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