La membrana celular mantiene una diferencia de cargas eléctricas entre el interior y exterior de la célula debido a su estructura de fosfolípidos y proteínas cargadas, su permeabilidad selectiva, y la presencia de moléculas con carga negativa en el interior. La bomba de sodio-potasio transporta activamente iones contra su gradiente de concentración para mantener este potencial, el cual en las fibras nerviosas en reposo es aproximadamente -90 mV.

1. Bases físicas de los potenciales de la
membrana
Existen algunas características estructurales-funcionales de la célula y de su medio
interno que permiten la presencia de una diferencia de cargas eléctricas al interior
y exterior de la membrana celular, para la generación de potenciales de la
membrana.

2. La propia estructura de la membrana
plasmática
En esta se encuentran los fosfolípidos y proteínas que tienen cargas
eléctricas y son susceptibles de ionización

3. La permeabilidad selectiva de la membrana
celular
Permite la entrada y salida de unas sustancias al tiempo que limita el
paso de otras, por ejemplo la membrana plasmática es más permeable
al ion K+ que cualquier otro catión.

4. Presencia de moléculas en el interior de la
célula, llamadas aniones fijos.
• Proteínas celulares, los grupos fosfatos del ATP y otras moléculas orgánicas que
tienen carga negativa en relación al pH del citoplasma.
• No pueden atravesar las membrana celular por su gran tamaño
• Se mantienen fijos en el interior de la célula.

5. Acción directa de la bomba sodio y potasio
Es un sistema celular que permite el transporte activo simultáneo de
los dos iones Na+ y K+, gracias al gasto de energía almacenado en el
ATP de la célula. No es un transporte equitativo ya que por cada tres
iones de Na+ que salen, entran dos iones de K+ al interior de la célula.

6. Potencial de membrana de los nervios en
reposo
De acuerdo a Guyton y Hall, el potencial de membrana de reposo de las grandes
fibras nerviosas cuando no están transmitiendo señales nerviosas es de alrededor
-90 milivoltios. Es decir, el potencial en el interior de la fibra es 90 milivoltios mas
negativo que el potencial liquido extracelular fuera de la fibra.

7. Esto se debe a:
• La acción combinada de potenciales de difusión individuales de
potasio y sodio, determinan un potencial de membrana de alrededor
de -86 mV.
• La acción de la bomba de sodio, que con su carácter de electrógena,
permite contrarrestar la fuga permanente que los iones de Na+ y K+
realizan por difusión. Esto genera un potencial adicional de -4 mV