Tercera Parte de Tej. Excitables

8/19/2019 Tercera Parte de Tej. Excitables

1/10

Acá tenemos los dos casos arriba en rojo están los pulsos cuadrados para que se vayan

familiarizando porque en la práctica demostrativa vamos a trabajar mucho con esto. Este

símbolo que está aquí es un pulso cuadrado en este caso es despolarizante cuando esta

hacia arriba y este es hiperpolarizante hacia abajo. Los pulsos cuadrados significa que yo

controlo muy bien la intensidad de esa corriente mientras más el rectángulo sea más largo

hacia arriba o hacia abajo es más corriente y la duración que está en el eje horizontal. o

juego con esas dos cosas! puedo cambiar la cantidad de corriente! la duración y la

dirección obviamente" y voy a ver qu# pasa y esos son pulsos cuadrados de corriente.

Abajo en azul esta lo que dice el voltímetro. o pongo un pulso cuadrado de corrientearriba que esta hacia abajo por lo tanto es un pulso hiperpolarizante y veo que hay en

azul un primer cambio peque$o. %ambi#n veo que el valor de potencial de membrana cae

en &'( y va a &)*. Efectivamente se hiperpolarizó! aumento su magnitud y se hizo más

negativo.

+iguiente prueba vuelvo a poner un pulso hiperpolarizante pero que tiene mayor

intensidad ósea más corriente. ,-u# le pasa al aón/ +u potencial que estaba &'( va a

un valor más negativo superior al anterior. 0uando un tercer pulso veo una respuesta

equivalente. ,-u# me dice este eperimento/ -ue el cambio del potencial de la

membrana es proporcional al pulso tanto en amplitud como en duración. +i yo aumento la

cantidad de corriente la respuesta del potencial tambi#n será mayor. Acá no lo hicimospero si yo prolongo la duración y hago el pulso cuadrado más duradero tambi#n vería que

el potencial duraría un tiempo relacionado con el pulso. 1na vez que el pulso cuadrado

termine quito la corriente! el potencial vuelve inmediatamente a su valor de reposo. Eso

ocurre cuando hiperpolarizo.

0uando despolarizo cambio mi estimulador y ahora otorgo tres pulsos cuadrados de

corriente pero con carga de dirección invertida son pulsos despolarizantes. El potencial de


2/10

la membrana pasa de 2'( a valor menos negativo! la magnitud se reduce por lo tanto el

potencial es menor.

Aumento la cantidad de corriente despolarizante y veo un potencial despolarizante mayor

y cuando lo aumento veo un cambio de potencial mayor en magnitud pero se leja en

dirección contraria del valor de reposo. Entonces el aón se está comportando de nuevo

como un cable cuando paso corriente el acepta esa corriente cambia su potencial cuando

retiro esa corriente o esa fuente de electrones vuelve a su valor.

0uando nosotros tenemos una etensión con un bombillo! la enchufamos allá mientras

que no est# enchufado hay tiene cero pero cuando yo lo enchufo ,cuál es la fuente de

voltaje que tenemos/ 33* voltios. o enchufo el cable establezco un diferencia de

potencial de 33* voltios y si estuviera en Europa seria 44* voltios y prendo el bombillo que

es a 33* voltios. 0uándo quito el enchufe inmediatamente de 33* va a cero otra vez. +i

yo mido con un voltímetro el cambio de potencial del cable yo voy a ver registro como

estos. El voltaje es este 33* y la duración que estuve enchufado es este. 0uando

desenchufo vuelve a cero.

El comportamiento del aón es igual o semejante a un cable. Esa demostración nos

permitieron llamar a ese comportamiento del aón y a esas corrientes que medimos

5potenciales electrotónicos6 +on potenciales pasivos! son respuestas locales que

ocurren por despolarización local del aón. +on respuestas pasivas porque depende de la

fuente eterna. +on respuestas temporales porque dura lo que dura el estímulo y vuelven

siempre al valor de reposo. Además de esas características electrotónicas hay otra que es

muy importante y es la que nos va llevar a entender la transmisión del impulso nervioso.

Esos potenciales pasivos electrotónicos se transmiten a lo largo del aón" que quiere decir

esto! si bien yo tengo la punta del electrodo de estimulación y no lo muevo ubicado en un

sitio que está muy cerca del electrodo de registro! es allí donde yo acumulo esa cantidadde cargas. El hecho de que el aón a cada lado de la membrana contenga una solución

iónica es una solución electrolítica que tiene la capacidad de conducir corriente va a

permitir que esa corriente que entro en ese punto de donde estaba el estimulador se

desplace sobre la solución de cloruro de sodio y de potasio que hay en el interior y

eterior celular! son soluciones electrolíticas.


3/10

Entonces cuando yo estimulo con mi electrodo de estimulación! yo mido pegadito de ese y

mido el valor del potencial! es este que está aquí. Este es el electrodo estimulador y este

es electrodo de registro! que me permite tener este registro. 7ero sucede que yo puedo

estar midiendo simultáneamente en varios puntos alejados del punto de estimulación.

%engo 3! 4! 8! 9! (!' y ) electrodos de registro alejados cada vez más del punto de

estimulación. ,-u# sucede en cada electrodo de registro/ +e logra medir un cambio de

potencial en todos! pero ,qu# características tiene ese potencial/ A medida que me alejo

del punto de estimulación la amplitud del potencial que registro es menor.

Este es un impulso despolarizante en el sitio debajo del electrodo de estimulación obtuveel valor máimo pero aunque no estimule los puntos alejados esa corriente que entro ahí

se propago a los dos lados. Al propagarse fue disminuyendo de amplitud eso ocurre

eactamente en un cable son propiedades pasivas. La corriente se aleja pasivamente

pero decae ,7or qu# decae/ 7or la resistencia del menos. Es el aón o el cable cualquier

conductor de corriente conocido ofrece resistencia al paso de la corriente y esa

resistencia reduce o se opone al paso de corriente por el cual el potencial que se obtiene

a medida que la resistencia va actuando es menor. ,7or qu# es cada vez menor/ 7orque

son resistencias en serie. La solución electrolítica que rellena el aón ósea el citoplasma

que está en ese aón va ofreciendo resistencia en cada punto alejado de la membrana y

esta resistencia se suma y se suma por eso va decayendo y cuando llego a este electrodo

casi no veo y en el siguiente probablemente ya no habrá modificación! ese es un efecto

de la resistencia. Eso ocurre no solo en el aón sino que en el cable tambi#n! la

membrana o el plástico en el cable es equivalente a la membrana que aísla pero el cobre

tambi#n ofrece resistencia al paso de corriente.


4/10

:ientras más corriente pasa la resistencia genera calor por eso a veces los cables o

cuando utilizamos cables inadecuados para la corriente los cables se calientan y se

pueden derretir! por eso se tiene que utilizar un cable con unas características ideales

para que no se sobrecalienten es efecto de la resistencia! es una característica pasiva y

formar parte de la definición de las corrientes electrotónicas! donde todo paso de corriente

a trav#s de un cilindro o de un aón estaría afectado por dos resistencias6

Esa resistencia que es paralela a la membrana que en el caso del aón es el citoplasma

electrolítico y proteínas que hay ahí.

otra resistencia que es la bicapa que no permite sino que ofrece resistencia para que la

corriente que está adentro no salga! el equivalente a la bicapa es el plástico del cable que

ofrece resistencia a la que la corriente no salga hacia afuera y ayuda a que se mantenga

dentro del alambre cobre.

;ay una resistencia interna o axial que va a lo largo del eje mayor y hay una

resistencia paralela transmembrana o resistencia de membrana ambas juegan un

papel en el avance de la corriente.

o se disipa. +e mantiene en el interior. Eso favorece o no el mantenimiento

del potencial = ?avorece. :ientras más grueso sea el plástico menos corriente pierdo

hacia afuera.

La resistencia que está en serie en el alambre de cobre o en el citoplasma que se va

sumando! ya vimos reduce! desfavorece o se opone al avance de corriente. Entonces el


5/10

juego entre esas dos resistencias va a determinar la distancia a la que avanza esa

corriente generando un cambio de potencial.

1na cosa muy importante que les quiero decir porque la van a tender a confundir. Aquí

estamos hablando de distancia a la cual llegará! a la cual esa corriente puede generar un

cambio de potencial no estamos hablando de velocidad.

@elocidad es otra cosa aquí es distancia porque las corrientes electrotónicas se

caracterizan por ser muy rápidas. o enchufo el cable puedo tener 8*mts de cable y casi

instantáneo que enchufo tengo el bombillo prendido 8*mts despu#s. Es verdad que se ha

perdido parte de esa corriente en el cable pero eso ocurrió muy rápidamente y la corriente

que llego al etremo 8*mts despu#s llego casi instantáneamente! no es lento! si yo

reduzco el grosor del cable o aumento la resistencia del alambre no es que va a llegar

más lento o que va llegar menos! lo que llegue va llegar muy rápido porque es el avance

de electrones va ser muy rápidamente.

En el caso de los aones es lo mismo las corrientes electrotónicas pasivas avanzan muy

rápidamente lo que les impide a lo mejor tener un efecto es el decaimiento o la resistencia

es porque despu#s de haber avanzado unas escasas micras ya la resistencia

probablemente logro que desapareciera pero ella va avanzar muy rápidamente es una

características.

Acá vemos! esta es la membrana y acá están las resistencias. Ahora ya sabemos que la

bicapa aísla pero en la bicapa es una resistencia transmembrana donde hay canalesiones que son puntos de baja resistencia porque están en el mismo plano de la membrana

pero esos puntos no ofrecen la misma resistencia al paso de corriente que la bicapa. Los

canales iónicos son puntos de baja resistencia que están incluidos en la bicapa. Entonces

ese análisis nos va a servir más adelante para entender muchas cosas.


6/10

Aquí les pongo algunos de los criterios o premisas que establecen la teoría electrónica de

flujo el#ctrico aónico. Estas fueron las analogías que se lograron hacer tomando como

base la teoría de corriente por cable y que se desarrolló el análisis matemático desde

3(* y se aplicó más o menos en 3B9*.

:i intención no es que ustedes las desarrollen pero que entiendan que el

comportamiento es análogo y nos habla de la Ley de Chm y es igual ED.

>os habla de la resistencia que es aial y la otra que es perpendicular.

>os habla de las características del cilindro Festo es importanteG! la forma debe ser

considerada de forma cilíndrica! el aón es un cilindro. Aquí vamos a entrar en otra

consideración que se deduce de esa fórmula pero que es importante para que ustedes

comprendan el comportamiento de esos flujos de corriente en aones cuyo diámetro

varía. Estamos de acuerdo que el tejido nervioso y fibras musculares tienen diámetros

diferentes! así como tienen longitudes diferentes tambi#n el diámetro varia.


7/10

El valor del diámetro tiene un efecto sobre el avance de la corriente porque el diámetro

afecta las resistencias la perpendicular y la aial. @amos a hacer rápidamente este

análisis. ?íjense en esto6 estamos hablando del diámetro! ya sabemos que si estimulamos

aquí en cada punto que yo mida! voy a medir un potencial menor que se afectó por la

resistencia aial. +i yo grafico la caída de potencial desde el punto donde estimule hasta

un punto H y uno esos puntos voy a encontrar este tipo de gráfico. @en esa curva esa es

una curva eponencial! esas curvas se construyen matemáticamente ajustando una

función eponencial e! que utiliza como proporción el numero e= 4!)3. Entonces que medice esta curva que @o = @ original el punto donde se origina el potencial que es el punto

máimo va a decaer a medida que me alejo! @ es el voltaje en una función que depende

de la distancia multiplicado por el factor E a la IIun determinado eponenteII! que

depende de la distancia.

La distancia H se incorpora en la potencia de E pero es una proporción de E. 0uando

estoy justo debajo de @o yo mido que H es igual FEn ese momento la profe decide hacer

un análisis diferenteG


8/10

;ay un factor que se llama constante de espacio con el valor de λ FlambdaG! que es elque me dice en qu# punto es la caída del potencial! en que distancia la caída del potencial

es igual a @o J e a la potencia 3 y ese valor es 37% ese punto es λ. Esa caída desde @o

hasta 8)K puede ocurrir en un H corto o en un H largo y va a depender de las

resistencias. +i la resistencia que se ofrece total al paso de corriente es menor H va a ser

mayor yo voy a lograr el 8)K a una distancia del punto * mayor. +i las resistencia por el

contrario son mayores se oponen al paso de corrientes yo voy a lograr lambda 8)K en un

H más corto. Eso depende aparte de las características de los conductores del diámetro y

ya vamos a ver porque.

λ la constante de espacio depende de las dos resistencias que conocemos6 la resistencia

de la membrana y la aial.

La resistencia de membrana Fes plástico del cableG ya dedujimos que cuando esta

resistencia aumenta la corriente se queda en el interior y se favorece el avance de la

corriente.

7or lo tanto cuando m aumenta λ es mayor. +i λ es mayor significa que el 8)K se

alcanza a una distancia mayor. +i al contario el que aumenta es la resistencia interna

ocurre lo contario λ es menor y el decaimiento ocurre a una distancia más corta.


9/10

0uando estamos comparando aones con diámetro diferentes directamente vamos a ver

como λ se modifica y eso es por una razón.

La resistencia de la membrana tienen dos contribuyentes el valor de la constante que se

mide que es el tipo de material una bicapa de lípidos o una goma más aislante que otra!

etc." es químico es una constante y 0 es perímetro del cilindro una misma capa de

resistencia en un diámetro mayor produce una resistencia de membrana menor. 0uando

yo uso un material que tiene una resistencia H para un cable más gordo de cobre el efecto

resistencia de membrana de ese material es menor que si lo uso en un cable de un ncleo

de cobre más reducido. 1n cable protector de corriente funciona mejor mientras menor esel ncleo de cobre.

Entonces llevado al aón. :ientras el diámetro del aón es mayor! la cubierta de la bicapa

lipídica funciona peor como sustancia resistente.

7or un factor igual a este 4 pi J que es la ecuación para calcular el perímetro de un

cilindro.

@amos analizar la resistencia interna i depende de un valor químico por ejemplo6 si estoy

usando cobre u otro metal que tambi#n conduzca corriente depende de las características

químicas del conductor en el caso de un aón! la solución electrolítica! la concentraciónde iones! etc" es químico es medido.

7ero el segundo factor es el área de la sección transversal de nuevo el diámetro volvemos

al efecto del diámetro. En la medida que el área de la sección transversal es mayor

porque el diámetro del aón aumenta! la resistencia que ofrece ese material conductor

tambi#n es menor porque está siendo dividida por el área. Es decir si yo uso o quiero

transportar una cantidad de corriente yo uso un ncleo de cobre peque$o yo estoy


10/10

aumentando la resistencia más calor se produce! que si aumento el grosor del alambre de

cobre yo voy a reducir la resistencia que el cobre ofrece para esa cantidad de corriente.

Entonces en conclusión un aumento de diámetro produce una disminución tanto de la

resistencia de membrana como la resistencia interna.

+i disminuyo la resistencia de membrana afecto negativamente el paso de corriente.

+i disminuyo la resistencia interna favorezco el paso de corriente.

0omo se incorporar esos dos efectos al paso de corriente por un aón esta descrito aquí

porque λ me lo dice. Misminuyo m y disminuyo i por un lado reduzco la capacidad de

avanzar y por el otro lado la aumento.

,0uál es el efecto dominante/ Acá lo vemos tres aones y tres diámetros. @amos a

buscar λ! λ es muy mayor en el aón 0 que en el aón A que tiene menor diámetro.

Este grafico me dice que A tiene una resistencia mayor que 0 ,por qu# si las dos se

reducen/ +i bien las dos resistencias disminuyen el efecto sobre i es mayor porque en la

ecuación de área es al cuadrado! están dividiendo los dos casos aquí a la 3 y en el

otro es al cuadrado. En los dos casos hay reducción pero el hecho de que sea J

aumenta o acenta el efecto reductor de la resistencia aial la paralela es la que se opone

de manera más contundente al paso de corriente por eso es que si aumentamos el grosor

del cable siempre vamos a favorecer el avance de la corriente.

+i estamos analizando la conducción de corriente en aones de mayor diámetro va a ser

mucho más eficiente el paso de corriente electrotónico va a decaer en una mayor

distancia.

@ean esto analícenlo cuando están estudiando.

Documents

Tercera Parte de Tej. Excitables