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Impulso nervioso
EL IMPULSO NERVIOSO
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 iones a
través de la membrana, lo cual genera una corriente
eléctrica.
POTENCIAL DE REPOSO
La membrana neuronal está polarizada, debido a un reparto
desigual de iones entre el interior y el exterior de la célula.
Esto crea una diferencia de potencial, siendo el exterior
positivo respecto al interior.
En el líquido intersticial, el anión
más abundante es el Cl- y el
catión más abundante es el Na+.
En el citoplasma, los aniones más
abundantes son las proteínas, que
a pH intracelular se ionizan
negativamente, y el catión más
abundante es K+.
El K+ atraviesa la membrana libremente.
La permeabilidad para el Na+ es menor, y además es
expulsado por medio de la bomba de Na+/K+ - ATPasa
(transporte activo).
Las proteínas no pueden
atravesar la membrana.
Así se establece una
diferencia de potencial
en reposo, de unos – 70 mV.
que se llama
potencial de membrana
(o de reposo).
POTENCIAL DE ACCION
Al aplicar un estímulo adecuado a la membrana neuronal,
ésta sufre una despolarización.
Altera su permeabilidad permitiendo la entrada de iones de
Na+ a favor de su gradiente de concentración.
Se abren los canales de Na+. Este tránsito es tan intenso que
la bomba de Na+/K+ - ATPasa resulta ineficaz.
El flujo de Na+ invierte la diferencia de voltaje pasando el
exterior a ser negativo y el interior a positivo (+30 mV).
A medida que se iguala el gradiente de concentración, el
flujo de Na+ decrece, mientras que el K+ sale de la neurona
para neutralizar la electronegatividad del exterior.
Ahora los canales de Na+ abiertos se inactivan haciendo que
el potencial de acción disminuya gradualmente con el fin de
restablecer el potencial de reposo. La bomba de Na+/K+ ATPasa está en plena actividad. A este proceso se le
denomina proceso de repolarización.
El proceso de
repolarización se
acelera por la
apertura de los
canales K+
dependientes del
voltaje. Este flujo de
salida de K+ elimina
carga positiva de la
célula.
La salida de K+ resulta ser mayor que la necesaria para
restablecer el potencial de reposo, por lo que la membrana
queda hiperpolarizada (con mayor electronegatividad en el
interior).
La representación gráfica de la variación de potencial
respecto al tiempo es el potencial de acción.
Un estímulo que sea lo suficientemente apreciable como para
generar algún tipo de excitación neuronal provoca la máxima
respuesta de que la fibra es capaz (ley del todo o nada).
Esto ocurrirá cuando el estímulo despolarice la membrana
neuronal hasta un nivel denominado umbral de excitabilidad.
Alcanzado este umbral, la respuesta se hace efectiva,
independientemente de la interrupción o aumento del
estímulo.
Durante la despolarización, la neurona no es excitable, es
decir, está en periodo refractario.
Durante la hiperpolarización subsiguiente, la neurona es
parcialmente excitable, parcialmente refractaria,
es decir, que necesitamos un estímulo más intenso para
provocar un nuevo potencial de acción, ya que ha aumentado
el umbral de excitabilidad.
PROPAGACION DEL IMPULSO NERVIOSO
Al despolarizarse la membrana en un punto, el exterior de
éste queda electronegativo porque se introduce el Na+ al
citoplasma.
Las zonas adyacentes sufren una atracción de sus cationes
por la electronegatividad del área estimulada, actuando como
sumidero de cationes de Na+.
De este modo, se va propagando la onda de
electronegatividad a lo largo de todo el axón (o fibra
nerviosa).
Propagación del
impulso nervioso
En función de la velocidad de conducción que tiene el
estímulo surgió la clasificación de Erlanger y Gasser para
las fibras nerviosas:
Las fibras del grupo A pertenecen a las fibras motoras
(Aa, Ab, Ag) y parte de las sensitivas (Aa, Ab, Ad) que,
al ser mucho mayores, conducen a una velocidad
comprendida entre 12 y 100 m/s.
Las fibras del grupo B, principalmente las fibras
sensitivas viscerales (preganglionares), son capaces de
transmitir una velocidad de conducción entre 3 y 15 m/s.
Las fibras del grupo C, del que forman parte las fibras
amielínicas, que transportan los impulsos desde la raíz
dorsal y del sistema nervioso autónomo (simpáticas
postganglionares) con una velocidad de conducción que
varía de los 0,5 a 2 m/s.
Fin