Bioelectricidad. exposición
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Asignatura: Física médica
I Año - Ciclo IISeminario: Grupo 04S
Universidad de San Martìn de Porres
Facultad de Medicina Humana
RBB
Prof.Dr. Esteban Díaz Vara
Expositor:Ricardo Benza B.
RBB
Bioelectricidad
RBB
1. Bases teóricas2. Umbral e iniciación3. Propagación4. Periodo refractario
Temario
RBB
Bases teóricas
RBB
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Potencial de membrana
Dentro de la célula, la concentración de los iones de K+ es alta. Y es equilibrado por una alta concentración de proteínas de carga negativa y otros aniones.
En el líquido extracelular, la concentración de iones de Na+ es alto. Y es equilibrado por una alta concentración de iones de Cl-.
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Potencial de membrana en
reposo
Célula
estimulada
Corrientes depolarizantes supraumbrales
no está
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Excitable tissues
• Excitable tissues have more negative RMP ( - 70 to - 90 mV)
excitable Non-excitable
Red cellGIT
neuron
muscle
• Non-excitable tissues have less negative RMP ( - 40 mV)
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Nernst potential (Equilibrium potential)
The potential level across the membrane that will exactly prevent net diffusion of an ion
Nernst equation determines this potential
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Nernst potential (Equilibrium potential)
The potential level across the membrane that will exactly prevent net diffusion of an ion Ion Intracellular Extracellular Nernst
potential
Na+ 10 142 +58K+ 140 4 -92Cl- 4 103 -89Ca2+ 0 2.4 +129HCO3
- 10 28 -23
(mmol/l)Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Goldman Equation When the membrane is permeable to several
ions the equilibrium potential that develops depends on Polarity of each ion Membrane permeability Ionic conc
This is calculated using Goldman Equation (or GHK Equation)
In the resting state K permeability is 20 times more than that of Na
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Potencial de acción =Impulso nervioso
Onda
Membrana celular
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.- Pocock G, et al. Fisiología Humana. La Base de la Medicina. 2da. Ed. Barcelona, Masson; 2005, 78 p.
a lo largo de
de exitación
de descarga
eléctrica = =
Potencial de acción
diferencia
÷Concentración iónica
Medio
externo interno
celular- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Potencial de acción
cambio
—
Polaridad de la membrana
milisegundos
muy rápido
+ —
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Potencial de acción
Función
Información
Crecimiento
Coordinación
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
THE MEMBRANE POTENTIAL
MEMBRANE
ExtracellularFluid
IntracellularFluid
Na+
K+
Sodium channel is less open causing sodium to be slower
Potassium channel is more open causing potassium to be faster + - MEMRANE
POTENTIAL(ABOUT 90 -120 mv)
www.freelivedoctor.com
Potencial de membrana neuronal
en reposo
Potencial eléctrico
citoplasmático
Potencial eléctrico
extracelular
diferencia
70 mV
- Netter FH. Sistema nervioso. Anatomía y fisiología. Barcelona; 2005, 154 p.
Potencial de acción
FasesFase
descendente
Fase ascendente
Fase refractaria
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Variaciones del Potencial de membrana
resultado
POTENCIAL
DE
ACCION
Permeabilidad
de la membrana
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Umbral e iniciación
RBB
Potencial de acción
desencadena
Despolarización inicial
UMBRAL
alcanza
Potencial umbral
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
POTENCIAL
UMBRAL
Variable-55 a 30 mV
Sobre PR cél.
Corriente entrada Na supera
Corriente salida K
Flujo neto carga + Na despolari
za
Potencial de
membranaApertura
canales Nadependientes
Voltaje
Flujo corrientes iónicas
aumenta
despolarización
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POTENCIAL
UMBRAL
Retroalimentación +
Membrana llega
Niveles de despolarización
Canales Na carecen Umbral
Apertura canales Na responde
Despolariz aleatoria
Umbral PA PUNTO Flujo Na > K
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Propagación
RBB
PROPAGACION
Potenciales de acción
propaganInteracción
pasiva
÷despolarizaci
óncanales de
sodio
desplaza x regulados x
membrana
voltaje- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
PROPAGACION
Velocidad
+ rápida
Axones > diám.
< resistencia axial
> relación ÷
ST ^
SM
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PROPAGACION
Conducción saltatoria
Axones amielínicos
Saltan a lo largo axón
Regenerándose
Nodos Ranvier
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Conducción saltatoria.-
Las neuronas mielínicas contienen una sustancia lipotroteínica que no conduce electricidad, formando una capa aislante
alrededor de la fibra nerviosaLa vaina mielínica está interrumpida a intervalos
regulares por los nodos de Ranvier, en los que
ocurre la despolarización.
El potencial de acción se conduce de un nódulo a otro y es útil porque: 1.- Acelera la velocidad de transmisión nerviosa.2.- La conducción saltatoria conserva energía para el axón (sólo se despolarizan los nódulos). Así, precisa poco metabolismo para restablecer diferencias de concentración de Na y K a traves de la membrana después de
una serie de impulsos nerviosos.
Periodo refractario
RBB
Potencial de acción
Célula excitable
estímulos
nuevo
no responde
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
PERIODO
REFRACTARIO
no genera
Periodo refractario
Fases
Periodo refractario
relativo
Periodo refractario absoluto
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
Músc. Cardiaco amplio PR
Varía ÷ células
Característica excitabilidad celular
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PERIODO
REFRACTARIO
inactivados
Canales Na
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PERIODO
REFRACTARIO
Periodo refractarioabsoluto
voltajesensibles
Canales Nase van
cerrando
Fase repolarizació
n
- Rivera M, et al. Guía de Seminarios.Asignatura de Física Medica. Lima, Facultad de Medicina Humana. Universidad de San Martín de Porre; 2011.
PERIODO
REFRACTARIO
Periodo refractarioRelativo
Fase hiperpolarizac
ión
Disponibilidad nuevo estímulo
Potencial de acción
Cuando se genera un impulso El medio intracelular se torna positivo Causa despolarización Impulsos nerviosos son transmitidos como potencial
de acción
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Depola
risa
tion R
epola
risatio
n
-90
+35
RMP
Hyperpolarisation
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Dentro de la membrana es
Negativo Durante PMR
Positivo Cuando se genera un PA
-90
+35
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Inicialmente la membrana es lentamente despolarizada
Hasta que es alcanzado el umbrla (Esto podría ser causado por los estímulos)
-90
+35
Nivel umbral
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
De repente un cambio repentino en la polarización causa una elevación abrupta vertical (despolarizacion) va más allá del nivel cero hasta 35 mV
-90
+35
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Luego una súbita caída vertical origina una repolarizacion
-90
+35
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
When reaching the Resting level rate slows down
Can go beyond the resting level hyperpolarisation
-90
+35
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Spike potential Sharp upstroke and
downstroke
Time duration of AP 1 msec
-90
+35
1 msecProf. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Until the threshold level the potential is graded
Once the threshold level is reached AP is set off and no one can stop it ! Like a gun
Prof. Vajira Weerasinghe. Excitable Tissues and Resting Membrane Potential. Dept of Physiology Faculty of Medicine
Cuenca E. Fundamentos de Fisiología. Madrid Editorial Paranifo; 2006, p. 519
Muchas gracias