Bases Iónicas del Potencial de Acción

Si se aplica un estímulo de cierta magnitud en la membrana de una célula excitable, se produce un ligero incremento en la permeabilidad de los iones sodio en esa región, disminuyendo levemente la diferencia de potencial de acuerdo a la intensidad del estímulo. Un estímulo umbral es aquel que posee la intensidad suficiente para producir una disminución en el voltaje, aproximándose a los -55 mV, que se denomina nivel de descarga. En este voltaje se abren los canales de sodio, permitiendo la entrada masiva del ión (canal tipo compuerta de voltaje), de manera que el voltaje del medio intracelular se acerca a cero, provocando una despolarización. La entrada masiva de Na+ hace que el lado interno de la membrana plasmática quede positivo, alcanzando +35 mV: potencial de espiga. En ese instante, los canales de sodio se cierran rápidamente (terminando la entrada masiva de sodio) y se abren totalmente los canales de potasio (que ya se habían comenzado a abrir lentamente), determinando la salida de este ión, lo que vuelve a hacer negativo el lado intracelular de la membrana: repolarización. Luego de una ligera hiperpolarización (debido a la salida de potasio en ausencia de la entrada de sodio), la acción de la bomba Na+-K+ ATPasa permite alcanzar nuevamente el potencial de reposo.

Regionalmente, después de un potencial de acción, la posición relativa de los iones sodio y potasio está invertida. La acción de la bomba sodio-potasio restituye las posiciones originales. Mientras se conduce un potencial de acción, obviamente no puede conducirse otro, y un estímulo en este período no origina un nuevo potencial de acción (período refractario absoluto).

Propagación del Impulso Nervioso

Aunque la mayoría de las células tienen potencial de reposo, sólo dos de ellas, la neurona y la célula muscular, pueden experimentar fácilmente impulsos electroquímicos, también llamados potenciales propagados o potenciales de acción, constituyendo los tejidos excitables. Esto se debe a que estos tipos celulares (además de la citada bomba) poseen en su membrana canales iónicos (proteínas integrales de membrana específicas), unos para el sodio y otros para el potasio. La apertura de estos canales, como respuesta al estímulo, permite el libre tránsito de los iones de acuerdo a sus gradientes.

Durante la propagación, el impulso nervioso no pierde intensidad, desarrollando siempre el mismo potencial de acción. In vivo, los potenciales de acción se propagan unidireccionalmente en el axón (desde el soma hacia el telodendrón). Sin embargo, si experimentalmente se aplica el estímulo sobre algún punto del axón, este se propaga en ambas direcciones.

Es importante observar que si el estímulo inicial no hubiese tenido la magnitud suficiente para producir una disminución en el potencial de membrana cercana a -55mV, los canales de sodio no se hubiesen abierto completamente y el trabajo de la bomba sodio-potasio restablecería el potencial inicial; en esta situación se estaría frente a un estímulo subumbral. Por otra parte, si el estímulo inicial hubiese sido de un registro superior al necesario (estímulo supraumbral), la magnitud de descarga habría sido la misma que con un estímulo umbral; esto se denomina Ley del Todo o Nada.

Sinapsis Química

Las sinapsis químicas son cruces biológicos a través de los cuales las señales neuronales pueden intercambiarse entre sí con las células no neuronales, tales como los músculos o glándulas. Las sinapsis químicas permiten que las neuronas puedan formar circuitos dentro del sistema nervioso central. Son cruciales para los cálculos biológicos que subyacen en la percepción y pensamiento. Permiten que el sistema nervioso pueda conectarse y controlar otros sistemas del cuerpo.

Placa Motora

Se denomina placa motora a la unión neuromuscular que se produce entre la neurona motora y la fibra muscular.

Impulso Nervioso

El impulso nervioso sólo se propaga en un sentido. Cuando una neurona es estimulada, se originan unos cambios eléctricos que empiezan en las dendritas, pasan por el cuerpo neuronal, y terminan en el axón. El impulso nervioso no se transmite con la misma velocidad en todas las neuronas.

Neurotransmisores

Sin los neurotransmisores, no habría conexión química entre neuronas. El neurotransmisor se libera por las vesículas sinápticas en la extremidad de la neurona presináptica. Esto ocurre durante la propagación del impulso nervioso.

Mecanismos de Acción de la Droga

La farmacología es el estudio de los efectos fisiológicos y bioquímicos de los fármacos y sus mecanismos de acción, la relación entre la concentración del fármaco y el efecto de este sobre el cuerpo.