POTENCIALES BIOELÉCTRICOS

I

Dra. Verónica EnríquezFisiología

ICB

CONTENIDO

Termino potencial de membrana en reposo Potencial de membrana en reposo en músculo

esquelético, cardíaco y liso, además de tejido nervioso

Bases iónicas del potencial de reposo Función exitable y grado de polarización Potencial de acción Progagación del potencial de acción Bases ionicas del potencial de acción Conducciones saltatoria y no saltatoria Velocidad de conducción en fibras nerviosas

TEXTOTEXTO

Guyton10a. EdiciónCapitulo 5Paginas: 61 -78

POTENCIALES BIOELÉCTRICOS

célula

Todas las células tienen potenciales de membrana

célula

POTENCIALES BIELÉCTRICOS

POTENCIAL : que esta dispuesto para la acción, pero no en actividad

Diferencia de potenciales a través

de la membrana

e i

es la altura del agua

POTENCIALES

Nivel más alto = positivo Nivel más bajo = negativo

e i e i e i

TIPOS DE CARGAS

POSITIVAS

NEGATIVAS

+

-

+ +

- +

CARGA ELÉCTRICA

+

Cargaeléctrica

Campoeléctrico

TIPOS DE POTENCIALES

POTENCIALES POSITIVOS

POTENCIALES NEGATIVOS

+

+ + +

+ + -+

+ +

+

+ + +

+

--

- -

-

-

repulsión

CUERPOS CONDUCTORES

PERMITE EL PASO DE ELECTRICIDAD

metales soluciones con electrólitos

CUERPOS DIELÉCTRICOS

NO CONDUCEN O MUY POCO LA ELECTRICIDAD:

PLÁSTICO

LÍPIDOS (GRASAS)

CAPACITOR

almacenan cargas eléctricas también llamados condensadores almacenan sin mucho potencial

eléctrico formado por 2 conductores con carga eléctrica distinta separados por un dieléctrico

EXTRAPOLADO A LA CELULA

o CAPACITORo .....CÉLULA

o DIELÉCTRICOo .....MEMBRANA CELULAR

o CONDUCTOR

o .....LÍQUIDO INTRACELULAR LÍQUIDO EXTRACELULAR

PRINCIPIO DE LA NEUTRALIDAD

Existen 300 mEq /l fuera de la célula y 300 dentro de la célula:

150 aniones y 150 cationes

Na+ 14 mEq

K+ 140

Na+ 142 mEqK+ 4 mEq

POTENCIAL DE MEMBRANA

Es la diferencia de cargas eléctricas existente entre un lado y otro de la membrana celular

POTENCIAL DE MEMBRANAen reposo

POTENCIALES EN CELULAS

CÓMO EL LIQUIDO INTRACELULAR PRODUCE POTENCIAL ELÉCTRICO NEGATIVO?

1. Dentro hay aniones (proteínas y fosfatos)

2. Dentro hay cationes ( K+ ) 140 mEq/l

3. Fuera hay sólo 5 mEq/l de K+

4. Entonces sale el K+ dejando el interior (-)

TIPOS DE POTENCIALES

POTENCIALES POSITIVOS

POTENCIALES NEGATIVOS

+

+ + +

+ + -+

+ +

+

+ + +

+

--

- -

-

-

repulsión

GRADIENTES

QUÍMICO

ELÉCTRICO

Prot. K+ K

+

K+

K+

K+K+

K+

Proteína -

K+

K+

negatividad

POTENCIAL DE MEMBRANA

El transporte activo (bomba Na-K)

Transporte pasivo (difusión)

Membrana celular

POTENCIAL DE MEMBRANApor difusión

Transporte pasivo (difusión)

POTENCIAL DE NERNST

El nivel de potencial a través de la membrana que se opone a la difusión neta de un ion específico.

Voltaje que debemos aplicar en sentido opuesto al desplazamiento natural de un ión para evitar que este se mueva

El ión más importante es el K+

ECUACIÓN DE NERNST

FEM = +- 61 log concentración intracelular concentración extracelular

Milivoltios (+) cuando el ion intracelular es (-) (-) cuando el ion intracelular es (+)

POTENCIAL DE NERNST PARA Na+ y K+

FEM=+- (61) log 14/142FEM=+- (61) log 0.098FEM=+- (61) (1)FEM= -61 mV

FEM=+- (61) log 140/4

FEM=+- (61) log 35

FEM=+- (61) (1.544

FEM= -94 mV

PERMEABILIDAD A IONES

K+ cuando hablamos de potencial en reposo (ecuación de Nernst)

o todos cuando hablamos de potencial de reposo actuando todos los iones (ecuación de Golman)

ECUACIÓN DE GOLDMAN

Depende

– Polaridad eléctrica de cada ión– Permeabilidad de membrana para cada ión– Concentración interior y exterior

ECUACIÓN DE GOLDMAN

FEM= -61. Log CNa+iPNa +CK+iPk+ + C cl-e Pcl-

Cna+ePNa+ + CK+ePK+ + Ccl-i Pcl-

Las células excitables son permeables a más de un ión

86 mV

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

BOMBA SODIO-POTASIO

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

POTENCIALDE MEMB. ENREPOSO

= POTENCIALDE DIFUSIONDE LOS IONES

+ BOMBA DESODIO-POTASIO

- 90 mV = -86 mV + -4 mV

POTENCIAL EN REPOSO VALORES

SINAPSIS..................................... –70 mV.MÚSCULO ESQUELÉTICO........-85 a –90FIBRA NERVIOSA.......................-85 a –90CORAZÓN......................................-90 a 100NODO SA..................................... –55 a -60MÚSCULO LISO.......................... –40 a -60

POTENCIAL DE REPOSO

TODAS LA COMPUERTAS CERRADAS

EL K+ ES PERMEABLE POR CANALES DE FUGA

EL Na+ ES 100 VECES MENOS PERMEABLE QUE K+

EL CL- NO ES PERMEABLE

CANALES DE FUGA K+ y Na+

nunca se cierran las puertas son lentas, rápidas El Na+ tiene 2 puertas activación inactivación El K+ tiene una sola mira al interior

POTENCIALES

BIOELÉCTRICOS

IIDRA. Verónica Enríquez

FISIOLOGIAICB

CÉLULAS EXCITABLES

CÉLULAS NERVIOSAS

CÉLULAS MUSCULARES

POTENCIAL DE ACCIÓN

“ ONDA QUE VIAJA”

CAMBIOS RÁPIDOS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

POTENCIAL DE ACCIÓN.

-90

-60

0

+35

a

b

c

d

e

a- reposob- despolarizaciónc- potencial invertidod- repolarizacióne- potencial ulterior positivo

FASES DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

FASE DE REPOSO

DESPOLARIZACIÓN

REPOLARIZACIÓN

COMPUERTAS DE NA+ Y K+

Na+

K+

Na+

K+

Compuertaperezosa

Inactivaciónlenta

Activaciónrápida

CONTROL DE COMPUERTAS

CIERRA(-60)

ABRE(-90)

Abre(0)Cierra(-90)

Abre(-60)Cierra(-90)

FASE DE REPOSO

Potencial de membrana

en reposo

Célula “polarizada”

Potencial de -90mV

DESPOLARIZACIÓN

-

+

Cierre de canalesDe Na+

AbrenCanales De Na+

Abren

Canales de Na+

EntraMás Na+

MásCana-les

Pico MaximoDe potencial

REPOLARIZACIÓN

CANALES DE Na si

Inician a inactivar

+

-

AbrenCanalesK+

Sale más K+

POTENCIALES DE ACCIÓN

En reposo = polarizada (-90mv.)

Sube onda = despolarización (-60)

Puertas de inactivación = potencial invertido

(+35) Baja onda = repolarización

Hiperpolarización o potencial utlerior positivo

POTENCIAL DE ACCIÓNTIPOS

Cel. Nerviosa y músculo esquéletico

Músculo liso

Miocardio

.

POTENCIALESBIOELECTRICOS

III

Dra. Verónica EnríquezFisiología

ICB

POTENCIAL DE ACCION INICIO

POTENCIAL REPOSO (-90)

UMBRAL (-60) nivel necesario de intensidad para iniciar una respuesta

De –90 para llegar a -60 = 30 mv.

COMO LLEGAR AL UMBRAL

FORMAS Receptores Sinapsis Mecánicos ESTÍMULOS Eléctricos

IMPULSO

+ + + + + + + + - - - - - - - - -

+ + + + - - + + + - - - - + + - - -

Polarizado

Circuito local

1

2

+ + - - - - - - + +- - + + + + + + + -

despolarización3

- - + + + + + - -+ + - - - - - + +

répolarización4

+ + + + + + + + + - - - - - - - - - -

repolarizado5

LEY DE TODO O NADA

DESPUÉS DE ESTIMULAR A UNA NEURONA

Aparece o no el potencial

siempre será el mismo tamaño

se propaga por toda la membrana o nada

FACTOR DE SEGURIDAD

-90

-60

0

+35POTENCIAL DE ACCIÓNUMBRAL

MAYOR A 1

12560 = 2.O8

RECARGA

“ CUANDO LA BOMBA SODIO-POTASIO SE ACTIVA PARA MANTENER EL CONTROL DE UBICACIÓN DE LOS IONES”

RITMICIDAD

“ CUANDO UNA CÉLULA TIENE SU UMBRAL EN –60 mV Y SU POTENCIAL DE REPOSO TAMBIÉN PROVOCANDO DESPOLARIZACIÓN CONSTANTE Y AUTOMÁTICA “

FIBRAS NERVIOSAS

TIPO DE FIBRA

AISLAMIENTO VELOCIDAD GASTODE ENERGÍA

GRUESAS Mielina Cel. Shwann

120 m/seg Conducción saltatoriaNodulos de Ranvier

DELGADAS No mielina 2 m/seg

FIBRA GRUESA

CONDUCCIÓN CONTÍNUA

CONDUCCIÓN SALTATORIA

ETAPA POST-POTENCIAL DE AACIÓN

POTENCIALES LOCALES

SUBUMBRAL.- no provoca respuesta

UMBRAL.- si hay respuesta

SUPRAUMBRAL.- aparece más rápido el potencial de acción.

POTENCIALES LOCALES

PERIODO REFRACTARIO

PRA (período refractario absoluto)PRR (Período refractario relativo)PUN (Período ulterior negativo)

PUP (período ulterior positivo

-90

0

SINAPSIS Y PLACA SINAPSIS Y PLACA NEUROMUSCULARNEUROMUSCULAR

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