Fisiologia De La Neurona

Potencial de membrana
El potencial de membrana es la diferencia de potencial a ambos lados de una membrana que separa dos soluciones de diferente concentración de iones, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "potencial de difusión" o "potencial de unión líquida".
IntroducciónComo resultado de la permeabilidad de la membrana plasmática, la presencia de moléculas con carga negativa que no se difunden dentro de la célula y la acción de varias unidades de bomba sodio-potasio; hay una distribución desigual de cargas a través de la membrana. Como consecuencia, el interior de la célula tiene mayor cantidad de cargas negativas en comparación con el exterior. Esta diferencia decarga, o diferencia de potencial, se conoce como el potencial de membrana.
Fundamento

Al estudiar los potenciales de membrana desde un punto de vista teórico, debemos conocer:
Potencial de Nernst
El potencial de reposo de una célula es producido por diferencias en la concentración de iones dentro y fuera de la célula y por diferencias en la permeabilidad de la membrana celular a losdiferentes iones. El potencial de equilibrio de Nernst relaciona la diferencia de potencial a ambos lados de una membrana biológica en el equilibrio con las características relacionadas con los iones del medio externo e interno y de la propia membrana.


Generación de un potencial de membrana
El potencial de Nernst se establece entre disoluciones separadas por una membrana semipermeable.Por ejemplo, KCl (cloruro de potasio), una sal, en medio acuoso se disocia en K+y Cl- en relación 1:1, compensando las cargas positivas de los cationes potasio con las negativas de los aniones cloruro, por lo que la disolución será electricamente neutra. De existir una membrana biológica selectivamente permeable al K+ en el interior de la solución, los K+ difundirán libremente a un lado y a otro dela membrana. Sin embargo, como hay más iones en el compartimento 1, inicialmente fluirán más iones K+ del 1 al 2 que del 2 al 1. Como el Cl- no puede difundir a través de la membrana, pronto hay un exceso de carga positiva en el compartimento 2 y un exceso de carga negativa en el 1. El fluido en cada compartimento permanece con una carga neutra, si bien las cargas en exceso se concentran a lolargo de la membrana. Las capas de carga positiva y negativa a cada lado de la membrana producen una diferencia de potencial a través de la membrana y un campo eléctrico E, que retarda el flujo de iones positivos del compartimento 1 al 2 y que acelera su flujo del compartimento 2 al 1.
En este sistema, tras un tiempo se alcanzará el equilibrio dinámico en el que exista un flujo de K+ idénticodel 2 al 1 como del 1 al 2. Este equilibrio depende de la diferencia de concentración que favorece el movimiento del 1 al 2 y de la diferencia de potencial que favorece la difusión del 2 al 1. La diferencia de potencial V en el equilibrio viene dada, en función de las concentraciones y de los iones de K+ en los dos compartimentos, mediante:

Éste es el potencial de equilibrio de Nernst. Poseeun valor negativo cuando la membrana es permeable a los iones positivos, y positivo cuando lo es a los aniones. Aquí k es la constante de Boltzmann y la T la temperatura absoluta. La magnitud kT es proporcional a la energía cinética media de los iones en solución y es proporcional al flujo neto de iones debido a la diferencia de concentración. La magnitud eV es proporcional al flujo neto deiones debido a la diferencia de potencial. Así, la ecuación antes citada es la condición para que estos dos flujos sean iguales y opuestos.
Modificaciones: Temperatura de 37 ºC

A la temperatura corporal de 37 ºC el valor de es:

de modo que el potencial de Nernst es

Potencial de la membrana plasmática

La membrana plasmática de una célula nerviosa separa un citoplasma con una...