Consecuencias de las alteraciones homeostáticas en la sinapsis neuromuscular.

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Secuencia de fenómenos en la transmisión neuromuscular.[pic 9]

1, El potencial de acción viaja por la motoneurona hacia el terminal presináptico. 2, La despolarización del terminal presináptico abre los canales de Ca2+ y el Ca2+ fluye hacia el interior del terminal. 3, La acetilcolina (ACh) es liberada a la sinapsis por exocitosis. 4, La ACh se une a su receptor en la placa motora terminal. 5, Se abren los canales de Na+ y K+ en la placa motora terminal. 6, La despolarización de la placa motora terminal causa la generación de potenciales de acción en el tejido muscular adyacente. 7, La ACh se degrada a colina y acetato por la acetilcolinesterasa (AChE); la colina vuelve al terminal presináptico en un cotransportador de Na+-colina.

- Explicar las fases del PA y las corrientes iónicas determinantes[pic 10]

- Fase de reposo: Es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo del potencial de acción. Se dice que la membrana esta polarizada, durante esta fase, que tiene un potencial de membrana negativo de -90mV que está presente.

- Fase de despolarización: La membrana se hace muy permeable a los iones de Na+, lo que permite que un gran numero de estos iones con carga positiva se difunda en la célula excitable, el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva.

- Fase de repolarización: (10milsec) después que la membrana se haya hecho muy permeable a los iones de Na+ comienzan a cerrarse y los canales de K+ se abren más de lo normal.

- Explicar los procesos fisiológicos en la hiperpolarización y la despolarización sostenida

En reposo, una neurona típica tiene un potencial de reposo (potencial a través de la membrana) de −60 a -90mV. Esto significa que el interior de la célula está cargado negativamente en relación con el exterior.

La hiperpolarización es cuando el potencial de membrana se vuelve más negativo en un punto particular en la membrana de la neurona, mientras que la despolarización es cuando el potencial de membrana se vuelve menos negativo (más positivo).

La despolarización e hiperpolarización ocurren cuando los canales iónicos de la membrana se abren o cierran, lo cual altera la capacidad de determinado tipo de iones para entrar o salir de la célula

. Por ejemplo:

La apertura de los canales que permiten el flujo de iones positivos hacia fuera de la célula (o flujo de iones negativos hacia adentro) puede causar hiperpolarización. Ejemplos: apertura de canales que dejan salir K+ de la célula o Cl hacia la célula.

La apertura y el cierre de estos canales pueden depender de la unión de moléculas de señalización, tales como neurotransmisores (canales iónicos activados por ligando), o del voltaje a través de la membrana (canales iónicos dependientes de voltaje).

- Explicar que papel fisiológico juega la inactivación de los canales de sodio durante un potencial de acción para que la conducción sea normal

El aumento de voltaje que abre la compuerta de activación también cierra la compuerta de inactivación.

Sin embargo, la compuerta de inactivación se cierra algunas diezmilésimas de segundo después de que se abra la compuerta de activación. Es decir, que el cambio conformacional que hace bascular la compuerta de inactivación hacia el estado cerrado es un proceso algo más lento que el cambio conformacional que abre la compuerta de activación. Por tanto, después de que el canal de sodio haya permanecido abierto durante algunas diezmilésimas de segundo se cierra la compuerta de inactivación y los iones sodio ya no pueden pasar hacia el interior de la membrana comienza a recuperarse de nuevo hacia el estado de membrana en reposo, lo que es el procesos de repolarización.

Otra característica importante de la inactivación del canal de sodio es que la compuerta de inactivación no se abre de nuevo hasta que el potencial de membrana se normaliza o casi a valores de reposo. Por tanto, en general el canal de sodio no se puede abrir de nuevo sin que antes se repolarice la fibra nerviosa.

Caso clínico

Un niño de 6 años de edad, es llevado a un centro médico familiar, después que sus padres recibieron la noticia que tenía dificultad para mover los brazos y piernas después de haber jugado futbol.

Alrededor de 10 minutos después de haber dejado el campo, el niño se sintió tan débil que no se podía mantener de pie, esto por un tiempo de 30 minutos.

Cuando el medico lo interrogo el niño se quejaba de debilidad después de comer bananas, tenía frecuentemente espasmos musculares y ocasionalmente miotina que se expresó como dificultad en agarrar cosas o dificultad abriendo los ojos, después de entrecerrar sus ojos al exponerse al sol. Posteriormente luego del examen físico el niño fue diagnosticado con parálisis periódica hipercalcemia, la familia fue aconsejada que alimentara al niño con una comida rica en bicarbonato y baja de potasio y darle bebidas que contengan glucosa durante los ataques y hacer que evite el ayuno.

Preguntas

- ¿Cuál es la distribución normal de K+ entre el líquido intracelular y el fluido extracelular? ¿Dónde se localiza en condiciones fisiológicas normales la mayor parte del K+? ¿Cuál es la concentración normal de k+ en el fluido intracelular y fluido extracelular?

- La mayor parte del potasio del organismo (98%) está situado en el interior de las células, esencialmente en los músculos, el hígado, el hueso y los electrolitos. Solo el 2% del potasio están presentes en el líquido extracelular.

- Fluidos intracelulares.

- La concentración del potasio en las células, es, a menudo, superior a 150 mmol/l mientras que la concentración extracelular varia entre el 3,5 y 5,0 mmol/l.

- ¿Qué factores principales pueden alterar la distribución de K+ entre los fluidos intracelular y extracelular?

La distribución del potasio entre los líquidos intra y extracelulares está controlado por numerosos factores hormonales y no hormonales. El flujo entrante está asegurado por la actividad de la ATPasa Na+, K+ que permite el transporte del potasio al interior de la célula contra un gradiente electroquímico desfavorable y la salida del potasio se efectua principalmente a través de los canales de las membranas.

Hormonas como la insulina, los agonistas ß-adrenérgicos