RT. Fisiología

Capítulo 1  Fisiología celular

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b. Ejemplo de un cálculo con la ecuación de Nernst ■■ Si la [Na + ] intracelular es 15 mM y la [Na + ] extracelular es 150 mM, ¿cuál es el potencial de equilibrio del Na + ?

C C [ ] [ ] i e

−

60

mV

=

E

log

+

10

Na

z

−

60

15 150

mV

mM

=

log

10

+

1

mM

= −

60

0

mV

log

.1

10

60 = + mV Nota: no es necesario recordar cuál concentración va en el numerador. Puesto que se trata de una función logarítmica, se realiza el cálculo de cualquiera de las dos maneras para obtener el valor absoluto de 60 mV. Luego se utiliza un “método intuitivo” para determinar el signo correcto. (Método intuitivo: [Na + ] es más alta en el líquido extracelular que en el intracelular, de manera que los iones Na + se difundirán del líquido extracelular al intracelular, lo que hará que el interior de la célula sea positivo [es decir, +60 mV en el equilibrio].) c. Valores aproximados de los potenciales de equilibrio en el nervio y el músculo E Na + +65 mV E Ca 2 + +120 mV E K + −85 mV E Cl - −85 mV C. Fuerza impulsora y flujo de corriente ■■ La fuerza impulsora de un ion es la diferencia entre el potencial de membrana real (E m ) y el potencial de equilibrio del ion (calculado con la ecuación de Nernst). En otras palabras, la fuer- za que impulsa es la diferencia entre el potencial de membrana real y lo que al ion le “gustaría” que fuese el potencial de membrana; al ion le “gustaría” que el potencial de membrana fuese su potencial de equilibrio, según se calcula con la ecuación de Nernst. ■■ El flujo de corriente ocurre cuando hay una fuerza que impulsa el ion y la membrana es permea- ble al ion. El sentido del flujo de corriente es el de la fuerza impulsora. La magnitud del flujo de corriente es determinada por el tamaño de la fuerza impulsora y la permeabilidad (o conduc- tancia) del ion. Si no hay una fuerza impulsora que actúe en el ion, no puede ocurrir flujo de corriente. Si la membrana es impermeable al ion, no puede ocurrir flujo de corriente. D. Potencial de membrana en reposo ■■ Se expresa como la diferencia de potencial cuantificada a través de la membrana celular en milivolts (mV). ■■ Por convención, se expresa como el potencial intracelular respecto al potencial extracelular. Así, un potencial de membrana en reposo de –70 mV significa 70 mV negativos en la célula . 1. El potencial de membrana en reposo es establecido por los potenciales de difusión que resultan de diferencias de concentración de los iones permeables. 2. Cada ion permeable intenta llevar el potencial de membrana hacia su potencial de equilibrio. Los iones con las permeabilidades o conductancias más altas serán los que más contribuirán al potencial de membrana en reposo, y los iones con las permeabilidades más bajas contribuirán poco o nada. 3. Por ejemplo , el potencial de membrana en reposo de la célula nerviosa es de –70 mV, un valor cercano al potencial de equilibrio calculado de K + de –85 mV, pero alejado del potencial de equi- librio calculado de Na + de +65 mV. En reposo, la membrana de la célula nerviosa es mucho más permeable a K + que a Na + . 4. La bomba de Na + -K + sólo contribuye indirectamente al potencial de membrana en reposo mediante el mantenimiento, a través de la membrana celular, de los gradientes de concentración de Na + y K + que luego generan los potenciales de difusión. La contribución electrógena directa de la bomba (3 Na + expulsados de la célula por cada 2 K + introducidos en la célula) es pequeña. AMPLE