Potencial De Membrana

Generation of resting membrane potential
Stephen H. Wright
Department of Physiology, College of Medicine, University of Arizona, Tucson, Arizona 85724
Sería difícil exagerar el significado de la fisiológica  en el diferencial de potencial eléctrico transmembrana (EP). Este gradiente de energía eléctrica que existe a través de la membrana plasmática en cada célula del cuerpo influye en eltransporte de una amplia gama de nutrientes dentro y fuera de las células, es una fuerza impulsora clave en el movimiento de la sal (y por lo tanto del agua) a través de membranas celulares y entre los órganos basados ​​en compartimentos, es un elemento esencial en los procesos de señalización asociados con movimientos coordinados de las células y organismos, y en última instancia es la base de todoslos procesos cognitivos. Por estas razones (y muchas más), es fundamental que todos los alumnos de fisiología tienen que tener una clara comprensión de la base del potencial de membrana en reposo (la llamada a distinguir la condición estacionaria de todas las células eléctrica  desde los  estados eléctricos que son el “potencial de acción” de las células excitables: como, las neuronas y lascélulas musculares). ¿Cómo, entonces, surge este gradiente eléctrico? Es la consecuencia de la influencia de dos parámetros fisiológicos: 1) la presencia de grandes gradientes de K + y Na + a través de la membrana plasmática, y 2) la permeabilidad relativa de la membrana a los iones. Los gradientes de K+ y Na+ son el producto de la actividad de la Na+-K+-ATPasa,  la bomba primaria que se expresa deforma ubicua en el ion activo de la membrana plasmática de (para todos los efectos) todas las células animales. Este proceso se desarrolla y mantiene la gran pendiente de K+ dirigida hacia el exterior, y la gran gradiente de Na+ dirigida hacia el interior, que son características de las células animales. Para los fines de esta discusión, se asumirá que los gradientes necesarios están en sulugar (reconociendo que el mecanismo de transporte de iones esta  más allá del alcance de esta presentación).
El segundo parámetro, es la permeabilidad relativa de la membrana plasmática de Na+ y K+, que refleja el estado abierto versus cerrado de los canales de  la membrana selectiva de iones. Es importante destacar que las membranas celulares muestran diferentes grados de permeabilidad a los iones("permeabilidad selectividad"), debido a la selectividad intrínseca de los canales iónicos específicos. La combinación de 1) gradientes iónicos transmembrana, y 2) diferencial de permeabilidad  a los iones seleccionados, es la base para la generación de diferenciales de voltaje transmembrana. Esta idea se puede desarrollar, considerando la situación hipotética de dos soluciones separadaspor una membrana de permeabilidad selectiva a una sola especie iónica.

Lado 1: (el "interior" de nuestra célula hipotética) contiene KCl 100 mM y 10 mM de NaCl.
Lado 2: (el "exterior") contiene 100 mM de NaCl y 10 mM de KCl. En otras palabras, hay un gradiente de K+ "dirigido hacia fuera", y dirigida hacia dentro un gradiente de Na+, y sin gradiente transmembrana para el Cl-. Para los fines de estadiscusión, el ideal de membrana de permeabilidad selectiva es solo para el K+.
La fuerza motriz electroquímica (FMEQ “o” ECDF).
Potencial de membrana (Vm) es la separación de cargas a través de una membrana celular y se establece por la permeabilidad selectiva de la membrana y el transporte activo de iones a través de ella. El resultado es una distribución diferencial de iones y un exceso de carganegativa en la superficie interna de la membrana. Para cualquier ion, X, presenta en concentraciones desiguales a través de la membrana, hay dos fuerzas que actúan sobre él. En primer lugar, hay una fuerza motriz química (FMQ) resultante de la gradiente de concentración. En segundo lugar, hay una fuerza motriz eléctrica (FME) resultante de la interacción entre la carga del ion y Vm. Si estas...