Pregunta: Eres un bioingeniero interesado en desarrollar mejores estimuladores nerviosos para prótesis de extremidades, como brazos, manos o piernas. Quiere comprender el potencial de equilibrio de la membrana y el flujo de iones de sodio a través de la membrana típica de la célula nerviosa al inicio de la despolarización para un potencial de acción. Utilice la

Eres un bioingeniero interesado en desarrollar mejores estimuladores nerviosos para prótesis de extremidades, como brazos, manos o piernas. Quiere comprender el potencial de equilibrio de la membrana y el flujo de iones de sodio a través de la membrana típica de la célula nerviosa al inicio de la despolarización para un potencial de acción. Utilice la ecuación de Nerst para calcular el potencial de equilibrio de membrana para el sodio (Na+),

VeNa+= 62Xlog([ENa+]/[ I Na+])mV

Asumir que:

a) Concentración de Na+ intracelular, [ I Na+]=14,0 mmol/L

b) Concentración de Na+ extracelular, [ENa+]=125 mmol/L

c) Umbral de apertura de canales de sodio, Vm=-45,5mV

d) La resistencia de membrana de un canal de sodio. ARNa+=150x10^9 ohmios=150 Gohmios

e) La membrana de la célula nerviosa tiene un área total de 11um^2 y contiene 660 canales de sodio.

Pregunta:

1) Calcule el potencial de equilibrio de membrana para el sodio, VeNa+:

2) Usando el modelo de Hodgkin-Huxley: I Na+=(Vm-VeNa+)/RNa+

Calcule la corriente generada por el flujo de iones de sodio a través de un único canal de sodio en la membrana de la célula nerviosa al inicio de la despolarización de un potencial de nación: I Na+

3) ¿Cuál es el flujo de corriente total a través de la membrana de la célula nerviosa al inicio de la despolarización dentro del área de 10um^2?

4) Hay 10 ^ 12 picoAmp en 1 Amp. Convierta la respuesta al punto 3 anterior, a picoAmp (pA)

5) El flujo de corriente que se calculó anteriormente tiene un suspiro negativo. ¿Significa esto que el Na+ fluye hacia la célula nerviosa, o sale de la célula nerviosa, durante la despolarización inicial del potencial de acción que acaba de calcular en el punto 2?

6) Durante este proceso, ¿el potencial intracelular de la célula nerviosa se vuelve más + o - en relación con su líquido extracelular (tierra)?