Fundamentos iónicos

Si aplicamos un Estímulo umbral la membrana se despolariza hasta el valor umbral. Cuando se alcanza este valor se provoca el potencial de acción PORQUE se abren unos canales que, en condiciones de reposo, estaban cerrados (canales activos). Hay 2 tipos de canales activos:

• Canales controlados por voltaje o voltaje dependientes.

• Canales controlados por ligando.

Los canales controlados por voltaje se abren en respuesta a un cambio en el potencial de membrana. Se abren debido a una despolarización de la membrana.

Los canales controlados por ligando se abren cuando una determinada sustancia química (ligando) se une a un lugar del receptor. Esta unión da lugar a que se abra el canal.

Los canales que intervienen en el potencial de acción son canales controlados por voltaje.
El potencial de acción se produce cuando se abren canales de Na+ controlados por voltaje. Al abrirse estos canales, el Na+ entra al interior del axón. Como entran muchos iones de Na+ la membrana se despolariza mucho.
El potencial de equilibrio del Na+ es más o menos de +45 mv, pero no se consigue llegar a este valor, porque los canales de Na+ que se han abierto se cierran rápidamente y se inactivan. Mientrás estén inactivos los canales de Na+ controlados por voltaje no podrán abrirse (antes tienen que pasar a "cerrados").
La repolarización de la membrana tiene lugar por la salida al exterior de K+. Su potencial de equilibrio es de -80 mv (más o menos el mismo que el de reposo). Las fuerzas eléctricas ya no lo oblgian a quedase, al contrario. Todas las fuerzas lo obligan a salir. Saldrá pues por canales pasivos y también por los canales de voltaje de K+ abiertos durante el potencial de acción.
La hiperpolarización se produce porque entra mucho K+.
Cuando se repolariza la membrana los canales de Na+ pasan de estar inactivados a cerrados, y los canales de voltaje de K+ también se empiezan a cerrar (no se inactivan, se cierran directamente).
Durante el potencial de acción no interviene la bomba de Na+-K+. Ésta vuelve a intervenir una vez terminado el potencial de acción para devolver a los iones a sus concentraciones normales.
Hay sustancias como la tetrodoxina (ttx) que bloquean los canales de sodio controlados por voltaje. SI la aplicamos sobre el axón y luego aplicamos un estímulo umbral no se podrá producir el potencial de acción.
Muchos anestésicos locales funcionana de esta manera (la tetrodoxina no es un anestésico, es una toxina, sustancia sólo experimental).
En la mayoría de neuronas el potencial de acción sólo se produce en el axón, no en la membrana de las dendritas o el soma. Esto es debido a que en todos los axones hay canales de Na+ controlados por voltaje, pero la mayoría de las neuronas no tienen de éstos canales en el soma o las dendritas.