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Excitabilidad neuronalExcitabilidad neuronalPotencial de membranaPotencial de membranaImpulsos nerviososImpulsos nerviosos
Conducción nerviosaConducción nerviosa
ESFUNO UTI: Neurobiología
Depto. BiofísicaFacultad de Enfermería
Esquema de la clase:
Repaso: - estructura de la membrana. Funciones de la membrana
- tipos de transporte a través de la membrana
-potencial de reposo de membrana
-análogo eléctrico. Teoría del cable
Excitabilidad celular
Papel de los iones en el cambio de potencial de membrana
Potencial de Acción y sus propiedades
Conducción
Estructura de la membrana y sus principales funciones
Funciones:
-Establecer, mantener o variar en forma controlada la concentración de electrolitos, no electrolitos o agua entre los 2 compartimentos. (COMPARTIMENTACIÓN)
-Sitio de transducción de señales (unión de hormona peptídica cascada de señales)
- Superficie que favorecen ciertas interacciones moleculares
Concentración de los principales iones
[Na +2 ] mM [K +] mM [Cl -] mM
Medio extracelular 120 2,5 120
Mediointracelular 37 110 1,2
Nervio de rana
Movimiento de iones en función de su potencial elec troquímicopotencial electroquímico
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Potenciales de equilibrio para los iones Ley de Nerst Transporte a través de la membrana
T. ActivoT. Facilitado Difusión Simple
T. Pasivo
Posibles cambios en las permeabilidades de la membr ana a losdiferentes iones, se traducirá en un cambio en el v alor de V m
Potencial de membrana en reposo
Vm = RT x ln P Na. [Na]e + P K.[K]e + P Cl . [Cl ]izF P Na. [Na]i + P K. [K]i + P Cl. [Cl]e
Ecuación de Goldman-Hodking-Katz
PK mayor en células nerviosas Vm cercano a EK (-65mV)
rm
Modelo de mosaico fluido de la estructura de la mem brana en 3D
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Tomando en cuenta los principales iones…
g Na
E Na
g K g Cl
E K E Cl
C m
Se puede determinar cuanta corriente puede fluir a través de uncanal de membrana cuando éste se abra
I = ∆VR
Ley de Ohm
Excitabilidad:capacidad de algunos tipos celulares de reaccionar con cambios en el potencial de membrana en reposo frente a estímulos de ciertas características (pudiendo generar potenciales de acción)
Excitabilidad celular
Generación y transmisión de un impulso nerviosos involucran 2 procesos conceptualmente independientes, pero operativamente relacionados, excitación y la conducción .
Conducción :Se refiere a la propagación del potencial de acción que se aleja del sitio de excitación
EstímulosFactor fisicoquímico capaz de producir una respuesta a nivel celular.
Experimentalmente de distintos tipos: -Mecánico-Eléctrico-Químico-Térmico
Todos los estímulos operan por despolarización de la membrana de la fibra nerviosa.
Características del estímulo eléctrico :-suficiente intensidad y duración (para hacer que el potencial de membrana alcance el potencial de disparoo voltaje umbral )
-Estímulo umbral-tasa de aumento: acomodación (nervio no responde, umbral más alto)
-Sumación de estímulos subumbrales (tiempo corto entre uno y otro)
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Mecanismo de generación del PA
Analizando en el circuito equivalente
B
C
Papel del sodio
Papel del potasio
En reposo
A
B
C
A-B: Despolarización
Es cualquier cambio en el valor de Vm que hace que éste se vuelva menos negativo
B-C: Repolarización
Es cualquier cambio en el valor de Vm que tiende a hacerlo más negativo
Vm ≈ VNa
Hiperpolarización pospotencial
Vm ≈ VK
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Canal de Na ++
Estados:
-Cerrado-Abierto-Inactivo
Estados:
-Cerrado-Abierto
¿Cómo se conduce el potencial de acción?¿Cómo se conduce el potencial de acción?
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Conducción saltatoria en axones mielínicos
Propagación del potencial de acción
-mayor velocidad de conducción-menor gasto energético
Vaina de mielina
Nodos de Ranvier
Propiedades de un potencial de acción
-Umbral de excitación : intensidad del estímulo para provocar un PA
-Ley de todo o nada : estímulo umbral o supraumbral genera potencial de acción de igual amplitud, independientemente de la intensidad del estímulo
-Conducción sin decremento : propagación de PA con amplitud constante. La velocidad de propagación depende del tamaño de la fibra, presencia o ausencia de mielina
-Período refractario : Absoluto : es el tiempo, inmediatamente después deproducirse un PA durante el cual la célula no responde a otros estímulos (sin importar cuan fuerte sean éstos). 0,4 a 1 ms
Relativo : período durante el cual la intensidad de los estímulos aplicados, ha de ser mayor de lo normal para provocar un PA en las células
Implicancia del canal de sodio
Bibliografía
Capítulo 8. BIOFÍSICA. Frumento
Para los más entusiasmados:Capítulo 2 y 3. Best y Taylor. Bases fisilógicasde la práctica médica