MORFOFISIOLOGIA

Canal Iónico: Los canales iónicos son complejos heteromultiméricos formados por el ensamblaje de varias proteínas que se encuentran embebidas total o parcialmente en la membrana a las que denominamos subunidades. Los canales iónicos son responsables de la transmisión del impulso eléctrico y mecánico a través de los miocitos cardíacos.

Los canales constan de una subunidad que forma el poro hidrofílico que comunica los espacios intra y extracelular y permite el rápido paso a su través de determinados iones a favor de su gradiente electroquímico generando una corriente iónica. En condiciones fisiológicas, los iones Na+ y Ca2+ ([Ca2+]o= 2,5 mM, [Ca2+]i = 0.0001 mM) se mueven hacia el interior de la célula, generando una corriente de entrada que despolariza la membrana; la salida de iones K+ ([K+]o = 4 mM, [K+]i = 155 mM) hacia el medio extracelular y la entrada de iones Cl- hacia el interior celular ([Cl-]o = 101 mM, [Cl-]i = 5- 30 mM) facilitan la repolarización celular y que el potencial de membrana alcance los niveles del potencial de reposo.

Canal iónico de voltaje: Los canales iónicos pertenecen a una familia de proteínas que forman túneles macromoleculares a través de la membrana plasmática y que se encargan de controlar el flujo de partículas cargadas eléctricamente (iones) hacia el interior o el exterior de las células. Estas proteínas tan especializadas conducen los iones de una manera predecible y extremadamente eficiente (hasta 106 iones por segundo). El flujo iónico que se genera por la actividad de los canales crea corrientes eléctricas minúsculas (en el orden de 10-12 a 10-10 amperios por canal) suficientes como para producir cambios rápidos en el voltaje transmembranal, es decir el potencial eléctrico entre el interior y el exterior celular. En virtud de que los iones de Na+ y Ca2+ se encuentran a concentraciones mayores en el espacio extracelular que en el interior de las células, la apertura de los canales iónicos selectivos a Na+ o Ca2+ causa que estos cationes entren a la célula y despolaricen la membrana plasmática. En contraste, cuando los iones de K+ salen o los de Cl- entran a la célula a través de canales abiertos, el interior celular se vuelve negativo o hiperpolarizado.

Los canales iónicos pueden estar abiertos o cerrados. El proceso de transición del estado abierto al estado cerrado (y vice versa) se conoce como gating. Algunos canales se abren o cierran aleatoriamente sin importar el valor del potencial membranal y se dice que su gating es independiente de voltaje. En contraste, otros canales están normalmente cerrados, pero su probabilidad de apertura puede incrementarse de manera sustancial por cambios ocurridos en el potencial de membrana (canales iónicos sensibles a voltaje); por interacciones específicas con ligandos extracelulares o intracelulares (canales activados por ligandos); o por estímulos físicos (mecanorreceptores y canales sensibles al calor). Cuando un canal iónico se abre, los iones permeantes son capaces de moverse a través de él y la dirección en que se mueven, tal y como se mencionó anteriormente, está determinada por el gradiente electroquímico que representa la suma del gradiente químico a través de la membrana plasmática y el campo eléctrico que experimenta el ion.

Explique su importancia en el desarrollo de la actividad de la neurona.

Todas las neuronas independientemente de que sean sensoriales o motoras, grandes o pequeñas, tienen una característica en común ya que su actividad es de dos tipos: eléctrica y química. Las neuronas cooperan y compiten entre ellas con el fin de regular el estado general de sistema nervioso, de la misma manera que los individuos de una sociedad cooperan y compiten a la hora de tomar decisiones. Las señales químicas recibidas, por las dendritas procedentes de los axones que las contactan, son transformadas en señales eléctricas y se incorporan (adicionándose o sustrayéndose) al resto de señales procedentes de las otras sinapsis, decidiéndose si la señal se propaga hacia la siguiente neurona o no. Por lo tanto, los potenciales eléctricos viajan por el axón hacia la sinapsis, pasando a las dendritas de la siguiente neurona y el proceso se repite.

Las neuronas para comunicarse entre ellas necesitan en primer lugar que la señal se propague a lo largo del axón.

La respuesta reside fundamentalmente en la gestión de la energía almacenada en forma de gradientes físicos y químicos y, en combinarlas de forma adecuada. Los axones de las neuronas transmiten pulsos eléctricos llamados potenciales de acción.

Los potenciales de acción viajan a lo largo del axón como una onda a lo largo de una cuerda.

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