¡Descarga apuntes psicobioI y más Apuntes en PDF de Psicobiología solo en Docsity!
La diferència de concentració entre els dos costat de la membra depèn de la permeabilitat relativa.
Resum:
En una membrana semipermeable:
- Els ions que poden travessar la membrana es distribueixen asimètricamtn als dos costats de la membrana i això genera potencial elèctric.
- Generació diferència de potencial elèctric entre els dos costats de la membrana (potencial de membrana).
- Si nomès hi ha un ió que pot travessar-la, el potencial de membrana coincideix amb el potencial d'equilibri d'aquest ió.
- Si diversos ions poden travessar la membrana el potencial de membrana serà un valor interming entre els potencials d'equilibri d'aquests ions.
Equació potencial de membrana: Es calcula quina força elèctrica es genera.
Potencial de membrana: Diferència potencial elèctric ente els 2 costats de la membrana.
Transport de membrana
Gradient electroquímic: tendència de desplaçament cap a un lloc.
- Substàncies liposolubles: difusió simple, és va a favor del gradien (ions negatius)
- Proteïna amb forma de canal on a l'interior hi ha aigua (difusió) mediada per canal.
- Proteïna que acompanya a l'ió -> Difusió mediada per transportador.
Forma A (ping) --------> Forma B (pong)
Forma A: Proteïna oberta cap a l'exterior Forma B: Proteïna oberta cap a l'interior
- Transport passiu (difusió facilitada)
Quan s'hagi d'anar contra gradient seria transport actiu i això requereix energia.
POTENCIAL DE REPÒS
Existeix una diferència de potencial elèctric a cada costat.
Potencial de membrana:
- Present en totes les cèl·lules vives
- Interior negatiu respecte l'exterior
- Relativament constant, molt estable
En neurones:
- Pot variar en presència de diferents estímuls. -> +- -70mV. Quan no rep cap estímul s'anomena potencial de repòs (potencial de membrana en repòs)
- Dependrà : de concentracions i de la permeabilitat (-70mV)
La permeabilitat:
- Els canals ionics són selectius, pasen a favor de gradient.
- Els canals passius sempre estan oberts.
- Els canals actius estan normalment tancats i només s'obren davant de determinats estímuls.
En repòs no hi ha estímuls, nomès la permeabilitat dependrà dels canals passius. El que genera el potencial de repòs són els anions proteics que estan a l'interior cel·lular i no poden travessar la membrana. En repòs: •No hi ha canals per als anions
- Molts canals passius de K+
- Pocs de Cl- i Na+
La bomba de sodi/potassi és un mecanisme de transport actiu. En un acte sencer s'extreuen 3 Na+ i entra 2K+ i consumeixen una molècula d'ATP. La proteïna (bomba) es fosforil·la i canvia de forma. Té 2 importàncies:
- Gràcies a això la concentració de Na+ i K+ es mantenen estables.
- Ajuda a que l'interior cel·lular sigui més negatiu. -70mV
POTENCIAL DE REPÒS
Es genera per l'existència a l'interior cel·lular d'anions proteics que no poden travessar la membrana.
Principal responsable del valor del potencial de repòs és el K+ (potassi)
La bomba de Na+/K+ que manté les diferències de concentracions dels ions estables i el valor del potencial de repòs.
Canvis en el potencial de membrana
si no aplico cap estímul seguira igual a -70. En canvi, si aplico un estímul canviará. Si el valor va sent menys negatiu, la neurona s'estarà despolaritzant. I si valor és més negatiu la neurona estará hiperpolaritzant. És una transmissió passiva.
Intensitat de l'estímul 1 i 2: Transmissió passiva. Són potencials locals perquè afecten al voltant localment del punt on s'ha generat l'estímul. La intensitat del canvi es proporcional a la intensitat de l'estímul.
Intensitat de l'estímul 3: Es genera un canvi molt gran en el potencial de membrana i arriba al final de l'axó exactament igual. No es perd en ningún moment el senyal de principi a fi. Per a que el senyal no perdi potència la membrana ha de fer alguna cosa.
Intensitat de l'estímul 4: A partir del 3 l'amplitud serà igual, nomès es formaran dos.
A l'estímul 3 i 4 es produeix un altre tipus de canvi, un canvi que necessita que la membrana actui i que sigui activa, i per això, els anomenem potencials d'acció. El primer estímul que em genera potencial d'acció, s'anomena estímul llindar, és a dir, l'estímul de menor intensitat que genera potencial d'acció.
Existeix un llindar de descàrrega: Valor de despolarització a partir del qual es dispara el potencial d'acció.
Estímul llindar: La intenstitat mínima que ha de fer un estímul que arriba al llindar de descàrrega.
Més intensitat d'estímul vol dir més freqüència de potencial d'acció
Potencials locals:
-Es generen en tot tipus de cèl·lules. -L'amplitud és proporcional a la intensitat de l'estímul. -Es condueixen per la membrana amb pèrdua d'intensitat fins a que desaparèix. -És una conducció passiva o conducció electrotònica.
Potencials d'acció:
- Només les trobem a les neurones, cèl·lules musculars i cèl·lules gandulars. -L'amplitud del canvi no és proporcional a l'intensitat de l'estímul. -Funcionen a través de la llei “tot o res”, és a dir, es genera o no es genera(funcionen com una pistola).
- Quan es condueix al llarg de l'axó no es perd intensitat. Per tant, aquesta conducció és activa.
Si agafo l'estímul llindar i el vaig acostant a l'altre potencial d'acció, hi haura un moment que no es produeix potencial d'acció.
Període refractari general: en el moment en el que s'ha iniciat un p.a. hi ha un temps en el que l'estímul llindar no és capaç de generar p.a.
La primera part d'aquest p.r., en el moment que es genera p.a hi ha un moment en el que cap estímol dispara p.a.(període refractari absolut). A partir d'aquí, seguira sense haver-hi pa amb un estímol llindar, però si l'estímul és prou intens, sí (període refractari relatiu)
Els estímuls tenen un límit amb l'intensitat de potencial d'acció que poden disparar en una quantitat de temps perquè s'ha de recuperar.
CONDUCCIÓ POTENCIAL D'ACCIÓ
El primer potencial d'acció és genera al segment inical axònic (llindar de descàrrega molt baixa perquè hi ha una acumulació d'ions de sodi molt grans). Des de el segment inicial axònic aques senyal elèctric ha d'anar- se conduint fins al final. Aquest sentit s'anomena sentit ortodròmic.
Fibres amielíniques
En el moment en el que es produeix l'estímul, entra sodi (un munt d'ions positius), per tant hi ha una gran despolarització. Els ions positius es difonen anant-se a llocs on màxima càrrega negativa. Després de que entri potassi, hi haurà un període refractari. Els ions positius de sodi que han anat als negatius, despolaritzen suficient en aquell punt, gràcies al propis ions. En aquest punt arribarà al llindar de descàrrega, es generarà sodi. Els ions de sodi s'atrauran cap als dos costats. Però en el d'abans es trobara en període refractari i no podrà fer res. Per tant el potencial d'acció que s'ha generat abans es conduirá de la mateixa manera sense pèrdua d'intensitat fins al final.
El que estem veient és que a les fibres amielíniques el potencial d'acció es produeix a cada punt de la membrana en sentit ortodròmic. Per tant, aquesta conducció és contínua.
Fibres mielíniques
Tenim un gruix de bicapes lípidiques que impedeix que pugui haver algun canal on es produeixi un intercanvi iònic, per tant es produiran en els nodes de Ranvier.
Els ions de sodi es van difonent fins a arribar a l'altre node perquè a l'internode no es podrà perquè està protegida i no pot haver intercanvi iònic. Per tant, la potència serà més baixa però allá es produïrá la despolarització. Per això, el potencial d'acció només es generaran en els nodes de Ranvier, i parlarem d'aquest tipus de conducció com a conducció saltatòria (de node de Ranvier a node de Ranvier).
Els avantatges de la conducció saltatòria:
- Més velocitat de conducció (això permet que el nostre cervell funcioni molt ràpid)
- Aquest sistema permet consumir molt poca energia, és a dir, menys despesa energètic. Consumeix poc, perquè per general el potencial d'acció no consumeix energia, tot es difusió. La bomba sodi/ potassi era la que gastava energia i per tant nomès haurá d'engegar aquesta bomba a cada punt del node de Ranvier però no en tot l'axó com es produeix a la fibres amielíniques amb la conducció continua.
De què depèn la velocitat de conducció del potencial d'acció?
- Gruix de l'axó: Quant més gruix té, més velocitat. Si l'axó es gruixut els ions no tenen tants impediments per passar, ni hi ha fregament ni res. Però també requereix més membrana, més potencial d'acció.
- Grau de mielinització: Quanta més mielina , més velocitat. La mielina aïlla i fa que a l'internode no hi hagi inercanvi iònic.
TEMA 3. Transmissió sinàptica
Punt on les dues neurones estan prou properes per transemtre informació. La informació va cap a la dreta. Per tant hi ha una neurona que va davant de la sinapsis i una altre després. La primera es diu neurona presinàptica i la segona, neurona postsinàptica.
CLASSIFICACIÓ SEGONS LA FORMA DE TRANSMISSIÓ
- Sinapsis elèctriques: Es condueix de forma elèctrica. En les sinapsis elèctriques l'espai és molt petit (90amstrongs). De tal manera que existeixen dos estructures en forma de canal que conecten l'interior d'una neurona amb l'interior de l'altre. Aquests canals s'anomenen connexó. La comunicació entre una cèl·lula i una altre és una conexió elèctrica, iònica perquè fa com si fos una sola cèl·lula. Són sinapsis molt ràpides, quasi bé instantànies. Poden funcionar en les dues direccions, bidireccionals. El problema és que són extremadament rígides i no ens permet tota la flexiblitat conductual que necessitem. - Sinapsis químiques: Hi ha “més distància” (200 amstrongs). Quan es produeix el senyal elèctric disparara i fara que la neurona presinaptica produeixi un missatger químic, neurotransmissor , i aquest s'alliberara a l'espai sinàptic i anira a parar al receptor que es trobarà en la neurona postsinàptica. Això generara un canvi en la permeabilitat de membrana postsinàptica a causa d'una proteïna que es produira quan el neurotransmissor i el receptor s'ajuntin.
Segons els efectes postsinàptics:
- Sinapsis excitadores: Dispara potencial d'acció, despolarització.
- Sinapsis inhibidores: Produeix una hiperpolarització.
Segons el lloc de contacte
- Sinapsis axo-dendrítiques : el botó terminal axònic acaba sobre una dendrita o una espina dendrítica. Generalment són excitadores. - Sinapsis axo-somàtiques: l'axó fa sinapsis sobre directament el soma de la cèl·lula, el cos cel·lular. Generalment són inhibidores. - Sinapsis axo-axòniques: l'axó fa sinapsis amb un altre axó. 3 neurones. Regula la potència. Per tant, seran moduladores de l'intensitat del senyal. - Sinapsis de pas : No tenim un botó terminal final, sinó que en totes les ramificacions de l'axó hi han una sèrie de varicositats. És un sistema de difusió per a zones grans del sistema nerviós. Són sistemes de nivell d'activació que necessiten actuar sobre grans nivells al mateix moment.
Alliberament neurotransmissor
Neurotransmissor es troba dins d'una vesícula sinàptica. Quan arriba el potencial d'acció arriba fins al botó terminal i reaccionaran els canals de calci controlas per voltatge. Aquests canals s'obriran i el calci atravessa la membrana a favor del seu grandient electroquímic. Llavors, alló que sigui sensible a la quantitat de calci s'activara. Aquest procés sensible són aquestes vesícules sinàptiques, que quan s'activen s'acosten a l'altre membrana, cosa que fa que es fusionin i que l'interior que hi ha a la vesícula s'alliberi a l'exterior cel·lular (aquest procés s'anomena exocitosi ). Per tant, el neurotransmissor s'allibera per exocitosi. Els llocs en la membrana presinàptica on es pot produir l'exocitosi s'anomenen zones actives.
Reciclatge de vesícules
Part de la vesícula que s'han afegit abans es reabsorviran, es tornaran a desencaixar de la membrana presinàptica i es podran tornar a fer servir un altre cop. No és un ús il·limitat, pot aguantar una quantitat de cicles però després la membrana es degradara i ja no servirà.
Receptor postsinàptics
Quan una mol·lècula del neurotransmissor arriba a la membrana postsinàptica, entra en contacte amb el receptor postsinàptic. Es produeix una interacció que activa el receptor. El receptor és una proteïna que fara que s'engegin un seguit de processos. L'activació d'aquest receptor el que fara sera obrir el canal iònic que tenim a la membrana postsinàptic, quan s'obri es produira un canvi en la permeabilitat, canviant el potencial de membrana. Segons com canvïi la permeabilitat el potencial de membrana s'acostara a un potencial
PIP's
- Quan sobren canals de Cl- i de K+. Que fara que s'hiperpolaritzi.
- De què depèn que es generi un PEP o un PIP? Del tipus de canal que s'obri, no del neurotransmissor. Un mateix neurotransmissor pot tenir efectes diferents. Mecanismes d'integració sinàptica
Sobre un punt de la membrana arriben diferents potencials ràpids que es van sumant, això s'anomena sumació temporal. Sumació espacial: sumo els efectes que arriben al mateix moment però a punts diferents de la membrana. I en el fons el que tinc és que al segment inicial axònic se estan sumant en cada momentels PEPs i PIPs. Si el resultat arriba a un llindar de descàrrega generara un potencial d'acció. Per tant el que decideix si dispara o no es la combinació d'aquests sistemes excitadors.
19/10/
Mecanismes d'inactivació del neurotransmissor
Un cop hem parat el procés hem d'eliminar el neurotransmissor, és a dir, produïr l'inactivació del neurotransmissor (que impedeixi que torni a actuar). Dos possibles mecanismes són:
- Degradació enzimàtica: Enzim que quan s'uneix el neurotransmissor a l'enzim, el neurotransmissor pateix un canvi de tal manera que es converteix en una molècula que no es pot unir al receptor. Aquesta molècula després s'elimina del organismes normalment a través de la orina.
- Recaptació: Es produeix a la membrana presinàptica. Tindrem un mecanisme de transport actiu (proteïna) que té una alta afinitat amb aquest neurotransmissor i el que fa es portar-lo a l'interior cel·lular de nou. Com que está en l'interior cel·lular ja no interactuara amb el receptor. També es pot produir a la Glia.
L'inactivació es pot produïr:
- Degradació enzimàtica
- Recaptació
- Degradació enzimàtica + Recaptació
Per cada neurotransmissor haurem de saber quin mecanisme s'ha d'utilitzar.
Modulació sinàptica
Parlen dels sistemes que podran regular la seva intensitat (Ex. Baixar o pujar el volum de la música, la música és la mateixa.)
Si volem regular la intensitat necesitem el receptor presinàptic.Hi han dos tipus de receptors presinàptics:
- Autoreceptor: Reconeix el neurotransmissor alliberat per la pròpia neurona. Controla la síntesi i l'alliberació del neurotransmissor i molt sovint de forma inhibitòria.
- Heteroreceptors: Un receptor per un altre neurotransmissor que no es alliberat per aquesta neurona. Aquest receptor és per terceres neurones com les que venen de la sinapsi axo-axònica. Modulen i alliberen el neurotransmissor.
Autoreceptor vs recaptació
Autoreceptor no belluga neurotransmissor (no inactiva al neurotransmissor), en canvi, la recaptació transporta.
Modulació sinàptica: L'inhibició i facilitació presinàptiques
Inhibició presinàptica: A partir d'un potencial d'accio a la sinapsi axo- axònica, alliberara un neurotransmissor que anira a parar a un heterorecepector que Modificara la sensibilitat , inhibira els canals de calci. De tal manera que ara s'obriran menys canals de calci perquè l'entrada de calci sera menor. Si entra menys calci el neurotransmissor s'alliberaran menys.
Facilitació : Augmentara la quantitat de calci, per tant s'alliberaran més neurotransmissor i tindrem un PEP més gran.
Mecanismes de plasticitat sinàptica
Plasticitat conductual: Canvis perdurables en la conducta (Com va parlar fa temps William James, 1842-1910).
Les conductes canvien per un canvi del sistema nerviós. Canvien coses de microestructures, sinapsis canvien. L'entorn canvia el SN i per tant es produeixen canvis en la conducta (adaptació). Per tant, tenim plasticitat conductual perquè tenim plasticitat sinàptica.
En què consisteixen aquests canvis sinàptics? Hi han dos tipus de canvis:
Canvis no genòmics : Un canvi que no implica activació de gens. Modifiquen les proteïnes que ja existeixen. Canvis post-transduccionals (fosforilacions, canvis de localització,etc.) però NO fa una nova síntesi.
Canvis genòmics: Impliquen la síntesi de noves proteïnes (transcripció-traducció)
Aquests canvis es produeixen per l'ACTIVACIÓ del sistema.
Exemples de possibles canvis plàstics en els receptors:
- Regulació a la baixa (down-regulation):
- Regulació a l'alça (up-regulation)
- Desensibilització
26/10/
Diferències entre neurotransmissor i hormona
Neurotransmissor:
- Comunicació paracrina -> Receptors en cèl. veïnes
- comunicació autocrina -> receptors en la mateixa cèl·lula
Les hormones són molècules químiques que viatgen a través de la sang i va per tot l'organisme. Afecten a la cèl·lula diana perquè tenen un receptor específic. Comunicació endocrina.
CONCEPTES GENERALS DE FARMACOLOGIA
- Síntesi, emmagatzematge, alliberació, receptors, inactivació.
Qualsevol alteració d'algun pas, produira una alteració de la transmissió sinàptica, i per tant, una canvi en la conducta.
Exemple Si potencio la síntesi el més probable es que tingui més resposta postsinàptica, per tant, potenciem més transmissió sinàptica. Si potencio l'alliberació també tindre més, igual que amb el receptor. En canvi, si potencio l'inactivació tindré menys transmissió sinàptica. Si potenciem els autoreceptors tindré menys transmissió sinàptica.
Receptors
Tenim lligands del receptor que reprodueixen l'acció del neurotransmissor. Això s'anomena “Agonista” (molècula que fa el mateix efecte que el neurotransmissor).
Després tenim dues possibilitats de que lligands que en unir-se al receptor bloquejen l'acció del neurotransmissor.:
