Potencial De Membrana y Potencial De Accion

INTRODUCCION

Hay potenciales eléctricos a través de las membranas de todas las células del cuerpo. Además algunas células como las nerviosas y musculares son capaces de generar impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes para transmitir señales a través de sus membranas En otros tipos de célula como los macrófagos y células ciliadas los cambios de potenciales de membrana activan lasfunciones de la célula. Este análisis se refiere a los potenciales de membrana tanto en reposo como durante la acción de las células nerviosas y musculares.

POTENCIALES DE MEMBRANA Y POTENCIALES DE ACCION

Potenciales de membrana provocados por difusión
Potencial de Difusión: producido por una diferencia de concentración iónica en ambos lados de la membrana.
Miremos por ejemplo una célula conuna gran concentración de iones de potasio (K+) en el interior de la célula y baja fuera d ella, considerando que la membrana es permeable a los iones potasio solamente; debido al gradiente de concentración de K desde el interior hacia el exterior hay una tendencia que estos iones transporten cargas positivas hacia el exterior generando asi electropositividad en el exterior de la célula yelectronegatividad en l interior debido a la permanencia de los aniones negativos que no se difunden hacia afuera con el potasio. Todo esto ocurre en aproximadamente un milisegundo y vuelve a la normalidad después para evitar el continuo flujo de estos iones y se denomina “Potencial de Difusión”. En un mamífero normal la diferencia de potencial necesario es de 94 mV con negatividad en el interior de lamembrana.
En este fenómeno también puede ocurrir lo contrario: como por ejemplo una alta concentración de inoes sodio (Na+) en el exterior de la célula; lo que produce la difusión de este hacia el interior dejando afuera electronegativo y el interior electropositivo. Sin embargo esta vez, la fibra nerviosa del mamífero necesita aproximadamente 61 mV positivos en el interior de la fibra.
Así vemosen ambos casos que una diferencia de concentración inoes a traves de una membrana puede, en condiciones adecuadas, crear un potencial de membrana.

Potencial de NERNST:
Es el nivel de potencial de difusión que se opone exactamente a la difusión de un ion particular atravez de la membrana. La magnitud del potencial de Nernst se da por el “cociente” de de las concentraciones de este ionespecifico en ambos lados de la membrana: cuanto mayor el cociente, mayor la tendencia del ion a difundirse en una dirección y por tanto, mayor el potencial de Nernst necesario para impedir su difusión.
La “ecuación de Nernst” puede utilizarse para calcular el potencial de Nernst de cualquier ion univalente a 37°C (temperatura corporal normal) Donde FEM = “Fuerza Electromotriz”
Al utilizar esta fórmulase asume que el potencial de liquido extracelular es cero y que el potencial de Nernst está en el interior de la membrana; además el signo es + si el ion que se difunde de adentro hacia afuera es negativo y el signo de la ecuación es – si el ion es positivo. Así cuando la concentración de de iones K+ es 10 veces mayor en el interior que en el exterior, el Log de 10 es 1, de modo que se calculaque el potencial de Nernst es de -61 mV en el interior de la membrana.
Calculo del potencial de difusión cuanto la membrana es permeable a varios iones
Cuando la membrana es permeable a diferentes iones, el potencial de de difusión depende de 3 factores:
a.) La polaridad de cada carga eléctrica de cada ion
b.) La permeabilidad de membrana de cada ion (P)
c.) Las concentraciones (C) decada ion en el interior (i) y en el exterior (e) de la membrana

Utilizando la formula de Goldman o de Goldman-Hodgkinz-Katz, podemos calcular el potencial de membrana en el interior de la célula cuando participan los iones univalentes (K+), (Na+) y (Cl-)

Importancia y significado de esta ecuación:
1.) Los iones K+, Na+ y Cl- son los iones más importantes en la generación de...