Las neuronas en reposo: el potencial de membrana

Las neuronas en reposo: el potencial de membrana
La membrana celular de toda neurona gasta gran cantidad de energía, ya que se encuentra permanentemente
expulsando iones de sodio (Na+ ) hacia fuera de la célula.
Al mismo tiempo, promueve la entrada de iones Potasio (K+ ) . Este proceso es un mecanismo de transporte
activo conocido con el nombre de bomba de sodio- potasio.
El funcionamiente de esta bomba genera las condiciones
necesarias para que la neurona funcione: gran cantidad de
iones sodio que quedan fuera de la membrana que no pueden
volver a entrar porque la membrana es impermeable a ellos.
No pasa lo mismo con los iones potasio: si bien la membrana los
bombea hacia adentro, como es permeable a ellos, una parte
difunde nuevamente hacia fuera.
La consecuencia de la bomba sodio- potasio es una mayor
concentración de iones positivos del lado externo de la
membrana. Por lo tanto, la distribución de cargas eléctricas
resulta desigual a ambos lados de la membrana:

El exterior es electropositivo.

Comparativamente, el interior es electronegativo.
Esta distribución de cargas eléctricas se llama potencial de
membrana en reposo pues es propio de una neurona que aún no
se ha activado pero potencialmente puede hacerlo.
Para que cualquier neurona trabaje es indispensable que
presente electropositividad externa y electronegatividad interna. Esta es la vital función de la bomba sodiopotasio.
Si esta condición se altera, puede ocurrir la muerte, como sucede por ejemplo, en la electrocución.
La neurona se activa: el potencial de acción
Supongamos que en el entorne se genera un cambio de
cierta intensidad. Este cambio produce
modificaciones en la configuración de la membrana
neuronal, estableciendo en ella “canales” por los que
gran cantidad de iones sodio penetran al interior,
siguiendo su gradiente de concentración ( de donde
están más concentrados a donde están menos
concentrados).
EL ingreso de sodio provoca la inversión del potencial
de membrana : Allí donde el sodio ha entrado,
predominan las cargas positivas mientras que el lado
externo se ha vuelto negativo.
La inversión del potencial de membrana se conoce
como despolarización, pues altera la polaridad normal
de la célula.
Esta zona que está ahora despolarizada, genera un
potencial de acción que no se detendrá, pues los iones
positivos se desplazan a lo largo de la neurona, hacia
zonas donde aún existe predominio de iones negativos.
El flujo de los iones positivos de sodio hacia zonas aún
polarizadas o en reposo, hace que en ellas también se
invierta la polaridad; como consecuencia, allí también
se genera un potencial de acción.
El avance imparable de la despolarización, podría
compararse con el conocido “efecto dominó” : una vez provocada la alteración en un lugar, ésta no se detiene.
La propagación del potencial de acción a lo largo de la neurona es lo que llamamos impulso nervioso . Mientras
éste avanza, la sobrecarga interna de iones positivos, repele a los iones potasio, que se difunden hacia fuera.
La salida de potasio restablece la polaridad original: la membrana vuelve a tener electropositividad afuera y
electronegatividad interna. Ha ocurrido la repolarización.
El tiempo que tarda en repolarizarse se conoce como período refractario: en este lapso, la neurona es incapaz
de excitarse ante ningún estímulo.
Finalmente, una vez repolarizada, las proteína integrales de membrana se ponen en acción una vez más: a
través de la bomba sodio- potasio, expulsan activamente el sodio y recapturan el potasio. Se ha restaurado así
por completo, la situación inicial.
ACTIVIDADES
1- Compara ambas prolongaciones neuronales y menciona entre ellas.
a) Una diferencia anatómica:
b) Una diferencia funcional:
2- De acuerdo al número de prolongaciones, las neuronas se
clasifican en: multipolares, bipolares y unipolares.
Identifícalas colocándoles el nombre correspondiente.
3- ¿Por qué las neuronas deben conectarse con...:
a) ...receptores nerviosos?
b) ...células efectoras?
Reconoce los elementos mencionados en el esquema:
4- ¿A qué se debe que ( en condiciones de reposo) ...
a) el sodio permanezca fuera de la neurona?
b) El potasio se distribuya tanto fuera como dentro de ella?
5-Dscribe el potencial de membrana ( o distribución de cargas) de una neurona polarizada o en reposo.
5- Cuando la neurona resulta estimulada:
a) ¿Qué cambio sufre la membrana?
b) ¿Qué relación guarda dicho cambio con el fenómeno de despolarización?
c) ¿Qué comportamiento tienen los iones sodio que han ingresado a la neurona y que efecto generan al
comportarse de ese modo?
d) En relación con tu respuesta anterior, ¿ qué es el potencial de acción y que vínculo tiene con el impulso
nervioso?
e) ¿Qué sucede mientras tanto con los iones potasio y qué importancia tiene este fenómeno?
6-La neurona se ha repolarizado, pero aún presenta diferencias con su estado inicial. ¿Cuáles son tales
diferencias y cómo las supera?.