T.E. TEMA 6 Flashcards
¿Qué cambios pueden ocurrir en el potencial de membrana en reposo?
Los cambios en el potencial de membrana en reposo incluyen:
- Despolarización: Disminución del potencial de membrana en reposo.
- Subumbral: Potenciales electrotónicos.
- Umbral: Potencial de acción. - Hiperpolarización: Incremento del potencial de membrana en reposo.
- Repolarización: Retorno a los valores de potencial de membrana en reposo.
¿Qué son los potenciales electrotónicos y cómo se diferencian del potencial de acción?
Potenciales electrotónicos:
- Cambios del potencial que no alcanzan el umbral para un potencial de acción.
- Amplitud y duración dependientes del estímulo.
- Respuestas locales que se propagan a distancias limitadas.
- Experimentan sumación espacial y temporal.
- Participan en el mantenimiento del potencial de membrana en reposo.
Potencial de acción:
- Respuesta “todo o nada” a un estímulo que cause una despolarización que supere el umbral.
- Es conducido rápidamente a largas distancias.
- No experimenta sumación espacial o temporal.
¿Qué ocurre durante la fase 0 del potencial de acción?
Durante la fase 0 del potencial de acción:
- Se rompe el equilibrio de flujo iónico en reposo.
- Entra carga positiva en la célula.
- El potencial de membrana alcanza el umbral (-55 mV).
- Se abren los canales de Na⁺ sensibles a voltaje, permitiendo la entrada de Na⁺.
- La despolarización se propaga localmente a ambos lados del punto de apertura, en un ciclo de retroalimentación positiva.
¿Qué es el umbral del potencial de acción y por qué es importante?
El umbral del potencial de acción es el nivel de despolarización necesario para desencadenar un potencial de acción. Generalmente, este umbral está alrededor de -55 mV. Es importante porque:
- Define el punto en el que los canales de Na⁺ regulados por voltaje se abren masivamente, iniciando el potencial de acción.
- Garantiza que solo los estímulos suficientemente fuertes generen una respuesta, lo que evita la activación innecesaria de la célula.
¿Qué ocurre durante la fase II y III del potencial de acción?
Fase II:
- Los canales de Na⁺ se inactivan.
- Se abren los canales de K⁺ rectificadores, permitiendo la salida de K⁺.
Fase III:
- El potencial de membrana se acerca al potencial de reposo, pero puede ocurrir una hiperpolarización debido a la salida continua de K⁺.
- Los canales de Na⁺ permanecen cerrados, mientras que los canales de K⁺ están abiertos.
¿Qué ocurre durante la fase IV del potencial de acción?
Durante la fase IV:
- Los canales de K⁺ de rectificación hacia dentro se abren.
- La membrana se repolariza, volviendo al potencial de reposo.
- Los canales de Na⁺ se cierran completamente, y los canales de K⁺ se cierran gradualmente.
¿Qué es la fase de hiperpolarización y por qué ocurre?
La fase de hiperpolarización es un periodo en el que el potencial de membrana se vuelve más negativo que el potencial de reposo. Ocurre porque:
- Los canales de K⁺ permanecen abiertos después de la repolarización, permitiendo que más K⁺ salga de la célula.
- Esto lleva el potencial de membrana a valores más negativos que el potencial de reposo, antes de que los canales de K⁺ se cierren y la membrana vuelva al potencial de reposo.
¿Qué son las fases del potencial de acción y cómo se relacionan con las conductancias iónicas?
Las fases del potencial de acción y sus conductancias iónicas son:
Fase 0: Apertura de canales de Na⁺ (alta conductancia de Na⁺).
Fase 1: Inactivación de canales de Na⁺ y apertura de canales de K⁺ (conductancia de K⁺ aumenta).
Fase 2: Conductancia de K⁺ sigue alta, mientras que la de Na⁺ disminuye.
Fase 3: Conductancia de K⁺ alcanza su máximo, y la membrana se repolariza.
Fase 4: Retorno al potencial de reposo, con conductancias de Na⁺ y K⁺ en reposo.
¿Qué es la sumación espacial y temporal en los potenciales electrotónicos?
Sumación espacial: Ocurre cuando múltiples estímulos subumbrales se aplican en diferentes lugares de la membrana al mismo tiempo, sumando sus efectos para alcanzar el umbral y generar un potencial de acción.
Sumación temporal: Ocurre cuando múltiples estímulos subumbrales se aplican en el mismo lugar de la membrana en rápida sucesión, sumando sus efectos para alcanzar el umbral y generar un potencial de acción.
¿Qué es el periodo refractario y cuáles son sus tipos?
El periodo refractario es el tiempo durante el cual la célula no puede generar otro potencial de acción. Se divide en:
Periodo refractario absoluto: Durante este tiempo, no se puede generar otro potencial de acción, independientemente de la fuerza del estímulo.
Periodo refractario relativo: Durante este tiempo, se puede generar otro potencial de acción, pero solo con un estímulo más fuerte de lo normal.
¿Qué es la posdespolarización y la poshiperpolarización?
Posdespolarización: Es un pequeño aumento del potencial de membrana después de la repolarización, antes de volver al potencial de reposo. Puede ocurrir debido a la lenta inactivación de los canales de Na⁺.
Poshiperpolarización: Es un periodo en el que el potencial de membrana se vuelve más negativo que el potencial de reposo, debido a la salida continua de K⁺ antes de que los canales de K⁺ se cierren completamente.
¿Cómo se propaga el potencial de acción en las neuronas?
El potencial de acción se propaga desde el cono axónico hacia las terminales sinápticas mediante conducción electrotónica. La despolarización en un punto de la membrana provoca la apertura de canales de Na⁺ en las regiones adyacentes, lo que permite que el potencial de acción se propague a lo largo del axón.
¿Qué es el modelo matemático de circuito equivalente de la membrana?
El modelo matemático de circuito equivalente describe la membrana celular como un circuito eléctrico, donde:
- Los canales iónicos se comportan como resistencias.
- El gradiente iónico a ambos lados de la membrana actúa como una batería.
- La membrana plasmática se comporta como un condensador.
Este modelo fue propuesto por Huxley y Hodgkin y permite estudiar las propiedades pasivas de la membrana, que influyen en la propagación del potencial de acción.
¿Qué es la resistencia específica (ρ) y cómo afecta a la resistencia axial (Ra)?
La resistencia específica (ρ) es una propiedad intrínseca del material que compone el citoplasma, que determina cuánto se opone al flujo de iones. La resistencia axial (Ra) es inversamente proporcional al cuadrado del radio del axón y directamente proporcional a la resistencia específica.
Una menor resistencia axial facilita la propagación del potencial de acción.
¿Qué son las propiedades pasivas de la membrana y cómo influyen en la propagación del potencial de acción?
Las propiedades pasivas de la membrana incluyen:
- Resistencia de la membrana (Rm): Inversamente proporcional a la densidad de canales iónicos y al tamaño celular.
- Capacitancia de la membrana (C): Depende de la composición lipídica de la membrana y ralentiza los cambios de potencial.
- Resistencia axial intracelular (Ra): Resistencia al flujo de iones a lo largo del axón o dendrita.
Estas propiedades influyen en la velocidad y eficiencia de la propagación del potencial de acción.
¿Qué es la capacitancia de la membrana y cómo afecta a la propagación del potencial de acción?
La capacitancia de la membrana (C) es la capacidad de la membrana para almacenar carga eléctrica.
La capacitancia ralentiza los cambios de potencial porque la membrana debe cargarse y descargarse durante la despolarización y repolarización. Una menor capacitancia aumenta la velocidad de propagación del potencial de acción.
¿Qué es la constante de tiempo (τ) y cómo se calcula?
La constante de tiempo (τ) es el tiempo que tarda el potencial de membrana en alcanzar el 63% de su valor final después de un cambio.Se calcula como:
τ = R m ⋅C
Donde:
R m : Resistencia de la membrana.
C : Capacitancia de la membrana.
La capacitancia de la membrana ralentiza los cambios de potencial.
¿Qué es la constante de tiempo (τ) y cómo afecta a la respuesta de la membrana a los estímulos?
La constante de tiempo (τ) es el tiempo que tarda el potencial de membrana en alcanzar el 63% de su valor final después de un cambio.
Una menor constante de tiempo significa que la membrana responde más rápidamente a los estímulos, lo que aumenta la velocidad de propagación del potencial de acción.
¿Qué es la constante de longitud (λ) y cómo se calcula?
La constante de longitud (λ) es la distancia a la cual el potencial de membrana disminuye un 37% de su valor inicial. Se calcula como:
λ= raíz R m / R a
Donde:
R m : Resistencia de la membrana.
R a : Resistencia axial intracelular.
La constante de longitud indica cómo disminuye la amplitud de las señales de voltaje con la distancia.
¿Qué es la constante de longitud (λ) y cómo afecta a la propagación del potencial de acción?
La constante de longitud (λ) es la distancia a la cual el potencial de membrana disminuye un 37% de su valor inicial.
Una mayor constante de longitud significa que el potencial de acción puede propagarse a distancias mayores sin perder amplitud, lo que aumenta la eficiencia de la propagación.
¿Qué factores influyen en la velocidad de propagación del potencial de acción?
Los factores que influyen en la velocidad de propagación del potencial de acción son:
- Propiedades pasivas de la membrana:
- Una menor constante de tiempo (τ) aumenta la velocidad.
- Una mayor constante de longitud (λ) aumenta la velocidad. - Diámetro del axón: Un mayor diámetro reduce la resistencia axial (Ra) y aumenta la velocidad de propagación.
¿Cómo afecta el diámetro del axón a la velocidad de propagación del potencial de acción?
El diámetro del axón afecta la velocidad de propagación del potencial de acción de la siguiente manera:
- Un mayor diámetro reduce la resistencia axial (Ra), ya que Ra es inversamente proporcional al cuadrado del radio.
- Esto aumenta la constante de longitud (λ), lo que permite que el potencial de acción se propague más lejos sin perder amplitud.
- Por lo tanto, un mayor diámetro del axón aumenta la velocidad de propagación del potencial de acción.
¿Cómo aumenta la velocidad de propagación del potencial de acción en las neuronas?
La velocidad de propagación del potencial de acción aumenta mediante:
- Incremento del diámetro de la fibra: Reduce la resistencia axial (Ra) y aumenta la velocidad.
- Mielinización: Aumenta la resistencia de la membrana (Rm) y reduce la capacitancia (C), lo que aumenta la constante de longitud (λ) y reduce la constante de tiempo (τ), acelerando la propagación.
¿Qué es la mielinización y cómo afecta a la propagación del potencial de acción?
La mielinización es el proceso por el cual las células de Schwann (en el sistema nervioso periférico) o los oligodendrocitos (en el sistema nervioso central) envuelven el axón con una capa de mielina. Esto afecta la propagación del potencial de acción de la siguiente manera:
- Aumenta la resistencia de la membrana (Rm): La mielina actúa como aislante, reduciendo la fuga de iones.
- Disminuye la capacitancia (C): La mielina reduce la capacidad de la membrana para almacenar carga.
- Esto aumenta la constante de longitud (λ) y reduce la constante de tiempo (τ), lo que acelera la propagación del potencial de acción mediante conducción saltatoria.
¿Qué es la conducción saltatoria y cómo funciona en las neuronas mielinizadas?
La conducción saltatoria es un mecanismo de propagación del potencial de acción en neuronas mielinizadas. En este proceso:
- El potencial de acción “salta” de un nódulo de Ranvier al siguiente, ya que la mielina aísla el axón y evita la despolarización en las regiones mielinizadas.
- Esto aumenta la velocidad de propagación, ya que el potencial de acción solo se regenera en los nódulos de Ranvier, donde hay una alta densidad de canales de Na⁺.
¿Qué son los nódulos de Ranvier y por qué son importantes en la conducción saltatoria?
Los nódulos de Ranvier son regiones del axón no mielinizadas donde se concentran los canales de Na⁺ y K⁺ regulados por voltaje. Son importantes en la conducción saltatoria porque:
- Permiten la regeneración del potencial de acción en cada nódulo, ya que la mielina aísla el axón y evita la despolarización en las regiones mielinizadas.
- Esto hace que el potencial de acción “salte” de un nódulo al siguiente, aumentando la velocidad de propagación.
¿Qué es la despolarización local y cómo contribuye a la propagación del potencial de acción?
La despolarización local es el cambio en el potencial de membrana en una región específica del axón debido a la apertura de canales de Na⁺. Contribuye a la propagación del potencial de acción porque:
- La despolarización en un punto de la membrana provoca la apertura de canales de Na⁺ en las regiones adyacentes.
- Esto genera una corriente local que despolariza las regiones vecinas, permitiendo que el potencial de acción se propague a lo largo del axón.
¿Qué es la corriente local y cómo se relaciona con la propagación del potencial de acción?
La corriente local es el flujo de iones a través de la membrana en respuesta a la despolarización en un punto específico. Se relaciona con la propagación del potencial de acción porque:
- La corriente local despolariza las regiones adyacentes de la membrana, abriendo los canales de Na⁺ en esas áreas.
- Esto permite que el potencial de acción se propague de manera continua a lo largo del axón.
