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Potencial de membrana en reposo

Resting Membrane Potential

Resting Membrane PotentialK⁺ leak + Na/K-ATPase establish approximately -70 mV inside a neuron at restEXTRACELLULARINTRACELLULAR (CYTOPLASM)OutsideNa⁺ 145 mMK⁺ 5 mMCl⁻ 110 mMInsideNa⁺ 12 mMK⁺ 140 mMCl⁻ 4 mMK⁺leakK⁺K⁺ efflux(down gradient)Na/KATPaseATP3 Na⁺ out(against gradient)2 K⁺ inVOLTMETER-70 mVresting potentialinside vs outsideNernst (K⁺): E_K = -90 mVK⁺ equilibrium potential drives resting V_mNet effect: inside remains negative (-70 mV). Na⁺ enters rapidly on depolarisation; K⁺ repolarises the cell

El potencial de membrana en reposo de aproximadamente -70 mV en una neurona típica surge de la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática a distintos iones y del mantenimiento activo de gradientes iónicos pronunciados por la Na+/K+-ATPasa. En reposo, la membrana es mayoritariamente permeable al K+ a través de los canales de fuga de dominio de dos poros (K2P) constitutivamente abiertos, mientras que la permeabilidad al Na+ y al Ca2+ es muy baja. Dado que la concentración intracelular de K+ es de aproximadamente 140 mM frente a solo 5 mM en el exterior, el K+ tiende a difundirse hacia fuera siguiendo su gradiente de concentración. Esta salida de carga positiva deja el citosol con una carga neta negativa. El flujo de salida continúa hasta que el gradiente eléctrico (interior negativo) que atrae al K+ hacia adentro equilibra exactamente el gradiente de concentración que lo impulsa hacia afuera, equilibrio descrito por la ecuación de Nernst. Para el K+ en condiciones fisiológicas, el potencial de Nernst es de aproximadamente -90 mV.

El potencial en reposo se sitúa en -70 mV y no en -90 mV porque la membrana no es perfectamente selectiva para el K+: una pequeña pero significativa fuga de Na+ despolariza ligeramente la célula. La bomba Na+/K+-ATPasa contrarresta activamente este efecto extrayendo 3 iones Na+ e introduciendo 2 iones K+ por cada ATP hidrolizado, manteniendo los gradientes que sustentan los potenciales de Nernst. La bomba es electrogénica (exportación neta de una carga positiva por ciclo) y contribuye directamente con aproximadamente -3 a -5 mV al potencial en reposo. Este estado de reposo es la línea de base desde la que se generan los potenciales de acción: un estímulo despolarizante abre los canales de Na+ dependientes de voltaje, el Na+ entra masivamente (llevando la membrana a aproximadamente +30 mV), y la posterior apertura de los canales de K+ y la inactivación de los canales de Na+ repolarizan la célula. Los fármacos que inhiben la Na+/K+-ATPasa, como los glucósidos cardíacos (digoxina), desplazan el potencial en reposo y alteran la excitabilidad, lo que demuestra la importancia crítica de la bomba para el mantenimiento de la señalización eléctrica normal.

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