Propagación del Potencial de Acción (PA)

Para transmitir información entre distintos sectores del cuerpo, los potenciales de acción de una neurona deben trasladarse desde la zona gatillo, donde se originan, hasta los axones terminales. Al contrario del potencial graduado, un potencial de acción no es decremental (no desaparece). En cambio, mantiene su intensidad a medida que se propaga a lo largo de la membrana. Esta forma de conducción se denomina propagación y depende de la retroalimentación positiva.

 

En relación a lo mencionado, los axones transmiten impulsos a entre 1 y 10 m por segundo, por lo que, la incesante y progresiva transmisión de impulsos se puede dar de dos formas diferentes, una es denominada Conducción Continua, que ocurre en neuronas amielínicas y en las fibras musculares; esta involucra la despolarización y repolarización paso por paso de cada segmento adyacente de la membrana plasmática.

 

Asimismo, los iones fluyen a través de sus canales dependientes del voltaje en cada segmento adyacente de la membrana, y el potencial de acción se propaga sólo por una distancia relativamente corta en unos pocos milisegundos. Además, en estos axones, la velocidad de transmisión es proporcional al diámetro del axón, donde los diámetros más grandes transmiten más rápido que los de menor diámetro porque un axón con diámetro grande presenta menos resistencia interna a los iones que fluyen a lo largo de su longitud. Es de señalar, que los calamares y otros invertebrados poseen axones gigantes, que miden hasta 1 mm de diámetro, lo que les permite responder rápidamente cuando huyen de depredadores.

 

Por otro lado, en los vertebrados ha evolucionado otra estrategia que acelera la transmisión: las neuronas mielinizadas; la mielina actúa como un aislante eléctrico efectivo alrededor del axón. Pero, el axón no está mielinizado en los nodos de Ranvier, en éstos la membrana plasmática del axón establece contacto directo con el líquido extracelular circundante, y los canales de Na+ y K+ activados por voltaje están concentrados en los nodos. De hecho, en las neuronas mielinizadas, el movimiento de iones a través de la membrana ocurre sólo en los nodos.

 

En este sentido, la actividad iónica en un nodo activo resulta en la difusión de iones a lo largo del axón que despolariza el nodo siguiente. Por lo tanto, el potencial de acción parece saltar de un nodo de Ranvier al siguiente, este tipo de transmisión de impulso se denomina Conducción Saltatoria, la cual es la segunda forma de propagación; no obstante, en las neuronas mielinizadas, la distancia entre nodos de Ranvier consecutivos afecta la velocidad de transmisión, porque cuando los nodos están más alejados entre sí, menos del axón debe despolarizarse y el axón conduce más rápido el impulso.

 

En relación a lo anterior, al usar conducción saltatoria, un axón mielinizado puede conducir un impulso hasta 50 veces más rápido que el axón amielínico más rápido. Cabe mencionar, que la conducción saltatoria tiene otra ventaja sobre la conducción continúa: requiere menos energía, puesto que los iones se mueven a través de la membrana plasmática sólo en los nodos, de modo que menos iones de Na+ y K+ son desplazados. Como resultado, las bombas de sodio-potasio no gastan tanto ATP para restablecer las condiciones de reposo cada vez que un impulso es conducido.

 

En este sentido, la conducción saltatoria, es un tipo especial de propagación de los impulsos que tiene lugar en los axones mielínicos, se produce por la distribución desigual de canales dependientes del voltaje. Algunos pocos de estos canales se localizan en la región del axolema cubierta por la vaina de mielina. En contraste, en los nodos de Ranvier (donde no hay vaina de mielina), el axolema tiene muchos canales dependientes del voltaje. Por lo tanto, la corriente producida por el Na+ y el K+ fluye a través de la membrana principalmente en esos nodos.

 

Cuando un potencial de acción se propaga a lo largo de un axón mielínico, una corriente eléctrica (transportada por iones) fluye a través del líquido extracelular que rodea la vaina de mielina y a través del citosol, desde un nodo al siguiente. El potencial de acción del primer nodo origina corrientes iónicas en el citosol y en el líquido extracelular; dichas corrientes despolarizan la membrana hasta el umbral y provocan la apertura de los canales de Na+ dependientes del voltaje del segundo nodo. La corriente iónica que se establece a través de estos canales abiertos produce un impulso nervioso en el segundo nodo. Luego, el impulso nervioso genera en el nodo una corriente iónica que da lugar a la apertura de los canales de Na+ dependientes del voltaje del tercer nodo, y así sucesivamente.
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Referencia

Tortora, G. y Derrickson, B. (2006). Principios de Anatomía y Fisiología 13ª Edición. México: Editorial Médica Panamericana, S.A. de C.V.
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