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EL IMPULSO NERVIOSO La capacidad de comunicación entre neuronas, entre…
EL IMPULSO NERVIOSO
La capacidad de comunicación entre neuronas, entre neuronas y músculos o entre neuronas y glándulas, está íntimamente relacionada con la estructura y la función de la neurona.
RITMICIDAD
En el cerebro humano la actividad del potencial de acción es continua: podría decirse que la actividad cerebral nunca cesa.
Existen dos tipos de actividad que se reconocen en el funcionamiento cerebral: los que se producen sin que exista una estimulación y los que son evocados por estímulos específicos, ambos pueden verse a través de un estudio de encefalograma.
Existen diferentes ritmos o tipos de onda.
Ritmos alfa, cuyo rango de frecuencia es de 8 a 12 Hz (Hertz), con una amplitud o voltaje de 5 a 10 µV (microVoltios) y se encuentra en la zona occipital y parietal cerebral.
Este ritmo se encuentra en estado de vigilia y relajado con los ojos cerrados.
Ritmos beta: su rango de frecuencia es de 18 a 30 Hz, su amplitud de 2 a 20 µV y ocurre generalmente en las regiones precentral y parietal en estado de vigilia sin movimiento.
Ritmos gamma: su frecuencia va de 30 a 50 Hz, su amplitud de 2 a 10µV y se encuentra en las regiones precentral y parietal. Este ritmo se encuentra presente durante la vigilia y ante la excitación, por ello la velocidad es alta.
Ritmos delta: su frecuencia es de 0.5 a 5 Hz, voltaje de 20 a 200 µV. Ocurre en diversas regiones de la corteza cerebral, no está claramente delimitada como con otros ritmos y sucede durante el sueño profundo. Presenta ondas o ritmos mas lentos
Ritmos theta, que va de 5 a 7 Hz en su frecuencia, de 5 a 100 µV de voltaje y se presenta comúnmente en las zonas frontal y temporal de la corteza cerebral. Este tipo de ritmo ocurre en los momentos en que se está despierto pero con vigilancia reducida.
POTENCIAL DE MEMBRANA
“El potencial de membrana es la diferencia de carga eléctrica que existe entre el
interior y el exterior de una célula.” (Pinel, 2001).
La sustancia externa está principalmente formada por iones de Sodio (NA+) y en menor cantidad iones de Potasio (K+). De manera contraria, el interior de la neurona es rica en Potasio y pobre en Sodio
El potencial de la membrana en reposo se ha calculado en -70 mV (miliVoltios), lo que quiere decir que tiene una carga negativa de 70 mV, es decir, es 70 mV menor a la carga externa de la neurona.Cuando la membrana se encuentra en este estado de carga y en inactividad se dice que la membrana está polarizada.
“potencial de la membrana en reposo”
Cuando la neurona está en reposo (sin actividad), la carga que mantiene en el interior de la
membrana es negativa y en el exterior es positiva.
LAS FUNCIONES DEL SODIO
Y DEL POTASIO
El sodio (Na) y el potasio (K), tienen funciones muy importantes durante la sinapsis, ya que en el proceso de transmisión sináptica, como se explicó en el potencial de acción, la membrana de la neurona invierte la carga de Na y K que se encuentra dentro y fuera de la neurona.
Al pasar la información a través de la neurona, los canales de Na+ se abren y permiten la entrada de iones de Na+. De esta forma la neurona se satura de iones de Na en el interior.
El Ca+ (calcio) tiene también un papel importante en la sinapsis, ya que al final del axón aparece una carga importante de Ca+.
Al llegar el impulso (o potencial de acción), la membrana se abre y permite el paso de Ca+, que a su vez ayuda a la liberación de sustancias llamadas neurotransmisores que facilitan el paso de la información.
EXCITACIÓN
Se conoce como excitación a la capacidad que tiene algunas células de nuestro cuerpo a responder ante ciertos estímulos. se habla de excitación en las células nerviosas, en las células de los órganos receptores, (como los ojos, o la lengua) y las células musculares. Llevan a cabo la excitación a través del proceso de potencial de acción ya descrito.
SINAPSIS
Actualmente la sinapsis es la zona especializada donde se lleva a cabo el intercambio de información entre una neurona y otra o una célula efectora.
La transmisión sináptica es el proceso mediante el cual se lleva a cabo la comunicación entre neuronas.
En general, las sinapsis tienen un único sentido por lo que se reconoce a la neurona
presináptica y a la neurona postsináptica.
Cada neurona establece una media de 100 conexiones sinápticas y recibe cerca de 10000 de ellas. Podría decirse que existen más conexiones sinápticas en el cerebro humano que estrellas en la vía láctea (Redolar, 2010).
Se habla también de divergencia y convergencia en la sinapsis. La divergencia es cuando una neurona transmite información a varias neuronas, lo que permite pasar la información a un área suficientemente amplia del cerebro. La convergencia es cuando varias neuronas transmiten la información a una sola neurona, ocasionando una suma de información de gran cantidad de neuronas.
TIPOS DE SINAPSIS
Las sinapsis se han descrito en dos tipos de acuerdo a la forma en que se establece el contacto entre neuronas: sinapsis química y sinapsis eléctrica.
SINAPSIS ELECTRICA
La información pasa de una neurona a otra por medio de iones, la velocidad de la sinapsis es alta y se limita tan sólo por la distancia que pueda haber en el espacio sináptico.
La hendidura mide unos 2 o 4 nm (Rosenzweig et al., 2003), la conducción del impulso de una neurona a otra es similar a la que existe a lo largo del axón.
La dirección de la sinapsis puede ser anterógrada o retrógrada. La primera viaja de la neurona presináptica a la postsináptica y la segunda en sentido contrario.
SINAPSIS QUÍMICA
La mayor parte de la comunicación entre las neuronas humanas se lleva a cabo mediante la sinapsis química. En ella participan los neurotransmisores que se encuentran en el botón terminal de cada neurona. Los neurotransmisores se liberan desde una vesícula sináptica y son expulsados hacia la hendidura sináptica. Ahí se unen a la neurona postsináptica que tiene receptores especializados (proteínas complejas) en donde provocan potenciales excitatorios o inhibitorios.
En el caso de este tipo de sinapsis la dirección sólo puede ser anterógrada.
Los neurotransmisores que actúan en la transmisión sináptica son muchos, algunos de los más conocidos son: glutamato, acetilcolina, noradrenalina, serotonina, dopamina, glicina, etc.
En este tipo de sinapsis debido a la distancia en la hendidura sináptica (20-30nm), la información tiene una menor velocidad y un retardo sináptico equivalente a 0.3 ms (Bustamante, 2004).
FUNCIÓN DE LA SINAPSIS
Su función puede asemejarse a una válvula que permite la salida y entrada de sustancias o señales eléctricas que se convierten en información para el sistema nervioso central.
Desde un punto de vista más amplio, podemos referirnos a las dos funciones: la función facilitadora (excitadora o facilitadora) o bien la función de obstaculizar (función inhibidora).
Las sinapsis cumplen funciones importantes para la memoria y el aprendizaje, debido a que, cuanto más se utilizan las rutas sinápticas, más se desarrollan y se fortalecen, y cuanto menos se usan tienden a desaparecer (Faller y Schünke, 2006).
POTENCIAL DE ACCIÓN
se le conoce también como espiga o impulso nervioso. Lo podemos entender como los cambios breves que viajan de forma rápida a lo largo del axón en las neuronas (Rosenzweig et al., 2003).
El potencial de acción consiste en la inversión momentánea de las características electroquímicas dentro y fuera de la neurona. Su duración es de 1 milisegundo aproximadamente y en la parte interna de la neurona la carga eléctrica cambia de -70mV a +50 mV.
Proceso del potencial de acción es la despolarización
al pasar la información a través de la neurona, los canales de Na+ se abren y permiten la entrada de iones de Na+.
Cuando el sodio aumenta genera que se abran aún más canales de potasio, aumentando la carga positiva intraneurona. Así, la carga interna puede llegar a los 90 mV.
Proceso explicado de la siguiente manera según Redolar (2010):
La membrana que está en reposo recibe un estímulo.
Empieza la fase de despolarización, en la que pierde la carga negativa. En algún momento la carga parece igual pero generalmente el interior se hace positivo respecto al exterior.
Inicia la fase de repolarización, en la que el interior recupera la negatividad de su carga.
La siguiente fase es la hiperpolarización, en la que la negatividad excede la carga que tiene en reposo.
Finalmente la neurona recupera el valor que tiene en reposo.
La velocidad en que el potencial de acción viaja depende de dos variables: el diámetro del axón y la mielinización. El diámetro del axón, cuanto mayor sea el diámetro la conducción es más veloz. La mielinización, la conducción es más rápida si el axón está mielinizado y cuánto más gruesa sea la capa de mielina más veloz será.
REGISTROS DE LOS POTENCIALES
Debido a que la actividad cerebral se desarrolla a partir de los sucesos electroquímicos, se han creado diversos métodos para su estudio y valoración.
Se puede entender que los potenciales en el sistema nervioso son muy variables y si pensamos en su registro, podemos encontrar gran diversificación.
Los diversos métodos estudian la forma y el tiempo en que los potenciales suceden, su velocidad, ritmo, etc. Los más comunes son: el electrocorticogramas y electroencefalogramas.
El registro que se hace más comúnmente es el de potenciales evocados, es decir, se anota la actividad cerebral como respuesta a estímulos percibidos por algún órgano de los sentidos, es por esto por lo que se encuentran registros de potenciales evocados auditivos, visuales, etc.
EL IMPULSO NERVIOSO
Las neuronas reciben información del medio a través de las dendritas neuronales. Esta información, al llegar a la neurona, causa estimulación dentro de la misma, lo que provoca un cambio eléctrico. A esto es a lo que se denomina impulso nervioso (Aljanati, 2006).
La conducción del impulso nervioso siempre lleva la misma dirección: va desde las dendritas al soma y de ahí al axón.
Universidad Insurgentes, México (2013),Neurofisiología, CIVU Centro de Investigación y Vinculación Universitaria.
