fisio

Fisiología General
Profesor Frank K. Samson Reyes Ph. D
Ingeniero Eléctrico
Universidad Técnica del Estado
(actual USACH)
Doctor en Fisiología
University of Kansas, USA

Introducción. (Objetivos del curso, generalidades.)
Transporte a través de la membrana.
Equilibrio electroquímico.
Potencial de membrana en reposo.
Potencial de acción (sus bases iónicas y características).Propagación.

Objetivos del curso y generalidades.
Rasgos en común de las células que componen un
organismo
Núcleo
Citosol
Organelos
Membrana
Síntesis de diversos componentes
Secreción
Producción y captación de señales
Etc.
FISIOLOGÍA GENERAL
NEUROFISIOLOGÍA:
ENDOCRINO:
HEMATOLOGIA:
CARDIOVASCULAR:
RESPIRATORIO:
SISTEMA RENAL:
DIGESTIVO:

Objeto de estudio de
la Biología Celular

Ladiversidad de función es reflejo
de la diversidad celular
Forma
Tipos de organelos
Componentes de membrana

En gran medida la diversidad
funcional está dada por la
diversidad de los componentes
de membrana.

Algunas de las funciones que se expresan de distinto modo en
la membrana celular de distintos tipos celulares:
Absorción
Secreción
Transmisión de señales químicas
Recepciónde señales químicas
Generación de señales eléctricas
Etc.

Las diversas funciones de las membranas se basan en propiedades
bastante generales presentes en todas las células, pero que se
expresan de manera distinta en cada tipo celular.
Por ejemplo:
Generación de gradientes de concentración
Permeabilidad selectiva
Producción de un potencial de reposo
Sensibilidad a cambios en elpotencial de membrana
A su vez, estas propiedades generales tienen su base material en los distintos
componentes de membrana.
Por ejemplo:
La bicapa lipídica (actúa como barrera para partículas cargadas)
Canales de distinto tipo (permiten el paso selectivo de diferentes iones)
ATPasas (fuerzan el paso de ciertos iones en contra de su gradiente)
Canales dependientes de voltaje (se abren para ciertosvalores de potencial
de membrana)

Primera Ley de Fick
J = - DA DC/Dx
D = Coeficiente de difusión
A = Área de superficie atravesada por las
partículas
DC/Dx gradiente de concentración

J
A
D= - KT/6prh
k = Constante de Boltzmann
T = temperatura absoluta
R = radio molecular
h = viscosidad del medio

J = - DA DC/Dx

C1

C2

Reagrupando términos:

J = - (DA/Dx)* DC
Dx =e = espesor de la
membrana

C1 y C2 = concentraciones a
cada lado de la membrana

membrana

(DA/e) = P = permeabilidad

J

J = - P (C1 – C2)

e

DC = C1 – C2

A

A-

AK+

A

A
K+

AK+

K+

K+

K+

A-

AK+

A-

K+

AK+

K+

A-

A

A-

A-

K+

K+

K+

A-

A-

A

K+

K+

K+

K+

A-

A-

K+

K+

AK+

A

A-AK+

A

A
K+

AK+

K+

K+

K+

A-

AK+

A-

K+

AK+

K+

A-

A

A-

A-

K+

K+

K+

A-

A-

A

K+

K+

K+

K+

A-

A-

K+

K+

AK+

A

A-

AK+

A

A-

K+

K+

AK+

K+

AA

K+

AK+

A-

A-

K+

A-

A-

K+

K+

K+

K+

A-

A-

K+

A

K+
K+

K+

A

K+

A-

A-

K+
K+

AK+K+

K+

A

A-

K+

A-

A-

K+

A

A-

A-

K+

AA-

K+

A-

K+

K+

K+

A
K+

K+

AK+

K+

A
K+

K+

K+

A-

K+

K+

A-

A-

A

A-

A-

A-

K+

K+

Ecuación de Nernst
[X]o
RT
Em = zF ln
[X] i
Para K
A 25° C

Describe matemáticamente el
equilibrio estático para un solo ión

[K] o
58
Em =
log
1
[K] i

ParaK
A 37° C

Para Na
A 37° C

[4.5]
Em = 61.5 log
[155]

Em = 61.5 log

[4.5]
Em = 58 log
[155]

Em = - 94.5 mV

Em = 66.5 mV

[145]
[12]

Em = - 89 mV
Em real = -72 mV
Pero la ecuación de Nernst describe el comportamiento de un solo ión, y en una
membrana biológica participan varios iones, cada uno con su propio potencial de
equilibrio.

Equilibrio estático versus...