Unidad Profesional Interdisciplinaria de

Biotecnología

Ingeniería biomédica.

Candidato a Doctor en Ciencias: José Martín Patricio Gómez

INTERACCION CELULAR/MEDIO INTERNO

Líquidos corporales
Difusión y ósmosis
Transportadores
Potencial de membrana

01 de FEBRERO de 2017
 Introducción

Concepto de Fisiología

Physiologia: Conocimiento de la Naturaleza.

Definición actual: Ciencia que estudia los fenómenos físicos y químicos que permiten el funcionamiento
de los seres vivos y su adaptación a los cambios del entorno que los rodea

FISIOLOGÍA FUNCIONAMIENTO

¿Qué es la vida?
Características fundamentales de los seres vivos:
Reproducción, Nutrición, Organización, Crecimiento, Propósito específico, Excitabilidad y Motilidad,
Adaptabilidad.
 Niveles de organización

POBLACIONES
ECOSISTEMAS
O
Los grupos de células que llevan a cabo funciones relacionadas se conocen como TEJIDOS.
COMUNIDADES
Los tejidos forman unidades funcionales y estructurales llamadas ÓRGANOS.
BIOSFERA
Los grupos de órganos integran sus funciones para crear SISTEMAS Y APARATOS.
Los niveles de organización
Particulas Orgánulos
subatómicas Moléculas

Niveles
abióticos
Átomos
Macromoléculas

Órganos
Individuo Células

Aparatos y sistemas Tejidos

Niveles
bióticos
Ecosfera
Comunidad

Población Ecosistema
Niveles de organización
 Niveles de organización funcional

• Químico. Átomos y moléculas, los constituyentes de la materia viva.

• Celular. Célula, la unidad estructural y funcional básica.

• Tisular. Tejidos, grupos de células similares especializadas en funciones

especiales.

• Orgánico. Órganos, estructuras de morfología definida formadas por

diferentes tejidos, con funciones específicas.

• Sistémico. Diferentes órganos unidos para desempeño de una función.

• Organismo. conjunto de sistemas integrados estructural y

funcionalmente.
Niveles de organización (integración entre los sistemas y aparatos)
Niveles de organización (integración entre los sistemas y aparatos)
Niveles de organización (integración entre los sistemas y aparatos)
 Medio interno y homeostasis

MEDIO INTERNO (C. Bernard, sXIX)

• Medio estable, que baña todas las células, del que toman
las sustancias que necesitan y al que arrojan sus productos
de desecho
• Medio interno = líquido extracelular (LEC)

HOMEOSTASIS (Cannon, sXX)

• Los fisiólogos empleamos el termino homeostasis para referirse al mantenimiento de unas condiciones casi
constantes del medio interno.

•La uniformidad y estabilidad del medio interno frente a un entorno cambiante: constancia del medio interno

• Mantenimiento del organismo dentro de límites que le permiten desempeñar una función de manera
adecuada

• Existen diferentes sistemas reguladores que controlan y mantienen la homeostasis

 Medio interno y homeostasis

HOMEOSTASIS: Características
• El medio interno se mantiene en condiciones constantes: las concentraciones de O2 y CO2,
nutrientes (glucosa y AAs), desechos orgánicos (urea), e iones (Na+, K+, HCO3-...), así como Tª,
pH, V y P deben permanecer relativamente inalterados en los líquidos corporales

• Existe un estado estable fisiológico: equilibrio entre las demandas del organismo y la respuesta
hacia dichas demandas.

• Las fluctuaciones mínimas de la composición del medio interno son compensadas mediante
múltiples procesos homeostáticos coordinados.
Medio interno y homeostasis
 Sistemas reguladores

Tegumentario Sistema renal Digestivo

Encargado de eliminar sustancias

Transfiere sustancias nutritivas a la sangre,
dañinas que se encuentran en la
Formado por la piel que se encarga de desechar residuos de la
sangre y desechos del metabolismo.
cubre y protege el cuerpo, digestión.
Los riñones mantienen constantes las
mantiene una condición El intestino proporciona micronutrientes
concentraciones de iones y el
estable del medio exterior (hidratos de C y AAs) desde el alimento
Volumen de agua
ingerido hacia el interior de la celula

Sistema nervioso
Circulatorio y endocrino Respiratorio

Funciona como un sistema de Responsable de mantener una

transporte de materiales, Actúan en forma conjunta regulando adecuada concentración de oxígeno en
oxigeno, nutrientes, desechos, las funciones corporales mediante la sangre así como la excreción de CO2
etc. Protege de enfermedades mensajeros químicos ( hormonas)
por los anticuerpos
 Regulación neuroendocrina

Mantención del medio interno, con sistemas de control y regulación biológica

 SISTEMA NERVIOSO Y ENDOCRINO

Aspecto Respuesta nerviosa Respuesta endocrina

Forma en la que Secreción de neurotransmisores Secreción de Hormonas
transmite la información

Medio de Axón y terminales Axónicos. Sangre y Matriz extracelular

propagación de la
información
Rapidez de la Mayor ( milisegundos) Menor ( segundos , horas)
información

Concentración de la Los neurotransmisores pueden Las hormonas viajan muy

molécula que transmite alcanzar alta concentración en la diluidas en la sangre.
la información sinapsis
Permanencia del Corta duración Larga duración
efecto
 Mecanismo de Regulación Homeostática

• La mayoría de los sistemas de control actúan mediante mecanismos de

retroalimentación

• Un sensor (receptor, capta el estímulo).

• Centro de control (integrador, sistema nervioso)

• Un efector (realiza la respuesta)

• Rangos o limites
 Mecanismos de retroalimentación
• La mayoría de los sistemas de control actúan mediante mecanismos de
retroalimentación

Tipos:

 Negativos: Si la respuesta invierte el estímulo

original. El más habitual: regulación de la glucemia, P
arterial, concentración de gases sanguíneos,
regulación endocrina…

 Positivos: cuando la respuesta potencia el

estímulo original. Es mucho menos frecuente y puede
llevar a “circulos viciosos” Ej: Coagulación Sanguínea,
inducción del parto.
Retroalimentación negativa: Control de temperatura corporal
Mecanismos de retroalimentación: Positiva
Retroalimentación : Ciclo ovárico

Hipotálamo
Estimula
Inhibe

Altos niveles de estrógeno

Estrógeno y progesterona
Bajos niveles de estrógeno
 Líquidos corporales

• El termino liquido corporal se refiere al agua y sustancias disueltas en el

cuerpo
 Líquidos corporales

• En adultos delgados los líquidos corporales constituyen entre el 55 %

y 60 % de la masa corporal total en mujeres y varones
respectivamente. Los líquidos corporales se presentan el dos
compartimientos principales dentro de las células y fuera de ellas.

• Cerca de dos tercios del liquido corporal es LIQUIDO INTERCELULAR O

CITOSOLICO. Es el liquido dentro de las células.

• El otro tercio llamado LIQUIDO EXTRACELULAR (LEC) se encuentra

fuera de las células e incluye el resto de los líquidos corporales.
• El LIQUIDO INTERSTICIAL 80% el cual ocupa los espacios microscópicos entre
las células de los tejidos.
• El 20% restante del (LEC) es PLASMA la porción liquida de sangre.
Líquidos corporales
Dos barreras generales separan el liquido intercelular, intersticial
y plasma
• La membrana plasmática de cada célula individual
separa el liquido intercelular del liquido
intersticial circundante. La membrana plasmática
es una barrera de permeabilidad selectiva.
Además los mecanismos de transporte activo
funcionan continuamente para mantener
diferentes las concentraciones de ciertos iones
entre el citosol y el liquido intersticial.

• Las paredes de los vasos sanguíneos separan el

liquido intersticial del plasma. Solo en los
capilares las pequeñas paredes vasculares son lo
suficientemente finas y permeables para permitir
el intercambio de agua y solutos entre el plasma y
el liquido intersticial.
 Estructura de la membrana celular
La membrana biológica plasmática es una estructura semipermeable
que actúa de barrera separadora entre los medios intra y extracelular,
la cual permite el mantenimiento de unas condiciones físico- químicas
necesarias para el conjunto de reacciones metabólicas que se dan en el
interior de los orgánulos celulares. Responde al denominado modelo
del mosaico fluido.
 Bicapa lipídica
Componente estructural básico de la membrana plasmática. Se basa en
una doble capa de moléculas lipídicas: Fosfolípidos y colesterol,
fundamentalmente
 Fosfolípidos
Moléculas anfipáticas, esto es, poseen una zona hidrófila polar y una
zona hidrofóbica apolar. A consecuencia de esto, las cabezas hidrófilas
interaccionan entre sí y con las moléculas de H20, mientras que las
cadenas hidrófobas son repelidas por la fase acuosa y se empaquetan
hacia el interior de una bicapa. Dicha bicapa lipídica otorga a la
membrana celular determinadas propiedades.
 Fluidez
Causa: Se debe a que las moléculas lipídicas tienen la capacidad de movimientos laterales
de difusión dentro de cada monocapa; a pesar de ello, la composición lipídica se mantiene
constante.
Importancia biológica: La fluidez determina el funcionamiento de la membrana. Los
cambios de temperatura en el medio influyen en ella: A menor temperatura, menor
fluidez (mayor viscosidad). El descenso de fluidez de la membrana puede detener procesos
de transporte y enzimáticos.
 Colesterol
Las moléculas de colesterol se encuentran intercaladas entre los fosfolípidos, y su función
principal es la de regular la fluidez de la bicapa inmovilizando las colas hidrofóbicas próximas a la
regiones polares
 Proteínas de membrana
Determinan la función de la membrana biológica. Poseen la propiedad de desplazarse
lateralmente a través de ella pero no de invertir su posición (asimetría proteica)
 Clasificación de proteínas

En función de la asociación con lípidos de la membrana se clasifican en:

Proteínas integrales
Unidas fuertemente a los lípidos de membrana.Se subdividen en:
A) Proteínas de transmembrana. Se hallan inmersas en la bicapa
B) Proteínas periféricas. Exteriores a la bicapa, están unidas mediantes en laces
débiles a las cabezas polares lipídicas o a otras proteínas de integrales.

• Protección contra daños químicos y/o físicos.

• Interviene en fenómenos de reconocimiento celular.
• Confiere viscosidad a la membrana.
• Interviene en la comunicación intracelular.
 Funciones de la membrana celular
• Reconocimiento y comunicación debido a moléculas situadas en
la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras
de sustancias.
• Protección del material genético
• Expulsión de los desechos del metabolismo y adquisición de
nutrientes del medio extracelular (¿cómo lo hace?) Qué tipo de
Transporte utilizan las sustancias).
Clasificación de transporte
 Difusión simple: Transporte de soluto a través de
bicapa. Ej urea, oxígeno

Transporte Difusión facilitada: Transporte de soluto a través de

Pasivo canales, tales como, canales
iónicos o Transportadores
Osmosis: Difusión de agua a través de la bicapa

Canales iónicos: C. Na, K, Ca y protones

Son proteínas, verdaderos
tubos huecos, son especí-
ficos.

Difusión
Facilitada
Azúcar
Transportadores: Aminoácidos
Llamados carriers nucleótidos
Proteínas que se unen al soluto
y que permite pasarlo al otro lado
 Gradiente de concentración
Diferencia de concentración de solutos o sustancias disueltas entre dos medios separados por
una membrana.

Porción externa

Membrana
celular

Porción interna
 Gradiente de concentración: Hay dos tipos.

Porción externa

Membrana
A FAVOR DEL GRADIENTE
celular

Porción interna

Este tipo de transporte se denomina pasivo, debido a que no hay gasto

energético.
 Gradiente de concentración

Porción externa

Membrana
EN CONTRA DEL GRADIENTE celular

Porción interna

En este caso el transporte se llama activo, porque es en contra del gradiente

de concentración, lo que determina que exista un gasto energético.
Gradiente de concentración

Porción externa

Membrana
celular

Porción interna
Gradiente de concentración

Porción externa

Membrana
celular

Porción interna
 Transporte a través de la membrana
Transporte Pasivo
Movimiento de moléculas de soluto o agua (osmosis) a favor de su
gradiente de concentración.
No gasta ATP.
El movimiento de moléculas se estabiliza cuando las concentraciones de
una sustancia a ambos lados de la membrana están en equilibrio
(concentraciones iguales).
Transporte pasivo
Difusión simple

• Movimiento de moléculas de soluto a

favor de su gradiente de
concentración. Las sustancias
atraviesan la membrana a través de la
proteína

bicapa lipídica por espacios llamados

poros.

• Usan este tipo de transporte

sustancias pequeñas o apolares
(liposolubles).

• Ejemplo: oxígeno, dióxido de

carbono, urea, alcohol.
Transporte Pasivo

O2 CO2 Alcohol
 Transporte Pasivo

Difusión facilitada:

Se lleva a cabo gracias a las proteínas de

membrana.

Existen dos tipos:

proteína

• A través de canales iónicos:

Para sustancias pequeñas con carga. Por
ejemplo, iones como el Na+, Ca2+, Cl-,
etc.

• Transportadores: Para sustancias

polares de mayor tamaño. Por ejemplo,
la glucosa.
 +
+ +
+

A C Canal iónico D Transportadores

Difusión
simple
B Difusión facilitada
E Simporte F Antiporte

G Cotransporte
Transporte de glucosa por la insulina
 Osmosis

Movimiento de moléculas de agua a favor de su gradiente de concentración.

No utiliza ATP.

El agua se moviliza a través de la bicapa de fosfolípidos.

 Tipos de soluciones

SOLUCIÓN = Solvente + Soluto

Agua (solvente)
Sal (soluto)

Para estudiar la osmosis se deben considerar 3 tipos de soluciones:

1. Solución hipotónica: baja concentración de soluto.
2. Solución isotónica: igual concentración de soluto.
3. Solución hipertónica: alta concentración de soluto.
 Tipos de soluciones

Solución 1 Solución 2 Solución 3

Agua (solvente)
Sal (soluto)

• Las soluciones 1 y 2 son isotónicas.

• La solución 2 es hipotónica respecto a la solución 3.
• La solución 3 es hipertónica respecto a la solución 2.
 Tipos de soluciones
Efecto de las osmosis en células animales
 Transporte activo

Características:

Gasta ATP.

Tipos de transporte activo:

1. Mediado por proteínas Transportadoras o bombas.

2. Mediado por vesículas o transporte en masa.

 Transporte activo
1)Transporte activo mediado por proteínas transportadoras o bombas

• Movimiento de moléculas de soluto en

contra de su gradiente de concentración.

• Las moléculas de soluto utilizan proteínas

de transporte o carrier para movilizarse.

• Gasta ATP.

• El movimiento de moléculas no alcanza

el equilibrio.
Ejemplo: bomba de sodio - potasio
• Este movimiento, tiende a mantener los
gradientes de concentración.
 Transporte activo

Bomba sodio - potasio

 Transporte activo
2) Transporte en masa o mediado por vesículas

• Para sustancias de gran tamaño, la membrana debe generar un mecanismo

especial mediado por vesículas.

• Siempre gasta ATP.

• Existen dos tipos de transporte mediado

por vesículas:

a) Endocitosis (son de tres tipos):

movimiento de materiales hacia dentro
de la célula, por medio de vesículas de
membrana.

b) Exocitosis: movimiento de materiales

hacia fuera de la célula, por medio de
vesículas membranosas.
 Transporte activo
2) Transporte en masa o mediado por vesículas

a) Endocitosis: Fagocitosis

En la fagocitosis (significa, célula

comiendo), la célula engulle deshechos,
bacterias u otros objetos grandes,
invaginando su membrana plasmática.

Las células que realizan fagocitosis son

muy especializadas, por ejemplo:
leucocitos.
 Transporte activo
2) Transporte en masa o mediado por vesículas

a) Endocitosis: Pinocitosis

En la pinocitosis (significa, célula

bebiendo), la célula, incorpora
fluidos del medio externo,
invaginando su membrana
plasmática.

La pinocitosis la realizan todas las

células como forma de nutrición.
 Transporte activo
2) Transporte en masa o mediado por vesículas

a) Endocitosis: Mediada por receptor

Es la captación de una proteína llamada ligando

unida a una macromolécula (como por ejemplo la
insulina) a través de un receptor específico de la
membrana; ambos forman el complejo receptor –
ligando, que se introduce en la célula formando
una vesícula.
 Transporte activo

2) Transporte en masa o mediado por vesículas

b) Exocitosis
Corresponde a la salida de
sustancias de gran tamaño desde la
célula. Para ello la membrana se
repliega generando una
evaginación.

Gracias a esto la célula elimina sus

desechos o bien secreta sustancias
fundamentales como hormonas .
 Tejidos Excitables

Excitabilidad Tipo de tejidos excitables

Es la capacidad de las células de cambiar su potencial Muscular Nervioso

eléctrico y transmitir este cambio

Se distinguen por
Se caracteriza por
Músculo Músculo
En estado de Para pasar de E1 a Entre el estimulo y esquelético Músculo liso cardiaco
reposo presenta un E2 necesita un el cambio de estado (Estriado) (Estriado)
un estado eléctrico estimulo en algún hay un tiempo
estable (E1) lugar refractario o latencia

Conductividad Automaticidad Contractilidad

(Propagación)

Algunos tejidos excitables son capaces de autoexcitarse

Potencial de acción estimulo (no requieren un estimulo externo para disipar el P.A. El Algunos tejidos excitables son capaces
adecuado. potencial de reposo no es estable lentamente se de contraerse y general trabajo
El resultado neto de su despolariza llegando al nivel critico generando el proceso mecánico (músculos-contracción-
propagación y en consecuencia de activación-inactivación, ocurre periódicamente y así se relajación).
la aparición de una nueva manifiesta una cierta frecuencia de repetición Contractilidad: se refiere a la mayor o
propiedad en los tejidos Son verdaderos marcapasos (musculo liso visceral) menor facilidad con que un musculo
excitables (Conductividad) desarrolla fuerza en función del tiempo.
TEJIDOS EXCITABLES

Union neuromuscular
 Es el equilibrio que se
Equilibrio Gibbs-Donnan produce entre
los iones que pueden
• plasma- intersticio- célula atravesar
la membrana y los
que no son capaces
Intersticio célula de hacerlo. Las
Plasma composiciones en el
equilibrio se ven
determinadas tanto
por
las concentraciones d
e los iones como por
sus cargas.

Nos habla del equilibrio electroquímico y no

necesariamente deben de alcanzar las
Equilibrio electroquímico
mismas concentraciones químicas para los
Es decir: la fuerza eléctrica en el plasma es igual a
la fuerza electroquímica en el intersticio iones individuales
 Equilibrio Gibbs-Donnan
Plasma Intersticio célula

Membrana
Plasma Intersticio Plasma Intersticio
A B A B

10 Na+ 5 Na+ 9 Na+ 6 Na+

5 Cl – 5 Cl – 4 Cl – 6 Cl –
5 proteínas - 5 proteínas -

Equilibrio electroquímico
Antes Después
 Equilibrio Gibbs-Donnan siempre se cumple entre el plasma y el intersticio
Plasma Intersticio Plasma Intersticio
A B A B
Antes Después
Plasma Intersticio célula
10 Na+ 5 Na+ 9 Na+ 6 Na+
5 Cl – 5 Cl – 4 Cl – 6 Cl –
5 proteínas - 5 proteínas -
Equilibrio electroquímico

Postulados de Gibbs-Donnan: 18 partículas 12 partículas

1.- El producto de los iones difusibles de Na+ X Cl- del compartimento A son iguales al producto de los iones difusibles de Na+ X Cl- del
compartimento B. Es decir: (9x4)=(6x6). Siempre se cumple a pesar de cambiar los iones y concentraciones de iones
2.- La concentraciones de cationes (+) en el equilibrio era ligeramente mayor del lado donde estaban las proteínas: Es decir: 9 cationes de Na
de A> a 6 cationes de Na de B
3.- La concentración de aniones (-) con capacidad de atravesar la membrana (Cl-) era mayor en el equilibrio donde se hallaban la menor
concentración de proteínas. Es decir 6 Cl- de B > a los 4 Cl- de A.
4.- El principio de la neutralidad: el numero total de cargas debe ser igual al numero total de cargas negativas en cada compartimento. Se
debe de cumplir en A y B. Es decir en A 9 de Na+ menos 4 del Cl – menos 5 prote - = 0 y en B 6 de Na+ menos 6 Cl - = 0
5. El numero de partículas osmóticamente activas es mayor en el equilibrio del lado donde se encuentra las proteínas. (9+4+5) > 6+6. Es decir
18 en A > 12 de B y el movimiento del agua es de B hacia A
 Equilibrio Gibbs-Donnan siempre se cumple entre el plasma y el intersticio
pero no con la célula
Intersticio célula
Plasma Intracelular Extracelular
Na+ = 144.8
Na+ = 145 K+ = 3.98 Na+ = 10 Na+ = 145
K+ = 4 Ca++ = 1.7 Na+ = 10 K+ = 155 K+ = 4
Ca++ = 2 K+ = 155 Ca++ = 0.0001 Ca++ = 2
Ca++ = 0.0001

- Cl - = 99.8
Cl = 100 Prot - = 8 Cl - = 4 Cl - = 100
Prot - = 15 HCO3- = 26 Cl - = 4 Prot - = 60 Prot - = 15
HCO3- = 27 Prot - = 60 HCO3- = 8 HCO3- = 27
HCO3- = 8
membrana
fosfolípido de membrana

Como evito que se cumpla el Equilibrio Gibbs-Donnan entre el intersticio y

el interior de la célula, mediante bombas con gasto de ATP
 POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

1.Las células tienen una diferencia de

potencial en sus membrana plasmáticas
 potencial de membrana en reposo Intracelular Extracelular
(PMR).
Na+ = 10 Na+ = 145
K+ = 155 K+ = 4
2. El citoplasma es eléctricamente Ca++ = 0.0001 Ca++ = 2
negativo frente al fluido extracelular.

3. El PMR es necesario para la Cl - = 4 Cl - = 100

excitabilidad de neuronas, músculo Prot - = 60 Prot - = 15
HCO3- = 8 HCO3- = 27
esquelético, músculo liso y el corazón.
También es importante en la función de
membrana
otras células no excitables como
epiteliales (órganos de los sentidos) o fosfolípido de membrana
linfáticas.
 EQUILIBRIO ELECTROQUÍMICO

Ecuación de Nernst-Planck. Relación del potencial de

difusión con la diferencia de concentración
 EQUILIBRIO ELECTROQUÍMICO

Potencial de membrana. El gradiente de concentración de

cada uno de estos iones a través de la membrana ayuda a
determinar el voltaje del potencial de membrana.
Intracelular Extracelular
Ecuación de Goldman-Hodgkin y Katz
Na+ = 10 Na+ = 145
K+ = 155 K+ = 4
Ca++ = 0.0001 Ca++ = 2

Cl - = 4 Cl - = 100
Prot - = 60 Prot - = 15
HCO3- = 8 HCO3- = 27
Potencial de membrana:
-90 mV en células nerviosas
membrana
-60 a -65 mV en el musculo esquelético
-55 a -60 mV en el nódulo sinusal del corazón fosfolípido de membrana
 MEDICIÓN DEL POTENCIAL DE MEMBRANA

Célula muscular
ESTABLECIMIENTO DE POTENCIALES DE MEMBRANA EN REPOSO

Potencial de membrana causado sólo por

la difusión de potasio

Potencial de membrana causado por K+ y Na+

Potencial de membrana causado por K+ y Na+ y

el bombeo de estos iones por la bomba
Na+/K+
 Bases iónicas del potencial de acción

Los PA son causados por la apertura de canales para Na+ y K+

dependientes de voltaje

• REPOSO: cerrado, pero

disponible para su
apertura por estímulos
químicos o eléctricos.

• ACTIVO: abierto,
permite el paso de una
corriente iónica.

• INACTIVO: cerrado, y
NO disponible para su
apertura
 POTENCIAL DE ACCIÓN

Potencial de acción: cambio rápido en el

PMR y retorno a la situación inicial

PA permite en células excitables:

transportar señales
 POTENCIAL DE ACCIÓN

espiga
Ley del “Todo o nada”.
+50 

mV

0
Depolarización Repolarización
-90 mV hacia 0 mV (0 mV hacia -90 mV)
-50
umbral
Hiperpolarización
(potencial se vuelve más negativo que PMR)

-100
0 1 2 msec
 POTENCIAL DE ACCIÓN

1. Potencial de membrana en reposo

2. Estimulo despolarizante umbral:
apertura canales Na+ Voltaje-
Dependientes
3. Entrada rápida de Na+:
depolarización
4. Cierre canales Na+, apertura Canales
K+
5. Salida de iones K+: hiperpolarización
6. Canales de K+ siguen abiertos, iones
K+ siguen saliendo (periodo
refractario absoluto y relativo)
7. Vuelta a potencial en reposo

POTENCIAL DE MEMBRANA
 PERÍODO REFRACTARIO

Período durante el cual es imposible generar otro potencial de

acción y coincide con la primera parte del PA

Absoluto Relativo Un gran número de canales de Na+ son

inactivados y no pueden volver a abrirse
hasta que la membrana se repolariza

Período refractario relativo. Durante la

última parte del potencial de acción la cél
es capaz de disparar un nuevo potencial
pero se necesita un estímulo mayor de lo
normal. La conductancia al K+ está
aumentada.
 CONDUCTANCIA PARA LOS CANALES DE SODIO Y POTASIO POR
CAMBIO SUBITO DEL POTENCIAL DE MEMBRANA
APERTURA DE CANALES DE SODIO
UMBRAL - 40mV APROX. ENTRADA MASIVA DE SODIO A LA CÉLULA

DESPOLARIZACIÓN

SE ABREN MÁS CANALES DE SODIO

EL POTENCIAL TIENDE AL PUNTO DE
EQUILIBRIO DEL Na+

Canales de sodio se abren y se cierran rápidamente antes de los 2 ms

Los canales de potasio solo se abren (Activación) y se cierran mas lento
comparado con los canales del Na+
CONDUCCIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

 Los PA y respuestas subumbrales

se propagan por flujos de corriente
locales

 El mecanismo de conducción es
conocido como conducción
electrotónica.
LOS POTENCIALES LENTOS DISMINUYEN A MEDIDA QUE SE DESPLAZAN

 Si un estímulo no cambia el potencial

de membrana llevándolo hacia valores
positivos, la señal muere y la neurona
no responde disparando un PA.

 La cantidad de cambio del potencial

de membrana necesario para generar
un potencial de acción es el
potencial umbral.

Para alcanzar el umbral se

necesita una diferencia de -15 a
-20 mV. Con respecto al PMR
 CONDUCCIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
Se abren canales de Na+
dep. de voltaje y
el Na + entra en la cel

Se produce un potencial
por encima de umbral

La entrada de Na+
despolariza la membrana que
abre más canales de
Na +

Las cargas positivas fluyen a zonas

adyacentes de la membrana por
flujos de corriente local
 CONDUCCIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

Región Región Región

refractaria activa inactiva

La zona despolarizada primero está en En las partes distales, la corriente

período refractario. Los canales de K+ local de la región activa causa
se han abierto y los de Na están despolarización de nuevas zonas de
cerrados. Sale K+ del citoplasma, se la membrana.
repolariza la membrana
CONDUCCIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN TEJIDO EXCITABLE (NEURONA)

El PA conduce el impulso sin decremento para ello el PA se regenera a lo largo de la fibra y se

dice que es propagado además de conducido.
 VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN

Na+

Na+

mielina

Na+
Funciones de la NEURONA

Cada neurona debe realizar 4

funciones generales:

1. Recibir información del medio interno,

externo y de otras neuronas.
2. Integrar la información recibida y
producir una señal de respuesta.
3. Conducir la señal a su terminación.
4. Transmitir a otras neuronas, glándulas o
músculos.
TIPOS DE NEURONAS
Existen tres tipos de neuronas:
• Neuronas sensitivas. Actúan como receptores que detectan el
estímulo específico (luz, presión, sonido, etc.), transmitiendo este Receptores
estímulo hacia el cerebro y médula espinal.
ionotropicos
• Neuronas de asociación o internunciales. Están situadas sólo
en el encéfalo y la médula espinal, y conectan neuronas sensitivas y
motoras.
• Neuronas motoras. Transmiten la información lejos del cerebro y Aparato
médula espinal a los músculos y glándulas (órganos efectores)
locomotor
ESTRUCTURA DE UNA NEURONA

Dendritas Cuerpo
o soma Vaina de
Mielina

Axón de otra Dendritas de otras

neurona Axón neuronas
ESTRUCTURA DE UNA NEURONA

Complete neuron cell

diagram. Neurons (also
known as nerve cells)
are electrically excitable
cells in the nervous
system that process
and transmit
information. In
vertebrate animals,
neurons are the core
components of the
brain, spinal cord and
peripheral nerves.
ESTRUCTURA DE UNA NEURONA
CUERPO CELULAR O SOMA:
El cual contiene al núcleo y casi
todos los organelos.
DENDRITAS: Son
prolongaciones cortas, múltiples,
por donde se reciben los
impulsos de otra neurona o del
medio ambiente.
AXÓN: Es una prolongación
larga, única, por donde transita el
estímulo hacia los órganos u
otras neuronas.
VAINA DE MIELINA: Material
grasoso que aísla al axón y
aumenta la rapidez de
desplazamiento del impulso
nervioso.
Axones y dendritas se agrupan
en haces de fibras: NERVIOS
ESTRUCTURA DE UNA NEURONA

• TERMINAL SINÁPTICA: Son

dilataciones que se encuentran
en las terminaciones ramificadas
de los axones o dendritas.

• La mayoría de las terminales

sinápticas (o botones sinápticos)
contienen un tipo específico de
sustancia química, llamado
neurotransmisor.

• Pueden comunicar a la neurona

http://www.krify.com/cognition/articles/realneurons.htm con una glándula, un músculo,
una dendrita o un cuerpo celular
de otra neurona
Neurona potsináptica Neurona presináptica

Sinapsis
Tipos de sinapsis

Química: (unión neuromuscular):

Eléctrica: se transmite la corriente eléctrica (PA)
Se caracteriza por la presencia de vesículas en la terminal
mediante el paso de iones por proteínas
presináptica, la cual se liberará mas tarde el
especificas que comunican celula-celula como las
neurotransmisor provocando un retardo en el tiempo en la
conexinas o el acople eléctrico mediante la unión
conducción del potencial. Puede ser de tipo excitatoria o
en hendidura o gap junction.
inhibitoria
Ciclo de vida de un neurotransmisor 1.- Precursor que dará
origen al neurotransmisor.
2.- Enzimas que darán
origen al neurotransmisor.
3.- Las vesículas cargadas
con el neurotransmisor
son transportadas a la
terminal nerviosa .
4.- Se libera el
neurotransmisor al
espacio sináptico (fusión
de la vesícula con la
membrana de la neurona)
5.- Se une a su receptor
en la neurona
postsináptico o al
receptor presináptico.
6. Se inactiva el
neurotransmisor por
recaptura o por difusión
(7).
8 y 9.- o recaptura de las
células gliales o hidrolisis
enzimática.
10. Reutilización del
neurotransmisor.
Unión neuromuscular
Tipos de receptores: localizados en la membrana de la
neurona postsináptica

Inotrópicos. De acuerdo a su
ligando los receptores inotrópicos
pueden ser excitatorios o ACh
inhibitorios
Metabotrópicos.
Receptor ionotrópico
Son complejos proteicos de múltiples subunidades (5
Subunidades) y cada subunidad con 4 pases
transmembranales, que forman un canal iónico
activado por ligando especifico. (neurotransmisor,
droga o agonista).

La Afinidad del receptor ionotropico por su ligando se

mide como la concentración en la cual hay equilibrio
entre la droga libre (disociada) y la droga unida al
receptor, es decir: D+R DR y se expresa como una
cosntante. Kd= [D] [R] / [DR], en donde

D es concentración de la droga libre.

R es la concentración del Receptor disociado.
DR la concentración de la droga unida al receptor.

Mientras mas bajo sea el valor de la Kd mas alta será

la afinidad de la droga por el receptor
Receptor ionotrópico
Canales iónico activado por ligando especifico. (neurotransmisor,
droga o agonista)
Inotrópicos. De acuerdo a su ligando los receptores
inotrópicos pueden ser excitatorios o inhibitorios

Caracteristica:
Los receptores ionotrópicos excitatorios son permeables a
los cationes Na+, K+ y Ca2+, mientras que los inhibitorios son
permeables al Cl-.

La entrada de Ca2+ hacia la neurona se favorece por dos

mecanismos, uno es por activación del mismo canal de Ca2+
activado por voltaje (PA) o por activación por ligando de un
receptor ionotrópico tipo Glutamato NMDA
Receptores Excitatorios:
Receptor para acetilcolina del tipo colinérgico nicotínico
Receptores de Glutamato según su afinidad farmacológica
se clasifican en:
NMDA (N-metil-D-Aspartato)
AMPA (α-amino-3hidroxi-5-metil-4-isoxazole propionate)
Kainato
Receptor ionotrópico
Receptor ionotrópico
Receptor ionotrópico

Receptores ionotrópicos inhibitorios es el:

Receptor ionotrópico GABA-A, que está
situado en la membrana plasmática del
terminal post sináptico, es el que se relaciona
con las benzodiazepinas como el Diazepam
(más conocido como Valium), los barbitúricos o
el alcohol.
Receptor ionotrópico
Receptor metabotrópico
Receptor metabotrópico
 EXCITACIÓN DEL MUSCULO ESQUELÉTICO

Union neuromuscular
De Acetilcolina
 PA DEL MUSCULO ESQUELÉTICO

4
3
2

1. Impulso nervioso llega a la unión neuromuscular

2. La Acetilcolina se libera al espacio neuromuscular
(exocitosis)
1. La Acetilcolina se une a receptores localizados en
los canales de Na+ para abrirlos
4. Los canales de Na+ se abren y el potencial de
membrana cambia y comienza el potencial de acción
 EXCITACIÓN DEL MUSCULO LISO

• El musculo liso se divide en

dos tipos principales
• 1. musculo liso multiunitario:
(inervada con una única
terminal nerviosa como el
esquelético, y cada una de las
fibras se puede contraer
independientemente)

• 2. musculo liso unitario:

(conformada por una masa de
cientos a miles de fibras
musculares lisas que se
contraen juntas)
 PA DEL MUSCULO LISO

Generación del potencial de Distensión del intestino

acción

Acetilcolina Fibra muscular lisa de útero

Noradrenalina