Anatomía y Fisiología Humana 1
El potencial de reposo se refiere a la diferencia de potencial positiva y negativa entre el exterior y el interior de la membrana celular cuando la célula no está estimulada. Debido a que esta diferencia de potencial existe en ambos lados de la membrana celular inactiva, también se denomina potencial de reposo transmembrana, o potencial de reposo o potencial de membrana para abreviar.
Mecanismo de formación: La razón básica para la generación del potencial de reposo es la difusión de iones a través de la membrana, que también está relacionada con las características de la bomba sodio-potasio. La concentración de K dentro de la membrana celular es mayor que fuera de la célula. En estado de reposo, la membrana tiene una gran permeabilidad al K y el K se difunde hacia el exterior de la membrana a lo largo de la diferencia de concentración. Los iones de proteínas negativos en la membrana no pueden atravesar la membrana y, como resultado, quedan bloqueados en la membrana. , las cargas positivas fuera de la membrana aumentan y el potencial se vuelve positivo los iones negativos en la membrana. El aumento relativo de la carga hace que el potencial se vuelva negativo, lo que resulta en una diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la membrana. Esta diferencia de potencial evita una mayor salida de K. Cuando las dos fuerzas opuestas, la diferencia de concentración que promueve la salida de K y la diferencia de potencial que evita la salida de K, son iguales, la salida de K se detiene. La diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la membrana se mantiene en un estado estable, es decir, el potencial de reposo. Potencial de acción (Potencial de acción)
(1) Concepto: Cuando los tejidos o células excitables están sujetos a una estimulación por encima del umbral, se produce una corriente eléctrica rápida, reversible y propagable en ambos lados de la membrana celular en función del estado de reposo. potencial de cambio. El componente principal del potencial de acción es el potencial de pico.
(2) Condiciones de formación:
① Hay una diferencia de concentración de iones en ambos lados de la membrana celular. La concentración de K dentro de la membrana celular es mayor que fuera de la membrana celular. Mientras que los niveles de Na, Ca2 y Cl- fuera de la célula son mayores que los que hay fuera de la membrana celular, el mantenimiento de esta diferencia de concentración depende del transporte activo de bombas de iones. (Principalmente transporte por bomba de Na-K).
②La membrana celular tiene diferente permeabilidad a diferentes iones en diferentes estados. Por ejemplo, permite que el K penetre principalmente cuando está en silencio, pero permite principalmente que el Na penetre cuando está despolarizado al nivel de potencial umbral. .
③Los tejidos o células excitables están sujetos a una estimulación por encima del umbral.
(3) Proceso de formación: ≥estimulación umbral →despolarización parcial de la célula →una pequeña cantidad de entrada de Na →despolarización al nivel de potencial umbral →la entrada de Na y la despolarización forman una retroalimentación positiva (flujo interno explosivo de Na ) → básicamente alcanza el potencial de equilibrio del Na (positivo dentro de la membrana y negativo fuera de la membrana. Debido a la salida de una pequeña cantidad de iones de potasio, el valor máximo se acerca casi al potencial de equilibrio del ión sodio) (formando una rama ascendente del potencial de acción).
La membrana se despolariza hasta un cierto nivel de potencial → se detiene la entrada de Na y rápidamente se produce la salida de K (formando la rama descendente del potencial de acción).
(4) Mecanismo de formación: rama ascendente del potencial de acción, causada por la entrada de Na.
La amplitud del potencial de acción está determinada por la diferencia en la concentración de Na entre el interior y el exterior de la célula. Cuando la concentración de Na en el líquido extracelular disminuye, la amplitud del potencial de acción disminuye en consecuencia. El canal (tetrodotoxina) puede dificultar la generación del potencial de acción.
Rama descendente del potencial de acción - causada por la salida de K.
Un potencial de acción es un cambio de potencial reversible y transmisible en la membrana celular cuando una célula es estimulada. El mecanismo es el siguiente: ① La estimulación umbral o supraumbral aumenta la permeabilidad de la membrana al Na. El Na fluye a lo largo del gradiente de concentración y la diferencia de potencial, despolarizando la membrana y formando la rama ascendente del potencial de acción. ②El canal de Na se inactiva, mientras que el canal de K se abre, el K fluye hacia afuera y la repolarización forma la rama descendente del potencial de acción. ③La función de la bomba de sodio bombea Na que ingresa a la membrana fuera de la membrana y, al mismo tiempo, bombea el exceso de K desde fuera de la membrana hacia la membrana para restaurar la concentración de distribución de iones antes de la excitación.