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Luigi GALVANI - 1792

Luigi GALVANI - 1792. EXCITABILIDAD Y CONDUCTIVIDAD. ¨...un fluido eléctrico proviene del músculo…¨. POTENCIAL DE MEMBRANA, Vm. Potencial de membrana en reposo Vm = Vi – Ve, por convención. en neuronas Vm = -60 mV en otras células Vm = entre -20 y -100 mV.

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Presentation Transcript

  1. Luigi GALVANI - 1792 EXCITABILIDAD Y CONDUCTIVIDAD ¨...un fluido eléctrico proviene del músculo…¨

  2. POTENCIAL DE MEMBRANA,Vm Potencial de membrana en reposo Vm = Vi – Ve, por convención en neuronas Vm = -60 mV en otras células Vm = entre -20 y -100 mV

  3. Vm = RT ln PK [K+]out + PNa [Na+]out + PCl [Cl-]in F PK [K+]in + PNa [Na+]in + PCl [Cl-]out Ex = R T ln [X]out z F [X]in ¿Qué determina el Vm…? Ley de OHM Vm = I R 1- Los gradientes electroquímicos de los iones (Donnan + ATPasa Na+ / K+). 2- La permeabilidad de cada ion. Ecuación de GOLDMAN

  4. En reposo: permeabilidad selectiva para K+ PK+ = 1 PNa+ = 1/100 PCl- = PCa2+ = 0

  5. Vm = RT ln PK [K+]out + PNa [Na+]out + PCl [Cl-]in F PK [K+]in + PNa [Na+]in + PCl [Cl-]out Valor de Vm en reposo en una fibra muscular Vm = 0.058 log PK [K+]out + PNa [Na+]out + PCl [Cl-]in PK [K+]in + PNa [Na+]in + PCl [Cl-]out Vm = 0.058 log 1 x [2.5]+ 0.01 [120] + 0 [4] 1 x[140] + 0.01[10] + 0 [120] Vm = -92 mV ~ EK+ = -100 mV

  6. MEMBRANA EN REPOSO

  7. PROPIEDADES ELÉCTRICAS PASIVAS de la membrana

  8. PROPIEDADES PASIVAS POTENCIAL ELECTROTÓNICO despolarización respuesta eléctrica PASIVA NO DEPENDE de cambios en la P de la membrana hiperpolarización DV = DI x Rm

  9. SEPARACIÓN DE CARGAS en la membrana in out IK+ por canales de reposo • EN EL ENTORNO INMEDIATO • DE LA MEMBRANA: • Pequeño exceso de aniones intracelular, • y de cationes extracelular. Cm = 1 mF / cm2 membrana en reposo

  10. CIRCUITO EQUIVALENTE de la membrana Cm capacitancia de la membrana (mF/ cm2) Rm resistencia de la membrana (Ohms x cm2) 1/Rm = gm conductancia (~ P ion x) (siemens / cm2) Vm = I x Rm Vm = (Ir + Ic) x Rm

  11. CONSTANTE DE TIEMPO,t Vm(t) = V (1 - e -t / RC) t = Rm x Cm cuando t = t Vm = V (1-1/e) => Vm = 0,63 V t tiempo requerido para que el Vm alcance el 63% de su valor asintótico.

  12. CONSTANTE DE ESPACIO,l l = (Rm / Rl)1/2 Vm(x) = V0 e -x / l si x = l Vm = V0 1/e, Vm = 0.37 V0 l distancia en la que el Vm muestra una caída del 63%.

  13. TODO POR DIMINUIRl !!! l = (Rm / Rl)1/2 Una solución para vertebrados, otra para invertebrados…

  14. TP SIMULACIONES COMPUTACIONALES • Modelo de NEURONA ESFÉRICA: asume una esfera de pequeño tamaño • => DV es equivalente en cualquier lugar en el que se registre. OBJETIVOS. Obtención de t, Rm y Cm de manera gráfica y analítica. MÉTODO. Inyección de pulsos cuadrados de corriente de distintos valores, obtención de Vm = IRm

  15. TP SIMULACIONES COMPUTACIONALES • Modelo de FIBRA NERVIOSA (CABLE): asume un cable de resistencia axial determinada => DV depende de la distancia. OBJETIVOS. Obtención de l, Rm y Rl de manera gráfica y analítica. MÉTODO. Inyección de un pulso cuadrado de corriente registrando a distintas distancias respecto del electrodo de corriente.

  16. POTENCIAL DE ACCIÓN - Respuesta de potencial activa, dependiente de cambios en la permeabilidad. - De tipo todo o nada dependiente de umbral. Entre -30 y -50mV, pero TOTALMENTE PLÁSTICO

  17. PERÍODO REFRACTARIO ACOMODACIÓN

  18. Bases iónicas del POTENCIAL DE ACCIÓN IX = gX. femX femX= Vm – EX IX = gX. (Vm – EX) TODO DEPENDE DE dgx / dt Fase de despolarización Activación rápida de gNa+ , lenta de gK+ => gNa+ >>> gK+ INa+ = gNa+. (Vm – ENa+) >>> IK+ Fase de repolarización Inactivación rápida de gNa+ , lenta de gK+ => gK+ >>> gNa+ IK+ = gK+. (Vm – EK+) >>> INa+

  19. Bases iónicas del POTENCIAL DE ACCIÓN Cambios en las corrientes de Na+ y K+ (datos experimentales, fijación de V)

  20. CAMBIOS CONFORMACIONALES DEL CANAL DE Na+

  21. EL CICLO DE HODGKIN, un ejemplo de feedback positivo.

  22. CANALES IÓNICOS PRINCIPALES

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