BioelectricidadDra. Dolores Villanueva Zambrano Medico - Docente

Hodgkin y Huxley: Etapas del potencial de accin Un estimulo cambia la conductancia de membrana para Na+, la despolarizacin por encima de un umbral produce la apertura de canales de Na+. El Na+ fluye al interior celular, por el fuerte gradiente electroqumico El ingreso de Na+ despolariza ms la membrana y se abren mas canales para Na+, esta entrada de Na+ da lugar a un cambio de potencial, desde -60 a 30 mV en 1 msg En este momento los canales de Na+ se cierran y se abren los de K+. El K+ fluye al exterior y en 2 msg el potencial de membrana vuelve a -75 mV En pocos msg se restablece el potencial de reposo

Transporte Electrognico1. Neurotransmisor 2. Canales de ligando 3. Ingreso de Na+ al ICNa+

4. Voltaje = 4mv 5. Canales Na+ voltaje 6. Corriente elctrica 7. Propagacin

Na+

El potencial de accin El potencial de accin es un seal elctrica producida por el flujo de iones que circulan a travs de la membrana plasmtica de una neurona. El potencial de accin, o impulso nervioso, se produce cuando el potencial de membrana se despolariza por encima de un umbral crtico (-60 a 40 mV). En un sg el potencial de membrana se vuelve positivo, +40 mV, y luego vuelve a ser negativo.

El potencial de accin Esta despolarizacin amplificada se propaga a las regiones adyacentes de la membrana plasmtica permitiendo al potencial de accin viajar a lo largo de los axones de las clulas nerviosas como seales elctricas, resultando en una rpida transmisin de los impulsos nerviosos a grandes distancias.

El impulso nervioso La despolarizacin abre los canales de Na+ activos y regulados por voltaje, que permiten que los iones Na+ entren precipitadamente. El incremento en la concentracin de iones Na+ despolariza la siguiente rea contigua de la membrana, haciendo que sus canales inicos de Na+ se abran y permitiendo que el proceso se repita. A continuacin, se abren los canales de potasio regulados por voltaje y se inactivan los de sodio regulados por voltaje, lo que lleva a una repolarizacin de la membrana y al eventual reestablecimiento del estado de reposo.

TRASMISIN QUMICA Cuando una seal elctrica alcanza el extremo del axon, estimula a las vesculas presinapticas. Estas vesculas contienen a los neurotransmisores, y son liberadas en la hendidura sinptica. El neurotransmisor se une a receptores especializados sobre la superficie de la neurona adyacente.

El impulso nervioso El impulso nervioso se mueve en una sola direccin porque el segmento del axn situado "detrs" de donde se produjo el potencial de accin tiene un perodo refractario breve durante el cual sus canales inicos de Na+ no se abrirn; as, el potencial de accin no puede retroceder.

La vaina de mielina a) En una fibra sin vaina de mielina, toda la membrana contienen canales y bombas de sodiopotasio. b) En una fibra mielinizada, los nodos de Ranvier, presentan prcticamente todos los canales inicos y bombas de sodio-potasio As, los potenciales de accin se pueden generar solo en los nodos y el impulso nervioso salta de nodo en nodo, acelerndose la conduccin.

CONDUCCIN ELECTRICA Movimiento continuo de cargas bajo la influencia de un campo elctrico Tipos de Conduccin elctrica: Conduccin Inica: movimiento de iones Conduccin electrnica: movimiento de electrones

CAMPO ELECTRICO Cada carga elctrica crea en la regin circundante un campo elctrico. PRINCIPIO DE SUPERPOSICION Cuando dos cargas elctricas estn en una misma regin, el campo resultante ser la suma vectorial de ambos campos. Este principio es aplicable para cualquier numero de cargas elctricas

Clases de Conductores Aislante Semiconductor Conductor Superconductor

El pasaje de la Corriente elctrica

El Choque entre electrones y iones durante el viaje causa la vibracin de los iones La vibracin inica (aumenta la cintica), y se relaciona con la T del material

Calor

Aplicaciones Incubadoras Sistemas de Calefaccin

Buscando aplicaciones diferentes Existen situaciones en las que se deseara minimizar el calor y generar Iluminacin Pura Material de menor resistencia: Cobre Aluminio Oro

Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926), fsico y premio Nobel holandsEn 1913 Leyden 50 aos

< T Hg

Luz Continua

Superconductividad Descubierta en 1911 por Heike Kamerlingh Onnes . Observ que el mercurio no presentaba resistencia elctrica por debajo de 4,2 K (-269 C).

Cooper, fsico estadounidense, 1956-Cooper descubre que los e- se comportan de manera extraa. Premio Nobel de Fisica en 1972 por su contribucin al desarrollo de la teoria de la superconductividad

Leon N. Cooper (1930)

El par de Cooper Es un par de electrones de spin y momentos opuestos que se ligan de manera que su spin y momentos netos son nulos

Superconductividad Fenmeno que presentan algunos conductores que no ofrecen resistencia al flujo de corriente elctrica El fenmeno conocido como superconductividad se produce cuando al enfriar ciertas sustancias a un temperatura cercana al cero absoluto su conductividad se vuelve prcticamente infinita.

El origen de un par de Cooper es que a medida que pasa el electrn a travs de una red cristalina la carga negativa tira de la carga positiva de los ncleos en la red a travs de interacciones coulmbica produciendo una onda. Este es el origen del acoplamiento de un par de Cooper Un electrn que pasa, atrae a la red, causando una onda leve hacia su camino. Otro electrn que pasa en la direccin opuesta se siente atrada por ese desplazamiento Debido a la traccin y el hecho de que para cada par hay dos estados de espn

SQUID Superconductor de Interferencia Quantica Es un transductor de flujo que convierte un cambio minusculo de flujo magnetico en voltaje Puede detectar el menor cambio de flujomagnetico a 10-32 Joule en 1 seg. Seria la energa mecnica que se requiere para levantar 1 solo electron a 1milimetro en el campo gravitatorio terrestre

Desde 1990 COMENZ LA "DCADA DEL CEREBRO" Nuevos descubrimientos acerca de la organizacin, maduracin y funcionamiento de los circuitos cerebrales Se ha descubierto que el sistema mediante el cual, el sistema nervioso central, desarrolla sus funciones es por mecanismos electroestticos

El crecimiento y desarrollo del sistema nervioso central Los conocimientos actuales permiten concluir que el crecimiento de las terminaciones nerviosas, est guiado por las fuerzas de atraccin y repulsin, que son originadas por diversas molculas ubicadas en la membrana de las clulas, en la matriz extracelular o en el espacio intersticial

Fuerzas de atraccin y repelencia ejercidas por distintas molculas, que determinan, en ltima instancia, el crecimiento y recorrido de un axn. Mecanismos quimiotcticos que dirigen la agrupacin de los axones en crecimiento para formar fascculos y tractos nerviosos.

Factores con actividad de atraccin axonal: cadherinas y las molculas de adhesin molecular o CAM. netrinas

Factores que Repelen: Semaforinas y Tenasinas Dichas moleculas se localizan en membrana (repulsin por contacto), o en la matriz extracelular y el espacio intersticial (repulsin por difusin