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Potenciales locales

 

Los canales de paso de iones se abren o cierran frente a los cambios de potencial de acción de membrana. La apertura de los canales viene precedida de un cambio en el potencial de membrana en reposo. Producido por potenciales locales.
POTENCIALES LOCALES EN LAS NEURONAS. Las neuronas presentan dos tipos de potenciales: potencial postsináptico excitador y potencial postsináptico inhibidor. Existe también un potencial generador que aparece en la terminal periferica de las neuronas aferentes. Los potenciales locales neuronales se producen por medio de la sinápsis o por alteración de la permeabilidad. El potencial generador permite un potencial local en las fibras aferentes sensitivas que están en contacto con los receptores sensoriales. Estos receptores son estructuras especializadas que transforman diferentes tipos de energía (mecanica, química) en potenciales de acción que llevan la información adquirida en el receptor sensorial. Los receptores sensoriales son específicos para una forma de energía. En el corpúsculo de Pacini (mecanoreceptor) ante un estímulo mecánico se deforma produciendose un estiramiento de la terminación sensitiva que se encuentra en su interior. este estiramiento modifica la permeabilidad de la terminal nerviosa para los cationes. Como consecuencia se produce una entrada de sodio al interior de la fibra nerviosa distribuyendose por el citoplasma. Cuando el sodio llega al nodulo de Ranvier, en cantidad suficiente se inicia el potencial de acción propagado. Si la presión en el corpusculo de Pacini es leve, no se alcanzará la concentración de sodio adecuado.
PROPIEDADES DEL POTENCIAL GENERADOR. Aumenta su amplitud y duración con el aumento del estímulo, dura más que el potencial de acción y si aparece otro antes de desaparecer el primero se suman. Los potenciales locales no tienen períodos refractarios. El potencial generador permite que estímulos producidos por diferentes tipos de energía que inciden sobre los receptores sensoriales que están fuera del sistema nervioso central. Potenciales postsinápticos excitador e inhibidor: la sinápsis se define como la union especializada entre dos neuronas, donde la neurona precedente influye con su actividad eléctrica en la excitabilidad de la neurona siguiente mediante la liberación de sustancias denominadas neurotransmisores. Es la sinapsis química. La influencia de la neurona presináptica sobre la postsináptica en la sinapsis química, se ejerce a traves de potenciales locales denominados: potencial postsinaptico excitador y postsinaptico inhibidor. A través de estos potenciales locales se puede influir en las comunicaciones del sistema nervioso central, transportadas por los potenciales de acción: bloqueando los potenciales de acción, produciendo potenciales de acción únicos.
SINAPSIS QUIMICA. Consta de una parte presinaptica, desmielinizada; donde los neurotransmisores tienen un efecto excitatorio o inhibitorio sobre la neurona siguiente. Una membrana postsináptica con receptores para el neurotransmisor liberado en la neurona presinaptica. Potencial postsináptico excitatorio: Reciben este nombre los fenómenos eléctricos producidos en aquellas sinapsis cuyo neurotransmisor disminuye el valor de potencial de reposo de la neurona postsináptica acercándolo al valor umbral (valor que permite la apertura de los canales de voltaje de Na+ y K+ , desencadenando el potencial de acción). El valor de potencial de reposo de una neurona motora es de aproximadamente 70 mV y el valor umbral de –45 a –40 mV. Es decir que una descarga sináptica excitatoria debe bajar entre 20 a 25 mV el voltaje de la membrana postsináptica para que se descargue el potencial de acción. Por otro lado se estima que, cada terminal sináptica produce un cambio de voltaje de alrededor de 0,5 mV. Este cambio de 0,5 mV se denomina PPSE, y, como su valor es muy pequeño, es fácil deducir que la descarga de una sola terminal presináptica excitatoria no logra por sí sola llegar al valor umbral de la neurona. Deben por lo tanto descargarse múltiples terminales sinápticas y sumarse su efecto para lograr llegar al valor umbral y descargar un potencial de acción. Tanto el PPSE como el PPSI duran unas 10 veces más que el potencial de acción.
Fenómenos iónicos producidos en un PPSE: la terminal presináptica de una sinapsis de tipo excitatorio libera moléculas de neurotransmisor que, al unirse a su receptor en la membrana subsináptica, modifican la permeabilidad de dicha membrana para el Na+ y el K+. Al lugar de pasaje de estos iones, abierto por
la acción del neurotransmisor se lo denomina canal químico. El efecto neto de aumento de permeabilidad producido por, el neurotransmisor unido al receptor en la membrana subsináptica, es la entrada de Na+ (que supera a la cantidad de K+ que sale). La entrada de Na+ en cada sinapsis excitatoria genera una
disminución de la negatividad interna de la membrana de alrededor de 0,5 mV. Esta variación de potencial de membrana se denomina potencial postsináptico excitatorio (PPSE) y, como acerca el vapor de potencial de membrana al vapor umbral, se dice que en este momento la membrana está hipopolarizada. Si se descargan al mismo tiempo, o muy seguidos en el tiempo, suficientes PPSE (entre 40 a 70), estos se suman y alcanzan a llevar el voltaje hasta el valor umbral, produciendo la apertura de los canales de
Na+ y K+. Como en la neurona los canales de voltaje se encuentran ubicados desde el cono inicial del axón hasta las terminales axónicas presinápticas, el potencial de acción se iniciará en el cono inicial del axón y se propagará hasta dichas terminales.
Potencial postsináptico inhibitorio (PPSI). La terminal presináptica de una sinapsis inhibitoria libera vesículas de neurotransmisor que, al unirse a su receptor en la membrana postsináptica, abre canales para los iones K+ o Cl- . Estos iones se mueven por difusión, siguiendo su gradiente de concentración. Tanto la salida de K+ como la entrada de Cl- resultantes, producen un aumento de la negatividad de la cara interna de la membrana. Por lo tanto, el PPSI aleja el valor de voltaje del interior de la membrana del valor umbral, haciendo necesaria la presencia de un estímulo de mayor intensidad para llegar al umbral y descargar el potencial de acción. Esta situación se describe como hiperpolarización de la membrana. Los PPSI se suman en forma algebraica a los PPSE que se están descargando sobre una neurona.
Activación de la neurona postsináptica. Conociendo los mecanismos de los potenciales locales neuronales se hace evidente que la neurona postsináptica descargará un potencial de acción, mediante el efecto combinado de muchas descargas sinápticas, permitiendo que se integren muchas informaciones sobre la
misma. Además, como cada potencial local tiene una duración de aproximadamente 10 veces mas tiempo que el potencial de acción, si en determinado momento, se genera un PPSE de valor umbral o mayor
al umbral, la neurona descargará en forma repetitiva, mientras dure el potencial local en el valor umbral, solo limitado el número de potenciales de acción descargados por los períodos refractarios.

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