potenciales de membrana
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Potenciales de Membrana
FACULTAD: Odontología
CÓDIGO: BS1001
DOCENTE: Edali Gloria Ortega Miranda
PERIODO ACADÉMICO: 2014-1
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Contenidos
Potencial de Membrana en reposo 1
Potencial de acción 2
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• La ecuación de Nernst describe la relación entre el potencial de
difusión y la diferencia de concentraciones.
• La ecuación de Goldman se utiliza para calcular el potencial de
difusión cuando una membrana es permeable a varios iones
diferentes.
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Implicaciones de la ecuación de Goldman:
• Los iones sodio, potasio y cloro son los más importantes que están
relacionados con la aparición del potencial de membrana en las fibras
nerviosas y musculares, así como en las neuronas del sistema nervioso
central.
• El grado de importancia de cada ion para la determinación del voltaje
es proporcional a la permeabilidad de la membrana para ese ion.
• Un ion positivo con un gradiente desde el interior hacia el exterior de la
membrana produce electronegatividad en el interior de la membrana.
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Diferencia de potencial que existe entre el interior y
el exterior de una célula.
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El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas grandes
cuando no transmiten señales nerviosas es de aproximadamente –90 mV.
Es decir, el potencial en el interior de la fibra es 90 mV más negativo que el
potencial del líquido extracelular que está en el exterior de la misma.
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
• Potenciales de difusión
• Permeabilidad de la membrana
• Naturaleza electrógena de la
Bomba de Na+ - K+.
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
La enorme diferencia de
cantidad de iones potasio
entre el interior y el exterior
de la célula, 35 a 1, produce
un potencial de Nernst de −94
milivoltios, de acuerdo con la
ecuación de Nernst.
Potencial de
difusión del potasio
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
La diferencia de iones sodio
entre el interior y el exterior
de la membrana es de 0.1 y
esto da un potencial de
Nernst calculado de +61
milivoltios.
Potencial de difusión
del sodio
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
• La permeabilidad de la membrana de una
fibra nerviosa para el potasio es unas 100
veces mayor que para el sodio, por lo que la
difusión de potasio contribuye mucho más al
establecimiento del potencial de membrana.
• El empleo de este gran valor de
permeabilidad en la ecuación de Goldman da
un potencial de membrana en la cara interna
de −86 milivoltios, que es similar al potencial
para el potasio de −94 milivoltios.
Permeabilidad
de la membrana.
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
La bomba de Na+-K+ es
electrógena ya que produce un
déficit neto de iones positivos en
el interior de la célula; esto
produce una carga negativa de
aproximadamente −4 milivoltios
en el interior de la membrana
celular.
Naturaleza electrógena de
la bomba de Na+-K+.
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ORIGEN DEL PMR NORMAL
PMR = -90 mV
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Cambios rápidos del potencial de membrana que se
extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la
fibra nerviosa.
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Cada potencial de acción
comienza con un cambio
súbito desde el potencial de
membrana negativo en
reposo normal hasta un
potencial positivo y después
termina con un cambio casi
igual de rápido de nuevo
hacia el potencial negativo.
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• Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción
• Para conducir una señal nerviosa el potencial de acción se desplaza a
lo largo de la fibra nerviosa hasta que llega al extremo de la misma.
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• Fase de reposo
• Fase de despolarización
• Fase de repolarización.
FASES DEL PA
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Fase de reposo.
Es el potencial de reposo de la membrana antes de producirse el potencial
de acción.
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Fase de despolarización.
La membrana se hace bruscamente permeable a los iones sodio, permitiendo
que un número enorme de iones sodio, con carga positiva, fluyan hacia el interior del
axón y el potencial aumenta rápidamente en la dirección positiva.
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Fase de repolarización.
Unas diezmilésimas de segundo después de que la membrana se haga muy
permeable a los iones sodio, los canales para el sodio empiezan a cerrarse y
los canales para el potasio se abren más de lo habitual. Entonces, se produce una
rápida difusión de potasio hacia el exterior, restableciéndose el potencial de reposo
negativo normal de membrana.
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• El factor necesario para que se produzcan la despolarización y
la repolarización de la membrana del nervio durante el potencial
de acción es el canal para el sodio con apertura de voltaje.
• El canal para el potasio con apertura de voltaje también
desempeñan un papel importante en el incremento de la
velocidad de repolarización de la membrana. Estos dos canales
con apertura de voltaje actúan junto a la bomba de Na+-K+ y a
los canales de escape de Na+-K+.
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No se puede producir un potencial de acción hasta que se alcanza un
potencial umbral: −65 milivoltios aproximadamente, lo que generalmente causa
la aparición explosiva de un potencial de acción. Este nivel de −65 milivoltios se
dice que es el umbral para el estímulo.
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No se puede producir un nuevo potencial de acción mientras la membrana
se mantenga despolarizada por el potencial de acción anterior. Lo único
que puede hacer que vuelvan a abrirse es que el potencial de membrana vuelva
al nivel de reposo original o casi hasta él.
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• Período refractario absoluto. No
puede producirse un PA durante este
período, incluso aunque se produzca un
estímulo fuerte. Este período, en las
fibras nerviosas grandes mielinizadas es
de aproximadamente 1/2500 segundos,
lo que significa que se pueden transmitir
un máximo de 2500 impulsos por
segundo.
• Período refractario relativo. Se
produce justo después del período
refractario absoluto. Durante él, los
estímulos de una intensidad mayor de lo
normal pueden producir la excitación de
la fibra y se puede iniciar un potencial
de acción.
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• La transmisión del proceso de despolarización a lo largo de una fibra
nerviosa o muscular es lo que se llama impulso nervioso o impulso muscular.
• El potencial de acción puede moverse en ambas direcciones a partir del
punto de la estimulación.
• Una vez iniciado un PA, el proceso de despolarización puede recorrer toda la
membrana, si las condiciones son las adecuadas, o no recorrer nada de ella,
si las condiciones no son las correctas.
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• Aumento de la velocidad de la transmisión nerviosa en las fibras
mielínicas entre 5 y 50 veces.
• Conservación de la energía.
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