El potencial de membrana se crea tanto mediante el bombeo de iones, que establece su distribución desigual, como mediante la filtración de esos iones a través de la membrana (permeabilidad selectiva).
Supongamos que solo hay un par de iones, digamos K + y Cl-, y están distribuidos desigualmente. Esta distribución establece un potencial químico (la entropía quiere que sea igual). Si luego se permite que K + pase libremente a través de la membrana y Cl- no, K + lo hará hasta que se acumule una carga eléctrica (voltaje) debido a la separación de K + y Cl-. Cuando el potencial eléctrico es igual al potencial químico, el K + estará en equilibrio. Las ecuaciones de Nernst predicen el voltaje que esto ocurrirá en función de la concentración del ion permeable (K +).
La ecuación de Goldman predice el voltaje en la membrana cuando hay más de un ion permeable. Pesa los potenciales Nernst de cada ion por la permeabilidad relativa de cada uno. El potencial de membrana será el más cercano al potencial de Nernst, de los cuales el ion es más permeable.
En reposo. hay una pequeña fuga de K + que lo convierte en el ion más permeable. Sin embargo, también hay una fuga más pequeña de Na +, por lo que el potencial de membrana no es igual al potencial de Nernst de K +, pero es ligeramente más positivo que él.
Durante el pico del potencial de acción, el Na + es el ion más permeable, por lo que el potencial de membrana es el más cercano. Sin embargo, hay canales K + que se están abriendo, por lo que hay una corriente significativa de K +, lo que significa que el potencial de membrana nunca alcanza el potencial de Na + Nernst.
Al final del potencial de acción (el subimpulso), los canales de Na + se inactivan, por lo que no hay corriente de Na + y los canales de K + siguen abiertos y son los únicos iones permeables, por lo que el potencial de membrana está en el potencial de K + Nernst.
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Todo sucede con muy pocos iones (relativamente) cruzando la membrana, por lo que las concentraciones de cada uno no cambian apreciablemente durante el potencial de acción.
Electrofisiología básica
