Potencial de membrana
En la mayoría de las células existe una diferencia de potencial, entre el medio extracelular y el intracelular, mantenido por la membrana plasmática.
En las células denominadas excitables, como las células musculares y las neuronas, este potencial es de -70 a -90 mV. En las células no excitables el potencial de membrana ronda los -10 a -30 mV.
Este potencial depende de la concentración de los iones sodio, potasio y cloro en los medios intra y extracelular y de la permeabilidad de la membrana a estos iones.
La concentración de los iones sodio es mayor en el medio extracelular, por lo tantos estos iones tienden a difundir pasivamente hacia el interior de la célula, a través de unas proteínas de membrana especiales, llamada canales de sodio. En cambio los iones de potasio son más abundantes en el medio intracelular, por lo que tienden a difundir pasivamente hacia el exterior de la célula, por medio de los canales de potasio. El potencial de membrana se mantiene gracias a la bomba de sodio y potasio, que es una proteína de membrana que saca hacia el medio extracelular tres iones sodio al mismo tiempo que entra dos iones potasio hacia el medio intracelular. El ion cloro permanece en equilibrio en la célula en reposo, difunde libremente a través de la membrana celular hasta llegar al equilibrio.
En neuronas y células musculares, el potencial de membrana es el potencial en reposo. Este tipo de células pueden variar su potencial de membrana, hacia un potencial de acción, capaz de transmitirse a lo largo de la membrana, a fin de transmitir el impulso nervioso o la contracción de las fibras musculares.
Los iones sodio y potasio son los responsables de los cambios en el potencial de reposo, hacia el potencial de acción en las neuronas.
Lo que sucede en el potencial de acción de una neurona, es una despolarización transitoria de la membrana. Cuando un determinado estímulo llega a la célula (puede ser la unión de un neurotransmisor), comienzan a abrirse unos canales de sodio voltaje dependientes, que no son los canales por los cuales el sodio fluye pasivamente. Al abrirse aquellos canales, comienzan a entrar iones sodio al interior celular y el potencial de la membrana comienza a disminuir. Cuando disminuye hasta cierto valor, llamado valor umbral, los canales de sodio voltaje dependientes se abren masivamente, llevando el potencial de membrana hasta +50mV. El potencial de equilibrio del sodio sería de unos +55 mV, pero el potencial de acción no llega a este nivel debido al potasio que continúa saliendo de la célula.
Luego la membrana se repolariza, vuelve a su potencial de reposo, gracias a la apertura de canales de potasio voltaje dependientes, que se abren con un cierto retraso, y a la inactivación de los canales de sodio. La bomba de sodio-potasio pronto reconstituye el potencial de membrana de reposo.
Si el potencial no llega al umbral, la entrada de sodio no puede contrarrestar la salida de potasio, entonces el pequeño cambio de potencial se disipa.
