Bomba de Sodio y Potasio

Química. Transporte de íons. Funcionamiento. Gradiantes. Permeabilidad

  • Enviado por: Daniel S. Barrera
  • Idioma: castellano
  • País: Guatemala Guatemala
  • 4 páginas
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¿Qué es y cómo funciona la Bomba Na: K?

La bomba Na:K es un sistema de transporte de íons Sodio (Na) para fuera de la célula, y de íons Potasio ( K) para dentro de la misma. Realmente poco Sodio sale, o entra, en la célula por el sistema de Ósmosis. Si la ósmosis fuera eficaz, ella haría con que la cantidad de Sodio fuese la misma dentro y fuera de las células. Pero no es lo que pasa: el Sodio está en mayor cantidad fuera de la célula (142 mEq/l) y en menor dentro de la célula (10 mEq/l). Es por eso que la mayoría del Sodio sale de la célula para un sistema llamado" transporte activo " dónde la presencia del Potasio y el uso de energía, son esenciales.

La bomba sodio-potasio funciona de manera asimétrica, de tal suerte que la corriente sódica de salida es de mayor magnitud que la corriente de entrada potásica. Como consecuencia de este funcionamiento asimétrico se genera el potencial de reposo transmembrana. En cuanto a la salida de calcio, también intervendría una bomba que utiliza energía proveniente de la degradación del ATP. La salida del calcio depende de la gradiente de concentración de sodio y por consiguiente es influida por la bomba sodio-potasio.

El dibujo a seguir muestra como el Sodio es transportado desde dentro para fuera de la célula y vice-versa. Como podemos ver, para salir de la célula, el Sodio necesita agarrarse a un" transportador Y.", Ese transportador “Y” lleva el Sodio de dentro para fuera de la célula. Después de haber cumplido esta función, él se transforma en el "transportador X", que lleva el Potasio de fuera para dentro de la célula. Después de llevar el Potasio, él se transforma de nuevo en el transportador Y. Para haber esta última transformación, hay un gasto de energía que es proporcionada por Mg-ATP (Trifosfato de Adenosina-Magnesio), que es producido por la propia célula. La bomba Na:K es más eficaz para el Sodio: ella lleva 3 íons Na para fuera y trae el 2 íons K para dentro.

Bomba de Sodio y Potasio

La salida del Sodio (Na+) de la célula, hace con que el líquido extracelular tenga un mayor potencial eléctrico positivo. Eso atraerá los íons negativos (Cloro, etc.) para fuera de la célula. Con más Na+ y Cl - fuera de la célula, el agua saldrá de dentro de la célula, por ósmosis, evitando el entumecimiento arriba de lo normal.

De esa manera podemos entender la importancia del Potasio en la alimentación de las personas, porque su deficiencia daña el funcionamiento de la bomba Na+ :K+ que es esencial a la vida normal de todas las células del cuerpo humano. El Magnesio también es muy importante porque es parte de la molécula de energía (Mg-ATP), esencial al funcionamiento de ese sistema.

Por ejemplo: En las personas hipertensas, la sal debe ser poco consumida, porque ella aumenta la cantidad de agua en el organismo y en consecuencia aumenta la presión arterial. Estos factores aumentan el flujo de agua para dentro de la célula y la bomba Na+: K+ debe ser muy eficaz para intentar evitar el entumecimiento de la célula e su posible muerte. Si no hay un buen suministro de Potasio y Magnesio, la bomba Na: K, no trabajará correctamente, llevando a las consecuencias mencionadas. Es por eso, que para las personas hipertensas, son deseables los alimentos con menos Sodio, y más Potasio.

FUNCIONAMIENTO y ACTIVACION DE LA BONBA DE Na+: K+

 En base no es mas que la transmisión del mensaje (que es un impulso nervioso de carácter eléctrico) que es conducido a través del cuerpo celular a lo largo del axón hasta el botón sinático para liberar alguna sustancia transmisora.    La neurona tiene un medio interno y un medio externo, tanto fuera como dentro tiene iones positivos y negativos, aunque cada medio suele tener una mayor concentración de iones, así el medio interno tiende a ser negativo y el medio externo a positivo. De tal forma que el medio externo de la neurona lo constituyen fundamentalmente Sodio (Na+) y Cloro (cl-) y en el medio interno potasio (K+) y Aniones (A-). Para entender como se mantiene esta distribución de iones hay que entender dos conceptos claros :

  • Gradiante de Difusión (GD): tendencia de las moléculas a homogeneizarse, yendo al lugar de menos moléculas.

  • 2. Gradiante Electroestático (GE): Hace referencia a las fuerzas de atracción y fuerzas de repulsión.

  •    En el caso del Potasio el GD le empuja hacia fuera pero como el medio externo es positivo se repele. En el caso de los aniones, el GD le empuja hacia fuera y el GE le atrae pero son demasiados grandes para traspasar la membrana. En el caso del Sodio: El GD le obliga a entrar y el GE le atrae, pero no lo hace (pocos canales de sodio y la bomba de sodio potasio que expulsa tres iones de sodio por cada dos de potasio) Y en el caso del Cloro: el GD le empuja a entrar pero el GE lo repele.

       Una vez entendido esto podemos ver QUÉ es el potencial de acción que se rige por la ley del todo o nada (50 mv): EL POTENCIAL DE ACCION: El Potencial de Acción es un cambio breve en la permeabilidad de la membrana al paso de los iones de sodio y potasio. Su duración es de 4 milisegundos aproximadamente. Y solo se produce cuando superamos el umbral mínimo de excitación.

    ¿Qué provoca un cambio de permeabilidad?

    Despolarización: Apertura de los canales de Sodio y Entrada de sodio

    Repolarización: Se cierran los canales de Sodio y se abren los de Potasio así se produce una salida de potasio al exterior de la membrana

    Hiperpolarización: salida masiva de potasio

    Reposo: hay poco potasio fuera. La membrana se estabiliza El cambio de potencial se produce debido a la entrada de sodio al interior de la membrana, así como de la salida de potasio, ese cambio eléctrico se da alternativamente en el axón, a modo de ejemplo escogeremos una conducción local, dado en los axónes amielínicos.

    En reposo los canales están muy abiertos para el potasio. La tendencia general es equilibrarse a -70mv, y este equilibrio se produce gracias a la bomba de sodio-potasio; la bomba de sodio-potasio actúa de tal forma que tiende a equilibrar el potencial de la membrana y lo hace sacando 1 de sodio por cada 3 de potasio que mete. Esta es su función, hacer que salga sodio y entre potasio. Con la propagación del impulso nervioso la membrana se vuelve más permeable al sodio, así aparece el Potencial de Acción. Esta despolarización en el cono axónico es lo que provoca el cambio de potencial, aunque el Estimulo puede ser mecánico, térmico, eléctrico... etc. Bueno una vez llegado el impulso eléctrico al botón sináptico este produce una apertura de canales de calcio que da lugar a la libre acción de neurotransmisores para así comunicarse con otra neurona. He aquí LA SINAPSIS lugar o región donde se estable la unión funcional entre neuronas.

    La membrana presinaptica libera al espacio sinaptico neurotransmisores que se acloparan en la membrana postsinaptica de la otra neurona transfiriendo así el impulso eléctrico hacia otra neurona.