Bioelectricidad. exposición

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Asignatura: Física médica

I Año - Ciclo IISeminario: Grupo 04S

Universidad de San Martìn de Porres

Facultad de Medicina Humana

RBB

Prof.Dr. Esteban Díaz Vara

Expositor:Ricardo Benza B.

RBB

Bioelectricidad

RBB

1. Bases teóricas2. Umbral e iniciación3. Propagación4. Periodo refractario

Temario

RBB

Bases teóricas

RBB

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Potencial de membrana

Dentro de la célula, la concentración de los iones de K+ es alta. Y es equilibrado por una alta concentración de proteínas de carga negativa y otros aniones.

En el líquido extracelular, la concentración de iones de Na+ es alto. Y es equilibrado por una alta concentración de iones de Cl-.

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Potencial de membrana en

reposo

Célula

estimulada

Corrientes depolarizantes supraumbrales

no está

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Excitable tissues

• Excitable tissues have more negative RMP ( - 70 to - 90 mV)

excitable Non-excitable

Red cellGIT

neuron

muscle

• Non-excitable tissues have less negative RMP ( - 40 mV)

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Nernst potential (Equilibrium potential)

The potential level across the membrane that will exactly prevent net diffusion of an ion

Nernst equation determines this potential

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Nernst potential (Equilibrium potential)

The potential level across the membrane that will exactly prevent net diffusion of an ion Ion Intracellular Extracellular Nernst

potential

Na+ 10 142 +58K+ 140 4 -92Cl- 4 103 -89Ca2+ 0 2.4 +129HCO3

- 10 28 -23

(mmol/l)Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Goldman Equation When the membrane is permeable to several

ions the equilibrium potential that develops depends on Polarity of each ion Membrane permeability Ionic conc

This is calculated using Goldman Equation (or GHK Equation)

In the resting state K permeability is 20 times more than that of Na

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Potencial de acción =Impulso nervioso

Onda

Membrana celular

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.- Pocock G, et al. Fisiología Humana. La Base de la Medicina. 2da. Ed. Barcelona, Masson; 2005, 78 p.

a lo largo de

de exitación

de descarga

eléctrica = =

Potencial de acción

diferencia

÷Concentración iónica

Medio

externo interno

celular- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Potencial de acción

cambio

Polaridad de la membrana

milisegundos

muy rápido

+ —

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Potencial de acción

Función

Información

Crecimiento

Coordinación

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

THE MEMBRANE POTENTIAL

MEMBRANE

ExtracellularFluid

IntracellularFluid

Na+

K+

Sodium channel is less open causing sodium to be slower

Potassium channel is more open causing potassium to be faster + - MEMRANE

POTENTIAL(ABOUT 90 -120 mv)

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Potencial de membrana neuronal

en reposo

Potencial eléctrico

citoplasmático

Potencial eléctrico

extracelular

diferencia

70 mV

- Netter FH. Sistema nervioso. Anatomía y fisiología. Barcelona; 2005, 154 p.

Potencial de acción

FasesFase

descendente

Fase ascendente

Fase refractaria

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Variaciones del Potencial de membrana

resultado

POTENCIAL

DE

ACCION

Permeabilidad

de la membrana

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Umbral e iniciación

RBB

Potencial de acción

desencadena

Despolarización inicial

UMBRAL

alcanza

Potencial umbral

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

POTENCIAL

UMBRAL

Variable-55 a 30 mV

Sobre PR cél.

Corriente entrada Na supera

Corriente salida K

Flujo neto carga + Na despolari

za

Potencial de

membranaApertura

canales Nadependientes

Voltaje

Flujo corrientes iónicas

aumenta

despolarización

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

POTENCIAL

UMBRAL

Retroalimentación +

Membrana llega

Niveles de despolarización

Canales Na carecen Umbral

Apertura canales Na responde

Despolariz aleatoria

Umbral PA PUNTO Flujo Na > K

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Propagación

RBB

PROPAGACION

Potenciales de acción

propaganInteracción

pasiva

÷despolarizaci

óncanales de

sodio

desplaza x regulados x

membrana

voltaje- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

PROPAGACION

Velocidad

+ rápida

Axones > diám.

< resistencia axial

> relación ÷

ST ^

SM

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PROPAGACION

Conducción saltatoria

Axones amielínicos

Saltan a lo largo axón

Regenerándose

Nodos Ranvier

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Conducción saltatoria.-

Las neuronas mielínicas contienen una sustancia lipotroteínica que no conduce electricidad, formando una capa aislante

alrededor de la fibra nerviosaLa vaina mielínica está interrumpida a intervalos

regulares por los nodos de Ranvier, en los que

ocurre la despolarización.

El potencial de acción se conduce de un nódulo a otro y es útil porque: 1.- Acelera la velocidad de transmisión nerviosa.2.- La conducción saltatoria conserva energía para el axón (sólo se despolarizan los nódulos). Así, precisa poco metabolismo para restablecer diferencias de concentración de Na y K a traves de la membrana después de

una serie de impulsos nerviosos.

Periodo refractario

RBB

Potencial de acción

Célula excitable

estímulos

nuevo

no responde

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PERIODO

REFRACTARIO

no genera

Periodo refractario

Fases

Periodo refractario

relativo

Periodo refractario absoluto

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

Músc. Cardiaco amplio PR

Varía ÷ células

Característica excitabilidad celular

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

PERIODO

REFRACTARIO

inactivados

Canales Na

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

PERIODO

REFRACTARIO

Periodo refractarioabsoluto

voltajesensibles

Canales Nase van

cerrando

Fase repolarizació

n

- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.

PERIODO

REFRACTARIO

Periodo refractarioRelativo

Fase hiperpolarizac

ión

Disponibilidad nuevo estímulo

Potencial de acción

Cuando se genera un impulso El medio intracelular se torna positivo Causa despolarización Impulsos nerviosos son transmitidos como potencial

de acción

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Depola

risa

tion R

epola

risatio

n

-90

+35

RMP

Hyperpolarisation

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Dentro de la membrana es

Negativo Durante PMR

Positivo Cuando se genera un PA

-90

+35

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Inicialmente la membrana es lentamente despolarizada

Hasta que es alcanzado el umbrla (Esto podría ser causado por los estímulos)

-90

+35

Nivel umbral

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

De repente un cambio repentino en la polarización causa una elevación abrupta vertical (despolarizacion) va más allá del nivel cero hasta 35 mV

-90

+35

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Luego una súbita caída vertical origina una repolarizacion

-90

+35

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

When reaching the Resting level rate slows down

Can go beyond the resting level hyperpolarisation

-90

+35

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Spike potential Sharp upstroke and

downstroke

Time duration of AP 1 msec

-90

+35

1 msecProf. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Until the threshold level the potential is graded

Once the threshold level is reached AP is set off and no one can stop it ! Like a gun

Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine

Cuenca E. Fundamentos de Fisiología. Madrid Editorial Paranifo; 2006, p. 519

Muchas gracias