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Sumario Tema de eNeurociencia: Electrofisiologia de la Neurona II
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Resumen basado en libros, apuntes de teóricos y profesor particular.
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Electrofisiología de la neurona 2Registro de PA con un electrodo intracelular
Cuando se utiliza un registro con dos electrodos, si estos se apoyan en el exterior celular, la diferencia del
potencial entre ambos será nula, ya que ambos están expuesto a la misma densidad de cargas.
Si se introduce un electrodo dentro de la fibra y se mantiene el otro electrodo en la parte extracelular, se va
a medir una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior.
Si medimos el electrodo interno en comparación con el externo vemos una diferencia de potencial eléctrico
entre ambos. Por ejemplo, si la diferencia de potencial eléctrico es 70mV, al medir el potencial interno, en
relación al potencial externo, se observará un voltaje de -70mV.
Otro ejemplo es si medimos el potencial externo en relación al potencial interno, en una diferencia de
potencial eléctrico de 70mV, en este caso el registro será de +70mV.
Por otro lado, cuando registramos un PA, primero el interior se hace positivo debido a la entrada de Na+,
luego el interior se hace menos positivo debido a la salida de k+ y finalmente el interior se hace más
negativo que en el reposo, al continuar la salida de K+ debido a que los canales de K+ demoran en cerrarse.
Como siempre consideramos al interior en relación al exterior, decimos que la entrada de Na+ despolariza,
sin embargo, si en dicho momento consideráramos como está el exterior, vemos que este se hace más
negativo.
Al salir el K+ decimos que la membrana se repolariza, debido a que va retornando a su polaridad negativa
de reposo, sin embargo, si en dicho momento consideráramos como está el exterior, vemos que este se
hace más positivo.
Cuando el K+ continúa saliendo, decimos que la membrana se está hiperpolarizando tomando en cuenta el
interior celular, por otro lado, si tomáramos el exterior celular, podemos ver que este se estaría haciendo
más positivo que en el reposo.
Estos registros, ya sean de exterior a interior o viceversa son, considerando una fibra nerviosa, o un axón,
donde la respuesta es todo o nada, lo que significa que a estímulos menores al umbral no se generan PA,
entre estímulos umbrales hay un 50% de probabilidad de que se generen o no y en estímulos
supraumbrales en el caso de que hayan sido aplicados adecuadamente se generan PA cuya amplitud no se
modifica con la amplitud del estímulo.
Esto es importante tenerlo en cuenta ya que hay veces que nos pueden indicar que veamos el ejercicio
desde el exterior o el interior.
Registro de PA con dos electrodos extracelulares
Cuando se realiza un registro extracelular con dos electrodos ubicados sobre la superficie de la fibra no se
mide el potencial de la membrana, sino que lo que se mide es la diferencia de potencial entre los
electrodos de registro denominamos G1 y G2.
Siempre el registro quedara con una deflexión que será positiva o negativa, dependiendo de cómo este G1
con respecto a G2, ya que siempre se compara de esta manera.
Hay que recordar que al estimular la fibra por medio de corriente se generará un PA que se propaga
siempre a lo largo de la fibra del cátodo (positivo) al ánodo (negativo).
Luego este PA va a llegar a los electrodos de registro que en este caso son G1 y G2.
, Electrofisiología de la neurona 2
Siempre que un PA se propague, en el sitio activo, el interior se está haciendo positivo, por lo cual la
membrana se despolariza, sin embargo, el exterior se está haciendo más negativo ya que las cargas se
están yendo al interior.
La diferencia en el potencial eléctrico entre ambos electrodos, depende también de la distancia a la que se
encuentren ya que si G1 y G2 están muy cerca el PA puede llegar al mismo tiempo a ambos electrodos
produciéndose poca o ninguna diferencia de potencial.
Estando G1 y G2 a una distancia adecuada el PA llegará primero a G1, el cual queda negativo (ya que se
mide el exterior) respecto a G2 observándose una deflexión negativa en el registro.
Luego el PA llegará a G2, quedando el electrodo de G2 negativo y el electrodo G1 positivo (por donde ya
paso el PA), lo cual produce una deflexión positiva, ya que siempre se registra como esta G1 en
comparación con G2.
Cuando el PA termine la diferencia de potencial eléctrico entre
G1 y G2 vuelve a ser nula.
Siempre que se utilicen electrodos celulares para medir o
registrar el PA, no se registra al potencial de la membrana, sino
que se registra la diferencia de potencial eléctrico de G1 con
respecto a G2.
Apuntes a recordar
El segmento inicial del axón posee menor umbral de generación de PA con respecto al soma y las dendritas de la
neurona ya que, en el soma y las dendritas se dan muchos contactos sinápticos que luego se integran en el
segmento inicial del axón en donde hay más densidad de canales de Na lo cual favorece que el umbral necesario
para llegar al PA sea menor.
Las dendritas poseen canales voltajes dependientes y su papel puede ser mantener más tiempo la despolarización
de la membrana o hiperpolarizarla, para modular la frecuencia de disparo de la neurona.
Los PA se propagan sin modificar su amplitud ya que se van regenerando, los que disminuyen su amplitud son los
electrotonos.
En el registro del PA en dos electrodos extracelular, siempre se hace la comparación del registro del electrodo G1
con respecto al electrodo G2.
, Electrofisiología de la neurona 2
PA de un nervio
El PA de un axón se produce una respuesta que es todo o nada y
que en un registro intracelular muestra un overshot o potencial
invertido, que se representa cuando el interior queda positivo
respecto al exterior.
Si el registro es extracelular, como no estoy registrando el PA de la
membrana no se observa el overshot, sino que, por el contrario,
vemos deflexiones negativas y positivas que indican la diferencia
de potencial eléctrico de G1 con respecto a G2 que son los
electrodos de registro.
Si registramos la amplitud de la respuesta en función de la
amplitud del estímulo, podemos ver para estímulos subumbrales
no se generan PA sino que se generan potenciales pasivos
denominados electrotónicos.
Para un estímulo, igual al estímulo umbral, se observa un 50% de probabilidad de generar un potencial de
acción y por ultimo para estímulos supraumbrales, se observan la generación de PA cuya amplitud no varía
con la amplitud del estímulo y es por esto que estas respuestas son todo o nada.
En el caso de analizar un nervio, la diferencia radica en que el
nervio contiene muchos axones de distintos tamaños y además
algunos están mielinizados mientras que otros no.
Si observamos la relación entre la amplitud de la respuesta y la
amplitud del estímulo, tenemos estímulos para los cuales no se
generan potenciales de acción, y son por lo tanto estímulos
subumbrales.
A partir del umbral se van a comenzar a generar PA cuya
amplitud será mayor, cuanto mayor sea la amplitud del
estímulo, mostrando que no hay un comportamiento todo o
nada.
Cuando la amplitud del estímulo sea suficiente como para
reclutar a todos los axones, el estímulo será sumbramaximo.
Siempre en los nervios se reclutan primero a los axones de
mayor diámetro y luego los axones de menor diámetro.
En la curva de amplitud de la respuesta en función de la amplitud del estímulo, en el primer sector se
reclutan los axones de mayor diámetro, en el segundo sector se reclutan los de mayor y menor diámetro, y
en el tercer sector se reclutan todos los axones.
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