal y esta
proteína que está insertada en esta membrana celular. Interior de la
célula, exterior de la célula. ¿Vale? Aniones proteicos intracelulares.
En la figura 7-2 se encuentran representadas diferentes células
concentraciones de iones entre su interior y exterior. El cation que se
encuentra en mayor concentración en el interior celular respecto a los
demás es el de potasio. A partir de ahora K+. ¿Vale? Mientras que en el
exterior, el ión positivo en mayor concentración es el sodio, Na. ¿Vale?
Los aniones más abundantes. O sea, el interior celular. Son moléculas
proteicas orgánicas, A-, ¿vale? Son moléculas proteicas orgánicas,
¿vale? Como el aspartato, el acetato y el purivato, ¿vale? Mientras que
en el exterior celular es más abundante el cloro. Al existir diferentes
concentraciones de iones y, por tanto, de cargas eléctricas, dentro y
fuera de la célula, estos tienden a moverse a favor del gradiente
electroquímico. En función de eso, se van entrando y van saliendo, van
entrando y van saliendo, ¿vale? A favor del gradiente electroquímico, en
función de la descarga que haga, o eléctrica o química. La membrana en
estado de reposo es mucho más permeable al potasio que al sodio. Aunque
esto no significa que sea totalmente permeable al potasio. En reposo hay
más concentración. En reposo hay más concentración de potasio. Cuando
la neurona está en reposo, hay más concentración de potasio dentro de
ella, ¿vale? Sí, tenedlo en cuenta esto. Puede ser una pregunta de
examen, ¿eh? En reposo 60-70 a un MV y la membrana en estado de reposo es
más permeable, deja entrar más el potasio que el sodio, ¿vale? Aunque no
significa que no entre nada de sodio, ¿de acuerdo? Venga. Bombas iónicas.
Bombas iónicas para el mantenimiento de las diferencias de las
concentraciones de iones entre ambos lados de la membrana. Página 188. Y
dice así. La diferencia de potencial a través de la membrana se mantiene
gracias a un mecanismo que se encarga de restablecer las distintas
concentraciones entre ambos lados de la membrana. Dicho mecanismo está
constituido por las denominadas bombas iónicas. Que las tenéis aquí,
¿eh? Bombas iónicas. ¿Eh? Bomba sodio y potasio, fijaros bien, ¿eh?
Dicho mecanismo está constituido por la bomba iónica, que se encarga de
restablecer las concentraciones iónicas entre ambos lados de la membrana,
¿eh? ¿Quién se dedica a restablecer estas concentraciones de iones? Las
bombas iónicas, ¿vale? ¿Vale? Estas son proteínas transportadoras
insertadas en la membrana celular que bombean o transportan ciertos iones a
través de la membrana, no todos, ¿eh? Sino son selectivas. Este tipo de
transporte se llama transporte activo. Pues estas bombas transportan iones
en contra de su gradiente de concentración. Repito, en contra de su
gradiente de concentración, ¿vale? Las que conllevan un gasto de energía
que se proporciona. Por las moléculas ATP, adenosina y fosfato, ¿eh?
Principalmente de energía en muchos otros procesos biológicos, ¿vale?
¿Vale? Este transporte activo necesita ATP, energía para darse, ¿vale?
Aquí tenéis el ATP, ¿vale? Aquí tenéis el calcio y aquí tenéis N-A,
N-A, que es sodio, sodio, sodio, sodio, potasio, potasio, ¿eh? Fijaos
bien. Fijaos en las flechas. Ahora explicaremos todo esto bien, ¿eh?
Fijaros que esta es la parte, esta celular, esta es la bomba sodio-potasio
y ahora veremos cómo funciona, ¿eh? Con estas, esta doble capa
fosfolípida de la neurona, la membrana celular. Entonces, la bomba
sodio-potasio o ATPasa, ¿vale? Expulsa tres iones, expulsa, ¿eh? Expulsa,
saca afuera. ¿Veis la flecha que saca? Tres iones de calcio, sodio hacia
el exterior, saca tres y mete dos de potasio, saca tres iones de calcio y
entra dos de potasio. ¿Veis que aquí el calcio, hay una flecha que lo
saca? Tres de calcio y introduce dos de potasio. ¿Vale? Repito, la bomba
sodio-potasio expulsa tres iones de calcio, la bomba sodio-potasio,
perdón, expulsa tres iones de sodio hacia el exterior e impulsa dos iones
de potasio hacia el interior, saca tres de sodio y mete dos de potasio en
contra del gradiente de concentración, ¿Qué significa? Que esto no lo
hace el gradiente de concentración, no lo hacen los iones directamente,
sino que lo hace esta bomba iónica, lo hace esta proteína, esta proteína
específica, que es la bomba sodio-potasio y que hace que esta neurona vaya
en contra del gradiente de concentración. ¿Vale? ¿De acuerdo? A este
tipo de bombas se le llama bomba electrogénica. ¿Por qué? Porque
constituyen la creación de una diferencia de potencial en ambos lados de
la membrana. ¿Vale? Al expulsar al exterior tres cargas positivas e
impulsar hacia el interior únicamente dos de negativas, queda en el
interior una carga negativa sin equilibrar, por lo que en este lado de la
membrana se acumula un exceso de cargas negativas. ¿Vale? El papel de la
bomba sodio-potasio es fundamental para el restablecimiento de las
concentraciones de iones a ambos lados de la membrana, tras la generación
de potencial de acción. Cuando hablemos de potencial de acción significa
que se despolariza la célula, la neurona, y entonces lo que hace es
actuar, ¿vale? Sale de su estado de reposo. Bueno, esto normalmente suele
también salir en los exámenes, lo de la bomba sodio-potasio. ¿Qué
tenéis que tener en cuenta? Pues que la bomba sodio-potasio expulsa tres
iones de sodio hacia el exterior, en positivo, y mete dos de calcio hacia
el interior, ¿vale? Y lo que hace es acumular un exceso de cargas
negativas. ¿Vale? El papel de la bomba sodio-potasio es fundamental para
el restablecimiento de las concentraciones de iones a ambos lados de la
membrana, tras la generación de potencial de acción. Esto significa que
después del potencial de acción, lo que hace la bomba sodio-potasio es
restablecer un poco el equilibrio de esta célula, ¿vale? De esta neurona,
¿eh? Para que ella pueda volver un poco a estar en equilibrio, ¿eh? Y
necesita siempre el ATP porque es la energía que le da para funcionar.
Para esta célula, ¿de acuerdo? Bueno, el potencial de acción. Ahora
vemos qué pasa cuando la neurona empieza un poco a funcionar, ¿eh?
¿Vale? Cuando... ¿Qué es el potencial de acción? Es una descarga
eléctrica que transmite un impulso de una neurona a la siguiente neurona,
facilitando la comunicación entre neuronas. Y esto se le llama sinapsis.
¿Dónde se inicia? Primero se inicia en el cono axónico, ¿sí? Luego va
al axón, del axón va al botón terminal y del botón terminal se libera
un neurotransmisor, ¿vale? Cuando hay una liberación de neurotransmisor
se llama químico ya, ¿vale? ¿De acuerdo? ¿De acuerdo? Entonces, fijaros
que aquí están los neurotransmisores, ¿eh? Que serían, por ejemplo,
aquí en la hendidura aparecerían esos neurotransmisores. Entonces, desde
el cono axónico, ¿vale? Desde el axón se daría la comunicación de
axón al botón terminal, ¿vale? ¡Pam! Saldría por aquí y se daría
el... ...digásemos el potencial de acción, ¿eh? ¿Vale? Potencial de
acción. Es una señal eléctrica que constituye la unidad básica del
código utilizado por el sistema nervioso para la transmisión de la
información. Es una rápida inversión de potencial de membrana, ¿eh? El
potencial de membrana va rápido desde la situación de reposo, de forma
que este adopta un valor positivo de aproximación de unos 50%. ...de 60
mV, que se debe a la apertura y cierre de los canales iónicos dependientes
de voltaje. Se denomina también impulso nervioso, ¿eh? El potencial de
acción, fijaros que cuando está en reposo, habíamos dicho que el reposo
era de 60 a 70 mV, ¿eh? O milivoltios, ¿eh? mV. Y cuando está en
acción, se da E más 50, ¿vale? Y aquí eran menos... ...60 a 70 mV,
¿vale? Repasar esto porque también... Puede que haya alguna pregunta de
esto, ¿eh? Cualquier cosa es, ¿vale? Es posible, ¿sí? Entonces, el
potencial de membrana representa, pues eso, ¿eh? Cuando está inactiva,
¿vale? El potencial de membrana adopta un valor negativo que constituye un
potencial de reposo, ¿vale? Hay más carga negativa en su interior. Sin
embargo, la llegada de la información procede de otras neuronas, procede,
hace que esto haya un cambio de potenciación de reposo y de
hiperpolinización hace que las neuronas se vuelvan todavía más
inactivas, ¿eh? Cuando hay una hiperpolinización significa que la neurona
está súper inactiva, ¿eh? ¿Vale? Hiper, muy inactiva. Y es más
difícil que pueda responder a la transmisión de la información. Por el
contrario, cuando la despolarizamos, la despolarización aumenta, la
probabilidad de que la neurona responda para transmitir información a otra
crece, ¿vale? Y recibe el nombre de potenciación de acción o impulso
nervioso, ¿vale? La potenciación de acción es más rápida, ¿eh?
¿Vale? 50 mv, valor negativo del potencial de reposo que va en el
potencial de reposo es menos 60, menos 70 mv, ¿vale? En este caso, la
magnitud de la despolarización, es suficiente para que el potencial de
membrana alcance el denominado umbral de excitación o potencial de umbral,
¿vale? Ahora vamos a ver mejor, ¿eh? El potencial de acción sigue el
denominado ley del todo-nada. Si se produce, tiene que cumplir el mismo
valor sin aumentar ni disminuir, o todo o nada. O llega a ese nivel o no
llega, ¿vale? Cambios en este potencial de acción. Vamos a... Esto ya, la
verdad es que, un momentito, es más complicado, ¿eh? Un segundo. Cambios
en el potencial de membrana. ¿Qué pasa cuando cambia el potencial de
membrana durante el potencial de acción? Entonces, fijaros mucho en el
gráfico de la página 191, ¿eh? Sí, esto es un poco complicado de
entender. ¿Sí? Para que se dispare un potencial de acción es necesario
que la despolarización inicial tenga una magnitud determinada, ¿vale?
¿Vale? Imaginaos que hay una neurona que está en reposo. Para que se
despolarice tiene que haber una magnitud determinada. De forma que el
potencial de membrana alcance un umbral de excitación o potencial de
umbral. Aproximadamente de menos 55 mV. Fijaros, ¿eh? La línea aquí, la
línea azul que os aparece en la gráfica de, perdón, en la figura 7-4 de
la página 191 os aparece este color azulito de aquí. Y esto sería el
potencial de membrana que sería de menos 55 mV. Como habíamos dicho
antes, ¿eh? ¿Vale? Muy bien. Si el potencial de membrana no alcanza este
valor se produce un umbral de excitación. Entonces solamente pequeñas
despolarizaciones. Imaginar que está a menos, ¿eh? Entonces serían
pequeñas despolarizaciones. Ni siquiera se movería. ¿Vale? ¿De acuerdo?
Fijaros, ¿eh? A menos 55. ¿Vale? Esto es el potencial de membrana, ¿eh?
¿Vale? Entonces, si el potencial de membrana se vuelve más negativo, solo
se producen hiperpolarizaciones, que significa que no se va a excitar
jamás de lo jamás es esa neurona. O sea, está hiperpolarizada. Fijaros,
¿eh? A partir de menos 5, todo lo que llegue de aquí a aquí,
hiperpolarización, ¿vale? De aquí, de 55 hacia abajo, ¿vale? De esta
rayita azulita, que sería menos 55, hiperpolarización. No se excitaría
la neurona, ¿eh? No funcionaría. Estaría en reposísimo, ¿vale?
Alcanzando el umbral de excitación, el potencial de membrana adopta
progresivamente... ...un valor positivo de aproximadamente más 50 mV.
Ahora vamos al 50 mV, ¿sí? En un milisegundo, para posteriormente volver
a adoptar un milisegundo después un valor negativo. O sea, aquí está en
negativo a menos 55. Imaginar que ahora sube a más 55, hasta aquí arriba,
¿eh? En un milisegundo. Fase ascendente y fase descendiente, ¿vale? Aquí
hay... ...el umbral de excitación y cambios de despolarización. Luego lo
veremos. Entonces, imaginar de menos 55 a más 55, que sería hasta aquí,
¿eh? Hasta la fase esta ascendente rojita. Y aquí se daría ya la
despolarización. Ahora lo vemos, ¿eh? Tras un breve periodo en el que el
potencial de membrana se encuentra hiperpolarizado a menos 90, ¿eh? Sería
aquí hiperpolarizado, menos 90, se adopta el valor de menos 70. ¿MV? De
la situación de reposo, ¿eh? Estaría en reposo aquí, ¿eh? ¡Pah! Aquí
estaría en reposo. Estos rápidos y súbitos cambios de potencial de
membrana respecto al potencial de reposo constituyen un potencial de
acción. Imaginaros. Aquí estaría en reposo, ¿vale? Aquí subiría hasta
55, ¿vale? En esta fase que sería ascendiente y cuando luego se va a la
fase descendiente cambia el potencial de acción dentro de la membrana
llega a menos 55 en el potencial de acción y aquí disminuye hasta casi
90, ¿eh? Hiperpolarización. Y esto va siendo así en menos de un
milisegundo, ¿eh? ¿Vale? Estos rápidos y súbitos cambios en el
potencial de membrana respecto al potencial de reposo constituyen un
potencial de acción. El periodo en el que se produce la despolarización y
la rápida inversión del potencial de membrana hasta alcanzar el valor
más 50 este de aquí arriba, ¿eh? Se denomina fase de despolarización o
fase de ascendente, ¿eh? Esto sería más, hasta más 55, 50 fase
ascendente. Y mientras que el periodo en el que el potencial de membrana
vuelve a adquirir el valor negativo del potente del potencial de reposo se
llama fase de repolarización o fase descendente, ¿lo veis? Va bajando, va
bajando, va bajando. Hay unos cambios de despolarización y lo que hace es
bajar y aquí se queda completamente quieta hasta volver otra vez a los
menos 55, ¿de acuerdo? Y se vuelve a adquirir ese valor negativo del
potencial. Y se llama fase de descendente o repolarización. Pues en esta
fase la neurona vuelve a polarizarse negativamente. Cuando se polariza
negativamente es que está en reposo o en fase de hiperpolarización y
cuando se excita a partir de menos 55 y empieza a crecer por la fase
ascendente hasta 50, se está despolarizada. Y cuando está a menos 90
está... Vamos, cago. ¿De acuerdo? Así aparece este potencial de acción,
esos cambios en la membrana. Esto suelen preguntarlo también en el examen.
Estados de los canales de sodio y potasio dependientes de voltaje durante
el potencial de acción. ¿Qué pasa con estos potenciales y estos canales
de sodio y potasio mientras se despolariza la neurona? Página 192. En esta
supergráfica también lo explica muy bien. Dice, primero, en estado de
reposo tanto los canales de sodio y de potasio permanecen cerrados. ¿Vale?
Uno. Aquí está. Esto está en reposo. ¿Veis que estos canales de sodio y
potasio están cerrados? Ni entra ni sale nada. Está en reposo. Está a
menos 55. Aquí lo veis. Esta gráfica es igual que esta. Pero simplemente
aquí os enseñan los canales de sodio y potasio. ¿Vale? El que sería...
El de color azul sería el sodio y el potasio sería el amarillo. ¿Vale?
Dos. Vamos al dibujo 2, este de aquí. Cuando la despolarización inicial
permite que el potencial de membrana alcance el umbral de excitación, se
abren los canales de sodio. Ya empieza a crecer un poco, ¿eh? De menos 55.
Va subiendo, va subiendo, va subiendo y ya se empiezan a abrir un poco esos
canales de sodio. ¿Sí? ¿De acuerdo? 3, 3, esto de aquí. Cuando ya se
van acercando en la fase esta de subida, que se llama fase ascendente y va
subiendo más o menos ya en dirección positiva, ¿vale? Hacia los 50,
¿vale? Ahí, perdón, aquí, ¿vale? En la parte 3 se abren también los
canales de potasio que requieren una magnitud mayor de despoblización que
los de sodio, que los de, sí, que los de sodio. ¿Vale? ¿Veis? Se van
abriendo cada vez más, ¿de acuerdo? Luego el 4, ya fijaros que aquí en
la parte 4, fijaros esto que la florecita ya está totalmente abierta, lo
de la zona de sodio, ¿vale? Y dice en el 4, cuando se ha producido la
rápida inversión del potencial de membrana y este adopta un valor
positivo de aproximadamente 50, más o menos son los 50, más 50, los
canales de sodio pasan al estado de inactivación. Se cierran los canales
de sodio, ¿vale? Mientras que los de potasio permanecen abiertos. Estos se
cierran y estos se abren, ¿vale? Sí, sí, esto en el 4, ¿eh? Los
canales, estos, sí, estos se cierran y estos se abren, perdón, estos se
cierran y estos se abren, ¿eh? ¿Vale? Vale, pues aquí, perfecto. Venga,
a la 5. Posteriormente los canales de sodio pasan al estado de
inactivación, al estado de cerrados, permaneciendo abiertos todavía los
de potasio, ¿vale? Aquí aparece lo de potasio, todavía está bien
abierto. proyectos. Aquí veis ya está en la fase de decreciente, aquí
estamos a cero y aquí vamos bajando hasta la fase 6 que durante un breve
periodo el potencial de membrana se encuentra hiperpolarizado, ya está
completamente en reposo volviendo poco tiempo después a lo característico
del potencial de reposo. Y en la fase 7 cuando vuelven al estado más o
menos de menos 55 se cierran finalmente los canales de potasio. Esto lo
suelen preguntar también en el examen, hay preguntitas. ¿En qué fase de
los estados de sodio y potasio se cierran? Muy bien. ¿A qué pueden
deberse estos cambios tan rápidos la diferencia de potencial a través de
la membrana? ¿Por qué hay estos cambios tan rápidos? Al apertura y el
cierre de los canales de sodio y de potasio. Aquí veis que aquí si está
abierto este canal sale potasio, aquí calcio, sodio y aquí entra o sale.
Los canales iónicos dependientes de voltaje sólo se abren ante un cambio
de voltaje de la membrana. Sólo se abren estos canales cuando hay un
cambio de voltaje. Un canal es una proteína en forma de túnel. Esto
sería, ahí está, la proteína en forma de túnel para entrar o salir.
Los canales iónicos reciben el nombre de canales dependientes de voltaje,
perdón, de sodio dependientes de voltaje. Pues se abren y se cierran
según los cambios que experimenta el potencial de la membrana. La apertura
de canales de calcio dependientes de voltaje. Estos canales también
responden a cambios en el potencial de la membrana, aunque se diferencian
de los de sodio, entre otros factores, en el tiempo de apertura y en el
cierre desde el inicio de la despolarización. El cambio en la proporción
de iones que entran y salen de la neurona se produce cuando el potencial de
membrana alcanza el umbral de excitación. Cuando se va excitando la
membrana van entrando o saliendo en función del voltaje de esta membrana.
Al comienzo de la fase descendiente, cuando ya comienza la fase
descendiente, que se despolariza, se hiperpolariza. Cuando se despolariza y
vuelve a bajar otra vez, el potencial de acción, los canales de sodio no
pueden ser abiertos y la neurona no puede generar un nuevo potencial de
acción para responder a una nueva información. Por lo que se dice que la
membrana se encuentra en periodo de refractario absoluto. Esto también es
una buena pregunta de examen. Al comienzo de la fase descendiente, cuando
ya le toca bajar. El potencial de acción y los canales de sodio no pueden
ser abiertos y entonces no se puede generar un nuevo potencial de acción.
Y esto se le llama, por lo que se dice que la membrana se encuentra en un
periodo refractario absoluto. Al final de la fase descendiente se produce
una caída brusca del potencial de la membrana hasta menos 90. Que lo
tenéis aquí. Menos 90 sería. Menos 80. Menos 90 sería bajar y volver a
subir. ¿Sí? ¿Vale? Y esto nos dice que esto tiene un valor de menos 70
MV del potencial de reposo, ¿vale? De entre menos 90 y menos 70. Durante
este periodo de tiempo, el potencial está hiperpolarizado. La neurona es
capaz de responder, pero necesita una mayor magnitud de despolarización
para generar el potencial de acción. Unos 30 MV desde menos 90 a menos 55,
frente a unos 15 desde menos 70 a menos 55. Por ello, este periodo recibe
el nombre de periodo refractario relativo, ¿de acuerdo? El relativo es
este de aquí, de la fase descendiente, cuando la neurona se hiperpolariza
y necesita otra vez volver a... Tiene este... Tiene que generar esta
despolarización, ¿vale? Esta mayor magnitud de despolarización.
Entonces, la propagación del potencial de acción. ¿Cómo se propaga el
potencial de acción? 193, 194. A ver, la propagación del potencial de
acción. El potencial de acción se propaga hacia todas direcciones, pero
no retrocede. ¿Vale? Hacia todas las direcciones, pero no retrocede. Ya
que los canales de sodio de la zona se despolariza primero, están activos.
Una vez se hace la despolarización, no retrocede hacia detrás. ¿Vale? Se
excita directamente y no retrocede. ¿Vale? ¿Por qué? Porque los canales
de sodio, ¿vale? Están cerrados. ¿Vale? Entonces, la propagación del
potencial de acción consiste... precisamente la conducción del potencial
de acción a lo largo del axón, fijaros aquí a lo largo del axón ¿sí?
bien, desde el cono axónico hasta los botones terminales, desde el cono
axónico desde aquí hasta los botones terminales, ¿sí? la conducción
del potencial de acción cumple con la ley del todo o nada es decir, ¿qué
significa esto de la ley del todo o nada? si se produce el potencial de
acción siempre conserva el mismo valor, sin aumentar ni disminuir hasta
que alcanza los botones terminales ¿de acuerdo? el potencial de acción a
diferencia de otras señales eléctricas se regenera a lo largo del axón y
esta capacidad de regeneración es independiente de la longitud del axón
por lo que se dice que el potencial de acción se propaga de forma activa y
aquí tenéis una foto que os he puesto que se ve muy bien ¿vale? esta no
aparece en el libro esta sí pero está ¿vale? para que se entienda bien
fijaros que aquí esto sería el bueno el axón ¿de acuerdo? y esto sería
el potencial de membrana en reposo, normalmente siempre hay una carga
negativa dentro de la neurona y una carga mayor positiva cuando está en
reposo el potencial de acción sería desde aquí hacia adelante, nunca de
hacia adelante hacia atrás ¿eh? la despualización durante el potencial
de acción hace que se abran los canales de sodio adyacentes ¿vale? se
abren ¿vale? esto es lo que hacen es abrirse y este ¿veis? este
movimiento de la figura en color azul iría hacia adelante seguirían para
allá seguirían para allí y se acabarían yendo para aquí entonces el El
potencial de acción se propaga hacia todas las direcciones, pero no
retrocede. ¡Pam! Para adelante. ¿Vale? Adelante y para adelante. Esto es
el mismo dibujo con diferentes movimientos. ¿Vale? Entonces, en la figura
7-6 aparece el proceso por el que se propaga el potencial de acción y el
impulso nervioso hacia el axón. ¿Vale? Esto es lo mismo que yo os he
hecho aquí. Este dibujito es lo mismo que esto de aquí. ¿Lo veis?
¿Vale? Aquí hay un microelectrodo que le han puesto de estimulación para
que veáis que dentro de la célula toda la carga es negativa. ¿Lo veis? Y
los canales de potasio estarían aquí. En función de cómo va pasando
esta carga, 1, 2 y 3, van estos canales a estar cerrados. Lo que hacen es
no dejar salir. ¿De acuerdo? Vamos a ver un poco. Un poquito más aquí.
La despolarización producida mediante el microelectrodo. Aquí os han
hecho como un pequeño experimento, como si le metieran un electrodo y
pudieran, de estimulación, pudieran estimular estas bombas, estas
proteínas y ver cómo funciona esta estumbral de excitación. ¿Veis? La
flecha va hacia adelante. Estumbral de excitación. La despolarización
producida mediante el microelectrodo de la estimulación desencadenada, la
apertura de canales de sodio. Dependientes de voltaje, ¿sí? La entrada
masiva de sodio y el disparo de un potencial de acción, 1. Esto aparecía
en 1. ¿Vale? ¿Veis que aquí la carga al entrar, la carga cambia de
negativo a positivo? ¿Lo veis? Y esto hace que vaya hacia adelante el
potencial de acción. La despolarización, ¿eh? Tras el disparo del
potencial de acción, la salida de iones, sodio, potasio, ¿verdad? Sí. De
potasio, ¿sí? Permite al potencial de membrana recuperar su valor
negativo, ¿eh? Al mismo tiempo, las corrientes despolarizadas de los iones
de sodio fluyen por el interior del axón, desencadenando nuevamente el
proceso de otros puntos de la membrana. ¿Veis aquí? En función de lo que
va entrando, ¿vale? Estos van saliendo hacia afuera, ¿veis? Van saliendo
de la membrana y esto lo que hace es una potenciación de acción y va
cambiando el voltaje, ¿sí? Tras el disparo de la potenciación, la salida
de iones, sodio, potasio, ¿perdón? Permite al potencial de membrana
recuperar el valor negativo. Al mismo tiempo, las corrientes de
despolarización de sodio fluyen por el interior del axón, desencadenando
nuevamente un proceso a otros puntos de la membrana axonal. Dos y tres.
Uno, dos y tres. A otros puntos. Un punto, dos puntos y tres puntos de la
membrana. La propagación del potencial de acción siempre se realiza hacia
adelante y nunca hacia atrás. Es decir, no se genera nuevamente en la zona
de la membrana donde se acaba de generar. Ello se debe a que la generación
de un potencial de acción existe un periodo en el que la membrana neural
es incapaz de responder y producir un nuevo potencial de acción. Este
periodo recibe el periodo de periodo refractario, cuando realmente la
neurona, una vez que se ha dado la carga eléctrica, Se ha despolarizado,
no puede volver a excitarse, no puede ir para atrás otra vez, sino que ha
de dar todo ese mecanismo eléctrico. ¿A qué se debe esta refractariedad,
ese periodo de refractariedad de no moverse, de estar en reposo? Se debe,
de esta zona de membrana donde se ha producido el potencial de acción, se
debe, uno, a la inactivación de los canales de sodio y a la
hiperpolarización tras el disparo del potencial de acción. Esto también
normalmente lo suelen preguntar en los exámenes. Esto aparece en la
página 194 o 195. Bueno, pues aquí lo vamos a dejar, ¿vale? Porque... Es
un poquito denso y vamos a continuar, no sé, yo supongo que ya el martes
en tutoría queda muy poco para explicar. Y al martes os acabo de explicar
este trocito de nada, porque es un tema que la verdad es que no queda
mucho. Una vez lo entiendes, no es muy difícil, pero al principio sí que
es verdad que se las trae. Bueno, por lo menos habremos acabado casi, casi.
Vamos, todo el libro, ¿eh? Ya es un récord dar todas las tutorías de
todo el libro porque te las diría con la asignatura. Bueno, que paséis
una buena noche y nos vemos el martes en tutoría, que el martes
próximo... Martes, día 16 de febrero, ¿de acuerdo? O sea, la última
tutoría. Venga, un abrazo a todos, que vaya bien.