CLASE FISIOLOGIA 3

Fisiología
 Humana
 

Potencial
 de
 Acción
 
Klgo.
 Dany
 Sobarzo
 

Introducción
 
•  Potenciales
 eléctricos
 de
 membrana
 en
 todas
 las
 células.
 

 

 
•  Células
 nerviosas
 y
 musculares,
 generan
 impulsos
 electroquímicos
 en
 sus
 
membranas
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 transmisión
 de señales.
 

 

 
•  Células
  glandulares,
  macrófagos
  y
  células
  ciliadas,
  potenciales
  de
 
membrana
 acEvan
 funciones.
 

Potenciales
 de
 membrana
 provocados
 por
 difusión
 
•  [K+]
  >
  interior
  fibra
  nerviosa
  con
 
membrana
 permeable
 sólo
 a
 K+.
 
•  Movimiento
  por
  gradiente
  de
  [
  ]
 desde
  el
  interior
  al
  exterior,
 
transportando
  cargas
  (+)
  al
  exterior
 
(electroposiEvidad
  fuera
  de
  la
 
membrana
  y
  electronegaEvidad
  en
  el
 
interior,
  por
  iones
  (-­‐)
  que
  no
 
difunden.
 

 
•  En
  1
  ms
  la
  diferencia
  de
  potencial
 
entre
  interior
  y
  exterior
 (potencial
  de
 
difusión)
  bloquea
  difusión
  neta
  por
 
gradiente
 de
 concentración:
 -­‐
 94
 mV
 

•  Membrana
  permeable
  a
  iones
 
Na+,
 impermeable
 a
 los
 demás.
 
•  Difusión
  de
  iones
  Na+
  al
 
interior,
  creando
  potencial
  de
 
membrana
  posiEvo
  en
  el
 
interior
  y
  negaEvo
  en
  el
 exterior.
 
•  P o t e n c i a l
  d e
  m e m b r a n a
 
suficientemente
  elevado
  en
 
miliseg.
 
 para
 bloquear
 difusión
 
de
  Na+
  al
  interior:
  61mv
 
posiEvos
 en
 el
 interior.
 

Efecto
 del
 potencial
 eléctrico
 de
 membrana
 sobre
 la
 
difusión
 de
 iones.
 
•  Si
  se
  aplica
  un
  potencial
 eléctrico
  a
  través
  de
  la
  membrana,
  las
  cargas
 
eléctricas
 de
 los
 iones
 hacen
 que
 se
 muevan
 aunque
 no
 haya
 diferencia
 de
 
concentraciones.
 

•  A
  la
  temperatura
  corporal
  normal
  la
  diferencia
  eléctrica
  que
  permiErá
 
que
  se
  alcance
  el
  equilibrio
  entre
  una
  diferencia  de
  concentración
  de
 
iones
 univalentes
 se
 puede
 determinar
 con
 la
 Ecuación
 de
 Nernst:
 
•  FEM
  (fuerza
  electromotriz
  en
  mV)=
  ±61
  log
  Cint/Cext
  (potencial
  en
  el
 
interior)
 
•  La
 magnitud
 del
 potencial
 de
 Nernst
 viene
 determinada
 por
 la
 diferencia
 
de
  concentraciones
 del
  ion
  específico.
  A
  mayor
  diferencia,
  mayor
 
potencial
 de
 Nernst
 necesario
 para
 impedir
 difusión.
 

Problema
 
• 


 

 

Si
 la
 Ca2+
 
 intracelular
 es
 de
 10
 -­‐7
 mol/l
 y
 la
 Ca2+
 extracelular
 es
 de
 2
 x
 10-­‐3
 mol/l,
 ¿
 a
 
qué
  diferencia
  de
  potencial
  a
  través  de
  la
  membrana
  celular
  estará
  el
  Ca2+
  en
 
equilibrio
 electroquímico?
 Suponga
 que
 2,3
 RT/F
 =
 60
 mV
 a
 temperatura
 corporal
 
37º
 C.
 

Solución
 
Otra
 forma
 de
 plantear
 la
 cuesEón
 es
 preguntar
 cuál
 será
 el
 potencial
 de
 membrana,
 teniendo
 en
 
cuenta
  este
  gradiente
 de
  concentración
  a
  través
  de
  la
  membrana,
  si
  el
  Ca2+
  es
  el
  único
  ion
 
permeable.
 Recuerde
 que
 el
 Ca2+
 es
 divalente,
 por
 lo
 que
 z=
 +
 2
 por
 tanto,
 


 
1

Eca2+
 =
 
 -­‐60
 mv
 
 
 
 
 log
 10
 
 c1
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ...