Potencial de Membrana
El potasio (K+) es el principal catión dentro de las células y el sodio (Na+) domina en el líquido extracelular. Junto al sodio permanecen los aniones cloruro (Cl–) en el líquido extracelular, mientras que con el potasio permanecen los iones fosfato y las proteínas con carga negativa en el líquido intracelular.
Sin embargo, el compartimento intracelular no es eléctricamente neutro: existen algunos aniones proteicos dentro de las células que no tienen cationes que los neutralicen, lo que otorga a las células una carga neta negativa. Al mismo tiempo, el compartimento extracelular tiene una carga neta positiva: algunos cationes del líquido extracelular no tienen aniones que los neutralicen. Una consecuencia de esta distribución dispar de iones es que los compartimentos intracelular y extracelular no están en equilibrio eléctrico, sino en desequilibrio. Esta diferenciación de potencial a través de la membrana se denomina como potencial de membrana. Cuanto más diferenciación haya de potencial a ambos lados de la membrana, más difícil resulta excitar a la célula.
Cuando una célula no está excitada se denomina potencial de reposo. Esta célula puede aumentar la permeabilidad de la membrana (si pinchamos la membrana o si estimuláramos la célula produciéndole cambios de pH, temperatura, etc lograríamos modificar la permeabilidad de la membrana) para determinados iones, es decir, puede modificar su potencial para así poder llegar a un equilibrio eléctrico. Si por ejemplo aumentara la permeabilidad para el sodio, los electrodos se pondrían en sentido inverso (negativos fuera y positivos dentro), por lo que decimos que se produce un potencial de despolarización (cuando se estimulan las células). Puede ocurrir también, que la célula esté hiperpolarizada, que quiere decir que no hay más cargas positivas en el exterior ni negativas en el interior de la célula de las que debería haber.
Cuando una célula está despolarizada es más fácil excitarla, y por tanto, más fácilmente se producirán los impulsos nerviosos. Por el lado contrario, cuando una célula está hiperpolarizada hay una inhibición de la célula y necesitamos un estímulo de mayor magnitud para que la célula se excite.