SEÑALES ELECTRICAS: POTENCIAL DE ACCION Las señales eléctricas deben alcanzar grandes distancias en el sistema nervioso y sin embargo las señales pasivas decaen drásticamente en el espacio 1 Potencial de Acción: la señal autoregenerativa Potencial de Acción: la señal autoregenerativa 2 Bernstein theory (1902): el potencial de acción se debe a un cortocircuito momentáneo en la membrana. Julius Bernstein Alemania, 1830-1917 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 3 calamar, Loligo 4 POTENCIAL DE ACCION En diferentes células el potencial de acción exhibe diferentes características dinámicas. POTENCIAL DE ACCION Fases del potencial de acción. +40 mV -70 mV 5 En reposo: [ion]i Gion [ion]o Eion [Na+] 10 120 + 62 mV [K+] 140 4 - 90 mV 2 +190 mV - 85 mV [Ca+] 0,00001 [Cl-] 4 120 [A-] 140 0 POTENCIAL DE ACCION La amplitud del potencial de acción es una función de [Na+]o. 6 Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp) Medición de las corrientes generadas por cambios en el potencial de membrana, dejando la variable potencial fija. Tecnica: fijación de voltaje (voltage clamp) Convención: + corriente positiva 7 POTENCIAL DE ACCION análisis de las corrientes fijando el voltaje POTENCIAL DE ACCION análisis de la corriente ante bloqueantes de los canales de Na + y K+ corriente de K+ corriente de Na+ TTX: bloqueante de canales de Na+ voltaje-dependientes TEA: bloqueante de canales de K+ voltajedependientes 8 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. CANALES IONICOS • selectividad • compuerta • sensor 9 CANALES DE SODIO VOLTAJE DEPENDIENTES Inactivación en función del tiempo cerrado abierto inactivo cerrado corriente macroscópica CANAL DE SODIO canales sensibles al voltaje transmembranal y al tiempo 10 CANAL DE SODIO CANALES IONICOS registros de canal único Sakmann & Neher s Premio Nobel 1991 11 Patch Clamp cell attached inside out whole cell CANALES IONICOS Canales sensibles al voltaje y al tiempo corriente macroscópica inactivación corriente microscópica 12 POTENCIAL DE ACCION POTENCIAL DE ACCION Período refractario relativo y absoluto 13 PROPAGACION DE SEÑALES Propagación pasiva y activa PROPAGACION DE SEÑALES Propagación punto a punto y saltatoria 14 PROPAGACION DE POTENCIALES DE ACCION Axones mielínicos. Propagación saltatoria MIELINA 15 EXCITABILIDAD CELULAR Cada célula presenta propiedades de excitabilidad diferentes 16