Bioelectricidad II parte Dr. Guido Ulate Montero Catedrático Departamento de Fisiología. UCR.

Bioelectricidad II parte

Dr. Guido Ulate Montero

Catedrático

Departamento de Fisiología. UCR

1. Potenciales graduados o locales

2. Potenciales de acción

Los canales iónicos presentes en la membrana celular son los responsables de ambos tipos.

Los segundos solo se producen en los tejidos excitables: neuronas y músculo.

El Vm puede sufrir 2 tipos de cambios:

Los potenciales graduados se conducen electrotónicamente, los Pas se propagan de

forma autorregenerativa

Libro texto, pag. 181

Potenciales graduados o locales

• Son cambios en el Em de tipo despolarizante o hiperpolarizante que se presentan en una región de la membrana celular y cuya magnitud depende de la intensidad del estímulo.

• Se producen en: receptores sensoriales, sinapsis, células marcapaso y glandulares.

• Se conducen pasivamente (conducción electrotónica). Su magnitud disminuye con la distancia y el tiempo. Sobre lo cual influye las constantes de longitud ( ) y de tiempo (m=RmCm).

• Se suman en tiempo y espacio


Teoría del cable: propiedades eléctricas pasivas del axón

e = 2.7182

EstímuloPoshiperpolarización

Umbral

Sobretiro o potencial invertido

Repolarización

Despolarización

Pot

enci

al d

e m

embr

ana

(mV

)

-70

-55

0

m en reposo

+35

Espiga

PRA PRR

Tiempo (ms)

Potenciales de acción

1. Responden a la ley del todo o nada. Para que se produzcan debe alcanzarse un umbral

2. Morfología constante siempre que se trate del mismo tipo celular y se mantengan las condiciones

3. No se suman

4. Despolarización: aumenta g Na+

5. Repolarización: aumenta g K+

6. Se propagan de manera regenerativa

Diferentes potenciales de acción

El tipo de potencial correlaciona con función.

Influye: 1. Tipo de canales iónicos involucrados, 2. Concentraciones intra y extracelulares de los iones que atraviesan por esos canales, 3. Propiedades de la membrana, i.e. Cm, Rm. Duración y forma puede ser modulada por mensajeros químicos.


Los PA solo se producen ante desporalizaciones que alcanzan el umbral


¿Qué es el umbral?

Es el nivel del Em en el cual una despolarización (como la provocada por la INa) se vuelve autorregenerativa y de magnitud suficiente para superar las corrientes hiperpolarizantes concomitantes así como las pérdidas de cargas que ocurren de manera pasiva. La densidad de canales voltaje dependientes en la membrana de las células excitables influye en el magnitud del umbral.

2 000 canales/m2


cerrados

inactivos

abiertos

Estadios de los canales durante el potencial de acción de una neurona

Densidad de canales: 1 a 2000/m2. IM = NPoiU

Berne y Levy, Fisiología, 3era ed, pag. 34

m

Na+

activación

h

m

Estado de reposo

LEC

LIC

h

Estado activo

LEC

LIC

h

m

Estado inactivo

LEC

LIC

desactivación

InactivaciónRecuperación(repolarización)

Estadios de los canales rápidos de sodio dependientes de voltaje

Silverthorn, Human Physiology, 3er ed, pag. 260

V

Mielinizadas:

V 6m/s por c/m

total

= (rm/ri)½

= Rm x Cm

Mayoría de células con entre 1 y 20 ms y entre 0.1 y 2 mm

Aα Aβ Aγ Aδ B C

Function Sensory afferents from proprioceptors of skeletal muscleMotor neurons to skeletal muscle

Sensory afferents from mechanoreceptors of skin

Motor fibers to intrafusal fibers of muscle spindles

Sensory afferents from pain and temperature receptors

Preganglionic neurons of the autonomic nervous system

Sensory afferents from pain, temperature, and itch receptors

Diameter (μm) 13-20 6-12 3-6 1-5 <3 0.2-1.5

Conduction velocity of action potential (m/s)

80-120 35-75 12-30 5-30 3-15 0.5-2.5

Alternative classification of sensory axons from muscle and tendon†

Ia (sensory from muscle spindle fibers)Ib (sensory from Golgi tendon organs)

II III IV

*This A-C classification was introduced by Joseph Erlanger and Herbert Gasser, who shared the 1944 Nobel Prize in Medicine or Physiology for describing the relationship of axon diameter, conduction velocity, and function in a complex peripheral nerve.†This I-IV classification was introduced by other investigators. It applies only to sensory axons and only to those from muscle and tendon.Modified from Bear MF, Connors BW, Paradiso MP: Neuroscience: Exploring the Brain, 2nd ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins, 2001.


Clasificación de las fibras nerviosas según Erlanger y Gasser*

NO MIELINA

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