POTENCIALES DE MEMBRANA Y POTENCIALES DE ACCION
JUAN CARLOS CALDERON VELASQUEZRESIDENTE PRIMER AÑO
UNIVERSIDAD EL BOSQUE HSB
MEMBRANA CELULAR
CONFORMACIONNO MISCIBLEBARRERA PARA SUSTANCIASLIPOSOLUBLES
TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA
COMPOSICION QUIMICA
LEC Y LIC
DUFUSION
MOVIMIENTO ALEATORIO
ESPACIOS INTERMEDIOS O PROTEINAS PORTADORAS
USA ENERGIA DEL MOVIMIENTO CINETICO NORMAL
DIFUSION SIMPLE
DEPENDE DE :
CANTIDAD DE SUSTANCIA
VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO
# DE ABERTURAS.
DIFUSION A TRAVES DE CANALES DE PROTEINAS
PERMEABILIDAD SELECTIVA FORMA, DIAMETRO,
CAMBIOS ELECTRICOS
PUEDEN ABRIRSE Y CERRARSE MEDIANTE “PUERTAS”VOLTAJE
QUIMICA
DIFUSION FACILITADA
MEDIADA POR PORTADORES
Vmax
DETERMINADO X VELOCIDAD CON Q LA PROEINA TRANSPORTADORA CAMBIA DE CONFORMACION
GLUCOSA, AMINOACIDOS, GALACTOSA…
INSULINA PUEDE AUMENTAR 10-20 VECES LA TASA DE DIFUSION.
FACTORES Q AFECTAN LA TASA NETA DE DIFUSION.
PERMEABILIDAD DE MEMBRANA
ESPESOR
LIPOSOLUBILIDAD
# DE CANALES
TEMPERATURA
PESO MOLECULAR
COEFICIENTE DE DIFUSION
D = P * A (P: Permeabilidad, A: Área total de la membrana)
FACTORES Q AFECTAN LA TASA NETA DE DIFUSION.
DIFERENCIA DE CONCENTRACION
Difusión Neta α D (Ce - Ci)
POTENCIAL ELECTRICO
FEM(mv) = -+61 log C1/C2
DIFERENCIA DE PRESION
Mayor cantidad de energía para causar movimiento hacia el lado de presión baja.
OSMOSIS
El agua es la sustancia mas abundante q se difunde.
Normalmente no hay movimiento neto de agua VOLUMEN CELULAR CONSTANTE
Proceso de movimiento neto de agua producido por diferencia de concentración.
TRANSPORTE ACTIVO
CONTRA UN GRADIENTE ELECTROQUIMICO
REQUIERE ENERGIA
PROTEINAS TRANSPORTADORAS
1RIO: RUPTURA DE ATP
2RIO: ENERGIA ALMACENADA EN FORMA DE DIFERENCIAS DE CONCENTRACION
BOMBA Na+/K+
SE ENCUENTRA EN TODAS LAS CELUAS
MANTIENE DIFERENCIAS DE CONCENTRACION
AYUDA A ESTABLECER POTENCIAL ELECTRICO NEGATIVO
CONTROL VOLUMEN CELULAR
3 Na+ AL EXTERIOR
2 K+ AL INTERIOR
TRANSPORTE ACTIVO DE Ca++
IC > EC 10.000 VECES
2 BOMBAS
MEMBRANA CELULAR
ORGANELOS (RE, MITOCONDRIAS)
TRANSPORTE ACTIVO DE H+
CELULAS PARIETALES 1 MILLON
TUBULOS DISTALES Y COLECTORES 900 VECES
SATURACION DEL TRANSPORTE PRIMARIO
SIMILAR A LA DIFUSION FACILITADA
Vmax DADO POR
REACCIONES DE UNION
LIBERACION
CAMBIOS DE CONFORMACION
ENERGIA NECESARIA
DEPENDE DEL GRADO DE CONCENTRACION
PARA CONCENTRAR 10100 DOBLE1000 TRIPLE
Células de túbulos renales gastan hasta 90% de su energía
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
GRADIENTE DE CONCENTRACION
DEPOSITO DE ENERGIA
COTRANSPORTE: ARRASTRE DE SUSTANCIA
CONTRATRANSPORTE: EN DIRECCION CONTRARIA
COTRANSPORTE GLUCOSA
TRANSPORTE ACTIVO A TRAVES DE LAMINAS CELULARES
Intestino, túbulos renales, glándulas exocrinas, plexos coroideos.
POTENCIALES DE ACCION
TRANSMISION DE SEÑALES
CONTROL DE FUNCIONES CELULARES ( GLANDULAS, MAGROFAGOS, CELULAS CILIADAS)
CELULAS EXCITABLES
POTENCIALES ORIGINADOS POR DIFUSION
SALIDA DE K+ Crea electropositividad externa y electronegatividad interna
Hasta q se crea potencial q bloquea la salida de K+ a pesar del gradiente.
- 94 mv
ENTRADA DE Na+ Crea electronegatividad externa y electropositividad interna
Hasta q se crea potencial q bloquea la entrada de Na+ a pesar del gradiente.
+61 mv
CALCULO DE POTENCIAL DE DIFUSION CUANDO LA MEMBRANA ES PERMEABLE A
VARIOS IONES
Son los iones mas implicados
Su importancia depende de la permeabilidad de la membrana para el mismo
La permeabilidad del CL- no sufre grandes cambios.
LA MEMBRANA COMO CONDENSADOR
NEUTRALIDAD ELECTRICA: POR CADA ION POSITIVO HAY UN ION NEGATIVO Q LO NEUTRALIZA.
CAPA DIPOLAR A AMBOS LADOS DE LA MEMBRANA
PARA CREAR UN POTENCIAL NEGATIVO TAN SOLO SE REQUIERE TRANSPORTAR IONES POSITIVOS AL EXTERIOR PARA DESARROLLAR LA CAPA DEL DIPOLO.
POTENCIAL DE MEMBRANA DE LOS NERVIOS EN REPOSO
-90 mv
•POT DIFUSION K+-94 mv
•POT DIFUSION Na++61
•BOMBA Na+/K+-4 mv
-90 mvEn pequeñas fibras nerviosas y musculares, músculo liso, neuronas SNC: -40 a -60 mv
POTENCIAL DE ACCION DEL NERVIO
METODO DE TRANSMISION DE SEÑALES
FASE REPOSO
FASE DESPOLARIZACION
FASE REPOLARIZACION
FASE REPOSO
POTENCIAL DE REPOSO
MOMENTO PREVIO A PRODUCCION DE POTENCIAL DE ACCION
MEMBRANA POLARIZADA
FASE DESPOLARIZACION
SUBITO AUMENTO DE PERMEABILIDAD AL Na+
ENTRADA ABUNDANTE Na+
POTENCIAL CAMBIA DE – 90 mv (+)
FASE REPOLARIZACION
LOS CANALES DE Na+ EMPIEZXAN A CERRARSE
LOS CANALES DE K+ SE ABREN
DIFUSION RAPIDA DE IONES K+ AL EXTERIOR
SE REESTABLECE POTENCIAL NEGATIVO
CANAL DE Na+ CON PUERTA DE VOLTAJE
INICIACION DEL POTENCIAL DE ACCION
CIRCULO VICIOSO Q ABRE CANALES DE Na+
EVENTO APERTURA CANALES Na+
ENTRADA Na+
ELEVACION MAYOR DEL POTENCIAL
OCURRE HASTA Q SE ABREN TODOS LOS CANALES DE Na+
COMIENZA EL CIERRE DE LOS MISMOS Y APERTURA DE LOS DE K+
UMBRAL PARA INICIACION DEL POTENCIAL DE ACCION
~ -65 mv: UMBRAL PARA ESTIMULACION
OCURRE CUANDO EL # DE IONES DE Na+ QUE ENTRAN A LA FIBRA ES MAYOR AL DE IONES DE K+ QUE SALEN.
ACOMODACION DE LA MEMBRANA
INCAPACIDAD PARA DESENCADENAMIENTO A PESAR DE AUMENTO DE VOLTAJE.
SI EL POTENCIAL AUMENTA LENTAMENTE SE CIERRAN LAS PUERTA DE INACTIVACION A LA VEZ QUE SE ABREN LAS DE ACTIVACION.
AUMENTA EL UMBRAL
PROPAGACION DEL POTENCIAL
BIDIRECCIONAL
TODO O NADA POT/UMBRAL > 1
RESTABLECIMIENTO DE LOS GRADIENTES DESPUES DE LOS POTENCIALES
ES REALIZADO POR LA BOMBA Na+/K+
PRODUCCION DE CALOR
MESETA EN ALGUNOS POTENCIALES DE ACCION
EL POTENCIAL PERMANECE EN UNA MESETA ANTES DE Q SE INICIE LA REPOLARIZACION
MUSCULO CARDIACO 2/10 – 3/10 DE SEGUNDO
CANALES RAPIDOS Na+ ACTIVADOS POR VOLTAJE
CANALES LENTOS Ca++ ACTIVADOS POR VOLTAJE
CANALES DE K+ CON APERTURA AUN MAS LENTA
RITMICIDAD DE TEJIDOS EXCITABLES
DESCARGAS AUTOINDUCIDAS REPETITIVAS.
REQUIERE GRAN PERMEABILIDAD AL Na+
POTENCIAL DE REPOSO -60 A -70 mv
EVENTOS:
Na+ Y Ca++ fluyen al interior
Aumento permeabilidad
Mas iones fluyen hacia adentro
Mayor aumento permeabilidad hasta producir PA.
Repolarización y reinicia el proceso
PERIODO REFRACTARIO
CUANDO LOS CANALES DE Na+ SE INACTIVAN. NINGUN ESTIMULO PUEDE ABRIR LAS PUERTAS DE INACTIVACION.
ABSOLUTO 1/2500 SEG
RELATIVO ¼ - ½ DEL ABSOLUTO
solo responde a estímulos mas fuertes
algunos canales de Na+ no han invertido su estado de inactivación.
los canales de K+ suelen estar abiertos.
FIBRAS NERVIOSAS MIELINICAS Y AMIELINICAS
Un tronco nervioso posee el doble de fibras amielínicas.
Las mielínicas presentan interrupción cada 1-3 mm. Nódulo de Ranvier.
La mielina disminuye el flujo de iones 5000 veces.
Velocidad de conducción:
Mielinicas: 100m/seg
Amielinicas: 0.25m/seg
•Mayor velocidad•Conserva energía
•Despolarización solo en nódulos•Menor perdida de iones•Menor requerimiento metabólico para restablecer concentraciones iónicas
INHIBICION DE LA EXCITABILIDAD
ELEVACION DEL Ca++ EXTRACELUAR
ANESTESICOS LOCALES
ACTUAN SOBRE LAS PUERTAS DE ACTIVACION DE CANALES Na+
DIFICULTAN SU APERTURA
POT/UMBRAL < 1.
EL IMPULSO NO PUEDE ATRAVESAR LA ZONA ANESTESIADA.
GRACIAS