Principales formas de conducción de la excitación
Existen dos mecanismos básicos mediante los cuales el impulso nervioso se propaga a través de los tejidos excitables: el continuo y el saltatorio. Ambos se basan en la formación de corrientes locales, pero transcurren de manera completamente diferente.
1. Conducción continua Este tipo de transmisión es característico de las fibras nerviosas amielínicas (amielínicas) y de todos los tipos de tejido muscular. El proceso ocurre de manera secuencial, involucrando paso a paso a las nuevas áreas de la membrana celular:
- En la zona de excitación inicial se produce la despolarización (la carga "+" en el exterior de la membrana cambia a "-").
- Entre esta zona excitada y la vecina, que todavía se encuentra en estado de reposo, se genera una diferencia de potencial.
- Esta diferencia genera corrientes locales (CL), que fluyen secuencialmente a lo largo de la membrana.
- Las corrientes locales actúan sobre el área vecina no excitada, provocando su despolarización parcial.
- Tan pronto como la carga alcanza el nivel crítico, se abren poros para los iones de sodio (Na+) en la membrana.
- Se produce un potencial de acción completo y todo el ciclo se repite para la siguiente sección de la membrana.
2. Conducción saltatoria Este mecanismo es exclusivo de las fibras nerviosas mielínicas (M). En ellas está presente la vaina de mielina, que actúa como aislante eléctrico.
- La excitación aquí se propaga de forma saltatoria, exclusivamente a través de los nodos de Ranvier, pequeñas regiones de la membrana libres de mielina.
- Las corrientes locales se cierran entre los nodos, «saltando» literalmente sobre las zonas aisladas.
- La excitación es tan fuerte que abarca simultáneamente de 3 a 5 nodos no excitados posteriores.
- La principal ventaja de este mecanismo es que la velocidad de propagación de la excitación es significativamente mayor que durante la conducción continua lenta.
Leyes de la conducción de la excitación en los nervios
La fisiología distingue cuatro leyes fundamentales a las que obedece la propagación de los impulsos en las estructuras nerviosas:
- Ley de la integridad anatómica y fisiológica (continuidad morfológica y funcional). Para una conducción exitosa de la señal, se requiere la conservación completa de la estructura anatómica del nervio (ausencia de secciones) y el estado funcional normal de su membrana. Si la función está alterada (por ejemplo, bajo la acción de anestésicos), la conducción se bloquea. Sin embargo, existe un factor de seguridad: la excitación puede «saltar» el segmento bloqueado si su longitud es menor que la distancia entre 3 y 5 nodos de Ranvier.
- Ley de la conducción bidireccional de la excitación. Al aplicar un estímulo en cualquier punto de la fibra nerviosa, el impulso generado siempre se propaga desde el punto de estimulación (P) en ambas direcciones de manera simétrica.
- Ley de la conducción aislada de la excitación. La señal que viaja a través de una fibra específica dentro del tronco nervioso general no se transmite a las fibras vecinas. El aislamiento está asegurado de manera confiable por las vainas de mielina y de tejido conectivo.
- Ley de la fatiga relativa del nervio. Durante la estimulación rítmica prolongada, el nervio es capaz de conducir impulsos sin signos de fatiga durante mucho más tiempo de lo que pueden hacerlo los músculos o las sinapsis.
Potencial de acción compuesto del nervio
Anatómicamente, el tronco nervioso representa un haz de múltiples fibras nerviosas diferentes. Si se registra la actividad eléctrica de todo el nervio, la forma del gráfico obtenido dependerá en gran medida de la distancia al sitio de estimulación.
- Cerca del sitio de estimulación: La excitación se inicia casi simultáneamente en todas las fibras del nervio. En el gráfico se registra un único pico potente y unificado del potencial de acción.
- A distancia del sitio de estimulación: Se produce la denominada dispersión (separación) de la señal en picos individuales. En el gráfico aparecen múltiples ondas que se designan con letras (alfa, beta, gamma, delta, B, C).
La razón de esta separación radica en que los diferentes grupos de fibras poseen distintas velocidades de conducción de la excitación. La mayor velocidad es característica de las fibras del grupo A, mientras que la velocidad más baja corresponde al grupo C. Durante el trayecto desde el punto de estimulación hasta el electrodo distante, los impulsos «rápidos» logran adelantarse, mientras que los «lentos» se retrasan, formando una serie de picos individuales.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué clases de fibras nerviosas se distinguen según la clasificación de Erlanger-Gasser?
Según la clasificación de Erlanger-Gasser, se distinguen los grupos de fibras Aα, Aβ, Aγ, Aδ, B y C.
- Grupo A (Aα, Aβ, Aγ, Aδ) — fibras mielínicas (por ejemplo, el tipo Aα forma fibras aferentes procedentes de los propioceptores musculares).
- Grupo B — fibras preganglionares mielínicas (esidamente mielinizadas).
- Grupo C — fibras postganglionares amielínicas («grises»), que son las más lentas y delgadas.
¿Qué factores causan la alteración de la ley de integridad fisiológica del nervio?
La alteración de la integridad fisiológica del nervio es provocada por factores que alteran las funciones de la membrana de la fibra nerviosa manteniendo su estructura anatómica.
Entre estos factores se incluyen:
- Anestesia (acción de los anestésicos).
- Enfriamiento.
- Presión (compresión mecánica, por ejemplo, debido a una postura incosteable cuando una persona se «sienta sobre una pierna» o «duerme sobre un brazo»).
Para memorizar los tipos de fibras: Mielínicas — Relas (conducen de forma saltatoria y rápida); Amielínicas — Más lentas (conducen la señal de forma continua y secuencial).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué la conducción saltatoria es más rápida que la continua?
En las fibras mielínicas, las corrientes locales no recorren cada micrómetro de la membrana de forma secuencial. «Saltan» los segmentos aislados por la mielina, cerrándose únicamente en los nodos de Ranvier y abarcando de golpe entre 3 y 5 nodos, lo que ahorra un tiempo colosal.
¿Qué sucede si se aplica un anestésico a un nervio conservando su integridad anatómica?
Surge un bloqueo funcional y la conducción del impulso se altera de acuerdo con la ley de integridad fisiológica. Sin embargo, si el área bloqueada es lo suficientemente corta (menor que la distancia entre 3 y 5 nodos), la señal podrá saltarla gracias al factor de seguridad.
¿Por qué se registran múltiples picos en lugar de uno solo a cierta distancia del sitio de estimulación del nervio?
Porque un nervio completo consta de diferentes grupos de fibras con velocidades de conducción desiguales (las más rápidas son del grupo A, las más lentas del grupo C). A gran distancia, esta diferencia de velocidad provoca la separación de la señal única en varias ondas.
¿Cuál es el papel de los iones de sodio (Na+) en la conducción de la excitación?
Cuando la membrana alcanza el nivel crítico de despolarización, se abren poros especializados. A través de ellos, los iones de sodio se precipitan masivamente hacia el interior de la célula, lo que conduce a la generación de un nuevo potencial de acción en la sección adyacente.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de formación de la diferencia de potencial y de las corrientes locales
- Clasificación de las fibras nerviosas según la velocidad de conducción (grupos A, B, C)
- Estructura molecular de los nodos de Ranvier y concentración de canales de Na
- Papel de las vainas de mielina y de tejido conectivo en la conducción aislada
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