potenciales de membrana y potenciales de acion

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