POTENCIALES BIOELÉCTRICOS I

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

TEXTO Guyton  10a. Edición  Capitulo 5  Paginas: 61 -78 

POTENCIALES BIOELÉCTRICOS

célula célula

Todas las células tienen potenciales de membrana

POTENCIALES BIELÉCTRICOS POTENCIAL :que esta dispuesto para la acción, pero no en actividad .Suele ser – en el interior de la célula en relación con el exterior.

Diferencia de potenciales a través de la membrana es la altura del agua

e

i

POTENCIALES Nivel más alto = positivo Nivel más bajo = negativo

e

i

e

i

e

i

TIPOS DE ELECTRICIDADES POSITIVAS

NEGATIVAS

+

-

+

-

+

+

CARGA ELÉCTRICA

Carga eléctrica

Campo eléctrico

+

TIPOS DE POTENCIALES POTENCIALES POSITIVOS + repulsión + + + + + + + + +

+ +

+

POTENCIALES NEGATIVOS -

-

+ -

-

-

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

TRANSPOLADO A LA CELULA o

CAPACITOR

o

DIELÉCTRICO

o

CONDUCTOR

o .....CÉLULA

o .....MEMBRANA CELULAR

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+ 142 mEq K+

4 mEq

Na+ 14 mEq

K+ 140

POTENCIAL DE MEMBRANA



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

POTENCIAL DE MEMBRANA en reposo

POTENCIALES EN CELULAS CÓMO EL LIQUIDO INTRACELULAR PRODUCE POTENCIAL ELÉCTRICO NEGATIVO? 1.

2. 3. 4.

Dentro hay aniones (proteínas y fosfatos) Dentro hay cationes ( K+ ) 140 mEq/l Fuera hay sólo 5 mEq/l de K+ Entonces sale el K+ dejando el interior (-)

TIPOS DE POTENCIALES POTENCIALES POSITIVOS + repulsión + + + + + + + + +

+ +

+

POTENCIALES NEGATIVOS -

-

+ -

-

-

GRADIENTES 

QUÍMICO



ELÉCTRICO

K+ K+

K+

Prot.

K+

K K+ + K+ K+

Proteina -

K+

negatividad

POTENCIAL DE MEMBRANA 

El transporte activo (bomba Na-K)



Transporte pasivo (difusión)



Membrana celular

POTENCIAL DE MEMBRANA por 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 ion 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 140/4

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

FEM=+- (61) log 35 FEM=+- (61) (1.544 FEM= -94 mV

VALIDEZ DE LA ECUACIÓN 

 

UN SOLO ION ION MONOVALENTE (nunca Ca y Mg) Siempre medirse bajo 37 oC

PERMEABILIDAD A IONES 

o

K+

cuando hablamos de potencial en reposo (ecuación de Nernst)

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+i Pk+ + C cl-e Pcl-

Cna+ePNa+ + CK+ePK+ + Ccl-i PclLas células excitables son permeables a más de un ión

86 mV

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

BOMBA SODIO-POTASIO

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO POTENCIAL DE MEMB. EN REPOSO

- 90 mV

=

POTENCIAL DE DIFUSION DE LOS IONES

=

-86 mV

+

BOMBA DE SODIO-POTASIO

-4 mV +

POTENCIAL EN REPOSO VALORES SINÁPSIS..................................... –70 mV. MÚSCULO ESQUELÉTICO........-85 a –90 FIBRA NERVIOSA.......................-85 a –90 CORAZÓN......................................-90 a 100 NODO S.A..................................... –55 a -60 MÚSCULO LISO.......................... –40 a -60

POTENCIAL DE REPOSO 

TODAS LA COMPUERTAS CERRADA



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+ tien una sola mira al interior 

POTENCIALES BIOELÉCTRICOS II

CELULAS EXITABLES 

CELULAS NERVIOSAS



CELULAS MUSCULARES

POTENCIAL DE ACCIÓN “ ONDA QUE VIAJA”

CAMBIOS RÁPIDOS DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

.

POTENCIAL DE ACCIÓN c

+35 0 -60

b a

d

-90 e

a- reposo b- despolarización c- potencial invertido d- repolarización e- potencial ulterior positivo

FASES DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

FASE DE RESPOSO DESPOLARIZACIÓN REPOLARIZACIÓN

COMPUERTAS DE NA+ Y K+ Na+ Inactivación lenta

Na+ Activación rápida

K+

K+ Compuerta perezosa

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 + Abren Abren Canales Canales de Na+ De Na+

Entra Más Na+

Pico Más Cana- Maximo De les potencial Cierre de canales De Na+

REPOLARIZACIÓN + -

CANALES DE Na si Inician a inactivar

Abren Canales K+

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 ACCIÓN TIPOS 

Cel. Nerviosa y músculo esquéletico



Músculo liso



Miocardio

.

FUNCION DEL CALCIO 

NO PUEDE QUEDARSE EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA



SE OPONE A LA ENTRADA DEL CANAL DE Na+



QUE HAY EN HIPOCALCEMIA. MAS O MENOS IMPULSOS NERVIOSOS?

FUNCION DEL CLORO Fuera de la célula hay más y quisiera entrar.  en reposo (-90 mv) no puede entrar  entra en potencial invertido  en la repolarización (-90) vuelve a detener su entrada  no modifica el proceso fundamental. 

POTENCIALES BIOELECTRICOS III

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 Sinápsis Mecánicos

ESTÍMULOS

Eléctricos

IMPULSO 1 Polarizado +++++ +++ --------2 Circuito local ++++--+++ ----++--3 despolarización ++------++ --+++++++ -

4 répolarización --+++++-++-----++

5 repolarizado +++++++++ ----------

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 +35

0 -60 -90

POTENCIAL DE ACCIÓN UMBRAL MAYOR A 1

125 60 =

2.O8

RECARGA “ CUANDO LA BOMBA SODIOPOTASIO SE ACTIVA PARA MANTENER EL CONTROL DE UBICACIÓN DE LOS IONES”

RITMICIDAD “ CUANDO UNA CÉLULA TIENE SU

UMBRAL EN –60 Y SU POTENCIAL DE REPOSO TAMBIÉN PROVOCANDO DESPOLARIZACIÓN CONSTANTE Y AUTOMÁTICA “

FIBRAS NERVIOSAS TIPO DE FIBRA

AISLAMIENTO

GRUESAS

Mielina 120 m/seg Cel. Shwann

DELGADAS No mielina

VELOCIDAD

2 m/seg

GASTO DE ENERGÍA Conducción saltatoria Nodulos de Ranvier

FIBRA GRUESA

CONDUCCION CONTINUA

CONDUCCIÓN SALTATORIA

ETAPA POSTPOTENCIAL 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

0

-90

SINAPSIS Y PLACA NEUROMUSCULAR   

GAYTON CAPITULO 45 Pag 621-637