Potencial de acción

En fisiología, un potencial de acción es un evento de corta duración durante el cual el potencial eléctrico de membrana de una célula aumenta y disminuye rápidamente siguiendo una trayectoria coherente. Los potenciales de acción se dan en varios tipos de células animales a las que llamamos «células excitables». Estas incluyen las neuronas, las células musculares y las células endocrinas.

En el caso de las neuronas, los potenciales de acción juegan un papel fundamental en la comunicación entre células, ya que hacen posible la propagación de señales a lo largo del axón de la neurona y hasta los botones de sus extremos terminales, que a su vez pueden conectarse con otras neuronas mediante sinapsis, o a otras células o glándulas. En las células musculares, por ejemplo, el primer paso de la cadena de sucesos que lleva a la contracción es un potencial de acción.

Los potenciales de acción implican tanto a los canales de sodio como a los canales de potasio regulados por voltaje insertos dentro de la membrana celular. Estos canales iónicos se cierran cuando el potencial de membrana se aproxima al potencial de membrana en reposo de la célula, pero si el potencial de membrana aumenta hasta un umbral muy concreto, enseguida empiezan a abrirse.

Despolarización

Cuando los canales de sodio regulados por voltaje se abren (como respuesta a una despolarización o hiperpolarización), permiten la entrada de iones de sodio, lo cual cambia el gradiente electroquímico y hace que se abran más canales. De esta manera, el potencial de membrana aumenta y produce una corriente eléctrica mayor a través de la membrana, y así continuamente. El proceso se produce de manera explosiva hasta que todos los canales de sodio regulados por voltaje disponibles se abren. Esto es lo que causa el pico más alto del potencial de acción. Esta rápida entrada de iones de sodio despolariza la célula y hace que los canales de sodio se desactiven (que se cierren).

Repolarización

Cuando los canales de sodio regulados por voltaje se cierran, ya no entran más iones de sodio a la neurona y se transportan de vuelta al exterior de la célula. Entonces se activan los canales de potasio regulados por voltaje y durante la etapa de repolarización se produce un flujo de salida de iones de potasio que devuelve el gradiente electroquímico a su estado de reposo.

Hiperpolarización

Tras un potencial de acción, se produce una negativización transitoria llamada hiperpolarización provocada por la salida de los iones de potasio sobrantes de la neurona. Todo el proceso está representado en la imagen 1.

Imagen 1: Etapas del potencial de acción.