sistema nervioso

3. Propiedades eléctricas de las neuronas (Excitabilidad)

3.1 Propiedades biofísicas de la membrana
Si una sustancia se encuentra disuelta a distintas concentraciones ésta se va a ir desplazando de la zona de mayor concentración hacia la de menos basta que las concentraciones se equilibren. ESTE PROCESO SE LLAMA DIFUSIÓN.
El desplazamiento del soluto puede medirse por la cantidad desustancia expresada en moles, que atraviesa la unidad de sección de la membrana en la unidad de tiempo.
A esta magnitud se la llama DENSIDAD DE FLUJO.

Para que exista difusión dos pueden ser los factores que la producen:
-el gradiente de concentración o
-el gradiente eléctrico

Cuando el factor que produce la difusión es únicamente el gradiente de concentración, LA
DENSIDAD DE FLUJOentre dos puntos es directamente proporcional a la diferencia de concentración entre ellos e inversamente proporcional a la distancia que los separa; entonces:

m = - D C1 – C2 = - D ∆ C
∆ X ∆ X

Ésta expresión recibe el nombre de ley de Fick

3.2 Canales iónicos y excitabilidad de la membrana
Las membranas celulares son permeables a más de un ión y existe un potencial de equilibriopara cada uno de ellos. En las neuronas las descargas eléctricas conforman el lenguaje principal del sistema nervioso (SN), y se generan porque las células presentan cambios en su estado o potencial de reposo que en realidad es un estado de equilibrio dinámico. Como sabemos, el mecanismo de transmisión de la información en el SN se basa en cambios más o menos bruscos del potencial de la membrana,cambios que llamamos potenciales de acción o potenciales sinápticos. Además no olvidemos que el potencial de reposo es el potencial del que emerge el potencial de acción y al cual este último regresa cuando la neurona ha disparado. Aunque la mayor parte de las neuronas en reposo son mucho más permeables al K+ que a otros iones, en realidad el potencial de reposo de las neuronas suele sersustancialmente más positivo que el potencial de equilibrio para el K+. Esto se explica porque las membranas neuronales en reposo también son permeables al sodio (Na+), al cloruro (Cl-) y algunas quizás también al calcio (Ca2+). Esta característica está dada por los canales iónicos pasivos llamados también canales de fuga, que son los que están quizás abiertos, y regulan las conductancias (facilidad de lamembrana para transportar corriente eléctrica mediante los iones) dereposo, mismas que son independientes del voltaje yrectificadoras salientes. Estas conductancias y permeabilidades (medida de la facilidad con que un ión pasa a través de la membrana) de reposo son un mecanismo primordial para el control de la excitabilidad neuronal. Las células excitables también poseen receptores o canalesiónicos tipo compuerta de voltaje y otros más tipo compuerta de ligando. La presencia de canales dependientes del voltaje abiertos en reposo tiene gran importancia en la excitabilidad de las neuronas ya que, acercan o alejan dicho reposo del potencial umbral para la generación de potenciales de acción. De modo tal que el concepto que definía el potencial de membrana en reposo como un equilibrio dinámicoestable se empieza a considerar como un equilibrio dinámico inestable. Este cambio supone una modificación trascendental en la manera de abordar el estudio de los mecanismos de excitabilidad neuronal. Entre los canales iónicos, los de K+ son los que permiten la difusión pasiva y selectiva de iones K+ a través de la membrana plasmática, tienen una importante función reguladora de la frecuencia dedescarga neuronal, en especial los voltaje dependientes (KV) y los activados por Ca2+ (KCa)1-5. En la actualidad conocemos un buen número de canales iónicos dependientes del voltaje que están parcialmente abiertos en reposo y, además, algunos de ellos se modulan por neurotransmisores. El número de canales dependientes del voltaje que están abiertos en reposo representa por lo general una pequeña...