ELECTRICIDAD DE LA CELULAS

BIOELECTRICIDAD

1.0 ELECTROFISIOLOGIA
La electrofisiología es una importante rama de la fisiología que se encarga del estudio de los fenómenos eléctricos generados en células y tejidos, es decir, la bioelectricidad.
Los clásicos experimentos de Galvani, hacen casi 200 años, demostraron la existencia de una diferencia de potencial eléctrico entre zonas sanas y lesionadas de un músculoesquelético.

2.0.- POTENCIALES BIOLOGICOS.
Cuando se habla que célula se halla polarizada, básicamente significa que existe una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana, denominado potencial de reposo o potencial de membrana, establecido entre el citoplasma y el medio que rodea la célula.
La figura uno 1 se representa esquemáticamente en estado polarizado normal de una célulapuede comprobarse la existencia de esa diferencia de potencial, que ocila entre 60 y 90mV y se caracteriza por poseer una polaridad tal que el interior resulta electronegativo respecto del exterior, que es electropositivo

2.1.- MECANISMO DE GENERACION DE LOS POTENCIALES BIOLOGICOS
En una solución acuosa la generación de un potencial eléctrico dependerá de la acumulación de iones con ciertacarga en un sitio de la solución y de la correspondiente acumulación de iones de carga opuesta en otro sitio de la solución. Debido que las partículas con carga opuesta tienen tendencia a atraerse, se neutralizaran mutuamente, por ejemplo en una solución de ClNa, el ion Na+ estará neutralizado por el ion Cl-. Si tratamos de registrar una diferencia de potencial introduciendo dos electrones en lasolución, observaremos que el voltímetro no registra diferencia de potencial alguna, debido a que no existe distribución desigual de las cargas, decir, las cargas de signo opuesto no se han acumulado en diferentes sitios de la solución.
Lo mismo sucedería si colocamos los electrodos en el medio extracelular o en el intracelular. De esta manera podemos comprobar que la electroneutralidad dependede la mutua neutralización de cargas de signos opuesto, resultando entonces cualquier zona isopotencial con respecto a otra, ya que posee igual numero de cargas eléctricas positivas y negativas.
Sin embargo, si se colocan dos soluciones separadas por una membrana, podrá apreciarse la aparición de una diferencia de potencial a través de ella. Si la membrana es de colación (fig. 2) los iones Cl- yK+ comenzaran a pasar a través de ella impulsados por gradientes de concentración, y debidos a que en esta membrana el potasio pasa mas rápidamente que el cloro se establece un desequilibrio de carga inicial que genera una diferencia de potencial, que posteriormente, con el pasaje del cloro atraído por la cargas positivas del ion K+, habrá de reducirse a 0, o sea, se llegara a laelectroneutralidad (fig.2)
Con este ejemplo se desea ilustrar que imponiendo una restricción al pasaje de un ion a través de la membrana produce un desequilibrio de cargas y se genera una diferencia de potencial a través de la membrana (potencial de membrana). Luego para comprender el mecanismo por el cual se origina una diferencia de potencial entre el citoplasma celular y el medio extracelular, sistemas queson fundamentalmente líquidos, es preciso tener en cuenta la presencia de la membrana celular y de la distribución desigual de aniones y cationes en los compartimentos intra y extracelular y de acuerdo a lo visto en el tema “transporte a través de biomembranas”,el que deberá ser consultado con frecuencia para comprender estos procesos(tabla 1).

Tabla 1
CONCENTRACIONES DE ALGUNOS IONES EN LOSCOMPARTIMENTOS INTRA Y EXTRACELULAR
Compartimiento intracelular
Compartimiento extracelular
ANIONES (mM/l)
CATIONES (mM/l)
ANIONES (mM/l)
CATIONES (mM/l)
Cl- 8
CO3 H- 7
PO4 140
K+ 155
Na+ 10
Mg++ 30
Cl- 120
CO3 H- 26
PO4 2
K+...