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Bioelectricidad II parte
Dr. Guido Ulate Montero
Catedrático
Departamento de Fisiología. UCR
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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:
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Los potenciales graduados se conducen electrotónicamente, los Pas se propagan de
forma autorregenerativa
Libro texto, pag. 181
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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
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Libro texto, pag. 209
Teoría del cable: propiedades eléctricas pasivas del axón
e = 2.7182
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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
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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.
Libro texto, pag. 180
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Los PA solo se producen ante desporalizaciones que alcanzan el umbral
Libro texto, pag. 181
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¿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.
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2 000 canales/m2
Libro texto, pag. 318
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Libro texto, pag. 183
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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
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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
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Silverthorn, Human Physiology, 3er ed, pag. 260
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Silverthorn, Human Physiology, 3er ed, pag. 260
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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
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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.
Libro texto, pag. 319
Clasificación de las fibras nerviosas según Erlanger y Gasser*
NO MIELINA