8/4/2019 MONOGRAFIA DE potenciales
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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGOMEDICINA HUMANA CICLO II
NOMBRE:Juan Manuel Aguilar Daz
PROFESOR:Jess O. Cabrera Salinas
REA:Fisiologa
TEMA: Potenciales
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Trujillo Per2011
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INTRODUCCIN
A travs de las membranas de casi todas las clulas del organismo existen potenciales elctricos.
Adems clulas como las nerviosas y musculares, son excitables. La excitabilidad es la propiedadque tienen algunas clulas de responder ante estmulos con un cambio electroqumico en su
actividad. Los tejidos excitables por excelencia son el nervioso y el muscular.
En las membranas de casi todas las clulas del organismo hay potenciales elctricos. Algunas
clulas como las nerviosas y musculares son Auto excitables, son capaces de auto generar
impulsos electroqumicos rpidamente cambiantes en sus membranas. Casi en todos los casos
estos impulsos se pueden utilizar para transmitir seales a lo largo de las membranas nerviosas o
musculares.
Antes de desarrollar este seminario, se debe tener en claro estas definiciones:
Ion: partcula con carga elctrica.
Canal Inico: es una protena de membrana a veces especfica que transporta iones y
otras molculas pequeas a travs de la membrana por difusin simple o facilitada, es decir, sin
uso de energa.
Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con caractersticas distintas.
Impulso Nervioso: es el transporte de informacin a travs de los nervios, y por medio de
sustancias como el Sodio y el Potasio y su interaccin con la membrana.
Potencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas.
Potencial de Accin: es la transmisin de impulso a travs de la neurona cambiando las
concentraciones intracelulares y extracelulares de ciertos iones.
Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de
los iones en ambos lados de ella.
En este seminario se establecern las bases electrofisiolgicas de los biopotenciales generados en
la neurona y los msculos, y se explicarn las caractersticas de las bases inicas y metablicas del
potencial de membrana en reposo y potencial generados de los tejidos excitables y su respectiva
adaptacin al medio.
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1. Definicin: PotencialesFsicamente: Potencial es una magnitud escalar definida en los campos conservativos. Puede
ser escalar o vectorial y la evolucin o variacin probable de otra magnitud.
Qumicamente: Es la variacin de la energa interna en funcin del nmero de moles de una
sustancia, donde el resto de variables (entropa, volumen y moles de los dems componentes)
se mantiene constante.
Biolgicamente: Es llamado tambin potencial bitico, es un gradiente electroqumico de una
clula que se mantiene en diferentes estados en los medios celulares.
2. Definicin: Biopotenciales:Un biopotencial es un estmulo electroqumico que recibe una clula, tambin podemos
decir que es la magnitud de energa en una membrana.
Entonces podemos decir que un biopotencial es la energa liberada o asimilada para
realizar un trabajo o producir energa. El biopotencial es el flujo de iones en la membrana
celular produciendo o requiriendo ulteriormente energa (ATP).
3. Importancia de los biopotenciales en el ente biolgico:La importancia de los potenciales es que gracias a este intercambio de cargas negativas y
positivas, y la bsqueda de un equilibrio, se generan las respuestas a los estmulos
mediante las clulas nerviosas y otros mecanismos. Tambin sabemos que un biopotencial
genera el medio ideal para que se realice el intercambio de energa, ya que bsicamente
son los transportes de cargas y la perturbacin del medio interno los que generan
distintas respuestas fisiolgicas; hormonales o nerviosas, segn el tipo de clula que sea.
4. Potenciales de membrana: DefinicinSe considera como potencial de membrana a los cambios de energas que se dan entre el
interior y exterior de la membrana mediante la difusin de iones.
Es el potencial generado, entre el lquido extracelular y el lquido intracelular a travs de
una membrana semipermeable y aislante, por la diferencia de concentraciones y cargas
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entre estos compartimientos, generando as un potencial de difusin (con respecto a la
diferencia de concentraciones) y un potencial elctrico (con respecto a la diferencia de
potencial elctrico generado por los iones desplazados).
Potencial de difusin: Es el potencial generado por el movimiento de las partculas entre
dos medios delimitados por una membrana semipermeable a estas partculas, entonces el
potencial de difusin depende del gradiente de concentracin y a la permeabilidad de la
membrana a estas partculas.
Potencial elctrico: Es la energa generada o suministrada en el desplazamiento de una
carga, considerando esto como un aporte importante al potencial de membrana final que
habr entre el medio extra e intracelular
5. Explique la importancia del PMR en un tejido excitableEl PMR en un tejido nervioso es de suma importancia ya que gracias a este es que la clula va a
poder responder a estmulos y por consiguiente se va a desencadenar el potencial de accin, no
olvidemos que el hecho de que la clula responda a estmulos va hacer que esta siga viva.
6. Explique el origen del PMRLos factores importantes que establecen el potencial de membrana en reposo normal son:
- La contribucin del potencial de difusin de potasio
- La contribucin de sodio a travs de la membrana nerviosa
- La contribucin de la bomba Na-K
7. Explique el origen de los Potenciales de Membrana en Reposo:El lquido intracelular y extracelular se encuentran en gran cantidad con carga elctrica
positiva y/o negativa al igual que otros compuestos que se encargan de mantener la
estabilidad en la membrana.
El potencial de membrana se lleva a cabo gracias:
a. Contribucin de la difusin del Sodio: Encontramos gran cantidad de sodio en ellquido extracelular y en menos cantidad en el lquido intracelular, lo que genera
un gradiente de concentraciny un potencial de membrana de +16mV.
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b. Contribucin de la difusin de Potasio: En el lquido intracelular encontramosgran concentracin de potasio y con mayor difusin que le sodio y generando un
potencial membrana de -94nV.
c. Contribucin de la bomba Na-K: Gracias al cambio de iones que realiza la bombade sodio-potasio genera mayor carga elctrica negativa en el lquido intracelular.
d. Aniones no difusibles del medio intracelular: Como los aniones se encuentran engran cantidad dentro del lquido intracelular y a la vez encontramos una baja
difusin de stos, esto ocasiona que el lquido intracelular sea electronegativo.
8. Explique cmo se registra el PMR:Para medir los cambios fisiolgicos y los cambios que se dan por distintos umbrales que
desencadenan un potencial de accin y estos cambios fisiolgicos van a ser registrados por
un OSCILOSCOPIO DE RAYOS CATDICOS.
9. Explique el Potencial de Difusin: EsquemasSe hace mediante un voltmetro. Este aparato electrnico muy sofisticado puede medir
voltajes muy pequeos a pesar de la resistencia muy elevada del flujo elctrico a travs de la
punta del micro pipeta, la cual est llena de una solucin de electrolitos (cloruro de potasio)
para que el voltmetro pueda recibir una repuesta.
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10.Porque es importante que los tejidos excitables presenten un PMR:Porque si no tiene un PMR no podra generar un potencial de accin, tampoco podra
conducir un estmulo nervioso.
El PMR de las fibras nerviosas grandes cuando stas no transmiten seales nerviosas esde -90mv. Es decir, el potencial en el interior de la fibra es de 90mv. Ms negativo que el
potencial del LEC que est en el exterior de la misma.
En conclusin el PMR de una clula es importante para que podamos
Reaccionar frente a cualquier estmulo o amenaza de manera rpida y
Espontnea.
11.Con dos ejemplos explique cmo se determinan el PM de un tejido excitable.Para determinar el potencial de membrana de un tejido excitable podemos hacer uso de
un osciloscopio.
-Osciloscopio de rayos catdicos:
Para registrar el PM en una clula no-excitable o el potencial en una clula excitable, en
reposo, bastara tan solo con conectar el voltmetro de alta impedancia a un registrador
mecnico, con un papel que deslice a velocidad constante y una plumilla con tinta. Para
potenciales de accin esto no sera posible ya que el cambio de potencial es rpido e
instantneo y el mnimo roce de las partes del registrador hara imposible un registro
eficaz. El osciloscopio de rayos catdicos consta de un tubo fofo, una fuente de electrones
acelerados y una pantalla de fsforo. El haz de electrones produce un punto luminoso en
la pantalla que puede moverse hacia arriba o abajo, hacia la derecha o la izquierda gracias
a unas placas de deflexin vertical y horizontal. Lo habitual es que las placas de deflexin
horizontal estn conectadas a un circuito electrnico que mueva el haz de izquierda a
derecha y lo regrese automticamente de derecha a izquierda. Esto se llama barrido del
osciloscopio y se puede comparar con el movimiento del papel en un registrador: para
registrar un fenmeno rpido: el barrido debe tener alta velocidad y ser rpido. La seal
que proviene del amplificador se conecta a las placas de deflexin vertical de modo que el
movimiento hacia arriba y hacia abajo ser una medida del voltaje y el movimiento
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horizontal una medida del tiempo. La ventaja del osciloscopio es que no hay partes
mecnicas, no hay inercia y el registro es autentico Los osciloscopios actuales tienen
memoria de pantalla, un sistema electrnico que fija, graba, lo que se mostr en la
pantalla. Esta imagen "congelada" se puede fotografiar, registrar o grabar fcilmente.
- El circuito de registro
Con el micro electrodo colocado sobre su micro manipulador, el voltmetro y el
osciloscopio, con cables. El circuito se cierra con un electrodo extracelular que, est
siempre conectado a tierra y ser tomado como referencia o potencial cero. En la platina
del microscopio se coloca la preparacin. Pueden ser trozos de nervio o msculo y como
sabemos estn formados por cientos de axones o fibras musculares. Para medir el
potencial de accin se coloca un electrodo en el interior de un axn o una fibra y el otro en
el extracelular, por lo general una solucin Ringer donde la preparacin est sumergida.
Aunque estas estructuras se ven al microscopio, solo es necesario bajar lentamente el
micro electrodo hasta que la punta entre en contacto con la solucin externa. Entre este
electrodo y el electrodo de referencia ser ledo, en el osciloscopio, una diferencia de
potencial de 0, ya que ambos estn en la misma solucin. Continuamos moviendo el micro
manipulador hasta que la punta de la pipeta haya perforado la membrana celular.
Si aplicamos a la clula un estmulo y este es de suficiente magnitud, aparecer en la
pantalla del osciloscopio el potencial de accin. Pasado ese PA, el potencial de membrana
regresa al potencial de reposo y se puede disparar otro potencial de accin.
12.Como interpreta la ecuacin de Nerst y la ecuacin de Goldman:- Ecuacin de Nernst:
Esta ecuacin calcula el nivel de potencial de una membrana que se opone
exactamente a la difusin de un ion especfico (Potencial de nernst), la magnitud de
ese potencial se determina por el cociente de las concentraciones del ion en ambos
lados de la membrana. Mientras mayor sea el cociente. Mayor es la tendencia del ion
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a difundir en una direccin. Se hace uso de la siguiente ecuacin para calcular el
potencial de cualquier ion univalente a la temperatura corporal normal. (37C).
FEM (mili voltios) + 61log Concentracin interior
Concentracin exterior
-Ecuacin de Goldman:
Esta ecuacin nos ayuda a calcular el potencial de Nernst, cuando una membrana es
permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusin se genera gracias a tres
factores:
a) La polaridad de la carga elctrica de cada uno de los iones.
b) La permeabilidad de la membrana a cada uno de los iones (P).
c) Las concentraciones (C) de los respectivos iones en el interior (i) y en el exterior (e) de
la membrana.
La ecuacin de Goldman calcula el potencial en el interior de la membrana cuando
participan dos iones positivos univalentes, Sodio y Potasio (Na y K), y un ion negativo
univalente, Cloruro (Cl).
FEM (mili voltios)= +/- 61log
13.Factores de los que dependen la magnitud de los potenciales de membrana:
- La polaridad de la carga elctrica de cada uno de los iones tanto en el lquidointracelular, como en el extracelular.
-La permeabilidad para cada uno de los iones por parte de la membrana.
- La diferencia de concentraciones de los iones en el medio intracelular yextracelular.
- La disponibilidad de los iones.
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14.Utilizando una clula Cmo explicara el PMR:
El PMR de
una
membrana excitable como el de una nerviosa es bsico en el proceso de sinapsis, ya que
establece el estado inicial del potencial de accin y mantiene la presin osmtica y el
intercambio de material entre el medio extracelular y el citoplasma. El PMR es el potencial
inicial de una clula excitable o no antes de que se le aplique el impulso elctrico por lo que
solo cambia en el intercambio o emanacin de informacin ante un estmulo ms no en el
estado basal de la clula, por ejemplo cuando esta asimila nutrientes, ms bien el PMR
mantiene la presin osmtico ante este intercambio de material entre el medio extra e
intracelular.
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15.Explique el PMR utilizando una clula
Axn en estado de reposo
La bomba Na-K proporciona una contribucin adicional al potencial en reposo de la membrana
nerviosa. El hecho de que se bombeen ms iones sodio hacia el exterior que iones potasio hacia el
interior da lugar a una prdida continua de cargas positivas desde el interior de la membrana; esto
genera un estado adicional de negatividad (aproximadamente -4mV ms) en el interior.
Adems los potenciales de difusin aislados que produce la difusin de sodio y potasio daran un
potencial de membrana de aproximadamente -86 mV, casi todo determinado por la difusin de
potasio.
Por tanto, el potencial de membrana neto cuando actan todos estos mecanismos es de -90mV.
16.Explique la diferencia entre Potencial de Difusin y Potencial de Equilibrio:- Un Potencial de Difusin se genera cuando la membrana presenta permeabilidad
diferente para varios iones los cuales se encuentran distribuidos de manera asimtrica en
ambos lados de la membrana. Se establecen as a travs de la membrana flujos netos para
cada ion permeable que tienden a disipar su propio gradiente de concentracin.
Por lo que, no hay equilibrio electroqumico como en el siguiente caso y por lo tanto su
potencial de difusin no se mantiene en el tiempo. Adems, su valor depende del grado de
permeabilidad de la membrana para cada in.
- Un Potencial de Equilibrio es aquel potencial que se genera cuando la membrana es
impermeable al menos a uno de los iones presentes y permeables al menos a otro in, el
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cual se encuentra distribuido en forma asimtrica a los lados de la membrana. En estas
condiciones se genera una situacin de equilibrio electroqumico. El flujo neto para ese ion
es 0 y se mantiene en el tiempo.
17.Mencione y explique las propiedades de un tejido excitable:La excitabilidad es la propiedad que tiene la clula nerviosa mediante la cual adquiere un
movimiento vibratorio molecular bajo la accin de un excitante. La clula puede ser
excitada por un centro nervioso, por un excitante natural como la luz o por un excitante
artificial como una descarga elctrica.
El estmulo propagado se denomina impulso nervioso, y el paso de un punto a otro de la
fibra nerviosa es la conduccin nerviosa.
Los excitantes artificiales pueden ser de varias clases:
- Mecnico
- Fsicos
Tenemos por ejemplo; cuando se responde con una flexin frente a un golpe en la
articulacin rotuliana.
Podra ser tambin qumico, cuando se aplica un cido o un lcali, y trmico si colocamosal nervio en contacto con un cuerpo caliente o frio.
18.Explique que es : Potenciales de AccinPodemos decir que un potencial de accin es cualquier cambio inmediato del potencial de
membrana que se extienden rpidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa.
Este potencial de accin se inicia con cambio sbito desde el potencial de membrana
negativo en estado de reposo normal hasta un potencial positivo y despus termina con
un cambio casi igual de rpido nuevamente para regresar al potencial de membrana
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negativo inicial, para que una seal nerviosa pueda ser conducida, necesita desplazarse a
lo largo de la fibra nerviosa hasta que llegue al extrema de sta.
El potencial de accin tiene 3 fases:
-Fase de reposo
- Fase de despolarizacin
- Fase de repolarizacin
19.Como se registra el Potencial de Accin:
Como ya hemos mencionando anteriormente el registro de un potencial se puede obtener
gracias a la ayuda de un osciloscopio de rayos catdicos, cuando los electrones inciden en
la superficie de la pantalla, el material fluorescente brilla. Si el haz electrnico se mueve a
travs de la pantalla, el punto de la luz brillante tambin se mueve y dibuja una lnea
fluorescente sobre la pantalla.
Los circuitos de control electrnico adecuados modifican el voltaje des estas placas, de
modo que se puede desviar el haz electrnico hacia arriba o hacia abajo en respuesta a las
seales elctricas que proceden de los electrodos de registro que estn situados sobre los
nervios. Tambin podemos hacer un barrido horizontal del haz de electrones a travs de la
pantalla a una frecuencia de tiempo constante por un circuito electrnico interno del
osciloscopio. Todo esto da el registro que parece en la pantalla del tubo de rayos catdicos
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de la figura que se observa en la parte superior, sta imagen da lugar a una base temporal
en el eje horizontal y a cambios de voltaje procedentes de los electrodos nerviosos
mostrados en el eje vertical.
20.Utilizando una clula explique el Potencial de Accin
El potencial de accin se inicia con el potencial de membrana en reposo y en la fase de
reposo, entonces ante un estmulo que genere un aumento del potencial hasta el umbral de
excitacin de -65 mV producir que empiece la fase de despolarizacin con la apertura de los
canales activados por voltaje Na hasta que el potencial llegue a +35 mV por la difusin del Na
al LIC entonces este se volver de negativo a positivo, este estimulo o cambio de potencial a
+35 mV har que las puertas de Na se cierren pero como el cierre del canal Na demora unosmilisegundos, permite que la difusin de Na se d hasta que el potencial cambie a +35 mV, en
ese mismo instante el canal de K se abre cuando empieza el cierre del canal Na, pero el K
difunde ms rpido porque su canal lo permite, entonces con el cierre del canal Na+ y la
difusin del K hacia el exterior repolarizan la membrana, pero como resultado habr ms K
afuera y ms Na dentro, esto ser reconstituido por la bomba Na/k, esta ltima es considerada
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como la recarga al potencial de membrana y consume energa en forma de ATP por lo tanto a
ultranza el potencial de accin necesita energa.
21.Utilizando un eje de coordenadas explique el Potencial de Accin:
Como ya mencione anteriormente el potencial de accin es un cambio sbito en el
potencial de membrana ante un estmulo umbral o varios estmulos sub umbrales, los
cuales generan que la membrana en estado de reposo cambie con un mnimo umbral de al
menos -65mV y se d inicio a la despolarizacin de la membrana al abrirse los canales de
Sodio (Na) y se cierran al momento que la membrana llega a un punto de +35mV y los
canales de Potasio (K) comienzan la repolarizacin hasta el estado de Potencial de
Membrana en Reposo.
22.Seale y explique las fases del Potencial de Accin-Fase de Reposo: Esta es la fase de la membrana en reposo poco antes del comienzo del
potencial de accin. Se dice que la membrana est polarizada durante esta fase debido
al potencial de membrana negativo de -90mV que se encuentra presente.
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-Fase de Despolarizacin: En esta fase la membrana se vuelve sbitamente muy
permeable a los iones sodio, lo cual permite que un nmero muy grande de iones sodio
con carga positiva difunda hacia el interior del axn.
El estado de polarizacin en el que se encontraba la membrana anteriormente se
neutraliza inmediatamente por la entrada de los iones sodio con carga positiva, y
aumenta el potencial en direccin positiva.
-Fase de Repolarizacin: En un plazo de diezmilsimas de segundo despus de que la
membrana se ha despolarizado, los canales de sodio empiezan a cerrarse y los canales de
potasio se abren ms de lo normal.
De esta manera, la difusin de los iones potasio hacia el exterior restablece el potencial de
membrana en reposo negativo normal. A esto se denomina REPOLARIZACIN de la
membrana.
23.Utilizando un eje de coordenadas seale el Potencial de Membrana: Na+ , K+ y Cl
-CANAL DE CLORO (Cl):
La apertura del canal de cloro no afecta en gran manera al potencial de membrana. Esto se
debe a que el potencial de equilibrio del cloro est muy cerca del potencial de reposo.
Sabemos que el cloro es un in negativo, y el potencial negativo de la membrana tiende a
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impedir la entrada en la clula de este in. Esta fuerza electrosttica se equilibra casi
exactamente con el gradiente de concentracin, que tiende a introducir cloro en la clula.
Cuando se abren canales de cloro no se produce entrada ni salida neta de este in y el
potencial de membrana no se altera de manera notable.
-CANAL DE POTASIO (K):
Cuando se abre el canal de potasio el potencial de la membrana se hace ms negativo. El
potasio se encuentra ms concentrado en el interior de la clula, por ese motivo cuando se
abren los canales de potasio este ion tiende a salir por gradiente de concentracin. Esto extrae
cargas elctricas positivas del interior de la clula, y deja el potencial de sta ms negativo. El
potencial de equilibrio del potasio es de aproximadamente 100mV, y cuando aumenta la
permeabilidad a este in el potencial de la membrana se acerca a este potencial de equilibrio.
-CANAL DE SODIO:
La apertura del canal de sodio lleva el potencial de membrana a un valor muy positivo(+66mV). El sodio tiende a entrar en la clula por gradiente de concentracin y por atraccin
electrosttica, con lo que introduce en la clula cargas positivas y produce despolarizacin.
Durante el potencial de accin, la apertura de los canales de sodio dependientes de voltaje
hace que el potencial de la membrana se haga positivo (+30mV), aunque en este caso queda
algo ms bajo que el potencial de equilibrio del sodio, porque los canales estn abiertos
durante un tiempo muy corto y no da tiempo a que se equilibren las cargas.
24.Defina:i. Estimulo Umbral: Es aquel que rene los parmetros mnimos de intensidad
de duracin, donde todos los canales de sodio han sido abiertos.
ii. Umbral de excitacin: Cambio de potencial mnimo para generar el PA y senecesita un aumento de 15 a 30 mV y su nivel es de -65mV.
iii. Sobreexcitacin: Se da cuando el estmulo produce el cambio de potencial enel momento de la despolarizacin que supera los +35mV produciendo una
hiperpolarizacin positiva de la membrana cambiando sbitamente su
electronegatividad a un valor mayor registrado en el pico del potencial de
accin normal.
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iv. Zona de disparo: Es la zona en la que se integran la convergencia de todas lassinapsis que llegan al soma, se llega a la zona un potencial de accin se
transmitir y si no llega, no lo har.
25.Explique: Periodo Refractario: tipos, ejemplosSe da cuando un potencial de accin no puede darse en una fibra excitable mientras sta
siga despolarizada a consecuencia del potencial de accin procedente.
Los tipos son los siguientes:
Periodo Refractario Relativo: Cuando se aplica un estmulo sub umbral no se genera un
potencial de accin, entonces podemos decir que hay un periodo refractario relativo,
pero si se aplican varios estmulos se desatar un potencial de accin sin el periodorefractario relativo. Los Canales de Na comienzan a cerrarse lentamente para comenzar a
abrirse y transportar nuevamente Sodio, por lo que al aplicar un estmulo excitatorio muy
intenso se ocasiona que los canales que se encuentran cerrados en ese momento se abran
y generen un nuevo Potencial de Accin.
Ejemplo: suma de cargas.
Periodo Refractario Absoluto: No se generar un potencial de accin aunque se hayan
aplicado varios estmulos sub umbrales y el periodo refractario no terminar hasta que la
membrana se repolarice.
Ejemplo: clulas musculares cardacas.
26. Explique: Ley del Todo o Nada. EjemplosSe refiere a que una vez que se ora un potencial de accin en cualquier punto de la
membrana de una fibra normal, el proceso de despolarizacin viaja por toda la membrana
si las condiciones son las adecuadas y no viaja en absoluto si no lo son.
27.Explique: Factor de Seguridad. ImportanciaEl factor de seguridad se refiere al cociente resultante del potencial de accin entre el
umbral de excitacin, siempre mayor a 1.
Es importante porque si no estaria presente en la membrana no se despolarizara y por lo
tanto no se dara el potencial de accin.
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28.Explique los tipos de Propagacin de los Potenciales de Accin:Se sabe que la propagacin de potencial se da en cualquier parte de la membrana, La
propagacin del potencial de accin ocurre mediante un proceso elctrico, una vez
generada la excitacin en un punto de la membrana se crea una diferencia de voltaje con
respecto a las zonas adyacentes. La diferencia de voltaje con respecto a las zonas
adyacentes genera circuito de corriente local la cual despolariza progresivamente a la
membrana.
Cuando una parte de la membrana ha sido despolarizada lo suficiente como para que se
abran los canales de sodio dependientes de voltaje, los iones de sodio ingresan a la clula
mediante difusin facilitada. Una vez dentro, los iones positivos de sodio impulsan a los
iones prximos a lo largo del axn por repulsin electrosttica, y atraen a los iones
negativos desde la membrana adyacente. Como resultado, una corriente positiva se
desplaza a lo largo del axn.
La propagacin de accin puede darse en una sola direccin (UNIDIRECCIONAL) o puede
darse en dos direcciones (BIDIRECCIONAL).
Una membrana excitable no tiene una direccin nica de propagacin sino que el
potencial de accin viaja en ambas direcciones desde el punto del estimulo hasta que se
haya despolarizado toda la membrana.
En la fibra muscular: los potenciales de accin en la membrana del msculo esqueltico se
inicia cerca de la parte media de la clula y se propagan hacia los extremos.
En una fibra nerviosa: Los potenciales de accin se inician en un extremo de la clula y se
propagan tan solo en una direccin hacia el otro extremo de la clula. En este tipo de
fibras tenemos 2 tipos de conduccin: Ortodrmica y Antidrmica.
Tambin tenemos la propagacin Saltatoria, que viaja a travs de los ndulos de Ranvier, y
la propagacin Ondulatoria, es la que se da en la fibra no mielinizada y que no tiene vaina
de Schwann.
29.Explique las caractersticas de los diferentes tipos de fibras nerviosas:
http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_electrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_electrost%C3%A1tica8/4/2019 MONOGRAFIA DE potenciales
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Fibras de tipo A: con vaina de mielina y se subdividen en tipo
-Alfa: Responsables de la propiocepcin)
-Deta: Responsables del tacto y la presin)
-Gamma: Responsables de la transmisin motriz a los husos
Musculares.
-Delta: Transmisin del dolor, el fro y parte del tacto)
Fibras de tipo B: mielinizadas, responsables de la conexin autnoma preganglionar
Fibras de tipo C: no mielinizadas (sin vaina de mielina), que se ocupan de la transmisin
del dolor, la temperatura, informacin de algunos mecano receptores y de las respuestas
de los arcos reflejos.
30.Con una grafica explique cmo se produce las propagacin de los potenciales:
Cuando una parte de la membrana celular se despolariza lo suficiente como para que se
abran los canales de sodio dependientes de voltaje, los iones de sodio entran en la clula
por difusin facilitada. Una vez dentro, los iones positivos de sodio impulsan los iones
prximos a lo largo del axn por repulsin electrosttica, y atraen los iones negativos
desde la membrana adyacente. Como resultado, una corriente positiva se desplaza a lo
largo del axn, sin que ningn ion se est desplazando muy rpido. Una vez que la
membrana adyacente est suficientemente despolarizada, sus canales de sodio
http://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_electrost%C3%A1ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_electrost%C3%A1tica8/4/2019 MONOGRAFIA DE potenciales
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dependientes de voltaje se abren, realimentando el ciclo. El proceso se repite a lo largo del
axn, generndose un nuevo potencial de accin en cada segmento de la membrana.
31.Explique las propiedades elctricas de las clulas nerviosas:
Las clulas nerviosas producen seales elctricas que transmiten informacin. Si bien las
neuronas no son buenos conductores de la electricidad, han desarrollado mecanismos
elaborados para generar seales elctricas basadas en el flujo de iones a travs de sus
membranas plasmticas. Por lo habitual, las neuronas originan un potencial negativo,
denominado potencial de membrana de reposo. El potencial de accin produce una abolicin
del potencial de reposo negativo y torna al potencial transmembrana transitoriamente
positivo. Los potenciales de accin se propagan a lo largo de los axones y constituyen la seal
elctrica fundamental de reposo como del potencial de accin puede ser comprendida en
trminos de la permeabilidad selectiva de la clula nerviosa a diferentes iones y la distribucin
normal de estos iones a travs de la membrana celular.
32.Factores que modifican la propagacin. Potencial:- El dimetro de la fibra
-
La mielina- Disminucin de Ca
- Sobreexcitacin descontrolada
33.Seale y explique los factores externos e internos que modifican el PMR y PA
Factores internos del PMR
Modificaciones del potencial de membrana en reposo al cambiar las concentraciones en la
permeabilidad de la membrana citoplasmtica.
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a.) MODIFICACIONES DEL P.M.R
El nivel de potencial a travs de la membrana que se opone exactamente a la difusin neta
de un in especfico a travs de la membrana se denomina Potencial de Nernstpara ese
in.
La magnitud de este potencial est determinada por la proporcin entre las
concentraciones del in a ambos lados de la membrana; cuanto mayor sea esta
proporcin, mayor ser la tendencia de los iones a difundir en una direccin y, por tanto,
mayor ser el potencial de Nernst necesario para evitar esa difusin.
La ecuacin de Nernst, se emplea para calcular el potencial de Nernst para un in
monovalente a la temperatura corporal normal de 37C.
FEM (mili voltios)= +/- 61log
Al utilizar sta frmula, se suele suponer que el potencial en el exterior de la membrana
permanece siempre exactamente en cero, y el potencial de Nernst que se calcula es el
potencial en el interior en la membrana. Asimismo, el signo del potencial es positivo (+) si
el in considerado es negativo, y negativo (-) si se trata de un in positivo.
Por tanto, cuando la concentracin de un in positivo (iones potasio) en el interior es 10
veces mayor que en el exterior, el logaritmo de 10 es 1, de modo que el potencial de
Nernst calculado es de -61 mili voltios en el interior de la membrana.
En condiciones de reposo predomina la permeabilidad al potasio (su concentracin es alta
en el interior de la clula) y el PMR est ms prximo a su potencial de equilibrio
(potencial de Nernst).
En otras circunstancias, cuando hay aumento de la permeabilidad a un solo in, el PMR
estar algo ms prximo al potencial de Nernst del in correspondiente.
b.) MODIFICACIONES DEL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO:
Cuando una membrana es permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusinque aparece depende de tres factores:
1.- La polaridad de la carga elctrica de cada in
2.- La permeabilidad de la membrana (P) para cada in
3.- Las concentraciones de los respectivos iones en el interior y exterior de la membrana
34.Explique ley del todo o nada. Ejemplos
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Un estmulo debe ser lo suficientemente grande como para despolarizar a la neurona por encima
del valor umbral, si no se alcanza el umbral no hay disparo, si rebasa el umbral, el PA siempre tiene
el mismo tamao.
Una vez que haya una potencial de accin va haber un proceso de despolarizacin. Este proceso
de despolarizacin solo se puede dar en condiciones adecuadas, si es que no es la adecuada, el
proceso de despolarizacin no se da en lo absoluto.
En otras palabras la neurona necesita alcanzar un umbral de excitabilidad para que se pueda
generar un potencial de accin. Una vez alcanzado el umbral de excitabilidad, la respuesta va ser
efectiva e independiente ante la interrupcin o aumento del estimulo Explique: factor de
seguridad. Importancia
El factor de seguridad es importante porque permite que el tejido excitable propague de manera
irreversible y que no termine hasta que termine.
35.Propagacin de los potenciales. TiposExisten dos tipos de propagacin:
- Ortodrmica: se da en un tejido vivo.
- Antidrmica: Se da en sentido opuesto por eso se realiza in vitro.
36.Explique las caractersticas de los diferentes tipos de fibras nerviosasExisten tres tipos de fibras nerviosas que son las siguientes
- Fibra Nerviosa Tipo A: Total mielinizada.
- Fibra Nerviosa Tipo B: Mixtos.
- Fibra Nerviosa Tipo C: Totalmente Amielinizadas
37.Con una grafica explique cmo se propagan los potenciales
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38.Explique las propiedades elctricas de las clulas nerviosas y muscularesPropiedades elctricas de las clulas musculares:
Automaticidad Es la capacidad de determinadas clulas de despolarizarse espontneamente.Es debido a que la Fase 4 del Potencial de accin se despolariza progresivamente hasta
alcanzar el valor umbral. Cuanto mayor sea la pendiente de la Fase 4 mayor ser la frecuenciade descarga. As las clulas del nodo sinusal son las que tienen mayor frecuencia de descarga;tambin tienen capacidad de marcapasos algunas clulas del miocardio auricular, senocoronario, His-Purkinje.
Excitabilidad Es la capacidad de las clulas miocardias de ser despolarizadas por un estmuloexterno (elctrico, mecnicos, etc.) que alcanza el potencial umbral.
Conductividad Es la capacidad de que la despolarizacin de una clula miocardia se transmitaa las clulas y fibras miocrdicas contiguas. Esta conduccin se realiza a travs de los discosintercalares que funcionan a modo de poros que comunican el citoplasma de dos clulas
adyacentes y que conllevan una baja resistencia para la conduccin. La velocidad deconduccin es mayor en las clulas que tienen una fase 0 muy vertical (alta dV/dt) comoocurre con las clulas de sistema His-Purkinje y miocrdicas. Por el contrario las clulas delnodo AV tienen un Potencial de accin con una fase 0 muy inclinada lo que implica una bajadV/dt y por tanto una velocidad de conduccin lenta que es la responsable del retraso deconduccin a dicho nivel. Por otra parte la velocidad de conduccin es mayor en sentidolongitudinal con respecto al transversal (Anisotropa).
Refractariedad Las clulas miocrdicas quedan inexcitables durante un periodo de tiempo trassu despolarizacin. Este tiempo se conoce como periodo refractario y coincide desde el iniciode la fase 0 hasta la porcin final de la fase 3. Su duracin por tanto se correlaciona con la
duracin del potencial de accin. En este periodo los canales inicos quedan inactivados hastaque alcanzan el estado de reposo
Las neuronas tienen tres propiedades elctricas pasivas que son importantes para latransmisin de seales elctricas: La resistencia de la membrana en reposo. La capacidad de la membrana. La resistencia axial intracelular a lo largo de los axones y dendritas.
39.Explique los factores que modifican la propagacinLos factores que modifican la velocidad de propagacin:
El dimetro del axn: A mayor dimetro, mayor velocidad de conduccin. Existe una
relacin entre el incremento del dimetro y en incremento de la velocidad de conduccin.
La temperatura del medio: La velocidad de conduccin se eleva progresivamente al elevar
la temperatura, desde 5C hasta 40C, a partir de los 40C se estabiliza. Si se superan los 45C hay
un bloqueo de la conduccin nerviosa y como consecuencia la muerte, por eso es tan importante
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controlar la temperatura del organismo. Una fiebre que supere los 40C se debe bajar porque
podra causar daos irreversibles en el sistema nervioso.
La edad de la fibra del axn: La velocidad de la fibra es mayor en funcin de la edad y se
detiene manteniendo una velocidad fija cuando se llega a la pubertad.
Mielinizacin del axn: Las presencia de mielina en las fibras. Aquellas mielinizadas tienen
una velocidad de conduccin mayor que aquellas amielinizadas. La velocidad de la conduccin dela primera es de 100m/seg.
40.Explique la importancia de los periodos refractariosEs una de las caractersticas que permiten decir si una clula es ms o menos excitable que otra.
En otros casos como el msculo cardiaco, su amplio Periodo Refractario le permite la increble
capacidad de no tetanizarse. Tambin es un parmetro muy til en la evaluacin de drogas
antiarrtmicas.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Guyton- Hall Tratado de Fisiologa Mdica. Dcima Edicin. Editorial McGraw-
Hill/Interamericana 2000
Fisiologa Humana: La base de la Medicina, Gillian Pocock
Fisiologa dinmica _ A Crdova, Alfredo Crdova Martnez, Albina Albina Chicote
GANONG, William... FISIOLOGA MDICA. 16 Ed. El Manual Moderno. Mxico, 1998.
Best y Taylor. BASES FISIOLOGICAS DE LA PRACTICA MEDICA.13Ed. Panamericana S.A.
Madrid Espaa.
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