Generador de gráficas del potencial de acción
Gráficas rotuladas del potencial de acción con potencial de reposo, umbral, despolarización, repolarización e hiperpolarización y los eventos de los canales de Na⁺ y K⁺, para neuronas, células cardíacas y musculares. Escrito para fisiología.
Potencial de acción: ejemplos de gráfica
Renders reales de sus prompts: un potencial de acción neuronal rotulado, una versión escolar de cinco rótulos, el potencial de acción cardíaco (fases 0–4) y una ficha en blanco. Un clic carga el prompt para editarlo.
Gráfica rotulada del potencial de acción: un pico, del estímulo al reposo
Lee la curva de izquierda a derecha: el potencial de membrana en milivoltios en el eje vertical, el tiempo en milisegundos en el horizontal, y el umbral y el reposo como las dos líneas discontinuas.
- 1
Estímulo → umbral (−55 mV)
A 1 ms, un estímulo lleva la membrana desde el reposo, a −70 mV, hasta el umbral.
- 2
Despolarización → pico (+30 mV)
Se abren los canales de Na⁺ dependientes de voltaje y el Na⁺ entra en masa; la curva cruza 0 mV en mucho menos de un milisegundo.
- 3
Repolarización
Los canales de Na⁺ se inactivan, se abren los canales de K⁺ dependientes de voltaje, el K⁺ sale y la curva baja.
- 4
Hiperpolarización → reposo
El K⁺ sigue saliendo, así que la curva baja de −70 mV antes de volver al reposo hacia los 4 ms.
Neurona, corazón, músculo: gráficas del potencial de acción comparadas
La forma de la curva depende de la célula, y algunas figuras muestran la membrana o el axón en lugar de una gráfica. Indica el tipo de célula y los valores de tu curso; estas son las versiones habituales.
Potencial de acción neuronal
La versión por defecto de arriba: reposo en torno a −70 mV, umbral en torno a −55 mV, pico cerca de +30 mV e hiperpolarización hacia el potencial de equilibrio del K⁺, de unos −90 mV, todo en 2 a 4 ms. Para un curso de fisiología, añade las curvas de conductancia de Na⁺ y K⁺ bajo el pico: la conductancia al Na⁺ sube y baja durante la fase de subida, y la del K⁺ sube más tarde y dura hasta la hiperpolarización.
Propagación del potencial de acción por el axón
Un tramo de axón en lugar de una gráfica: en la zona activa entra Na⁺ y el interior se vuelve positivo, justo detrás sale K⁺ y la membrana está refractaria, y por delante la membrana sigue en reposo. Unas flechas de corrientes locales muestran por qué el impulso avanza y no retrocede. Pide el canal de Na⁺ dependiente de voltaje en sus tres estados: cerrado, abierto e inactivado.
Potencial de acción cardíaco
Una célula muscular ventricular, con las fases numeradas de 0 a 4: fase 4, reposo en torno a −90 mV; fase 0, subida rápida por los canales de Na⁺; fase 1, una pequeña muesca al abrirse canales de K⁺ transitorios; fase 2, una meseta cerca de 0 mV mientras el Ca²⁺ entra por canales de tipo L y compensa la salida de K⁺; fase 3, la repolarización cuando toman el relevo los canales de K⁺. La curva entera dura unos 250 a 300 ms, así que el eje del tiempo va en cientos de milisegundos.
Potencial de acción del nodo sinusal
La curva marcapasos, sin una línea de reposo plana. La fase 4 sube poco a poco desde unos −60 mV por la lenta corriente de entrada «funny» y después por los canales de Ca²⁺ de tipo T; hacia −40 mV se abren los canales de Ca²⁺ de tipo L para una subida lenta y redondeada (fase 0) que llega a unos +15 mV; los canales de K⁺ la hacen bajar de nuevo (fase 3). No hay fases 1 ni 2. Dibuja varios ciclos seguidos para mostrar el ritmo automático.
Potencial de acción del músculo esquelético
Breve como el de una neurona, de unos pocos milisegundos, pero parte de un potencial de reposo de unos −90 mV. Empieza en la unión neuromuscular, donde la acetilcolina abre canales dependientes de ligando y el potencial de placa motora lleva la fibra al umbral, y después se propaga por el sarcolema y hacia los túbulos T. Dibújalo sobre la contracción simple que desencadena, que dura decenas de milisegundos, para mostrar qué ocurre primero.
Potencial de membrana en reposo
La membrana antes de cualquier pico: unos 140 mM de K⁺ dentro frente a 4 a 5 mM fuera, y unos 145 mM de Na⁺ fuera frente a 10 a 15 mM dentro. Los canales de fuga de K⁺ dejan escapar K⁺ y el interior queda negativo; la bomba de Na⁺/K⁺ saca 3 Na⁺ y mete 2 K⁺ por cada ATP y mantiene los gradientes.
Conducción saltatoria
Un axón mielinizado en el que el potencial de acción salta de un nodo de Ranvier al siguiente, con la mielina aislando el axón entre ellos para que la corriente se propague rápido por dentro. Rotula las velocidades para comparar: hasta unos 120 m/s en las fibras mielinizadas gruesas y en torno a 1 m/s en las finas sin mielina.
Potencial graduado: PEPS y PIPS
Pequeñas subidas de distintos tamaños por debajo de la línea del umbral, para los PEPS, y bajadas por debajo del reposo, para los PIPS. Muestra la sumación: un PEPS solo se apaga, dos muy seguidos se suman por encima de −55 mV y disparan un pico completo. Es la gráfica que explica por qué importa el umbral.
Fases del potencial de acción: canales iónicos y potencial de membrana
Las fases que suele mostrar una gráfica rotulada del potencial de acción, lo que hacen los canales iónicos en cada una y su lugar en el eje de voltaje. Es el conjunto de rótulos por defecto, salvo que pidas uno más corto.
| Fase | Qué hacen los canales iónicos | Potencial de membrana |
|---|---|---|
| Potencial de reposo | Los canales dependientes de voltaje están cerrados; los canales de fuga de K⁺ y la bomba Na⁺/K⁺ mantienen estable la membrana | Unos −70 mV |
| Estímulo | Un potencial graduado, por ejemplo de una sinapsis, deja entrar carga positiva y despolariza la membrana | De −70 mV hacia −55 mV |
| Umbral | Se abren suficientes canales de Na⁺ dependientes de voltaje para que la subida se mantenga sola | Unos −55 mV |
| Despolarización (fase ascendente) | Los canales de Na⁺ dependientes de voltaje se abren por completo y el Na⁺ entra en la célula | De −55 mV hasta por encima de 0 mV |
| Pico (sobretiro) | Los canales de Na⁺ se inactivan mientras se abren los canales de K⁺ dependientes de voltaje, más lentos | Unos +30 mV |
| Repolarización (fase descendente) | El K⁺ sale por los canales de K⁺ dependientes de voltaje abiertos | Del pico de vuelta hacia −70 mV |
| Hiperpolarización | Los canales de K⁺ se cierran tarde y el K⁺ sigue saliendo un momento | Brevemente por debajo de −70 mV |
| Vuelta al potencial de reposo | Los canales de K⁺ se cierran; los canales de fuga y la bomba Na⁺/K⁺ restablecen el reposo | De nuevo unos −70 mV |
| Período refractario absoluto | Los canales de Na⁺ están abiertos o inactivados: ningún estímulo puede iniciar otro potencial de acción | Desde el umbral, pasando por el pico, hasta casi el final de la bajada |
| Período refractario relativo | Parte de los canales de Na⁺ ya se ha recuperado, pero el K⁺ aún sale: solo funciona un estímulo más fuerte | Final de la bajada e hiperpolarización |
Los programas difieren en cuántas fases nombran. Las fichas de iniciación rotulan el potencial de reposo, el umbral, la despolarización, la repolarización y la hiperpolarización; bachillerato y universidad añaden el estímulo, el pico, los canales iónicos y los dos períodos refractarios, y algunos libros sitúan el pico en +40 mV en lugar de +30 mV. Indica los rótulos y valores que necesitas y solo se dibujan esos.
¿Qué muestra una gráfica del potencial de acción?
Una gráfica del potencial de acción representa el potencial de membrana de una neurona, en milivoltios, frente al tiempo, en milisegundos: desde un potencial de reposo de unos −70 mV, la membrana se despolariza más allá de un umbral de unos −55 mV, sube hasta unos +30 mV, se repolariza, baja brevemente por debajo del reposo y vuelve a −70 mV. Cada fase lleva el rótulo de los canales iónicos que la producen.
En resumen
- En una neurona, el potencial de acción dura alrededor de 1 a 2 milisegundos. El potencial de membrana cambia unos 100 mV, de −70 mV en reposo a unos +30 mV en el pico, y vuelve al reposo pocos milisegundos después.
- Los canales de Na⁺ dependientes de voltaje producen la despolarización. Cuando un estímulo lleva la membrana a unos −55 mV se abren, entra Na⁺ y la subida se alimenta a sí misma — una retroalimentación positiva que hace casi vertical la fase ascendente.
- Los canales de K⁺ dependientes de voltaje producen la repolarización. Se abren más despacio que los de Na⁺, más o menos cuando estos se inactivan en el pico; el K⁺ sale y el potencial vuelve a bajar.
- La hiperpolarización se debe a canales de K⁺ que se cierran tarde. El potasio sigue saliendo un momento tras llegar al reposo y arrastra la membrana por debajo de −70 mV, hacia el potencial de equilibrio del K⁺ de unos −90 mV, hasta que la bomba Na⁺/K⁺ y los canales de fuga restablecen el reposo.
- El potencial de acción sigue la ley del todo o nada. Un estímulo que no llega al umbral no produce ninguno, y todo estímulo que lo alcanza produce el mismo, hasta el mismo pico; un estímulo más fuerte aumenta la frecuencia de disparo, no la altura.
Potencial graduado vs potencial de acción: ¿en qué se diferencian?
Un potencial graduado es un cambio pequeño y local del potencial de membrana cuyo tamaño sigue la intensidad del estímulo y que se apaga con la distancia; un potencial de acción es un impulso de todo o nada hasta unos +30 mV que solo se dispara en el umbral y recorre todo el axón sin debilitarse. Los potenciales graduados de dendritas y soma se suman al inicio del axón, y allí nace un potencial de acción solo si su suma alcanza el umbral.
| Potencial graduado | Potencial de acción | |
|---|---|---|
| Tamaño | Varía con la intensidad del estímulo | Siempre igual, unos 100 mV del reposo al pico (todo o nada) |
| Dirección | Despolarizante o hiperpolarizante | Siempre despolariza y luego repolariza |
| Umbral | Ninguno — cualquier estímulo produce uno | Solo se dispara cuando la membrana llega a unos −55 mV |
| Con la distancia | Se apaga rápidamente al alejarse de su origen | Se regenera a lo largo del axón con toda su amplitud |
| Dónde ocurre | Dendritas, soma y receptores sensoriales | El axón, desde el segmento inicial hasta los terminales axónicos |
| Suma y período refractario | Pueden sumarse; sin período refractario | No se suman; les sigue un período refractario |
En una gráfica, un potencial graduado es una pequeña elevación que se queda bajo la línea del umbral, o una caída por debajo del reposo; un potencial de acción es la espiga alta que cruza el umbral, sobrepasa 0 mV y baja por debajo del reposo. Si un dibujo muestra espigas de distinta altura para estímulos distintos, muestra potenciales graduados, no potenciales de acción.
Preguntas frecuentes sobre la gráfica del potencial de acción
¿Cuáles son las 5 fases del potencial de acción?
La mayoría de los cursos nombran cinco: potencial de reposo, umbral, despolarización, repolarización e hiperpolarización, tras la cual la membrana vuelve al reposo. Algunos cuentan el estímulo o el pico en lugar del umbral. En la gráfica aparecen en ese orden de izquierda a derecha, en unos 2 ms en una neurona.
¿Qué debe incluir una gráfica rotulada del potencial de acción?
El potencial de membrana (mV) en el eje vertical y el tiempo (ms) en el horizontal, líneas discontinuas para el potencial de reposo (−70 mV) y el umbral (−55 mV), y el estímulo, la despolarización, el pico (+30 mV), la repolarización, la hiperpolarización y la vuelta al reposo sobre una sola curva. Fisiología y medicina añaden los canales de Na⁺ y K⁺ y los períodos refractarios absoluto y relativo. Es lo que se dibuja por defecto — pide menos rótulos y solo se dibujan esos.
¿Qué es el potencial de membrana en reposo?
El voltaje a través de la membrana de una neurona cuando no está disparando, unos −70 mV, con el interior negativo respecto al exterior. Se debe sobre todo al K⁺ que sale por canales de fuga abiertos, a favor de un gradiente de unos 140 mM dentro frente a 4 a 5 mM fuera; la bomba de Na⁺/K⁺, que saca 3 Na⁺ y mete 2 K⁺ por cada ATP, impide que los gradientes se agoten. Las células del músculo cardíaco y esquelético reposan más cerca de −90 mV.
¿Por qué el potencial de membrana sube hasta +30 mV?
Porque el Na⁺ sigue entrando cuando el interior de la membrana ya ha superado 0 mV, empujado por su fuerte gradiente de concentración. La membrana tiende al potencial de equilibrio del Na⁺, unos +60 mV, pero antes los canales de Na⁺ se inactivan y se abren los de K⁺, así que el pico se detiene cerca de +30 mV.
¿Qué es el período refractario?
El tiempo tras un potencial de acción en el que la membrana no puede disparar otro (período refractario absoluto) o solo lo hace con un estímulo más fuerte de lo normal (período refractario relativo). El absoluto dura mientras los canales de Na⁺ están abiertos o inactivados; el relativo sigue mientras el K⁺ aún sale. Mantiene separados los potenciales de acción y hace que el impulso avance en un solo sentido por el axón.
¿Qué ocurre durante la despolarización y la repolarización?
En la despolarización se abren los canales de Na⁺ dependientes de voltaje y entra Na⁺, de modo que el interior de la célula pasa de −70 mV a unos +30 mV; en la repolarización se abren los canales de K⁺ dependientes de voltaje y sale K⁺, que lo hace bajar de nuevo. El Na⁺ entra en la fase ascendente de la curva y el K⁺ sale en la descendente.
¿Qué causa la hiperpolarización tras el potencial de acción?
Los canales de K⁺ dependientes de voltaje se cierran con algo de retraso, así que el K⁺ sigue saliendo cuando la membrana ya está en −70 mV. El potencial baja del reposo hacia el potencial de equilibrio del K⁺; luego los canales se cierran y los canales de fuga y la bomba Na⁺/K⁺ lo devuelven a −70 mV.
¿Qué es el potencial umbral?
El potencial de membrana, unos −55 mV en una neurona típica, al que se abren suficientes canales de Na⁺ dependientes de voltaje para que la despolarización se mantenga sola. Por debajo, un estímulo se apaga como potencial graduado; en el umbral o por encima, se dispara un potencial de acción completo — la ley del todo o nada.
¿En qué se diferencia el potencial de acción de una neurona del cardíaco?
El potencial de acción de una célula muscular ventricular dura unos 250 a 300 ms en vez de unos 2 ms, parte de unos −90 mV en vez de −70 mV y tiene una larga meseta (fase 2) durante la que entra Ca²⁺ por canales lentos. Esa meseta da al músculo cardíaco un período refractario de unos 250 ms, de modo que no puede volver a excitarse antes de haberse contraído.
Sigue explorando
Nuestras otras herramientas de diagramas y las guías que las explican.
Dibuja tu gráfica del potencial de acción
De una descripción de una línea a una gráfica rotulada lista para imprimir, en un minuto aproximadamente.
Empezar a dibujar