Comencemos con la pregunta de qué significa un potencial de reposo por electroquímica.
El potencial de reposo es el voltaje (dentro-fuera) a través de la membrana dada una concentración casi persistente de los iones permeables a través de la membrana. ¿Por qué estas concentraciones son casi persistentes?
- La función principal de las bombas iónicas como Na + / K + es mantener las concentraciones iónicas dentro de la célula para garantizar su viabilidad. Si ocurren cambios dramáticos, las células mueren. Muchas razones para eso, antes que nada (creo) pH y osmolaridad. Por lo tanto, las concentraciones iónicas intracelulares se mantienen de forma activa (de una manera que consume energía, que no debe confundirse con la dependencia del voltaje).
- Por el contrario, las concentraciones iónicas extracelulares no se ven muy afectadas por las corrientes transmembrana. El volumen total del fluido es mucho mayor y sus concentraciones dependen principalmente del sistema de digestión y del medio ambiente.
- La biología básica es lo primero, es decir, la viabilidad de las células es anterior a la producción de picos, el flujo de información, la predicción, la integración, la detección o cualquier otra neurona.
- Al mantener concentraciones iónicas intracelulares persistentes y sin cambios drásticos en el fluido extracelular, las leyes de la electroquímica (principalmente la ecuación de Goldman-Katz que resume la contribución de cada ion) conducen al mantenimiento del potencial de reposo.
En resumen:
- No dibujaría una línea entre las neuronas y las células pasivas (en términos de expresión de canales dependientes de voltaje) en la discusión sobre el potencial de reposo
- El mantenimiento del potencial de reposo es el resultado del mantenimiento activo (en términos de consumo de energía) de las concentraciones iónicas y no al revés.
Además, me gustaría agregar una nota importante:
Cuando se habla sobre el potencial de descanso en las neuronas, el término es ligeramente confuso. Cuando se realizan experimentos in vitro, la mayoría de las neuronas no tienden a dispararse espontáneamente con algunas excepciones, por ejemplo, neuronas de Purkinje en el cerebelo, a menos que se manipule la solución extracelular (soluciones con alto contenido de K +) o se estimulen las células. Por lo tanto, el término potencial de reposo se aplica casi por completo no solo por definición, sino también por el significado lingüístico de “reposo”: este es más o menos el potencial medio de la membrana cuando no se aplica ningún estímulo.
Sin embargo, en el real activo (despierto) vivo, la actividad de las neuronas es mucho mayor. Entonces, el “potencial de reposo” electroquímico (pasivo) no es exactamente la media del voltaje y estos dos pueden diferir dramáticamente.
Particularmente, abordaría la respuesta de Belinda Zahlspiel. Ella describe los eventos que preceden y siguen el potencial de acción. Sin embargo, lo que es realmente importante para la generación del potencial de acción es el potencial umbral, que se deriva de los canales dependientes del voltaje. El potencial de reposo por sí solo apenas juega ningún papel en la actividad de spiking. Puede ser importante de manera exclusiva en células extremadamente silenciosas (sin actividad espontánea). Luego, el paso entre los potenciales de reposo y umbral determina la probabilidad de evocar un pico dado un determinado estímulo. En las células espontáneamente activas (y las que reciben entradas sinápticas), el umbral, el potencial instantáneo de membrana y las conductancias de los canales dependientes de voltaje determinan la probabilidad de pico.
