Potencial De Acción

Las neuronas para comunicarse entre ellas necesitan en primer lugar que la señal se propague a lo largo del axón.
¿Cómo lo hacen las neuronas?
La respuesta reside fundamentalmente en la gestión de la energía almacenada en forma de gradientes físicos y químicos y, en combinarlas de forma adecuada. Los axones de las neuronas transmiten pulsos eléctricos llamados potenciales de acción.
Lospotenciales de acción viajan a lo largo del axón como una onda a lo largo de una cuerda. Esta corriente se propaga ya que a lo largo de la membrana del axón existen canales iónicos, que se pueden abrir y/o cerrar permitiendo el paso de iones eléctricamente cargados. Alguno de estos canales permite el paso de iones de sodio (Na+), mientras que otros permiten el paso de iones de potasio (K+). Cuando loscanales se abren, los iones de Na+ y K+ pasan creando gradientes químicos y eléctricos opuestos, en el interior y exterior de la célula, en respuesta a la despolarización eléctrica de la membrana. La neurona puede ser, por tanto, considerada como una calculadora en miniatura, constantemente sumando y substrayendo. Lo que la neurona suma y resta son los mensajes que recibe de otras neuronas. Algunassinapsis son excitadoras mientras que otras son inhibidoras. En que medida estas señales constituyen la base de las sensaciones, pensamientos y movimientos depende, en gran medida, de la red neuronal en la que se encuentran.
El potencial de acción
lCuando un potencial de acción se inicia en el cuerpo celular, los canales que se abren en primer lugar son los canales de Na+. Un pulso de sodioentra directamente en la célula y en cuestión de milisegundos se establece un nuevo equilibrio. En un instante, el voltaje de membrana cambia en aproximadamente 100 mV. Se transforma de un potencial negativo dentro de la membrana (aproximadamente -70mV) a uno positivo (aproximadamente +30mV). Este cambio de potencial hace que los canales de K+ se abran, iniciando un pulso de iones de K+ hacia elexterior de la célula, casi tan rápido como el flujo de iones de Na+, lo que hace que el potencial dentro de la célula vuelva nuevamente a su valor negativo original. El potencial de acción tiene una duración similar al tiempo que transcurre entre encender y apagar de manera consecutiva una bombilla. Sorprendentemente, se necesitan muy pocos iones atravesando la membrana para producir este efecto y laconcentración de Na+ y K+ dentro del citoplasma durante un potencial de acción no varia significativamente. De todas formas, a largo plazo el equilibrio iónico dentro de la célula se mantiene gracias al trabajo de las bombas iónicas, que se encargan de eliminar el exceso de sodio. Este proceso ocurre de la misma manera en que una pequeña vía de agua en un bote puede ser evitada vaciando el aguaque entra con un cubo, sin alterar la capacidad del mismo para mantener la presión del agua sobre la que flota evitando hundirse.
Un potencial de acción es un complejo proceso eléctrico. Las fibras nerviosas se comportan como conductores eléctricos (aunque son menos eficientes que los cables con aislamiento), por lo cual, un potencial de acción generado en un punto concreto genera otro gradientede voltaje entre las porciones de membrana, activadas y en reposo, adyacentes a él. Por tanto, el potencial de acción se propaga como una onda de despolarización de un extremo de la fibra nerviosa a la otra. Una analogía, que nos puede ayudar a entender la conducción de los potenciales de acción, seria compararlo con el movimiento de energía a una bengala, una vez que se enciende uno de losextremos. Cuando se enciende una bengala se origina una rápida activación local que inicia la ignición (en forma de chispas), lo que seria equivalente al paso de los iones de un lado al otro de la membrana en el punto de inicio de un potencial de acción; sin embargo posteriormente la onda de chispas a lo largo de la bengala se propaga más lentamente.
Todos estos conocimientos se han adquirido en los...