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Electrofisiología Clase 4

07 Abr

1.4.1 Potencial de acción.- definición.- grafico.

1.4.2 Repolarización.

POTENCIAL DE ACCIÓN

Es el cambio que sufre la membrana de las células excitables al recibir un estímulo. Parece ser que el ion calcio se desplaza de su sitio en la superficie exterior de la membrana permitiendo la entrada del ion sodio gracias a su gradiente de concentración.

Se produce una onda eléctrica que lleva cargas positivas en su frente y negativas en su cola, siguiendo una dirección de fuera hacia adentro que produce mayor o menor entrada de cargas positivas de acuerdo a la intensidad del estímulo aplicado.

Esta onda, de este  modo la podríamos comparar con el desplazamiento de una tabla de surf en las olas del mar que avanza frontalmente muy poco (solo el espesor de la membrana) y se desplaza   velozmente por la superficie de ella.

Picture 1

NIVEL UMBRAL

Todo estimulo no provoca un potencial de acción. Para que se pierda la polaridad normal de la membrana debe de introducirse un determinado número de cargas positivas, que alteren la electronegatividad interior hasta un punto llamado nivel umbral.

Debemos recordar que cada vez que entra una carga positiva se disminuye la negatividad interior.

Cada célula excitable tiene su propio nivel umbral. Los experimentos de electrofisiología se realizaron inicialmente con axón de calamar que es muy voluminoso, que tiene aproximadamente 1 mm de diámetro, cuyo potencial de membrana es de – 90 milivoltios y su nivel umbral es de – 57 milivoltios. Esto significa que para llegar a este nivel deben de entrar suficientes cargas positivas de sodio para llevar – 90 , -89, – 88y así sucesivamente hasta llegar hasta – 57 , aquí se pueden presentar 2 situaciones :

1.- que el estímulo sea débil y no permita el ingreso de suficientes cargas para que alcance el nivel umbral, dando tiempo a que la bomba de sodio potasio expulse los pocos iones de sodio que entraron recobrando el nivel de -90 milivoltios (potencial de membrana), y que todo quede como antes del estímulo. Estos estímulos que no son lo suficientemente intensos se llaman estímulos subumbrales.

Sin embrago si se aplica estímulos subumbrales repetitivos, uno tras de otro, llega un momento en que se supera la capacidad de la bomba de sodio y potasio de expulsar los iones de sodio y se puede llegar a nivel umbral

2.- si el estímulo aplicado es suficientemente intenso para llegar a nivel umbral se produce un cambio explosivo en muy poco tiempo se abren una gran cantidad de canales para el sodio en forma simultánea en toda la superficie de la membrana excitable. Es tal la cantidad de sodio que ingresa que la electronegatividad interior pasa rápidamente de -57 milivoltios, llega a la neutralidad eléctrica (cero) e incluso el interior se torna positivo llegando, en el axón de calamar a + 45 milivoltios.

En otras palabras se ha perdido la polaridad normal de la membrana se ha producido una DESPOLARIZACION  también llamada fase cero del potencial de acción.

El punto máximo de electropositividad interior (+45 en el axón de calamar) se conoce con el nombre de over shoot o sobretiro y representa el fin de la despolarización y el comienzo de la Repolarización.

Debemos de recalcar que la despolarización se inicia cuando se alcanza el nivel umbral, a partir del cual el proceso se hace automático, irreversible e independiente del estímulo que lo generó.

A nivel de sobretiro, se cierran bruscamente los canales de sodio y se abren simultáneamente los canales de potasio, que siguiendo su gradiente de concentración (150 miliequivalentes por dentro y 4.5 miliequivalentes por fuera), da lugar a una enorme pérdida de cargas positivas que da lugar a perdida de la positividad interior regresa a nivel de la línea isoeléctrica, pero sigue saliendo potasio y el interior se torna nuevamente negativo. A este proceso en que se recupera la polaridad normal, negativo el interior, se conoce con el nombre de REPOLARIZACION

cap 1 cla 4 gra 1

  TIPOS DE POTENCIAL DE ACCIÓN

La duración total en milésimas de segundo desde que se inicia la despolarización hasta que termina la Repolarización, no es igual para todas las células excitables y cada una tiene su propia duración. Cuando se conecta el electrodo explorador a un medidor de voltaje sobre un papel que rueda a una velocidad constante, la pluma inscriptora se mueve hacia arriba durante la Despolarización y hacia abajo durante la Repolarización, dibujando un gráfico que tiene diferentes formas según la duración del potencial de acción de cada célula.

Las grandes Motoneuronas completan el ciclo en alrededor de 4 milésimas de segundo en cambio las células musculares ventriculares del corazón, tienen un ciclo de 300 milisegundos.

1.  En el primer caso se dibujara una punta y se lo ha llamado potencial de acción tipo espiga.

2. En el segundo caso el grafico es mucho más ancho con un trazo elevado por encima de la línea cero isoeléctrica y se lo ha llamado potencial de acción tipo meseta

Por tanto, el potencial de acción consta de dos partes Despolarización + Repolarización. Debe notarse que la despolarización representa el ingreso de cargas positivas y la Repolarización la salida de cargas positivas, pero se trata de iones diferentes, entra sodio y sale potasio. La trasmisión del potencial de acción por toda la superficie de la membrana de la célula excitable constituye el impulso nervioso

cap 1 cla 4 gra 3

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