El Impulso Nervioso

El impulso nervioso

La conducción nerviosa se asocia con fenómenos eléctricos.

Ante la estimulación de una fibra nerviosa puede ocurrir que no hay respuesta o que la respuesta sea máxima, todo o nada.

El interior de la membrana está cargado negativamente con respecto al exterior. Este es el potencial de reposo de la membrana. Cuando hay una inversión de la polaridad, es decir, que el interior se carga positivamente en relación del exterior, se denomina potencial de acción.

Bases iónicas del potencial de acción

La diferencia en la carga eléctrica total entre el interior y el exterior de la membrana (el potencial eléctrico) es una característica común a todas las células. Se origina a partir de diferencias en la distribución iónica de ambos lados de ella.

Axón de una neurona en estado de reposo: La concentración de iones de potasio (K+) en el citoplasma del axón es superior a su concentración en el exterior, y la concentración de iones de sodio (Na+) es mayor en el exterior que en el interior celular. El citoplasma del axón contiene iones orgánicos de gran tamaño, cargados negativamente.

La distribución iónica a ambos lados de la membrana está gobernada por tres factores:

1- la difusión de partículas siguiendo un gradiente de concentración

2- la atracción de partículas con cargas opuestas y la repulsión de aquellas con cargas del mismo signo

3- las propiedades de la propia membrana

La membrana es impermeable a los iones orgánicos de gran tamaño cargados negativamente (aniones) y también, en su estado de reposo, a los iones Na+. En cambio es algo permeable a los iones K+. Por otra parte posee una bomba de sodio-potasio que bombea iones de sodio hacia afuera e iones de K+ hacia el interior celular.

Las fuerzas que actúan sobre los iones K+ son las responsables del potencial eléctrico de la membrana en reposo (potencial de reposo). Debido al gradiente de concentración, los iones K+ tienden a desplazarse hacia afuera de la célula; si no recibieran ninguna otra influencia se desplazarían siguiendo el gradiente de concentración hasta que su distribución fuera igual a ambos lados de la membrana. Sin embrago, debido a la impermeabilidad de la membrana, los aniones no pueden seguir a los iones K+ hacia fuera de la célula. Por lo tanto, a medida que los iones K+ abandonan el interior celular, se desarrolla allí un exceso de carga negativa, el que impide que mayor cantidad de iones K+ se movilicen hacia el exterior. Como resultado se alcanza un equilibrio en el cual no existe movimiento neto de iones K+ a través de la membrana. En el punto de equilibrio, existe un ligero exceso de carga negativa en el interior de la célula. Éste es el potencial de reposo.

Cuando la membrana es estimulada, de modo súbito se torna altamente permeable al Na+ en el sitio de la estimulación. Los iones Na+ entran precipitadamente siguiendo a su gradiente de concentración y atraídos, en primer lugar, por la carga negativa existente en el interior celular. Este influjo de entrada de iones cargados positivamente invierte transitoriamente la polaridad de la membrana de modo que se torna más positiva en el interior que en el exterior, dando lugar al potencial de acción. El cambio en la permeabilidad del Na+ dura aproximadamente medio milisegundo, luego la membrana recupera su previa impermeabilidad a ese Ion. Durante ese tiempo, la permeabilidad al K+ aumenta, y existe un flujo hacia afuera de este Ion debido al gradiente de concentración y también a la carga positiva en el interior de la célula en el momento máximo del potencial de acción. Este flujo hacia afuera de iones K+ contrarresta el previo ingreso de iones Na+ positivos y rápidamente el potencial de reposo queda restablecido. (El número real de iones que participan es muy pequeño. Solamente es necesario que entren unos pocos iones Na+ para invertir la polaridad de la membrana, y que la misma cantidad de iones K+ salgan de la célula para restablecer el potencial de reposo). Posteriormente la bomba de sodio-potasio restablece las concentraciones de ambos iones en sus niveles originales, restableciendo el potencial de reposo y permitiendo así que la neurona pueda dispararse nuevamente.

Propagación del impulso

Una importante característica del impulso nervioso es que esa inversión transitoria de la polaridad se desplaza a lo largo del axón, renovándose indefinidamente. El potencial de acción se autopropaga porque al alcanzar su valor máximo, momento en que el interior de la membrana en la región activa es comparativamente positivo, iones con cargas positivas se desplazan de esa región al área adyacente dentro del axón, que aun es comparativamente negativa. Como consecuencia, el área adyacente a su vez se despolariza,

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