ConductConducta Eléctrica de la Membrana

Professor: Verónica Pantoja . Lic. MSP.

“Kinesiologia”

Reconocer mecanismos de potencial de membrana y acción . Descripción de los mecanismo de contracción del musculo esquelético.Descripción de la excitación del musculo esquelético.

Pre-Conceptos:

• Ion: Ion: partícula con carga eléctrica. • Canal Iónico: Canal Iónico: es una proteína de membrana a veces

específica que transporta iones y otras moléculas pequeñas a través de la membrana por difusión pasiva o facilitada, es decir, sin uso de energía.

• Polaridad: Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos polos con características distintas.

• Impulso Nervioso: Impulso Nervioso: es el transporte de información a través de los nervios, y por medio de sustancias

como el Sodio y el Potasio y su interacción con la membrana.

Pre-Conceptos:

• Potencial de ReposoPotencial de Reposo: es el estado en donde no se transmiten impulsos por las neuronas.

• Potencial de Acción: Potencial de Acción: es la transmisión de impulso a través de la neurona cambiando las concentraciones

intracelulares y extracelulares de ciertos iones. • Potencial de Membrana: Potencial de Membrana: es el voltaje que le dan a la

membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.

Potencial de Membrana:• Se le denomina ‘potencial de membrana‘potencial de membrana’ a los

cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que presentan concentración de iones diferentes.

Potencial de Difusión:• Producido por una diferencia de

concentración iónica a los dos lados de la membrana.

Ejemplo: Se puede observar en la

ilustración un gradiente de concentración de iones de K en el citoplasma de la célula, se le denomina potencial de difusión al paso de iones atraves de la membrana

• El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas grandes cuando no transmiten señales

nerviosas es de aproximadamente:

•-90mV-90mV• Es decir el potencial en el interior de la fibra es Es decir el potencial en el interior de la fibra es

90mV mas negativo que el potencial del liquido 90mV mas negativo que el potencial del liquido extracelular…extracelular…

Potencial de Membrana en reposo de los Nervios

Bomba Sodio-Potasio:• Toda las membranas celulares cuentan con

una potente bomba Na-K, que se encarga de bombear continuamente iones sodio hacia el iones sodio hacia el exteriorexterior e iones potasio hacia al interior de la iones potasio hacia al interior de la célula.célula.

• Aporta -4mVAporta -4mV

Potencial Acción Nervioso

• Las señales nerviosas se transmiten mediante POTENCIALES DE ACCION, que son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa

• Cada potencial de acción comienza con un cambio súbito desde el potencial de membrana negativo hasta un potencial positivo y terminando de nuevo en un potencial negativo

Fases:

• Reposo:Reposo:• Este es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo del

potencial de acción, se dice que la membrana esta polarizada debido al potencial negativo que se encuentra en ella

• DespolarizaciónDespolarización::• En este momento la membrana se hace muy permeable al sodio, lo que En este momento la membrana se hace muy permeable al sodio, lo que

permite que en numero muy grande de iones con carga + difunda atraves permite que en numero muy grande de iones con carga + difunda atraves del axón, el estado polarizado se neutraliza…del axón, el estado polarizado se neutraliza…

• Repolarizacion:Repolarizacion:• En un plazo de 10milesimas de segundo después de que la membrana se En un plazo de 10milesimas de segundo después de que la membrana se

hizo permeable, los canales de sodio empiezan a cerrarse y los canales de hizo permeable, los canales de sodio empiezan a cerrarse y los canales de potasio se abren mas de lo normal, restableciendo otra ves un estado de potasio se abren mas de lo normal, restableciendo otra ves un estado de reposo negativo normal.reposo negativo normal.

La membrana se hace permeable para el Na+, entra el Na+ y el estímulo se despolariza. La despolarización consiste en la entrada rápida de Na+.

La repolarización implica la salida de K+ que compensa la entrada de cargas positivas de Na+.

La postdespolarización consiste en la salida de Na+.La repolarización consiste en la entrada de K+.La posthiperpolarización consiste en que sale demasiado

K+.

Secuencia

– Reposo– Apertura de canales de Na+ dependientes del

estímulo– Apertura de canales de Na+ dependientes de

voltaje– cierre de los canales de Na+ – Apertura de canales de K+ dependientes de

voltaje– Cierre de canales de K+ dependientes de voltaje

Papel de la bomba de Na+-K+

• La célula sigue produciendo potenciales de acción en respuesta a un estímulo, mientras que la concentración de los dos iones (Na+ y K+ ) permanece . Sin embargo, llega un momento en que el K+ intracelular baja y el Na+ aumenta, perdiéndose también el potencial de membrana.

En este momento la célula deja de producir potenciales de acción.

PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

Mecanismo de la propagaciónLa propagación del potencial de acción se debe al juego coordinado entre los tres estados de los canales : inactivo, abierto y cerrado.

Las células pueden ser excitables (responden a estímulos generando potenciales de acción) y no excitables. Dentro de las primeras hay algunas, las neuronas, que además propagan el potencial de acción a otras células.

Del cuerpo neuronal parten dos tipos de prolongaciones, las dendritas, que reciben información de otras neuronas y el axón, que envía la información a otras células. Las neuronas, a través del axón pueden establecer conexiones con una única célula o con muchas. De esta forma se amplifica la señal

La neurona: transmisión y amplificación

• Propiedades– Alta velocidad de

conducción– Existencia de sinapsis, o

zonas de contacto entre la neurona y otras células, donde se lleva a cabo el proceso de neurotransmisión

Conducción• La velocidad de conducción depende de distintos factores: • resistencia de la membrana, • capacitancia de la membrana, • resistencia interna. La resistencia interna a su vez está en

relación con la sección del nervio, mientras mayor es ésta menor es la resistencia. Este es uno de los mecanismos utilizados por las fibras nerviosas para aumentar su velocidad de conducción . El otro es la mielinización

• Velocidad de conducción: de 0,25 m/s (fibras no mielinizadas) a 100 m/s (fibras mielinizadas grandes

Mielinización• La mielina es un lípido aislante

contenido en unas células especiales, las células de Schwann, que forman capas (vaina de mielina), como si fuese una cinta aislante alrededor de la fibra nerviosa.

• Cada milímetro la vaina de mielina deja de recubrir al axón, dejando una zona descubierta llamada nódulo de Ranvier, donde se acumulan los canales de Na+. Entre nódulo y nódulo la corriente se transmite fácilmente debido al aislamiento y la despolarización de un nódulo salta a otro, es decir el potencial de acción se propaga en forma de saltos .

Conducción saltatoria

Conducción saltatoria

Generación de potenciales

Transmisión de potenciales

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