LAB 1A 2012 PROPIEDADES ELECTRICAS DE LA MEMBRANA

Objetivos
1. Definir los siguientes conceptos: irritabilidad, conductividad, potencia de membrana en reposo, bomba sodio-potasio, estímulo umbral, despolarización, potencial de acción, repolarización, hiperpolarización, impulso nervioso, potencial de acción compuesto y velocidad de conducción.
2. Conocer dos agentes capaces de inhibir un potencial de acción y el mecanismo por el cual lo hacen.3. Describir la relación entre tamaño del nervio y velocidad de conducción.
4. Describir la relación entre mielinación del nervio y la velocidad de conducción.

Las neuronas tienen dos grandes propiedades fisiológicas: excitabilidad, o la habilidad de responder a estímulos y convertirlos en impulsos nerviosos, y la conductividad, que es la habilidad de transmitir un impulso, en este caso, estomar un impulso nervioso y pasarlo a lo largo de la membrana de la célula. En una neurona en reposo, o sea, sin impulsos nerviosos, el exterior de la membrana de la célula está cargada positivamente mientras que el interior de la neurona esta cargado negativamente. Esta diferencia de carga eléctrica en la membrana plasmática se refiere el potencial de membrana en reposo y se dice que la membrana estápolarizada. La bomba sodio/potasio en la membrana mantiene la diferencia en carga eléctrica por medio de la difusión de iones. Este transporte activo mueve 3 iones de sodio fuera de la célula mientras que incorpora 2 iones de potasio dentro de la célula. En consecuencia, el catión más abundante fuera de la célula es sodio, mientras que dentro de la célula es potasio. La superficie interna de lamembrana celular es más negativa que la superficie externa principalmente por las proteínas intracelulares que en un pH fisiológico tienden a estar cargadas negativamente.

El potencial de membrana en reposo puede medirse con un voltímetro colocando un electrodo de registro dentro de la membrana de la célula y un electrodo de referencia fuera de la célula. En el axón del calamar gigante, o en elaxón de rana que se utilizará en este ejercicio, el potencial de membrana en reposo es de -70 mv (En humanos, el potencial de membrana en reposo generalmente mide entre -40 y -90 mv).

EL IMPULSO NERVIOSO
Cuando una neurona se activa en respuesta a un estímulo de adecuada intensidad (estímulo umbral), se genera un aumento transitorio en la permeabilidad de la membrana a los iones de sodio, debidoa la activación de los canales de sodio en la membrana. Los iones de sodio fluyen al interior de la célula a favor de su gradiente de concentración incrementando así el número de iones positivos dentro de la célula y cambiando la polaridad de la membrana. La superficie interna de la membrana se torna menos negativa y la superficie externa se vuelve menos positiva. A este fenómeno se le conocecomo despolarización.
Cuando la despolarización alcanza un umbral, el potencial de acción se inicia y la polaridad de la membrana se revierte. Cuando la membrana se despolariza, el potencial de reposo de la membrana de -70 mv se vuelve menos negativo. Cuando el potencial de membrana alcanza 0 mv, los canales de sodio se cierran y los canales del ion potasio se abren. Cuando los canales de sodiofinalmente se cierran, el potencial de membrana ha alcanzado +35 mv. Al abrirse los canales de potasio, se permite el flujo de estos iones al exterior de la célula debido al gradiente electroquímico, lo cual ocasiona que el potencial de membrana se mueva en dirección negativa. Esto se refiere a repolarización. Esta repolarización ocurre un milisegundo después del flujo de iones de sodio inicial yrestablece el potencial de membrana en reposo. En realidad, después de cerrarse los canales de potasio, la membrana celular ha llevado a cabo una hiperpolarización, alcanzando quizás -75 mv. Con los canales cerrados, el potencial de membrana en reposo vuelve rápidamente al potencial de membrana en reposo inicial.
Cuando los canales de sodio están abiertos, la membrana es completamente insensible a...