Potencial electrotónico

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4)Neurofisiología


La señalización dentro y entre células es fundamental para el desarrollo y la sobrevivencia de los organismos multicelulares.

En los organismos complejos los mecanismos de señalización son predominantemente químicos.

Los mecanismos de señalización intracelular regulan la transcripción de genes, la traducción de proteínas y la distribución de proteínas en la célula.

  • El sistema nervioso es el sistema de señalización más complejo y las neuronas, a diferencia de otras células, usan dos tipos de mecanismos de señalización:

    Químico y eléctrico

  • La transferencia de información desde uno de estos sistemas al otro permite transformaciones complejas de información.
  • Durante esta transferencia, la información contenida en la señal puede ser modificada y es el mecanismo por el cual funciones superiores del sistema nervioso son realizadas.

Potenciales bioeléctricos

  • Todas las células presentan un potencial eléctrico a través de su membrana y, en el sistema nervioso, los cambios de este potencial provocados por estímulos, se convierten en señales portadoras de mensajes.
  • El sistema de comunicación neural se basa en procesos electroquímicos de membrana

Algunos conceptos sobre Electricidad

  • Electricidad: flujo de electrones desde un cuerpo que tiene más carga o más electrones (polo negativo) hasta un cuerpo de carga menor (polo positivo). Se mide en Voltios
  • Voltio: describe la diferencia de potencial eléctrico entre los dos polos
  • Potencial eléctrico:
    Diferencia de carga eléctrica (medida en voltios) entre los polos negativo y positivo
  • Corriente:
    Es un flujo de electrones a través de un medio conductor

Tipos de potenciales Bioeléctricos

  • 1) Potencial de membrana o de reposo


  • 2) Potenciales locales o no propagados a distancia
  • a) potenciales electrotónicos
  • b) potenciales sinápticos
  • c) potenciales de receptor o generadores
  • 3) Potenciales de acción o propagados
  • a) impulso nervioso
  • b) potenciales de acción de células musculares (esqueléticas, cardíacas, lisas)

Potencial de Membrana o Transmembránico o de reposo

  • Es una diferencia de potencial eléctrico entre el borde interno de la membrana, negativo, y el borde externo, positivo (-30 a -90 mV).

  • Diferencia de potencial eléctrico:

    Trabajo necesario para mover una unidad de carga de un lugar a otro. Se mide en Voltios.

  • La fuente de la energía del potencial eléctrico es la fuerza electromagnética asociada con la carga eléctrica, que puede ser positiva (+) o negativa (-).

Origen del Potencial de membrana

  • El Potencial de membrana es consecuencia de:

  • 1.-

    La concentración de los iones dentro y fuera de la célula
  • 2.-
    La habilidad de los iones para moverse a favor de su gradiente de concentración a través de la membrana celular
  • 3.-
    La membrana que tiene permeabilidad o impermeabilidad selectiva a los diferentes iones

Técnica de Registro Intracelular del Potencial de Membrana

Permeabilidad de la Mb en  reposo a los iones: pK:pNa: pCl = 1:0,04:0,45

En reposo, el potencial  de Mb está determinado Principalmente por el K+


( es más permeable)

Potencial de membrana

En reposo, la Mb. Es mucho más permeable al K+ (potasio)que al resto de los iones, lo que unido al gradiente químico, permite la salida del ión potasio y no de los aniones (A-), producíéndose una separación de cargas entre el borde interno y  externo de la Mb.

Potencial de membrana

Tenemos entonces que el potencial de membrana es consecuencia de:


a) La difusión de iones a través de la Membrana y es directamente proporcional a la separación de cargas eléctricas.

B) El gradiente electroquímico de los iones (distribución de los iones)

C) La permeabilidad selectiva de la membrana a los iones (naturaleza química de la membrana)

Potencial de membrana o transmembránico

1.- Depende de los gradientes iónicos

2.- La permeabilidad selectiva de la Mb influye en él

3.- Esta determinado por múltiples especies iónicas

4.- La presencia de aniones intracelulares no difusibles genera una

desigual distribución de iones entre el LIC y el LEC

5.- Es un fenómeno pasivo

6.- Es mantenido gracias al funcionamiento de la Bomba de Na+(sodio)-K+(potasio)

7.- Potencial de equilibrio: es el potencial eléctrico de la Mb que se  opone al gradiente químico de modo tal que no hay flujo neto de iones a través de la Mb (Ec. De Nernst).

8.- El potencial de Mb es directamente proporcional a la separación de cargas a través de la Mb

9

.- Despolarización

Es una disminución del potencial de membrana. Puede ser pasiva o activa

10.-

Hiperpolarización

Es un aumento del potencial de membrana. Es sólo pasiva

11.- Las despolarizaciones pasivas y las hiperpolarizaciones son llamadas potenciales electrotónicos

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