4. POTENCIAL DE ACCIÓN

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Todas las células del cuerpo mantienen una diferencia de potencial (voltaje) a través de la membrana que es el denominado potencial de membrana en reposo, el cual es producido porque la carga en el interior de la célula es negativa en relación con la carga del exterior.

La membrana celular presenta la propiedad de permeabilidad selectiva, dejando difundir iones inorgánicos de carga positiva y dejando atrapadas en el interior celular, grandes moléculas con carga negativa. Esto genera una distribución desigual de cargas a un lado y otro de la membrana celular, siendo la carga negativa mayor en el interior que en el exterior.
La acción de las bombas de transporte activo Na+/K+ también ayudan a mantener esta diferencia de potencial, pues expulsan hacia el exterior tres iones sodio por cada dos de potasio que entran al interior celular. En consecuencia el catión extracelular más abundante será el sodio, mientras que el catión intracelular más abundante será el potasio.La entrada de Na+ al interior celular determina un aumento de la carga positiva en el interior, con lo que éste se hace menos negativo respecto al exterior. En un principio la disminución de la diferencia de potencial es lenta, hasta que se alcanza un valor determinado de potencial, a partir del cual se produce una brusca despolarización. Este punto en que se observa un cambio brusco en la diferencia de potencial, se denomina umbral de despolarización. En ese momento, las propiedades de permeabilidad de la membrana cambian y el Na+ difunde según su gradiente de concentración, con lo cual penetra en la célula.
Una fracción de segundo después de su apertura, los canales del Na+ vuelven a cerrarse. Inmediatamente antes de hacerlo, el estímulo de despolarización hace que se abran las puertas del K+, con el consiguiente aumento de permeabilidad al K+, el cual difundirá según su gradiente de concentración, hacia el exterior celular. Las puertas de K+ se cierran de nuevo y las propiedades de permeabilidad de la membrana vuelven al estado en que se encontraban en reposo. Se ha producido la repolarización.
En conjunto, en una neurona típica, la fase de despolarización y la de repolarización forman un potencial de acción que dura alrededor de 5 mseg.