El potencial de acción es un fenómeno crucial en el campo de la psicología, especialmente en el estudio de las células excitables como las neuronas. Se refiere a los cambios en el potencial de membrana que se propagan a lo largo de la superficie de estas células. Aunque se conocen mejor en las células nerviosas y musculares, también ocurren en otras células del organismo.
¿Qué es un potencial de acción y para qué sirve?
Los potenciales de acción son cambios del potencial de membrana que se caracterizan por ser de todo o nada. Esto significa que tienen un umbral para su excitación y una duración estereotipada. Además, inmediatamente después de un potencial de acción, la célula excitada entra en un periodo refractario durante el cual es más difícil o incluso imposible desencadenar un segundo potencial de acción.
Estos potenciales son el resultado de cambios en la permeabilidad de la membrana celular debido a la actividad de canales iónicos. Estos canales, que se encuentran en la bicapa lipídica de la membrana, permiten el movimiento pasivo de iones específicos a favor de sus gradientes electroquímicos.
El potencial de acción se produce cuando hay un cambio en el potencial de membrana desde un estado de reposo de alrededor de -70 mV (interior de la célula negativo) hasta alrededor de +30 mV y luego vuelve al potencial de reposo. La duración de estos potenciales varía según el tipo de célula, pero generalmente es del orden de milisegundos.
En las células nerviosas y musculares esqueléticas, los potenciales de acción se generan debido a un aumento transitorio de la permeabilidad al sodio, seguido de un incremento en la permeabilidad al potasio. Esto se debe a la activación de canales iónicos específicos para cada uno de estos iones. En el caso de las células musculares ventriculares cardiacas, los potenciales de acción son más complejos e involucran también la activación de canales de calcio.
¿Cómo se da el potencial de acción?
El potencial de acción se genera en las neuronas, que son las unidades básicas del sistema nervioso. Estas células están compuestas por dendritas, soma y axón. Para que se produzca adecuadamente la señal que se transmite entre las neuronas, se deben seguir varios pasos:
- El potencial de membrana se encuentra en un estado de reposo.
- Se produce la apertura de los canales de sodio post sinápticos, lo que permite la entrada de sodio al interior de la célula.
- Cuando el potencial de membrana supera el umbral, se inicia el potencial de acción o despolarización. Esto ocurre gracias a la acumulación de señales eléctricas.
- Al mismo tiempo, los iones de potasio comienzan a salir de la célula.
- Finalmente, se produce la repolarización de la membrana debido al cierre de los canales de sodio y a la apertura de los canales de potasio. Esto permite que la célula vuelva a su estado de reposo.
¿Cuándo y dónde ocurre el potencial de acción?
El potencial de acción se da cuando se producen variaciones en los potenciales eléctricos de las neuronas. Estas variaciones son provocadas por estímulos que generan un cambio en el potencial de membrana en reposo, lo que resulta en la despolarización de la membrana.
Este proceso ocurre principalmente en las neuronas del sistema nervioso, donde se necesita transmitir información y producir respuestas motoras o sensitivas. Los potenciales de acción se generan en las membranas de cada neurona y se propagan a lo largo de su recorrido.
Cuáles son las 4 etapas del impulso nervioso
El impulso nervioso, que es la transmisión de los potenciales de acción a lo largo de las neuronas, consta de cuatro etapas principales:
- Generación del potencial de acción: se produce la despolarización de la membrana celular debido a la entrada de iones de sodio y la salida de iones de potasio.
- Propagación del potencial de acción: el potencial de acción se propaga a lo largo del axón de la neurona mediante un proceso llamado conducción saltatoria. Esto se debe a la presencia de vainas de mielina que aíslan ciertas secciones del axón y aceleran la transmisión del impulso.
- Transmisión sináptica: cuando el potencial de acción llega al final del axón, se produce la liberación de neurotransmisores en la sinapsis. Estos neurotransmisores actúan como mensajeros químicos y transmiten la señal a la siguiente neurona o célula objetivo.
- Recepción del impulso nervioso: en la célula objetivo, los neurotransmisores se unen a receptores específicos en la membrana celular, lo que desencadena una respuesta en dicha célula.
Bases iónicas del potencial de acción
El potencial de acción en las células excitables, como las neuronas, se debe a cambios en la conductancia de la membrana celular a los iones. Estos cambios son el resultado de la apertura o cierre de canales iónicos específicos.
En el caso del tejido nervioso, los iones más involucrados en el potencial de acción son el sodio y el potasio. Al aplicar un estímulo de despolarización, los canales de sodio se abren y permiten la entrada de iones de sodio al interior de la célula. Esto acerca el potencial de membrana al umbral necesario para desencadenar el potencial de acción.
La entrada de sodio también afecta el movimiento de los iones de potasio. Al entrar el sodio, las cargas positivas repelen a los iones de potasio y los mueven hacia el exterior de la célula. Esto contribuye a llevar el potencial de membrana nuevamente hacia la negatividad, lo que permite la repolarización de la membrana después del potencial de acción.
El potencial de acción es un fenómeno fundamental en la psicología que se produce en las células excitables. Su comprensión nos permite entender cómo se transmiten las señales en el sistema nervioso y cómo se generan las respuestas motoras y sensitivas en el organismo.
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