Membrana Celular

Introducción

Donde tratamos de explicar lo sencillo que es la fisiología de las membranas celulares. Las membranas de casi todas las células del organismo hay potenciales eléctricos. Algunas células como las nerviosas y musculares son excitables, es difícil capaces de generar impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes en sus membranas. Casi en todos los casos estos impulsos se pueden utilizar para transmitir señales a lo largo de las membranas nerviosas o musculares.

Observando las diferencias de los líquidos extracelulares y así mismo intracelulares que son extremadamente importantes para la vida de la célula. (En consecuencia para la existencia de la vida de los seres, en general para la vida del hombre).

Sistema Nervioso Central Y Vegetativo

El sistema nervioso autónomo (SNA), también conocido como sistema nervioso vegetativo, es la parte del sistema nervioso que controla las acciones involuntarias,1 a diferencia del sistema nervioso somático. El sistema nervioso autónomo recibe la información de las vísceras y del medio interno, para actuar sobre sus músculos, glándulas y vasos sanguíneos.

El sistema nervioso autónomo es sobre todo un sistema eferente, es decir, transmite impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central hasta la periferia estimulando los aparatos y sistemas órganos periféricos. Sus vías neuronales actúan sobre la frecuencia cardíaca y respiratoria, la contracción y dilatación de vasos sanguíneos, digestión, salivación, el sudor, la contracción y relajación del músculo liso en varios órganos, acomodación visual, tamaño de la pupila, secreción de glándulas exocrinas y endocrinas, la micción y la excitación sexual. La mayoría de las acciones del que controla son involuntarias, aunque algunas, como la respiración, actúan junto con acciones conscientes.2 El mal funcionamiento de este sistema puede provocar diversos síntomas, que se agrupan bajo el nombre genérico de disautonomía.

El sistema nervioso autónomo o neurovegetativo, al contrario del sistema nervioso somático y central, es involuntario activándose principalmente por centros nerviosos situados en la médula espinal, tallo cerebral e hipotálamo. También, algunas porciones de la corteza cerebral como la corteza límbica, pueden transmitir impulsos a los centros inferiores y así, influir en el control autónomo.3

Los nervios autónomos están formados por todas las fibras eferentes que abandonan el sistema nervioso central, excepto aquellas que inervan el músculo esquelético. Existen fibras autonómicas aferentes, que transmiten información desde la periferia al sistema nervioso central, encargándose de transmitir la sensación visceral y la regulación de reflejos vasomotores y respiratorios, por ejemplo los barorreceptores y quimiorreceptores del seno carotídeo y arco aórtico que son muy importantes en el control del ritmo cardíaco, presión sanguínea y movimientos respiratorios. Estas fibras aferentes son transportadas al sistema nervioso central por nervios autonómicos principales como el neumogástrico, nervios esplácnicos o nervios pélvicos.

También el sistema nervioso autónomo funciona a través de reflejos viscerales, es decir, las señales sensoriales que entran en los ganglios autónomos, la médula espinal, el tallo cerebral o el hipotálamo pueden originar respuestas reflejas adecuadas que son devueltas a los órganos para controlar su actividad.4 Reflejos simples terminan en los órganos correspondientes, mientras que reflejos más complejos son controlados por centros autonómicos superiores en el sistema nervioso central, principalmente el hipotálamo.

Potenciales De Membrana Y Acción

Si el potencial en reposo indica lo que sucede con la neurona en reposo, el potencial de acción señala lo que pasa cuando la neurona transmite información por el axón, lejos del soma (cuerpo celular). Los neurocientíficos emplean otras palabras, como "espiga" o "impulso" para describir el potencial de acción. El potencial de acción es una explosión de actividad eléctrica creado por una corriente despolarizadora. Esto significa que un evento (estímulo) hace que el potencial de reposo llegue a 0 mV. Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV la neurona lanza un potencial de acción. Este es el umbral. Si la neurona no alcanza este umbral crítico, no se producirá el potencial de acción. De igual forma, cuando se alcanza el umbral siempre se produce un potencial de acción estándar...para cualquier neurona dada el potencial de acción es siempre el mismo. No existen potenciales grandes o pequeños en una neurona, todos los potenciales son iguales. Por lo tanto, la neurona o no alcanza el umbral o se produce un potencial de La "causa" del potencial de acción es el intercambio de iones a través de la membrana celular. Primero, un estímulo abre los canales de sodio. Dado que hay algunos iones de sodio en el exterior, y el interior de la neurona es negativo con relación al exterior, los iones de sodio entran rápidamente a la neurona. Recuarda que el sodio tiene una carga positiva, así que la neurona se vuelve más positiva y empieza a despolarizarse. Los canales de potasio de demoran un poco más en abrirse; una vez abiertos el potasio sale rápidamente de la célula, revirtiendo la despolarización. Más o menos en este momento, los canales de sodio empiezan a cerrarse, logrando que el potencial de acción vuelva a -70 mV (repolarización). En realidad el potencial de acción va más allá de -70 mV (hiperpolarización), debido a que los canales de potasio se quedan abiertos un poco más. Gradualmente las concentraciones de iones regresan a los niveles de reposo y la célula vuelve a -70 mV.

Excitabilidad

La excitabilidad neuronal o excitabilidad de las neuronas depende de la existencia de distintas concentraciones de iones a ambos lados de la membrana celular y de la capacidad de transporte activo a través de estas membranas. La excitación neuronal se acompaña de un flujo de partículas cargadas a través de la membrana, lo cual genera una corriente eléctrica.

Características celulares

La membrana de las células está polarizada, debido a que hay un reparto desigual de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de la célula. Esto crea una diferencia de potencial, siendo el exterior positivo respecto al interior. En el exterior, en el líquido intersticial, el anión más abundante es el cloro. En el citoplasma, los aniones más abundantes son las proteínas, que en el pH celular se ionizan negativamente. El catión más abundante en el líquido intersticial es el sodio, y en el citoplasma el potasio. Los canales serán mas favorables.

Mecanismo de acción

El desequilibrio iónico que produce la polarización de la membrana es debido a la distinta permeabilidad que presenta frente a cada uno de los iones. El ion de potasio atraviesa la membrana libremente. La permeabilidad para el sodio es menor, que además es expulsado por medio de un transporte activo llamado bomba de sodio-potasio. Las proteínas, debido a su tamaño, no pueden atravesar libremente la membrana. Toda esta dinámica establece una diferencia de potencial en condiciones de reposo, de unos -70 mV. Es lo que se denomina potencial de membrana.

Cuando se aplica un estímulo adecuado a la membrana de la neurona, se altera su permeabilidad, permitiendo la entrada de iones de sodio a favor de su gradiente de concentración. Una vez que el impulso nervioso a recorrido la totalidad de la fibra, el axón, haya producido o no respuesta, se produce la repolarización, es decir, el restablecimiento en las concentraciones de iones propias del estado de reposo. Esto quiere decir que vuelve a estar polarizada, negativa por dentro y positiva por fuera. De una forma más mecánica i o tanto teórica, esto sólo puede ocurrir cuando se cierran los canales de sodio y se abren los canales de potasio. Entonces, la neurona se coge una polaridad negativa y vuelve a estar preparada para recibir otro impulso, y repetir de nuevo toda la acción.

Conforme se iguala el gradiente de concentración, el flujo de sodio decrece, mientras que el potasio sale de la célula para neutralizar la electronegatividad del exterior. El tránsito de potasio se produce un milisegundo después que el de sodio. La salida de potasio es mayor que la necesaria para restablecer el potencial de reposo, por lo que la membrana queda hiperpolarizada, con mayor electronegatividad en el interior.

Estímulo de excitación

La representación gráfica de la variación de potencial respecto al tiempo es el potencial de acción. La cantidad de estímulo necesario para provocar la actividad de una neurona, se denomina umbral de excitabilidad. Alcanzado este umbral, la respuesta es efectiva, independientemente de la interrupción o aumento del estímulo. Es decir, sigue la ley del todo o nada. Durante la despolarización, la neurona no es excitable, es decir, está en periodo refractario. Durante la hiperpolarización subsiguiente, la neurona es parcialmente excitable, parcialmente refractaria, es decir, que se precisa un estímulo más intenso para provocar un nuevo potencial de acción, ya que ha aumentado el umbral de excitabilidad.

Unidad Motora Y Propioceptores

La sensibilidad propioceptiva es extraordinariamente importante en la vida de relación del hombre. Ella participa en dos sentidos, conscientes ambos, y que son fundamentales en cualquier sicomotricidad: 1) Sentido del equilibrio; 2) Sentido kinestésico (percepción del movimiento de los segmentos y de la posición

...