djhs

¿Cómo transmitir velozmente una señal uniforme a largas distancias?
Axon
gigante de
calamar

SEÑALES ELECTRICAS:
POTENCIAL DE ACCION

Circuito
reflejo de
la rodilla

1

POTENCIAL DE ACCION

2

1

Pese a que se habla de despolarización, lo que realmente
ocurre es una reversión del potencial de membrana.

3

4

Y es bastante diferente a lo que se pensaba aprincipios
del siglo XX …

Teoría de Bernstein

Potencial de Injuria
Na+

Na+

K+

ΔV = Vi − Ve = 60 mV

•

log

Ke
Ki

K+

ΔV = 0

Cl-

Cl-

5

6

Electrodos intracelulares y Patch Clamp

¿Cómo puede medirse un
potencial de acción?

muscle cell

7

micropipete

8

Los PA de diferentes células responden a un patrón
general común. Sin embargolas duraciones y formas
pueden ser muy diferentes.

9

¿De que procesos depende la generación de un potencial de acción?
Axón gigante del Calamar

FASES DEL POTENCIAL DE ACCION

ENa

Ek

POTENCIAL DE ACCION
La amplitud del potencial de acción es una función de [Na+]o.

10

Modificando gradualmente las concentraciones de Na+ y K+:

Potencial

Se pensó que la subida delpotencial dependía de una
corriente de Na+ y que la bajada de una corriente de K+.
¿Como se podían medir dichas corrientes?

Varía con [Na+]e

Problemas a considerar:
-El voltaje durante el potencial de acción varía en el tiempo.
-Las corrientes necesariamente deben ser afectadas por los
cambios de potencial.

Varía con [K+]e

tiempo

13

Solución: medir las corrientes avoltaje constante y entonces
separar las dos variables.
14

Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Medición de las corrientes generadas por cambios en el
potencial de membrana, dejando la variable potencial fija.

Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Convención:

+
corriente positiva

Las corrientes dependen del ΔVm

Voltage Clamp
análisis de las corrientesfijando el voltaje

Voltage Clamp
cambios en la corriente en función
del potencial al que se fija el
potencial de membrana.

0 mV
-60 mV
Corriente saliente
(tardía)

I (nA)

Corriente entrante
(temprana)

0

Tiempo (ms)

cambios en la corriente en función
del potencial al que se fija el
potencial de membrana, en
ausencia de Na+.

4

POTENCIAL DE ACCION

Se puedenutilizar
bloqueantes para
aislar las corrientes
de Na y K

Restando las corriente
tardía a la total se puede
despejar la dinámica de la
corriente temprana.
20

Midiendo las corrientes de Na+ y K+ y teniendo en
cuenta que el voltaje aplicado es constante…

gNa posee rápida
activación y lenta
inactivación

gk posee solamente
una lenta activación

se puede calcular la curvade conductancia a cada
potencial.

Por ley de Ohm:

I = V . g => g = I / V

21

22
También vemos como las dos conductancias dependen del voltaje

entonces podría estar ocurriendo algo así ……….

Aumento en
Conductancia al K
(gK)

Aumento en
Conductancia al Na
(gNa)

retroalimentación

Despolarización

positiva

Despolarización

Corriente
Entrante de Na¿Pero como frenamos este proceso?

Corriente
Saliente de K

Repolarización

INACTIVACION
23

24

¿Cómo imaginaron Hodgkin y Huxley que ocurría todo esto?

Poros voltaje dependientes
Para K
g
El potencial de acción resulta de un
aumento en la conductancia a Na+
dependiente de voltaje, seguida de
un aumento en la conductancia a K+
dependiente de voltaje.

una compuertavarias compuertas

Para Na
tiempo
Inacti

Luego de aproximadamente 2 décadas ….

CANALES IONICOS

CANALES IONICOS

Inacti 26

registros de canal único

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ICa2+ (nA)
Sakmann &
Neher’s
Premio Nobel 1991

Tiempo (ms)
27

RECORDEMOS
- Los iones se mueven pasivamente a traves de...