Relación entre conductancias de sodio y potasio al estilo Hodgkin y Huxley y su efeto en la propagación del potencial de acción a 40ºC
Resumen
Resumen
Introducción. En un axón de Jibia, se forman potenciales de acción debido a dos tipos de canales de sodio y potasio voltaje dependientes y con una cinética adecuada para funcionar a
6.3ºC de temperatura. Estos canales con los mismos valores de conductancias máximas no podrían dar paso a la formación de potenciales de acción en neuronas a 40ºC.
Objetivo. Determinar, a partir de simulación computacional, la respuesta de un axón no mielinado a un estimulo de corriente
para diferentes valores de conductancias máximas de sodio (GNa) y potasio (GK) al estilo HH en el espacio GNa vs. GK tal que 0S/cm2Na≤6.4S/cm2 y
0S/cm2K≤2S/cm2 y en un ambiente a una temperatura de 40ºC.
Metodología. Se simulo, a partir del software libre NEURON, la propagación de potenciales de acción a través de una estructura neuronal llamada neurox. En esta estructura neuronal, se insertaron, además de propiedades pasivas, canales de sodio y potasio voltaje-dependientes al estilo Hodgkin y Huxley.
Resultados. Existe una región de puntos en el espacio GNaHH vs GKHH, limitada por las rectas:
y , en la cual se propagan potenciales de acción a través de neurox a 40ºC de temperatura.
Conclusión. Las conductancias de sodio y potasio al estilo HH, pueden existir en neuronas que funcionan a 40ºC de temperatura, con diversas posibilidades de combinaciones de sus valores máximos (GNa, GK) que permiten superar las restricciones impuestas por el aumento en la velocidad de apertura y cierre de los canales correspondientes.
Abstract
Introduction. In a squid axon, the action potentials occur mainly due to two types
Voltage-dependent sodium and potassium channels and have an appropriate kinetics to function at 6.3°C. These channels with the same values for maximum conductance could not allow the formation of action potentials in neurons at 40°C.
Aim. To determinate, from computational simulation, the response of an unmielynate axon to a constant current stimuli for different Hodgkin and Huxley style (HH) maximum sodium (GNa)
and potassium (GK) conductance in the space GNa vs. GK such that 0S/cm2Na≤6.4S/cm2 and
0S/cm2K≤2S/cm2 at an environmental temperature of 40ºC.
Methodology.
The propagation of action potentials along of a neuronal structure called neurox was simulated from the free software NEURON. In this were inserted the passive properties and HH style voltage-dependent sodium and potassium channels.
Results. There is a region of spots in the space GNavs. GK that are limited by the straight lines:
and
on which one unique action potential is spread along the neurox at a temperature of 40°C.
Conclusion. The HH style sodium and potassium conductance
can exist in neurons that work at 40ºC, with diversity possibilities of combinations of
GNa and GK that allow to overcome the restrictions imposed by the increase in the speed of the opening and closing of the corresponding channels.
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