¿Hay un gráfico que muestre las concentraciones de iones Na / K durante el potencial de acción?

No conozco un gráfico de uso común que muestre esto en la forma que usted está describiendo … Pero puedo decirle cómo hacer uno. A continuación se detalla cómo hacer un modelo de juguete simple para el potencial de membrana en microsoft excel (o libreoffice, etc.):

1. Haga una tabla de concentraciones intracelulares y extracelulares “normales” para los iones principales (Na, Ca, K, Cl) en Excel. Puedes obtenerlos de cualquier libro de texto, pero hablando en términos generales: en reposo, Na está 10 veces más alta fuera de la celda que en, K es 10 veces más alta dentro de la celda que afuera, Cl es como Na, Ca es 250 veces mayor fuera del celda. Realmente se trata más de la proporción que las concentraciones reales. Las unidades son generalmente milliMolar.
2. Haga una pequeña mesa a un lado para constantes como R (constante de gas), constante de Faraday y temperatura (asegúrese de que esté en Kelvin).
3. Haga una columna cerca de la tabla de concentración de iones para la carga integral de cada ion (1 para K, -1 para Cl, etc.)
4. Luego, haga una columna para sus potenciales de Equilibrio (Nernst) con la siguiente función: = – [matemática] \ frac {(R) * (T)} {(Carga Integral) * (Constante de Faraday)} [/ math] * ln [math] \ frac {(Concentración intracelular)} {(Concentración extracelular)} [/ math]. Asegúrese de verificar las unidades en papel para asegurarse de que todo esté alineado …
5. Ahora que tiene todos sus potenciales de Nernst, puede calcular el potencial de membrana usando la ecuación de Goldman Hodgkin Katz (GHK). Voy a omitir el intento de describir las matemáticas aquí, porque es una ecuación bastante grande e ingresarla sin una composición matemática probablemente hará más daño que bien. Puedes encontrarlo aquí [1]. No olvide cambiar la relación del ion cloruro, debido a la carga negativa (porque es una función logarítmica).
6. También necesitará constantes de permeabilidad para cada ion para completar la ecuación de GHK. Estos son algo arbitrarios, dependen de varios factores y pueden buscarse para diferentes condiciones, pero sugiero usar aquí la siguiente regla: K es más alto, Cl es el segundo más alto, aunque menor que K, y Ca y Na son igualmente bajos. Tal vez algo como {1, .05, .01, .01} respectivamente? La permeabilidad total es la suma de estos.
7. La ecuación de GHK te da el potencial de membrana.
8. Ahora lo que puede hacer es ingresar diferentes concentraciones de cada ion en cada compartimiento de celda y ver qué hace. Si cruzas el umbral (digamos -55mV o algo así), obtendrías un potencial de acción según el tipo de celda.
9. Para hacer una trama como la que describiste, solo necesitarías reorganizar un poco las cosas, de modo que en lugar de tener una sola concentración intracelular y extracelular para cada ion, querrías una columna de concentraciones crecientes de iones intracelulares en una. columna, con la otra columna disminuyendo (por la misma magnitud de curso). Por el contrario, en lugar de calcular solo un potencial de membrana a partir de la ecuación de GHK, debe configurar una columna que calcule muchos de ellos dadas las concentraciones de iones que ingresó.
10. Por último, podría trazar el potencial cambiante de la membrana frente al cambio de potenciales, permeabilidades, etc. de Nernst, dependiendo del efecto que desee investigar.

Ahora que tiene un modelo funcional, podría ser divertido intentar explicar por qué sucede esto …

Puede lograr esto conectando concentraciones muy altas de NaCl en el modelo y comparando los resultados con el potencial umbral para diferentes tipos de células, como las neuronas y los miocitos esqueléticos.

¡Buena suerte!

Notas a pie de página

[1] Ecuación de Goldman