Polaridad celular
Enviado por Dianelagtz • 22 de Septiembre de 2018 • Ensayos • 1.290 Palabras (6 Páginas) • 183 Visitas
POLARIDAD CELULAR
Desde el punto de vista de la aplicación clínica de la electroterapia, nos resulta importante tener presentes los mecanismos celulares que tienen lugar en las inmediaciones de la membrana plasmática y que implican cambios en los potenciales de membrana en reposo de las células excitables.
Por ejemplo, una de las propiedades funcionales que definen a las neuronas es su capacidad para generar y transmitir impulsos eléctricos o potenciales de acción. Para comprender cómo se establecen, es necesario recordar que en las neuronas, como en todas las células del organismo, se establece una diferencia de potencial eléctrico a un lado y otro de la membrana plasmática.
El mantenimiento de este gradiente electroquímico es necesario para la supervivencia de la célula. Esta diferencia de potencial se denomina potencial de membrana, en sentido amplio, o potencial de membrana en reposo (PMR), cuando nos referimos a las células excitables. Podemos imaginarnos esta membrana con su potencial como una pila eléctrica cuya energía será utilizada para realizar una gran cantidad de procesos celulares vitales. Esa pila deberá ser recargada de forma continua y para ello la célula necesitará un aporte energético, el ATP, que en última instancia obtenemos de las fuentes nutritivas.
En las neuronas, y en términos generales, el PMR es de unos -70 mV (aunque puede oscilar entre -40 y -90 mV según el tipo de neurona): el signo negativo, por convención, indica que en las proximidades citoplasmáticas de la membrana predominan las cargas eléctricas negativas, mientras que en las proximidades extracelulares de la membrana predominan las positivas.
Cuando una célula mantiene una diferencia de potencial de membrana se dice que la membrana está polarizada, y cuando pierde o se invierte esa diferencia de potencial se dice que se ha despolarizado.
En la siguiente tabla, se muestran las concentraciones iónicas de los líquidos intracelular (citosol) y extracelular (medio externo). En términos generales, los iones Na+ y K+ son los principales responsables del potencial de reposo de la membrana plasmática.
Concentraciones iónicas de los líquidos intracelular y extracelular | |||
Iones | Intracelular (mM) | Extracelular (mM) | Eión |
Na+ | 12 | 145 | +60mV |
K+ | 150 | 5 | -90 mV |
Ca2+ | 1x 10-4 | 2,5 | +150 mV |
Cl- | 9 | 125 | -70 mV |
El origen del PMR radica en la distribución desigual de los distintos iones a un lado y otro de la membrana. En el líquido extracelular existe una mayor concentración de iones de Na+ y de Cl-, mientras que en el citosol, el catión principal es el K+ y los dos aniones predominantes son grupos fosfato (PO43-) y los extremos N-terminales de los aminoácidos de las proteínas.
Para el mantenimiento de este PMR son necesarios tres mecanismos:
- Permeabilidad de la membrana al K+ y Na+
El potasio, dada su mayor concentración en el interior que en el exterior celular, tenderá a difundirse de forma pasiva hacia el exterior celular por sus canales iónicos presentes en la membrana plasmática. La existencia de un gran número de canales iónicos de K+ en la membrana hace que la permeabilidad de esta al ión sea elevada. El resultado será una mayor negativización relativa del interior de la membrana y una positivización relativa del exterior de la misma.
Sin embargo, con el Na+ la situación es diferente: la membrana es mucho menos permeable al ión sodio que al de potasio porque no existen canales para el sodio permanentemente abiertos. Puesto que existe una mayor concentración de iones de sodio en el exterior celular que en el citosol, se producirá una entrada pasiva, aunque lenta, de iones de sodio al interior celular a través de los canales de Na+ regulados por voltaje, que, aún estando cerrados en una situación de reposo, pueden abrirse ligeramente.
- Presencia de cargas negativas atrapadas
La mayor parte de las cargas negativas presentes en las inmediaciones de la cara citosólica de la membrana no pueden cruzar hacia el exterior, bien porque son cargas negativas asociadas a moléculas que no pueden atravesar la membrana (grupos fosfato), bien porque están asociadas a proteínas.
En definitiva, las cargas negativas no pueden seguir al potasio en su salida al exterior. Sin embargo, serán las responsables de que, en parte, el potasio vuelva a fluir hacia dentro por sus correspondientes canales iónicos. Por tanto, el flujo de potasio se encuentra regulado por dos gradientes antagónicos: el gradiente de concentración que empuja al potasio hacia el exterior y el gradiente eléctrico que lo atrae hacia el interior.
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