El potencial en reposo de la neurona

La membrana de una neurona mantiene un gradiente eléctrico, una diferencia que la carga eléctrica del interior de la célula y la de exterior. Todas las partes de una neurona están cubiertas por una membrana de unos 8 nanómetros.

Tiene una polarización eléctrica, lo que significa una diferencia de la cara eléctrica entre dos sitios. Un potencial eléctrico ligeramente negativo en la relación con el exterior, las proteínas con carga negativa que están en el interior de la célula esta diferencia de voltaje en la neurona se llama potencial en reposo. Los investigadores miden el potencial en reposo mediante la introducción de un microelectrodo.

Fuerzas que actúan sobre los iones de sodio y de potasio.

Los iones cargados atraviesan libremente la membrana esta se despolarizada de inmediato. No obstante, la membrana tiene una permeabilidad selectiva es decir algunas sustancias químicas pueden atravesaría con más libertad que otras. Los iones y moléculas más grandes o con mayor carga eléctrica no pueden atravesar la membrana. El oxígeno, el bióxido de carbono. La urea y el agua la atraviesan libremente por medio de canales que siempre están abiertos.

La bomba de sodio-potasio una membrana compleja, extraerápidamente  de la  célula tres iones de sodio e introduce dos de potasio. La bomba de sodio- potasio es un trasporte activo que requiere energía. Cuando la neurona esta en reposo, dos fuerzas sobre el sodio y están tienden a provocar que entren en la célula, consideramos el gradiente eléctrico. El sodio tiene carga positiva y el interior de la célula, posee carga negativa.

El sodio está más concentrado en el exterior que el interior por lo cual, tan solo por las leyes de la probabilidad.

El potasio está sujeto a fuerzas encontradas: tiene una carga positiva mientras que el interior de la molécula posee carga negativa, la célula también tiene iones negativos las proteínas de carga negativa que se encuentran en el interior de la célula son las responsables de la polarización de la membrana.

El potencial de acción

El potencial en reposo permanece estable hasta que la neurona es estimulada. Utilizamos otro electrodo para aplicar una carga negativa, podemos incrementar más la carga  negativa en el interior de la neurona. Tal cambio se llama heperpolarizacion, lo cual significa una mayor polarización

La base molecular del potencial de acción

De concentración tienden provocar que los iones de sodio entren en la neurona, los anestésicos locales, como la novocaína y la lidocaína, se adhieren a los canales de sodio de la membrana e impiden que entren los iones de sodio (ragsdale, mcphee, schever y catterall, 1994). Así, estos fármacos bloquean los potenciales de acción.

La ley del todo o nada

Los potenciales de acción solo se presentan en los axones y en el cuerpo de las células. Cuando el voltaje que atraviesa la membrana de un axón alcanza cierto nivel de despolarización (el umbral). Las dendritas también se despolarizan, pero no cuentan con canales de sodio dependientes de voltaje, si las dendritas despolarizan la célula lo suficiente, su axón produce un potencial de acción.

La ley de todo o nada; la amplitud y la velocidad de un potencial de acción son independientes de la intensidad del estímulos que lo inicio.

La ley de todo o nada impone algunas limitaciones a la forma en que el axón envía un mensaje.

El periodo refractario

Por un periodo refractario durante el cual se resiste a producir otros potenciales de acción, periodo refractario absoluto, la membrana no puede producir un potencial de acción, sin importar la estimulación, en la segunda parte, el periodo refractario relativo, se necesita un estímulo más intenso de lo normal para iniciar un potencial de acción. El periodo refractario cuenta con dos mecanismos: los canales de sodio se cierran y el potasio sale de la célula a un ritmo más rápido de lo normal.

La mayoría de las neuronas sometidas a prueba ha mostrado un periodo refractario absoluto del orden de una milésima de segundo y uno relativo  de dos a cuatro milésimas de segundo.

Propagación del potencial de acción

En una neurona motora, el potencial de acción inicia en el montículo de axón, una protuberancia donde el axón sale del soma, cada uno de los puntos a lo largo de la membrana regenera el potencial de acción de forma muy similar a la que lo genero inicialmente. En comparación con las áreas circundantes a lo largo de axón. Los iones positivos fluyen por el axón y atraviesan la membrana.

El termino propagación del potencial de acción describe la transmisión de un potencial de acción por un axón. La propagación de una especie animal se refiere a la producción de descendientes; El potencial de acciones es mucho más lento que la conducción eléctrica por que requiere que los iones de sodio se propaguen por puntos sucesivos a lo largo de axón. Los iones de sodio entran rápidamente en la membrana y la despolarizan incluso más, La carga positiva fluye por el axón y abre los canales dependientes de voltaje de los canales de sodio en el siguiente punto Como la membrana esta despolarizada, los canales dependientes de voltajes de los canales de potasio se abren, Los iones de potasio salen del axón y la membrana regresa a su despolarización original.

La cubierta de mielina y la conducción saltatoria

En los axones más delgados, los potenciales de acción viajan a una velocidad inferior a 1 m/s el incremento del diámetro aumenta la velocidad de la conducción aproximadamente a 10 m/s.

Los axones de los vertebrados evolucionaron desarrollando un mecanismo especial: las cubiertas de mielina, o un material aislante compuesto por lípidos y proteínas.

El principio que sustenta a los axones mielinizados, o cubiertos con una cubierta de mielina, es el mismo. Los axones mielinizados, que solo presentan en los vertebrados, están cubiertos por lípidos y proteínas.

El potencial de acción no se puede regenerar a lo largo la membrana entre los  nódulos porque ahí prácticamente no se cuentran canales de sodio, El salto de los potenciales acciones de un nódulo a otro se llama conducción saltatoria.

La esclerosis múltiple es unas varias enfermedades que producen desmielizacion, porque el sistema inmunológico ataca cubiertas de mielina.