Potencial de reposo y potencial de acción de la neurona
BiologíaFisiología humana y animalEdades 16–17
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Un corte de la membrana de la neurona muestra los iones Na⁺ y K⁺ a ambos lados, los canales de Na⁺, los canales de K⁺ y la bomba Na⁺/K⁺; pulsa Estimular (o toca el axón) para despolarizar la membrana. Un estímulo subumbral solo provoca un pequeño cambio graduado que se desvanece; al alcanzar el umbral de −55 mV, los canales de Na⁺ se abren en masa, el potencial sube bruscamente a +30 mV y luego se abren los canales de K⁺ para repolarizar e hiperpolarizar de vuelta hacia −70 mV. La gráfica del potencial de membrana frente al tiempo (ms) se desplaza de forma continua y marca el periodo refractario.
Lección: Respuesta en animales: potencial de reposo, potencial de acción y propagación del impulso nervioso
Qué muestra
En reposo, el interior de la membrana de una neurona está a unos −70 mV respecto al exterior, porque el K⁺ sale por canales abiertos y la bomba Na⁺/K⁺ expulsa 3 Na⁺ por cada 2 K⁺ que introduce. Un estímulo despolariza la membrana; por debajo del umbral el cambio se desvanece, pero al alcanzarlo se abren los canales de Na⁺ dependientes de voltaje, el Na⁺ entra en masa y el potencial sube hasta unos +30 mV. Luego los canales de Na⁺ se cierran y se abren los de K⁺, que repolarizan y luego hiperpolarizan la membrana. Esta respuesta de todo o nada y el periodo refractario explican el impulso nervioso.
Cómo usarla
Pulsa Estímulo débil (5 mV) y luego ⚡ Estimular, y compara ambos trazos con la línea del umbral. Mueve el control Intensidad en pasos pequeños para hallar el estímulo más débil que dispara, y comprueba que estímulos más fuertes no elevan el pico. Desplaza el control Umbral para ver cómo cambia la excitabilidad. Activa Estimular automáticamente cada 12 ms y baja la velocidad para captar el periodo refractario, con los iones y canales visibles.
Parámetros que puedes cambiar
- Intensidad del estímulo (despolarización) 0–40 mV
- Umbral de disparo -65–-45 mV
- Estimular automáticamente cada 12 ms
- Velocidad (ms simulados por segundo real) 2–20 ms/s
- Mostrar iones y canales en la membrana
Preguntas para explorar
- ¿Por qué un estímulo más fuerte que el umbral no hace más alto el pico del potencial de acción?
- ¿Qué ocurre si estimulas la membrana de nuevo durante el periodo refractario absoluto, y por qué?
- ¿Qué movimiento de iones produce la fase de subida del potencial de acción y cuál la fase de bajada?
