¿Qué es el Potencial de Acción?
El potencial de acción (PA) es la señal eléctrica fundamental mediante la cual las neuronas comunican información a lo largo de sus axones. Se trata de un cambio rápido, estereotipado y autosostenido del voltaje de membrana que, una vez iniciado, se propaga sin decrementar hasta el terminal sináptico. Su comprensión es la base de toda la neurofisiología.
El Potencial de Membrana en Reposo
En estado de reposo, el interior de la neurona mantiene un potencial de membrana de aproximadamente –70 mV respecto al exterior. Este gradiente se mantiene gracias a:
- La bomba Na⁺/K⁺-ATPasa: expulsa 3 iones Na⁺ e introduce 2 K⁺ por cada ciclo, manteniendo más Na⁺ fuera y más K⁺ dentro.
- Canales de fuga de K⁺: permiten una pequeña salida continua de potasio.
- Proteínas intracelulares con carga negativa: no atraviesan la membrana y contribuyen a la electronegatividad interna.
Fases del Potencial de Acción
1. Despolarización (0 a +40 mV)
Cuando un estímulo lleva el potencial de membrana hasta el umbral de disparo (aprox. –55 mV), se abren masivamente los canales de Na⁺ dependientes de voltaje. La entrada rápida de Na⁺ invierte la polaridad de la membrana, alcanzando valores de hasta +40 mV. Este proceso es regenerativo: cuanto más se despolariza la membrana, más canales se abren (ciclo de Hodgkin).
2. Repolarización
Los canales de Na⁺ se inactivan rápidamente (gracias a su compuerta de inactivación) y se abren los canales de K⁺ dependientes de voltaje. La salida de K⁺ restaura la electronegatividad interna, llevando el potencial de regreso hacia valores negativos.
3. Hiperpolarización (pospotencial negativo)
Los canales de K⁺ tardan algo más en cerrarse, lo que produce una hiperpolarización transitoria por debajo del potencial de reposo (aprox. –80 mV). Esto constituye el período refractario relativo, durante el cual se necesita un estímulo más intenso de lo normal para generar un nuevo PA.
4. Período Refractario Absoluto
Durante la despolarización y parte de la repolarización, los canales de Na⁺ están inactivados y ningún estímulo, por intenso que sea, puede generar un nuevo potencial de acción. Esto garantiza que el PA se propague en una sola dirección (del cuerpo neuronal hacia el terminal axónico).
Propagación del Potencial de Acción
Conducción en Fibras Amielínicas
En axones sin mielina, la despolarización se propaga de forma continua y lenta a lo largo de toda la membrana axónica. La velocidad es proporcional al diámetro del axón.
Conducción Saltatoria en Fibras Mielínicas
En los axones mielinizados, la vaina de mielina actúa como aislante eléctrico y el PA "salta" de un nodo de Ranvier al siguiente. Este mecanismo, llamado conducción saltatoria, aumenta la velocidad de conducción hasta 70–120 m/s en las fibras más gruesas, con un menor gasto energético.
Clasificación de las Fibras Nerviosas
| Tipo de fibra | Mielina | Diámetro (μm) | Velocidad (m/s) | Función |
|---|---|---|---|---|
| Aα | Sí | 12–20 | 70–120 | Motoneurona α, propiocepción |
| Aβ | Sí | 6–12 | 30–70 | Tacto, presión |
| Aδ | Sí (fina) | 1–5 | 5–30 | Dolor rápido, temperatura |
| C | No | 0,2–1,5 | 0,5–2 | Dolor lento, temperatura, autonómico |
Relevancia Clínica
Alteraciones en la conducción nerviosa son el sustrato de múltiples enfermedades. La esclerosis múltiple destruye la mielina central, ralentizando o bloqueando la conducción saltatoria. Las neuropatías periféricas (como la diabética) afectan tanto fibras mielínicas como amielínicas. Los anestésicos locales bloquean selectivamente los canales de Na⁺ dependientes de voltaje, impidiendo la generación del PA y eliminando la sensibilidad dolorosa de forma reversible.