POtencial De Membrana Y Potencial De Accio N

POTENCIAL DE MEMBRANA Y POTENCIAL DE ACCIÓN

La membrana como bipolo eléctrico

Distribución de iones a través de la
membrana

Potencial de equilibrio
Membrana semipermeable

Soluciones de KCl: la membrana es permeable
al K+ y no al Cl-

→ La diferencia de concentración de K+
actúa como una pila: el flujo de una cantidad
infinitesimal de K+ crea un potencial de
membrana de -60 mV
→ latendencia de cualquier ión es fluir hasta
que se establezca su potencial de equilibrio
→ En los tejidos, Na+ y K+ no están en
equilibrio electroquímico porque son
transportados activamente (bombas Na+/K+,
cotransportadores…)

Potencial de membrana en reposo
• Potenciales de equilibrio (E)
calculados con la ec. de Nerst para las
conc. iónicas fisiológicas. Existen
pequeñas diferencias entretejidos…

Potenciales de equilibrio para las
concentraciones de Na+ y K+ en las
neuronas

• El K+ tiende a salir porque su
potencial de equilibrio es más
negativo que el de reposo.
• El Na+ está muy alejado del equilibrio
• El potencial de membrana en reposo
y el potencial de equilibrio del Cl- es
similar: el Cl- está casi en equilibrio
electro-químico
• Cuanto mayor sea la diferencia entre
elpotencial real y el de equilibrio para
un ión, mayor será la fuerza neta que
tienda a desplazarlo

EK+=

ENa+=
Ereposo = -70 mV

En fibras musculares

¿Se puede estimar el potencial de membrana en reposo teniendo en cuenta todos
los potenciales de equilibrio (Na+, K+ y Cl-) a la vez?

• A mayor permeabilidad de la MP al ión, mayor conductancia
• A mayor conductancia de un ión en particular, mayorcapacidad de ese ión para llevar el potencial de membrana
hacia su potencial de equilibrio
• La conductancia del K+ en reposo es mayor que la del Na+, y
por lo tanto la influencia del K+ ejerce una mayor influencia

• La conductancia (permeabilidad) de la
MP depende del nº de canales y de si
están abiertos o cerrados
• La apertura de los canales puede estar
regulada por cambios de voltaje o por
unión deun ligando
• Cuando los canales se abren, los iones
se mueven buscando su potencial de
equilibrio…
• Provocando un potencial de acción:
Cambio rápido del potencial de
membrana que se propaga a lo largo y
ancho de la célula
→ La capacidad de generar estos
potenciales de acción depende en última
instancia, de los canales

Potencial de acción y el impulso nervioso
Células excitables: aquellascapaces de producir un potencial de acción

Provoca
la contracción

Conducción
impulso nervioso:
transmisión señales

• Al recibir un estímulo, las células excitables “disparan” un potencial de acción
• Tipos de estímulo: eléctrico, químico, mecánico, fotónico (luz)

Potencial de acción

• Potencial de acción: cambio
rápido en el potencial de
membrana en respuesta a un
estímulo, seguido de un retornoal potencial de reposo
• El perfil del potencial de
acción difiere en función del
tipo de canales voltajedependientes de cada célula
excitable

• Axón gigante de calamar: modelo experimental donde se
sentaron las bases de la teoría iónica del impulso nervioso
(años 50)
• Experimentos similares se han desarrollado en neuronas
y fibras musculares de mamífero

Excitabilidad celular
• La aplicaciónde un estímulo eléctrico artificial provoca la apertura de canales de Na
+ voltaje dependientes y la inversión del potencial de membrana: despolarización
• La variación del potencial se propaga de forma limitada: a mayor distancia desde el
punto de estimulación, menor variación del potencial

Excitabilidad celular
Si el

estímulo

es de suficiente intensidad puede sobrepasar un

despolarizaciónque dispara el potencial

de acción

umbral

de

El potencial de acción

El potencial de acción: conductancias
•
•El potencial de acción se debe a los cambios rápidos y transitorios de las
conductancias del Na+ y K+
• Los canales voltaje dependientes tienen varias conformaciones que
afectan a la conductancia iónica: reposo, activada e inactivada (Na+) y
reposo y activación lenta (K+)

El...