Potenciales de membrana (incluir los iones)

El potencial de membrana contempla una diferencia de carga eléctrica que se genera entre la parte de adentro y la parte de afuera de la neurona, ya que existe una serie de iones (moléculas) que tienen diferentes cargas (positivas y negativas) y que se encuentran en diversas cantidades en el interior y exterior de la célula. La diferencia de iones es debido a que es semipermeable la membrana por lo que no deja pasar a todas las moléculas (iones) con la misma facilidad.

La diferencia de carga eléctrica se debe por 2 tipos de fuerzas opuestas entre sí:

·         Fuerza de difusión. Tiene una naturaleza química y hace referencia al movimiento que realizan las moléculas para desplazarse de regiones donde se encuentran en altas concentraciones a regiones de baja concentración. Un ejemplo es la azúcar en un vaso de agua donde al principio se concentra en el fondo del vaso y después se distribuye homogéneamente.

·         Fuerza electrostática. Tiene una naturaleza eléctrica. Hace referencia a la atracción o repulsión de las partículas entre sí de acuerdo con su carga eléctrica. Iones con cargas opuestas se atraerán y viceversa.

Los iones que si logran pasar por la membrana de la neurona se distribuirán asimétricamente a los costados de la misma membrana, esto genera el potencial eléctrico entre los 2 lados de la membrana, esto es el potencial de membrana. Para conocer este potencial se requiere colocar un electrodo tanto en el interior como en el exterior.

La neurona está polarizada, cuando exteriormente se mide el voltaje con 2 electrodos dando como diferencia entre estos 2 la cantidad de 0. Mientras que si en el interior se coloca una punta del electrodo dará una diferencia de -70 milivoltios. Es decir que en el interior cuando el potencial está en reposo es 70 mv menos que en el exterior.

Tipos de iones.

·         Los iones en ambos lados de las membranas son:

o   Aniones orgánicos. (A-), son proteínas con cargas negativas.

o   Iones de cloro (CI-).

o   Iones de sodio (Na+).

o   Iones de potasio (K+).

·         Distribución de iones en reposo.

o   Aniones orgánicos en el fluido intracelular.

o   K+ en el fluido intracelular.

o   Na+ y Cl- en el fluido extracelular.

·         Permeabilidad iónica de la membrana en reposo.

o   La membrana es mucho más permeable al K+ que al Na+.

o   El grado de permeabilidad al CL- es intermedio, con respecto a los otros 2 cationes.

o   La membrana es impermeable al resto de los aniones, los aniones proteicos.

La información que la neurona procesa y transmite son señales electroquímicas que liberan sustancias químicas llamadas neurotransmisores (NT) de sus botones terminales, éstos se distribuyen a lo largo de la hendidura o espacio sinápticos para interactuar con moléculas receptoras especializadas de las membranas receptoras de la siguiente neurona del circuito.

Cuando los NT se unen a los receptores postsinápticos, sucede:

a)    Despolarización. Disminuye el potencial de membrana en reposo de -70 a -67 mv por ejemplo.

b)    Hiperpolarizar. Aumenta por ejemplo de -70 a -72 mv.

A las despolarizaciones postsinápticas se les denomina potenciales excitadores postsinápticos (PEP) por incrementar la probabilidad que la neurona descargue. Y viceversa a las hiperpolarizaciones se les denomina potenciales inhibidores postsinápticos (PIP) por reducir la posibilidad que la neurona descargue.

El potencial de membrana posibilita la sinapsis debido a que la neurona contiene un tipo de fluido conductor eléctrico (fluido citoplásmico o intracelular) que este cercado por el aislamiento eléctrico (membrana).

Las neuronas y el ambiente externo se pueden dividir en conductores y aislantes. Las membranas almacenan cargas eléctricas brevemente y las corrientes pasivan que corren a través de la neurona pueden llegar a un punto del axón (cono) para realizar la activación sináptica de la neurona y generar el denominado potencial de acción (PA). Este potencial es una inversión momentánea masiva que dura 1 milisegundo donde cambia el potencial de membrana de -70 mv a +50 mv. Los PA no son respuestas graduadas, es decir, son respuestas de todo o nada, o sea o sea producen con toda su amplitud o no se producen, y además su magnitud no guarda relación con la intensidad de los estímulos que los provocan.