Potencial de accion

Potencial de acción

A través de las membranas de casi todas las células del cuerpo hay potenciales eléctricos. Además, las células nerviosas y músculos son “excitables”, es decir, son capaces de transmitir impulsos electroquímicos autogenerados en sus membranas.
Una diferencia de concentración de iones a lo lardo de una membrana de permeabilidad selectiva puede producir un potencial demembrana.

La Membrana Celular

El concepto inicial de la membrana como una estructura que separa la célula de su medio es atribuido a T. Schwann, quien indicó que el comportamiento de los tejidos animales, o vegetales, es gobernado por las actividades coordinadas de las células individuales de las que está compuesto. Así, siendo la célula la unidad del tejido, debería estar limitada por algunaestructura que preservara su identidad y evitara su fusión con las células adyacentes.

El desarrollo del concepto de membrana se basó principalmente en estudios hechos en células vegetales, porque estas se prestan más que las células animales a los estudios microscópicos, especialmente en condiciones experimentales. Las células vegetales difieren de las animales principalmente en la presencia deuna pared de celulosa, que en el tejido las separa de sus vecinas o del medio ambiente en los organismos formados por una sola célula, como las algas.
     
Sin embargo, una vez aceptado que las células requieren aislarse del exterior por una membrana, el siguiente problema era la construcción del medio intracelular, en particular en relación a los iones, que tenían la posibilidad de formar partede la corriente eléctrica que constituía la 'variación negativa' medida por Helmholtz y Du Bois-Reymond. As’, para finales del siglo XIX dos hipótesis sobre el significado de los iones intracelulares compartían la atención. En una se decía que el contenido de la célula podía ser visto como un coloide, de manera que la alta concentración iónica en el interior celular se debería a 'uniones' en unaforma no osmótica., lo que llevó a considerar que los efectos del medio iónico de la célula eran una consecuencia de los efectos específicos de los coloides. La segunda hipótesis, en obvio conflicto con la primera, interpretaba los mismos eventos en términos de intercambios iónicos entre dos medios acuosos, el interior y el exterior, a través de una membrana selectivamente permeable.
     
Lasprimeras respuestas sobre el tipo de medio en el que se encontraban los iones intracelulares fueron obtenidas por Höber (1910, 1912, 1913), quien trabajó en el laboratorio de Walther Nernst y con tres experimentos mostró que la conductancia del interior de los eritrocitos era parecida a la de los electrolitos biológicos y que la membrana era un mal conductor. Höber encontró que a una frecuencia de 1KHz la resistividad de una masa de eritrocitos era 1200 Ocm, pero cuando la frecuencia era aumentada a 10 MHz la resistividad disminuía a 200 Ocm. Más aún, después que las células eran hemolizadas (rotas) con saponina la resistividad medida con frecuencias bajas tenía los mismos valores que aquella medida con frecuencias altas, que no cambiaba. Su conclusión fue que cuando las mediciones sehacían con frecuencias altas no había diferencias entre las células integras y las células destruidas, ya que lo que se medía en el primer caso era la resistividad de la solución interna y en el segundo la de la solución externa, siendo ambas electrolitos concentrados. Con estos experimentos se introdujo el concepto de la capacitancia de la membrana y la variación de su reactancia con la frecuencia delas señales eléctricas. Además, se mostró que las células pueden ser consideradas eléctricamente como formadas por un medio conductor (el citoplasma), separado del exterior por un dieléctrico no-conductor (la membrana).
     
Resultados similares a los de Höber fueron obtenidos posteriormente por Osterhout (1922), quien midió la conductancia de la membrana del alga marina Laminaria  a 1 KHz y...