Tema 2: Excitabilidad (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 16/03/2016
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TEMA 2: EXCITABILIDAD Y CÉLULAS EXCITABLES Una de las diferencias fundamentales entre LEC i LIC es la diferencia entre concentraciones de iones.
LIC: potasio como catión más abundante. También el fosfato ácido (HPO4-2) LEC: Sodio como catión y cloro como anión (más abundantes).
Cuando haya movimientos de iones por la membrana sus aniones tienen que acompañarles o estaremos frente una descompensación de cargas.
En el potasio se asume la existencia de canales de escape selectivos para este, de forma que se mueve a través de la membrana celular. El potasio se encuentra muy concentrado en el interior y se mueve hacia el exterior para igualar la concentración. Este movimiento de los iones hacia el exterior se detiene en un cierto momento (no cuando se igualan las concentraciones).
Conforme sale, la célula cada vez se vuelve más electronegativa. La salida de iones va generando una fuerza electrostática o gradiente eléctrico que en un momento determinado impide la salida de más potasio. Ese valor eléctrico es de -90 mV y este corresponde con la fuerza electrostática que nos dice cuando está en equilibrio, se mide con la ECUACIÓN DE NERST.
Nerst denominó el equilibrio para un determinado ion, dijo que dependía de unas constantes.
Estableció una fórmula que tiene en cuenta unas constantes, la valencia del ion y su concentración molar a ambos lados de la membrana.
Para el caso del sodio el valor es de +60 mV. En el momento en que se produzca una permeabilidad de la membrana el sodio entrará por gradiente de concentración en el interior de la célula y se opondrá a la entrada el aumento de carga positiva y el valor del equilibrio.
En las llamadas células excitables (células musculares y nerviosas), para la mayoría el potencial de reposo se encuentra entre -90 mV y -70 mV, por lo tanto, su potencial de reposo se encuentra más próximo al del potasio que al del sodio, de manera que en estas células en una situación de reposo el potasio estará en equilibrio pero el sodio no.
Conductancia del canal: La facilidad con la que pasa un ion por un canal.
No todos los canales tienen el mismo voltaje umbral, no todos los canales voltaje dependiente se abren en el mismo punto, no todos los canales abren o cierran a la misma velocidad y hay gran cantidad de subtipos e isoformas de canales. Los canales además son selectivos, tienen una conductancia determinada.
Potencial de acción Se produce cuando se produce un estímulo con capacidad de, en una célula determinada, producir un cambio en el potencial de membrana que sobrepasa un umbral determinado. Si el estímulo ha sido suficientemente intenso para que se abran los canales que permita que el potencial de membrana supere los -60 o -50 mV (umbral del potencial de acción) se abren los canales voltaje dependientes (es una retroalimentación positiva) y esto generará una mayor abertura de canales voltaje dependientes de sodio. Si no se llega al valor umbral no se desencadena el potencial de acción.
3 fases: Primero se da una despolarización que corresponde con la abertura de canales voltaje dependientes, aumenta el potencial de membrana. No llega a los -60 mV, a los -30 mV se inactivan los canales de sodio que habían iniciado el potencial de acción y empiezan a abrirse los canales voltaje dependientes. A continuación se da la repolarización, es decir, se cierran los canales de sodio y se abren los canales de potasio voltaje dependientes. El K se mueve fácilmente y se llega a los -70 mV, que es el potencial de reposo. Es una fase por debajo del potencial de membrana y se llama interpolarización. Cuando la célula está respondiendo al estímulo con un potencial de acción, hay un periodo retractorio absoluto en el cual aunque llegue un estímulo muy intenso no se va a producir despolarización porque ya se ha iniciado la repolarización. Cuando se está repolarizando y se han cerrado algunos canales de sodio y llega un estímulo de suficiente intensidad, la célula se despolariza y esto se llama periodo refractorio relativo.
Meseta del potencial de acción o potenciales de acción en meseta Se abren canales de calcio y sodio lentos y no se nota su efecto hasta la repolarización. Dura más tiempo y a esto se le llama meseta. Las células cardiacas musculares son las que presentan potenciales de acción en meseta, es muy importante para la función cardíaca. Después de una relajación, cuando se da la contracción y esta es muy rápida el bombeo cardíaco será muy poco eficaz. Con una meseta se consigue que la contracción y mantenimiento de la tensión sea largo.
Este hecho es altamente eficaz, más que una contracción rápida. Por otro lado, la meseta implica un periodo refractario absoluto muy largo respecto otros tipos musculares, por lo tanto la musculatura no puede sufrir acumulación de estímulos (TETANIA). Con esa meseta, cuando llegue otro estimulo capaz de generar un potencial no se sumará. Se producen trenes de estímulos que si son muy frecuentes se da una contracción muscular sostenida, el corazón no se fatiga, porque hasta que la fibra no se relaje no iniciará otra despolarización. Algunos potenciales de acción no se desarrollan.
Tejidos excitables Capacidad para responder a un estímulo con la producción de señales eléctricas que pueden dar lugar a un potencial de acción.
Los potenciales de acción se propagan por las células excitables al tener estas en sus membranas canales dependientes de voltaje.
Neuronas y fibras musculares Un potencial de acción en una neurona libera neurotransmisores y estos permiten la comunicación con otras neuronas, otras fibras musculares y glándulas.
Un potencial de acción en una fibra muscular produce una contracción, lo que dará lugar a una actividad motora, visceral o cardíaca.
Ritmicidad de tejidos excitables Presentan una propiedad llamada ritmicidad, pueden generar ritmos además de autoexcitarse.
En esto se basa el marcapasos cardíaco. También hay cantidad de ejemplos neuronales y también tiene ritmicidad el peristaltismo intestinal.
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