Excitabilidad neuronal

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La excitabilidad neuronal o excitabilidad de las neuronas es la capacidad de las neuronas de cambiar su potencial eléctrico y transmitir este cambio a través de su axón. La excitación neuronal se produce mediante un flujo de partículas cargadas a través de la membrana, lo cual genera una corriente eléctrica de modo que depende de la existencia de distintas concentraciones de iones a ambos lados de la membrana celular y de la capacidad de transporte activo a través de estas membranas para generar una diferencia de potencial electroquímico dentro y fuera de la célula.

Características celulares[editar]

La membrana de las células está polarizada, debido a que hay un reparto desigual de cargas eléctricas entre el interior y el exterior de la célula. Esto crea una diferencia de potencial, siendo el exterior positivo respecto al interior. En el exterior, en el líquido intersticial, el anión más abundante es el cloro. En el citoplasma, los aniones más abundantes son las proteínas, que en el pH celular se ionizan negativamente.

El catión más abundante en el líquido intersticial es el sodio, y en el citoplasma el potasio y la mayor parte de los cambios en el potencial son debidos al intercambio de estos iones.

Mecanismo de acción[editar]

El desequilibrio iónico que produce la polarización de la membrana es debido a la distinta permeabilidad que presenta frente a cada uno de los iones. El ion de potasio atraviesa la membrana libremente. La permeabilidad para el sodio es menor, que además es expulsado por medio de un transporte activo llamado bomba de sodio-potasio. Las proteínas, debido a su tamaño, no pueden atravesar libremente la membrana. Toda esta dinámica establece una diferencia de potencial en condiciones de reposo de unos -70 mV denominada potencial de membrana que es cercana al potencial de reposo del Potasio.

Cuando se aplica un estímulo adecuado a la membrana de la neurona, se altera su permeabilidad, permitiendo la entrada de iones de sodio a favor de su gradiente de concentración. Este tránsito es tan intenso que la bomba de sodio resulta ineficaz. El flujo de sodio invierte la diferencia de voltaje pasando el exterior a ser negativo y el interior positivo (+30 mV), acercandose al potencial de reposo del Sodio.

Conforme se iguala el gradiente de concentración, los canales de sodio se cierran, mientras que se abren canales de potasio adicionales de forma que este ion sale de la célula acercando el potencial de la membrana a su potencial de reposo negativo. El tránsito de potasio se produce un milisegundo después que el de sodio. La salida de potasio es mayor que la necesaria para restablecer el potencial de reposo, por lo que la membrana queda hiperpolarizada, con mayor electronegatividad en el interior.

Una vez se cierran los canales adicionales de potasio se restablece el potencial original mediante el bombeo activo de sodio al exterior y la entrada de potasio a la célula.

Estímulo de excitación[editar]

La representación gráfica de la variación de potencial respecto al tiempo es el potencial de acción. La cantidad de estímulo necesario para provocar la actividad de una neurona, se denomina umbral de excitabilidad. Alcanzado este umbral, la respuesta es un potencial de acción independiente del estímulo. Es decir, sigue la ley del todo o nada. Esto es debido a los canales activados por voltaje de sodio.

Durante la despolarización, la neurona no es excitable y se dice que está en periodo refractario absoluto. Durante la hiperpolarización subsiguiente, la neurona es parcialmente excitable, parcialmente refractaria, es decir, que se precisa un estímulo más intenso para provocar un nuevo potencial de acción, ya que ha aumentado el umbral de excitabilidad.

Véase también[editar]

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