POTENCIAL DE REPOSO DE MEMBRANA Y POTENCIAL DE ACCIÓN

POTENCIAL DE REPOSO DE MEMBRANA Y POTENCIAL DE ACCIÓN

RESUMEN

El siguiente artículo tiene como objetivo el estudio del potencial de reposo de membrana y el potencial de acción, entendiendo que el potencial de reposo de una célula se produce por la diferencia en concentraciones intracelular y extracelular; así mismo, el potencial de acción es el resultado de una difusión de iones.  Se logró medir la estimulación del nervio cubital en un paciente  y la velocidad de la conducción nerviosa utilizando la electromiografía.  Por medio de un software se realizó la simulación del potencial de membrana en reposo en diferentes células (neurona, fibra muscular esquelética y eritrocitos).  También de manera virtual, se simulo el potencial de acción.  Experimentalmente se encontró  que la velocidad de conducción nerviosa es mayor a la velocidad a la que normalmente tiene una persona, esto debido a la presencia o ausencia de una vaina de mielina. Por otro lado, en la simulación del potencial de membrana en reposo  se observa que cuando la célula se despolariza, el potencial interno se torna positivo por la entrada en cascada de los iones sodio, desembocando esta acción una  contracción. Lo anterior sucede por el desplazamiento del potencial de acción de las neuronas a las fibras musculares, en las cuales se acortan sus sarcomeros.

INTRODUCCION

En las membranas de casi todas las células del organismo hay potenciales eléctricos y potenciales de acción. Las células nerviosas y musculares se encargan de generar impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes en sus membranas.   Estos  impulsos  se  utilizan para transmitir señales a través de las membranas de los nervios y de los músculos. En otros tipos de células, como las células glandulares,  los  macrófagos  y  las  células  ciliadas,  los  cambios locales de los potenciales de membrana también activan muchas de las funciones de las células. Este análisis se refiere a los potenciales de membrana que se generan tanto en reposo como durante la acción en las células nerviosas y musculares.

El potencial de reposo de una célula es producido por diferencias en la concentración de iones dentro y fuera de la célula y por diferencias en la permeabilidad de la membrana celular a los diferentes iones. Por otra parte  el potencial eléctrico de membrana en reposo es el potencial que se establece como resultado de la difusión de un ion a través de una membrana semipermeable a dicho ion, y con diferente concentración en los lados opuestos de dicha membrana.

Los conceptos mencionados anteriormente fueron importantes para realizar esta práctica, ya que en ella se buscó  determinar los valores de potencial de reposo de membrana mediante la ecuación de Goldman, la cual nos permite hallar los valores del potencial  respecto a la permeabilidad y a la concentración iónica en el interior de la célula cuando participan dos iones positivos.

METODOS

Para obtener la respuesta de la estimulación del nervio cubital (potencial compuesto produciendo contracción muscular)  y la velocidad de conducción, se utilizó el software Powerlab para medir la electromiografía, utilizando unos electrodos que fueron colocados en el paciente, y estos conectados al powerlab.

La simulación del potencial de membrana en reposo en diferentes células, se ingreso a la pagina www.nernstgoldman.physiology.arizona.edu, para la simulación del potencial de acción se realizo en la pagina  phet.colorado.edu/en/simulation/neuron y la pagina nerve.bsd.uchicago.edu/nerve1.html.

RESULTADOS

Para el estudio del potencial de reposo se realiza en dos partes, una donde se estimula el nervio cubital y otra parte donde se simula el potencial de membrana de reposo en diferentes células, para los cuales se obtienen los siguientes resultados para la primera parte

EMG evocado

Tabla 1. Amplitud del electromiograma respecto a la corriente de estimulo

Ecuaciones para calcular, las conducciones de la velocidad nerviosa

   (1) [pic 1]

Ecuación No 1

 (2)[pic 2]

Ecuación No 2

[pic 3]

Tabla 2. Registro de latencias y distancia para cálculo de velocidad de conducción nerviosa

Tabla 3. Valores referenciales de conducción motora.

[pic 4]

PARTE 2

Simulación del potencial de membrana en reposo en diferentes células

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