EL CUERPO HUMANO: LOS IMPULSOS NERVIOSOS. Un impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que recorre toda la neurona y que se origina como consecuencia de un cambio transitorio de la permeabilidad en la membrana plasmática, secundario a un estímulo.
Impulso nervioso
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Un impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que recorre toda la neurona y que se origina como consecuencia de un cambio transitorio de la permeabilidad en la membrana plasmática, secundario a un estímulo.
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Excitabilidad [editar]
La excitabilidad de las neuronas depende de la existencia de distintas concentraciones de iones a ambos lados de la membrana celular y de la capacidad de transporte activo a través de estas membranas. La excitación neuronal se acompaña de un flujo de partículas cargadas a través de la membrana, lo cual genera una corriente eléctrica. El desequilibrio iónico que produce la polarización de la membrana es debido a la distinta permeabilidad que presenta frente a cada uno de los iones. El ion de potasio atraviesa la membrana libremente. La permeabilidad para el sodio es menor, y además es expulsado por medio de un transporte activo llamado bomba de sodio; cabe destacar que potasio se encuentra en más cantidad al interior de la célula. Toda esta dinámica establece una diferencia de potencial en condiciones de reposo, de unos -70 mV.Es lo que se denomina potencial de membrana. Cuando se aplica un estímulo adecuado a la membrana de la neurona, se altera su permeabilidad, permitiendo la entrada de iones de sodio a favor de su gradiente de concentración. Este tránsito es tan intenso que la bomba de sodio resulta ineficaz. El flujo de sodio invierte la diferencia de voltaje pasando el exterior a ser negativo y el interior positivo (+30 mV).
Conforme se iguala el gradiente de concentración, el flujo de sodio decrece, mientras que el potasio sale de la célula para neutralizar la electronegatividad del exterior. El tránsito de potasio se produce un milisegundo después que el de sodio. La salida de potasio es mayor que la necesaria para restablecer el potencial de reposo, por lo que la membrana queda hiperpolarizada, con mayor electronegatividad en el interior.
Cantidad de estímulo [editar]
La cantidad de estímulo necesario para provocar la actividad de una neurona, se denomina umbral de excitabilidad. Alcanzado este umbral, la respuesta es efectiva, independientemente de la interrupción o aumento del estímulo. Es decir, sigue la ley del todo o nada.
Cuando una región de la membrana de un axón se despolariza hasta un valor umbral, el efecto de retroactivación de la despolarización sobre la permeabilidad al Na+ y de la permeabilidad al k+ sobre la hace que el potencial de membrana se dispare hasta un valor de alrededor de +30 mV.
En condiciones normales, no se hace más positivo por que los canales de Na+ se cierran en seguida y los canales del K+ se abren. El tiempo que los canales de Na+ y K+ permanecen abiertos es independiente de la fuerza del estímulo que produce la despolarización.
Por lo tanto, la amplitud de los potenciales de acción es todo o nada. Cuando la despolarización se encuentra por debajo del valor umbral, las puertas reguladas por el voltaje se mantienen cerradas; cuando la despolarización alcanza el umbral, se produce un cambio de potencial máximo (potencial de acción). Como el cambio desde -70 mV a +30 mV y la vuelta a -70 mV sólo dura unos 3 milisegundos, la imagen de un potencial de acción presentada por el osciloscopio es la de un pico. Por ello, los potenciales de acción se conocen a veces como potenciales pico. Los canales sólo se abren durante un intervalo fijo, ya que pronto se inactivas, mediante un proceso que no es simple cierre de las puertas. La inactivación automática y se ha repolarizado. Debido a esta inactivación automática, la duración de todos los potenciales de acción es aproximadamente igual. De la misma forma, como el gradiente de concentración de Na+ se mantiene relativamente constante, las amplitudes de los potenciales de acción son aproximadamente iguales en todos los axones y en todos los momentos (de -70 mV a +30 mV, o alrededor de 100 mV de amplitud total).
Despolarización [editar]
Todo lo que recubre a la neurona es membrana, que en ella hay enzimas transportadoras que forman una "bomba de Na+ y K+" en un mecanismo que se basa en estas enzimas y se encargan de intercambiar Sodio y Potasio (Na y K). No obstante, también hay proteínas canales de sodio y potasio. Cuando la neurona es estimulada, los canales de sodio (Na+) se abren y los de potasio (K+) se cierran. ¿Qué es lo que pasa?, El Na+ y K+, estando en la interioridad de la neurona y por ser iones positivos, generan una zona electropositiva, intercambiando la carga que tenía la neurona al estar en reposo. +35 es la carga presente que datan los electrodos en el interior de la célula nerviosa.
Propagación del impulso nervioso [editar]
La despolarización de la membrana en un punto produce que el exterior en ese punto quede cargado negativamente al introducirse las cargas positivas de sodio (Na+) en la célula. Las zonas adyacentes sufren una atracción de sus cationes por la carga negativa del área estimulada, actuando como sumidero de cationes de sodio. De este modo, se va transmitiendo la onda de electronegatividad a lo largo de toda la fibra nerviosa.
En las fibras que poseen cubierta de mielina, dispuesta en torno a las células de Schwann, separadas por los denominados nódulos de Ranvier, la onda de electronegatividad se propaga saltando de nódulo en nódulo. Esta propagación saltatoria es más rápida. En estas células los nodos de ranvier son las únicas areas que se despolarizan permitiendo la propagación rápida del impulso asociada a los musculos involucrados en los movimientos rápidos.
Sinapsis [editar]
Una vez que el impulso nervioso llega a la zona final del axon, se transmite a otra neurona, o a un órgano efector, por medio de un contacto funcional denominado sinapsis.
Cuando el impulso nervioso llega al elemento presináptico, los neurotransmisores se liberan de las cápsulas que las contienen, uniendo las vesiculas sinápticas (que contienen los neurotranmisores) con la membrana de la célula post-sináptica, pasando a la hendidura sináptica. Los neurotransmisores se unen a los receptores de la membrana post-sináptica, provocando en ella un incremento en la permeabilidad del Na+. Esa entrada de sodio despolariza la membrana y hace que el impulso nervioso se propague nuevamente a través de una segunda neurona o ponga en acción el órgano efector.
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