CANALES IÓNICOS

FARMACOLOGIA EXPERIMENTAL

Mg. Ernesto Torres Véliz

2012 - II

CARACTERÍSTICASPermiten el transporte pasivo de agua e iones específicos a favor de su gradiente de concentración y de su gradiente de potencial eléctrico (electroquímico).Son macromoléculas proteicas transmembrana.Por acción de estímulos eléctricos o químicos sufren cambios conformacionales sutiles que mantienen abierto o cerrado el canal.Tiene un alto grado de eficiencia ya que el paso de iones es masivo (hasta 108 iones/seg).Hay un número limitado de canales por célula (pocos miles).

Diagrama simplificado del equilibrio iónico de una típica célula “en reposo”. Los mecanismos de transporte principales que mantienen los gradientes iónicos a través de la membrana las bombas de Ca+2 y de Na+/K+ activada por ATP y el transportador de intercambio Na+/Ca2+. La membrana es relativamente permeable al K+, ya que los canales de potasio están abiertos en reposo, pero son impermeables a otros cationes. La desigualdad entre la concentraciones iónicas a ambos lados de la membrana origina los “potenciales de equilibrio” que se muestran. El potencial de reposo de la membrana, que suele ser de unos -60 mV , aunque varía entre diferentes tipos celulares, depende de los potenciales de equilibrio y las permeabilidades de los distintos iones implicados, así como del efecto electrógeno de los transportadores. En aras de la simplicidad no hemos representado los aniones y otros iones como los protones, aunque estos desempeñan funciones importantes en muchos tipos de células.

CLASIFICACIÓNSEGÚN EL ESTIMULO DE APERTURA:– Canales iónicos

activados por voltaje

(Esta clase se centrara en ellos)

– Canales iónicos activados por ligando

SEGÚN SU PERMEABILIDAD SELECTIVA:– Canales de sodio– Canales de calcio– Canales de potasio

– Canales de cloruro

ESTADOS DE REGULACIÓN DEL CANAL

CERRADO: El canal se encuentra en reposo y disponible para ser activado. No hay flujo iónico.ABIERTO: El canal se encuentra activado y permite el flujo de iones.INACTIVADO: El canal se encuentra cerrado, no hay flujo iónico y es refractario a estímulos.

ELECTROFISIOLOGÍAPOTENCIAL DE ACCIÓN NERVIOSO

POTENCIAL DE REPOSOPOLARIZACIÓN

El medio intracelular es negativo debido a la distribución iónica preferencial que se mantiene por los canales de Cl- (entra) y K+ (sale) y la Bomba ATPasa Na+ /K+ que se hallan en el espesor de la membrana neuronal.

POTENCIAL DE ACCIÓNDESPOLARIZACIÓN

Es una breve onda de inversión del potencial de membrana que se mueve a lo largo del axón alejándose del cuerpo celular.

La despolarización implica entrada masiva de Na+ y Ca2 + , lo cual activa el funcionamiento celular. (ejm, contracción muscular, liberación de neurotransmisor, secreción e hormonas, etc)

ESTADO REFRACTARIOHIPERPOLARIZACIÓN

Es un período refractario a estímulos en el cual la neurona tiene más carga negativa que en estado de reposo previniendo un nuevo potencial de acción. Tiene implicancia en la excitabilidad neuronal. Se da cuando hay entrada excesiva de Cl- o salida excesiva de K+

SINAPSIS y neurotransmisión

El potencial de acción cambia la polarización de la membrana neuronal aumentando la concentración de calcio intracelular.Esto causa la fusión de vesículas y liberación del neurotransmisor en la hendidura sináptica.

Alteración de canales iónicos que inducen respuestas excitatorias

Alteración de canales iónicos que inducen respuestas inhibitorias

ESTRUCTURA DE CANALES

IÓNICOS ACTIVADOS

POR VOLTAJE

CANALES DE SODIO VOLTAJE – DEPENDIENTESESTRUCTURA

CANALES DE SODIOBLOQUEO POR LIDOCAINA

(anestésico local)CANALES DE SODIO

INACTIVACION POR ANTICONVULSIVANTES (fenitoina)

CANALES DE CALCIO VOLTAJE- DEPENDEDIENTE

ESTRUCTURA

CANALES DE CALCIOREDUCCIÓN DEL FLUJO POR

ANTICONVULSIVANTES

CANALES DE POTASIO VOLTAJE -DEPENDIENTE(Kv) ESTRUCTURA

CANALES DE POTASIOBLOQUEANTES

4-aminopiridina bloquea Ito (corriente transitoria de potasio hacia fuera).Tetraetilamonio bloquea IK (corriente de potasio, corriente rectificadora retrasada).Bario bloquea IKI (corriente de potasio rectificadora hacia adentro).Gliburida (glibenclamida) bloquea IK(ATP) (corriente de potasio sensible a ATP).

El bloqueo de canales de potasio causa excitabilidad celular por ejemplo glibenclamida provoca secreción de insulina