POTENCIAL DE ACCIÓN

Sabemos que el potasio (K⁺) es el principal catión dentro de las células y el sodio (Na⁺) domina en el líquido extracelular. Además, existen algunos aniones proteicos dentro de las células que no tienen cationes que los neutralicen, lo que otorga a las células una carga neta negativa. Al mismo tiempo, el compartimento extracelular tiene una carga neta positiva: algunos cationes del líquido extracelular no tienen aniones que los neutralicen. Esta diferenciación de potencial la conocíamos como potencial de membrana.

Los potenciales de acción son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa. Cada potencial de acción comienza con un cambio súbito desde el potencial de membrana negativo en reposo normal hasta un potencial positivo y después termina con un cambio casi igual de rápido de nuevo hacia el potencial negativo. Para conducir una señal nerviosa el potencial de acción se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa hasta que llega al extremo de la misma.

Fase de reposo: es el potencial de mebrana en reposo antes del comienzo del potencial de acción. Se dice que la membrana está polarizada durante esta fase debido al potencial de membrana negativo de -90 mV que está presente.

Fase de despolarización: la membrana se hace súbitamente muy permeable a los iones de sodio, lo que permite que un número muy grande de iones sodio con carga positiva difunda hacia el interior del axón. El estado “polarizado” normal de -90 mV se neutraliza inmediatamente por la entrada de iones sodios cargados positivamente, y el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva. Esto se denomina despolarización, que también puede ser parcial, no llegando al potencial de disparo y así no llegará al potencial invertido. En las fibras nerviosas grandes el gran exceso de iones de sodio positivos que se mueven hacia el interior hace que el potencial de mebrana realmente se sobreexcite más allá del nivel cero y que se haga algo positivo. En algunas fibras más pequeñas, así como en muchas neuronas del sistema nervioso central, el potencial simplemente se acerca al nivel cero y no hay sobreexitación hacia el estado positivo (curva en gris).

Fase de repolarización: en un plazo de unas diezmilésimas de segundo, después de que la membrana se haya hecho muy permeable a los iones de sodio comienza a cerrarse y los canales de potasio se abren más de lo normal. De esta manera, la rápida difusión de los iones potasio hacia el exterior restablece el potencial de membrana en reposo normal negativo.

Fase de  hiperpolarización: en algunos casos, al producirse el fenómeno de repolarización la célula puede quedar a unos niveles de actividad inferior a lo habitual (inferior al estado de reposo), por lo que tiene que volver a la situación inicial de reposo a un nivel de -90 mV. Este fenómeno se conoce como hiperpolarización, en donde la célula aumenta su nivel hasta su estado habitual de reposo.

Cuando la célula está hiperpolarizada decimos que está inhibida.