Bomba de Sodio-Potasio

El gradiente electroquímico impulsa al Na+ al interior del axón, pero éste se queda afuera (a pesar de que existen algunos canales pasivos para el Na+). A través de estos canales pasivos los iones de Na+ TENDRÍAN que ir entrando.
Se ha comprovado que esto sucede (entrada lenta pero constante de Na+, ocurre en todas las células). Además, en el caso de las neuronas y de las células musculares, cada vez que se produce un potencial de acción entra Na+.
Pero a pesar de esta entrada de Na+ la concentración de Na+ tanto externa como interna no cambia. La única explicación es que exista un mecanismo que expulse a los iones de Na+ al exterior para compensar a los que van entrando. Ese mecanismo es la BOMBA DE SODIO.

Por otra parte, el K+ está a mayor concentración en el interior que en el exterior, y está más o menos en equilibrio (una de las fuerzas es mayor que la otra). La fuerza química es la mayor, así que tiene tendencia a salir al exterior.
Así, en condición de reposo, el K+ saldrá lenta pero constantemente al exterior por los canales pasivos. Además, cada vez que tiene lugar un potencial de acción tiene lugar una salida masiva de K+, de manera que si no existiera un mecanismo que contrarestase este movimiento de K+ al exterior habría menos cantidad de K+ en el interior.
Este mecanismo que hace entrar K+ para contrarestar la salida masiva de K+ es la BOMBA DE POTASIO.

En realidad, ambas bombas son una única bomba: la bomba de sodio-potasio.
Por cada 3 iones de Na+ qie expulsa la bomba hace entrar 2 iones de K+. La bomba es un transporte activo, ya que mueve a los iones en CONTRA de su gradiente electroquímico. POr ello, también recibe el nombre de TRANSPORTADOR de sodio-potasio.
La energía que necesita para mover estos iones se obtiene del ATP (convirtiéndolo en ADP).
La bomba de sodio-potasio funciona constantemente durante el potencial de reposo. En cambio, durante el potencial de acción no funciona, pero una vez finalizado el potencial de acción funciona más de lo normal.
La bomba de sodio-potasio son muchas proteínas (no solo una bomba sino muchas). Funciona en todas las células vivas, pero en el caso de las neuronas todavía es más importante porque se producen potenciales de acción (entra Na+ y sale K+).
Como mueve a iones en contra de su gradiente electroquímico influye en el potencial de reposo.

Ecuación de Goldman: permite calcular con bastante precisión el potencial de reposo. Es parecida a la ecuación de Nerst, pero mientras que la de Nerst sólo tenía en cuenta a un ión, la de Goldman tiene en cuenta a varios (K+, Na+, Cl-), y no sólo considera su concentración a ambos lados de la membrana, sinó también la permeabilidad de la membrana.

Potencial de Reposo

Fue descubierto en los años 60 por Hodgkin y Huxley, los cuales utilizaban en sus experimentos el llamado axón gigante de calamar. Al tener un diámetro tan gradne, estos axones permiten que se pueda introducir un electrodo en el interior del axón y comparar la diferencia de potencial entre el interior y el exterior del axón.

Potencial de membrana y potencial de reposo.

La membrana de las células actua como una membrana semipermeable.
El líquido extracelular consiste en una solución salina semejante al agua del mar, y por lo tanto contiene una gran concentración de iones de sodio (na+) y Cloro (Cl-).
En el interior de la célula, en cambio, hay una baja concentración de inoes de Na+ y Cl-, pero hay una elevada concentración de potasio (K+). Además, hay también otras proteínas con carga eléctrica negatica, los aniones protéicos (Pt-).
Las proteínas son moléculas bastante grandes y, por lo tanto, no pueden atravesar la membrana. Por tanto habrá una diferencia de carga entre ambos lados de la membrana. Esta diferencia de potencial se da en todas las células vivas, y recibe el nombre de Potencial de membrana.
En la mayoría de las células, el potencial de membrana tiene un valor constante, no varía.

Sin embargo, en el caso de las neuronas y de las células musculares, el potencial de membrana no siempre se mantiene. Cuando estas células se activan cambia el valor de su potencial de membrana.

Al valor del potencial de membrana cuando estas células están en reposo se le denomina potencial de reposo (el potencial de reposo es uno de los valores del potencial de membrana).
En general, el valor del potencial de reposo se encuentra entre -6a/70 mv (siendo el interior negativo respecto al exterior).

Hay dos tipos de canales iónicos:
• Pasivos: son aquellos que siempre están abiertos.
• Activos: son aquellos que está normalmente cerrados y se abren en respuesta a determinados estímulos.

En la membrana hay muchos canales pasivos de K+, pero muy pocos de Cl- y de Na+. Por lo tanto, el ión más difusible en condiciones de reposo es el K+, y por eso es el responsable del valor de reposo.
El potencial de reposo es CASI idéntico al potencial de equilibrio del K+. Si K+ fuera el único responsable del valor de reposo en condiciones de reposo el K+ tendría que estar totalmente en equilibrio. Así, el K+ es el principal responsable del valor del potencial de reposo, pero no el único. Intervienen otros factores, como la bomba de sodio-potasio.