Potencial electrotónico y de acción

ya hemos visto que cuando una neurona está en su estado de reposo hay una diferencia de voltaje a través de la membrana en este diagrama de aquí esta de aquí es la membrana esta es la drá nada esto de aquí es el in dior de la neurona y esto de aquí es el ex y ahora y por supuesto esto también es el ex y ahora si tienes un voltímetro midiendo la diferencia de potencial a través de la membrana si tomas este voltaje - este voltaje de aquí la diferencia de voltaje entre este y este obtendrás menos digamos como hipótesis que medimos en promedio alrededor de menos 70.000 y volts aquí están los mil volts y tenemos menos 70 aquí tenemos menos 70 - 70.000 y volts y lo haré de hecho para ambas gráficas lo usaremos en ambas para describir casos un poco diferentes o más bien casos bastante diferentes tenemos otro voltímetro aquí afuera en amarillo que está un poco más lejos pero este también registrará menos 70.000 volts ahora hagamos que algo interesante suceda digamos que por alguna razón la membrana se vuelve permeable al sodio así que el sodio empieza a fluir a través de la membrana y empieza a fluir al interior por dos razones una es que es un guión positivo es más positivo afuera que adentro así que la carga positiva entrar y la otra razón para querer entrar es porque hay una concentración mayor de sodio en el exterior que en el interior solo se disminuirá este gradiente de concentración la razón por la cual tenemos una mayor concentración de sodio afuera que adentro y ya hemos visto que es debido a la bomba sodio potasio pero de todas maneras tendrás este incremento en realidad tendrás ese aumento de cargas positivas fluyendo y entonces cuál será la dinámica entonces dentro de la neurona bien si tienes ahora todas estas cargas positivas fluyendo las demás cargas positivas en la neurona van a querer alejarse de ellas querrán alejarse de ellas las otras cargas positivas sólo querrán alejarse en ellas y esto no es sólo hacia la derecha se dará en todas las direcciones las cargas positivas intentarán alejarse en todas las direcciones unas de las otras está se moverá en esa dirección y esa hará que ésta se mueva hacia esa dirección ocasionará que esa se mueva hacia esa dirección si dejas que transcurra algo de tiempo como se verá el voltaje en este voltímetro azul después de algo de tiempo ya que más y más cargas positivas intentarán alejarse de estas de aquí la concentración de esta parte llena de cargas positivas se esparcirá y verás que el voltaje empezará a incrementar verás que el voltaje comenzará a crecer y cuando se haya esparcido completamente entonces regresará a algo parecido al equilibrio y si avanzamos un poco más hacia la derecha de la neurona pasará un poco más de tiempo antes de que veas un incremento en el voltaje pero ya que estas cargas positivas se expanden cada vez más en una distancia mayor el efecto será más limitado no verás un efecto tan grande como lo vimos aquí y este tipo de propagación de creo que deberíamos decir señal es llamada propagación electro tónica déjame escribir eso propagación electro tónica esto es la pro qué acción real pero niko potencial electro tónico y hay un par de características aquí una es que es pasiva esta parte que dibujamos aquí esta no es la propagación electro tónica la propagación electro tónica es lo que sucede después de esto una vez que se tiene esta alta concentración aquí el hecho de que en unos momentos después tendrás una concentración más alta de cargas positivas aquí y unos momentos después una concentración mayor aquí este es un fenómeno pasivo esto de aquí es y también se disipa la señal se vuelve cada vez más débil entre más te alejes porque las cargas positivas cada vez esparcen más así que es pasiva y se disipa ahora volvamos a establecer el caso pero agreguemos también canales iónicos regulados por voltaje digamos que esto que estoy dibujando aquí es un canal de sodio regulado por voltaje y este de aquí este es un final de sodio canal de sodio digamos que se abre se abre a menos 55 mil volts eso sería por aquí ese valor indica cuando se abre - 55 mil volts déjame dibujar ese umbral ahí y digamos que cierra sierra en 40 mil volts positivos cierra en 40 mil volts justo ahí solo intento mostrar el umbral y digamos que también tenemos un canal de potasio justo aquí justo aquí este es un canal y potasio el potasio de fugas infames la verdadera razón de que tengamos esta diferencia de potencial a través de la membrana pero este canal de potasio digamos que se abre cuando éste se cierra así que se abre solo como hipótesis estos no serán los números exactos pero te darán una idea en 40 mil volts positivos y digamos que se cierra en menos 80 mil volts así que esa se abre aquí arriba y luego se cierra aquí abajo ahora qué sucederá igual que como vimos antes dejemos que nuestra carga positiva fluya hacia adentro en el lado izquierdo de esta membrana en la parte izquierda de esta neurona podríamos decir y después debido a la propagación electro tónica un poco después verás que el potencial a través de esta membrana empezará a volverse menos negativo la diferencia de potencial será menos negativa tal como lo vimos aquí se volverá menos negativa pero no irá un poco hacia arriba y luego bajará porque qué pasa cuando el potencial alcanza en los menos 55.000 volts bueno entonces accionar a la apertura de este canal de sodio así que el canal de sodio se abrirá porque el voltaje se volvió lo suficientemente alto y entonces el sodio volverá a fluir hacia adentro otra vez y qué es lo que hará eso eso incrementará abruptamente el voltaje se verá algo así seguirá fluyendo al interior y el voltaje se volverá cada vez más positivo porque recuerda que esto estará fluyendo al interior por dos razones una es que simplemente hay una carga mayor es más positivo el exterior que el interior así que irá a través del gradiente de voltaje disminuirá el gradiente de voltaje y también reducirá el gradiente electro potencial pero también hay una concentración mayor de sodio aquí afuera que aquí adentro debido a la bomba sodio potasio y entonces también se quiere disminuir este gradiente de concentración seguirá fluyendo hasta el punto en el que no se tenga gradiente de voltaje pero debido a que el gradiente de concentración seguirá fluyendo pero luego cuando se llega a 40 mil volts este canal se cerrará así que el flujo se detendrá y también se abre el canal de potasio y el canal de potasio ahora el interior es más positivo que el exterior por lo menos de manera local aquí y ahora tendrás este guión de potasio cargado positivamente queriendo salir de este ambiente positivo y entonces el voltaje se hará cada vez más negativo irá más allá de lo neutral porque el potasio querrá bajar no sólo su gradiente de voltaje hará eso mientras sea positivo en el interior y negativo en el exterior o más positivo en el interior que en el exterior pero también quiere disminuir el gradiente de concentración hay una mayor concentración de potasio en el interior que en el exterior debido a la bomba sodio potasio así que el potasio solo seguirá saliendo y saliendo y luego al llegar a menos 80 mil volts el canal de potasio se cierra y podemos volver a nuestro estado de equilibrio ahora por qué es esto interesante bueno tenemos la propagación electro tónica hasta este punto pero la señal solo seguirá disipándose y disipándose si te alejas lo suficiente será difícil notar esa señal y entonces lo que esto hizo esencialmente es solo estimular la señal otra vez y ahora unos momentos después si fueras a medir la diferencia de potencial porque estas cargas intentan alejarse unas de las otras nuevamente tienen propagación electro tónica si fueras a medir la diferencia de potencial a través de la membrana donde está este voltímetro amarillo entonces tendrás dónde está el amarillo antes sólo tenía una pequeña cresta pero ahora tendrá una cresta bastante alta y si de hecho tuvieras otro canal iónico regulado por voltaje entonces eso se estimularía otra vez entonces este tipo de estímulo muy activo del voltaje esto es llamado potencial de acción sal sión podrías ver esto como la estimulación de la señal la señal esparciéndose la propagación electro tónica activas un canal un canal regulado por voltaje y entonces eso estimula la señal nuevamente y como vemos la neurona usa una combinación tal cual como la describimos aquí para propagar una señal para propagar la pasivamente pero luego la estimula para que la señal pueda cubrir distancias grandes