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    Fisiologa I

    Prof. Roco lvarez V.

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    Unidad temtica I: Fundamentosde Fisiologa y Fisiologa celular

    Potenciales bioelctricos:

    potencial de membrana en reposo

    potencial de accin

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    Potencial bioelctrico

    Es la diferencia de voltaje que presentan todas

    las clulas del organismo a travs de sumembrana plasmtica.

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    Composicin inica de las clulas

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    Origen del potencial de membrana en reposo

    Naturaleza electrgena

    de la bombasodio/potasio ATPasa

    Canales de K+

    rectificadores internos(Kir)

    Aniones intracelulares

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    Potencial de membrana A travs de la gran mayora de las membranas

    biolgicas existe una diferencia de potencial elctrico.Esta diferencia se llama potencial de membrana (Vm) yse define como:

    Potencial elctrico interno menos el externo:

    Vm = Vi - Ve.

    En reposo (cuando la clula no est "excitada") flucta,dependiendo de la clula, entre -10 y -90 mV. Por lotanto, cada soluto con carga elctrica est sujeto a unafuerza elctrica.

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    RT/F = 25 mV a 25 C

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    Potencial de equilibrio para un in

    Ecuacin de Nerst

    Ecuacin de Goldman-Hodking-Katz

    Cuando Ec. 6 para un in determinado es = Ec. 7, entoncesEl in se encuentra en equilibrio

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    Potencial de Equilibrio Una manera de establecer si un in se encuentra en equilibrio en un

    sistema de dos compartimientos sujetos a distintos potenciales

    elctricos es calculando el potencial de equilibrio del in.

    Ecuacin de Nerst

    Esto significa que si existe esta diferencia de potencial entre loscompartimientos interno y externo, el ion alcanzar el equilibrio adistintas concentraciones en ambos medios.

    Veq (Potencial de equilibrio)= -61 x log CinZ Cout

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    ojo El potencial de equilibrio de cada in (EN)

    es distinto para cada uno, mientras que elpotencial de membrana (Vm) es ladiferencia de potencial elctrico que existea travs de la membrana de una clula, yque todos los iones sienten igualmente.

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    La membrana plasmtica es similar a un circuito elctrico

    The lipid bilayer == capacitance (acumula cargas)

    The channels == conductances (paso de iones)The ionic gradients == batteries

    El modelo elctrico de la membrana

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    Registro de corrientes inicas

    Registro de canal nico

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    Registro de corrientes inicas

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    gA channels are water-filled pores that span lipid bilayers to catalyzeselective ion movement across the membrane.

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    Control de los canales inicos1. Potencial de membrana 2. Ligandos externos

    3. Mensajeros intracelulares4. Metabolitos intracelulares

    5. Estiramientode membrana

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    2PResponsables de la

    conductancia de lamembrana en reposo a K+

    Tandem pore

    KirContribuyen a la mantencin delpotencial de membrana enreposo (negativo)

    Se mantienen abiertos apotenciales negativos

    Regulados por protena-G yotros.

    KATP (inhibido por ATP)

    Rectificadores internos

    KcaAlta conductancia: maxi-K o BKCaBaja conductancia: SK

    Dependientes de Ca2+

    KvK

    v1.x

    K

    v4.x

    Kv1.0 ShakerSon activados por despolarizacin

    Controlan la duracin, forma yfrecuencia de los potenciales deaccin

    Activado por voltaje =dependientes de voltaje

    = sensibles a voltaje

    Canales de K+

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    Nav

    Nueve isoformas

    Nav1.1-Nav1.9

    Responsable de lageneracin del potencial de

    accin y de la excitacinregenerativa a travs delsistema nervioso, msculoesqueltico y cardaco.

    Activado por

    voltaje =dependientes devoltaje = sensiblesa voltaje

    Canales de Na+

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    Receptores de IP3 Receptores derianodina (RyR) Canales de calcioactivados por liberacinde calcio (CRAC)

    (entrada de calcio enclulas no-excitables)

    Canales liberadores de

    Ca2+

    Responsables de la

    liberacin de calcio desdedepsitos intracelulares

    (retculo endoplsmico)

    CavCav1.1-Cav1.1

    Cav2.1-Cav2.3Cav3.1-Cav3.3

    Principal va de

    entrada de calcio a laclula

    Activado por voltaje =dependientes de voltaje

    = sensibles a voltaje

    Canales de Ca2+

    El calcio inicodesempean una funcinnica en la clula altransformar la seal

    elctrica (despolarizacin)en una seal bioqumica

    intracelular.

    Es el responsable de iniciarla contraccin de las fibrasmusculares.

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    Canales inicos activados por ligando

    Son canales de respuesta rpida

    El receptor y el canal forman parte delmismo complejo proteico

    Tras la unin del ligando al receptor, seproduce la apertura del canal inico.

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    corazn

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    Canales de Cl-

    Los canales de Cl- encuentran implicados en varias enfermedades genticas

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    Otros canales inicos Canales Mecanosensores, detectan

    cambios mecnicos a travs de lamembrana

    Canales TRP: canales catinicos

    (sensores de estmulos fsicos y qumicos.(ej., luz, osmolaridad, temperatura, y pH),

    (ej., olores, y factor de crecimientonervioso)

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    Los canales inicos constituyen importantesvas para el movimiento transepitelial de sal,

    y por consecuencia, de agua.

    Canales de Na+ (ENaC): fuertemente

    regulado por hormonas (aldosterona) Canal de K+ epitelial (Kir 1.1): influencia

    de factores de la dieta, en especial laingesta de K+.

    Canal de Cl+ epitelial (CFTR).

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    El potencial de accin

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    La apertura secuencial de los canales de Na+ y K+

    generan el potencial de accin

    El potencial de accin se rige por la ley del todo o nadaLa respuesta se produce una vez que el potencial de membrana alcanzael UMBRAL DE EXCITACINLa amplitud de la respuesta es independiente del la intensidad del estmulo.

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