Potencial de membrana en reposo y potencial de acción

Cuando la membrana está en reposo, el interior de la célula tiene una carga eléctrica negativa en relación con el exterior. El potencial de membrana en reposo es de aproximadamente -70 mV.

La membrana celular cuenta con bombas de sodio-potasio que se encuentran constantemente bombeando 3 iones de sodio fuera de la célula e introduciendo en su lugar 2 iones de potasio. Esto genera un grandes gradientes de concentración para el sodio y el potasio a través de la membrana en reposo:

Na+ extracelular: 142 mEq/L

Na+ intracelular: 14 mEq/L

K+ extracelular: 4 mEq/L

K+ intracelular: 140 mEq/L

El potencial de membrana en reposo implica que la membrana esté relativamente inactiva, descansando. No hay potenciales de acción que le afecten en ese momento.

Los gradientes de concentración mencionados anteriormente permitirán la generación de un potencial de acción por el movimiento de iones.

1. Fase de reposo. No hay estímulos. Es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo del potencial de acción. Se dice que la membrana está polarizada debido al potencial negativo (-70 mV, en los axones).

2. Se aplica un estímulo. El efecto del estímulo se rige por la ley del todo o nada. Cuando el estímulo logra que se alcance el umbral se lleva a cabo todo el potencial de acción. La intensidad del estímulo define cuantos potenciales se generan.

3. Fase de despolarización. En este periodo la membrana se hace súbitamente muy permeable a los iones sodio, lo que permite que una gran cantidad de estos difunda al interior de la célula. El paso de iones neutraliza la carga en el interior de la célula y rápidamente se vuelve positiva.

3.5. Se alcanza el pico del potencial de acción, en este punto la carga en el interior de la célula es muy positiva.

4.  Fase de repolarización. Después de que la membrana se haya hecho muy permeable a los iones sodio, los canales de sodio comienzan a cerrarse y los canales de potasio se abren más de lo normal. La rápida difusión de iones de potasio hacia el exterior busca restablecer el potencial de membrana en reposo normal. 

5. Hiperpolarización

6. Regresa a potencial de membrana en reposo

*Periodo refractario: Periodo tras un potencial de acción, durante el cual no se puede generar un nuevo potencial ante un nuevo estímulo. La única manera de generar un nuevo potencial es que el potencial de membrana vuelva al nivel de potencial de membrana en reposo original o cerca de este.