Celulas Exitables

Características y funcionamientos de las células excitables

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

Una de las consecuencias de la distribución dispar de los iones es que los compartimentos intracelular y extracelular no están en equilibrio eléctrico. En lugar de ello, los dos compartimentos se encuentran en un estado de desequilibrio eléctrico.

El concepto de desequilibrio eléctrico se basa principalmente acerca de la función de nervios y músculos, porque dichos tejidos generan señales eléctricas conocidas como potenciales de acción.

Depende de:

La diferencia de concentración de los iones a través de la membrana

Permeabilidad de la membrana a esos iones.

Gradiente químico: paso de un soluto no electrolito a través de una membrana permeable desde una zona de alta concentración hacia una zona de baja concentración.

Gradiente eléctrico: diferencia entre la carga neta de dos regiones. Ej: El interior de la célula se vuelve negativo respecto del exterior.

Gradiente electroquímico: el transporte activo de iones (electrolitos) positivos hacia afuera de la célula genera también un gradiente de concentración: ahora hay más iones positivos fuera de la célula que dentro de ella. La combinación de los gradientes eléctrico y de concentración se denomina gradiente electroquímico.

La célula permanece en equilibrio osmótico porque el agua puede desplazarse libremente a través de la membrana en respuesta al movimiento de solutos

→ Un gradiente eléctrico entre el líquido extracelular y el líquido intracelular se conoce como potencial de membrana

El potencial de membrana en reposo de las células excitables se encuentra en el intervalo de -70 y -80 mV. Estos valores se explican mejor con el concepto de permeabilidades relativas de la membrana celular. Por tanto, el potencial de membrana esta cerca de los potenciales de equilibrio de K+ y Cl- dada su alta permeabilidad en reposo.

En una célula permeable solo a un ion, el potencial de membrana que se opone exactamente al gradiente de concentración del ion se conoce como potencial de equilibrio: Eion

El potencial de equilibrio para cualquier ion puede calcularse con la ecuación de Nerst. Los iones con mayor conductancia llevan el potencial de membrana hacia hacia sus potenciales de equilibrio, mientras que los que tienen una baja conductancia influyen poco en el potencial de membrana.

Eion= 61/Z log⁡〖([ion] afuera)/([ion] adentro)〗

Donde 61 es 2,303 RTF a 37°C, Z es la carga eléctrica del ion, y ion afuera y ion adentro corresponde a la concentración del ion afuera adentro de la célula.

En realidad las celular no son permeables solo a un ion, por lo que para una célula real no puede utilizarse la ecuación de Nerst para calcular el potencial de membrana. Se debe ocupar la ecuación de Golman , que considera los gradientes de concentración de los iones permeables y la permeabilidad relativa de la célula a cada ion.

¿Qué función desempeña la bomba Na-K ATPasa en a creación del potencial de membrana en reposo?

La Na-K ATPasa es necesaria para crear y mantener el gradiente de concentración del K+, que es el que establece el potencial de membrana.

En primer lugar, la bomba contribuye bombeando 3Na+ hacia fuera por cada 2K+ que bombea hacia el interior (contribución electrogenica) . En segundo lugar es mantener el gradiente de concentración del K+ que a su vez es responsable del potencial de difusión del K+ que conduce el potencial de membrana hacia el potencial de equilibrio del K+

POTENCIALES DE ACCION

Despolarización : es el proceso de hacer el potencial de membrana menos negativo(interior de la célula). O incluso puede hacer que se vuelva positivo. Un cambio en el potencial de membrana no debe describirse como un “aumento” o una “disminución”, a que estos términos son muy ambiguos. La entrada de Ca+ o Na+ despolariza a la célula.

Hiperpolarización: hacer el potencial de membrana más negativo. La entrada de Cl- provoca la Hiperpolarización.

Potencial umbral:

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