Creo que la página de Wikipedia sobre los potenciales de descanso lo explica mejor que nunca 🙂
“El voltaje de reposo es el resultado de varias enzimas translocantes de iones (uniporters, cotransporters y pumps) en la membrana plasmática, que funcionan constantemente en paralelo, por lo que cada ión-translocador tiene su fuerza electromotriz característica (= potencial de inversión = ‘voltaje de equilibrio’ ), dependiendo de las concentraciones particulares de sustrato dentro y fuera (ATP interno incluido en el caso de algunas bombas). La ATPasa exportadora de H + hace que el voltaje de la membrana en plantas y hongos sea mucho más negativo que en las células animales más extensamente investigadas, donde el voltaje de reposo es principalmente determinado por canales iónicos selectivos.
En la mayoría de las neuronas, el potencial de reposo tiene un valor de aproximadamente -70 mV. El potencial de reposo está determinado principalmente por las concentraciones de iones en los fluidos a ambos lados de la membrana celular y las proteínas de transporte iónico que se encuentran en la membrana celular. La forma en que las concentraciones de iones y las proteínas transportadoras de la membrana influyen en el valor del potencial de reposo se detalla a continuación.
El potencial de reposo de una célula se puede entender mejor si se piensa en términos de potenciales de equilibrio. En el diagrama de ejemplo aquí, a la celda modelo se le dio solo un ion permeable (potasio). En este caso, el potencial de reposo de esta célula sería el mismo que el potencial de equilibrio del potasio.
Sin embargo, una celda real es más complicada, tiene permeabilidades a muchos iones, cada uno de los cuales contribuye al potencial de reposo. Para comprender mejor, considere una célula con solo dos iones permeantes, potasio y sodio. Considere un caso donde estos dos iones tienen gradientes de concentración iguales dirigidos en direcciones opuestas, y que las permeabilidades de la membrana a ambos iones son iguales. K + al salir de la celda tenderá a arrastrar el potencial de membrana hacia E K. El Na + que ingresa a la célula tenderá a arrastrar el potencial de la membrana hacia el potencial de reversión de E Na de sodio. Dado que las permeabilidades a ambos iones se establecieron para ser iguales, el potencial de membrana, al final del tira y afloja Na + / K +, terminará a mitad de camino entre E Na y E K. Como E Na y E K fueron iguales, pero de signos opuestos, a medio camino entre ellos es cero, lo que significa que la membrana descansará a 0 mV.
Tenga en cuenta que, aunque el potencial de la membrana a 0 mV es estable, no es una condición de equilibrio porque ninguno de los iones contribuyentes está en equilibrio. Los iones se difunden a través de sus gradientes electroquímicos a través de canales iónicos, pero el potencial de membrana se mantiene mediante la afluencia continua de K + y la salida de Na + a través de transportadores de iones. Tal situación con permeabilidades similares para los iones que actúan en contra, como el potasio y el sodio en las células animales, puede ser extremadamente costosa para la célula si estas permeabilidades son relativamente grandes, ya que se necesita mucha energía de ATP para bombear los iones. Debido a que ninguna célula real puede permitir dichas permeabilidades iónicas iguales y grandes en reposo, el potencial de reposo de las células animales está determinado por la alta permeabilidad predominante al potasio y ajustado al valor requerido mediante la modulación de permeabilidades y gradientes de sodio y cloruro.
En una célula animal sana, la permeabilidad a Na + es aproximadamente 5% de la permeabilidad K + o incluso menor, mientras que los potenciales de inversión respectivos son +60 mV para sodio ( E Na) y -80 mV para potasio ( E K). Por lo tanto, el potencial de membrana no será correcto en E K, sino más bien despolarizado de E K en una cantidad de aproximadamente 5% de la diferencia de 140 mV entre E K y E Na. Por lo tanto, el potencial de reposo de la celda será de aproximadamente -73 mV.
En una notación más formal, el potencial de membrana es el promedio ponderado del potencial de equilibrio de cada ion contribuyente (ecuación de Goldman). El tamaño de cada peso es la permeabilidad relativa de cada ion. En el caso normal, donde tres iones contribuyen al potencial de membrana:
Em = (PK +) / (Ptot) * EK + + (PNa +) / (Ptot) * ENa + + (PCl -) / (Ptot) * ECl-
dónde
Em es el potencial de membrana, medido en voltios
EX es el potencial de equilibrio para el ion X, también en voltios
PX es la permeabilidad relativa del ion X en unidades arbitrarias (por ejemplo, Siemens para la conductancia eléctrica)
Ptot es la permeabilidad total de todos los iones permeantes, en este caso PK + + PNa + + PCl- ”
