Goldman-gleichung rechner
Existen dos ecuaciones de Goldman-Hodgkin-Katz (GHK): la ecuación de voltaje GHK y la ecuación de corriente GHK. La ecuación de voltaje GHK da el potencial de membrana que se espera que resulte de múltiples especies iónicas en diferentes concentraciones a ambos lados de la membrana. La ecuación de la corriente GHK da la corriente transmembrana de una especie iónica esperada a un potencial de membrana determinado para una concentración dada del ión a cada lado de la membrana. Ambas ecuaciones se derivan de la ecuación de Nernst-Planck con una suposición de campo constante en la membrana. Esta suposición no suele ser cierta en los canales iónicos, pero las ecuaciones son una aproximación útil para la modelización neuronal.
Las ecuaciones de GHK se aplican cuando existen una o más especies de iones a ambos lados de una membrana permeable a ellos. Las influencias eléctricas y difusivas de cada ion no están necesariamente en equilibrio, por lo que puede haber…
Potencial Nernst de sodio
La corriente de iones de potasio en la membrana nerviosa, IK, se ha descrito tradicionalmente mediante IK = gK(V – EK), donde gK es la conductancia de iones K, V es el potencial de membrana y EK es el potencial Nernst de K+. Esta descripción no ha sido cuestionada por la mayoría de los investigadores en neurociencia desde su introducción hace casi 60 años. El problema con la proporcionalidad IK ∼ (V – EK) es que es inconsistente con la distribución desigual de los iones K en los medios de baño intra y extracelulares. En condiciones fisiológicas, la concentración intracelular de K+ es significativamente mayor que la extracelular. En consecuencia, la conductancia de la pendiente a potenciales positivos a EK no puede ser la misma que para potenciales negativos a EK, como requiere la proporcionalidad lineal entre IK y (V – EK). En su lugar, IK tiene una dependencia no lineal de (V – EK) que está bien descrita por la ecuación de Goldman-Hodgkin-Katz. Las implicaciones de este resultado para la activación de los canales de K+ y la excitabilidad de la membrana se revisan en este informe.
Ecuación de Goldman
La ecuación de voltaje de Goldman-Hodgkin-Katz, más conocida como ecuación de Goldman, se utiliza en la fisiología de la membrana celular para determinar el potencial a través de la membrana de una célula teniendo en cuenta todos los iones que son permeables a través de esa membrana.
La utilidad de la ecuación de GHK para los electrofisiólogos es que permite calcular el potencial de membrana previsto para cualquier conjunto de permeabilidades especificadas. Por ejemplo, si se quisiera calcular el potencial de reposo de una célula, se utilizarían los valores de permeabilidad iónica presentes en reposo (por ejemplo
Potencial de acción
La ecuación de flujo de Goldman-Hodgkin-Katz (o ecuación de flujo GHK o ecuación de densidad de corriente GHK) describe el flujo iónico a través de una membrana celular en función del potencial transmembrana y de las concentraciones del ion dentro y fuera de la célula. Dado que tanto el voltaje como los gradientes de concentración influyen en el movimiento de los iones, este proceso es una versión simplificada de la electrodifusión. La electrodifusión se define con mayor precisión mediante la ecuación de Nernst-Planck y la ecuación de flujo de GHK es una solución de la ecuación de Nernst-Planck con los supuestos que se indican a continuación.
Dado que una de las suposiciones de la ecuación de flujo de GHK es que los iones se mueven independientemente unos de otros, el flujo total de iones a través de la membrana es simplemente igual a la suma de dos flujos de dirección opuesta. Cada flujo se aproxima a un valor asintótico a medida que el potencial de membrana diverge de cero. Estas asíntotas son
S contra Vm. Es evidente que la relación entre las dos asíntotas es simplemente la relación entre las dos concentraciones de S, [S]i y [S]o. Por lo tanto, si las dos concentraciones son idénticas, la pendiente será idéntica (y constante) en todo el rango de tensión (correspondiente a la ley de Ohm escalada por la superficie). A medida que la relación entre las dos concentraciones aumenta, también lo hace la diferencia entre las dos pendientes, lo que significa que la corriente es mayor en una dirección que en la otra, dada una fuerza motriz igual de signos opuestos. Esto es contrario al resultado obtenido si se utiliza la ley de Ohm escalada por la superficie, y el efecto se denomina rectificación.