Impulso nervioso

Sistema nervioso. Neuronas. Impulsos nerviosos. Nervios. Propagación. Conducción saltatoria

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Impulso nervioso

los impulsos nerviosos son procesos metabólicos, vivientes, una sucesión de reacciones químicas, que se propagan a través de una fibra nerviosa y que no son eléctricos.

Teorías:

Las primeras teorías acerca de la naturaleza del impulso nervioso, fueron sólo especulaciones. Se suponía que la fibra nerviosa era un conducto inerte, que se parecía a una cañería de agua, dopnde el líquido circulaba, sin que estas paredes actuaran activamente. El impulso nervioso, que llamaron "espíritu animal", sería como un fluido capaz de desplazarse por poros invisibles que habrían en la fibra nerviosa.

La teoria que se acaba de nombrar, estuvo en pie, hasta que se descubrió que una débilcorriente eléctrica acompaña al impulso nervioso durante su desplazamiento, este descubrimiento hizo que se descartará, inmediatamente, que la fibra nerviosa fuera un conducto inerte, estableciendo que actuaba, activamente, en el proceso de conducción, también hizo creerque el impulso nervioso era una corriente eléctrica, que era transmitida a lo largo de la fibra con la velocidad de un relámpago .

La creencia que el impulso nervioso era una corriente eléctrica, cobró gran importancia, hasta que se determinó que el impulso nervioso en un mamífero tiene una velocidada, de hasta 100m/s, mientras que la velocidad de la corriente eléctrica alcanza los 300000km/h, este descubrimiento dejó claro que el impulso nervioso no era una corriente eléctrica, pero que su conducción estaba asociada con cambios eléctricos.

- Teoría de la membrana:

Esta teoría dice que la corriente eléctrica del impulso nervioso, es el resultado del flujo de iones a través de la membrana plasmática. Por lo tanto el impulso sería una onda de naturaleza electrouqímica, que se propaga por la membrana que envuelve a célula nerviosa. Esta interpretación se sacó de muchos experimentos. El estudio de la neurona en reposo, muestra que la superficie externa de la membrane tiene cargas eléctricas positivas, mientras que la parte interna tiene cargas eléctricas negativas, esta diferencia, se debe, principalmente, a la mayor concentración de iones de sodio (Na+) y cloro (Cl-) en el líquido tisular que baña a la célula nerviosa, y a los muchos iones de potasio (K+) y grandes "iones orgánicos negativos", en el citoplasma de la neurona.

Según la teoría de la membrana, cuando un axón es estimulado por sustancias químicas, temperatura, presión o una corriente eléctrica, el estimulo incrementa rapidamente la permeabilidad de la membrana a los iones de sodio, y así les permite ingresar con rapidez al axoplasma. Como los iones de sodio llevan cargas eléctricas positivas al interior, la parte externa queda momentaneámente negativa con respecto a la parte interna, produciendo una despolarización. Esta despolarización momentánea se llama potencial de acción, cada potencial de acción estimula a los punto adyacentes de la membrana, determinando que el cambio anterior se va hacia lo largo del axón. Esa onda de despolarización es el impulso nervioso.

Etapas de transmisión del impulso nervioso.

- Primera etapa: la llegada del impulso nerviosodespolariza a la membrana presináptica.

- Segunda etapa: esta despolarización permite la apertura de canales de calcio, se produce la entrada de este ion hacia el terminal presináptico. El flujo de calcio es fundamental para la liberación del neuro transmisor.

- Tercera etapa: el aumento del calcio intracelular promueve la movilización de las vesículas sinápticas, estas se fucionan a nivel de las zonas activas de la membrana presináptica. La acción del calcio es finalizado por su rápido secuestro dentro del terminal.

- Cuarta etapa: La fusión de las vesículas a la membrana produce un rompimiento de estas y el transmisor que está en las vesículas es liberadoal espacio sináptico.

- Quinta etapa: el transmisor liberado difunde a través del espacio sináptico y la mayor parte de él se unirá a los receptores, y así se forma el complejo neurotransmisor-Receptor

- Sexta etapa: recaptura el neurotransmisor.

Tipos de mecanismo de propagación del impulso nervioso

Conducción saltatoria

Este tipo de conducción ocurre en axones cubiertos por una vaina de mielina. El proceso por el cual una célula de Schwann y un oligodendrocito envuelven un axón a esto se le llama mielinización. Cada célula de Schwann rodea un segmento del axón de 1mm de longitud dando 300 vueltas concéntricas, al igual que los oligodendrocitos.

Existen enfermedades relacionadas directamente con la vaina de mielina como por ejemplo la esclerosis múltiple y el síndrome de Guillain-Barré.

La mielina actúa como un excelente aislante, porque impide el movimiento de iones a través de la membrana, con excepción de ciertas zonas del axón en donde esta vaina no se encuentra, y que se denomina nodos de Ranvier. En estos puntos, la membrana del axón establece contacto directo con líquido extracelular.

En los nodos de Ranvier se encuentra la mayor concentración de canales de sodio, en una densidad de miles por micrómetro cuadrado contra ninguno en las zonas de la membrana del axón cubiertas por mielina. En las células mielinizadas la onda de despolarización salta desde un nodo de Ranvier al próximo; así, la actividad iónica va despolarizando los siguientes nodos a lo largo del axón. De ahí le viene el nombre a este tipo de conducción.

La conducción saltatoria es más rápida que la conducción continua; un axón mielinizado trnsmite 50 veces más rápido el impulso nervioso que uno no mielinizado. Otro factor que influye en la velocidad de conducción del impulso nervioso es el diámetro del axón. Se ha visto axones de mayor diámetro propagan impulsos nerviosos a mayor velocidad que los axones de menor diámetro. Esto se debe a que en axones de mayor diámetro existe una mayor superficie de membrana en donde se produce el desplazamiento de iones.

La conducción saltatoria gasta menos energía que la conducción continua. La reubicación de los iones realizada por la bomba de sodio-potasio, es un tipo de transporte activo, el cual se restringe exclusivamente a los nodos de Ranvier. En la conducción continua este mecanismo ocurre a lo largo de toda la membrana del axón.

Conducción continua o no saltatoria

Este tipo de conducción ocurre en neuronas amielinizadas.

Esta conducción es más lenta la propagación del impulso nervioso, ya que que cada segmento del axón debe despolarizarse y repolarizarse, lo que implica mayor movimiento de iones a través de la membrana y, por lo mismo, un mayor gasto de energía.

Direccionalidad del impulso nervioso

Si se estimula un axón en su punto medio, el impulso nervioso generado viaja en dos direcciones: hacia el soma y hacia la arborización terminal. El impulso que se dirige hacia el cuerpo neuronal se pierde, ya que no puede pasar a través de sus dendritas hasta otra neurona. El segundo impulso nervioso puede pasar a la neurona siguiente a través de una estructura que posibilita la comunicación neuronal: la sinapsis. De esta forma, la sinapsis determina la unidireccionalidad de la propagación del impulso nervioso.