[0:00]Hola a todos. Como veis voy a utilizar parte del dibujo del último vídeo, el del potencial graduado, para hablaros de los potenciales de acción. El potencial de acción es también un cambio en el potencial de membrana de la célula, pero a diferencia del potencial graduado que ocurría en el cuerpo celular y las dendritas de la neurona, el potencial de acción va a ocurrir a lo largo del axón de esta neurona. En este caso, el potencial se trata de una señal de conducción. Es una señal que se va a transmitir a lo largo del axón a diferencia del potencial graduado que era una señal de entrada. Como ya anticipamos en el anterior vídeo, además, el potencial de acción es desencadenado por la apertura de canales regulados por voltaje. Exclusivamente canales de sodio y canales de potasio. Vamos a situar aquí los canales, tendríamos como ya he dicho canales para el sodio y canales para el potasio. Las características moleculares de estos canales van a ser determinantes en las propiedades del potencial de acción. El canal para el sodio tiene dos tipos de compuertas, tiene una compuerta de activación que ahora vamos a dibujar cerrada y una compuerta de inactivación que mientras que la célula está en reposo se mantiene abierta. En el caso del canal de potasio tiene simplemente una compuerta de activación. Al tratarse de canales regulados por voltaje, vamos a poner un símbolo para recordar que son regulados por voltaje, la apertura de sus compuertas de activación va a depender de que el interior de la célula donde están situados alcance un umbral determinado. Si recordáis del anterior vídeo, vamos a representar aquí el potencial de membrana, como siempre, en milivoltios. Si tenemos un potencial de membrana de menos 70 y el umbral de apertura de estos canales, pongamos que está en los -50. Partiríamos de un potencial de membrana en reposo de -70 y la entrada, por ejemplo, de iones sodio, promovida por la apertura de canales regulados por ligando, las dendritas o el cuerpo celular, como vimos en el anterior vídeo, provoca, podría provocar la despolarización de este potencial de membrana. Para que se abran las compuertas de activación de estos canales, necesitamos que esa despolarización tenga suficiente intensidad como para llegar en la zona gatillo al umbral de los -50. Recordar que para eso necesitábamos en muchos casos sumar potenciales graduados. Vale, esto serían potenciales graduados que se van a sumar. Veis que se abrirían los dos motivados por este umbral. Lo que sucede es que la apertura de los canales de sodio ocurre antes en el tiempo que la de los canales de potasio. Podríamos decir que estos canales son lentos con respecto a los de sodio. Por lo tanto, como hemos dicho, si alcanzamos aquí vamos a poner el umbral de menos 50 milivoltios, se va a producir la apertura de la compuerta de activación del canal de sodio. Esto qué va a provocar? Pues como ya sabemos, movidos por su fuerza electromotriz, los iones sodio entrarían en la célula. En este caso, entrarían en el axón de la célula. Se va a producir una rápida entrada de iones debido a su gran fuerza electromotriz, que va a llevar a un aumento rápido del potencial de membrana. A este paso se le llama despolarización. La despolarización de este potencial de acción tiene un máximo posible. Y este máximo posible se debe a la existencia de esta compuerta de inactivación. Cuando el potencial de membrana alcanza en torno a los más 30 milivoltios, más 30 milivoltios, esta compuerta de inactivación se va a cerrar. Aquí tendríamos el tercer paso del proceso en el que aunque la compuerta de activación está abierta, la compuerta de inactivación se va a cerrar, porque aquí hemos alcanzado los +30 mV. Al cerrarse la compuerta ya no va a poder entrar más ion sodio. Esto coincide, además, en el tiempo con la apertura de los canales de potasio. Si se abren canales de potasio movido por su fuerza electromotriz, sabemos que el potasio sale de la célula. En este momento, por tanto, al no entrar iones de sodio y comenzar a salir iones de potasio, se produce un descenso en el potencial de membrana en esa zona de la célula formando la segunda fase del potencial de acción, conocida como repolarización. La repolarización es el descenso del potencial de acción y en este momento, si no se da un segundo potencial de acción, esa zona de la célula recupera recuperará el potencial de membrana original. Como veis, las propiedades moleculares de estos canales impiden que haya cambios en la intensidad del potencial de acción, y esto es una propiedad muy importante de este potencial, y es que la intensidad no varía. A diferencia de los potenciales graduados que sí que tenían intensidades variables. De hecho, se dice que el potencial de acción sufre el proceso de todo o nada. Es decir, para que se dé es necesario que los potenciales graduados lleguen a una intensidad en la zona gatillo igual al umbral en el que se abren estas compuertas de activación, en ese caso ya se daría el potencial de acción, pero una vez que se da, se da siempre de la misma manera. Tiene una intensidad máxima, motivada, insisto, por el cierre de la compuerta de inactivación en el momento en el que se alcanza el umbral de +30 milivoltios en este ejemplo. Una vez que esa zona de la célula ha recuperado su potencial de membrana normal, podría darse otro potencial de acción en el caso en el que la señal, la intensidad del potencial graduado se mantuviese. Para que suceda un segundo potencial de acción es necesario que los canales iónicos recuperen su estado original. El espacio de tiempo comprendido entre este potencial de acción y el tiempo necesario para que suceda el siguiente se conoce como período refractario. Este periodo a su vez se divide en dos fases, un periodo refractario absoluto que es coincide exactamente con la curva del potencial de acción y es el tiempo durante el cual es imposible que se dé otro potencial de acción y el periodo refractario relativo que es el tiempo que podría acortarse en el caso de que la señal, la intensidad de la señal sea mayor y los potenciales de acción se tengan que dar en menos tiempo.
[7:23]Me explico.
[7:26]Si la intensidad del estímulo no es muy fuerte, vamos a tener un potencial de acción, periodo refractario, otro potencial de acción, si se mantiene la señal. Sin embargo, si la intensidad es más fuerte, los potenciales de acción se van a dar en menos tiempo. Pero como veis, la intensidad es, bueno, aquí me han quedado más bajitos, pero la intensidad es siempre la misma. Porque la intensidad de ese potencial de acción es debida a las características de estos canales. Otra propiedad del potencial de acción es que es unidireccional. Y esto también se debe a las propiedades moleculares de de estos canales. Hemos dicho que el el potencial de acción se va a iniciar en la zona gatillo. Ahí se van a abrir los primeros canales regulados por por voltaje debido a esa despolarización que ha llegado al sumarse potenciales graduados, ha llegado con suficiente intensidad a la zona gatillo. Es decir, hemos llegado al umbral, se han abierto los canales, han han entrado iones sodio y eso pues ha despolarizado esta zona de del axón, del interior del axón, haciendo que se despolaricen pues las zonas adyacentes. Esta despolarización, por supuesto, va a promover la apertura de otros canales regulados por voltaje, los que estén inmediatamente después de estos canales. A la izquierda no tendríamos nada, porque sería la zona gatillo, serían los de la derecha. Entonces, si aquí tenemos otro canal iónico para el sodio, se abriría su compuerta de activación por estas cargas positivas que van a difundir en las proximidades del citoplasma del axón, y esto provocaría la entrada de iones sodio. Lo que va a suceder es que mientras esta zona nueva se está despolarizando, la zona previa que ha provocado su despolarización está ya en fase de repolarización. Es decir, cuando aquí tenemos despolarización, en la fase anterior tenemos la fase de repolarización. Esto impide que los potenciales puedan circular, puedan viajar en este sentido, porque hasta que esta zona no se repolarice completamente y finalice su período refractario, no podemos volver a despolarizar. De esta manera conseguimos o la neurona consigue conducir este impulso nervioso, este impulso eléctrico en una única dirección, siempre en el sentido hacia el el terminal sinap el terminal axonal donde se va a producir la sinapsis. Y ya que hablamos de conducción del impulso eléctrico, vamos a ver cuáles son los factores que determinan la velocidad de esta conducción. El primero de ellos sería el diámetro del axón. Cuanto mayor sea el diámetro del axón, menor será la resistencia al flujo de los iones y, por tanto, mayor la conducción. Así que a mayor diámetro del axón, mayor será la velocidad de la conducción. El otro factor importante en la velocidad de la conducción del impulso eléctrico es la presencia o no de vainas de mielina. Estas vainas de mielina están formadas por células que en realidad son células que rodean los axones de las neuronas, son las células de Schwann en el sistema nervioso periférico o los oligodendrocitos en el sistema nervioso central. En ambos casos, insisto, es una célula que eh rodea varias veces a modo de cinta aislante determinadas zonas del axón de la neurona. En realidad, estas vainas de mielina estarían situadas cada cierta distancia dejando entre ellas un espacio conocido como el nódulo, nódulo de Ranvier. De esta forma, donde está la vaina de mielina, donde está la célula enrollada, que además son células que tienen unas características de membrana diferentes al resto, haciendo esta zona muy aislante, muy impermeable, pues en estas regiones los axones no hay canales iónicos. Los canales, lo que hemos explicado aquí, están situados solo en los nódulos de Ranvier, en los espacios situados entre dos vainas de mielina, a lo largo de todo el axón. En este caso, la la conducción eléctrica se dice que es una conducción saltatoria. Es una conducción saltatoria porque va de nódulo a nódulo y de esa manera es mucho más rápida. Es como si quisiéramos recorrer el renglón de un en un ordenador, el renglón, una frase utilizando el espacio y en lugar de eso utilizásemos el tabulador, ¿no? Entonces diríamos mucho más deprisa porque vamos a saltos. El espacio ocupado por la vaina de mielina es el suficiente para que se pueda producir la difusión de iones desde un nódulo hasta el siguiente. Entonces, para resumir, las propiedades del potencial de acción son que es una señal de conducción que ocurre a lo largo del axón, iniciándose siempre en la zona gatillo. Que se produce por la apertura de canales regulados por voltaje, para el sodio y para el potasio. que tiene una intensidad no variable, o sea, una intensidad única siguiendo el principio de todo o nada. O se produce o no se produce, pero una vez que se produce siempre tiene la misma intensidad, acordaros que todo esto motivado por las características de las compuertas de estos canales. Y que es unidireccional, que ocurre en una única dirección. Espero que lo hayáis entendido, que este vídeo os haya gustado y si es así, pues ya sabéis que podéis contar con más vídeos en en mi canal de YouTube. Un saludo.
