Potencial de acción y potencial de membrana | Fisiología

Summary

El video aborda el mecanismo esencial del potencial de acción en la conducción de información en el sistema nervioso y músculo. Explica cómo el cambio de polaridad de la membrana celular ocurre mediante estímulos de cierta intensidad, manteniendo forma y amplitud constante, y transmitiéndose sin decrementos. Desglosa el concepto de potencial de membrana, su diferencia de voltaje, el papel de los iones, y la ecuación de Goldman. Además, detalla las fases del potencial de acción: reposo, despolarización y repolarización, junto con la importancia de la bomba sodio-potasio y la conducción saltatoria en la velocidad de transmisión nerviosa.

Takeaways

• ⚡ El potencial de acción es crucial para la transmisión de información en el sistema nervioso y los músculos.
• 🎯 El potencial de acción requiere un estímulo que alcance el umbral, tiene siempre la misma forma y amplitud, y se puede transmitir a largas distancias sin decrementar.
• 🔋 El potencial de membrana es la diferencia de voltaje a ambos lados de la membrana celular, oscilando entre -70 y -90 milivoltios.
• 🔀 La distribución de iones como sodio, potasio, cloro y bicarbonato crea diferencias de carga eléctrica dentro y fuera de la célula.
• 📉 La ecuación de Nernst ayuda a calcular el potencial de equilibrio de cada ion, considerando su concentración y carga.
• 🧬 La membrana celular es permeable a múltiples iones, y la ecuación de Goldman calcula el potencial de difusión teniendo en cuenta esta permeabilidad.
• 🚪 Los canales iónicos son cruciales para la permeabilidad de la membrana y pueden ser selectivos y regulables por compuertas.
• 🌊 El potencial de acción tiene tres fases: reposo, despolarización y repolarización, influenciadas por los canales de sodio y potasio.
• 🔄 El período refractario es el tiempo durante el cual la célula no puede ser excitada nuevamente, esencial para el control de los potenciales de acción.
• 🚀 La mielina aumenta la velocidad de conducción del potencial de acción y reduce el consumo de energía en la neurona.

Q & A

¿Qué es el potencial de acción y cuál es su función principal?

El potencial de acción es un cambio de polaridad de la membrana celular esencial para la conducción de información tanto en el sistema nervioso como en los músculos. Tiene tres características fundamentales: el estímulo debe alcanzar el valor umbral, siempre tiene la misma forma y amplitud, y puede transmitirse por largas distancias sin sufrir decrementos.

¿Qué es el potencial de membrana y cómo se mide?

El potencial de membrana es una diferencia de voltaje a ambos lados de la membrana celular. Se mide introduciendo un electrodo dentro de la célula y otro por fuera, mostrando una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la célula, que varía entre -70 y -90 milivoltios.

¿Qué son los iones y cuáles son los tipos principales mencionados en el video?

Los iones son átomos o moléculas con carga eléctrica. Los tipos principales mencionados en el video son los cationes (con carga positiva, como el sodio y el potasio) y los aniones (con carga negativa, como el cloro y el bicarbonato).

¿Cómo se calcula el potencial de equilibrio de un ion y cuál es la fórmula utilizada?

El potencial de equilibrio de un ion se calcula utilizando la ecuación de Nernst, que tiene en cuenta la concentración del ion dentro y fuera de la célula y la carga del ion. El potencial de equilibrio del potasio, por ejemplo, es aproximadamente -95 milivoltios.

¿Qué es la ecuación de Goldman y qué factores tiene en cuenta?

La ecuación de Goldman calcula el potencial de difusión teniendo en cuenta no solo las concentraciones intra y extracelulares de los iones más importantes (sodio, potasio y cloro), sino también la permeabilidad de la membrana a cada uno de estos iones.

¿Cuál es la función de la bomba de sodio-potasio y cómo contribuye al potencial de membrana?

La bomba de sodio-potasio introduce activamente dos iones de potasio en la célula y expulsa tres iones de sodio al exterior, consumiendo ATP en el proceso. Esto contribuye a una diferencia eléctrica que negativiza aún más el interior celular, manteniendo el potencial de membrana en reposo alrededor de -90 milivoltios.

¿Qué son los canales iónicos y cuáles son sus cuatro características principales?

Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso de iones a través de la membrana celular. Sus cuatro características principales son: selectividad de iones, conductancia, presencia de compuertas regulables y constantes cinéticas (velocidad de apertura y cierre de las compuertas).

¿Qué es el periodo refractario y cuáles son sus dos tipos?

El periodo refractario es el tiempo durante el cual una célula no puede ser excitada nuevamente. Existen dos tipos: absoluto, donde no importa la intensidad del estímulo, la célula no puede disparar un nuevo potencial de acción; y relativo, donde un estímulo muy intenso puede generar un nuevo potencial de acción.

¿Cómo afecta la mielina a la conducción del potencial de acción y qué sucede en enfermedades desmielinizantes?

La mielina aumenta la velocidad de conducción del potencial de acción al aislar eléctricamente el axón y permitir que el potencial de acción salte de un nódulo de Ranvier a otro. En enfermedades desmielinizantes, como la esclerosis múltiple, la pérdida de mielina disminuye la velocidad de conducción nerviosa, causando síntomas como adormecimiento y pérdida de fuerza.

¿Qué diferencia hay entre potenciales locales y potenciales de acción?

Los potenciales locales son cambios en el potencial de membrana en reposo que no alcanzan el valor umbral o se generan en una región que no puede desencadenar un potencial de acción. A diferencia de los potenciales de acción, los potenciales locales responden a estímulos distintos del voltaje y pueden variar en amplitud y sufrir decrementos al transmitirse por largas distancias.