Grupo lll-2 Taller de potencial de acción , grupo 2 , equipo 3 . Metchnikoff

                                                 UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SINALOA

FACULTAD  DE MEDICINA

FISIOLOGIA BASICA

TALLER DE POTENCIAL DE ACCION

 

 

 

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

 

Galindo Martínez José Carlos 

Bojorquez Zazueta Daniela Guadalupe Del Rosario

 

 

GRUPO: III-2

 

INSTRUCCIONES: ELABORA EN FORMA COLABORATIVA RESPUESTAS A LAS SIGUIENTES CUESTIONES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¿Cuál es el efecto de la hiperpotasemia sobre el potencial de membrana celular?

 La desporalizacion de la membrana en reposo

 

 

¿Cuál es el responsable de la fase de repolarización de un potencial de acción?

 

La fase de repolarización varía en los diferentes tejidos y células excitables .

La fase de repolarización puede retornar al Vm devuelta directamente al Vrep , o da ligar a un voltaje mínimo que es más negativo que el Vrep una hiperpolarización UNDERSHOOT, antes de relajarse de nuevo de regreso al Vrep.

Dicha hiperpolarización es un ejemplo de Hiperpolarizción tardía. 

 

 

¿Cuál es el efecto de la despolarización prolongada en el canal de Na + del músculo esquelético?

La compuerta de activación se abre rapidamente y la de inactivacion se cierra tras un retraso temporal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Define:

 

➲    Potencial en reposo

 

Potencial de membrana en reposo. En reposo, el potencial de membrana es de aproximadamente –70mV (interior celular negativo). La conductancia o permeabilidad al K+ es alta y los canales de K+ están casi totalmente abiertos, permitiendo la difusión de iones K+ al exterior de la célula a favor del gradiente de concentración existente.

Esta difusión crea un potencial de difusión de K+ , que impulsa el potencial, de membrana hacia el potencial de equilibrio del K+. La conductancia al Cl– (no se muestra) también es alta y, en reposo, el Cl– también está cerca del equilibrio electroquímico. En reposo, la conductancia al Na+ es baja y, por tanto, el potencial de membrana en reposo está lejos del potencial de equilibrio del Na .

El valor real del potencial de membrana en reposo depende de dos factores:

1. La proporción de las concentraciones (Xo/Xi) de cada ion en los dos lados de la membrana plasmática.

2. La permeabilidad específica de la membrana a cada ion diferente.

 

 

 

➲    Conducción electrotónica

 

Difusión local de actividad eléctrica dentro de un grupo de células por flujos de corriente iónica en los que no intervienen mecanismos de potenciales de acción; también se conoce como conducción pasiva.

 

La amplitud de respuesta graduada decae exponencialmente a medida que se aleja propagándose desde el punto de estimulación debido a la pérdida pasiva de corriente eléctrica hacia el medio.Este declive se denomina conducción electrónica. Esta misma clase de propagación electrónica se aprecia de un estímulo despolarizante subumbral. 

 

 

 

 

 

 

 

 

➲    Potencial de equilibrio de Nernst

 

El potencial de reposo de una célula es producido por diferencias en la concentración de iones dentro y fuera de la célula y por diferencias en la permeabilidad de la membrana celular a los diferentes iones. El potencial de equilibrio de Nernst, relaciona la diferencia de potencial a ambos lados de una membrana biológica en equilibrio con las características relacionadas con los iones del medio externo e interno y de la propia membrana.

 

El potencial de Nernst se establece entre disoluciones separadas por una membrana semipermeable. Por ejemplo, KCl (cloruro de potasio), una sal, en medio acuoso se disocia en K⁺y Cl^- en relación 1:1, compensando las cargas positivas de los cationes potasio con las negativas de los aniones cloruro, por lo que la disolución será eléctricamente neutra. De existir una membrana biológica selectivamente permeable al K⁺ en el interior de la solución, los K⁺ difundirán libremente a un lado y a otro de la membrana. Sin embargo, como hay más iones en el compartimento 1, inicialmente fluirán más iones K⁺ del 1 al 2 que del 2 al 1. Como el Cl^- no puede difundir a través de la membrana, pronto hay un exceso de carga positiva en el compartimento 2 y un exceso de carga negativa en el 1. El fluido en cada compartimento permanece con una carga neutra, si bien las cargas en exceso se concentran a lo largo de la membrana. Las capas de carga positiva y negativa a cada lado de la membrana producen una diferencia de potencial  a través de la membrana y un campo eléctrico E, que retarda el flujo de iones positivos del compartimento 1 al 2 y que acelera su flujo del compartimento 2 al 1.

 

En este sistema, tras un tiempo se alcanzará el equilibrio dinámico en el que exista un flujo de K⁺ idéntico del 2 al 1 como del 1 al 2. Este equilibrio depende de la diferencia de concentración que favorece el movimiento del 1 al 2 y de la diferencia de potencial que favorece la difusión del 2 al 1. La diferencia de potencial V en el equilibrio viene dada, en función de las concentraciones y de los iones de K⁺ en los dos compartimentos, mediante:

 

Éste es el potencial de equilibrio de Nernst. Posee un valor negativo cuando la membrana es permeable a los iones positivos, y positivo cuando lo es a los aniones. Aquí k es la constante de Boltzman y la T la temperatura absoluta. La magnitud kT es proporcional a la energía cinética media de los iones en solución y  es proporcional al flujo neto de iones debido a la diferencia de concentración. La magnitud eV es proporcional al flujo neto de iones debido a la diferencia de potencial. Así, la ecuación antes citada es la condición para que estos dos flujos sean iguales y opuestos.

 

La ecuación de Nernst permite calcular este potencial de equilibrio teórico para un ion particular cuando se conocen sus concentraciones. La forma simplificada que sigue de la ecuación es válida a una temperatura de 37° C:

E = 61 log [Xo] x z [Xi]

donde

Ex = potencial de equilibrio en milivoltios (mV) para el ion x.

Xo = concentración del ion fuera de la célula. Xi = concentración del ion dentro de la célula.

z = valencia del ion (+1 para Na+ o K+).

 

 

➲    Canal de Compuerta de Voltaje

 

Los canales iónicos abren en respuesta a cambios en el potencial eléctrico a través de la membrana plasmática, que tiende a ser una bicapa lipidica. Su principal función es la transmisión de impulsos electricos (generación del potencial de accion) debido a cambios en la diferencia de cargas electricas derivadas de las concentraciones de aniones y cationes entre ambos lados de la membrana. Las probabilidades de cierre y apertura de los canales iónicos son controladas por un sensor que puede ser eléctrico, químico o mecánico. Los canales activados por voltaje contienen un sensor que incluye varios aminoácidos con carga positiva que se mueven en el campo electrico de la membrana durante la apertura o cierre del canal. El cambio en la diferencia de potencial electrico en ambos lados de la membrana provoca el movimiento del sensor. El movimiento del sensor de voltaje crea un movimiento de cargas (llamado corriente de compuerta) que cambia la energía libre que modifica la estructuras terciarias del canal abriéndolo o cerrándolo. Algunos de estos canales tienen un estado refractario conocido como inactivación cuyo mecanismo está dado por una subunidad independiente de aquellas responsables de la apertura y cierre.

 

Excitabilidad, umbral y estimulo

La comunicación celular en el sistema nervioso se basa en fenómenos de señalización eléctrica y química mediados por canales iónicos. Ciertos tipos de células, como las neuronas y los miocitos, presentan una propiedad notoria denominada excitabilidad eléc trica. En las células con dicha propiedad, la despolarización de la membrana por encima de cierto umbral de voltaje desencadena una respuesta espontánea de todo o nada llamada potencial de acción.

 

 

 

Etapas de potencial de acción

 

1. Las propiedades de apertura y cierre de las compuertas y de la 

permeabilidad de los diferentes tipos de canales iónicos; estas 

propiedades dependen tanto del Vm como del tiempo.
2. Las concentraciones intracelulares y extracelulares de los iones 

+ + 2+ que se mueven a través de estos canales, como Na , K , Ca 

y Cl−.
3. Las propiedades de la membrana, como capacitancia, resistencia 

y geometría de la célula. 

 

Periodo refactario absoluto y relativo

El período refractario consta de dos fases distintas. La fase inicial, o período fractario absoluto, dura desde el inicio de la espiga hasta un tiempo posterior al pico máximo, cuando la repolarización es casi completa. A lo largo de esta primera fase es imposible desencadenar un segundo potencial de acción, independientemente de la intensidad o de la duración del estímulo aplicado. Durante la segunda fase, o período refractario relativo, el estímulo mínimo necesario para la activación es de mayor intensidad o duración que el predicho por la curva de intensidad y duración del primer potencial de acción. Las dos fases del período refractario surgen de las propiedades de apertura y cierre de las compuertas de canales de Na+ y K+ particulares y por el solapamiento del curso temporal de sus corrientes. Los períodos refractarios determinan el límite superior de la frecuencia de disparo. 

Es el periodo refactario absoluto , período durante el cual no puede producirse un segundo potencial de acción bajo ninguna circunstancia, es la inactivación del canal de NA+.

El periodo refactario relativo , se necesita un estímulo más fuerte de lo normal para desencadenar un segundo potencial de acción ,depende en gran medida de la apertura retardada de el canal de K+ ,o sea , parámetro n.

 

Potencial de acción despolarizacion

Si el estímulo despolarizante provoca que el Vm se vuelva más positivo que el voltaje del umbral, la despolarización desencadena un potencial de acción. La fase inicial de despolarización (hacia valores positivos) de un potencial de acción consta de un incremento rápido y homogéneo del Vm desde el potencial de reposo negativo hasta un valor positivo máximo que normalmente se sitúa entre +10 y +40 mV. A esta rápida elevación del Vm hasta el voltaje máximo del potencial de acción le sigue una fase de repolarización (retornando a negativo) más lenta.

 

Potencial de acción hiperpolarizacion

La fase de repolarización puede retornar al Vm de vuelta directamente al Vrep, o puede dar lugar a un voltaje mínimo que es más negativo que el Vrep una hiperpolarización (undershoot), antes de relajarse de nuevo de regreso al Vrep. 

 

 

Ley de todo nada

 

una vez que se originó un potencial de acción en cualquier punto de la membrana de una fibra normal, el proceso de despolarización viaja por toda la membrana si las condiciones son las adecuadas o puede no viajar en absoluto si no existen tales condiciones

 

Si al estimular una célula excitable la despolarizacion de su membrana no alcanza el valor de su potencial crítico umbral,las células retorna de inmediato sus condiciones de reposo por propiedades eléctricas pasivas (no sucede nada). Mientras que la intensidad del estímulo es suficiente para que se alcance el valor del potencial crítico se autogenera de inmediato un potencial de acción de amplitud constante con independencia de cuál sea la intensidad del estimulo y que se propaga con esa misma amplitud lo largo de la célula

 

 

 

 

 

 

 

Selecciona la Opción adecuada: 

 

El potencial transmembrana en reposo (Vm) de un axón nervioso es esencial para la generación de señales. La eliminación instantánea de cuál de las siguientes opciones acercaría más rápidamente a Vm cercano a 0 mV? 

A. Transporte activo de K + fuera de la célula 

B. Transporte activo de Na + fuera de la célula 

C. Gradiente de concentración de Na + 

D. Alta permeabilidad de membrana a K + 

E. Alta permeabilidad de membrana a Na + 

 

La hiperpotasemia reduce la excitabilidad de las neuronas y células musculares. ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el efecto del aumento de potasio [K +] o extracelular? 

A. Despolariza la célula, reduciendo así la amplitud del potencial de acción

B. Despolariza la célula, inactivando así los canales de Na + dependientes de voltaje 

C. Hiperpolariza la célula, lo que aumenta el umbral del potencial de acción

D. Aumenta la actividad de la Na-K-ATP asa, que hiperpolariza la célula

E. Estimula la endocitosis de los canales de Na +

 

Se observa que la velocidad de conducción del potencial de acción se ve afectada por varios parámetros. Si se determinara que la velocidad de conducción aumenta, ¿cuál de las siguientes características probablemente disminuiría? 

A. Amplitud del potencial de acción 

B. Capacitancia efectiva de la membrana 

C. El gradiente de concentración de Na + 

D. La velocidad a la que los canales de Na + se abren en respuesta a la despolarización 

E. Densidad del canal de Na + uniformemente a lo largo de una fibra