potencial de membrana

Abreviaturas:
LEC: Líquido extracelular
LIC: Líquido intracelular
PA: Potencial de Acción
PE: Potencial de Equilibrio
PM: Potencial de Membrana
PMR: Potencial de Membrana en reposo
PR: Periodo Refractario
SN: Sistema Nervioso
Definición de Potencial de Membrana (PM):
Es una diferencia de Potencial, o de carga eléctrica (separación de cargas a ambos lados de la membrana),entre elInterior y el Exterior de TODAS las células del organismo.
Recordemos que los principales “transportadores” de carga en la conducción de corrientes eléctricas en los sistemas biológicos son los Iones.
El PM es el resultado de una carga eléctrica distribuida irregularmente a través de la membrana y es un requerimiento absoluto para el funcionamiento normal del Sistema Nervioso (SN).
Dos Aclaraciones:- El PM es de Signo negativo: En el espacio intracelular la carga es negativa con respecto al espacio extracelular.
- El PM se modifica en función del tipo celular (neurona de Purkinje, neurona Piramidal, Hepatocito, Glóbulo Rojo, Fibroblasto, etc.), Filogenia (Piramidal en gatos y Humanos), Ontogenia (Piramidal en el niño y el adulto), Ritmo Circadiano (Piramidal de día y de noche), etc.GENESIS DEL PM:
Cuatro “Actores” Principales:
- Permeabilidades selectivas: Canales Iónicos
- Concentraciones iónicas trans-membrana
- Gradientes químico y eléctrico
- Bombeo iónico
Regla Nemotécnica: Pe.Co. Gra.Bo.
1. Concentraciones iónicas:
La membrana celular está bañada tanto en su interior como en su exterior por líquidos salinos.
Existe una alta concentración de:
* Potasio intracelular* Sodio extracelular
2. Permeabilidad selectiva:
La Membrana celular es una especie de “piel” (formada por fosfolípidos que “odian” al agua y a los iones solubles en ella) con “poros”.
Estos poros son proteínas específicas asociadas a la membrana que “abren” el camino a aquellas sustancias “odiadas” por la membrana (iones y agua) de manera tal que puedan cruzarla.
Estos poros proteicostrans-membrana se denominancanales iónicos pasivos y son selectivos. Esto quiere decir que actúan como una especie de “patovicas” quedejan pasar a un sólo tipo de ion.
La permeabilidad selectiva de la membrana se debe a la existencia de estos canales iónicos.
Debido a la gran cantidad de canales de K y a la baja cantidad de canales de Na, las células presentan una alta permeabilidad al Potasio y unabaja permeabilidad al Sodio.
¡La permeabilidad de la membrana al K es 40 veces superior a la del Na!
El PM está “dictado” por cambios de la concentración trans-membrana del ión más permeable: ¡El PMR es un potencial del POTASIO!
Una de las consecuencias de la alta permeabilidad de la membrana al K es que el PM es MUY sensible a cambios en la concentración extracelular del K.
Por esto existenen el Sistema Nervioso Central mecanismos específicos de regulación de la concentración del K extracelular:
- La Barrera Hematoencefálica impide cambios bruscos del K del líquido extracelular ante cambios del K sanguíneo.
- Las células gliales, mediante canales y bombas de K, regulan rigurosamente el K extracelular.
3. Gradientes químico-eléctricos:
Gradientes químicos o de concentración: Losiones (partículas con carga eléctrica) están en un movimiento constante en el agua (“danzando” en el agua). Este movimiento aumenta desde las regiones de mayor concentración a las de menor concentración del ión.
Cada ión está impulsado por una fuerza de gradiente de concentración (o químico) en un sentido y por una fuerza eléctrica en el sentido inverso[1].
Por ejemplo el Potasio (que tiene unaalta concentración intracelular y una baja concentración extracelular) tiende a salir de la célula hacia el exterior por una gradiente de concentración (o químico).
Pero a medida que el potasio se acumula en el líquido extracelular se genera un campo eléctrico positivo que comienza a rechazarlo hacia el interior de la célula por un gradiente eléctrico.
Llegará un momento en que ambos gradientes...