Fisiología del tejido excitable I

Musical Insights

26 Jul 202215:09

Summary

TLDREl video trata sobre la fisiología de los tejidos excitables, como los nervios y músculos, explicando cómo responden a estímulos a través de la diferencia de concentración de iones en la membrana celular. Se detalla el potencial de reposo, el potencial de acción y los mecanismos de difusión de iones como sodio, potasio, calcio y cloro. Además, se explica el proceso de despolarización y repolarización, el umbral de excitabilidad, la hiperpolarización y cómo la célula reacciona ante los estímulos siguiendo la ley del todo o nada.

Takeaways

⚡ Las células excitables pueden responder a estímulos mediante la modificación instantánea de su medio, lo cual incluye neuronas y músculos.
🧠 Las neuronas tienen una estructura especializada que incluye vainas de mielina, fundamentales para la transmisión de impulsos eléctricos.
🔋 El potencial de reposo de la membrana es generado por la diferencia en las concentraciones de iones, como sodio, potasio, calcio y cloro, entre el interior y exterior de la célula.
⚖️ El potencial de reposo en una célula está típicamente entre -60 y -90 milivoltios debido a una mayor concentración de iones negativos dentro de la célula.
🌀 El potencial de difusión es la diferencia de potencial generada cuando los iones se mueven a favor de su gradiente de concentración.
📈 El potencial de acción se desencadena cuando un estímulo abre los canales de sodio, permitiendo la entrada de sodio a la célula, lo que despolariza la membrana.
🔄 Durante un potencial de acción, el sodio entra en la célula, lo que hace que el interior se vuelva más positivo, hasta alcanzar un pico de +30 milivoltios.
🔑 El umbral es el valor mínimo que debe alcanzarse para que se dispare un potencial de acción; si no se llega a este umbral, no ocurre la acción.
💥 La ley del todo o nada indica que una vez alcanzado el umbral, se genera un potencial de acción completo; si no, no ocurre nada.
🔒 Después del potencial de acción, hay un período refractario durante el cual la célula no puede responder a nuevos estímulos.

Q & A

¿Qué es el potencial de reposo en una célula?
-El potencial de reposo es la diferencia de cargas a través de la membrana celular cuando la célula no está excitada, generalmente entre -60 y -90 milivoltios. Esto ocurre debido a la distribución desigual de iones como sodio, potasio, cloro y calcio dentro y fuera de la célula.
¿Qué ocurre cuando se activa un potencial de acción?
-Cuando se activa un potencial de acción, los canales de sodio dependientes de voltaje se abren, permitiendo que el sodio entre en la célula, lo que provoca una despolarización de la membrana celular. Esto cambia el potencial de membrana de negativo a positivo, alcanzando hasta +30 milivoltios.
¿Cómo se define el umbral del potencial de acción?
-El umbral del potencial de acción es el nivel mínimo de estímulo necesario para desencadenar un potencial de acción. Si el estímulo no alcanza este umbral, no se producirá un potencial de acción.
¿Qué sucede durante la fase de repolarización?
-Durante la fase de repolarización, los canales de potasio dependientes de voltaje se abren, permitiendo que el potasio salga de la célula. Esto restaura el potencial negativo de la membrana, devolviendo la célula a su estado de reposo.
¿Qué es la hiperpolarización?
-La hiperpolarización ocurre cuando la membrana se vuelve más negativa de lo normal después de un potencial de acción, debido a la salida continua de iones de potasio. En este estado, la célula es menos sensible a nuevos estímulos.
¿Qué es el período refractario?
-El período refractario es el tiempo durante el cual la célula no puede responder a un nuevo estímulo después de un potencial de acción. Esto asegura que los potenciales de acción no se superpongan y se propaguen correctamente a lo largo de la membrana.
¿Qué se entiende por difusión de iones a través de la membrana celular?
-La difusión de iones a través de la membrana celular ocurre cuando los iones se mueven a favor de su gradiente de concentración. Esto puede generar una diferencia de potencial a través de la membrana si hay un movimiento neto de cargas eléctricas.
¿Cómo contribuyen las concentraciones de sodio y potasio al potencial de reposo?
-El sodio está más concentrado fuera de la célula, mientras que el potasio está más concentrado dentro. Esta distribución desigual de iones, mantenida por la bomba de sodio-potasio, es crucial para establecer y mantener el potencial de reposo.
¿Qué es la ley del 'todo o nada' en relación con el potencial de acción?
-La ley del 'todo o nada' establece que, si un estímulo alcanza el umbral, se disparará un potencial de acción completo. Si no alcanza el umbral, no se producirá ningún potencial de acción.
¿Qué papel juegan los canales dependientes de voltaje en la generación de un potencial de acción?
-Los canales dependientes de voltaje, especialmente los de sodio y potasio, son cruciales para la generación de un potencial de acción. Al abrirse y cerrarse en respuesta a cambios en el voltaje de la membrana, regulan la entrada y salida de iones que permiten la despolarización y repolarización de la célula.

Outlines

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⚡ Introducción a la fisiología del tejido excitable

Este párrafo introduce la fisiología del tejido excitable, explicando los dos tipos de tejidos excitables: el nervioso y el muscular. Ambos responden a estímulos específicos generando cambios en su medio ambiente, como la contracción muscular. También describe las neuronas y sus estructuras, como la vaina de mielina, y la importancia de la distribución de iones, lo que da lugar al potencial de reposo de la célula, generalmente entre -60 a -90 milivoltios, debido a la diferencia en concentraciones de iones entre el interior y el exterior de la célula.

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🔋 El potencial de reposo y su importancia

Aquí se explica el concepto del potencial de reposo, que es el estado estacionario de una célula cuando los iones están distribuidos de manera diferencial entre el interior y el exterior. Se destaca que el potencial de reposo es producto de las concentraciones de iones como sodio, potasio y cloro, y cómo su movimiento establece una diferencia de voltaje a través de la membrana celular. Este potencial de reposo es clave para la funcionalidad de las células excitables.

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📈 El proceso del potencial de acción

Se describe el proceso del potencial de acción, un fenómeno en el que los canales de sodio dependientes de voltaje se abren, permitiendo la entrada de sodio al interior de la célula, lo que causa una despolarización. Posteriormente, los canales de potasio se abren, permitiendo la salida de potasio y restaurando el potencial de reposo. Este proceso permite que la célula se despolarice y luego vuelva a su estado negativo, lo que es crucial para la transmisión de señales nerviosas.

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🔄 Restablecimiento del potencial de membrana

Este párrafo se enfoca en la fase de repolarización, cuando los canales de sodio se cierran y los de potasio se abren, lo que permite que el interior de la célula recupere su carga negativa. Además, se introduce el concepto de hiperpolarización, donde la célula se vuelve temporalmente más negativa que su potencial de reposo, lo que la hace menos excitada. Se menciona también el periodo refractario, cuando la célula no puede responder a nuevos estímulos hasta que se restablezca completamente el potencial de acción.

Mindmap

Keywords

💡Tejido excitable

El tejido excitable se refiere a células como las neuronas y las células musculares, que tienen la capacidad de responder a estímulos mediante cambios en su potencial de membrana. Estos cambios son clave para la transmisión de señales nerviosas o la contracción muscular, lo que se menciona al principio del video como parte fundamental de la fisiología celular.

💡Potencial de reposo

El potencial de reposo es la diferencia de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de una célula en estado de reposo, generalmente entre -60 y -90 milivoltios. En el video, se explica que este potencial está determinado por la concentración diferencial de iones como el sodio y el potasio a ambos lados de la membrana celular.

💡Iones

Los iones son átomos o moléculas cargadas que juegan un papel crucial en la creación de potenciales eléctricos en las células excitables. En el video, se mencionan los iones de sodio, potasio, calcio y cloro, que atraviesan la membrana celular y generan cambios en el potencial de acción y de reposo.

💡Potencial de acción

El potencial de acción es un cambio rápido y temporal en el potencial de membrana de una célula excitada que permite la transmisión de señales eléctricas. Este concepto es fundamental en el video, ya que describe cómo los canales de sodio y potasio permiten la propagación de impulsos nerviosos y la contracción muscular.

💡Canales dependientes de voltaje

Estos canales iónicos se abren o cierran en respuesta a cambios en el potencial eléctrico a través de la membrana celular. En el video, se explica cómo los canales de sodio y potasio dependientes de voltaje permiten el flujo de iones durante el potencial de acción, facilitando la despolarización y repolarización de la célula.

💡Despolarización

La despolarización es el proceso mediante el cual el interior de una célula se vuelve más positivo debido a la entrada de iones de sodio, reduciendo la diferencia de potencial. En el video, se menciona que la despolarización ocurre cuando se abren los canales de sodio y es un paso clave para la generación de un potencial de acción.

💡Repolarización

La repolarización es el proceso que sigue a la despolarización, donde la célula regresa a un estado más negativo, gracias a la salida de iones de potasio. Esto se describe en el video como un mecanismo necesario para restablecer el potencial de reposo después de un potencial de acción.

💡Hiperpolarización

La hiperpolarización ocurre cuando el potencial de membrana se vuelve más negativo que el potencial de reposo, lo que hace que la célula sea menos propensa a disparar otro potencial de acción. En el video, se explica que esto sucede debido a la salida excesiva de iones de potasio después de un potencial de acción.

💡Período refractario

El período refractario es un intervalo durante el cual una célula no puede generar otro potencial de acción, o lo hace con gran dificultad. En el video, se menciona que durante este período, la célula es incapaz de responder a nuevos estímulos, lo que garantiza que los potenciales de acción sean unidireccionales y bien controlados.

💡Umbral del potencial de acción

El umbral del potencial de acción es el nivel mínimo de despolarización necesario para desencadenar un potencial de acción. En el video, se explica que si un estímulo no alcanza este umbral, no se producirá un potencial de acción, destacando la importancia de la ley del 'todo o nada' en la excitabilidad celular.

Highlights

La fisiología del tejido excitable involucra células capaces de responder a estímulos y modificar su medio de forma inmediata.

El tejido excitable está compuesto por neuronas y músculos, que responden a la transmisión de información mediante la contracción o cambios eléctricos.

La neurona está rodeada por una membrana que contiene vainas de mielina, formadas por células de Schwann, cruciales para la conducción de impulsos.

La distribución iónica entre el interior y exterior de la célula genera el potencial de reposo, que varía entre -60 y -90 mV, debido a las concentraciones de sodio, potasio y cloro.

El potencial de difusión es la diferencia de potencial creada cuando los iones se mueven a favor de su gradiente de concentración, como el sodio y el potasio.

El potencial de acción es una respuesta estereotipada que involucra la apertura de canales de sodio y potasio, resultando en cambios en el potencial de membrana.

El estímulo provoca la apertura de canales de sodio, permitiendo su entrada a la célula, lo que cambia el potencial de la membrana.

Los canales de sodio dependientes de voltaje se abren cuando el potencial de membrana alcanza un umbral específico, permitiendo una mayor entrada de sodio.

El potencial de acción alcanza un valor máximo positivo de +30 mV antes de que los canales de sodio se cierren y los de potasio se abran.

La repolarización ocurre cuando los canales de potasio permiten la salida de potasio, haciendo que el interior de la célula se vuelva más negativo.

La hiperpolarización es un estado en el que la membrana se vuelve extremadamente negativa, haciéndola insensible a nuevos estímulos.

El período refractario es el tiempo durante el cual una célula excitada no puede responder a un nuevo estímulo, asegurando la propagación ordenada del potencial de acción.

El potencial de acción se propaga de manera bidireccional a lo largo de la membrana celular, afectando los tejidos circundantes.

La ley del todo o nada establece que un estímulo debe alcanzar el umbral para generar un potencial de acción; de lo contrario, no ocurre ninguna respuesta.

La bomba de sodio-potasio es esencial para restablecer las concentraciones iónicas después de un potencial de acción, permitiendo que la célula vuelva a su estado de reposo.