SISTEMAS DE CONTROL Y MOVIMIENTO HUMANO

FISIOLOGÍA CELULARPOTENCIALES DE MEMBRANA

POTENCIALES DE ACCIÓN.DR OSCAR MELENDEZ

CONSDERACIONES GENERALES

• EN TODAS LAS CELULAS DEL ORGANISMO EXISTEN POTENCIALES ELÉCTRICOS A TRAVES DE LAS MEMBRANAS.

• CELULAS COMO LAS NERVIOSAS Y MUSCULARES SON EXCITABLES, ES DECIR CAPACES DE GENERAR POR SÍ MISMAS IMPULSOS ELECTROQUÍMICOS EN SUS MEMBRANAS.

CONSIDERACIONES GENERALES

• LOS LIQUIDOS, INTRA Y EXTRACELULARES SON SOLUCIONES DE ELECTRÓLITOS QUE CONTIENEN 150-160 mEq/L.

COMPONENTES QUIMICOS DE LIQUIDO INTRA Y EXTRACELULAR.

COMPONENTES QUIMICOS DE LIQUIDO INTRA Y EXTRACELULAR

POTENCIAL DE REPOSO O POTENCIAL DE MEMBRANA

• EL POTENCIAL DE MEMBRANA ES EL RESULTADO DE LA SEPARACIÓN DE CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS A TRAVÉS DE UNA MEMBRANA CELULAR.

• ESTA SEPARACIÓN, CARGAS POSITIVAS EN EL EXTERIOR DE LA MEMBRANA DE UNA CÉLULA EN REPOSO, ES POSIBLE DEBIDO A QUE LA BI-CAPA LIPÍDICA ACTÚA COMO UNA BARRERA PARA LA DIFUSIÓN DE LOS IONES Y DÁ LUGAR A LA GENERACIÓN DE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL.

• ESTA DIFERENCIA TOMA VALORES DE 60 A 70 mV.

CONCENTRACION DE IONES

ION:átomo o un grupo de átomos que tiene una carga neta

positiva o negativa.

ANIONES CATIONES

CARGA ELECTRICA NEGATIVA

CARGA ELECTRICA POSITIVA

GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN

• ES LA DIFERENCIA DE CONCENTRACION DE UNA SUSTANCIA ENTRE LOS DOS LADOS DE UNA MEMBRANA O ENTRE DIFERENTES LADOS DE UNA CAMARA.

GRADIENTE ELECTRICO

ES LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICO ENTRE DOS AREAS DETERMINADAS.

CUANDO NO EXISTE UN FLUJO NETO, AUNQUE TENGAN UNA DISTRIBUCION DESIGUAL, SE ESTÁ ANTE UN EJEMPLO DE EQUILIBRIO DE GIBBS-DONOVAN

GRADIENTE ELECTRICO

EQUILIBRIO GIBBS-DONOVAN

• LAS FUERZAS QUIMICAS DE CONCENTRACION SON BALANCEADAS POR UNA FUERZA ELECTRICA.

EQUILIBRIO DE GIBBS-DONNAN

•

• Cuando existen moléculas cargadas de gran tamaño que no difunden a través de una membrana semipermeable (como las proteínas), su presencia cambia la distribución de las partículas iónicas.

• En efecto, la proteína intracelular, cargada negativamente, atrae iones K+ y repele iones Cl-, produciéndose un gradiente eléctrico (simbolizado por las cargas + y - a ambos lados de la membrana) y sendos gradientes de concentración de K y Cl, iguales y de signo opuesto.

•

• LA CONCENTRACIÓN DE PARTÍCULAS A AMBOS LADOS DE LA MEMBRANA ES DESIGUAL (EN EL INTERIOR ESTÁN ADEMÁS DE LOS IONES LAS PROTEÍNAS) DE FORMA QUE SE PRODUCE UN GRADIENTE OSMÓTICO HACIA EL COMPARTIMENTO QUE CONTIENE ESTAS ÚLTIMAS.

• LOS DOS MEDIOS BASICOS POR LOS CUALES PUEDEN DESARROLLARSE POTENCIALES DE MEMBRANA:

• 1. TRANSPORTE ACTIVO DE IONES A TRAVES DE LA MEMBRANA.

• 2. DIFUSION DE IONES A TRAVES DE LA MEMBRANA.

BOMBA SODIO-POTASIO ATPasa

ECUACION DE NERNST

• SE PRETENDE ENCONTRAR CUANTO TENDRÍA QUE SER EL GRADIENTE ELECTRICO PARA EQUILIBRAR EL GRADIENTE DE CONCENTRACION.

POTENCIAL DE ACCION

FASES POTENCIAL DE ACCION

LEY DEL TODO O NADA

CARACTERISTICAS DEL POTENCIAL DE ACCION

• 1. RESPUESTA PROPAGADA.

• 2. SE CONDUCE POTENCIALMENTE EN AMBAS DIRECCIONES.

• 3. CUMPLE LA LEY DEL TODO O NADA.

POTENCIAL DE ACCION

PROPAGACION DEL POTENCIAL DE ACCION

PROPAGACION DEL POTENCIAL DE ACCION

POTENCIAL DE REPOSO

• ES EL DESARROLLO DE LA POLARIDAD A AMBOS DE LA MEMBRANA CELULAR.

• LO QUE GENERA EL POTENCIAL DE REPOSO DE LA CELULA ES LA DIFERENCIA IONICA DEL LIQUIDO INTERSTICIAL E INTRACELULAR.

• GRADIENTES ELECTROQUIMICOS Y SU PERMEABILIDAD RELATIVA DE LOS IONES.

POTENCIAL DE REPOSO

• LO QUE MANTIENE EL POTENCIAL DE REPOSO ES LA DENOMINADA BOMBA SODIO POTASIO ATPasa.

• EL ION MAS IMPORTANTE PARA EL POTENCIAL DE REPOSO ES EL POTASIO

POTENCIAL DE REPOSO

POTENCIAL DE REPOSO

DESPOLARIZACION

• CUALQUIER CAMBIO DE POTENCIAL DE REPOSO QUE TIENDA A ACERCARSE A LOS VALORES DE CERO O VALORES POSITIVOS.

• The reduction of a membrane potential to a less nega-• tive value. It is caused by the influx of cations, such as• sodium and calcium, through ion channels in the membrane.

• In many neurons and muscle cells, depolarization may lead to an• Electric impulse called an action potential.

DESPOLARIZACION

DESPOLARIZACION

DESPOLARIZACION

REPOLARIZACION

• THE REESTABLISHMENT OF POLARITY, ESPECIALLY THE RETURN OF CELL MEMBRANE POTEN-

• TIAL TO RESTING POTENTIAL AFTER DEPOLARIZATION.

• RESTORATION OF THE DIFFERENCE IN CHARGE BETWEEN THE INSIDE AND OUTSIDE OF THE PLASMA MEMBRANE OF A MUSCLE FIBER OR CELL FOLLOWING DEPOLARIZATION

REPOLARIZACION

REPOLARIZACION

• REPOLARIZATION RESULTS FROM THE MOVEMENT OF POSITIVELY CHARGED POTASSIUM IONS OUT OF THE CELL.

REPOLARIZACION

HIPERPOLARIZACION

• ES CUALQUIER CAMBIO A MAYOR NEGATIVIDAD DE ESE POTENCIAL DE REPOSO.

• AUMENTA LA PERMEABILIDAD DEL K+.

HIPERPOLARIZACION

IMPORTANCIA BIOMEDICA

ELECTROENCEFALOGRAFOS

ELECTROMIOGRAFIA

ELECTROCARDIOGRAFIA

IMPORTANCIA BIOMEDICA

POTENCIAL DE ACCIOM MUSCULAR.TETANIZACIÓN

MUERTE

• ES AL INCAPACIDAD DE UN ORGANISMO PARA GENERAR IMPULSOS ELECTRICOS

GRACIAS POR SU ATENCION!DR OSCAR MELENDEZ