Resumen de Fenómenos Eléctricos de Membranas: Potencial de Reposo y Potencial de Acción - , Resúmenes de Fisiología

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RESUMEN TEMA 3

FENÓMENOS ELÉCTRICOS DE MEMBRANAS.

POTENCIAL DE REPOSO. POTENCIAL DE ACCIÓN

FISIOLOGÍA- GRUPO B

POTENCIAL DE MEMBRANA

Diapositivas 2-

A. En todas las células existe una diferencia de potencial a través de la membrana, siendo el

interior negativo. En reposo, este potencial se mantiene constante y es característico de cada célula. Este potencial de membrana en reposo se basa en una diferencia iónica dentro y fuera de la célula. B. Las células están polarizadas (dipolos eléctricos). Este hecho es consecuencia de dos parámetros fisiológicos:

a. La permeabilidad relativa de la membrana a los iones Na+^ y K+^ , siendo en reposo

alta para el K+^ y baja para el Na+

b. La presencia de gradientes de Na+^ y K+^ a través de la mp

LA PERMEABILIDAD IÓNICA

• Depende de los canales iónicos
• Cada ión tiene uno o varios tipos de canal con diferentes propiedades-depende del tipo celular y de la membrana
• La permeabilidad de un ión a través de un canal puede variar (voltaje, ligandos, etc.)
• En reposo, la membrana es más permeable al K+^ que a los demás iones. LOS GRADIENTES IÓNICOS (electroquímicos)
• Aparecen por la presencia de grandes aniones intracelulares no difusibles
• La existencia de estos aniones redistribuye a los iones permeables hasta un equilibrio de tipo Donan.
• Se mantienen por la existencia de bombas iónicas (Na/K-ATPasa) que, con gasto energético, devuelven respectivamente al exterior y al interior los iones de Na+^ y K+ que atraviesan la membrana a favor de sus gradientes. Todos los iones tienden a moverse a través de la membrana por los canales iónicos a favor de su gradiente electroquímico, hasta alcanzar una situación de equilibrio; en esta situación el flujo en una determinada dirección a favor del gradiente químico es contrarrestado por el flujo de igual magnitud y en la dirección contraria debido al gradiente eléctrico. El potencial de membrana en el que un ión se encuentra en equilibrio se denomina potencial de Nernst o potencial de equilibrio de un ión. La ecuación de Nernst, aplicable a un ión determina su potencial de equilibrio Si se modifican las concentraciones exteriores y/o interiores de un ión se modifica su gradiente químico y, por tanto, también el gradiente eléctrico que lo contrarresta en el equilibrio. La ecuación de Goldman, tiene en cuenta los gradientes de concentración y la permeabilidad relativa de la membrana a cada uno de los iones permeables. Es decir, permite valorar el equilibrio electroquímico en una célula cuya mp es permeable a más de un ión (p.e. la neurona). Relación con la ecuación de Nernst: si la membrana fuese permeable a un sólo ión, la ecuación de Goldman queda reducida a un solo ión y el potencial de membrana coincide con el potencial de equilibrio de ese ión (potencial de Nernst). Potencial de reposo (potencial de membrana en reposo)
• En una célula en reposo en la que solo existen canales de paso para K+, los iones K+^ están en equilibrio.
• Si se añaden en un momento dado unos pocos canales de Na+^ a la membrana en reposo se permite la difusión de iones Na+^ al interior de la célula y este flujo empieza a despolarizar la membrana.
• El potencial de membrana pasa a un nuevo valor, éste es un estado estable en el que ni K+ ni Na+^ están en equilibrio, pero en el cual el flujo neto de carga es nulo. El potencial de reposo viene determinado por la proporción relativa de los distintos canales iónicos abiertos junto con el valor de su potencial de equilibrio. Otra definición para potencial de membrana en reposo para una neurona sería: el potencial mantenido por la membrana plasmática de la neurona que no está conduciendo impulsos.

POTENCIAL GRADUADO=LOCAL

a. Pequeña desviación del potencial de membrana como resultado de la apertura o cierre de un canal regulado por ligandos o mecánicamente. b. Puede ser hiperpolarizante o despolarizante

c. Se dice que es graduado por que la amplitud (tamaño) varía según la cantidad de canales

que se abren o de cuanto tiempo permanezcan abiertos. Según el estímulo la señal será más débil o más intensa. Magnitud proporcional a la intensidad del estímulo.

d. Son sumables espacial y temporalmente (sumación)

e. Se dice que es local por que tiene lugar en una zona concreta de la membrana plasmática y

la corriente generada abarca una corta distancia y luego desaparece. Se conduce electrotónicamente con decremento a lo largo de la membrana. Estos potenciales son típicos de canales regulados por ligandos y los operados mecánicamente en: dendritas de neuronas sensitivas cuerpo celular de interneuronas y neuronas motoras Comparación entre potencial graduado (PG) y potencial de acción (PA) PG

• Ocurren principalmente en dendritas y cuerpo celular
• Canales iónicos de ligando y mecánicos
• La señal no se propaga más que a corta distancia: local
• Amplitud varía con la del estímulo: graduados
• Duración relativamente prolongada
• Puede ser despolarizante o hiperpolarizante
• No hay periodo refractario: sumación espacial y temporal PA
• Ocurren en las áreas de activación y se propagan
• Canales iónicos de voltaje
• Se propaga, permite comunicación a distancia.
• Ley del todo o nada
• Breve, de 0.5 a 2 ms
• Siempre consiste en despolarización seguida por repolarización
• Periodo refractario, no hay sumación.