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A fin de que el sistema nervioso funcione de manera apropiada, las neuronas deben comunicarse entre sí. Junto con las células musculares, las neuronas son singulares por cuanto son excitables, es decir, responden a estímulos al generar impulsos eléctricos. Las respuestas eléctricas de neuronas (modificaciones del potencial de acción a través de sus membranas) pueden ser locales (restringidas al lugar que recibió el estímulo) o propagadas (pueden viajar por la neurona y su axón). Los impulsos eléctricos propagados (impulsos nerviosos) se denominan potenciales de acción. Las neuronas se comunican entre sí en las sinapsis mediante un proceso llamado transmisión sináptica.
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POTENCIAL DE MEMBRANA
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Las membranas de las células nerviosas están estructuradas de modo que existe una diferencia del potencial eléctrico entre el interior (negativo) y el exterior (positivo): esto da por resultado un potencial de reposo a través de la membrana celular, que en circunstancias normales es de alrededor de −70 mV (70 milésimas de un voltio).
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El potencial eléctrico a través de la membrana de la célula neuronal es el resultado de su permeabilidad selectiva a iones cargados. Las membranas celulares son muy permeables a casi todos los iones inorgánicos, pero son casi impermeables a proteínas y muchos otros iones orgánicos. La diferencia (gradiente) de la composición de iones dentro y fuera de la membrana celular se mantiene mediante bombas de iones en la membrana, que propician una concentración casi constante de iones inorgánicos dentro de la célula (cuadro 3–1).
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La bomba que mantiene los gradientes de Na+ y K+ a través de la membrana es la Na, K-ATPasa; esta molécula de proteína especializada extrude Na+ desde el compartimento intracelular, lo mueve al espacio extracelular, e importa K+ desde el espacio extracelular, y lo lleva a través de la membrana hacia la célula. Al llevar a cabo esta actividad esencial, la bomba consume trifosfato de adenosina (ATP, adenosine triphosphate).
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Dos tipos de fuerzas pasivas mantienen el equilibrio de Na+ y K+ a través de la membrana: una fuerza química tiende a mover Na+ hacia adentro y K+ hacia afuera, desde el compartimento que contiene concentración alta hacia el que contiene concentración baja, y una fuerza eléctrica (el potencial de ...