Potenciales de Membrana Celular

Las membranas celulares en general, y las membranas de las células nerviosas en particular, mantienen un pequeño voltaje o "potencial" a través de la membrana, en su estado normal o de reposo. En el estado de reposo, el interior de la membrana de la célula nerviosa es negativo con respecto al exterior (típicamente alrededor de -70 milivoltios). El voltaje surge de las diferencias en la concentración de iones de electrolito K⁺ y Na⁺.

Si las membranas celulares fueran simplemente permeable a estos iones, estas se acercarían a un potencial de equilibrio con concentraciones iguales a cada lado de la membrana, por lo tanto no habría diferencia de tensión. Esto clarifica que los procesos que producen el potencial de membrana no son simplemente la difusión y la ósmosis.

En las membranas celulares permeables selectivamente, hay canales iónicos que permiten a los iones de K⁺ pasar al interior de la célula, pero bloquea los iones de Na⁺. A las proteínas cargadas negativamente en el interior de la célula, también se les niega el paso a través de la membrana. Además, existen mecanismos de transporte activo trabajando. Hay un proceso llamado la bomba de sodio-potasio que utiliza el ATP para bombear fuera tres iones de Na⁺, y bombear adentro dos iones de K⁺. La acción colectiva de estos mecanismos deja el interior de la membrana a unos -70 mV con respecto al exterior.

En la célula nerviosa, este equilibrio se ve perturbado por la llegada de un estímulo adecuado. Los cambios dinámicos en el potencial de membrana en respuesta al estímulo, se denominan potenciales de acción. Después del potencial de acción, los mecanismos descritos anteriormente, traen la membrana celular de nuevo a su estado de reposo.