Los potenciales de membrana son fundamentales para el funcionamiento de las células excitables, como las neuronas y las células musculares. Existen dos tipos principales de potenciales de membrana: los potenciales graduados y los potenciales de acción. Aunque ambos están relacionados con la estimulación de la membrana, poseen características y funciones distintas.
Potenciales Graduados: Pequeñas Desviaciones del Potencial de Membrana
Un potencial graduado es una pequeña desviación del potencial de membrana que puede hacer que la membrana se polarice más o menos. Estos potenciales pueden ser hiperpolarizantes, donde la membrana se vuelve más negativa, o despolarizantes, donde la membrana se vuelve menos negativa. Esta polarización ocurre debido a cambios en la permeabilidad de la membrana a ciertos iones, lo que altera la distribución de cargas a través de ella.
Potenciales de Acción: Cambios Bruscos y Transitorios
Por otro lado, el potencial de acción es un cambio brusco y transitorio en el potencial de membrana. Este cambio se genera debido a alteraciones rápidas en la permeabilidad iónica de la membrana. A diferencia del potencial graduado, el potencial de acción es un fenómeno de tipo «todo o nada», lo que significa que se genera completamente o no se genera en absoluto, y puede propagarse a largas distancias sin disminuir en intensidad.
Diferencias Clave entre Potenciales Graduados y Potenciales de Acción
La principal diferencia entre un potencial graduado y un potencial de acción radica en la magnitud y la propagación. Los potenciales graduados varían en intensidad según el estímulo y disminuyen con la distancia. Por el contrario, los potenciales de acción tienen una magnitud constante y pueden recorrer grandes distancias sin perder fuerza.
Otra diferencia es que los potenciales graduados pueden sumarse y, si alcanzan un umbral determinado, pueden desencadenar un potencial de acción. Este umbral suele estar en torno a los -55 milivoltios en el potencial de membrana. Mientras que los potenciales graduados pueden ser de naturaleza despolarizante o hiperpolarizante, los potenciales de acción siempre son despolarizantes seguidos de una repolarización.
Mecanismo de Generación de un Potencial de Acción
El inicio de un potencial de acción se debe a un círculo vicioso de retroalimentación positiva que abre los canales de sodio. Cualquier factor que permita la entrada de iones de sodio en suficiente cantidad a través de la membrana puede desencadenar un potencial de acción. Una vez que el estímulo alcanza el umbral, se abren más canales de sodio, lo que aumenta la entrada de este ión y despolariza aún más la membrana.
Fases del Potencial de Acción
El potencial de acción se caracteriza por varias fases:
- Despolarización: La membrana se vuelve menos negativa.
- Repolarización: La membrana regresa a su potencial de reposo.
- Hiperpolarización: La membrana se vuelve temporalmente más negativa que el potencial de reposo.
- Período Refractario: Durante este tiempo, la célula no puede generar otro potencial de acción inmediatamente después del primero.
Importancia de los Potenciales de Acción y Graduados
Los potenciales de acción son esenciales para la transmisión de señales a lo largo de las neuronas, mientras que los potenciales graduados permiten una modulación más fina de la actividad celular. Juntos, estos procesos permiten que las células excitables respondan a estímulos y desempeñen funciones cruciales en el cuerpo humano.
Conclusión
Comprender la diferencia entre potenciales graduados y potenciales de acción es clave para entender cómo las células excitables procesan y transmiten información. Estos mecanismos son esenciales para funciones como la contracción muscular, la transmisión de impulsos nerviosos y la secreción de neurotransmisores, lo que subraya su importancia en la fisiología humana.