Potencial De Membrana

Hay potenciales electricos a traves de las membranas de practicamente todas las celulas del cuerpo. Ademas, algunas celulas, como las celulas nerviosas y musculares, son capaces de generar impulsos elctroquimicos rapidamente cambiantes en sus membranas, y estos impulsos se utilizan para transmitir señales a traves de las membranas de los nervios y de los musculos. En otros tipos de celulas, comolas celulas glandulares, los macrofagos y celulas ciliadas, los cambios locales de los potenciales de membrana tambien activan muchas de las funciones de las celulas.

Se entiende como potencial de membrana la diferencia de potencial entre ambos lados de una membrana celular caracterizados por diferencias de carga, concentracion de solutos, etc. ( 1 milisegundo). Muchos cambios de potencial demembrana que se observan durate la transmision de impulsos nerviosos y musculares se deben a la aparicion de potenciales de difusion rapidamente cambiantes.
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Potenciales de Membrana Generados por Difusion.

La concentracion de potasio es mayor dentro de la membrana de una fibra nerviosa comparada con el exterior de la misma ( 140 – 4 mEq/L ). Considerando que la membrana es permeable a losiones potasio, pero no a ningun otro ion, debido al gradiente de concentracion de potasio desde el interior hacia el exterior hay una intensa tendencia de que cantidades adicionales de iones potasio difundan hacia fuera a traves de la membrana. A medida que lo hacen transportan cargas electricas positivas hacia el exterior, generandod esta manera electropositividad fuera de la membrana yelectronegatividad en el interior debido a los aniones negativos que permanecen detras y no difunden hacia fuera con el potasio (proteinas, carbohidratos). En un plazo de aproximadamente un milisegundo la diferencia de potencial entre el interior y el exterior, denominada potencial de difusion, se hace lo suicientemente grande como para bloquear la difusion adicional neta de potasio hacia el exterior, apesar del elevado gradiente de concentracion ionica de potasio (diferencia de potencial necesaria en mamiferos es de -94mV).
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En cuanto al Sodio tenemos una concentracion elevado de iones fuera de la membrana y una concentracion baja de sodio dentro. Estos iones tambien tienen carga positiva. Esta vez la membrana es muy permeable a los iones sodio, aunque es impermeable para todos los demasiones. La difusion de los iones sodio de carga positiva hacia el interior crea un potencial de membrana de polaridad opuesta que la ocasionada por la salida de Potasio, negatividad en el exterior y positividad en el interior. Una vez mas el potencial de membrana se hace lo suficientemente elevado en un plazo de milisegundos como para bloquear la ulterior difusion neta de iones sodio hacia elinterior, sin embargo, esta vez, en la fibra nerviosa del maminero, el potencial es de aproximadamente 61 mV en el interior de la fibra.
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Potencial de Nernst.

El potencial de nernst esel nivel de potencial de difusion a traves de una membrana que se opone exactamente a la difusion neta de un ion particular a traves de la membrana se denomina potencial de Nernst. La magnitud se determina por elcociente de las concentraciones de ese ion especifico en los dos lados de la membrana. Cuanto mayor es este cociente mayor es la tendencia del ion a difundir en una direccion, y por tanto, mayor sera el potencial de Nernst necesario para impedir la difusion neta adicional. Ecuacion utilizada a una temperatura corporal de 37ºC.
Al utilizar esa formula habitualmente se asume que el potencial delliquido extracelular que esta fuera de la membrana se mantiene a un nivel de potencial cero, y que el potencial de Nernst es el potencial que esta en el interior de la membrana. Ademas, el signo del potencial es positivo si el ion que difunde desde el interior hacia el exterior es un ion negativo, y es negativo si el ion es positivo. Así cuando la concentración de iones potasio positivos en el...