Potencial De Accion

POTENCIAL DE ACCION

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 gesti ón 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 llamadospotenciales de acción.

Los potenciales 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 deiones de potasio (K+). Cuando los canales 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.

Cuando 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 sodio entra directamente en lacélula 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 el exterior 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 la concentración deNa+ 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 agua que entra con uncubo, 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 gradiente de voltaje entrelas 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 los extremos. Cuando seenciende una bengala se origina una rápida activación local que inicia la ignición (en forma de chispas), lo que sería 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 últimos 50 años,gracias a los maravillosos experimentos realizados con neuronas y axones gigantes de algunos animales marinos. El gran tamaño de los axones permite a los científicos la inserción de pequeños electrodos, que permiten medir los cambios en el voltaje eléctrico. En la actualidad, el uso de una técnica de registro eléctrico denominada patch-clamping está permitiendo a los neurocientíficos el estudio...