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Cambio rápido y transitorio del voltaje de membrana de una célula excitable, que permite transmitir señales eléctricas en nervios y músculo.
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3 niveles de profundidad
Lo esencial para entender el tema desde cero.
Qué es: un 'chispazo' eléctrico que recorre el nervio o el músculo para transmitir información.
Idea clave: la célula pasa de estar negativa por dentro (reposo) a positiva (despolarización) y vuelve a negativa (repolarización).
Todo o nada: si el estímulo alcanza el umbral, el potencial se dispara completo; si no lo alcanza, no pasa nada.
Todo lo que hace el sistema nervioso —sentir, pensar, mover un dedo— y todo lo que hace el corazón se traduce, en última instancia, en potenciales de acción. Y casi todos los fármacos que actúan sobre nervio, músculo o corazón lo hacen tocando alguna pieza de este mecanismo: los anestésicos locales bloquean los canales de sodio, muchos antiarrítmicos bloquean sodio o potasio, los antiepilépticos frenan la descarga repetida. Entender bien este apartado es entender por qué funcionan.
En reposo, el interior de la célula es negativo respecto al exterior: unos –70 mV en la neurona (–90 mV en la fibra muscular cardiaca). Ese voltaje se mantiene por tres factores:
Una regla útil: el potencial de membrana se parece al ion al que la membrana es más permeable en cada instante. Todo el potencial de acción es un cambio rápido y ordenado de esa permeabilidad.
| Fase | Qué ocurre | Ion protagonista |
|---|---|---|
| Reposo | –70 mV estable | Fuga de K⁺ |
| Despolarización | El estímulo lleva el voltaje hasta el umbral (~ –55 mV) y se abren de golpe los canales de Na⁺ dependientes de voltaje: entra Na⁺ y el interior se vuelve positivo (hasta +30/+40 mV) | Na⁺ entra |
| Repolarización | Los canales de Na⁺ se inactivan y se abren los de K⁺: sale K⁺ y el interior vuelve a negativizarse | K⁺ sale |
| Hiperpolarización | Los canales de K⁺ se cierran con retraso, así que sale K⁺ de más y el potencial baja por debajo del reposo (–80/–90 mV) | K⁺ |
| Vuelta al reposo | La bomba Na⁺/K⁺ restablece la situación de partida | Bomba |
Todo el proceso dura muy poco: alrededor de 1–2 milisegundos en una neurona (en el músculo cardiaco se prolonga a 200–300 ms por una meseta de calcio).
Si el estímulo no llega al umbral, se produce solo una respuesta local que se apaga. Si lo alcanza, el potencial de acción se dispara siempre con la misma amplitud, por muy fuerte que sea el estímulo.
Entonces, ¿cómo distingue el sistema nervioso un roce de un pellizco? Codificando la intensidad en la frecuencia: un estímulo más intenso genera más potenciales de acción por segundo, y recluta más fibras. La información no está en el tamaño del chispazo, sino en cuántos chispazos por segundo llegan y por cuántas fibras.
Después de disparar, la célula no puede repetir de inmediato:
Estos periodos hacen dos cosas fundamentales: impiden que el impulso vuelva hacia atrás (le dan sentido único) y limitan la frecuencia máxima de descarga.
La entrada de sodio en un punto despolariza la zona vecina hasta el umbral, y allí se dispara otro potencial de acción. Así se propaga, como una mecha que se enciende a sí misma sin perder intensidad.
La velocidad depende de dos cosas:
Aquí se entiende de golpe la esclerosis múltiple: al perderse la mielina, la conducción se enlentece o se bloquea, y aparecen los déficits neurológicos.
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