Resumenes de fisiología

RESUMEN DE FISIOLOGÍA SEMANA No. 2
POTENCIALES DE MEMBRANA Y POTENCIALES DE ACCIÓN

BASES FÍSICAS DE LOS POTENCIALES DE MEMBRANA

-Potenciales de Membrana originados por Difusión: una diferencia de concentración de iones a través de una membrana selectivamente permeable puede, en las condiciones apropiadas crear un potencial de membrana. El nivel de potencial a través de la membrana que seopone exactamente a la difusión neta de un ión específico a través de la membrana se denomina potencial de Nerst para ese ión. La magnitud de este potencial está determinada por la proporción entre las concentraciones del ión a ambos lados de la membrana; cuanto mayor sea esta proporción, mayor será la tendencia de los iones a difundir en una dirección, y, por tanto, mayor será el potencial deNerst necesario para evitar esa difusión. El signo del potencial es positivo (+) si el ión considerado es negativo, y negativo (-) si se trata de un ión positivo.

-Cálculo del Potencial de Difusión cuando la Membrana es Permeable a varios Iones diferentes: cuando una membrana es permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusión que aparece depende de tres factores: 1) la polaridad de lacarga eléctrica de cada ión, 2) la permeabilidad de la membrana para cada ión y 3) las concentraciones de los respectivos iones en el interior y en el exterior de la membrana. El sodio, el potasio y el cloruro son los iones de mayor importancia en la aparición de los potenciales de membrana en las fibras nerviosas y musculares, así como en las células neuronales del SNC; el gradiente deconcentración de cada uno de estos iones a través de la membrana ayuda a determinar el voltaje del potencial de membrana. Un gradiente de concentración de iones positivos desde el interior de la membrana hasta el exterior produce electronegatividad en el interior. La razón de ello es que los iones positivos en exceso difunden hacia el exterior cuando su concentración es mayor en el interior que en elexterior; esto lleva cargas positivas al exterior, pero deja los aniones negativos no difusibles en el interior de forma que se crea electronegatividad en el interior. Las permeabilidades de los canales de sodio y potasio experimentan rápidos cambios durante la conducción de un impulso nervioso, mientras que la permeabilidad del cloruro no sufre grandes cambios durante este proceso.

POTENCIAL DEMEMBRANA DE REPOSO DE LOS NERVIOS

El potencial en el interior de la fibra nerviosa es 90 milivoltios más negativo (-90 mV) que el potencial en el líquido extracelular fuera de la fibra.

-Bomba de Sodio-Potasio: todas las membranas celulares del organismo poseen una poderosa bomba de sodio-potasio que continuamente bombea sodio al exterior de la fibra y potasio al interior. Es una bombaelectrógena porque se bombean más cargas positivas hacia el exterior que hacia el interior. El canal es mucho más permeable al potasio que al sodio.

-Origen del Potencial de Reposos Normal de la Membrana: los factores importantes para el establecimiento del potencial de reposo normal de la membrana (-90 mV) son: a) CONTRIBUCIÓN DEL POTENCIAL DE DIFUSIÓN DEL POTASIO: si los iones potasio fueran el únicofactor causante del potencial de reposo, dicho potencial en el interior de la fibra (Nerst) sería igual a -94 milivoltios. b) CONTRIBUCIÓN DE LA DIFUSIÓN DE SODIO A TRAVÉS DE LA MEMBRANA DEL NERVIO: la proporción de iones sodio entre el interior y el exterior de la membrana es de 0.1, lo que proporciona un cálculo para el potencial de Nerst para el interior de la membrana de +61 milivoltios. Comola membrana es muy permeable al potasio, más que al sodio se obtienen un potencial interno de membrana de -86 mV. c) CONTRIBUCIÓN DE LA BOMBA Na+-K+: el hecho de que se bombeen más iones sodio hacia el exterior que iones potasio hacia el interior produce una pérdida continua de cargas positivas en el interior de la membrana; esto crea un grado adicional de negatividad alrededor de -4 mV...