El potencial de acción es el “mensaje” en forma de señal eléctrica que se transmite desde el sistema nervioso central al músculo y provoca su contracción.
Domina la Electromiografía y aprende a aplicarla en tu centro
Como recordarás del post sobre las motoneuronas, aprendimos que había tres actores fundamentales en la generación de la actividad muscular: las motoneuronas superiores, inferiores y el propio músculo. El potencial de acción es el mensaje en forma de señal eléctrica que nace en las propias neuronas y se va transmitiendo de una a otra (mediante sinapsis) hasta alcanzar la fibra muscular. ¿Por qué es importante este mensaje? Porque da información para que el músculo se pueda contraer o relajar.
Impulso nervioso desplazándose por una neurona a través de su axón.
Fundamento básico: Diferencia de potencial
Para nosotros, fue muy importante conocer primero de forma general que es una diferencia de potencial eléctrico. Para ejemplificarlo, cuando un objeto tiene más temperatura que otro objeto, da lugar a un intercambio de calor. Pues eléctricamente hablando, si dos elementos tienen diferentes cargas eléctricas (diferencia de potencial) dará lugar a un intercambio de cargas llamado corriente eléctrica. Entonces lo primero que tenemos que localizar en nuestro cuerpo son dos elementos con carga.
Sabemos que las neuronas son células y que por consiguiente, tienen una membrana rodeándola. Por otro lado, este tipo de células tienen una determinada carga eléctrica determinada por el Potencial de membrana (conocido como potencial de Nernst). Este potencial está determinado por la diferencia de iones en el exterior y en el interior de la membrana (aquí tenemos los elementos con carga que mencionábamos en el párrafo anterior: el exterior y el interior de la membrana).
Descripción del intercambio de cargas, generando el potencial de acción.
¿Qué es el potencial de acción?
Cuando la neurona se encuentra en una situación de reposo, la carga eléctrica es menor en el interior de la membrana (menor carga positiva) y mayor en el exterior (mayor carga positiva). ¿Qué ocurre cuando el interior se vuelve más positivo que el exterior? Eureka! Intercambio de cargas llamado corriente o señal eléctrica y llamada también potencial de acción. Por cierto, la unidad de este potencial es el Voltio (V), que como no podía ser de otra forma, es la unidad en la que se mide la EMG.
Fases del potencial de acción
Es importante conocer las fases del potencial si quieres entender como se produce el envío de esta señal eléctrica.
Potencial de reposo.
Es el estado basal de la motoneurona, donde aún no se ha producido ninguna alteración. En esta fase se abren los canales de Potasio (K+) del exterior de la membrana y los de Sodio (Na+) del interior de la membrana. Esto hace que salgan tres iones de sodio por dos de potasio que entran. Por curiosidad, en esta fase el interior de la membrana está entre -90mV y -70mV (negativamente cargada), ya que salen más iones positivos de los que entran.
Despolarización.
Es el momento en que se origina el potencial de acción o impulso nervioso. Se abren los canales de Sodio del exterior y empiezan a entrar corrientes de Sodio al interior de la membrana. Si tenemos un valor negativo y vamos sumando valores positivos es fácil entender que el valor será cada vez menos negativo hasta alcanzar incluso valores positivos (Alrededor de 30mV).
Repolarización.
Es la fase donde la célula vuelve a tener una carga negativa. Los canales exteriores de sodio se cierran y ya entra más a la célula. Se abren los canales del potasio del interior, que como ya sabéis también es positivo. Sin embargo, el potasio está muy concentrado dentro de la célula y menos fuera de ella. Entonces lo que ocurre no es que entre más potasio, que volvería a la célula más positiva sino que sale de la célula hacia el exterior, restando carga positiva a la que ya había y volviéndola de nuevo negativa.
Hiperpolarización.
La carga eléctrica sigue haciéndose más negativa según sigue saliendo el potasio hasta el punto de hiperpolarizarse. Este nivel de carga supera el potencial que había en reposo. Justo en este momento los canales de potasio se cerrarán. Y finalmente la célula volverá a quedar en su estado de reposo.
Fases del potencial de acción
Velocidad de propagación y conducción saltatoria
Cuanto mayor diámetro tienen los axones a mayor velocidad se propagará el potencial de acción o impulso eléctrico. Esto es debido a la relación entre superficie total y superficie de membrana en un corte transversal. El incremento de la superficie de la membrana es una forma efectiva e importante para aumentar la velocidad de transmisión.
La conducción saltatoria incrementará la velocidad de conducción del potencial de acción sin tener que incrementar el diámetro del axón para aumentar su velocidad. Esto es una solución para poder ahorrar espacio y que los axones puedan transmitir la información a una adecuada velocidad teniendo un menor diámetro. Consiste en un proceso en donde el potencial de acción va saltando entre unos anillos conocidos como los “nodos de Ranvier”
Fuentes:
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/3ESO/Relacor/imagenes/Impulso_nervioso.gif .Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 3.0 España
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/animal/imagenes/nervio/potenciacion.gif
