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Práctica de Fundamentos de PsicobiologíaPráctica de Fundamentos de Psicobiología^ Sara Uceda GutiérrezSara Uceda Gutiérrez
NeurofisiologíaNeurofisiología
Curso 2012Curso 2012--2013 2013
Laboratorio deLaboratorio de PsicobiologíaPsicobiología
Universidad de SevillaUniversidad de Sevilla
Material para el estudio de los contenidos
Rodríguez et al 2006, McGraw Hill.Rodríguez et al 2006, McGraw Hill.
Ocaña et al 2006, McGraw Hill.Ocaña et al 2006, McGraw Hill.
Objetivos
Conocer los mecanismos responsables del establecimiento delConocer los mecanismos responsables del establecimiento del potencial de membrana y los factores que influencian los valores depotencial de membrana y los factores que influencian los valores de dicho potencialdicho potencial
Entender el funcionamiento de los canales dependientes de voltaje, enEntender el funcionamiento de los canales dependientes de voltaje, en particular el de los canales de Na y Kparticular el de los canales de Na y K Describir los detalles del potencial de acción neuronalDescribir los detalles del potencial de acción neuronal Explicar los cambios en la permeabilidad al Na y al K que se danExplicar los cambios en la permeabilidad al Na y al K que se dan durantes el P.A. y cómo se relacionan estos cambios con las diferentesdurantes el P.A. y cómo se relacionan estos cambios con las diferentes fases del mismofases del mismo Describir los detalles de los periodos refractorios neuronales, tantoDescribir los detalles de los periodos refractorios neuronales, tanto el absoluto como el relativoel absoluto como el relativo
Comparar los potenciales locales con los potenciales de acciónComparar los potenciales locales con los potenciales de acción Describir los diferentes tipos de sinapsisDescribir los diferentes tipos de sinapsis Describir los diferentes fenómenos de integración sinápticaDescribir los diferentes fenómenos de integración sináptica
Potencial de membrana en reposoPotencial de membrana en reposo
Separación deSeparación de cargas a través de lacargas a través de la membrana plasmáticamembrana plasmática de las neuronasde las neuronas debido a sudebido a su naturaleza lipídica ynaturaleza lipídica y semipermeablesemipermeable
La distribuciónLa distribución desigual de cargasdesigual de cargas genera una diferenciagenera una diferencia de potencial eléctricode potencial eléctrico
Vm = ViVm = Vi -- VeVe
NaNa
KK
Cl
AnionesAniones inorgánicosinorgánicos
Potencial de membrana en reposoPotencial de membrana en reposo
El potencial de membrana de una célula en reposo se denominaEl potencial de membrana de una célula en reposo se denomina potencial depotencial de reposo (Vr).reposo (Vr). El de las neuronas oscila entreEl de las neuronas oscila entre --60 y60 y --70 mV70 mV
Vm = ViVm = Vi -- VeVe
Las neuronas son células excitablesLas neuronas son células excitables cambios transitorios en el Vmcambios transitorios en el Vm
DespolarizacionesDespolarizaciones
HiperpolarizacionesHiperpolarizaciones
Señales que contribuyen a laSeñales que contribuyen a la
comunicación neuronalcomunicación neuronal
Potencial de equilibrioPotencial de equilibrio
Potenciales electroquímicosPotenciales electroquímicos
Diferencia de concentración iónica entre el citoplasma y el medioDiferencia de concentración iónica entre el citoplasma y el medio extracelularextracelular
Existencia de canales que dotan a la membrana de permeabilidadExistencia de canales que dotan a la membrana de permeabilidad selectivaselectiva
Potencial de equilibrioPotencial de equilibrio
Potenciales electroquímicosPotenciales electroquímicos
Equilibrio electroquímicoEquilibrio electroquímico
Potencial de equilibrioPotencial de equilibrio
para el potasio (para el potasio (EEK)K)
Potencial de equilibrioPotencial de equilibrio
Ecuación de NernstEcuación de Nernst
EEKK= 61.54log[K]= 61.54log[K]ee/[K]/[K]ii
EENaNa= 61.54log[Na]= 61.54log[Na]ee/[Na]/[Na]ii
EEClCl== --61.54log[Cl]61.54log[Cl]ee/[Cl]/[Cl]ii
El potencial de equilibrio depende en granEl potencial de equilibrio depende en gran
gran medida de la diferencia de concentracióngran medida de la diferencia de concentración entre ambos lados de la membranaentre ambos lados de la membrana
Flujo de iones en situación deFlujo de iones en situación de
reposoreposo
EEKK== --75mV75mV EENaNa= +55mV= +55mV EEClCl== --60mV60mV
AtpAtpasaasa NaNa--KK
Propiedades eléctricas pasivasPropiedades eléctricas pasivas
Capacitancia de la membranaCapacitancia de la membrana
ElEl aumentoaumento enen lala amplitudamplitud dede pulsospulsos dede corrientecorriente positivospositivos yy negativosnegativos provocaprovoca cambioscambios proporcionalesproporcionales enen elel potencialpotencial dede membranamembrana
ConstanteConstante dede tiempotiempo:: tiempotiempo transcurridotranscurrido hastahasta alcanzarsealcanzarse elel 63 63%% deldel cambiocambio enen elel potencialpotencial dede membranamembrana
Propiedades eléctricas pasivasPropiedades eléctricas pasivas
ResistenciaResistencia axial de las dendritas y los axonesaxial de las dendritas y los axones
ConstanteConstante dede espacioespacio:: distanciadistancia desdedesde elel lugarlugar dede entradaentrada dede lala corrientecorriente hastahasta elel puntopunto enen elel queque elel cambiocambio deldel potencialpotencial haha disminuidodisminuido hastahasta elel 3737%%
El potencial de acciónEl potencial de acción
FasesFases deldel potencialpotencial dede acciónacción
a)a) DescargaDescarga deldel condensadorcondensador b)b) DespolarizaciónDespolarización
c)c) RepolarizaciónRepolarización d)d) PosthiporpolarizaciónPosthiporpolarización
CicloCiclo dede HodkingHodking
El potencial de acciónEl potencial de acción
CanalesCanales dede SodioSodio reguladosregulados porpor voltajevoltaje
CerradoCerrado AbiertoAbierto
InactivadoInactivado
El potencial de acciónEl potencial de acción
CambiosCambios enen lala permeabilidadpermeabilidad durantedurante elel PP..AA..
Periodo refractarioPeriodo refractario
Periodo refractarioPeriodo refractario Periodo refractarioPeriodo refractario
Periodo refractarioPeriodo refractario^ Potenciales localesPotenciales locales Potencial de acciónPotencial de acción
- Dependiendo del estímulo, pueden ser despolarizadores o hiperpolarizadores
- Siempre originan una despolarización de la membrana que incluso lleva el Vm a valores positivos
- La amplitud es proporcional a la intensidad del estímulo
- La amplitud es todo o nada; la intensidad del estímulo es codificada en la frecuencia de los P.A. generados
- La amplitud es, generalmente, pequeña • La amplitud es aproximadamente de 100 mV
- La duración puede oscilar desde milisegundos a segundos
- Duración relativamente pequeña; 3- milisegundos
- Naturaleza variada de los canales implicados en su generación (de ligando, mecanosensitivos…)
- Canales de Na y de K dependientes de voltaje
- No hay periodos refractarios asociados con los potenciales locales
- Los periodos refractarios absolutos y relativos son aspectos importantes de los P.A.
- Los potenciales locales pueden ser sumados espacial o temporalmente
- Sumación no es posible (fenómeno todo o nada + periodos refractarios)
Potenciales localesPotenciales locales Potencial de acciónPotencial de acción
- Viajan pasivamente hacia regiones cercanas de la membrana neuronal
- La propagación hacia regiones adyacentes depende de la apertura de canales activos y siempre genera P.A.
- La amplitud disminuye con la distancia • La amplitud no disminuye cuando se propagan por las proyecciones neuronales
- La amplitud es, generalmente, pequeña • La amplitud es aproximadamente de 100 mV
- Pueden originarse en cualquier lugar de la célula
- Sólo ocurren en lugares de la neurona en la que existe una alta concentracioón de canales de Na y K dependientes de voltaje
Tipos de sinapsisTipos de sinapsis
SinapsisSinapsis eléctricaseléctricas
Tipos de sinapsisTipos de sinapsis
SinapsisSinapsis químicasquímicas
Tipos de sinapsisTipos de sinapsis
