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¿Cuál es la diferencia en la excitabilidad eléctrica entre un "soma de gran diámetro" y un "axón de gran diámetro"?

¿Cuál es la diferencia en la excitabilidad eléctrica entre un



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Hay dos declaraciones estereotipadas que he visto durante mi trabajo de curso con respecto a las propiedades eléctricas de las neuronas:

  1. Los axones de gran diámetro propagan los potenciales de acción más rápidamente que los axones de pequeño diámetro.
  2. Las neuronas motoras grandes son las últimas neuronas motoras en ser reclutadas

Por separado, siempre he entendido estas declaraciones a través de la siguiente lente:

Explicación para 1. (por el bien de los argumentos, hablemos de neuronas amielínicas ... así, por ejemplo, una fibra C con un diámetro pequeño y una fibra C con un diámetro ligeramente mayor). La razón por la que la neurona de mayor diámetro propagará su potencial de acción más rápidamente es porque, en una sección transversal dada del axón, hay más canales de sodio activados por voltaje presentes a lo largo de la circunferencia. En consecuencia, la velocidad con la que se genera la señal de sodio entrante es más rápida. Soy consciente de la "resistencia longitudinal reducida" para axones más grandes, pero estoy ignorando esto a propósito ... por favor, continúe leyendo.

Explicación para 2. Al idealizar el soma de una neurona como una esfera, sabemos que la capacitancia aumenta al aumentar el radio (relacionado con la distribución de carga a lo largo de una circunferencia "más larga"). En consecuencia, para un soma grande, la cantidad de carga requerida para observar un cambio en la diferencia de potencial a través de la membrana es MÁS de lo que sería para un soma más pequeño.

Cuando se tratan individualmente, ambas declaraciones son intuitivamente "bien". Sin embargo, cuando pienso en estas dos declaraciones juntas, surge la confusión:

A. ¿No debería observarse también en el soma más grande el aumento del número total de canales iónicos observado en el axón de mayor diámetro?

B. ¿No debería observarse el aumento de capacitancia observado en el soma más grande también en el axón amielínico más grande?

Si ambas declaraciones son aplicables de manera equivalente en ambos casos, ¿por qué las dos declaraciones "1" y "2" parecen fundamentalmente diferentes?

El único razonamiento que puedo pensar es el siguiente: el% del área de superficie ocupada por los canales iónicos en la membrana del soma es significativamente menor que el% del área de la superficie ocupada por los canales iónicos en la membrana del axón. En consecuencia, el axón puede compensar su mayor capacitancia mediante la ganancia en canales iónicos adicionales. Sin embargo, el soma no puede compensar su capacitancia aumentada porque el% de canales iónicos que ocupan su superficie está por debajo de este valor de "compensación de capacitancia".

Editar:

He proporcionado dos imágenes para ayudar a aclarar mi pregunta:

Como puede ver en las dos imágenes anteriores, los valores en las dos tablas son exactamente los mismos. En resumen, el soma más grande y el segmento mielinizado más grande del axón exhiben:

  1. Menos resistencia longitudinal

  2. Mayor capacitancia

  3. Mayor área de superficie disponible para canales de iones

Anteriormente hice dos preguntas distintas:

Aquí_1: ¿Son más difíciles de despolarizar los cuerpos celulares grandes de las neuronas que los cuerpos celulares pequeños de las neuronas?

y

Here_2: ¿Por qué los axones mielinizados de mayor diámetro tienen mayores velocidades de conducción que los axones mielinizados de diámetro pequeño?

Las conclusiones de las dos preguntas fueron que los somas más grandes tardan más en despolarizarse y los axones más grandes transmiten la señal eléctrica más rápidamente.

Aunque ambas 'entidades' exhiben propiedades eléctricas compartidas, parece que el resultado de tener estas propiedades eléctricas es fundamentalmente diferente. En un caso, la membrana tarda más en despolarizarse ... pero en otro caso, ¡la membrana se despolariza rápidamente!

¿Qué me estoy perdiendo que da como resultado mi percepción de que las propiedades eléctricas se están aplicando de alguna manera de manera diferente al soma de una neurona y al axón de una neurona?

(Tenga en cuenta que esta pregunta implica la sección mielinizada de la neurona, por lo que no hay necesidad de hablar sobre los nodos de ranvier o cualquier tipo de proceso eléctrico "activo")


Ver el vídeo: Cuál es la diferencia? (Agosto 2022).