potencial de membrana

En algunas especies de cefalópodos se encuentran neuronas con axones de gran tamaño. Históricamente el estudio de las propiedades de las fibras nerviosas se vio muy favorecido por la facilidad de experimentar con estas fibras macroscópicas. Las especies loligo forbesii, dosidicus gigas y loligo pealeii de calamar son las que proporcionan un mejor material de experimentación.
En estas especiesse encuentran axones que pueden llegar a tener hasta un milímetro de diámetro, los cuales proporcionan excelentes preparaciones experimentales para estudiar la excitabilidad. Los calamares son moluscos con 10 tentáculos y un manto muscular. Su supervivencia depende de la capacidad de huir mediante la contracción rápida de los músculos del manto. Para lograr una eficiente contracción del cuerpo, elcalamar esta enervado por axones de gran diámetro que en algunas especies llegan a tener cerca de 1 mm, dimensiones enormes cuando se las compara con los 10-20 μm de los axones de mamífero. El grosor del axón se relaciona directamente con la velocidad de conducción, de tal modo que esta última se incrementa conforme aumenta el diámetro del axón.
El sistema nervioso de los calamares está compuestopor muchísimas neuronas, entre ellas hay una que recorre el manto y está involucrada en la contracción de la musculatura del mismo. Esta neurona tiene un axón de un tamaño por mucho mayor que el de las demás neuronas del animal y se le denomina axón gigante. El descubrimiento de la enorme fibra nerviosa del calamar en 1936 por el zoólogo inglés J. Z. Young significó un avance de indiscutibleimportancia para la ciencia, ya que el tamaño del axón permite la inserción de un electrodo que registra el potencial de membrana. La posibilidad de hacer esta medición condujo a electrofisiólogos de la época a realizar una serie de experimentos que llevaron a una comprensión detallada de la actividad eléctrica de las neuronas y fue un valioso material de experimentación de A. F. Huxley y A. L.Hodgkin.
La membrana del axón gigante de calamar.
Composición química del electrolito intra y extracelular.
Es posible extraer el axoplasma del axón para analizar su contenido. La composición química del axoplasma del axón gigante de calamar se compara con el agua de mar y sangre.


La concentración de potasio es muy alta dentro del axón y baja fuera del mismo, mientras que la concentración desodio es muy baja en el interior con respecto al exterior del axón.
Canales de potasio. Las investigaciones en el axón gigante de calamar han resuelto que éste tiene una gran población de canales que permiten el tránsito de potasio transmembranal. Hay una cierta permeabilidad en equilibrio a potasio y hay canales que son sensibles al voltaje transmembranal y cuando éste es mayor a un cierto valor seabren, lo cual establece una permeabilidad en actividad.
Los canales de potasio sensibles a voltaje tienen una compuerta que está sincronizada con un sensor que la abre cuando el campo eléctrico tiene un cambio suficientemente grande, y se mantiene abierta siempre que el campo eléctrico se mantenga modificado. Cuando el campo eléctrico regresa a la normalidad (al mismo valor que tiene en reposo)la compuerta se cierra y la permeabilidad se reduce a la que establecen los canales de potasio que no tienen compuerta y siempre están abiertos. Un canal de potasio sensible a voltaje tiene dos estados posibles: si está cerrado se dice que está desactivado y cuando se abre se activa.
Canales de sodio. La membrana de este axón en reposo tiene una baja permeabilidad a sodio, pero hay una poblaciónmuy grande de canales de sodio sensibles a voltaje. Éstos tienen dos compuertas: la de activación y la de inactivación.
En reposo el canal está desactivado (la compuerta de activación se mantiene cerrada) y desinactivado (compuerta de inactivación abierta). Cuando el voltaje supera cierto umbral, la compuerta de activación se abre lo cual permite el tránsito de sodio, y esta compuerta se...