El impulso nervioso o potencial de acción
El impulso nervioso o potencial de acción que se transmite de neurona a neurona o de neurona a fibra muscular es lo que permite el movimiento de los músculos o el funcionamiento del cerebro. El potencial de acción (PA) es la corriente eléctrica que se genera y que viaja a través de las neuronas.
Las neuronas tienen la cualidad única de cambiar el diferencial de carga eléctrica que hay entre el interior de la célula y el exterior. En condiciones normales el interior de la célula está cargado negativamente y el exterior positivamente. Que es generalmente de unos -70 milivoltios. Debido al intercambio masivo de iones de tipo potasio y sodio en animales y de potasio y calcio en vegetales el interior de la membrana plasmática se carga positivamente. Se considera que el umbral de carga para poder generar un PA se encuentra entre -65 mV y -55mV.
Se pueden diferenciar 5 fases en la transmisión de un PA: el potencial de reposo, que es el estado en el que se encuentra una célula antes de recibir el impulso. La despolarización es el periodo en el que los canales iónicos están abiertos y se cambian las cargas de ambos lados de la membrana, hasta valores por encima del umbral de activación, aunque suelen llegar hasta los +20 o +35 mV. En ese momento los canales iónicos se saturan y empieza la despolarización. Cuando una célula acaba de ser despolarizada tarda un tiempo en repolarizarse, a este tiempo se llama periodo refractario. Este tiempo es el que tardan los canales iónicos en situar las cargas hasta un estado de reposo. Los canales de sodio están inactivos. Cuando el potencial de membrana se encuentra bajando entre +35 y 0 mV se considera el periodo refractario absoluto. Entre los 0 y los -60mV se denomina periodo refractario relativo, porque si bien los canales están cerrados, un estímulo fuerte es capaz de reabrirlos. Finalmente cuando el potencial de acción cae por debajo del umbral, -60mV se denomina posdepolarización.
Propagación del PA en las neuronas amielínicas: La entrada de iones con carga positiva en la célula genera la despolarización de la membrana de tal manera que las nuevas cargas positivas introducidas en el citoplasma atraen a las cargas negativas situadas alrededor de la zona despolarizada y por repulsión electromagnética alejan a los iones positivos, de esta manera se genera el movimiento de las cargas positivas a través del axón neuronal. Cuando la membrana se encuentra despolarizada se abren los canales de sodio y potasio para permitir el reajuste de la membrana y volver al potencial de membrana basal. En las neuronas amielínicas la transmisión del impulso se lleva a cabo por las fuerzas de repulsión electromagnéticas, que ocurren a una velocidad lenta.
Propagación del impulso nervioso en las neuronas mielínicas: algunas neuronas cuentan con un recubrimiento de mielina, denominado vaina de mielina (del que puedes leer más aquí). Esta adaptación impide que grandes secciones de la neurona puedan intercambiar iones con el exterior haciendo que esas regiones se despolaricen con mayor rapidez que en las neuronas amielínicas y como resultado la transmisión del PA es más rápida, aunque en estas secciones no se puede generar nuevos impulsos nerviosos. A este tipo de impulso se le conoce como conducción saltatoria.