1. HOSPITAL MILITAR DR ALEJANDRO
DAVILA BOLAÑOS
TEMA:POTENCIAL DE MEMBRANA Y POTENCIAL DE
ACCION
DR CARLOS A SEQUEIRA CRUZ
RESIDENTE DE SEGUNDO AÑO DE ANESTESIOLOGIA
MANAGUA 25 DE ABRIL 2014

4. CCélulas excitables: aquellas capaces de producir un potencial de acción
Provoca
la contracción
Conducción
impulso nervioso:
transmisión señales
Introducción
• Al recibir un estímulo, las células excitables “disparan” un potencial de acción
• Tipos de estímulo: eléctrico, químico, mecánico, fotónico (luz)

6. Conceptos:
 Ion: partícula con carga eléctrica.
 Canal Iónico: es una proteína de membrana a veces
específica que transporta iones y otras moléculas
pequeñas a través de la membrana por difusión pasiva o
facilitada, es decir, sin uso de energía.
 Polaridad: es la capacidad de un cuerpo de tener dos
polos con características distintas.
 Impulso Nervioso: es el transporte de información
a través de los nervios, y por medio de sustancias como
el Sodio y el Potasio y su interacción con la membrana.

7. Conceptos:
• Potencial de Reposo: es el estado en donde
no se transmiten impulsos por las neuronas.
• Potencial de Acción: es la transmisión de
impulso a través de la neurona cambiando las
concentraciones intracelulares y extracelulares de
ciertos iones.
• Potencial de Membrana: es el voltaje que
le dan a la membrana las concentraciones de los
iones en ambos lados de ella.

8. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO
INTERIOR =-90 MV
EXTERIOR =O MV
Se observa la gran
concentración de iones
positivos y negativos
tanto en el interior
como en el exterior de
la membrana. Pero solo
es necesario un numero
pequeño de iones de
diferencia para
establecer el potencial
de membrana en
reposo de -90 en el
interior y o en el
exterior.

15. • Potencial de acción:
cambio rápido en el
potencial de membrana en
respuesta a un estímulo,
seguido de un retorno al
potencial de reposo
• El perfil del potencial de
acción difiere en función del
tipo de canales voltaje-
dependientes de cada célula
excitable

16. PROPIEDADES DE TRANPORTE DE LAS MEMBRANAS
CELULARES PARA EL SODIO Y EL POTASIO
TRANSPORTE ACTIVO DE LA
BOMBA SODIO POTASIO
 La bomba Na-K genera grandes
gradientes de concentración a través
de la membrana nerviosa en reposo.
Que son.
Los canales de fuga son 100 veces mas
permeables al k que al Na.

18. Origen del potencial de membrana
en reposo normal
Ecuacion de Nernst
Ecuacion deWoldman-
Hodgkin katz

19. Como surgen los 90mV?
90V, resultantes ,
convirtiéndose en
el potencial de la
membrana en
reposo
Potencial de
Difusión de los
Iones 86mV
La Bomba de
Sodio y potasio
aporta 4mV

20. Potencial de Difusión:
 Producido por una diferencia de concentración
iónica a los dos lados de la membrana.
 Ejemplo:
 Se puede observar en la
ilustración un gradiente
de concentración de iones
de K en el citoplasma de
la célula, se le denomina
potencial de difusión al
paso de iones atraves de
la membrana

24. ECUACION DE GOLDMAN-HODGIN-KATZ

25. POTENCIAL DE ACCION
 Reposo:
 Este es el potencial de membrana en reposo antes
del comienzo del potencial de acción, se dice que la
membrana esta polarizada debido al potencial
negativo que se encuentra en ella
 Despolarización:
 En este momento la membrana se hace muy
permeable al sodio, lo que permite que en numero
muy grande de iones con carga + difunda atraves
del axón, el estado polarizado se neutraliza…
 Repolarizacion:
 En un plazo de 10milesimas de segundo después de
que la membrana se hizo permeable, los canales de
sodio empiezan a cerrarse y los canales de potasio
se abren mas de lo normal, restableciendo otra ves
un estado de reposo negativo normal

26. Canales de Na-K activados por voltaje
responsables de la despolarizacion y la
repolarizacion rapida.

28. Si el estímulo es de suficiente intensidad puede sobrepasar un umbral de
despolarización que dispara el potencial de acción
Excitabilidad celular

29. COMPOSICIONQUIMICA
LECYLIC

30. El potencial de acción

31. 1. El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o nada).
2. Una vez generado se automantiene y propaga por
retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na+
provoca la apertura de otros.
3. El tiempo que los canales dependientes de voltaje
permanecen abiertos es independiente de la intensidad del
estímulo.
4. Un estímulo supraumbral no aumenta la despolarización
celular (la amplitud del pico).
Características del potencial de acción

32. Propagación del potencial de acción
El potencial de acción se propaga hacia todas las direcciones, pero no retrocede,
ya que lo canales de Na+ de la zona que se despolariza primero están inactivados

33. a. El estímulo induce la apertura de canales
Na+. Su difusión al citoplasma
despolariza la membrana celular.
b. Al alcanzarse el potencial umbral se
abren más canales Na+. El aumento en la
entrada de Na+ despolariza aún más la
membrana.
c. Cuando el potencial alcanza su máximo
(valores positivos) se cierran los canales
Na+.
d. La apertura de los canales K+ permite la
salida del catión y la repolarización de la
membrana
e. Tras un breve periodo de
hiperpolarización, la bomba Na+/K+
restablece el potencial de reposo.
El potencial de acción: etapas

34. Acomodación
El potencial umbral debe
alcanzarse rápidamente. Su
retraso temporal de la
despolarización disminuye la
eficiencia del proceso por la
inactivación de parte de los
canales Na+ voltaje
dependientes.
Características del potencial de acción

35. Absoluto
Es el periodo de tiempo en el que
el axón es incapaz de responder
a un segundo estímulo. La causa
son los canales Na+ en estado
inactivo
Relativo
Es el periodo de tiempo en el que
el axón es capaz de responder a
un segundo estímulo de una
elevada intensidad. La causa es
que se ha iniciado la
repolarización y hay canales Na+
en estado cerrado.
Periodos refractarios

36. -100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
Potenciales en espiga: son típicos del sistema nervioso. Su
duración es aproximadamente de 0.4mseg y lo
denominamos impulso nervioso.
Potenciales en meseta: la membrana no se repolariza
inmediatamente tras la despolarización. Es típico de las células
cardíacas, donde la meseta llega a durar entre 3 y 4 décimas de
segundo, produciendo la contracción del corazón durante todo este
periodo.
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas de potencial de acción
sin necesidad de estímulo que generan el latido cardíaco, los
movimientos peristálticos o el ritmo respiratorio.
Tipos de potenciales de acción

37. PARTICIPACION DE IONES EN
LAS DIFERENTES FASES DEL PA

46. DIFUSION SIMPLE
 DEPENDE DE :
 CANTIDAD DE SUSTANCIA
 VELOCIDAD DEL MOVIMIENTO
 # DE ABERTURAS.

47. DIFUSION A TRAVES DE CANALES
DE PROTEINAS
 PERMEABILIDAD
SELECTIVA
 FORMA, DIAMETRO,
CAMBIOS ELECTRICOS
 PUEDENABRIRSEY
CERRARSE MEDIANTE
“PUERTAS”
 VOLTAJE
 QUIMICA

48. DIFUSION FACILITADA
 MEDIADA POR PORTADORES
 Vmax
 DETERMINADO XVELOCIDAD CON Q LA
PROEINA TRANSPORTADORACAMBIA DE
CONFORMACION
 GLUCOSA,AMINOACIDOS, GALACTOSA…
 INSULINA PUEDE AUMENTAR 10-20VECES LA
TASA DE DIFUSION.

50. FACTORES Q AFECTAN LA TASA
NETA DE DIFUSION.
 PERMEABILIDAD DE MEMBRANA
 ESPESOR
 LIPOSOLUBILIDAD
 # DE CANALES
 TEMPERATURA
 PESO MOLECULAR
 COEFICIENTE DE DIFUSION
 D = P * A (P: Permeabilidad, A: Área total de la membrana)

51. FACTORES Q AFECTAN LA TASA
NETA DE DIFUSION.
 DIFERENCIA DE CONCENTRACION
 Difusión Neta α D (Ce - Ci)
 POTENCIAL ELECTRICO
 FEM(mv) = -+61 log C1/C2
 DIFERENCIA DE PRESION
 Mayor cantidad de energía para causar
movimiento hacia el lado de presión baja.

53. OSMOSIS
 El agua es la sustancia mas abundante q se
difunde.
 Normalmente no hay movimiento neto de
agua VOLUMEN CELULAR CONSTANTE
Proceso de movimiento neto de agua producido
por diferencia de concentración.

55. TRANSPORTE ACTIVO
 CONTRA UN GRADIENTE ELECTROQUIMICO
 REQUIERE ENERGIA
 PROTEINASTRANSPORTADORAS
1RIO: RUPTURA DE ATP
2RIO: ENERGIAALMACENADA EN FORMA DE
DIFERENCIAS DE CONCENTRACION

56. BOMBA Na+/K+
 SE ENCUENTRA ENTODAS LAS CELUAS
 MANTIENE DIFERENCIAS DE
CONCENTRACION
 AYUDAA ESTABLECER POTENCIAL
ELECTRICO NEGATIVO
 CONTROLVOLUMEN CELULAR
 3 Na+ AL EXTERIOR
 2 K+ AL INTERIOR

58. TRANSPORTE ACTIVO DE Ca++
 IC > EC 10.000VECES
 2 BOMBAS
 MEMBRANA CELULAR
 ORGANELOS (RE, MITOCONDRIAS)
TRANSPORTE ACTIVO DE H+
 CELULAS PARIETALES 1 MILLON
 TUBULOS DISTALESY COLECTORES 900VECES

59. SATURACION DEL TRANSPORTE
PRIMARIO
 SIMILAR A LA DIFUSION FACILITADA
 Vmax DADO POR
 REACCIONES DE UNION
 LIBERACION
 CAMBIOS DE CONFORMACION

60. ENERGIA NECESARIA
 DEPENDE DEL GRADO DE CONCENTRACION
PARA CONCENTRAR 10
100 DOBLE
1000 TRIPLE
Células de túbulos renales gastan hasta 90% de su
energía

61. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
GRADIENTE DE CONCENTRACION
DEPOSITO DE ENERGIA
 COTRANSPORTE: ARRASTRE DE SUSTANCIA
 CONTRATRANSPORTE: EN DIRECCION CONTRARIA

62. COTRANSPORTE GLUCOSA

63. TRANSPORTE ACTIVO A TRAVES
DE LAMINAS CELULARES
Intestino, túbulos renales, glándulas exocrinas, plexos coroideos.

64. POTENCIALES DE ACCION
 TRANSMISION DE SEÑALES
 CONTROL DE FUNCIONES CELULARES
( GLANDULAS, MAGROFAGOS, CELULAS
CILIADAS)
 CELULAS EXCITABLES

65. POTENCIALES ORIGINADOS POR
DIFUSION

66. SALIDA DE K+ Crea
electropositividad externa y
electronegatividad interna
Hasta q se crea potencial q bloquea la salida de
K+ a pesar del gradiente.
- 94 mv

67. ENTRADA DE Na+ Crea
electronegatividad externa y
electropositividad interna
Hasta q se crea potencial q bloquea la entrada
de Na+ a pesar del gradiente.
+61 mv

68. CALCULO DE POTENCIAL DE DIFUSION
CUANDO LA MEMBRANA ES PERMEABLE A
VARIOS IONES
 Son los iones mas implicados
 Su importancia depende de la permeabilidad
de la membrana para el mismo
 La permeabilidad del CL- no sufre grandes
cambios.

69. LA MEMBRANA COMO CONDENSADOR
 NEUTRALIDAD ELECTRICA: POR CADA ION
POSITIVO HAY UN ION NEGATIVOQ LO
NEUTRALIZA.
 CAPA DIPOLARA AMBOS LADOS DE LA
MEMBRANA
 PARA CREAR UN POTENCIAL NEGATIVO
TAN SOLO SE REQUIERETRANSPORTAR
IONES POSITIVOSAL EXTERIOR PARA
DESARROLLAR LA CAPA DEL DIPOLO.

70. POTENCIAL DE MEMBRANA DE LOS
NERVIOS EN REPOSO
-90 mv

71. •POT DIFUSION K+
-94 mv
•POT DIFUSION Na+
+61
•BOMBA Na+/K+
-4 mv
-90 mv
En pequeñas fibras nerviosas y
musculares, músculo liso, neuronas
SNC: -40 a -60 mv

72. POTENCIAL DE ACCION DEL
NERVIO
METODO DETRANSMISION DE SEÑALES
 FASE REPOSO
 FASE DESPOLARIZACION
 FASE REPOLARIZACION

73. FASE REPOSO
 POTENCIAL DE REPOSO
 MOMENTO PREVIO A PRODUCCION DE
POTENCIAL DE ACCION
 MEMBRANA POLARIZADA

74. FASE DESPOLARIZACION
 SUBITOAUMENTO DE PERMEABILIDADAL
Na+
 ENTRADAABUNDANTE Na+
 POTENCIAL CAMBIA DE – 90 mv (+)

75. FASE REPOLARIZACION
 LOS CANALES DE Na+ EMPIEZXAN A
CERRARSE
 LOS CANALES DE K+ SE ABREN
 DIFUSION RAPIDA DE IONES K+ AL
EXTERIOR
 SE REESTABLECE POTENCIAL NEGATIVO

77. CANAL DE Na+ CON PUERTA DE
VOLTAJE

78. INICIACION DEL POTENCIAL DE
ACCION
 CIRCULOVICIOSO Q ABRE CANALES DE Na+
EVENTO APERTURA CANALES Na+
ENTRADA Na+
ELEVACION MAYOR DEL POTENCIAL
OCURRE HASTA Q SE ABRENTODOS LOS CANALES
DE Na+
COMIENZA EL CIERRE DE LOS MISMOSY APERTURA
DE LOS DE K+

79. UMBRAL PARA INICIACION DEL
POTENCIAL DE ACCION
 ~ -65 mv: UMBRAL PARA ESTIMULACION
 OCURRE CUANDO EL # DE IONES DE Na+
QUE ENTRANA LA FIBRA ES MAYOR AL DE
IONES DE K+ QUE SALEN.

80. ACOMODACION DE LA MEMBRANA
 INCAPACIDAD PARA
DESENCADENAMIENTOA PESAR DE
AUMENTO DEVOLTAJE.
 SI EL POTENCIALAUMENTA LENTAMENTE
SE CIERRAN LAS PUERTA DE INACTIVACION
A LAVEZ QUE SE ABREN LAS DE
ACTIVACION.
 AUMENTA EL UMBRAL

81. PROPAGACION DEL POTENCIAL
 BIDIRECCIONAL
 TODO O NADA
 POT/UMBRAL > 1

82. RESTABLECIMIENTO DE LOS GRADIENTES
DESPUES DE LOS POTENCIALES
 ES REALIZADO POR LA BOMBA Na+/K+
 PRODUCCION DE CALOR

83. MESETA EN ALGUNOS
POTENCIALES DE ACCION
 EL POTENCIAL PERMANECE EN UNA MESETA
ANTES DE Q SE INICIE LA REPOLARIZACION
 MUSCULO CARDIACO 2/10 – 3/10 DE SEGUNDO
 CANALES RAPIDOS Na+ ACTIVADOS PORVOLTAJE
 CANALES LENTOS Ca++ ACTIVADOS PORVOLTAJE
 CANALES DE K+ CON APERTURA AUN MAS LENTA

85. RITMICIDAD DE TEJIDOS
EXCITABLES
 DESCARGAS AUTOINDUCIDAS REPETITIVAS.
 REQUIERE GRAN PERMEABILIDAD AL Na+
 POTENCIAL DE REPOSO -60 A -70 mv
 EVENTOS:
 Na+Y Ca++ fluyen al interior
 Aumento permeabilidad
 Mas iones fluyen hacia adentro
 Mayor aumento permeabilidad hasta producir PA.
 Repolarización y reinicia el proceso

87. PERIODO REFRACTARIO
 CUANDO LOS CANALES DE Na+ SE
INACTIVAN. NINGUN ESTIMULO PUEDE
ABRIR LAS PUERTAS DE INACTIVACION.
 ABSOLUTO 1/2500 SEG
 RELATIVO ¼ - ½ DEL ABSOLUTO
 solo responde a estímulos mas fuertes
 algunos canales de Na+ no han invertido su estado
de inactivación.
 los canales de K+ suelen estar abiertos.

88. FIBRAS NERVIOSAS MIELINICAS
Y AMIELINICAS
 Un tronco nervioso posee el doble de fibras
amielínicas.
 Las mielínicas presentan interrupción cada 1-
3 mm. Nódulo de Ranvier.
 La mielina disminuye el flujo de iones 5000
veces.
 Velocidad de conducción:
 Mielinicas: 100m/seg
 Amielinicas: 0.25m/seg

89. •Mayor velocidad
•Conserva energía
•Despolarización solo en
nódulos
•Menor perdida de iones
•Menor requerimiento
metabólico para restablecer
concentraciones iónicas

90. INHIBICION DE LA
EXCITABILIDAD
 ELEVACION DEL Ca++ EXTRACELUAR
 ANESTESICOS LOCALES
 ACTUAN SOBRE LAS PUERTAS DE ACTIVACION
DE CANALES Na+
 DIFICULTAN SU APERTURA
 POT/UMBRAL < 1.
 EL IMPULSO NO PUEDE ATRAVESAR LA ZONA
ANESTESIADA.