Potencial de acción

Gracias al sistema nervioso el cuerpo es capaz de detectar cambios internos y externos. Posteriormente se analiza la información, y así es como se puede responder por medio de las glándulas y músculos.

La neurona es una célula nerviosa indispensable porque se encarga de transportar el flujo nervioso. El cerebro humano contiene un aproximado de 100 mil millones de neuronas en las que interviene el potencial de acción.

El sistema de nervioso es una red compleja de estructuras: encéfalo, médula espinal y los nervios. Estos se encargan de mantener el control y regular la función de los órganos y los distintos sistemas. Es decir, que la relación con el organismo externo sea adecuada. 

Este sistema se compone de dos tipos de células:

  • Neuronas. Se encargan de originar, conducir y transmitir impulsos nerviosos.  Pero también se comunican con otras células por medio de un concepto llamado sinapsis. Sin embargo no se reproducen.
  • Gliales o neuroglias. Sí se reproducen. Su función es darle soporte a las neuronas y proteger el sistema nervioso central de enfermedades infecciosas.

Cualquier tipo de información externa que recibimos es traducida por un código en específico, el cual es usado por las neuronas para comunicarse. Dicho código se basa en dos tipos de señales:

  • Eléctricas. Surgen en las dendritas y en el soma. Estas se encargan de recibir la información.
  • Químicas. Son mediadoras de la información que se transmite de las neuronas a las células del organismo.

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¿Qué es el potencial de acción?

Qué es el potencial de acción

Dicho lo anterior podemos definir el potencial de acción. El cual es una onda de descarga eléctrica que se transporta a lo largo de la membrana celular. Se presenta cuando hay un intercambio de iones a través de la membrana de la neurona.

Los iones son la manera en que el organismo lleva información de un tejido a otro. De esta manera se pueden generar una gran cantidad de células. Sin embargo, las que se encuentran en el sistema nervioso son las más activas, debido a los mensajes entre las células nerviosas y los tejidos corporales.

Por otra parte están las células cardíacas, las cuales son capaces de transmitir impulsos eléctricos por medio de los tejidos. La contracción de cada célula está asociada a un potencial de acción. Pero, ¿cómo sucede? Se produce en el soma, también llamado núcleo de la célula. Viaja por el axón (una prolongación larga y delgada de las neuronas) hasta llegar al extremo, conocido como el botón terminal.

Una vez que el potencial de acción llega al botón terminal de la neurona, este se encarga de segregar sustancias químicas: neurotransmisores. Es decir, mensajeros que permiten la conectividad de una neurona a otra.

Fases del potencial de acción

La neurona se considera una célula, por lo tanto tiene su membrana. Cuando esta se encuentra en reposo tiene un voltaje (entre 30 a 90 mV).  Dentro de ella hay canales de potasio y sodio. En donde el sodio se encuentra fuera de la membrana y tiende a entrar. Mientras que el potasio está dentro y busca salir.

Cada neurona tiene una separación de cargas a través de su membrana celular, que consiste en una fina nube de iones positivos y negativos diseminados por la superficie interna y externa de la misma. En reposo, la célula nerviosa tiene un exceso de cargas positivas en la parte externa y un exceso de cargas negativas en la parte interna de la membrana.

–Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)–

1. Despolarización

potencial-de-accion

En la primera fase, la diferencia potencial en el interior y el exterior celular es menor. Esto significa que la probabilidad de que la neurona responda y transmita la información aumenta. Cuando se presenta este suceso ocurre lo que se conoce como potencial de acción o impulso nervioso. Sin embargo, para que este proceso sea más rápido es necesario que se dé una despolarización inicial de una magnitud determinada, de -55 mV.

De esta forma el potencial cambia, ya que el interior de la neurona se vuelve positivo y el exterior negativo. Es decir, el sodio invade el interior de la célula al abrir sus canales. Esto significa que las cargas eléctricas son suficientes para que el potencial de membrana llegue al umbral de excitación. Por ende, habrá potencial de acción cuando la despolarización sea suficiente, de lo contrario no se producirá.

 

El potencial de acción lo conforman: una onda despolarizante generada por la entrada a la célula de abundantes iones de sodio con cargas positivas. Al igual que  una onda repolarizante generada por la salida de la célula de abundantes iones de potasio con sus cargas positivas que ocasionan la recuperación de la polaridad eléctrica.

–Barco Ríos–

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2. Repolarización

En esta fase, la diferencia de potencial vuelve a ser negativa. Mientras los canales de sodio se abren durante la despolarización e invaden la célula, también se abren los canales de potasio regulados por voltaje de forma mucho más lenta. Entonces el potasio se encarga de volver a la carga negativa. Este sale de la membrana para que la célula recupere su estado natural de reposo en el que no se abre ningún canal.

3. Hiperpolarización

Hiperpolarización

Como ya se mencionaba los canales de sodio son muy lentos y se requiere un incremento en el valor del potencial de membrana en la célula. Es decir, hiperpolarizar. El potencial de membrana se puede volver más negativo.

Por lo tanto, hay una mayor diferencia en la distribución de las cargas eléctricas entre el interior y el exterior celular. Finalmente la neurona se vuelve inactiva convirtiéndose en una célula en reposo. De esta manera llega a la última fase en donde cada ion vuelve a su lugar original. Por lo tanto el potasio vuelve dentro de la membrana y el sodio fuera.

Referencias

Universidad de Jaén. Fisiología y procesos fisiopatológicos del sistema nervioso. Andalucía, España.

Infermera virtual. El sistema nervioso: Anatomía. Barcelona: 2008. Documento en pdf.

Universidad Politécnica de Cataluña. Constitución de la capacidad de proceso de datos en los animales: la neurona. Barcelona. Documento en pdf.

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