Axón de jibia 6 de abril de 2009 Fisiología General 2009, Clases, VoltageClampK.ppt.

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1 Axón de jibia 6 de abril de 2009 http://einstein.ciencias.uchile.cl Fisiología General 2009, Clases, VoltageClampK.ppt

2 Eliminando la variable espacio Alambre axial La placa de tierra asegura que la resistencia del medio externo sea muy chica. R o = 0 El alambre axial asegura que la resistencia del medio interno sea muy chica. R i = 0. ¿Qué valor toma la constante de espacio? VmVm Electrodo que mide potencial

3 Space clamp VmVm Generador de corriente El potencial de acción no se propaga. Se llama potencial de acción de membrana. A todo lo largo del axón pasa exactamente lo mismo, esto simplifica el análisis. Desaparece la variable espacio (Space clamp).

4 Space clamp VmVm Generador de corriente Pero si queremos medir en forma correcta el potencial de membrana tenemos un problema porque mientras esté circulado corriente por el electrodo de tierra no sabemos el potencial eléctrico en la superficie externa de la membrana. Necesitamos otro electrodo para medir el potencial extracelular.

5 Potencial de acción de membrana

6

7 V i, mV I Iones, mAcm -2 t, ms Intensidad de las corrientes iónicas Potencial eléctrico intracelular I Iones, mAcm -2 I R V = 0 V = 0-IR Electrodo de tierra Superficie de la membrana

8 V i, mV R o I Iones, V o, mV t, ms Potencial eléctrico intracelular Potencial eléctrico extracelular El potencial de acción aparece en el medio extracelular cono una espiga negativa y de pequeña amplitud. Esta es la base de los registros extracelulares de la actividad neuronal.

9 Space clamp VmVm Generador de corriente Ve

10 Vi Ve V i, mV V o, mV t, ms Medida de Vm

11 Vi Ve R R 0 V -Vi Ver en einstein.ciencias.chile.cl Fisiologia General 2008, Lecturas, Circuitos con amplificadores operacionales.

12 Medida de Vm Vi (t) Ve (t) R R -Vi R R 0 V Vi -Ve R Vm ?

13 Current clamp Vm Generador de corriente Con este circuito puedo controlar la corriente y medir el potencial. Current clamp.

14 Vm Con este circuito puedo controlar el potencial. ¿Cómo podría medir la corriente? V comando El potencial de la membrana es igual al potencial de comando en todos los puntos a lo largo del axón. El amplificador se encarga de pasar tanta corriente como sea necesario para mantener esta igualdad. Voltage clamp

15 Vm Con este circuito puedo controlar el potencial y medir la intensidad de la corriente. Voltage clamp. V comando Rf -IRf Voltage clamp El potencial de la membrana es igual al potencial de comando en todos los puntos a lo largo del axón. El amplificador se encarga de pasar tanta corriente como sea necesario para mantener esta igualdad.

16 Vm Con este circuito puedo controlar el potencial y medir la intensidad de la corriente. Voltage clamp. V comando Rf -IRf Voltage clamp El potencial de la membrana es igual al potencial de comando en todos los puntos a lo largo del axón. El amplificador se encarga de pasar tanta corriente como sea necesario para mantener esta igualdad.

17 Extracelular Intracelular Vm RmRm VrVr CmCm ImIm IiIi ICIC VmVm Tiempo ImIm VrVr Voltage clamp de un circuito pasivo

18 VmVm Tiempo ImIm VrVr Voltage clamp de un circuito pasivo Extracelular Intracelular RmRm VrVr CmCm ImIm IiIi ICIC

19 VmVm Tiempo ImIm VrVr Eliminando la corriente capacitiva X X Extracelular Intracelular RmRm VrVr CmCm ImIm IiIi ICIC

20 VmVm V comando Rf V 0 = -I i Rf Voltage clamp, resta de la corriente capacitiva R R -V comando CmCm 0 V Ajustar hasta que se cancele la corriente capacitiva

21 I, mA/cm 2 t, ms Voltage clamp de un axón de jibia -60,8mV 0mV

22 I, mA/cm 2 t, ms -60,8mV 0mV Voltage clamp de un axón de jibia en presencia de TTX, bloqueador de los canales de Na Control TTX

23 I, mA/cm 2 t, ms -60,8mV 0mV La corriente de Na es la diferencia de la corriente control – corriente con TTX.