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Páginas: 5 (1131 palabras)
Publicado: 1 de abril de 2014
21-03-2014
FISIOLOGÍA GENERAL
Excitabilidad celular y potencial de
membrana en reposo (Em)
Dr. Ricardo Fernández
Existe una selectividad de la membrana
para los distintos solutos
1
21-03-2014
Qué pasa con los iones...
Potencial de membrana en reposo (Em)
El potencial de reposo es
influenciado por la gradiente de
concentración y la diferencia de
voltaje a través de lamembrana.
Es decir, depende de:
• La diferencia de concentración de
los iones a través de la membrana.
• Permeabilidad de la membrana a
esos iones.
En una neurona de mamífero es
cercano a
(-70) – (-90) mV.
2
21-03-2014
Contribución de varios iones al Potencial de
Membrana en Reposo
Em =
RT
F
ln
PK[K+]e + PNa[Na+]e + PCl[Cl-]i
PK[K+]i + PNa[Na+]i + PCl[Cl-]eEcuación de Goldman – Hodgking – Katz (HGK)
- Sólo se aplica cuando Em no está cambiando (reposo).
- En el límite, cuando la permeabilidad de un ión es mucho más alta que la del resto, e.g.,
PK>>PCl>PNa, entonces:
+
~ RT ln PK[K ]e
Em =
+
F
PK[K ]i
De manera que:
• Durante el estado de reposo, la membrana es
permeable principalmente al K+. Así, Em se parece
al valor deequilibrio para el K+.
• Durante el potencial de acción la membrana
plasmática de la neurona es permeable
principalmente al Na+. Así, el Em alcanza valores
cercanos al equilibrio para el Na+.
3
21-03-2014
POTENCIALES DE EQUILIBRIO PARA ALGUNOS IONES CALCULADOS DE
SEGÚN LA RAZÓN ENTRE SU CONCENTRACIÓN EXTRA E INTRACELULAR
(Ec. Nernst)
Excitabilidad celular
• Todas las células delorganismo presentan una diferencia de
potencial (voltaje) = potencial de membrana, porque la carga en
el interior de la célula es negativa en relación con la carga en el
exterior.
• La excitabilidad es la propiedad de algunas células (neuronas,
células de músculo estríado y liso, glándulas) de modificar el
potencial de membrana y de conducir estos cambios de
potencial eléctrico, como resultado decambios transitorios de la
permeabilidad de membrana en respuesta a un estímulo.
4
21-03-2014
Potencial de Reposo en diferentes tipos celulares
Registro de señales eléctricas en una neurona
5
21-03-2014
FISIOLOGÍA GENERAL
Potencial de acción (PA)
Dr. Ricardo Fernández
Potencial de acción
•
El potencial de acción es un cambio rápido del potencial de
membrana,debido a la activación de canales activados por
potencial.
•
La amplitud y la forma de los potenciales de acción varia
considerablemente de un tipo celular a otro. Y dependerá de los
tipos de canales activados por potencial que exprese un tipo
celular.
•
La generación y posterior propagación del potencial de acción
son muy importantes en la comunicación neuronal y
contracciónmuscular
6
21-03-2014
2
3
Despolarización, por apertura
de canales de Na+
dependientes de potencial
2
3
4
5
Repolarización, por inactivación
de canales de Na+
dependientes de potencial y
apertura de canales lentos de
K+
4
Hiperpolarización, por apertura
de canales de K+
5
Cierre de canales de K+, leak de
potasio. Retorna a potencial de
reposo.
El umbral• La neurona u otra célula excitable
produce un PA cuando su Em
alcanza el valor umbral.
• Corrientes
despolarizantes
producen una despolarización
proporcional a la intensidad del
estímulo, en forma de una
respuesta localizada.
• Una vez que se alcanza el umbral,
se desencadena el PA
7
21-03-2014
El período refractario
Potenciales de acción poseen periodos refractariosabsolutos y relativos.
El período refractario
Es el tiempo que debe
transcurrir
entre
dos
estímulos sucesivos para
generar un PA
8
21-03-2014
Activación e inactivación del canal de sodio:
Propagación del potencial de acción
Cerrado
Abierto
Inactivo
¿Cómo aumentar la velocidad de propagación del
potencial de acción?
9
21-03-2014
Fibra amielínica
Fibra...
FISIOLOGÍA GENERAL
Excitabilidad celular y potencial de
membrana en reposo (Em)
Dr. Ricardo Fernández
Existe una selectividad de la membrana
para los distintos solutos
1
21-03-2014
Qué pasa con los iones...
Potencial de membrana en reposo (Em)
El potencial de reposo es
influenciado por la gradiente de
concentración y la diferencia de
voltaje a través de lamembrana.
Es decir, depende de:
• La diferencia de concentración de
los iones a través de la membrana.
• Permeabilidad de la membrana a
esos iones.
En una neurona de mamífero es
cercano a
(-70) – (-90) mV.
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21-03-2014
Contribución de varios iones al Potencial de
Membrana en Reposo
Em =
RT
F
ln
PK[K+]e + PNa[Na+]e + PCl[Cl-]i
PK[K+]i + PNa[Na+]i + PCl[Cl-]eEcuación de Goldman – Hodgking – Katz (HGK)
- Sólo se aplica cuando Em no está cambiando (reposo).
- En el límite, cuando la permeabilidad de un ión es mucho más alta que la del resto, e.g.,
PK>>PCl>PNa, entonces:
+
~ RT ln PK[K ]e
Em =
+
F
PK[K ]i
De manera que:
• Durante el estado de reposo, la membrana es
permeable principalmente al K+. Así, Em se parece
al valor deequilibrio para el K+.
• Durante el potencial de acción la membrana
plasmática de la neurona es permeable
principalmente al Na+. Así, el Em alcanza valores
cercanos al equilibrio para el Na+.
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21-03-2014
POTENCIALES DE EQUILIBRIO PARA ALGUNOS IONES CALCULADOS DE
SEGÚN LA RAZÓN ENTRE SU CONCENTRACIÓN EXTRA E INTRACELULAR
(Ec. Nernst)
Excitabilidad celular
• Todas las células delorganismo presentan una diferencia de
potencial (voltaje) = potencial de membrana, porque la carga en
el interior de la célula es negativa en relación con la carga en el
exterior.
• La excitabilidad es la propiedad de algunas células (neuronas,
células de músculo estríado y liso, glándulas) de modificar el
potencial de membrana y de conducir estos cambios de
potencial eléctrico, como resultado decambios transitorios de la
permeabilidad de membrana en respuesta a un estímulo.
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21-03-2014
Potencial de Reposo en diferentes tipos celulares
Registro de señales eléctricas en una neurona
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21-03-2014
FISIOLOGÍA GENERAL
Potencial de acción (PA)
Dr. Ricardo Fernández
Potencial de acción
•
El potencial de acción es un cambio rápido del potencial de
membrana,debido a la activación de canales activados por
potencial.
•
La amplitud y la forma de los potenciales de acción varia
considerablemente de un tipo celular a otro. Y dependerá de los
tipos de canales activados por potencial que exprese un tipo
celular.
•
La generación y posterior propagación del potencial de acción
son muy importantes en la comunicación neuronal y
contracciónmuscular
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21-03-2014
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Despolarización, por apertura
de canales de Na+
dependientes de potencial
2
3
4
5
Repolarización, por inactivación
de canales de Na+
dependientes de potencial y
apertura de canales lentos de
K+
4
Hiperpolarización, por apertura
de canales de K+
5
Cierre de canales de K+, leak de
potasio. Retorna a potencial de
reposo.
El umbral• La neurona u otra célula excitable
produce un PA cuando su Em
alcanza el valor umbral.
• Corrientes
despolarizantes
producen una despolarización
proporcional a la intensidad del
estímulo, en forma de una
respuesta localizada.
• Una vez que se alcanza el umbral,
se desencadena el PA
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21-03-2014
El período refractario
Potenciales de acción poseen periodos refractariosabsolutos y relativos.
El período refractario
Es el tiempo que debe
transcurrir
entre
dos
estímulos sucesivos para
generar un PA
8
21-03-2014
Activación e inactivación del canal de sodio:
Propagación del potencial de acción
Cerrado
Abierto
Inactivo
¿Cómo aumentar la velocidad de propagación del
potencial de acción?
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21-03-2014
Fibra amielínica
Fibra...
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