En palabras simples, el potencial de membrana o potencial de reposo se refiere, a que la neurona no esta trabajando pero esta cargada eléctricamente (debe llevar mensajes) con NA+ sodio y Cl.- cloro (Cloruro de sodio), tiene tantas cargas eléctricas al interior como al exterior. Eléctricamente polarizada con cargas positivas (+) y negativas (-), existiendo una diferencia de cargas más negativas adentro que positiva de afuera
Como las cargas tienen el potencial de realizar trabajos, la capacidad de una neurona de enviar señales depende de su potencial de reposo.
Teniendo en cuenta que el voltaje es la fuerza que causa el flujo de partículas cargadas entre 2 puntos, el potencial de reposo se expresa en unidades llamadas milivolts. (Mv).
Los iones disueltos en el citoplasma principalmente son K+ y grandes moléculas de proteínas cargadas negativamente junto a otros aniones orgánicos, mientras que el líquido extracelular consiste en una solución salina (Na+ y Cl- cloruro de sodio).
Nota: anión- > carga negativa.
Respecto a la concentración de iones fundamentales, como el Na+ y el K+, podemos señalar que el K+ es unas 10 veces más abundante dentro de la neurona que fuera de ella y que el Na+ es unas 10 veces más abundante fuera de la neurona que dentro de ella.
De este modo, en una neurona en estado de reposo existe un ligero exceso de iones positivos fuera de la membrana citoplasmática y un ligero exceso de iones negativos hacia la parte interna de la célula y hace que la neurona tenga un potencial de reposo de alrededor de – 70 mV.
En una neurona en estado de reposo sólo los iones de K+ pueden cruzar la membrana citoplasmática a través de las proteínas llamadas canales de potasio. No obstante, la difusión de K+ hacia fuera de la neurona será balanceada mediante la atracción eléctrica que tiende a moverlos de nuevo hacia el interior y alcanzar un potencial de reposo estable.
Nota:
Carga negativa (-) con carga negativa (-) se repelen
Carga positiva (+) con carga positiva (+) se repelen
Carga positiva (+) con carga negativa (-) se atraen
Carga negativa (-) con carga positiva (+) se atraen.
Los iones de Cl- se equilibran de manera similar a como ocurre con el K+, pero dado a que su carga es negativa, el potencial de membrana mantiene la mayoría de estos iones fuera de la célula.
Los canales de proteínas que permiten el paso del Na+ permanecer más bien cerrados..
Esta distribución de iones por dentro y por fuera de la membrana citoplasmática se debe a la acción de bombas iónicas, conductos iónicos y compuertas, en donde los conductos iónicos o proteínas de membrana actúan como canales selectivos.
El potencial de membrana en reposo depende sobre todo de la difusión de iones a favor de sus gradientes electroquímicos. Estos gradientes son mantenidos por bombas de iones.
La membrana citoplasmática de la neurona tiene bombas de sodio y potasio muy eficientes y que transportan de manera activa sodio hacia fuera de la célula y potasio hacia dentro.
Tanto los iones Na + como los iones K+ son bombeados contra gradiente de concentración, por lo que estas bombas requieren ATP.
De esta manera, el potencial de membrana en reposo depende sobre todo de la difusión de iones a favor de sus gradientes electroquímicos.
Por cada 3 Na+ que se extraen de la célula, se introducen 2 de K+, y de esta manera se bombean hacia el exterior celular más iones positivos que los que se bombean hacia el interior.
Casi cualquier cambio en la permeabilidad de la membrana provocará un cambio en su potencial. Esta es la clave principal que relaciona la excitabilidad eléctrica de las células con las actividades de los canales iónicos.
No obstante, estos cambios de potencial van a originar señales únicamente locales y que pueden desaparecer pronto o que pueden ser más amplias en la medida que los estímulos sean más intensos.
Es decir, si el potencial en el interior de la neurona inicialmente cambia en menos de – 15 Mv para luego aumentar, la membrana puede llegar a alcanzar el umbral y desencadenar un potencial de acción o impulso nervioso donde comienza el axón.
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