practicas no presenciales BIOII 2015



BIOLOGÍA II


Cuaderno de Prácticas No Presenciales
Curso 2014/2015


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Práctica 1. Neurofisiología del Impulso Nervioso

INTRODUCCIÓN
El sistema nervioso es responsable de la mayoría de las funciones que caracterizan a los organismos superiores, tales como el movimiento muscular, el conocimiento, el aprendizaje y lamemoria. Las neuronas son las unidades funcionales básicas de este sistema, y son células “excitables” capaces de transmitir información en forma de impulsos eléctricos (son excitables porque son capaces de producir señales eléctricas intensas y muy rápidas denominadas potenciales de acción). El mecanismo de acción de la coordinación nerviosa se basa en las propiedades de los elementos delsistema nervioso: la excitabilidad (o irritabilidad) de las neuronas, que depende de las distintas concentraciones de iones a ambos lados de la membrana celular y que origina el impulso nervioso(a) y la conductividad, que permite la propagación del mismo.
En ausencia de excitación, las células presentan una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior que se denomina potencial dereposo, siendo el exterior positivo respecto del interior; se dice entonces que la membrana está polarizada. El mecanismo que produce la polarización de la membrana está relacionado con la distribución desigual de iones en el interior y exterior debido a que ésta presenta una permeabilidad selectiva para los mismos. El ion K+ atraviesa libremente la membrana en ambos sentidos, mientras que el ionNa+ lo hace con más dificultad. Además, una vez en el interior el Na+ está sometido a la llamada bomba de sodio, que mantienen la diferencia de carga eléctrica establecida por la difusión de iones.
Si una neurona recibe cualquier estímulo el valor del potencial en reposo varía debido a la alteración de la permeabilidad de su membrana, que permite la entrada de Na+. El flujo de iones es tan intensoque la bomba de Na+ se hace ineficaz, por lo que se invierte la diferencia de potencial que alcanza en este momento valores aproximados de +30mV. Es el llamado potencial de acción, el punto de partida del impulso nervioso, y la membrana ha sufrido un proceso de despolarización.
La intensidad del estímulo necesaria para producir la actividad de una neurona se llama umbral de excitabilidad y, una vezque se ha logrado dicho umbral, la respuesta es efectiva aunque cese el estímulo; por este motivo se dice que la respuesta de la neurona se basa en la “ley del todo o nada”.
El potencial de reposo de la membrana de una neurona puede medirse con un voltímetro colocando un electrodo registrador dentro de la membrana y uno de referencia o toma de tierra, fuera de la membrana.
Propagación delimpulso nervioso
La transmisión del impulso de realiza de la siguiente manera: la despolarización de la membrana en un determinado punto hace que el exterior de la célula, en ese lugar, quede cargado negativamente, al penetrar iones Na+. Las partes contiguas todavía son positivas y sus iones son atraídos por las cargas negativas del área estimulada que se convierte en un sumidero de iones Na+, que vanemigrando a las zonas adyacentes en ambos sentidos. El impulso nervioso es, desde el punto de vista químico, una onda de electronegatividad que recorre toda la neurona, que al haber sido estimulada sufre un cambio transitorio de la permeabilidad de su membrana.
Esta forma de propagación del impulso es propio de las fibras amielínicas, en las que todo el áxon está al descubierto; en las mielínicasla propagación se hace de manera saltatoria; la vaina de mielina actúa como aislante del áxon, sólo descubierto en los nódulos de Ranvier.
La propagación saltatoria es más eficaz y rápida que la continua, ya que no es necesaria la despolarización en todos los puntos de la fibra a la vez que se consigue un ahorro de energía al movilizar la bomba de sodio menos cantidad de iones.
La velocidad de...