3.2 El impulso nervioso:despolarización y repolarización
Potencial de membrana en reposo

Antes de hablar de cómo la neurona manda su impulso nervioso, hemos de introducir un nuevo concepto: el potencial de membrana. El potencial de membrana es la diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la membrana celular. El potencial de membrana puede estar en reposo o puede aparecer lo que se conoce como potencial de acción.

Potencial de membrana en reposo 
Todas las células tienen un potencial de membrana en reposo. El interior celular tiene una distribución de cargas diferente al exterior (fig. 5). Esta carga, que normalmente es negativa con respecto al exterior, está determinada por los distintos iones y proteínas que encontramos en el citosol. Algunos electrólitos o iones que podemos encontrar tanto dentro como fuera de la célula, y que son fundamentales para establecer el potencial de membrana, son: el sodio (Na⁺) y el potasio (K⁺), como cargas positivas, y el cloruro (Cl^–), como ión negativo. Las proteínas intracelulares tienen una carga total negativa.

Estos electrolitos y proteínas están distribuidos de manera de distinta manera dentro y fuera de la célula. Así, la parte intracelular es relativamente más electronegativa que el lado extracelular (Fig. 5).

Hay tres razones principales que hacen del medio intracelular más electronegativo:

• La bomba sodio-potasio (ATPasa Na⁺/K⁺) (Fig. 5) bombea tres iones sodio hacia el exterior y dos iones potasio hacia el interior cellular. Salen más cargas positivas de las que entran a la célula, negativizando el medio
• La difusión celular del potasio es mayor que la del sodio. Por gradiente de concentración los iones potasio tienden a salir de la célula y los iones sodio tienden a entrar. Al haber mayor número de canales abiertos para el potasio, este tenderá a salir más rápidamente de la célula, haciendo el interior más electronegativo.
• Como hemos comentado antes, la mayoría de las proteínas intracelulares tienen carga negativa.

Al final todo esto otorga a la célula de un potencial de membrana en reposo negativo. En el caso de una neurona, por ejemplo, el potencial de membrana en reposo es de unos -70 mV.

Al abrir canales de sodio en la membrana celular de una célula excitable (una neurona o una fibra muscular), el sodio fluye, por gradiente de concentración, hacia el interior de la célula. Esta acumulación de cargas positivas en el citosol hará que el potencial de membrana se vaya haciendo cada vez más positivo. Este aumento del potencial de acción lo conocemos como despolarización.