Neurofisiologia

Universidad San Sebastián
Facultad de Ciencias de la Salud
Asignatura: Fisiología Humana

Unidad I: Fisiología General

Capítulo nº 2: Neurofisiología celular

Introducción a Potenciales bioeléctricos y excitabilidad celular

Todas las células presentan un potencial eléctrico a través de su membrana y en neurofisiología los cambios de este potencial provocados por estímulos, seconvierten en señales portadoras de mensajes. La neurona es una célula especializada en captar estímulos y posee las siguientes zonas con sus funciones respectivas que son:
1) Dendritas, zona receptora o que capta el estímulo
2) Soma, su función es mantener viva a la neurona
3) El axón, conductor de energía o por donde se propaga la energía eléctrica.
4) Terminaciones nerviosas, dondese libera el neurotransmisor.

En las neuronas los fenómenos eléctricos son rápidos, se miden en milisegundos (mseg), y los cambios en el potencial son pequeños, se miden en milivoltios (mV). Además, del desarrollo de microelectrodos con un diámetro menor de 1 μm en la punta, los principales avances que permitieron el estudio detallado de la actividad eléctrica en los nervios fueron eldesarrollo de amplificadores electrónicos y el osciloscopio de rayos catódicos. Los amplificadores modernos aumentan 1000 veces o más los cambios en el potencial, y el osciloscopio de rayos catódicos (ORC) se utiliza para medir fenómenos eléctricos en tejido vivo.

Excitación y conducción

Las células nerviosas tienen un umbral de excitación bajo; el estímulo puede ser eléctrico, químico o mecánico.Las neuronas cuando responden a este mensaje (estímulo) se originan un tipo de energía bioeléctrica llamada potencial. Existen diferentes tipos de potenciales que son:
1) Potencial de membrana o de reposo
2) Potenciales locales o no propagados a distancia
a) potenciales electrotónicos
b) potenciales sinápticos
c) Potenciales de receptor o generadores
3)Potenciales de acción o potenciales propagados
a) Impulso nervioso
b) Potenciales de acción de células musculares

1.- Potencial de membrana en reposo

Sabemos que, aunque no existe un equilibrio exacto entre los medio intracelular y extracelular (referido a un mismo tipo de partícula ej: 142 mEq/L o mOsm/L de Na+ al interior celular comparado con los 10 mEq/L ó mOsm/L desodio), se mantiene un estado estacionario entre ambos compartimentos. ¿Qué significa este estado estacionario?
Independiente de cuanto Na+ salga de la célula y cuanto entre, la velocidad de entrada de Na+ es la misma que su salida por transporte activo mediante la bomba Na+/K+ (Fig nº 1). El resultado neto es que la concentración intracelular de sodio se mantiene a niveles bajos aunque el sodioentre y salga continuamente de la célula. Lo opuesto ocurre con los iones potasio, los cuales al interior celular se encuentran a una concentración muy alta con respecto al exterior. La salida pasiva de potasio se contrarresta por su entrada mediante la bomba (Ver Fig nº 1). El mantenimiento de esta situación estacionaria con concentraciones iónicas intracelulares y extracelulares diferentes(distribución asimétrica) permite que exista una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana, que se denomina potencial de membrana en reposo. En otras palabras, es la medición de cargas dentro y fuera de la célula. Es una diferencia de potencial eléctrico. Para poder medirlo se utiliza un osciloscopio más microelectrodos con solución electrolítica inyectadas a la célula y otromicroelectrodo de referencia y se procede a registrar la diferencia obteniéndose una mayor electronegatividad de la membrana celular o una polaridad negativa de 70 mv. Este potencial de reposo puede oscilar entre -40 y -80 mv en diferentes células nerviosas. En células musculares el potencial de reposos es aún mayor, alrededor de -90 mv.

El movimiento de iones a través de la membrana depende del...