electro fisiologia






CONCEPTOS BASICOS DE ELECTROFISIOLOGIA



En todas las células existen potenciales eléctricos y, algunas de ellas tienen la propiedad de autogenerar impulsos electroquímicos, lo que se denomina EXCITABILIDAD. Esta propiedad es esencial y característica de por ejemplo
las células nerviosas y musculares. Revisemos algunos conceptos básicos que detallan este proceso.


I POTENCIALDE MEMBRANA



Recordemos que la concentración de K+ es mayor en el interior de la célula que fuera de ellas. Debido al elevado gradiente de concentración existe una fuerte tendencia de este Ion a difundir hacia el exterior de la célula. Al hacerlo, transportan cargas (+) al exterior, creando un estado de electropositividad en el exterior y de electronegatividad en su interior; sin embargo elcambio de potencial genera un bloqueo a nivel de los canales de la membrana que
detiene la difusión neta del Ion; si asumimos que la membrana es selectiva solo para este Ion, la diferencia de potencial requerida para generar este bloqueo es de 94 milivoltios. Con el Na(+), que conocemos que su concentración es
mayor en el exterior que dentro de la célula, la difusión de iones genera unpotencial de membrana con polaridad opuesta, que requiere de una diferencia de potencial de 61 milivoltios para generar el bloque a la difusión neta de iones Na(+). Este ejemplo grafica que la diferencia de concentraciones de iones, a traves de una membrana selectiva, crea un POTENCIAL DE MEMBRANA, el cual se denomina POTENCIAL DE NERNST, y se define como el potencial que se requiere para oponerse a ladifusión neta de iones a traves de una membrana permeable selectiva. La diferencia de concentración a ambos lados de la membrana genera una mayor tendencia a la difusión y por lo tanto, un



mayor potencial de nernst para anular el paso. La ecuación de nernst que se utiliza para un Ion monovalente a la temperatura corporal normal de 37 grados es:

Esta formula es valida para el cálculo deun solo Ion, sin embargo la membrana es permeable a diferentes iones, por lo que Goldman, en 1943 ideo la ecuación de Goldman para determinar el potencial de membrana en el interior, considerando los 3 principales iones existentes teniendo:











Esta ecuación contempla los 3 factores por los que depende el potencial de difusión que son:


1.- polaridad de carga de cada Ion2.- las concentraciones de los iones dentro y fuera de la membrana

3.- la permeabilidad de la membrana a cada Ion.





I.1 POTENCIAL DE MEMBRANA DE REPOSO



El potencial de membrana de reposo en las células nerviosas es de -90 milivoltios; es decir el interior es 90 milivoltios mas negativo que el potencial del



liquido extracelular. Los principales factores que determinan elnivel de potencial en reposo son:


1.- el potencial de difusión de K(+)



La alta proporción de de K(+) entre el interior y el exterior (35 a 1), genera un potencial de nernst de -94 milivoltios; por lo que si asumiéramos que el K(+) fuera el único factor que causa el potencial de reposo, este seria de -94 milivoltios.


2.- la difusión de Na(+) a traves de la membrana



El Na(+),tiene una proporción de 0,1 entre el interior y el exterior, por lo que el potencial de nernst es de +61 milivoltios. Pero como hemos visto la membrana es mucho mas permeable al K(+) que al Na(+) (cerca de 100 veces mas), por lo que al usar la ecuación de Goldman, se obtiene un potencial de membrana de -
86 milivoltios.



3.- bomba Na(+)K(+)



La bomba Na(+)K(+) contribuye al potencialde membrana con una

potencialidad de -4 milivoltios, al bombear mas iones sodio hacia el exterior que iones potasio al interior, generando una perdida continuas de cargas positivas
al interior de la membrana, lo que en suma genera los -90 milivoltios del potencial de membrana en reposo.


II POTENCIAL DE ACCION



El potencial de acción, es la transmisión de señales electroquímicas,...