Potencial de acción

El potencial de acción es un cambio rápido en el potencial de membrana, seguido por un retorno al potencial de reposo. Es una inversión en la polaridad de la membrana

Características del potencial de acción

1. El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o nada).

2. Una vez generado se automantiene y propaga por retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na⁺provoca la apertura de otros.

3. El tiempo que los canales dependientes de voltaje permanecen abiertos es independiente de la intensidad del estímulo.

4. Un estímulo supraumbral no aumenta la despolarización celular (la amplitud del pico).

Durante el potencial de acción el valor del potencial de membrana que en reposo es negativo se invierte o sea se hace positivo.

Si la despolarización producida por un estímulo es subumbral no habrá potencial de acción (hay electrotono) mientras que despolarizaciones supraumbrales generarán un potencial de acción de amplitud y duración independientes a la intensidad del estímulo. Esta es una propiedad característica de las fibras nerviosas y musculares esqueléticas que se le conoce como ley del todo o nada.

Pero no siempre una despolarización supraumbral producirá un potencial de acción. Si la despolarización se lleva a cabo con suficiente lentitud se puede sobrepasar el potencial umbral sin que se produzca un potencial de acción a este fenómeno se llama acomodación.

Bases iónicas del potencial de acción.

En los cambios del potencial de acción intervienen canales de membrana con puertas de voltaje.

a) Canales de Na+. Se abren al inicio de la despolarización y se cierran al final cuando comienza la repolarización.

b) Canales de K+. Se abren desde el inicio de la repolarización hasta el final de la hiperpolarización.

Na+ y Cl- están más concentrados en el exterior, K+ y A- más en el interior.

Fases del potencial de acción:

Cuando una neurona es estimulada con cierta intensidad se alcanza el potencial de membrana definido como umbral, se produce la apertura brusca de los canales de sodio voltaje-dependientes.

El ingreso de Na⁺ genera una mayor despolarización y se abren aún más canales con lo cual el potencial de membrana tenderá a acercarse al potencial de equilibrio para el Na+ cuyo valor es aproximadamente +55mV. A esta subida brusca del potencial en sentido positivo se le conoce como potencial de acción.

El pico de la inversión de polaridad no llega a ese valor debido a la apertura de los canales de potasio lo que causa la salida de iones potasio y la repolarización de la membrana. La salida excesiva de K⁺ causa una pequeña hiperpolarización (valor ligeramente más negativo al potencial de reposo).

Períodos refractarios

En una sinapsis como la neuromuscular en la cual la llegada de un potencial de acción al terminal presináptico origina un PA en la postsináptica. La llegada de varios PA generará entonces varios PA. Esto es cierto hasta cierto intervalo en la llegada de los PA.

Período refractario absoluto

Es el período de tiempo durante el cual no se puede no se puede iniciar un segundo potencial de acción aunque el estímulo sea muy fuerte, por estar abiertos prácticamente todos los canales de NA+ voltaje dependientes (fase ascendente) e inactivados (mitad de la repolarización). Este período corresponde a la fase ascendente y al primer tercio de la fase descendente del potencial de acción.

Período refractario relativo

Es el período de tiempo en el que puede iniciarse un segundo potencial de acción por un estímulo más fuerte que el normal. Este estímulo hace que los canales de Na+ se cierren y vuelvan a abrirse.

Propagación de los potenciales de acción

Cuando se desencadena un Potencial de acción en el cono axonal, la corriente de la despolarización viaja un camino corto de manera pasiva, hasta que se encuentra con un canal de Na+ sensible al voltaje; entonces el canal se abre y se desencadena un nuevo PA que nuevamente recorre un corto camino hasta que se encuentra con el próximo canal de Na+. Dicho potencial de acción se propagará en un solo sentido ya que no puede retroceder porque la zona donde ocurrió el PA previo se encuentra en período refractario y se hallan abiertos los canales de potasio (k+).

Velocidad de conducción

Depende de:

· La mielinización: La vaina de mielina es una estructura que recubre ciertos axones, está compuesta por lípidos y tiene una función aislante. Esta vaina presenta interrupciones periódicas, nódulos de Ranvier en los que se regeneran los PA propagados. En los nódulos de Ranvier hay gran densidad de canales de Na+ dependientes del voltaje.

Esto ocurre a una velocidad tal que el PA parece saltar de un nódulo al otro (conducción saltatoria)

· La temperatura: Si la temperatura aumenta, la velocidad aumenta.

· El diámetro del axón: A mayor diámetro, mayor velocidad.

Reobase: es la mínima intensidad que debe tener un estímulo prolongado para generar un PA.

Cronaxia: la duración que debe tener un estímulo cuya intensidad es el doble de la reobase para generar un PA.