Impulsos neuronales: definición, conducción y medición

¿Qué son las neuronas y los impulsos neuronales?

Las neuronas o células nerviosas son la unidad básica del sistema nervioso. Las neuronas son células únicas porque se comunican mediante sinapsis , que son espacios de membrana a membrana entre las células nerviosas que pueden transmitir señales rápidamente; estas señales pueden ser eléctricas o químicas. Las células nerviosas también están compuestas por axones , que son protuberancias de una célula nerviosa que pueden extenderse grandes distancias para hacer miles de conexiones con otros axones.

Las neuronas pueden considerarse como un cuadrado de una acera, cada cuadrado es como una celda individual que conecta caminos a diferentes ubicaciones. Las células nerviosas son células individuales que crean vías para que la información viaje dentro del sistema nervioso y el cuerpo.

Partes de la célula nerviosa

• Dendrita: es la extensión protoplásmica ramificada de una célula nerviosa que recibe mensajes eléctricos de otras células nerviosas y luego pasa los mensajes eléctricos al cuerpo de la célula nerviosa. (Dendrita proviene de la palabra latina dendron, que significa árboles. Los árboles tienen ramas y la dendrita es el área ramificada de la célula nerviosa).
• Núcleo: El orgánulo unido a la membrana que contiene todo el material genético de la célula.
• Soma: este es el cuerpo de la célula que es una porción de la célula que no se procesa y que contiene el núcleo.
• Axón: la proyección larga y delgada de una célula nerviosa que transporta señales eléctricas conocidas como potenciales de acción fuera del cuerpo celular y hacia otras células nerviosas. (Los axones podrían considerarse como los cables que se conectan a un servidor o Internet, lo que permite que diferentes computadoras se comuniquen entre sí).
• Vaina de mielina: una barrera rica en lípidos en la parte exterior del axón que aísla el axón y aumenta la velocidad a la que se pueden enviar señales eléctricas. (Los cables eléctricos también están aislados, lo que evita fugas eléctricas y daños del entorno exterior, lo que permite que la señal eléctrica viaje más rápido).
• Célula de Schwann: estas células ayudan a formar mielina y brindan apoyo y protección a las células nerviosas; estos son los principales glía (células no neuronales) del sistema nervioso periférico.
• Nodo de Ranvier: estos son huecos en la vaina de mielina; Estos espacios ricos en iones no aislados a lo largo de la célula nerviosa ayudan a regenerar el potencial de acción. (Esta área rica en iones de la célula permite que los iones entren y salgan de la célula nerviosa, creando un gradiente eléctrico y permitiendo el envío de mensajes).
• Axon Terminal: es donde termina la fibra nerviosa; esta es el área ramificada de la célula nerviosa que conduce los impulsos eléctricos desde esa célula y hacia otras células para continuar la señal eléctrica. (Los aeropuertos y la estación de tren tienen diferentes terminales donde una persona se detiene para bajarse de su tren o avión; la terminal es el final del viaje para una señal eléctrica en una célula nerviosa en particular).

Los impulsos neuronales son la forma en que se comunican las células nerviosas; en su mayoría, son señales eléctricas que ocurren a lo largo de las dendritas de la célula nerviosa y crean un potencial de acción .

Origen de los impulsos neuronales

Cuando el sistema nervioso detecta cambios en el entorno o recibe información del exterior del cuerpo, estos cambios o información se conocen como estímulos . Se activan grupos especiales de células llamados receptores (diferentes órganos de los sentidos como los ojos y los oídos, etc., tienen diferentes conjuntos de células receptoras) y se crea un impulso eléctrico. La información de las células receptoras luego se envía a la médula espinal, el cerebro o, en algunos casos, el páncreas (que responde a los cambios y estímulos dentro del cuerpo). Los efectores , que consisten en músculos y glándulas, provocan la respuesta que el cuerpo necesita, como la liberación de hormonas o movimientos corporales, y ayudan a mantener la homeostasis en el cuerpo respondiendo a los estímulos y mensajes resultantes de las células neurales.

Entonces, cuando el cuerpo detecta un cambio del entorno en el caso de una estufa caliente, por ejemplo, si coloca la mano sobre una estufa caliente, la estufa caliente sería el estímulo. Los receptores, como la mano que se colocó en la estufa (que interpreta el sentido del tacto), se activan y se envía un mensaje al cerebro y la médula espinal. Las células nerviosas envían un mensaje a todo el cuerpo y a los efectores, lo que hace que la mano se retire de la estufa caliente.

Conducción de impulsos neuronales:

¿Cómo viajan estos impulsos eléctricos por el cuerpo?

Dentro de las neuronas hay una bomba de iones llamada bomba de sodio y potasio; cuando la neurona está en reposo, los iones tienen una diferencia de carga a través de la membrana celular de la neurona. Esta bomba de iones utiliza transporte activo y energía para sacar los iones de sodio de la célula y los iones de potasio hacia la célula, lo que crea un gradiente eléctrico conocido como potencial de reposo (carga negativa dentro de la célula y carga positiva fuera de la célula).

Cuando el cuerpo necesita responder a un estímulo, se crea una carga eléctrica que viaja a lo largo de las células neurales para transportar el mensaje por todo el cuerpo. Esta carga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana de una célula neural se llama potencial de acción . Durante el potencial de acción, el gradiente eléctrico a lo largo de la membrana celular cambia rápidamente de negativo a positivo a medida que los iones de sodio fluyen hacia la célula y los iones de potasio salen de la célula. Para que se genere un potencial de acción, la membrana debe alcanzar un cierto nivel de despolarización; hay un umbral que debe cumplirse para que se cree el potencial de acción.

Entonces, podemos pensar en una célula nerviosa como una persona que corre una carrera de relevos: antes de que la carrera comience, la persona está quieta (potencial de reposo), y una vez que comienza la carrera, esa persona corre una distancia determinada hasta el siguiente corredor (potencial de acción). . Cuando el corredor ha alcanzado la distancia establecida hasta el siguiente corredor (o la siguiente célula nerviosa), pasa el testigo (mensaje eléctrico). El mensaje o carrera continúa de esta manera, con cada corredor recorriendo una cierta distancia y pasando el testigo al siguiente corredor hasta que la carrera se completa (o en el caso de las células nerviosas hasta que las células efectoras crean un cambio en relación con el mensaje nervioso). siendo enviado).

¿Cómo se miden los impulsos neuronales?

Dado que los impulsos neuronales se generan mediante impulsos eléctricos, se pueden medir de manera similar a como se miden otros tipos de electricidad: con voltaje. Los impulsos neuronales se miden utilizando milivoltios; un método para medir los impulsos neurales es el electrocardiograma o EKG. Los científicos usan sondas conocidas como electrodos; estas sondas pueden detectar pequeños cambios en el voltaje de la membrana, que pueden detectar cambios dentro de una sola neurona o en un gran conjunto de nervios.

Usando estas técnicas, los científicos han descubierto que el potencial de acción es un acto de todo o nada; es decir, se debe alcanzar el umbral de un cierto voltaje para que se cree el potencial de acción. Aunque el umbral puede variar, generalmente es aproximadamente 15 milivoltios más positivo que el potencial de reposo de la célula.

El potencial de acción es un acto de todo o nada, ¡como una carrera de relevos! Un corredor no puede pasar el testigo solo un poco, y el corredor no puede lanzar el testigo al siguiente corredor. El corredor debe correr la distancia establecida hasta el siguiente corredor y entregarle el testigo para que la carrera continúe. Se debe alcanzar un umbral eléctrico para que se cree un impulso neuronal, y el corredor debe correr la distancia establecida al igual que se debe alcanzar el umbral de voltaje para crear un potencial de acción.

Resumen:

La unidad básica del sistema nervioso es el nervio o célula neural . Junto con el sistema endocrino y otras partes del cuerpo, el sistema nervioso recibe información de los estímulos y transmite mensajes por todo el cuerpo para responder a estos estímulos. Una célula nerviosa consta de partes que están hechas para recibir, propagar y enviar mensajes a lo largo del cuerpo de esa célula nerviosa y a otras células nerviosas. Para que haya una reacción a un estímulo externo, se debe cruzar un umbral para que la célula nerviosa alcance el potencial de acción.. Una vez que se alcanza el potencial de acción, el gradiente eléctrico a lo largo de la célula nerviosa cambia de negativo a positivo; la señal eléctrica puede viajar a lo largo de esa celda y hacia otras celdas. Estas señales eléctricas se pueden medir con un EKG y se miden en milivoltios. Las células efectoras dentro del cuerpo permiten que se responda al estímulo enviando mensajes para mover los músculos o partes del cuerpo o para liberar hormonas u otras sustancias químicas necesarias. Todos estos mensajes y movimientos o cambios químicos dentro del cuerpo ayudan al cuerpo a mantenerse saludable y mantener la homeostasis.