FISIOLOGIA CELULARLIQUIDOS CORPORALES. CORPORALES. VOLUMEN Y COMPOSICION DE LIQ UIDOS corporales. Agua corporal total.Cantidad total de lquido o total.Cantidad agua en el cuerpo.El A C T se relaciona inversamente con la grasa corporal. El A C T se distribuye en dos principales compartimientos: LEC Y LIC

FISIOLOGIA CELULAREl LIC se encuentra dentro de las clulas y constituye 2/3 del ACT. El LEC esta fuera de las clulas y constituye1/3 del ACT.Estos compartimientos estn separados por las membranas celulares. celulares. El LEC se divide en 2 compartimientos: 1.PLASMA Y 2.LIQUIDO INTERSTICIAL

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El PLASMA: Es el liquido circulante en los vasos PLASMA: sanguneos y es el ms pequeo de los subcompartimientos del LEC. El liquido intersticial: Es el liquido que realmente intersticial: baa las clulas y es el mas grande de los dos subcompartimientos. Estos estn separados por la pared de los capilares. El liq. Intersticial es un ultafiltrado del plasma,hecho por mltiples filtraciones a travs de los capilares.

FISIOLOGIA CELULARComposicin de los lquidos corporales. No es uniforme.Los compartimientos poseen concentraciones diferentes de varios solutos, por ejemplo el plasma tiene protenas plasmticas que no hay en el intersticio. Unidades para medir las concentraciones de solutos. Moles, equivalentes u osmoles.(m/l; eq/l;osm/l) osmoles.(m/l;

FISIOLOGIA CELULAREn soluciones biolgicas las concentraciones son muy pequeas de ah que se expresen en mili moles/l ; mili eq/l ; mili osm/l. 26 Un mili mole es 6 x 10 Molculas Un equivalente se emplea para describir la cantidad de soluto con carga elctrica ( ionizado). Un M de KCl en solucin se disocia en un E de K y un E de Cl. Es decir es el N de . M X por la valencia del soluto.Igual un M de CACl2 se disocia en 2 E de Ca y un E de Cl.

FISIOLOGIA CELULARUn osmol es el numero de partculas en las que se disocia un soluto en solucin. Osmolaridad es la Concentracin de partculas en solucin expresada como osmoles por litro. Si un soluto no se disocia en solucin entonces su su osmolaridad es igual a su molaridad.Si se disocia entonces su Osm es igual a la molaridad X el N de partculas en solucin. solucin.

FISIOLOGIA CELULAREl p H es un trmino logartmico empleado para expresar la concentracin de iones hidrgenos. pH =-log10 (h+). =Cada compartimiento liquido del cuerpo debe obedecer el principio de electroneutralidad: Es decir todo compartimiento debe tener la misma concentracin de cargas positivas (cationes en meq/l) y de cargas negativas (aniones). (aniones).

FISIOLOGIA CELULARLIC y LEC. La concentracin del LIC y LEC es diferente. diferente. SUSTANCIA LEC LIC Na (meq/l) 140 14 K (meq/L) 4 120 Ca (meq/L) 2.5 1 x 10-4 10Cl (meq/L) 105 10 HCO3 (meq/L) 24 10 Osm. (mosm/L) 290 290

FISIOLOGIA CELULAREs de notar que todas las diferencias de concentracin, para solutos individuales, la concentracin total de solutos ( osmolaridad ) es igual en LIC y LEC. Esta igualdad se logra debido aquel el agua fluye libremente a travs de las membranas celulares. Cualquier diferencia de osmolaridad entre LIC y LEC se disipa gracias al movimiento de agua al interior o exterior de la clulas para restablecer la igualdad

FISIOLOGIA CELULARCreacin de las diferencias de concentracin. concentracin. Las diferencia de concentracin de solutos a travs de las membranas celulares se generan y conservan en las propias membranas celulares por mecanismos de transporte que consumen energa. El mas conocidos de estos mecanismo es la bomba Na+_ K+ , que transporta Na+ desde el LIC hasta el LEC . Necesita energa. Tanto Na + como K+ se transportan contra sus respectivos gradientes electroqumicos, por consiguiente se requiere ATP.

FISIOLOGIA CELULARDe igual manera la concentracin de calcio es mucho menor que en el LEC. Esta diferencia de concentracin se establece por un sistema Ca2+ATP_ asa en la membrana celular que bombea Ca2+ contra su gradiente electroqumico. Este transporte usa ATP como fuente de energa.

FISIOLOGIA CELULARDe manera directa o indirecta las diferencias de composicin entre LIC y LEC son inherentes a toda funcin fisiolgica. Diferencias de concentracin entre plasma y lquidos intersticiales. Presencia de protenas en le plasma. Las Pr no atraviesan no atraviesan las paredes de los capilares, Las Pr tienen carga negativa, lo cual provoca una redistribucin de cationes y aniones pequeos a travs de la pared capilar: Equilibrio de Gibss Donan. Para conservar la electro neutralidad el plasma debe tener una concentracin mas baja de aniones pequeos (Cl-) y una concentracin mayor (Clde cationes (Na+ y K+) respecto del liquido intersticial

FISIOLOGIA CELULARCaractersticas de las Membranas Celulares Las MC se componen de lpidos y protenas. El componente lpidos posee fosfo lpidos, colesterol y glupolipidos lo que explica su permeabilidad a sustancias liposolubles ( CO2, O2, Asidos grasos y hormonas) ; como a las hidrosolubles ( iones, glucosa y aminocidos. ) . El componente proteico MC contiene transportadores enzimas receptores hormonales antgenos etc.

FISIOLOGIA CELULARFosfolipidos de las MCLos fosfolipidos incluyen un esqueleto glicerol fosfolirado (cabeza y dos colas de cidos grasos ) . La cabeza es hidrosoluble ( hidrfilo ) y las colas de cidos grasos son hidrfobas ( insolubles en agua ). Como los fosfolipidos tienen propiedades hidrfilas e hidrfobas se dice que son anfipticas en una interfase aceite- agua los fosfo lpidos se aceiteorientan de manera tal q la cabeza se disuelve en la fase y las colas en la fase oleosa .en las MC los fosfo lpidos se orientan de modo q las colas se enfrentan entre si y las cabezas apuntan en direccin contraria unas de las otras, disolvindose en las soluciones acuosas del LIC o LEC . Esta orientacin genera una bicapa lipida .

FISIOLOGIA CELULARProtenas componentes de las MC. Pueden ser de dos tipos: Integradas:Atraviesan Integradas:Atraviesan toda la membrana celular. Tienen una porcin hidrofobia fijada a la bicapa de lpidos y porciones terminales hidrfilas que sobresalen en la solucin acuosa del LIC Y LEC. Actan como transportadores o canales inico proporcionando rutas para las sustancias hidrosolubles por la capa bilipida. Protenas perifricas. Solo se presentan en un lado perifricas. de la MC. Fijada a la bicapa de lpidos.

FISIOLOGIA CELULARTransporte a travs de las MC. Hay varios tipos de transporte: transporte: Transporte pasivo: Se realiza a favor de un pasivo: gradiente electroqumico ( cuesta abajo).Este se produce por difusin simple o facilitada y no requiere energa metablica. Transporte activo:Se realiza en contra de un activo:Se gradiente electroquimico(cueta arriba).Puede ser primario o secundario.Necesitan energia.El primero un aporte directo de energa metablica y el segundo un aporte indirecto de E metablica.

FISIOLOGIA CELULAROtra diferencia entre los mecanismos de transporte es si necesita o no Pr transportadora. transportadora. La difusin simple es el nico transporte que no requiere Pr transportadora. La difusin facilitada, transporte activo 1 y 2 todos requieren Pr integradas a la MC y se les llama Transporte mediado por acarreador

FISIOLOGIA CELULARLAS FORMAS DE TRANSPORTE MEDIADA Por Acarreador Tiene 3 Caractersticas. 1. 2. SATURACION. ESTEREOESPESIFICIDAD

3. COMPETENCIA

FISIOLOGIA CELULARSATURACIN: SATURACIN: Se basa en que la Pr transportadora tiene un N limitado de sitios de unin para el soluto. Con concentraciones bajas de soluto muchos sitios de unin estn disponibles y la tasa de transporte se incrementa casi verticalmente a medida que aumente la concentracion.Pero a cifras elevadas de concentracin los sitios de unin disponibles se hacen escasos y la tasa de transporte disminuye. Cuando todos los sitios de unin han sido ocupados SE SATURA y es el punto denominado Tm

FISIOLOGIA CELULARESTEREOESPECIFICIDAD: En el transporte de Protenas los sitios de unin para el soluto son estereoespecificos. Ej. El transportador de glucosa en el rin reconoce a la D- glucosa pero no al isomero DL-glucosa.La difusin simple no distingue entre los dos.

FISIOLOGIA CELULARCOMPETENCIA. Aunque los sitios de unin para los solutos transportados son muy especficos, pueden reconocer,unirse e incluso transportar solutos qumicamente relacionados.Ej. La Pr transportadora de D-glucosa tambin reconoce y Dtransporta la D-galactosa. As entonces la Dpresencia de D galactosa inhibe el transporte de DDglucosa ya que ocupa algunos de los sitios de unin para esta.

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION SIMPLE. Difusin no electrolitica:Ocurre como consecuencia electrolitica:Ocurre del movimiento aleatorio de las molculas. Dos soluciones A y B estn separadas por una membrana permeable al soluto.En un inicio la concentracin del soluto en A es el doble que en B. Las molculas en solucin estn en movimiento Kte y todas tienen igual probabilidad de atravesar la membrana hacia la otra solucion.Pero el movimiento es mayor de A hacia B porque hay mayor N de molculas en A que EN B. Es decir hay difusin neta de A hacia B.

FISIOLOGIA CELULARLa difusin neta del soluto se llama Flujo o Corriente ( J ) y depende de varias variables: Gradiente de Concentracin; Coeficiente de Particin: Coeficiente de Difusin; Espesor de la membrana y rea de superficie parta la difusin. Gradiente de Concentracin: ( C a- C b) . Es la Concentracin: afuerza impulsora para la difusin neta.Cuanto mayor sea la diferencia de concentracin de solutos mayor ser la fuerza impulsora y mayor la difusin.

FISIOLOGIA CELULARCoeficiente de particion:Describe la solubilidad particion:Describe de un soluto en aceite en relacin a su solubibilidad en agua.Cuanto mayor sea la solubilidad en aceite mayor ser el coef. De particin y el soluto se puede disolver mas en la bicapa lipida de las MC. Solutos no polares _solubles en aceite y K alto. Solutos polares insolubles en aceite y K bajo. K=__coeficiente K=__coeficiente en aceite_____ Concentracin en agua

FISIOLOGIA CELULARCoeficiente de difusin: D. Es coeficiente depende de 2 caractersticas: 1. Tamao de la molcula del soluto. 2. Viscosidad del medio en que se disuelve. El D es inversamente proporcional al tamao y viscosidad del medio.Asi vemos: D= K . T 6 pi r n D:Coeficiente de difusin;K constante;T temperatura r radio molecular n viscosidad del medio.

FISIOLOGIA CELULARESPESOR DE LA MEMBRANA. Cuando mas gruesa sea la MC menor es la tasa de difusin y viceversa, porqu es mayor la distancia que debe recorrer la difusin. rea de superficie: Cuanto mayor sea el rea de superficie disponible de la MC ,mayor ser la tasa de difusin.

FISIOLOGIA CELULARPERMEABILIDAD DE MEMBRANA. La permeabilidad incluye varias de las caractersticas mencionadas como, coeficiente de particin,coef de difusin,y espesor de la membrana. P=___K D_____ P=___K D_____ x (espesor de membrana). Luego de combinar estas variables en el termino P podemos simplificar la difusin neta asi: J= PA ( C a C b ). J:tasa de difusin neta (mmol/seg). P: permeabilidad (cm/seg). A:area de superficie para difusin (cm2) . C a concentracin en solucin A y C b concentracin en sol B (Mm/l)

FISIOLOGIA CELULARDIFUSIO DE ELECTROLITOS. ELECTROLITOS. La difusin hasta aqu asumi que el soluto no es un electrolito ( no posee carga elctrica neta). Si el soluto que se difunde es un electrolito ( Ion con carga elctrica) hay dos consecuencias: 1. Se establece una diferencia de potencial, esta diferencia de potencial altera la tasa de difusin neta del soluto.(una dif. de potencial no altera la J de un soluto no electrolito.

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION DE ELECTROLITOS. ELECTROLITOS. Ej. La difusin de iones K+ ser mas lenta si el K+ se difunde hacia un sitio de carga positiva y se acelera si el K+ se difunde hacia un sitio de carga negativa.Este efecto de la dif de potencial puede sumarse al efecto de las diferencias de concentracin o anularlo segn la orientacin de la dif de potencial y la carga sobre el ion que difunde. Si el gradiente de concentracin y el efecto de la carga se orienten en la misma direccin a travs de la membrana, se combinaran; s se orientan en direcciones opuestas pueden cancelarse entre si.

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION DE ELECTROLITOS 2. Cuando un soluto con carga elctrica se difunde siguiendo un gradiente de concentracin, la difusin puede por si misma generar una diferencia de potencial a travs de la membrana que se conoce como POTENCIAL DE DIFUSION

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION FACILITADA. FACILITADA. Al igual que la difusin simple la difusin facilitada ocurre siguiendo una gradiente de potencial electroqumico; por lo, tanto, no requiere aporte de energa metablicas sin embargo a diferencia de la difusin simple ,la difusin facilitada emplea un transportador de membrana y evidencia las mismas caractersticas del transporte mediado por acarreadores: Saturacion,estereoespecificidad y competencia

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION FACILITADA. Con concentraciones bajas de soluto, la difusin facilitada casi siempre tiene lugar de manera ms rpida que la difusin simple (es decir es facilitada),debido a la funcin del acarreador.Sin embargo a concentraciones ms altas, los acarreadores pueden saturarse y la difusin facilitada decrece. ( en contraste la difusin simple prosigue mientras hay un gradiente de concentracin para el soluto)

FISIOLOGIA CELULARDIFUSION FACILITADA. FACILITADA. Ej. El transporte de glucosa hacia el interior de las clulas del msculo esqueltico donde se usa como fuente de energia.El transporte de glucosa puede continuar en tanto la concentracin sangunea de glucosa sea mas alta que la concentracin intracelular de glucosa y siempre y cuando no se saturen los acarreadores.

FISIOLOGIA CELULARTRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO. Aqu uno o ms solutos se mueven contra un gradiente de potencial electroqumico ( cuesta arriba).Es decir el soluto se desplaza desde un sitio de menor concentracin ( o menor potencial electroqumico) hacia un sitio de mayor concentracin o mayor potencial electroqumico).Este transporte requiere energia metablica en forma de ATP.En este proceso el ATP se hidroliza a ADP+P y se libera energia del ATP y se transfiere a la Pr transportadora. EJ: Na+ - K+ATPasa (por cada 3 iones Na bombeados al exterior de la clula, se bombean 2 iones de K hacia el interior de la clula)

FISIOLOGIA CELULARTRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO El sistema Ca 2+ ATP asa del retculo sarcoplas mico y el sistema H+ - K+ ATPasa de las clulas gstricas son otros ejemplos. Na+ - K+ATPasa ( Bomba de Na y K). Este sistema esta presente en todas las celulas,y bombea Na del LIC al LEC y K+ desde el LEC al LIC.Cada ion se desplaza contra su respectivo gradiente electroqumico.

FISIOLOGIA CELULARNa+ - K+ATPasa ( Bomba de Na y K). Por cada tres iones de Na+ bombeados al exterior de la clula, se bombean dos iones de K+ hacia el interior de la clula,es decir se bombea mas carga positiva al exterior de la clula en comparacin con la bombeada al interior de esta.Este es un proceso Electrogenico ya que genera mas separacin de carga y una diferencia de potencial.La bomba de Na y K se encarga de mantener los gradientes de concentracin para Na y K a travs de las MC,conservando las concentraciones intracelulares de Na baja y la de K alta.

FISIOLOGIA CELULARBOMBA DE Ca 2+ Se encuentra en la membrana del retculo sarcoplasmico,membranas mitocondriales y en muchas MC.Bombea Ca2+ contra su gradiente de potencial electroqumico y se encarga de mantener las concentraciones IC de Ca2+ muy baja.En este caso el P de energia se traspasa a una enzima transportadora, esto da lugar a que a que se una el Ca2+ sobre el lado IC de la membrana, que gire y libere Ca2+6 en el LEC.Por cada ATP hidrolizado se transportan de 1-2 iones de Ca2+. 1-

FISIOLOGIA CELULARTRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO. Los procesos de transporte activo secundario son aquellos en los cuales esta acoplado el transporte de 2 o + solutos.Uno de los solutos por lo general sodio se mueve en favor de su gradiente electroqumico ( cuesta abajo) y el otro soluto se mueve contra su gradiente electroqumico (cuesta arriba).El movimiento cuesta abajo del Na+ suministra la emerga para el movimiento cuesta arriba del otro soluto.

FISIOLOGIA CELULARPor lo tanto no se emplea directamente energa metablica como ATP sino que La energa se proporciona de manera indirecta en el gradiente Na+ a travs de la MC .Por consiguiente el nombre de TAS se debe al uso indirecto de ATP. Existen 2 tipos de TAS que se distinguen por la direccin del movimiento del soluto cuesta arriba.Si el soluto se mueve cuesta arriba,en la misma direccin que el Na+ se llama Simporte o cotransporte;y si se mueve cuesta arriba en direccin opuesta al Na+ se llama Antiporte o contra transporte.

FISIOLOGIA CELULARSIMPORTE O COTRANSPORTE. Es una forma de TAS EN DONDE TODOS LOS SOLUTOS se transportan en la misma direccin a travs de la Membrana Celular. El Na+ se mueve hacia el interior de la clula sobre el acarreador siguiendo su gradiente electroqumico y los solutos CPTRANSPORTADOS con Na+,tambin se mueven hacia en interior de la clula

FISIOLOGIA CELULARANTIPORTE O CONTRA TRANSPORTE. Es una forma de TAS en la cual los solutos se mueven en direcciones opuestas a travs de la MC. El Na+ se mueve hacia el interior de la clula sobre el transportador siguiendo su gradiente electroqumico; los solutos contra transportados o intercambiados por Na+ se mueven hacia el exterior de la clula

FISIOLOGIA CELULAROSMOSIS.

Es el flujo de agua a travs de una membrana semiper meable causado por diferencia de concentracin de soluto.Las diferencia de concentracin de solutos impermeables establecen diferencias de presin a ambos lados de la membrana semipermeable ;esta presin se llama Presin Osmtica y es la que da lugar al flujo de agua por osmosis.La osmosis de agua no es difusin de agua:La osmosis ocurre por diferencias de presin En tanto que la difusin lo hace por diferencias de concentracin

FISIOLOGIA CELULAROSMOLARIDAD. La osmolaridad de una solucin es la concentracin de sus partculas osmoticamente activas.Pra calcular la osmolaridad es necesario conocer la concentracin del soluto y si el soluto se disocia en la solucin. solucin. OSMOLARIDAD= gC. osmolaridad=concentra de partculas (mosm/L). g:N de partculas por mol en solucin. C: Concentracin ( m M/L)

FISIOLOGIA CELULARSi dos soluciones tiene la misma os molaridad Se les denomina ISOSOMOTICAS En cambio si las soluciones poseen diferentes os molaridades calculadas, la solucin con mayor os molaridad se le llama HIPEROSMOTICA y la de menor os molaridad se le denomina HIPOOSMOTICA

FISIOLOGIA CELULARPresin Osmtica. Osmtica. La presin osmtica () de una solucin depende de dos factores:Concentracion de partculas osmoticamente activas y permanencia del soluto en solucin (es decir el soluto puede atravesar la membrana o no). La se calcula mediante la ecuacin de Vant Hoff:=gc o R T. g:N DE partculas por mol en solucin C: Concentracin. T: Temperatura o: Coeficiente de reflexin R: Constante de gases(.082)

FISIOLOGIA CELULARCOEFICIENTE DE REFLEXIN:o Es un numero sin dimensiones que varia entre 0 y 1 y describe la facilidad de un soluto para atravesar una membrana. Si o es 1,la membrana es impermeable al soluto y ejerce su efecto osmotico completo, es decir la presin osmtica Eficaz es mxima y produce flujo mximo de agua Ej.Albumina y Pr intracelulares o=1

FISIOLOGIA CELULARCuando o= 0: En este caso la membrana es del todo permeable al soluto y este se difunde siguiendo su gradiente de concentracin hasta que las concentraciones se igualen en las dos soluciones.En este caso no hay presin osmtica eficaz a travs de la membrana y por lo tanto no hay fuerza impulsora para el flujo osmotico de agua. Ej. Urea. Cuando o=0 la presin osmtica calculada es 0.

FISIOLOGIA CELULARCuando o = entre 0 y 1 es de notar que la presin osmtica eficaz calculada ser menor que su valor mximo posible, pero > de cero. Cuando 2 soluciones separadas X una membrana tienen la misma P.O son isotnicas( no hay flujo de agua entre ellas).Cuando la P.O son diferentes, la solucin con menor presin es hipotnica y aquella con la PO eficaz mas alta es hipertonica.El agua fluye desde la solucin hipotnica hacia el interior de la solucin hipertnica. hipertnica.

FISIOLOGIA CELULAROSMOSIS Y DIFUSION DE AGUA. La osmosis ocurre con mayor rapidez que la difusin de agua. La osmosis se debe a una diferencia de presin osmtica a travs de una membrana y la difusin se debe a una diferencia de concentracin de solutos.En el primer caso la fuerza impulsora neta es una diferencia de presin,mientras que en el segundo es una dif de concentracin.

FISIOLOGIA CELULARPotenciales de difusin y Equilibrio. Equilibrio. Canales inicos: Los canales inicos son protenas integradas que al abrirse permiten el paso de ciertos iones.Asi los canales inicos son selectivos y permiten que iones con caractersticas especificas se desplacen a travs de ellos. Por ej,los canales revestidos con cargas negativas permiten el paso de cationes pero excluyen a los aniones y viceversa.Los canales tambin discriminan con relacin al tamao

FISIOLOGIA CELULARCanales ionicos.Los canales inicos son controlados por compuertas y segn la posicin de estas, los canales pueden abrirse o cerrarse. Si el canal esta cerrado los iones no pueden fluir, sin importar la magnitud del gradiente electroqumico conductancia o conductividad de un canal depende de la probabilidad que se encuentre abierto.Por lo tanto cuanto mayor sea la probabilidad que un canal se abra mayor sera su conductancia

FISIOLOGIA CELULARHay canales : 1.Operados por Voltaje: Sus compuertas son Voltaje: controladas por cambios de potencial de membrana. 2.Los canales operados por ligandos: Sus compuertas ligandos: son controladas por hormonas,neurotrasmisores y segundos mensajeros.

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIALES DE DIFUSIN. Un potencial de difusin es la diferencia de potencial generada a travs de una membrana cuando un soluto cargado (ion) se difunde a lo largo de su gradiente de concentracin.Por lo tanto un potencial de difusin se debe a la difusin de iones.Entonces un potencial de difusin solo puede iones.Entonces ser generado si la membrana es permeable a ese ion; cuando la membrana no es permeable, no se crean potenciales de difusin al margen de que tan grande sea el gradiente de concentracin presente

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIALES DE DIFUSIN. La magnitud de un potencial de difusin ,medido en milivoltios (mV),depende de la magnitud del gradiente de concentracin, donde este ultimo es la fuerza impulsora.El signo + o esta subordinado al ion que difunde y su carga.Los potenciales de difusin no desencadenan cambios en la concentracin del ion en la masa de la solucin.

FISIOLOGIA CELULARPotencial de Equilibrio El potencial de Equilibrio es una extensin del potencial de difusin El potencial de equilibrio es el potencial de difusin que se equilibra exactamente o se opone a la tendencia de la difusin a seguir la diferencia de concentracin.En concentracin.En el equilibrio electroqumico las fuerzas impulsoras qumica y elctrica que actan sobre un ion son iguales y opuestas y no ocurre difusin neta adicional.

FISIOLOGIA CELULARPotencial de Equilibrio Si hay una dif de concentracin para un ion y la membrana es permeable a ese in se genera una difusin y un potencial de difusin; con el tiempo la difusin neta del ion se hace mas lenta y luego se detiene debido a esa diferencia de potencial. Dicho de otra forma si un catin se difunde siguiendo su gradiente de concentracin, lleva una carga positiva a travs de la membrana que retarda y por ultimo detiene una mayor difusin del catin; igual para un anion.

FISIOLOGIA CELULARLa ecuacin de Nernst se emplea para calcular el potencial de equilibrio de un ion a una determinada diferencia de concentracin a travs de una membrana, asumiendo que dicha membrana es permeable a dicho ion y se calcula: E=__-2.3RT_ E=__-2.3RT_ log_ _Ci zF Ce. E:Potencial de equilibrio(mV) z: Carga sobre ion. Ci: Concentracin IC Ce: Concentracin EC

FISIOLOGIA CELULARPor convencin el Potencial de membrana se expresa como potencial intracelular en relacin al potencial extracelular.Por lo tanto, una diferencia de potencial a travs de la membrana de -70 mV significa que el interior de las clulas es 70 mV negativo.Los valores tpicos para el Potencial de E,calculado segn se describi antes son los siguientes: E Na+: +165 mV. E:Ca 2+: +120 mV. mV. E k+: -85 mV E Cl : -90 mV

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO. El Em en reposo es el potencial que existe a travs de la membrana de clulas excitables (nervio y msculo) ,en el periodo entre potenciales ,en de accin( es decir en reposo). reposo). La expresin del Em es una convencin del potencial intracelular y no extracelular.El potencial de reposo de la membrana se establece gracias a potenciales de difusin que son resultado de las diferencias de concentracin de varios iones a travs de la MC. Cada ion permeable intenta arrastrar el Em a su propio potencial de equilibrio.

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO.___ El Em de las clulas excitables en reposo cae en el intervalo de -70 a -80 mV.Se nota que el Em en reposo es cercano a los potenciales de equilibrio de K+ y Cl- puesto que en reposo la permeabilidad de Clestos iones es alta mientras que la permeabilidad de Na+ y Ca2+ en reposo es baja.Una manera de evaluar la contribucin de cada ion al potencial de membrana es utilizar la ecuacin de conductancia Clde cable: Em= gK+ + gNa+ +g Cl- + gCa2+ gT gT gT gT

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO.___ As vemos que en reposo las clulas excitables (neuronas y fibras musculares), son mas permeables a K + y Cl- que a Na+ y Ca2+;estas Cldiferencias de permeabilidad explican el potencial de membrana en reposo. Em: Potencial de membrana gK: Conductancia del ion K+ gT: Conductancia total. E K+: Potencial de equilibrio del K+

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIALES DE ACCION. Un PA es un fenmeno que ocurre en las clulas excitables y consiste en una rpida despolarizacion(descarga)seguida de una repolarizacin hacia el Em.Los PA constituyen el mecanismo bsico de la transmisin de informacin en el sistema nervioso y en todo tipo de msculo. Terminologa: Despolarizacin: Despolarizacin: Proceso que hace al Em menos negativo El Em en reposo se orienta con el interior de la clula negativo.La despolarizacin torna al interior celular menos negativo.

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIALES DE ACCION. TERMINOLOGIA: Hiperpolarizacin:Es Hiperpolarizacin:Es el proceso que convierte al interior de la clula mas negativo. Corriente interna:Es el flujo de carga positiva hacia el interior de la clula.En consecuencia, las corrientes internas despolarizan el Em.Ej.Flujo de Na+ hacia el interior de la clula durante la despolarizacin en el PA. Corriente externa: Es el flujo de carga positiva hacia el externa: exterior de la celula.En consecuencia las corriente externa hiperpolarizan el Em.Ej.El flujo de K+ durante la repolarizacion del PA

FISIOLOGIA CELULARPOTENCIALES DE ACCION. TERMINOLOGIA: Umbral. Es el potencial de membrana en el cual el desarrollo del PA es inevitable.El potencial umbral es menos negativo que le Em en reposo se requiere una corriente interna para despolarizar el potencial de membrana hasta el umbral. Periodo refractario:Es aquel durante el cual no se puede producir otro PA normal en una clula excitable .El perodo refractario puede ser absoluto o relativo.

FISIOLOGIA CELULARCaractersticas de los potenciales de accin: 1.Amplitud y forma estereotipicas.Cada PA normal tiene un aspecto .Se despolariza hasta el mismo potencial y se repolariza nuevamente hasta el mismo potencial de reposo. 2.Propagacin: Un PA en un sitio despolariza los sitios adyacentes, arrastrando de esos sitios hasta el umbral y se propagan a estos sin decremento. 3.Respuesta todo o nada: Un PA puede ocurrir o no,es decir ocurre o no ocurre ,una vez aplicado el estimulo.Pero sise aplica el estimulo en el periodo refractario no ocurre PA.

FISIOLOGIA CELULARBases inicas del PA: Es una despolarizacin rpida, seguida por repolarizacion hasta el potencial de reposo de la membrana.Los sucesos tiene lugar en el siguiente orden: 1.Potencial de membrana en reposo.En reposo el potencial de membrana es aproximadamente -70 Mv(interior celular negativo).La conductctancia la K+ es alta y sale potasio hacia el exterior. 2. Disparo del PA. Una corriente interna, causa despolarizacin de la membrana y lleva al potencial umbral -60 mV.Esto abre las compuertas al Na+ y se incremente la conductancia del Na+ y se despolariza hasta el potencial de equilibrio del Na+ +65 mV.

FISIOLOGIA CELULAR3.Repolarizacion del PA. Los canales para el Na+ se PA. cierran, dando fin al PA; se abren los cales para el K+,aumentando la conductancia para el K+.Este efecto combinado, genera una corriente de K+ hacia fuera y la membrana se repolariza. 4.Pospotencial hiperpolarizante.Durante un breve periodo despus de la repolarizacion,la conductancia a K+ es mas alta que en reposo.Con el tiempo retorna al nivel de reposo y se vuelve al potencial de membrana en reposo. La membrana esta ahora lista, s es estimulada, para generar otro POTENCIAL DE ACCION. ACCION.

FISIOLOGIA CELULARCANAL Na+ del NERVIO. Debe suponerse que para desplazar Na+ a travs del canal las compuertas deben estar abiertas. 1. En reposo la compuerta de activacin permanece cerrada.Aunque la compuerta de inactivacin se encuentra abierta, el Na+ no puede desplazarse a travs del canal.(puesto canal.(puesto que el Em esta hiperpolarizado).

FISIOLOGIA CELULARCANAL Na+ del NERVIO. Durante el disparo del PA,la despolarizacin al nivel umbral produce abertura rpida de la compuerta de activacin ( la de inactivacion sigue abierta ya que responde mas lenta),por consiguiente ambas compuertas se abren durante un breve perodo y el Na+ fluye libremente hacia el interior de la clula, provocando una mayor despolarizacin.

FISIOLOGIA CELULARCANAL Na+ del NERVIO. En el punto mximo del Potencial de Accin La compuerta de inactivacion lenta ,responde finalmente y el canal se cierra. Se inicia la repolarizacin. Cuando el potencial de membrana se repolariza otra vez a su nivel de reposo,la compuerta de activacin permanece cerrada y la de inactivacin abierta en su posicin original

FISIOLOGIA CELULARPERIODO REFRACTARIO. Durante el periodo refractario las clulas excitables son incapaces de producir potenciales de accin normales. El perodo refractario incluye un perodo absoluto y otro relativo. Periodo refractario absoluto. Este periodo incluye la duracin del PA. Durante este lapso, no importa que tan grande sea el estimulo, no se puede inducir otro PA.

FISIOLOGIA CELULARPERIODO REFRACTARIO La base del periodo refractario absoluto es el cierre de las compuertas de inactivacion del canal sodio en racin a la despolarizacin. Estas compuertas se encuentran en la posicin cerrada mientras la clula se repolariza nuevamente al potencial de membrana en reposo. En la repolarizacion, al final, la compuerta de inactivacion se cerrar

FISIOLOGIA CELULARPeriodo refractario relativo El periodo refractario relativo se inicia al final del periodo refractario absoluto y se superpone principalmente al periodo del pospotencial hiperpolarizante. La base de este periodo es la conductancia de K+ mayor que en el estado de reposo. Aqu se puede producir un PA pero solo si se aplica un estimulo mayor .

FISIOLOGIA CELULARPropagacin de los Potenciales de accin. La propagacin de un PA a lo largo de un nervio o una fibra muscular se debe a la propagacin de corriente locales de regiones activas a regiones inactivas adyacentes. Es decir que en mili segundos la informacin se esta transmitiendo a travs de PA .

FISIOLOGIA CELULARVelocidad de conduccin La velocidad con que viajan los PA a lo largo del nervio o de la fibra muscular se llama VC. Hay dos propiedades de cables, para entender la VC : constante de tiempo: es el tiempo para que el tiempo: PA cambie a 63% de su valor final; o sea indica la rapidez de despolarizacin en respuesta a un estimulo. Esta afectada por dos factores: resistencia de la membrana y capacitancia de la membrana. membrana. En ambos casos si son altos ( R y C) si ambos son altos toma mas tiempo, es decir demora mas la transmisin

FISIOLOGIA CELULARVelocidad de conduccin. Constante de longitud.Es la distancia desde el sitio donde se hace el estimulo hasta el punto donde el potencial ha descendido a 63% de su valor original.Indica que tan lejos se propaga una corriente despolarizante a lo largo del nervio o fibra muscular.Cuanto mayor sea la constante de longitud mas lejos se propagar la informacin Esta afectada por la Rm ,Ri y Tamao del nervio.Si la Rm es alta viajara lejos.S la Ri es baja viajara lejos y si el dimetro del nervio es grande viajara lejos.

FISIOLOGIA CELULARCambios en la Velocidad de conduccin. Incremento en el dimetro del Nervio.Al aumentar el dimetro de una fibra nerviosa se incrementa la VC. Mielinizacin: La mielina es un lpido aislante que aumenta notablemente la resistencia de la membrana, sin embargo los nervios poseen cada 1 a 2 mm aberturas de la vaina de mielina llamados Nodos de Ranvier.En estos nodos la resistencia de la membrana es baja y se generan PA.La conduccin en los nervios mielinizados es mayor que en los no mielinizados ya que los PA saltan largas distancias de un nodo al siguiente, proceso que se conoce como transmisin saltatoria.

Santiago ramon y cajalDon santiago en su laboratorio.