Post on 17-Oct-2018
BASES BIOFBASES BIOFÍÍSICAS DE SICAS DE
LA EXCITABILIDADLA EXCITABILIDAD
ESFUNO Escuelas UTI: Biología Celular y Tisular
Depto. BiofísicaFacultad de Medicina
Importancia del estudio de la membrana celular
Funciones de la membrana: -Barrera al paso de iones y solutos polares (azúcares, aminoácidos, proteínas, fosfatos)-Compartimentación: Medio interno: solución salina baña una trama de
proteínas estructurales aniónicasMedio externo: solución acuosa con iones
Concentración de los principales iones
Na+ K+ Cl-
[ ]ext
(mmol/l)120 2.5 110
[ ]int(mmol/l) 15 140 3
Potencial de equilibrio
(mV)+50 -100 -90
Fibra muscular esquelética de rana
Por convención se asume que el potencial fuera de la célula vale cero. Por lo tanto podemos definir la diferencia:
Vint-Vext
como Potencial de membrana o Potencial de membrana en reposo (Em o Vm)
Potencial de membrana
Todas las células presentan un potencial de membrana. Su valor depende del tipo celular y se encuentra entre los -40 y los -90 mV. Este valor se mantiene constante.
Pero existen algunos tipos celulares (neuronas y músculo) que pueden modificar su valor de potencial de membrana de forma rápida y transitoria en respuesta a un estímulo (químico, eléctrico, mecánico), de intensidad adecuada, y que dicho cambio se transmita en forma de una onda de amplitud constante, a lo largo de la fibra muscular o nerviosa. Es por esto que a estos tipos de células se las denomina excitables.
Potencial de acción
Objetivos: Estudio de los fenómenos electrotónicos (pasivos) y fenómenos activos
Para estudiarlos primero construiremos un circuito equivalente y definiremos los sentidos de la corriente.
ri: resistencia del medio intracelularre: resistencia del medio extracelular
Circuito equivalente de una fibra
Fenómenos electrotónicos
Fenómenos que se refieren a la propagación pasiva producidapor la inyección de corriente a través de la membrana.
fuente externa por la que circula corriente eléctrica, de intensidad inferior al umbral, ésta va a circular una parte por el exterior y el resto por el citoplasma atravesando la membrana.
Respuestas caracterizadas por:
τ Cuantifica la lentitud con que una membrana responde ante un estímulo dado
λCuantifica la distancia a la que se propaga una alteración en el voltaje, frente a un estímulo dado. Está relacionada con la velocidad de conducción
-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
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
Propiedades de un potencial de acción
Implicancia del canal de sodio
Preguntas
1- Dibuje un circuito equivalente de un elemento de membrana y explique su utilidad en el estudio del potencial de membrana. ¿Qué entiende por potencial de reposo?
2- Defina las constantes de tiempo y espacio, discuta de qué dependen las mismas y cómo hallarlas.
3- Discuta como puede variar el potencial de membrana de una célula cuando cambian: a) la concentración de los principales iones permeantes en el medio extracelular; b) la temperatura; c) la permeabilidad a los principales iones.
4- Sobre un circuito equivalente que incluya las principales conductancias iónicas explique la generación de un potencial de acción.