potencial de acción

Potenciales de membrana y potenciales de acción
Voltaje y voltio son términos en homenaje a Alessandro Volta, que en 1800 inventó la pila voltaica y la primera batería química. El voltaje también se denomina diferencia de potencial.
Así tenemos que en una diferencia de potencial existen dos cargas de distinta polaridad (positiva y negativa), la interacción de estas dos cargas genera un flujode electrones (los electrones siempre son atraídos por los protones), y las características de este flujo estarán determinadas por las cargas que forman la diferencia de potencial.

En el cuerpo humano, todos los tejidos excitables (neuronas, musculo esquelético, liso y cardiaco) permanecen bajo la influencia de dos cargas que forman una diferencia de potencial, estas son la carga en el interiorde la membrana y la carga del líquido extracelular. Estos tejidos excitables tienen la capacidad de invertir las cargas que conforman su diferencia de potencial para producir lo que se conoce como potencial de acción.


Potencial de acción
Un potencial de acción es un cambio brusco de la polaridad de una membrana, el cambio de polaridad se origina en un punto de la membrana de una célulaneuronal y se extiende a lo largo de toda esta. A través de los potenciales de acción las neuronas son capaces de transmitir impulsos eléctricos.
Los potenciales de acción están compuestos por varias fases:
Potencial de reposo: se refiere al potencial de membrana antes de que se inicie el potencial de acción. Se dice que en esta fase la membrana está “polarizada” debido al potencial negativo de -90mVque está presente.
Son necesarios distintos mecanismos que interactúan entre sí para mantener el potencial de reposo y evitar potenciales espontáneos:
Bomba Na+-K+ ATPasa: se trata de una bomba electrógena que bombea continuamente tres iones Na+ al exterior de la membrana y al mismo tiempo introduce dos iones K+, lo que deja un déficit neto de iones positivos en el interior; esto genera unpotencial negativo en el interior. Además esta bomba genera los gradientes de concentración para el sodio y el potasio:
Na+ (exterior): 142 meq/L

Na+ (interior): 14 meq/L

K+ (exterior): 4 meq/L

K+ (interior): 140 meq/L


Canales de fuga de potasio: estos canales pueden extraer potasio desde el interior de la membrana inlcuso en una célula en reposo, lo que se podría oponer un poco a laacción de la bomba que se explicó anteriormente, el fin es evitar la acumulación de potasio en el interior para evitar la positividad y además mantener los gradientes de concentración del potasio.

Iones con carga negativa (aniones) no difusibles: en el interior de casi todas las células del cuerpo hay muchos iones de carga negativa que no pueden atravesar los canales de la membrana. Incluyen losaniones de las moléculas proteicas y de muchos compuestos de fosfato inorgánico, compuesto de sulfato y similar. La incapacidad de estos iones de salir de la membrana hace que el potencial sea negativo, independientemente de los iones positivos que circulen mediante las bombas explicadas anteriormente.
Fase de despolarización: al iniciarse el potencial de acción, la membrana súbitamente se hacemuy permeable a los iones sodio, lo que permite que un gran número de estos entre al interior de la membrana. El potencial aumenta y esto se denomina despolarización.
La entrada de sodio es mediada por canales de sodio activados por voltaje, estos poseen una compuerta de activación que se abre rápidamente si el potencial de membrana aumenta (de -90 a +35 mV), al abrirse la compuerta permite laentrada de grandes cantidades de ion sodio. A medida que el potencial aumenta (aproximadamente hasta + 35 a -90mV) otra compuerta, la de inactivación se cierra para evitar la entrada extra de sodio.
A medida que el sodio entra a la célula se incrementa el voltaje en el interior, lo que activa otros canales de sodio activados por voltaje y se inicia un proceso de retroacción positiva hasta que se...