Curso de Fisiología y Biofísica 2003. Carril C. TRABAJO EN MESA

Curso de Fisiología y Biofísica 2003.
Carril C.
FISIOLOGÍA Y BIOFÍSICA DEL SISTEMA NERVIOSO.
TRABAJO EN MESA
Actividad N 1. Compartimientos líquidos intracraneanos. Barreras. Introducción al estudio de los
fenómenos bioeléctricos.
• En el siguiente esquema indique las diferencias que encuentra entre capilares sistémicos y de cerebro
separándolas en anatómicas, histológicas, fisiológicas:
• En el siguiente gráfico se observa qué sucede con las concentraciones de K+ cuando se inyecta una
solución de KCl en la aorta en el fluido extracelular de la corteza cerebral (C), el músculo del cuello
(M) y en el seno sagital (S):
Conteste si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos, justificando en ambos casos su respuesta:
1
• Los iones como el K+ atraviesan la barrera hematoencefálica por ser solubles en lípidos
• El gráfico representa una corteza cerebral con sus propiedades de transporte alteradas
• El potasio difunde más lentamente en el músculo que en la corteza y por lo tanto su concentración
aumenta.
• la concentración de K+ en la corteza cerebral se mantiene constante debido a la gran resistencia que
le ofrece la barrera hematoencefálica
• En la tabla se indican las concentraciones iónicas intracelulares células musculares de mamífero y el
medio que las rodea (extracelular). Calcule cuál es el potencial de equilibrio para cada ion. Analice
los resultados. ¿Qué iones están en equilibrio para un valor de Vm de −90 mV? Considere la
temperatura de 37 ºC.
Ion
[Ion]ext (mEq/l)
[Ion]int (mEq/l)
Eion (mV)
El ion se mueve
hacia
Na+
145
12
K+
4
155
Ca2+
1.5
10−4
Cl−
123
4.2
• La siguiente figura muestra la relación entre la [K+]e y el potencial de membrana de una fibra
muscular. Los círculos indican los valores experimentales y las líneas continuas la relación teórica
para las ecuaciones indicadas en el interior de la figura. Responda:
• ¿Qué sucede a altas concentraciones de K+? ¿Cómo lo explica?
• ¿Encuentra diferencias a lo observado a bajas concentraciones de K+?
• Si la concentración intracelular de K+ en células de la glía es 150 mEq.L−1 y la extracelular es de 5
mEq.L−1. Calcule el potencial Nernst de ese ion. En estas células el Vm coincide con este valor. ¿Por
qué?
• En una célula se inhibió la síntesis de ATP y al cabo de cierto tiempo se midió la diferencia de
potencial observándose un valor fijo. Discuta la evolución del sistema. Cómo se define ese valor?
• Si una célula excitable presenta la composición iónica intracelular y extracelular del medio que la
circunda de acuerdo a los datos de la siguiente tabla:
INTERIOR
EXTERIOR
(mEq/l)
(mEq/l)
2
Na+
10
K+
100
Cl−
5
Considere T= 20 C
140
5
120
• Calcule el potencial Nernst para las tres especies iónicas indicadas.
• Calcular Vm de acuerdo a la ecuación de Goldman Hodgkin y Katz considerando que la relación
entre las permeabilidades son: para Na+ 0,03 (siendo 1 para el K+ y el Cl−)
• Calcule Vm de acuerdo a la ecuación de Goldman Hodgkin y Katz considerando que la relación entre
las permeabilidades son: para Na+ 10 (siendo 1 para el K+ y el Cl−)
• Qué conclusiones puede sacar?
Práctica con Computadora
Ingrese al programa MEMPOT
Siga las instrucciones que le muestra la pantalla:
Presione n para no recibir más instrucciones
Presione r para ingresar a las mediciones de potencial de membrana
Presione la barra espaciadora para avanzar
Ingrese un valor para la concentración de potasio de acuerdo a la siguiente tabla y mida el potencial de
membrana de las cinco células que se muestran en la pantalla y luego anote en la tabla el valor
promedio de potencial de membrana con el error (SEM) y el número de células que se promediaron.
Repítalo para las otras concentraciones de K+.
[K]e
1
5
10
100−
Vm
SEM
n
Salga del experimento con la tecla (escape) y pase a graficar los datos. Una vez que todos los datos
hayan sido graficados ajuste una curva probando varias alternativas de la relación PNa/PK para
observar cuál es la opción que mejor ajusta.
Conteste las siguientes preguntas
• Compare lo visto en este ejercicio con el ejercicio número 4 de esta misma guía
• ¿Por qué los valores de Vm para una misma concentración no son exactamente iguales?
• ¿Qué es el SEM?
• ¿Qué valores de la relación PNa/PK esperaría en reposo? ¿Coincide con lo observado?
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