Este documento describe los canales iónicos y el potencial de acción a nivel celular. Explica que los canales iónicos controlan la selectividad y conductancia de las membranas y pueden ser activados por voltaje. Luego describe cómo Hodgkin, Huxley y Eccles estudiaron los mecanismos iónicos subyacentes al potencial de acción usando la técnica de fijación de voltaje. Finalmente, explica cómo el potencial de acción emerge de aumentos secuenciales en la conductancia de sodio y potasio dependientes de volta

1. SEÑALES ELECTRICAS:
CANALES IONICOS
ACTIVADOS POR VOLTAJE
CANALES IONICOS
• selectividad
• conductancia
• “gating”
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2. CANALES IONICOS
selectividad, conductancia
CANALES IONICOS
registros de canal único
Sakmann &
Neher’s
Premio Nobel 1991
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3. Patch Clamp
cell attached
whole cell
inside out outside out
CANALES IONICOS
registros de canal único
conductancia del canal
∆V = RI
∆V = I/G
G = I/∆V
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4. CANALES IONICOS
conductancia, “gating”
corriente macroscópica
corriente microscópica
CANALES IONICOS
canales voltaje-dependientes
∆Vm
sensor de voltaje
inactivación
teoría del balero
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5. Las neuronas transmiten señales electricas a lo largo de sus proyecciones,
pero la señal decae a medida que avanza en el espacio.
SEÑALES ELECTRICAS:
POTENCIAL DE ACCION
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6. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1963
"for their discoveries concerning the ionic mechanisms involved in
excitation and inhibition in the peripheral and central portions of
the nerve cell membrane"
Sir John Carew Eccles Alan Lloyd Hodgkin Andrew Fielding Huxley
POTENCIAL DE ACCION
Respuestas pasivas versus respuestas activas.
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7. POTENCIAL DE ACCION
Respuestas pasivas versus respuestas activas.
POTENCIAL DE ACCION
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8. POTENCIAL DE ACCION
Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Medición de las corrientes generadas por cambios en el
potencial de membrana, dejando la variable potencial fija.
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9. Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp)
Convención:
+
corriente positiva
POTENCIAL DE ACCION
análisis de las corrientes fijando el voltaje
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10. POTENCIAL DE ACCION
Reemplazando el sodio
externo por un catión no
permeante se elimina la
corriente entrante temprana
POTENCIAL DE ACCION
Restando las corriente
tardía a la total se puede
despejar la dinámica de la
corriente temprana.
I = g.V
Conociendo I y V puedo
calcular g.
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11. POTENCIAL DE ACCION
El potencial de acción resulta de un
aumento en la conductancia a Na+
dependiente de voltaje, seguida de
un aumento en la conductancia a K+
dependiente de voltaje.
POTENCIAL DE ACCION
análisis en fijación de voltaje
bloqueante de
canales de Na+
voltaje-dependientes
bloqueante de
canales de K+
voltaje-dependientes
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12. POTENCIAL DE ACCION
POTENCIAL DE ACCION
En diferentes células el potencial de acción exhibe
diferentes características dinámicas.
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13. POTENCIAL DE ACCION
Fases del potencial de acción.
CANALES DE SODIO VOLTAJE DEPENDIENTES
Inactivación en función del tiempo
corriente macroscópica
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14. POTENCIAL DE ACCION
Período refractario relativo y absoluto
EXCITABILIDAD CELULAR
Codificación de señales en patrón de disparos
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15. EXCITABILIDAD CELULAR
Cada célula presenta propiedades de excitabilidad diferentes
PROPAGACION DE SEÑALES
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16. PROPAGACION DE POTENCIALES DE ACCION
En axones o fibras musculares los potenciales de acción pueden
propagarse en ambos sentidos.
MIELINA
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17. PROPAGACION DE POTENCIALES DE ACCION
Propagación saltatoria
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18. Registro de la actividad de neuronas en el sistema nervioso
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19. Registro de la actividad de
neuronas en el sistema nervioso
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20. 20