Teórica 5A. Potencial de acción.pdf

SEÑALES ELECTRICAS:
POTENCIAL DE ACCION
Las señales eléctricas deben alcanzar grandes distancias en el sistema nervioso y
sin embargo las señales pasivas decaen drásticamente en el espacio
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Potencial de Acción: la señal autoregenerativa
Potencial de Acción: la señal autoregenerativa
2
Bernstein theory (1902): el
potencial de acción se debe a
un cortocircuito momentáneo
en la membrana.
Julius Bernstein
Alemania, 1830-1917
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963
"for their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in
excitation and inhibition in the peripheral and central portions of
the nerve cell membrane"
Sir John Carew Eccles
Alan Lloyd Hodgkin
Andrew Fielding Huxley
3
calamar, Loligo
4
POTENCIAL DE ACCION
En diferentes células el potencial de acción
exhibe diferentes características dinámicas.
POTENCIAL DE ACCION
Fases del potencial de acción.
+40 mV
-70 mV
5
En reposo:
[ion]i Gion [ion]o
Eion
[Na+]
10
120
+ 62 mV
[K+]
140
4
- 90 mV
2
+190 mV
-  85 mV
[Ca+]
0,00001
[Cl-]
4
120
[A-]
140
0
POTENCIAL DE ACCION
La amplitud del potencial de acción es una función de [Na+]o.
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Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Medición de las corrientes generadas por cambios en
el potencial de membrana, dejando la variable
potencial fija.
Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Convención:
+
corriente positiva
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POTENCIAL DE ACCION
análisis de las corrientes fijando el voltaje
POTENCIAL DE ACCION
análisis de la corriente ante bloqueantes de los canales de Na + y K+ corriente de
K+
corriente de
Na+
TTX: bloqueante de
canales de Na+
voltaje-dependientes
TEA: bloqueante de
canales de K+ voltajedependientes
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POTENCIAL DE ACCION
El potencial de acción resulta de
un aumento en la conductancia a
Na+ dependiente de voltaje, seguida
de un aumento en la conductancia a
K+ dependiente de voltaje.
CANALES IONICOS
•  selectividad
•  compuerta
•  sensor
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CANALES DE SODIO VOLTAJE DEPENDIENTES
Inactivación en función del tiempo
cerrado
abierto
inactivo
cerrado
corriente macroscópica
CANAL DE SODIO
canales sensibles al voltaje transmembranal y al tiempo
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CANAL DE SODIO
CANALES IONICOS
registros de canal único
Sakmann &
Neher s
Premio Nobel 1991
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Patch Clamp
cell attached
inside out
whole cell
CANALES IONICOS
Canales sensibles al voltaje y al tiempo
corriente macroscópica
inactivación
corriente microscópica
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POTENCIAL DE ACCION
POTENCIAL DE ACCION
Período refractario
relativo y absoluto
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PROPAGACION DE SEÑALES
Propagación pasiva y activa
PROPAGACION DE SEÑALES
Propagación punto a punto y saltatoria
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PROPAGACION DE POTENCIALES DE ACCION
Axones mielínicos. Propagación saltatoria
MIELINA
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EXCITABILIDAD CELULAR
Cada célula presenta propiedades de excitabilidad diferentes
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