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OBJETIVOS

  • Describir la activación de potenciales de acción.

  • Explicar la propagación de potenciales de acción.

  • Describir las corrientes de membrana que subyacen potenciales de acción.

  • Describir la actividad de canales que producen potenciales de acción.

  • Explicar las características de la membrana que determina el umbral del potencial de acción y el periodo refractario.

  • Explicar las acciones del calcio, los anestésicos locales y las neurotoxinas sobre los potenciales de acción.

  • Describir la relación entre la actividad de canal y la contracción del músculo cardiaco.

  • Describir las características de la membrana de los marcapasos cardiacos intrínsecos.

  • Describir los efectos de la acetilcolina y la norepinefrina sobre potenciales de acción cardiacos.

FUNCIÓN DE LOS CANALES DE SODIO SENSIBLES A VOLTAJE

Los potenciales de acción son cambios del potencial de membrana que se propagan a lo largo de la superficie de células excitables. Se conocen mejor en las células nerviosas y musculares, pero también ocurren en otras células, entre ellas las células huevo asociadas con la fecundación. A diferencia de otros cambios del potencial de membrana, los potenciales de acción se caracterizan por ser de “todo o nada”; tienen un umbral para excitación y una duración estereotipada. Inmediatamente después de un potencial de acción, la célula excitable tiene un periodo refractario durante el cual es más difícil o imposible desencadenar un segundo potencial de acción.

Al igual que casi todos los cambios del potencial de membrana, los potenciales de acción son el resultado de cambios de la permeabilidad de membrana por la actividad de canales, o proteínas embebidas en la membrana de bicapa lipídica que facilitan el movimiento pasivo de iones específicos en favor de sus gradientes electroquímicos. Un potencial de acción es un cambio del potencial de membrana desde un potencial de reposo de alrededor de –70 mV (el interior de la célula es negativo) hasta alrededor de +30 mV y después de regreso al potencial de reposo. Su duración en los nervios y los músculos esqueléticos es del orden de 1 ms; en las células musculares ventriculares cardiacas, su duración es de varios cientos de milisegundos. En nervios y músculos esqueléticos, los cambios de permeabilidad subyacentes son un aumento transitorio de la permeabilidad al sodio seguido, después de un retraso, por un incremento de la permeabilidad al potasio, por la activación de canales de sodio y potasio, respectivamente (figura 6-1). Los potenciales de acción cardiacos son más complejos e involucran también la activación de canales de calcio.

FIGURA 6-1

Un potencial de acción (trazo rojo) y los cambios subyacentes de la conductancia de membrana para Na+ (trazo azul) y K+ (trazo beige). (Modificada con autorización de Landowne D: Cell Physiology. New York: Lange Medical Books/McGraw-Hill, 2006.)

Los potenciales de acción son de todo o nada y se propagan porque los canales ...

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