1. El documento describe los potenciales de membrana en reposo y de acción en células excitables como neuronas y fibras musculares. 2. Explica que las células excitables pueden generar un potencial de acción en respuesta a un estímulo, el cual es causado por cambios rápidos en las conductancias de sodio y potasio. 3. Describe las características del potencial de acción, incluyendo sus diferentes etapas y periodos refractarios, así como los diferentes tipos de potenciales de acción.

1. ABRIL 2020
Fisiología animal 1

2. M.V. DAVID AMARO
FISIOLOGÍA TEJIDOS EXCITABLES

3. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO
Y POTENCIAL DE ACCIÓN
Y POTENCIAL DE ACCIÓN

4. 1.
1. Introducción.
Introducción.
2.
2. Excitabilidad celular.
Excitabilidad celular.
3.
3. El potencial de acción.
El potencial de acción.
4.
4. Características del potencial de acción.
Características del potencial de acción.
5.
5. Periodos refractarios.
Periodos refractarios.
6.
6. Tipos de potencial de acción.
Tipos de potencial de acción.

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

7. CÉLULAS EXCITABLES. TÉJIDOS
CÉLULAS EXCITABLES. TÉJIDOS
EXCITABLES.
EXCITABLES.
1. Acumulan energía eléctrica
• Potencial de Membrana (PM) mV.
2. Liberan Energía Eléctrica.
• Potencial de Acción (PA) mV
• Potenciales subumbrales mV
3. Conducen señales eléctricas
4. Se comunican entre sí
•Sinápsis eléctrica
•Sinápsis química
5. Integran señales y elaboran respuestas
adecuadas

15. 5. Potencial de membrana en reposo
5. Potencial de membrana en reposo
Potenciales de equilibrio para
Potenciales de equilibrio para
las concentraciones de Na+ y K+
las concentraciones de Na+ y K+
en las neuronas
en las neuronas
•
• Potenciales de equilibrio (E)
Potenciales de equilibrio (E)
calculados con la
calculados con la ec
ec. de
. de Nerst
Nerst para
para
las
las conc
conc. iónicas fisiológicas.
. iónicas fisiológicas.
Existen pequeñas diferencias
Existen pequeñas diferencias
entre tejidos…
entre tejidos…
•
• El K
El K+
+ tiende a salir porque su
tiende a salir porque su
potencial de equilibrio es más
potencial de equilibrio es más
negativo que el de reposo.
negativo que el de reposo.
•
• El Na
El Na+
+ está muy alejado del
está muy alejado del E
ENa+
Na+=
=
E
EK+
K+=
=
En fibras musculares
En fibras musculares
•
• El Na
El Na+
+ está muy alejado del
está muy alejado del
equilibrio
equilibrio
•
• El potencial de membrana en
El potencial de membrana en
reposo y el potencial de equilibrio
reposo y el potencial de equilibrio
del Cl
del Cl-
- es similar: el Cl
es similar: el Cl-
- está casi en
está casi en
equilibrio electro
equilibrio electro-
-químico
químico
•
• Cuanto mayor sea la diferencia
Cuanto mayor sea la diferencia
entre el potencial real y el de
entre el potencial real y el de
equilibrio para un ión, mayor será
equilibrio para un ión, mayor será
la fuerza neta que tienda a
la fuerza neta que tienda a
desplazarlo
desplazarlo
E
ENa+
Na+=
=
E
EK+
K+=
=
E
Ereposo
reposo =
= -
-70 mV
70 mV

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

17. 1. Introducción
1. Introducción
•
• Axón gigante de calamar: modelo
Axón gigante de calamar: modelo
experimental donde se sentaron las
experimental donde se sentaron las
bases de la teoría iónica del impulso
bases de la teoría iónica del impulso
nervioso (años 50)
nervioso (años 50)
•
• Experimentos similares se han
Experimentos similares se han
desarrollado en neuronas y fibras
desarrollado en neuronas y fibras
musculares de mamífero
musculares de mamífero
musculares de mamífero
musculares de mamífero

18. 2. Excitabilidad celular
2. Excitabilidad celular
•
• La aplicación de un estímulo eléctrico artificial provoca la
La aplicación de un estímulo eléctrico artificial provoca la
apertura de canales de Na+ voltaje dependientes y la
apertura de canales de Na+ voltaje dependientes y la
inversión del potencial de membrana: despolarización
inversión del potencial de membrana: despolarización
•
• La variación del potencial se propaga de forma limitada: a
La variación del potencial se propaga de forma limitada: a
mayor distancia desde el punto de estimulación, menor
mayor distancia desde el punto de estimulación, menor
variación del potencial
variación del potencial
+
+
-
-

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

20. 3. El potencial de acción
3. El potencial de acción

21. POTENCIAL DE ACCIÓN ETAPAS
1. Potencial de membrana en reposo
2. Estimulo depolarizante umbral:
apertura canales Na+ Voltaje-
Dependientes
3. Entrada rápida de Na+:
depolarización
POTENCIAL DE MEMBRANA
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

22. •
• El potencial de acción se debe a los cambios rápidos y
El potencial de acción se debe a los cambios rápidos y
transitorios de las conductancias del Na
transitorios de las conductancias del Na+
+ y K
y K+
+
•
• Los canales voltaje dependientes tienen varias
Los canales voltaje dependientes tienen varias
conformaciones que afectan a la conductancia iónica:
conformaciones que afectan a la conductancia iónica:
reposo, activada e inactivada (Na
reposo, activada e inactivada (Na+
+) y reposo y
) y reposo y
activación lenta (K
activación lenta (K+
+)
)
3. El potencial de acción: conductancias
3. El potencial de acción: conductancias

23.  REPOSO: cerrado,
pero disponible para
su apertura por
estímulos químicos o
Bases iónicas del potencial de acción
Los PA son causados por la apertura de canales para Na+ y K+
estímulos químicos o
eléctricos.
 ACTIVO: abierto,
permite el paso de
una corriente iónica.
 INACTIVO: cerrado,
y NO disponible para
su apertura

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

25. 1.
1. El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o
El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o
nada).
nada).
2.
2. Una vez generado se
Una vez generado se automantiene
automantiene y propaga por
y propaga por
retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na
retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na+
+
provoca la apertura de otros.
provoca la apertura de otros.
4. Características del potencial de acción
4. Características del potencial de acción
3.
3. El tiempo que los canales dependientes de voltaje
El tiempo que los canales dependientes de voltaje
permanecen abiertos es independiente de la intensidad del
permanecen abiertos es independiente de la intensidad del
estímulo.
estímulo.
4.
4. Un estímulo
Un estímulo supraumbral
supraumbral no aumenta la despolarización
no aumenta la despolarización
celular (la amplitud del pico).
celular (la amplitud del pico).

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

27. Absoluto
Absoluto
Es el periodo de tiempo en
Es el periodo de tiempo en
el que el
el que el axón es incapaz
axón es incapaz
de responder
de responder a un
a un
segundo estímulo. La
segundo estímulo. La
causa son los canales Na
causa son los canales Na+
+
en estado inactivo
en estado inactivo
5. Periodos refractarios
5. Periodos refractarios
en estado inactivo
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.

28. Curva intensidad/tiempo
Curva intensidad/tiempo
Estímulos
Estímulos
supraumbrales
supraumbrales
Tiempo (ms)
Tiempo (ms)
Reobase
Reobase
Cronaxia
Cronaxia
Estímulos
Estímulos
subumbrales
subumbrales

29. 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
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.

30. UMBRAL - 40mV APROX.
APERTURA DE CANALES DE SODIO
ENTRADA MASIVA DE SODIO A CÉLULA
DESPOLARIZACIÓN
SE ABREN MÁS CANALES DE SODIO
EL POTENCIAL TIENDE AL PUNTO DE
CONDUCTANCIA PARA EL SODIO-VOLTAJE DEPENDIENTE = PA
+35mV
+35mV
0mV
0mV
EL POTENCIAL TIENDE AL PUNTO DE
EQUILIBRIO DEL Na+
¿Cómo termina este
feed-back positivo?
Por inactivación de la
conductancia para el
Na+
Conductancia Na+
Conductancia Na+ ConductanciaK+
ConductanciaK+
-
-
60mV
60mV
-
-40mV
40mV
Tiempo en ms
Tiempo en ms

31. -100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
40
60
Potenciales en espiga: son típicos del
Potenciales en espiga: son típicos del
sistema
sistema nervioso.
nervioso. Su duración es
Su duración es
aproximadamente de 0.4mseg y lo
aproximadamente de 0.4mseg y lo
denominamos impulso nervioso
denominamos impulso nervioso.
.
Potenciales en meseta: la membrana no se
Potenciales en meseta: la membrana no se
repolariza
repolariza inmediatamente tras la
inmediatamente tras la
7. Tipos de potenciales de acción
7. Tipos de potenciales de acción
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
repolariza
repolariza inmediatamente tras la
inmediatamente tras la
despolarización
despolarización. Es típico de las células
. Es típico de las células
cardíacas, donde la meseta llega a durar entre 3 y
cardíacas, donde la meseta llega a durar entre 3 y
4 décimas de segundo, produciendo la contracción
4 décimas de segundo, produciendo la contracción
del corazón durante todo este periodo.
del corazón durante todo este periodo.
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas
de potencial de acción sin necesidad de
de potencial de acción sin necesidad de
estímulo que generan el latido cardíaco, los
estímulo que generan el latido cardíaco, los
movimientos peristálticos o el ritmo
movimientos peristálticos o el ritmo
respiratorio.
respiratorio.

32. Proteinas y fosfatos tienen carga negativa a un pH normal.
Estos aniones atraen cationes cargados positivamente que pueden
difundir a través de los canales celulares.
Potencial de membrana
¿Porqué es negativo?
Los iones que son transportados activamente no están en equilibrio
electroquímico a ambos lados de la membrana:
difundir a través de los canales celulares.
La membrana es más permeable al K+ que al Na+. 20 a 100 veces
más permeable al K+ Gradientes de concentración para Na+ y K+.
 La bomba Na+/ K+ATPasa bombea 3 Na+ fuera por cada 2 K+ dentro.
La bomba de Na+/K+ genera negatividad adicional (5 a 20%).
Diferencia de carga a ambos lados de la membrana

33. TEJIDO EXITABLE NEURONA

34. Aspectos Médicos de
Interes
 Apoptosis.
 Células madres (Stem Cells)
 Neurogénesis de la neurona
 Neurogénesis de la neurona
adulta.
 Neuropatías del SNC
 Enfermedades Lisosomales
 Memoria.
 Esquizofrenia y otras demencias.
 Daños neuronales (TBI)

35. Vías de la Apoptosis

36. Stem Cells

37. Inserción de ES en
Hipocampo

39. Entender la Epilepsia

42. Incógnitas
 Si los aminoácidos
intervienen en las
convulsiones
entonces serían
entonces serían
buenos
anticonvulsivos y
posibles
antiepilépticos.
 Ref. Neuropharmacology
Vo1.31, No.5, pp.509-512,
1992.
A. Control.
A. Control.
B,C,D: Ketamina
B,C,D: Ketamina
a dosis de 20,
a dosis de 20,
40 y 80 mg/kg
40 y 80 mg/kg

43. Mecanismo de Acción de
Mecanismo de Acción de
los anestésicos generales
los anestésicos generales

44. La hipotermia moderada es
La hipotermia moderada es
neuro
neuro-
-protectora en el TBI.
protectora en el TBI.
•
• INTERNATIONAL
INTERNATIONAL
JOURNAL OF
JOURNAL OF
EXPERIMENTAL
EXPERIMENTAL
PATHOLOGY 88,
PATHOLOGY 88,
1
1–
–7, 2007.
7, 2007.
1
1–
–7, 2007.
7, 2007.
•
• Motor
Motor
impairment and
impairment and
neuronal damage
neuronal damage
following
following
hypothermia in
hypothermia in
tropical
tropical
amphibians.
amphibians.

45. Evolución conceptual
1) Histología: Gracias a la coloración
de argéntica descubierta por Camilo
Golgi y al trabajo arduo de Santiago
Ramón y Cajal tenemos el
Ramón y Cajal tenemos el
conocimiento morfológico sobre el
soma, dendritas, axones y sinapsis

46. 2) Neurofisiólogos como LUIGI GALVANI que
hace 200 años mostró la naturaleza eléctrica de
las contracciones musculares.
3) Farmacólogos como Claude Bernard, Paul
Ehrlich and John Langley quienes demostraron
Ehrlich and John Langley quienes demostraron
que las drogas interactúan con sitios
específicos, hoy llamados receptores.

47. Aspectos notorios de la organización neuronal
 1) La señal neuronal es estereotípica.
 2) Las neuronas están interconectadas.
 3) Diferentes patrones de interconexión se
relacionan con los diferentes tipos de
comportamiento.
comportamiento.
 4) La neurona y sus interconexiones son
modificadas por la experiencia.

48. El sistema nervioso tiene dos clases de células
 1) Célula nerviosa: Soma, dendritas, axones y
terminal presináptico.
 El soma es a menudo triangular o piramidal en
forma. El soma salen las dentritas y el axón que
puede llagar a tener hasta 1 M de longitud. El es
puede llagar a tener hasta 1 M de longitud. El es
la unidad conductora que transmite el potencial
de acción. El potencial de acción se origina en
la base del soma (zona integradora o Trigger
Zone) una vez que se alcanza el umbral de
excitación.

49.  Las axones carecen de ribosomas, por lo tanto, no
pueden sintetizar nuevas proteínas. Las
macromoléculas son sintetizadas en el soma y se
mueven hasta el terminal sináptico por un proceso
llamado TRANSPORTE AXONAL.
 Los axones están rodeados de una grasa aislante
llamada MIELINA. Esta es esencial para
llamada MIELINA. Esta es esencial para
conducción de alta velocidad. Esta vaina de
mielina es formada por las células gliares y se
interrumpe en los nódulos de Ranvier (Louis
Antonie Ranvier).

50.  Los axones cerca del final se ramifican y
presentan un engrosamiento denominado
TERMINAL PRESINÁPTICO. Una neurona se
puede comunicar con las dentritas, o soma de
otra neurona a través de la SINÁPSIS. El
espacio que separa una célula pre-sináptica de
la post-sináptica se denomina HENDIDURA
SINÁPTICA. La estructura de la neurona
SINÁPTICA. La estructura de la neurona
comenzó a ser clara después de 1873 cuando
Camilo Golgi introdujo la técnica de
impregnación con la plata (Ag). La Ag por una
razón desconocida impregna al 1% de las
neuronas dejando lo demás sin colorear.

51. Tipos de Neuronas

52. Tipos de Células Gliares

53. Células Gliares
 Glia significa “Glue” o “pega”.
 Existe de 10 a 50 veces mas Glia que
Neuronas. Entre sus funciones están:
 1) Soporte de las neuronas.
 2) Forman mielina alrededor de los axones. Se denominan:
Oligodendrocitos (cubren hasta 15 axones) las del SNC y Schwann
(cubren sólo un axón) en el SNP.
(cubren sólo un axón) en el SNP.
 3) Remueven K+ extracelular (astrocitos) y neurotransmisores como
el Glutamato.
 4) Envuelven los capilares (astrocitos) y forman la Barrera
Hematoencefálica.
 5) Cumplen funciones nutritivas de los nervios a través de Gap
Junction (su déficit es la causa de distrofias musculares).
 6) Los astrocitos al estar interconectados a través de Gap Junction,
envían el exceso de K+ a zonas más distales

54. Receptores NMDA en la
mielina
 Excitatory Glycine Responses of
CNS Myelin Mediated by
NR1/NR3 “NMDA” Receptor
Subunits
Subunits
 Juan C. Pina-Crespo et al.
NMDA receptors are typically excited
NMDA receptors are typically excited
by a combination of glutamate and
by a combination of glutamate and
glycine. Here we describe excitatory
glycine. Here we describe excitatory
responses in CNS myelin
responses in CNS myelin
that are gated by a glycine agonist
that are gated by a glycine agonist
alone and mediated by NR1/NR3
alone and mediated by NR1/NR3
“NMDA receptor” subunits. Response
“NMDA receptor” subunits. Response

56. Componentes funcionales de
una neurona

57. Características de los
Potenciales

58. Secuencia de signos eléctricos hasta
producir una acción refleja.

59. Inhibiciones Feed Forward y Feed Back

60. NEURONA
NEURONA
DENDRITAS
DENDRITAS
cuerpo neuronal
cuerpo neuronal
núcleo
núcleo
CONO AXÓNICO
CONO AXÓNICO
DENDRITAS
DENDRITAS
celulípetas
celulípetas
RAMAS COLATERALES
RAMAS COLATERALES
TELODENDRÓN
TELODENDRÓN
CONO AXÓNICO
CONO AXÓNICO
AXÓN
AXÓN
celulífugo
celulífugo

61. Sinapsis
Sinapsis
Son zonas de unión entre las
Son zonas de unión entre las
neuronas: con una neurona, con un
neuronas: con una neurona, con un
receptor o un efector
receptor o un efector.
.
neuro
neuro-
-muscular
muscular
(neurona
(neurona-
- fibra muscular)
fibra muscular)
placa motora
placa motora
neuro
neuro-
-neuronal
neuronal
(
(axodendríticas
axodendríticas,
,
axosomáticas
axosomáticas y
y
axoaxónicas
axoaxónicas)
)
neuro
neuro-
-epitelial
epitelial
(neurona
(neurona-
-receptor)
receptor)
estímulo:
estímulo:
subumbral
subumbral. umbral,
. umbral,
supraumbral
supraumbral)
)
PA
PA

62. NEUROTRANSMISOR
NEUROTRANSMISOR
EXCITATORIO
EXCITATORIO
EXCITATORIO
EXCITATORIO
Acetilcolina
Acetilcolina
Adrenalina
Adrenalina
Noradrenalina
Noradrenalina
INHIBITORIO
INHIBITORIO
GABA
GABA

63. N
N
Ca
Ca
+
+
+
+
C
C
+
+ Ca
Ca
+
+
-
-
TERMINAL
TERMINAL
PRESINÁPTICA
PRESINÁPTICA
TERMINAL
TERMINAL
PRESINÁPTICA
PRESINÁPTICA
PA
PA
PA
PA
PPSI
PPSI
PPSE
PPSE
N
N
a
a K
K
+
+
C
C
l
l
-
-
TERMINAL
TERMINAL
PROSTSINÁPTICA
PROSTSINÁPTICA
PA
PA
K
K+
+
tipos de sinapsis según el neurotransmisor
tipos de sinapsis según el neurotransmisor
A
A
-
-
A
A
-
-

66. Conceptos Generales
Célula muscular
esquelética es fibra
cilíndrica.
Corte transversal:
Corte transversal:
cientos de miofibrillas
citoplasma: gotas de
grasa
y glucógeno,
mitocondrias, sistema
de membranas,
túbulos, filamentos

67. Músculo Esquelético
 En el interior de las células musculares
encontramos el sarcoplasma.
 En el interior del sarcoplasma están las
miofibrillas, las que a su vez contienen a
los miofilamentos.
Los miofilamentos son de 2 tipos :
 Los miofilamentos son de 2 tipos :
- Gruesos, o de miosina.
- Delgados, o de actina
* Los músculos se insertan finalmente en
tejido óseo a través de Tendones, los
cuales son estructuras fibrosas y elásticas,
pero no excitables.

68. Sarcómero
Unidad contractil
repetitiva, con
patrón de
bandas y líneas
que dá
aspecto estriado a
aspecto estriado a
célula
muscular.
Formado por
filamentos:
gruesos (miosina)
delgados (actina)

75. Fisiología Muscular
•
• Dinámica de la contracción muscular:
Dinámica de la contracción muscular:
•
• El
El potencial
potencial de
de acción
acción viaja
viaja por
por la
la fibra
fibra eferente
eferente motora
motora hacia
hacia la
la
juntura
juntura neuromuscular
neuromuscular (centro
(centro de
de fibra
fibra muscular)
muscular).
.
•
• Cada
Cada axón
axón eferente,
eferente, se
se divide
divide en
en varios
varios cientos
cientos de
de ramas
ramas que
que
activaran
activaran cada
cada una
una de
de las
las fibras
fibras musculares
musculares.
.
•
• Se
Se produce
produce la
la apertura
apertura de
de canales
canales de
de Na
Na+
+ (ingresa
(ingresa a
a la
la célula
célula
muscular)
muscular) por
por estimulación
estimulación química
química con
con Acetilcolina
Acetilcolina ACh
ACh a
a nivel
nivel
sináptico
sináptico.
.
sináptico
sináptico.
.
•
• Vm
Vm >=
>= -
-50
50mv
mv →
→ Pot
Pot.
. de
de Acción
Acción Muscular
Muscular.
. Una
Una serie
serie de
de túbulos
túbulos
(llamados
(llamados T),
T), se
se encargan
encargan de
de difundir
difundir dicho
dicho potencial
potencial a
a toda
toda la
la
fibra
fibra muscular
muscular.
.

76. Fisiología Muscular
•
• Dicho
Dicho potencial
potencial de
de acción
acción muscular
muscular provoca
provoca apertura
apertura de
de
canales
canales de
de Ca++
Ca++ que
que ingresa
ingresa y
y baña
baña a
a cada
cada una
una de
de las
las
miofibrillas
miofibrillas.
. El
El ion
ion Ca++
Ca++ es
es clave
clave en
en el
el acoplamiento
acoplamiento que
que
produce
produce la
la contracción
contracción.
.
•
• Luego
Luego la
la bomba
bomba de
de Ca++
Ca++ regresa
regresa dicho
dicho ion
ion a
a sus
sus valores
valores
normales
normales para
para la
la distensión
distensión.
.
•
• Proceso
Proceso de
de recuperación
recuperación del
del equilibrio
equilibrio similar
similar al
al que
que
•
• Proceso
Proceso de
de recuperación
recuperación del
del equilibrio
equilibrio similar
similar al
al que
que
ocurría
ocurría en
en la
la neurona
neurona.
.

78. Funcionamiento
Músculo Esquelético
 Se genera un potencial de acción que desencadena la
transmisión de un impulso nervioso a través de una motoneurona
(30 – 100 metros/segundo).
 Este impulso nervioso alcanza la placa motora
neuromuscular………se libera acetilcolina (neurotransmisor) la
cual alcanza los receptores específicos en el lado muscular de la
placa ; en esta etapa se produce un retardo fisiológico (retardo
sináptico) en la conducción del impulso nervioso, del orden de los
0,5 milisegundos.
0,5 milisegundos.
 El estímulo de los receptores de acetilcolina genera un nuevo
potencial de acción (PA) en el músculo el que provoca la
contracción de dicho músculo.
 Si no existe otro PA, a la contracción le sigue una fase de
relajación.
 A esta secuencia de un estimulo y una contracción la
llamamos CONTRACCIÓN O SACUDIDA SIMPLE !!!

79. Unión Neuromuscular
 Cuando consideramos condiciones
exclusivamente fisiológicas, la contracción del
músculo se produce únicamente debido a un
impulso nervioso !!!
 Este impulso o PA llega al sector presináptico de
Este impulso o PA llega al sector presináptico de
la unión neuromuscular.
 La unión neuromuscular es una Sinapsis
Colinérgica.
 Recibe el nombre de placa motora terminal o
placa motora a secas.
 Es una sinapsis exclusivamente excitatoria, es
decir, solo genera potenciales excitatorios
postsinápticos (PEPS)

80. Placa Terminal

81. Unión Neuromuscular

82. El Sarcoplasma
 Difiere de otras células por la presencia
en él de una proteína con capacidad de
fijar el oxígeno transportado por la sangre
(mioglobina) y que confiere a la fibra su
característica coloración roja. La fibra
característica coloración roja. La fibra
muscular, además, tiene capacidad de
almacenar hidratos de carbono en forma
de glucógeno

83. El sarcómero
Unidad Funcional Músculo Esquelético
Unidad Funcional Músculo Esquelético
Características Estriadas
Características Estriadas
Origen contracción muscular
Origen contracción muscular
Formado por proteínas contráctiles:
Formado por proteínas contráctiles:
ACTINA (filamentos delgados)
ACTINA (filamentos delgados)
MIOSINA (filamentos gruesos)
MIOSINA (filamentos gruesos)
1:
1: Sarcomero
Sarcomero
2: Bandas I
2: Bandas I-
-Actina
Actina
3: Banda A
3: Banda A-
-Miosina
Miosina
4: Disco Z
4: Disco Z
5: Filamento delgado
5: Filamento delgado
MIOSINA (filamentos gruesos)
MIOSINA (filamentos gruesos)
5: Filamento delgado
5: Filamento delgado
6: Filamento Grueso
6: Filamento Grueso

86. 
El mecanismo contráctil depende de 4 proteínas:
El mecanismo contráctil depende de 4 proteínas:
Actina
Actina (filamentos delgados),
(filamentos delgados), Miosina
Miosina (filamentos
(filamentos
gruesos),
gruesos), troponina
troponina y
y tropomiosina
tropomiosina (reguladoras)
(reguladoras)

87. La contracción
muscular
Claves:
Claves:
CALCIO
CALCIO
ATP
ATP
Suma de
Suma de sarcómeros
sarcómeros=contracción
=contracción

91. Musculo
Musculo liso
liso

92. Musculo liso
 Forma paredes de los órganos
 Involuntario
 Potencial de membrana de -50mV
Se contrae bajo diferentes estímulos sin
 Se contrae bajo diferentes estímulos sin
inervación

93. Morfología
 No presenta
estrías
 No tiene lineas Z
 Pocas
mitocóndrias
mitocóndrias
 No presenta
troponina
 Presenta
tropomiosina
GANONG, Willian F., Fisiología Humana
GANONG, Willian F., Fisiología Humana
20ª edición
20ª edición

94. Contracción
 Calmodulina, no troponina C
 Ca+2 procedente del LEC.
 Mecanismo puente de aldama o
 Mecanismo puente de aldama o
cerrojo para los puentes.
 Contracción sostenida con poco
gasto de energía.
 Relajación disosiación del
complejo Ca+2-calmodulina.
GUYTON, Arturh C., Fisiología Médica 11ª
GUYTON, Arturh C., Fisiología Médica 11ª
edición
edición

95. Relajación
Disminución de la [Ca2+] Intracelular
Disminución de la [Ca2+] Intracelular
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Na+
Na+
Ca2+
Ca2+
Na+
Na+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Citosol
Citosol
Disminución de la [Ca2+] Intracelular
Disminución de la [Ca2+] Intracelular
PMCA
PMCA
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+ SR
SR
Ca2+
Ca2+
SERCA
SERCA
Ca2+
Ca2+
Na+
Na+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
RyR
RyR
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
IP3R
IP3R
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Na+
Na+ Ca2+
Ca2+

96. Musculo cardiaco
Musculo cardiaco

97. Las células musculares cardíacas constituyen
Las células musculares cardíacas constituyen el 75% del
el 75% del
volumen total del corazón, siendo los componentes
volumen total del corazón, siendo los componentes
principales de los
principales de los miocitos
miocitos las
las miofibrillas
miofibrillas y en un menor
y en un menor
porcentaje las
porcentaje las mitocondrias.
mitocondrias.
El resto de los componentes son:
El resto de los componentes son: el sistema T, el retículo
el sistema T, el retículo
sarcoplásmico
sarcoplásmico, el núcleo, el
, el núcleo, el sarcoplasma
sarcoplasma,
, el sarcolema y
el sarcolema y
los lisosomas.
los lisosomas.

98. Es
Es la
la membrana
membrana celular
celular de
de la
la fibra
fibra muscular
muscular.
. Ella
Ella se
se invagina
invagina
en
en el
el interior
interior celular
celular para
para tomar
tomar más
más contacto
contacto con
con las
las
miofibrillas
miofibrillas,
, formando
formando una
una red
red de
de paredes
paredes gruesas
gruesas que
que recibe
recibe
el
el nombre
nombre de
de túbulos
túbulos T
T.
.
sarcolema
sarcolema
En
En sectores
sectores del
del túbulo
túbulo T
T muy
muy dilatados
dilatados que
que
toman
toman estrecha
estrecha relación
relación con el
con el retículo
retículo
endoplásmatico
endoplásmatico penetra
penetra el
el potencial
potencial de
de
acción
acción que
que provocará
provocará la
la liberación
liberación
de
de calcio
calcio necesaria
necesaria para
para la
la contracción
contracción
muscular.
muscular.

99. Excitabilidad
Excitabilidad : La excitabilidad es una propiedad común de las
: La excitabilidad es una propiedad común de las neuronas
neuronas y la
y la
células musculares. Es la capacidad de las células de transmitir un
células musculares. Es la capacidad de las células de transmitir un potencial de
potencial de
acción.
acción.
Automatísmo
Automatísmo:
: El corazón genera los impulsos que producen su contracción. El
El corazón genera los impulsos que producen su contracción. El
El miocardio es un tejido excitable y
El miocardio es un tejido excitable y
presenta 4 propiedades
presenta 4 propiedades
fundamentales:
fundamentales:
Automatísmo
Automatísmo:
: El corazón genera los impulsos que producen su contracción. El
El corazón genera los impulsos que producen su contracción. El
automatismo es una propiedad intrínseca del corazón modulada por factores
automatismo es una propiedad intrínseca del corazón modulada por factores
extrínsecos como la inervación vegetativa, hormonas, iones, temperatura.
extrínsecos como la inervación vegetativa, hormonas, iones, temperatura.
Conducción de impulsos : Los impulsos generados por el
Conducción de impulsos : Los impulsos generados por el nodo
nodo sinoatrial
sinoatrial son
son
conducidos por medio del
conducidos por medio del Sistema de conducción eléctrica del corazón. El
Sistema de conducción eléctrica del corazón. El
dromotropismo
dromotropismo indica la capacidad del miocardio para conducir estos impulsos.
indica la capacidad del miocardio para conducir estos impulsos.
Contractilidad:
Contractilidad: La contractilidad del miocardio indica el grado de
La contractilidad del miocardio indica el grado de fuerza
fuerza que
que
este puede ejercer para vencer la
este puede ejercer para vencer la resistencia vascular.
resistencia vascular.

100. Fibras de miocardio
 Músculo cardiaco:
 Es estriado
 Las fibras se dividen y se
conectan
 Tienen filamentos de actina
y de miosina
Discos
Discos
intercalares
intercalares
y de miosina
 Discos intercalares:
 Membranas celulares que
separan entre sí a las
células
 Funciona como un sincitio
 Resistencia eléctrica:
• 1/400 de la membrana
celular
Guyton & Hall, Fisiología Médica

101. Fibras de miocardio
 Las membranas celulares se
funden entre sí: uniones
comunicantes o de paso.
 Los iones se mueven sin dificultad
 Los iones se mueven sin dificultad
de una célula a otra a través de los
discos intercalados
 Cuando una fibra se excita, el
potencial viaja por todas las
demás: SINCITIO.
 Auricular y Ventricular
Guyton & Hall, Fisiología Médica

102. Potenciales de acción
del músculo cardiaco
 Potencial de membrana en
reposo: -85 a -90 mV
 -90 a -100 mV en las fibras de
Purkinje
 Después de la espiga la
membrana permanece
membrana permanece
despolarizada durante: 0.2 se
en las aurículas o 0.3 en los
ventrículos (meseta)
 Repolarización abrupta
 La contracción dura 3 a 5
veces más que en el músculo
esquelético
Guyton & Hall, Fisiología Médica

103. Potenciales de acción
del músculo cardiaco
 En el m. esquelético la
contracción inicia con la
apertura brusca de los canales
rápidos del sodio, por una
diezmilésima de segundo y se
cierran abruptamente.
cierran abruptamente.
 En el m. cardiaco inicia con la
apertura de los canales de
sodio y también de calcio.
 Los de calcio permanecen
abiertos décimas de segundo
permitiendo el paso al interior
de la célula de ambos iones
(meseta).
Guyton & Hall, Fisiología Médica

104. Acoplamiento
excitación-contracción
 De la membrana el potencial se propaga hacia
el interior de la fibra mediante los túbulos T que
activan al retículo sarcoplásmico
Salen grandes cantidades de calcio hacia el
 Salen grandes cantidades de calcio hacia el
sarcoplasma, catalizan las reacciones químicas
que deslizan los filamentos de actina y miosina:
contracción muscular
Guyton & Hall, Fisiología Médica

105. Duración de la
contracción
 Se inicia la contracción unos
milisegundos después de que
inicia el potencial de acción y sigue
hasta unos milisegundos después
hasta unos milisegundos después
de que termina el potencial
 Músculo auricular: 0.2 seg
 Músculo ventricular: 0.3 seg
Guyton & Hall, Fisiología Médica

106. MITOCONDRIAS
MITOCONDRIAS
AXÓN
AXÓN
NEURONA
NEURONA
MOTORA
MOTORA
NEUROTRANSMISOR
NEUROTRANSMISOR
SINAPSIS NEUROMUSCULAR
SINAPSIS NEUROMUSCULAR
Ca
Ca+
+
PLACA
PLACA
MOTORA
MOTORA
FIBRAS
FIBRAS
MUSCULARES
MUSCULARES
RECEPTORES
RECEPTORES
DEL
DEL
NEUROTRANSMISOR
NEUROTRANSMISOR
P
P P
P M
M
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
+
+
+
+
+
+ +
+

107. Línea Z
Línea Z
Línea Z
Línea Z Línea Z
Línea Z
Filamentos gruesos
Filamentos gruesos
(
(miosina
miosina)
)
Banda I
Banda I
Banda A
Banda A
Banda
M
Banda
M
SARCÓMERA
SARCÓMERA
UNIDAD CONTRÁCTIL
UNIDAD CONTRÁCTIL
Filamentos delgados
Filamentos delgados
(
(actina
actina)
)
Banda I
Banda I
Banda A
Banda A
Banda
M
Banda
M
En la contracción muscular intervienen las
En la contracción muscular intervienen las
mitocondrias, el retículo
mitocondrias, el retículo sarcoplasmático
sarcoplasmático y las
y las
membranas celulares.
membranas celulares.