potencial de menbrana
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Potencial de Menbrana
Pre-Conceptos:
• Potencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las
neuronas. • Potencial de Acción: es la transmisión de
impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones intracelulares y
extracelulares de ciertos iones. • Potencial de Membrana: es el voltaje que
le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.
Potencial de Membrana:
Se le denomina ‘potencial de membrana’ a los cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que presentan concentración de iones diferentes.
Potencial de Difusión: Producido por una diferencia de concentración
iónica a los dos lados de la membrana. Ejemplo: Se puede observar
en la ilustración un gradiente de concentración de iones de K en el citoplasma de la célula, se le denomina potencial de difusión al paso de iones atraves de la membrana
Potencial de Nernst: Se le conoce como ‘potencial de Nernst, al nivel
potencial de difusión atraves de una membrana que se opone exactamente a la difusión neta de un ion en particular
La magnitud de este potencial viene determinado por la concentración del ion especifico
Se utiliza la siguiente formula:
FEM( Milivoltios) = ±61 log ( Concentración Interior ) ( Concentración Exterior)
Este potencial solo se podrá utilizar cuando solo sea un ion el que pasara de mayor concentración a menor o viceversa
y que sea monovalente
Ejemplo: Calcule el potencial de Nernst en el siguiente
caso:IntracelularExtracelular
K
Na
142 mEq/l
4 mEq/l
Na
K14O
mEq/l
14 mEq/l
FEM (Na): ±61 log 14/142FEM: ±61 log 0.098
FEM: (61)(1)FEM: -61
FEM (K): ±61 log 140/4FEM: ±61 log 35FEM: (61)(1.54)
FEM: -93.94
Ecuación de Goldman-Hodgin-Katz
Cuando una membrana es permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusión depende de 3 factores
La Polaridad de la Carga Eléctrica de c/u de los iones
La Permeabilidad de la Membrana (P) Concentraciones de los iones en el interior (i) y
en el exterior (e)
Esta ecuación solo será útil cuando estén dos compuestos positivos monovalentes y uno negativo monovalente
Na K
Cl+
-+
Potencial de Membrana en reposo de los
Nervios
El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas grandes cuando no transmiten señales
nerviosas es de aproximadamente:
-90mV Es decir el potencial en el interior de la fibra es
90mV mas negativo que el potencial del liquido extracelular…
Como surgen los 90mV?
90 V, resultantes ,
convirtiéndose en el potencial
de la membrana en
reposo
Potencial de Difusión de los
Iones 86mV
La Bomba de Sodio y potasio
aporta 4mV
Bomba Sodio-Potasio: Toda las membranas celulares cuentan con una
potente bomba Na-K, que se encarga de bombear continuamente iones sodio hacia el exterior e iones potasio hacia al interior de la célula.
Aporta -4mV
Na
K
Bomba Sodio-Potasio Se trata de una bomba electrógena, pues
bombea mas cargas positivas hacia el exterior que al interior
Dejando un deficit neto de iones positivos en el interior Esta bomba también genera grandes gradientes de concentración para el Na y el K atraves de la membrana nerviosa
Na
Na
K
Ejemplos:
Potencial de Acción
Nervioso
Solo la célula muscular y la
neurona presentan
potenciales de acción
Potencial Acción Nervioso
Las señales nerviosas se transmiten mediante POTENCIALES DE ACCION, que son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa
Cada potencial de acción comienza con un cambio súbito desde el potencial de membrana negativo hasta un potencial positivo y terminando de nuevo en un potencial negativo
Fases: Reposo: Este es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo
del potencial de acción, se dice que la membrana esta polarizada debido al potencial negativo que se encuentra en ella
Despolarización: En este momento la membrana se hace muy permeable al sodio,
lo que permite que en numero muy grande de iones con carga + difunda atraves del axón, el estado polarizado se neutraliza…
Repolarizacion: En un plazo de 10milesimas de segundo después de que la
membrana se hizo permeable, los canales de sodio empiezan a cerrarse y los canales de potasio se abren mas de lo normal, restableciendo otra ves un estado de reposo negativo normal.
Para el que cree ,no es necesaria ninguna explicación: para el que no cree toda explicación sobra.
Funciones de Otros Iones
Durante el potencial de acción
Iones con carga (-)
En el interior del axón hay muchos iones de carga negativa que no pueden atravesar los canales de la membrana.
Se incluyen los aniones de las moléculas proteicas y de muchos compuestos de fosfatos orgánicos
Estos son los responsables del estado de electronegatividad dentro de la célula cuando hay deficit de iones K
Iones Calcio
La membrana de casi todas las células del cuerpo tienen una bomba de calcio, similar a la de Na-K, donde el calcio tomara el lugar del sodio
Al igual que la bomba de Na-K, la bomba de K bombea iones de Ca desde el interior hacia el exterior
Hay abundantes canales de calcio tanto en el musculo cardiaco como el musculo liso
Retroalimentación Positiva
Siempre que no haya alteraciones en la membrana de la fibra nerviosa, no se produce ningún potencial de acción en el nervio normal.
+ -90mv
Canales de Sodio
Abiertos
Repolarizacion
Despolarizacion
Impulso Nervioso
Nivel de O mV
Dirección de Propagación
• Las membranas no cuentan con la característica de empezar un impulso desde 0, se considera que el estimulo para iniciar la etapa de Repolarizacion es de -65mV
Restablecimiento de los Gradientes iónicos de K y P
Meseta en Potenciales de Acción
En algunos casos la membrana excitada no se repolariza inmediatamente después de la despolarización, por el contrario el potencial permanece en una meseta cerca del máximo potencial durante muchos milisegundos…
¿Por qué las cosas más dolorosas como la muerte o el amor no tienen cura y en cambio un simple dolor
de cabeza sí? Lo más doloroso tendría que tener
preferencia.