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Mansilla, Camila
FISIOLOGIA DE LOS TEJIDOS EXCITABLES
En todas las células del organismo ocurren fenómenos eléctricos, se trata de
mecanismos donde participa principalmente la membrana celular. Son el
fundamento de procesos como el movimiento, la transmisión de información
nerviosa y la secreción glandular.
Potencial de membrana en reposo.
Todas las células presentan un potencial de membrana en reposo que
consiste en una diferencia de voltaje dentro de la célula con respecto al
exterior celular, mientras la célula se encuentra en reposo.
Los valores en el interior celular son negativos con respecto a los valores
extracelulares que son positivos.
Las diferentes células presentan diversos voltajes como por ejemplo las
células miocárdicas auriculares con un valor de … mV.
Mantención del potencial de membrana en reposo:
Existen tres procesos sumamente importantes en la mantención del
potencial de membrana en reposo:
1- Difusión pasiva de potasio.
2- Bomba de sodio – potasio ATPasa.
3- Equilibrio de Gibbs – Donnan.
Estos procesos permiten la mantención del potencial de membrana en
reposo siendo la difusión pasiva de potasio la que ejerce influencias más
importantes. Esta difusión pasiva permite la salida de potasio al espacio
extracelular, debido a concentraciones elevadas del mismo en el interior
celular, estableciendo una disminución de cargas positivas en el interior y
aumento de dichas cargas en el exterior preservando una diferencia de
voltajes.
Potencial de acción.
Consiste en una modificación en la permeabilidad de la membrana frente
a un estímulo químico o eléctrico, es decir, una alteración del potencial de
membrana en reposo cuando un estímulo supera el umbral.
Las células excitables como células nerviosas y musculares pueden
desencadenar potenciales de acción.
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Un estímulo provoca la alteración del potencial de membrana en reposo
estimulando los canales de sodio dependientes de voltaje con ingreso de
dicho ion al espacio intracelular. Al ser un ion con cargas positivas permite
acercarse a los valores de voltaje positivos que se encuentran en el medio
extracelular, al acercarse estos valores disminuye el potencial de membrana
en reposo. En cambio, cuando estos valores se alejan aumenta el potencial
de membrana en reposo. El ingreso de sodio genera una despolarización
celular llamada fase de despolarización.
Seguido a la fase de despolarización se encuentra la fase de repolarización
causada por activación de canales de potasio dependientes de voltaje con
la consecuente salida de dicho ion al medio extracelular tornando el interior
celular más negativo. De esta forma, al alejarse los valores intracelulares con
los extracelulares aumenta el potencial de membrana volviendo a sus
valores normales que presentaba la célula durante el reposo.
Previo a alcanzar el potencial de membrana en reposo se produce una
hiperpolarización causada por la bomba de sodio – potasio ATPasa, quien
permite el ingreso de 2 iones de potasio y el egreso de 3 iones de sodio. de
esta manera, al eliminar 3 cargas positivas genera un medio intracelular más
negativo con respecto al extracelular.
Ley del “todo o nada”:
El potencial de acción solo se efectúa si alcanza una intensidad mínima,
dicha intensidad mínima es la llamada intensidad umbral. El estimulo debe
sobrepasar el umbral para desencadenar una despolarización y con ello un
potencial de acción completo.
Periodo de latencia:
Corresponde al tiempo entre la génesis del estimulo y la respuesta al mismo.
Relación entre la intensidad y la duración:
Solo se aplica cuando alcanza el umbral.
La intensidad del potencial de acción depende de la duración del estímulo.
Si el estimulo es lento, no habrá potencial de acción por un mecanismo
denominado proceso de acomodación.
Papel del calcio:
Durante el potencial de acción se estimula el ingreso de calcio mediante
contratransporte con sodio. El aumento de calcio intracelular ejerce diversas
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funciones como la liberación de calcio desde retículo endoplásmico liso y
con ello la contracción muscular.
Neuronas.
Las neuronas son células especializadas en la conducción de impulsos
nerviosos, ya sean químicos o eléctricos. Se encuentran formadas por un
soma o cuerpo celular desde donde se desprenden las dendritas y el axón.
A nivel del sector distal del axón se encuentra la porción terminal formada
por los botones sinápticos, quienes se encargarán de transmitir el impulso
nervioso a la célula contigua. En cambio, desde las dendritas las neuronas
reciben estos impulsos nerviosos.
Tipos de neuronas:
Existen diferentes tipos de células neuronales como:
✓ Célula neuronal bipolar.
✓ Célula neuronal unipolar.
✓ Célula neuronal multipolar.
✓ Célula neuronal piramidal.
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Existen otros tipos de células en sistema nervioso, además de las ya
mencionadas células neuronales, como las células gliales. Dentro de las
células gliales podemos diferenciar las células de la macroglía como
astrocitos, oligodendrocitos y células de Schwann. Otras células gliales
corresponden a las células de la microglía como células microglíales y
ependimarias.
Es importante remarcar la función de los astrocitos como la nutrición y
trofismo de las células neuronales. La función de los oligodendrocitos y
células de Schwann es la formación de la capa de mielina que envuelve a
los axones neuronales y permiten una mayor velocidad de los impulsos
nerviosos.
Tipos de fibras neuronales:
Existen diferentes diámetros de fibras nerviosas determinando diversos tipos
de fibras. A mayor diámetro de la fibra nerviosa, indica mayor velocidad de
conducción.
✓ Fibra A: se encarga de la transmisión de dolor somático,
propiocepción, tacto y función motora.
✓ Fibra B: son fibras autónomas preganglionares y además transmiten la
temperatura.
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✓ Fibra C: transmisión de dolor visceral y temperatura.
Transmisión sináptica:
Se trata de una transmisión química o eléctrica, donde siempre debe existir
un potencial de acción presináptico (previo a la sinapsis) y luego se verá si
excita o inhibe a la célula contigua provocando apertura o cierre de los
canales iónicos en la membrana de la célula postsináptica.
Potenciales postsinápticos excitatorios (PPSE): son despolarizaciones locales
donde la suma de cada una de estas despolarizaciones puede
desencadenar un potencial de acción propagado.
Potenciales postsinápticos inhibitorios (PPSI): provoca hiperpolarización por
apertura de canales de cloro y salida de potasio.
Transmisión química:
Esta mediada por neurotransmisores, los más importantes son:
✓ Catecolaminas: adrenalina y noradrenalina que forman parte del
sistema simpático.
✓ Acetilcolina: forma parte del sistema parasimpático.
Células musculares.
Placa neuromuscular:
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La placa neuromuscular o placa terminal motora esta formada por la
membrana de la célula muscular esquelética que presenta depresiones
donde converge una sola terminación nerviosa que transmitirá impulsos
nerviosos para estimular o inhibir potenciales de acción. Los potenciales de
acción de la placa terminal presentan suma temporal, donde varias
despolarizaciones pueden sumarse y desencadenar un potencial de acción
completo.
El neurotransmisor implicado es acetilcolina, una vez liberado al espacio
sináptico se contactará con receptores localizados en la membrana de la
célula muscular permitiendo un potencial de acción y la entrada de calcio.
El aumento intracelular de calcio permite la salida de calcio de retículo
endoplásmico liso y la contracción muscular.
Mecanismo contráctil del musculo esquelético:
Cada célula muscular presenta en su citoplasma miofilamentos:
✓ Filamentos gruesos: corresponden a miosina.
✓ Filamentos delgados: corresponden a actina.
Para la contracción muscular es necesario que los filamentos de actina se
desplacen sobre los filamentos de miosina.
Los filamentos delgados de actina están compuestos por actina globular
asociados con tropomiosina y troponina. Esta ultima (troponina) presenta
subunidades como la subunidad C, donde se unirá el calcio liberado del
retículo endoplásmico liso. Mientras que la tropomiosina se encarga de
tapar el sitio de unión de actina con miosina. Al efectuarse la unión de calcio
con troponina C, se inactiva la tropomiosina dejando libre los sitios para la
unión de miosina y con ello el desplazamiento de los filamentos para la
contracción muscular. La contracción muscular es un proceso que requiere
energía a partir de la molécula de ATP, como así también la formación de
este compuesto es esencial para la relajación muscular.
Enfermedades congénitas asociadas con debilidad muscular:
✓ Distrofia muscular de Duchenne: consiste en una falta de síntesis de la
proteína distrofina.
✓ Distrofia muscular de Becker: consiste en una disminución o tamaño
anormal de la proteína distrofina.
Ambas enfermedades son congénitas y se deben a alteraciones en el
cromosoma X.
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