Resumen de Fisiología Humana: Conceptos Clave

## Introducción La fisiología del sistema nervioso estudia cómo las neuronas y los tejidos efectoras generan, transmiten y responden a señales eléctricas y químicas para controlar funciones corporales. En este material veremos: potencial de membrana, potencial de acción, sinapsis y conducción, organización funcional del sistema nervioso (con énfasis en el sistema nervioso autónomo) y fisiología comparada de tejidos excitables (cardíaco y liso). Este texto evita detalles ya cubiertos en "Fisiología celular" y "Contracción muscular". ## Potencial de membrana > **Definición:** El potencial de membrana en reposo es la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana plasmática de una célula cuando no está generando potenciales de acción. ### Bases iónicas y relación con concentraciones - El potencial de membrana resulta de gradientes iónicos (principalmente Na+, K+, Cl-, Ca^{2+}) y de la permeabilidad selectiva de la membrana a esos iones. - El equilibrio electroquímico de cada ion viene descrito por el potencial de Nernst: $$E_{ion} = \frac{RT}{zF} \ln\left(\frac{[ion]_{o}}{[ion]_{i}}\right)$$ - El potencial de membrana en reposo se aproxima a una combinación ponderada de los potenciales de equilibrio de los iones según la permeabilidad (ecuación de Goldman). En términos cualitativos, la mayor permeabilidad al K+ desplaza el potencial cercano a $E_{K}$. > **Definición:** El potencial de equilibrio de un ion es el potencial eléctrico al cual el flujo neto del ion a través de la membrana es cero, equilibrando el gradiente químico y eléctrico. ### Relación con el potencial químico-eléctrico - El movimiento iónico depende del gradiente electroquímico, que combina diferencia de concentración (componente químico) y diferencia eléctrica (componente eléctrico). - Un ion se moverá según el signo de su flujo neto hasta que su potencial químico-eléctrico sea cero (cuando alcanza su potencial de equilibrio). ## Potencial de acción (PA) > **Definición:** El potencial de acción es un cambio rápido, transitorio y estereotipado del potencial de membrana que se propaga a lo largo del axón y permite la comunicación a larga distancia. ### Características generales - Amplitud todo o nada (estereotipado cuando se supera umbral). - Fases: despolarización rápida, repolarización, hiperpolarización (posrepolarización), retorno a reposo. - Duración y forma varían según tipo celular (neurona, miocito cardiaco, célula muscular lisa). - Conducción unidireccional por periodos refractarios. ### Bases iónicas de cada fase 1. Despolarización - Principal causa: apertura de canales de Na+ dependientes de voltaje; ingreso masivo de Na+ debido a gradiente electroquímico. - Relación con PA: la entrada de Na+ produce la fase ascendente del PA hasta valores positivos cercanos a $E_{Na}$. 2. Repolarización - Causas: inactivación de canales de Na+ y apertura de canales de K+ dependientes de voltaje; salida de K+ restaura potencial negativo. - Relación con PA: la salida de K+ hace descender el potencial hacia valores cercanos a $E_{K}$. 3. Hiperpolarización (pospico) - Causas: canales de K+ permanecen abiertos más tiempo o activación de corrientes que aumentan permeabilidad al K+; también pueden participar corrientes de cloro en algunas células. - Relación con PA: el potencial cae por debajo del reposo antes de retornar; esto influye en la excitabilidad y en los periodos refractarios. ### Periodos refractarios - Periodo refractario absoluto: período durante el cual no puede generarse otro PA porque los canales de Na+ están inactivados. - Periodo refractario relativo: período posterior en que un PA puede generarse con un estímulo mayor al normal; debido a que algunos canales de Na+ se han recuperado y la membrana está hiperpolarizada o con elevada permeabilidad a K+. - Importancia: limitan la frecuencia de disparo y garantizan conducción unidireccional. ## Sinapsis y conducción nerviosa ### Tipos de sinapsis - Sinapsis eléctrica - Cont