bases iónicas del potencial de acción. modelo hodgkin y huxley
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La Teoría Iónica del
Potencial de Acción y La
Conducción Nerviosa
Tópicos Especiales en
Biofísica
Universidad de Carabobo.
Facultad de Ciencias y
Tecnología
Departamento de
Biología
Prof. Dr. Renny Pacheco Calderón
“Teoría del K+” de Bernstein en1902 falló en explicar porquedurante el Potencial de Acción (PA)el Vm supera los 0V y hay una fasepositiva.
Buscando al ión causante de estecomportamiento, Hodgkin y Katz(1949) plantean como explicación acambios temporales en lapermeabilidad del Na+
La Teoría del Na+
Pruebas sustituyendo el Na+ ext. por glucosa
Medidas de Flujos de Na+ y K+ marcados radiactivamente durante
la actividad eléctrica
El gran salto resultó en el desarrollodel Voltage Clamp (anclaje de voltaje)el método mas importante para elestudio de la conducción iónicadurante 40 años.
EL Voltage Clamp
Con el anclaje devoltaje, se fija el Vm en unvalor y se mide lascorrientes eléctricasnecesarias paracompensar las corrientesiónicas generadas en lamembrana.
Los mecanismos de loscambios de permeabilidadde la membrana ante unahiperpolarización o unadespolarización resultanrealmente asimétrica.
Hodgkin y Huxley en 1952, identificaron los dos principales componentes iónicos que generaban el
fenómeno bifásico durante la despolarización de la
membrana, la I-K y la I-Na.
Se puede disecar los componentes con
bloqueadores específicos o con cambios en la composición de
las soluciones (eliminando Na+ ext. en este caso).
Curvas Corrientes Vs Votajes para el K+ y el Na+
Realizando experimentos devoltaje controlado, se pudoevaluar las curvas I-V paracada ión y obtenerinformación sobre loscambios de la Conductancia(g) en cada voltajeexperimental.
Según vimos por la Ley deOhm, la g de cada ióndepende de la corriente y lafuerza electromotriz
El Circuito equivalente de HH basado en conductancias variables (g), gradientes iónicos (E), y un Capacitor (Cm)
Cinética de los cambios en la conductancia del Na+ y el K+ durante la despolarización (-9mV)
Las líneas punteadas indican la respuesta en
la conductancia si el voltaje se devuelve
abruptamente al potencial de reposo.
La inactivación de la corriente de Na+ (hoy en dia canales)
estudiado mediante pruebas de pares de pulsos
El modelo de Hogdkin y Huxley (1952)describe muy bien los cambios en las permeabilidades de los iones durante el PA
Para K+ 4 partículas independientes con una probabilidad nde que cada una este en la configuración correcta deapertura
Para Na+ 4 partículas independientes, 3 “m” para laapertura y 1 “h” para el cierre.
Todas siguen una cinética entre estados de primer orden.
El modelo de Hogdkin y Huxley (1952)describe muy bien los cambios en las permeabilidades de los iones durante el PA
El modelo de HH con las variables adecuadas
produce PA con todos los componentes de Voltajes y corrientes
obtenidos experimentalmente