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ELECTROFISIOLOGÍA

Angie Ximena Coy García Español

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ELECTROFISIOLOGÍA

Estudio de propiedades eléctricas de células y tejidos biológicos
- Medidas de cambio de voltaje o corriente eléctrica en una variedad amplia de escalas
  - Simple canal iónico de proteínas hasta órganos completos
ISOELECTRICIDAD
- Número de cargas (+) neutralizadas por cargas (-)
  - El potencial se mide en mV (milésima (10−3) de voltio)
- Toda molécula con carga genera corriente y potencial eléctrico
- I= Corriente iónica k=Elemento
- CANALES
  - Técnica del “patch clamp” por Erwin Neher y Bert Sakmann.
  - • Se abren y cierran en respuesta a estímulos eléctricos, químicos o mecánicos.
  - • Reconocen y seleccionan los iones (los canales pueden ser selectivamente permeables a uno o varios iones)
  - CANALES IÓNICOS
    - Forman poros de membrana (bren y cierran)
      - Pasivo y no necesita gasto metabólico energético
        De Fuga
        Permanecen abiertos
        De compuerta
        Abren y cierran en reacción con algún tipo de estímulo.
        Tipo de estímulo
        • Canales activados por voltaje
        Abren en respuesta a cambios de potencial eléctrico a través de la membrana plasmática
        Transmitir impulsos eléctricos
        Controlado por un sensor (eléctrico, químico o mecánico)
        Aminoácidos
        Canales de Na+, K+, Ca+, Cl-
        • Canales activados por ligandos
        Abren en respuesta a la unión de neurotransmisores u hormonas
        Canales de los receptores
        Cambio en energía libre y Conformación de la proteína abriendo el canal
        Ligando dependientes (Transmisión sináptica)
        Unión del neurotransmisor -receptor asociado al canal
        (receptores ionotrópicos, receptores activados directamente);
        Unión del neurotransmisor al receptor que no está asociado al canal.
        Cascada de eventos enzimáticos, una vez que la activación de proteínas G
        • Canales mecanosensibles
        Regulados por un impulso mecánico que abren en respuesta a acción mecánica
        Se abren por el estiramiento de la M.C por presión o tensión.
        Sensor: Ácidos grasos
  - • Conducen Iones
POTENCIAL DE LA MEMBRANA
- Diferencia de carga entre el exterior y el interior de la membrana
  - ESTADOS DE P. MEMBRANA
    - REPOLARIZACIÓN
      - Restauración de cargas a sus compartimientos correspondientes
        Vm = Similar al estado de polarización
    - DESPOLARIZACIÓN
      - Disminución de cargas (-) en CIC o incremento de cargas (+) en el CIC
        Vm = Menos negativo o positivo
    - POLARIZACIÓN
      - Cargas negativas (-) interna de la membrana y (+) externa de la misma.
        Vm = Negativo ( - 35 a – 95 mV, según célula)
    - HIPERPOLARIZACIÓN
      - Incremento de cargas (-) en el CIC
        Vm = Muy negativo
- Permanece estable en la célula siempre y cuando esta no se someta a algún tipo de estimulación
  - Estado Estacionario
    - Cargas de la membrana se encuentran negativas en el CIC y positivas en el CEC
- PROPIEDADES ELECTRICAS
  - Activas
    - Limitada en las M. Celulares
  - Pasivas
    - Conductancia (µF)
      - Permeabiliad que la membrana ofrece para el paso de los iones
        Canales iónicos que permiten paso de iones comprometidos con la resistencia (R) de la misma,
    - Capacitancia (Ps)
      - Cargas acumuladas no entran en contacto, solo interactúan a través de la membrana
        Afuera +, Dentro -
      - Almacena cargas opuestas por fosfolípidos
        Sostenida por la bicapa lipídica
    - Circuito Equivalente
      - La corriente generada allí es corriente capacitativa (Ic) y la conductancia es representada por los canales iónicos en estado abierto
- TIPOS DE POTENCIAL
  - P. Electrotónico
    - Cambios mínimos del potencial de membrana de corriente + o -
      - Hiperpolarización o Despolarzación
    - Ic (Corriente Capacitancia)
  - P. Equilibrio
    - Presencia de iones y electrolitos con cargas, cuya movilización genera corriente iónica y potencia
      - El valor de Vm impide el flujo de iones en un momento determinado
  - P. Reposo
    - Se encuentra sin estimular
      - Ambos lados de la membrana gama alta de iones que buscan atravesar la membrana y generar cambios de potencial
        Presencia de canales de fuga
        Bomba de Na+ / K+ ATP (asa) Equlibrio de Donnan
  - P. Acción
    - Se dan en: Todos los tejidos excitables como musculo, sistema nervioso, glándulas, etc.
      - Canal de Sodio
        1. Reposo: Compuerta Cerrada
        2. Activación: Aparece el estímulo
        3. Inactivación: Cierra la Compuerta
    - Única respuesta eléctrica activa
      - Respuesta activa de la célula siempre despolarizante
    - Fases
      - a. Potencial umbral b. Fase de despolarización rápida c. Sobredescarga d. Pico máximo e. Repolarización rápida f. Hiperpolarización g. Estabilización
        Propiedades
        1. Ley del todo o nada: Se da o no el potencial
        2. Período refractario: No responde al estimulo
        Efectivo: Lapso de t. no hay P.A canales inactivados
        Relativo: Tiempo donde un segundo P.A no tiene la misma respuesta del primero
  - P. Marcapasos
    - Cambios repentinos en potencial de membrana que no ocurren como consecuencia de estímulo específco
    - No tiene zona de estabilización específica
    - Iones de Ca+, Na+ y K+
    - Corazón.-N. Seno auricular, N auriculo – ventricular, haz de His
    - T.G.I -S.N Entérico Células de Cajal Plexo motor o Auerbach, plexo sensorial o Meissner
TRANSMISIÓN DE SEÑALES ELECTRICAS
- NEURONA
  - Zona de integración de I Soma y dendritas
    - Zona de iniciación de I Cono axonal
      - Zona de conducción de I Largo del axón
        Zona de transmisión de I Terminales axonicos
        Los PA se transmiten de una célula a otra
        se conducen respuestas activas
      - Se inician las respuestas activas PA
    - Recibe información eléctrica proveniente de otras células, a través de sinapsis química
  - Conducción de corrientes activas
    - Continua
    - Saltatoria
      - Membranas mielinizadas, haciéndolas impermeables al paso de corrientes.
        Los PA viajan de nódulo a nódulo, generando nuevos potenciales en cada uno, creando mayor velocidad de conducción.
        Nódulos de Ranvier (Vainas de mielina interrumpida)
        Susceptible al paso de corrientes
        Fibras nerviosas A (alfa, beta y gamma) B y C
- La amplitud de respuesta no se modifca con la distancia recorrida, se conserva en similar intensidad a la original.
- SINAPSIS
  - Química
    - Comunicación entre 2 neuronas presináptica y postsináptica
      - Produce conducción del impulso nervioso desde la presináptica a través de botones terminales o sinápticos,
        Últimas estructuras de la ramifcación y diversifcación axónica de la neurona presináptica
    - Presencia o mediación de sustancias químicas que se almacenan en los terminales sinápticos (neurotransmisores)
      - N. Actividad Directa
        Acetilcolina (ACh), glicina, glutamato, aspartato y ácido gamma-amino butírico (GABA),
      - N. Actividad Indirecta
        Noradrenalina (NA), dopamina (DA) y serotonina (5-HT)
        vía sistemas de 2 msn para causar respuesta postsináptica.
        Adenosín-monofosfato-cíclico (AMPc), guanidín-monofosfato-cíclico (GMPc), inositol trifosfato (ITP), diacil glicerol (DAG), prostaglandinas (Pgs), leucotrienos, epóxidos y Ca++.
      - NEUROTRANSMISORES
        Sustancia química protagonista de la S.Q
        CARACTERÍSTICAS
        Sintetizado por la célula, Lliberado – previo almacenamiento, Genere efecto biológico,Controlado después de su efecto, Sintetizar agonistas para uso farmacológico
        CLASIFICACIÓN
        G1: Acetilcolina
        G2: Aminas catecolaminas
        Adrenalina, Noradrenalina, Serotonina, Dopamina e histamina
        G3: Aminoácidos
        GABA, Glutamato, Glicina, Aspartato
        N. Inhibidores
        G4: Neuropéptidos
        H. Hipotalàmicas H. Hipofisiarias Péptidos G.I Bradicina Calcitonina Angiotensina II
        G5. Esteroides y otros
        Estrógenos Progestágenos Testosterona Prostaglandina Oxido nítrico
        RECEPTORES
        Moléculas proteicas encargadas de captar la sustancia neurotransmisora liberada en el terminal sináptico y a generar la acción biológica.
        R. Ionotrópicos
        Nicotínicos
        1 canal y receptores, doble función
        Fármacos, Succinil colina, Derivados del curare, Toxina botulínica y tetànica
        R. Metabotrópicos
        Muscarínicos
        Ligados a proteinas G, 2 msn
        2 msn: AMP ciclico, IP3
        R. Adrenérgicos
        α Adrenergicos β Adrenergicos
        Adrenalina y Noradrenalina
        PLACA MOTORA
        Unión entre un Terminal nervioso y una fibra muscular
    - Funcionamiento: Movimiento, descarga, recaptación, reformación (resíntesis) de un neurotransmisor;
    - Etapas S. Q.
      - 1. Llegada de PA a célula pre sináptica
      - 2.Despolarización de membrana pre sináptica
      - 3. Apertura de canales de Ca+2 de compuerta dependientes de voltaje
      - 4. Difusión de Ca+2 de CEC al CIC
      - 5. Inhibición de sinapsinas
      - 6. Migración de vesículas sinápticas y fusión con membrana pre sináptica
      - 7. Liberación del neurotransmisor (NT)
      - 8. Fijación de NT a receptores de membrana postsinaptica
      - 9. Formación de corriente sináptica
      - 10. Formación de potencial sináptico en célula postsinaptica Formación de PA en célula postsinaptica
    - PROPIEDADES
      - Obedecen a la ley de Bell Magendie, sinapsis unidireccional
      - Retraso sináptico
      - Sensibles al pH, rango normal 7.35 – 7.45
      - Responden a sustancias agonistas o antagonistas
      - Fatiga sináptica (Agotamiento del neurotransmisor)
  - Eléctrica
    - Directa sin mediadores
      - Célula presináptica -C. postsináptica, Doble vía
        Uniones estrechas o uniones Gap
        Al llegar se despolariza y generará nuevo PA,
    - Músculo cardiaco y sistema digestivo
  - Potencial S.
  - INTEGRACIÓN
    - Mecanismos que utilizan las sinapsis para modular los diferentes potenciales sinápticos y generar respuestas específicas.
      - SUMACIÓN SINÁPTICA
        Dos o más potenciales sinápticos se suman en la célula postsináptica
        Sumación Espacial
        Suma de corrientes y de potenciales, potencial A + B
        Sumación Temporal
        Una sinapsis involucrada, pero generan estímulos en uno tras otro
        El Δ en el Vm es cada vez mayor
      - INHIBICIÓN SINÁPTICA
        Corriente sináptica que llega a través de una sinapsis secundaria a una sinapsis principal es de carácter inhibitoria
        Inhibición Presináptica
        Se da en la célula presináptica y hay 3 células involucradas
        1-2 Sinápsis inhibitoria (Hiperpolarización)
        2-3 Sinápsis excitatoria ( Despolarización)
        Inhibición Postsináptica
        Corriente sináptica inhibidora alcanza a la célula postsinápica
        Hiperpolarización transitoria, se bloquea.
        3-4 Sinápsis inhibitoria

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Descripción: Mapa Mental sobre ELECTROFISIOLOGÍA, creado por Angie Ximena Coy García el 13/11/2022.
Creado por: Angie Ximena Coy García
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