Potencial de Membrana

Potencial de Membrana:

Potencial de membrana: Una importante diferencia es que se relaciona con la descarga eléctrica a ambos lados de la membrana plasmática. Al ser diferentes, la neurona está polarizada eléctricamente. También se caracteriza porque el medio extracelular posee carga positiva, comparado con el medio intracelular (carga negativa).

La característica de la neurona es que la diferencia de potencial intracelular y extracelular se puede modificar a gran velocidad cuando recibe un estímulo apropiado, lo que genera el impulso nervioso.

Potencial de Reposo:

Potencial de reposo: Diferencia de carga que existe dentro y fuera del axón cuando la neurona no está expuesta a ningún estímulo. La diferencia de potencial se mantiene cuando no existe un estímulo que altere las concentraciones iónicas de los diferentes medios, lo que crea una diferencia de reposo. Las neuronas se mantienen entre los -40 y -90 mV, pero -70 mV es el valor más común. La estructura proteica que mantiene la diferencia es la bomba Na⁺/K⁺ ATPasa.

Potencial de Acción:

Potencial de acción: Cambio brusco de la polaridad de la membrana que genera la ruptura del potencial de reposo. Dura solo un milisegundo y en él intervienen las cargas polares intracelular y extracelular: el medio intracelular se carga positivamente y el extracelular negativamente, después se restaura el potencial de reposo.

a) Objetivo del Potencial de Acción:

Cuando el potencial de acción se propaga, origina el impulso nervioso, el cual viaja por todo el axón, despolarizando la membrana. Así, será capaz de estimular a la próxima neurona, transmitiendo el mensaje de un punto a otro.

b) Generación del Potencial de Acción:

Cuando la neurona capta un estímulo mediante los receptores sensitivos, produce una despolarización inicial de la membrana en el sitio receptivo de la neurona, lo que se denomina potencial de receptor. Se genera una despolarización débil que no se transmite a lo largo del axón y no se desencadena el impulso nervioso. Pero si el estímulo despolariza la membrana hasta alcanzar el umbral mínimo, se desencadena el impulso nervioso a lo largo del axón.

c) Etapas del Potencial de Acción:

Reposo, despolarización, repolarización, hiperpolarización y reposo.

Ley del Todo o Nada:

Ley del todo o nada: La diferencia de potencial que supere el umbral determinado (-50 mV) desencadena el potencial de acción y se genera un impulso nervioso de magnitud constante, independiente de la intensidad del estímulo inicial.

A) Intensidad (I):

Intensidad (I): La diferencia de magnitud que puedes percibir entre un estímulo y otro no depende de la intensidad de los potenciales de acción, porque una vez iniciado el impulso nervioso, siempre mantiene la misma magnitud. La intensidad de la sensación depende de la frecuencia de los potenciales generados en un tiempo determinado.

B) Velocidad:

Velocidad: La propagación de un potencial de acción no depende de la intensidad del estímulo, sino del diámetro del axón, la temperatura y la vaina de mielina.

• Diámetro del axón: A mayor diámetro, mayor velocidad. Por ejemplo, en axones que no poseen vaina de mielina, la velocidad es proporcional a la raíz cuadrada de su diámetro, es decir, el impulso se conduce más rápidamente en un axón de mayor diámetro.
• Temperatura: A mayor temperatura, mayor velocidad.
• Presencia de vaina de mielina: Es una sustancia lipoproteica que recubre, rodeando con varias capas, ciertas zonas del axón. Las zonas que quedan sin vaina de mielina se llaman nodos de Ranvier.

C) Conducción del Impulso Nervioso:

Se comporta de diferente forma en los axones mielinizados y amielinizados, generando dos tipos de conducción:

• Conducción saltatoria: En la zona donde se ubica la vaina de mielina, el axón no puede despolarizarse, ya que el impulso nervioso salta de un nodo de Ranvier a otro.
• Conducción continua: En axones sin vaina de mielina, el potencial de acción se desencadena en toda el área de la membrana, es decir, el movimiento iónico es mayor, por lo que requiere de más tiempo.

La Sinapsis

La sinapsis:

Es la transmisión de las señales eléctricas de una neurona a otra o a algún tejido receptor, como por ejemplo músculos o glándulas.

La transmisión clásica sería la transmisión por los botones sinápticos de la neurona que transmite el impulso (neurona presináptica) y las dendritas, soma o axón de la neurona que recibe la señal (neurona postsináptica).

Tipos de Sinapsis:

• Sinapsis eléctrica: El impulso nervioso fluye desde la neurona presináptica a la postsináptica mediante el traspaso directo de los iones que generan la despolarización. Los iones se trasladan mediante canales llamados uniones gap, lo cual permite que el impulso sea bidireccional, ya que las membranas pueden despolarizarse y estimular a la neurona contigua.
• Sinapsis química: Existen sustancias químicas liberadas por estructuras del sistema nervioso que producen respuestas en los órganos o células que estimulan. El impulso nervioso se transmite en este tipo de sinapsis mediante sustancias químicas llamadas neurotransmisores. La dirección del impulso nervioso es unidireccional, ya que este tipo de conexión neuronal es el que se encuentra mayoritariamente en el sistema nervioso.

Etapas de la Sinapsis Química:

1. El impulso nervioso llega al terminal presináptico.
2. Ingresa calcio (Ca²⁺).
3. Se liberan vesículas con neurotransmisores hacia la hendidura sináptica.
4. Los neurotransmisores se unen a sus receptores específicos en la neurona postsináptica.
5. La unión neurotransmisor-receptor puede provocar la entrada de iones positivos como el Na⁺ y/o Ca²⁺, generando un potencial postsináptico excitador.
6. La unión neurotransmisor-receptor, por el contrario, puede permitir la entrada de iones negativos como el Cl^–, generando un potencial postsináptico inhibidor.

Los Neurotransmisores

Los neurotransmisores:

Son los mediadores que permiten establecer las conexiones entre todos los componentes del sistema nervioso. La mayoría de las sinapsis son químicas. Los neurotransmisores son sintetizados en una neurona y liberados en el terminal presináptico al polarizarse la membrana.

Receptores

Según su Clasificación:

• Propioceptores: Se encuentran en los músculos, tendones y oído interno. Entregan información acerca de la posición de nuestro cuerpo.
• Interoceptores: Se activan por cambios en el pH, la temperatura corporal y la composición química de nuestra sangre (variaciones de concentración de O₂ y CO₂). Se ubican en el interior del cuerpo: músculos, vasos sanguíneos, vísceras, etc.
• Exteroceptores: Se ubican en la superficie externa de nuestro cuerpo, es decir, en la zona de contacto con el ambiente externo, y responden a cambios producidos en el ambiente. Perciben nuestro entorno, permitiéndonos conocerlo y explorarlo. Entre estos receptores se encuentran los de la temperatura, visión, audición, olfato, tacto, dolor y presión.

Según el Tipo de Estímulo que Captan:

• Quimiorreceptores: Detectan el contacto de sustancias químicas transportadas por el aire o el agua. Se encuentran en los sentidos del gusto y el olfato, y en los senos carotídeos y aórticos, que captan los cambios de pH en la sangre y las variaciones de O₂.
• Mecanorreceptores: Responden a estímulos de tipo mecánico, como el contacto, las diferencias de presión, la fuerza de gravedad y el estiramiento muscular, entre otros. Están presentes en la piel, los músculos esqueléticos y los oídos.
• Termorreceptores: Procesan la información sobre los cambios de temperatura. Perciben el frío y el calor.
• Fotorreceptores: Perciben estímulos luminosos y transforman esta energía en impulsos nerviosos. Tienden a concentrarse en órganos más o menos complejos: ojos simples (como los del ser humano) y ojos compuestos (como los de los artrópodos). Corresponden a los conos y bastones.

La Piel

La piel:

La piel es el órgano que puede percibir diversos estímulos como el tacto, el dolor y la presión. Es un órgano sensorial, el más extenso del cuerpo, y posee diversos tipos de receptores que captan estímulos específicos. Cuando estos receptores se activan, se envían impulsos nerviosos hacia el cerebro para ser interpretados de acuerdo con el tipo de estímulo recibido:

• A) Corpúsculo de Ruffini: Mecanorreceptores superficiales de la piel que perciben cambios de temperatura.
• B) Corpúsculo de Pacini: Mecanorreceptor encargado de percibir la presión y la vibración ejercida. Se encuentra en las yemas de los dedos.
• C) Terminaciones nerviosas libres: Distribuidas por toda la piel y los tejidos internos. Detectan presión y dolor.
• D) Plexo nervioso del folículo: Terminaciones nerviosas que rodean al folículo piloso y le permiten al pelo actuar como receptor sensible al tacto, especialmente al movimiento.
• E) Disco de Merkel: Mecanorreceptores de adaptación lenta que perciben presiones y texturas constantes sostenidas en la piel.
• F) Corpúsculo de Meissner: Mecanorreceptor responsable del sentido del tacto ligero. Se encuentra especialmente en la piel que está desprovista de pelos.

Epitelio Olfatorio

Epitelio olfatorio:

El olfato también contribuye al sentido del gusto, ya que la estimulación del apetito y las secreciones digestivas activa y sensibiliza otros sistemas neurales y genera respuestas emocionales y patrones conductuales, como ocurre cuando olemos un olor específico.

La anatomía del sistema olfatorio es similar en los vertebrados. La superficie receptiva de los estímulos se ubica en la cavidad nasal interna, formando una mucosa llamada epitelio olfatorio, que posee quimiorreceptores. Estas neuronas bipolares captan estímulos por el extremo donde presentan cilios olfatorios, que se encuentran conectados a columnas de células nerviosas en el bulbo olfatorio. El bulbo es la región del encéfalo encargada de percibir los olores y donde convergen los axones de los quimiorreceptores. El aire entra por las fosas nasales, se humedece y las moléculas aromáticas penetran la mucosa nasal, activando los quimiorreceptores.

Papilas Gustativas

Papilas gustativas:

Existen 5 variedades gustativas: salado, dulce, ácido, amargo y umami (similar a la carne), ubicadas en la lengua. Las células sensitivas se agrupan formando botones gustativos, que se organizan en las papilas gustativas. Las papilas pueden presentar varias formas: filiformes, fungiformes y circunvaladas, ubicadas mayormente en la lengua, pero existen en menor cantidad en el paladar, la faringe y la laringe.

¿Cómo Activamos el Sentido del Gusto?

1. Cuando tienes alimento en la boca, las moléculas que lo constituyen se posan sobre las microvellosidades de las células quimiorreceptoras y activan a aquellas especializadas en un estímulo gustativo.
2. Esto produce la despolarización de la célula, que provoca la liberación de un aminoácido excitador que genera el potencial de acción en la fibra nerviosa aferente.
3. Esta última lleva la información hasta el SNC, donde se percibe el sabor específico de cada alimento.