Velocidad del impulso nervioso

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Las células nerviosas -neuronas o neuronas- tienen todas las características normales de las células del cuerpo: una membrana celular que encierra el citoplasma y un núcleo, pero hay algunos cambios asociados con su función específica -el paso de los impulsos nerviosos-. Algunas neuronas – la longitud de un miembro – pueden ser bastante largas. Proporcionan una ruta para el flujo de información de una parte del cuerpo a otra, así como para el procesamiento de esa información, impidiendo así potencialmente el flujo de información.
El dendrón se llama la sección (generalmente mucho más larga) que transporta los impulsos del receptor (a veces conocido como terminación nerviosa), y el axón se llama la sección (generalmente mucho más corta) que se aleja.
Los axones pueden ser bastante largos en algunos casos. Con un número de proteínas incrustadas en él, tiene una membrana cilíndrica que consiste en una bicapa de fosfolípidos. Algunas de ellas pueden funcionar como bombas para el transporte activo de iones a través de la membrana, o como canales de iones, permitiendo que la difusión pase por iones específicos. Dentro del axón (axoplasma), el citoplasma suele diferir químicamente del fluido exterior (fluido extracelular).

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Enviando impulsos nerviosos a través de los nervios al lugar del cuerpo donde se desea el movimiento, el cerebro regula su movimiento. Los nervios están compuestos por células nerviosas llamadas neuronas. Una señal que se propaga de una neurona a otra se muestra en la figura 1. La señal se propaga a través de las neuronas mediante un impulso eléctrico que viaja a lo largo del axón. El axón de una neurona no toca la siguiente neurona, creando una brecha llamada sinapsis. Por difusión química, la señal se propaga a través de la sinapsis y hace que la siguiente neurona se «dispare» y envíe la señal por su axón eléctricamente. El espacio típico de la sinapsis es de aproximadamente 20-30 nm1] D.N. Wheatley, Diffusion theory, the cell and the synapse, Bio Systems 45 (1998) 151-163.. Ref.2]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a6/Chemical synapse schema.jpg 2019-10-16].. para una ilustración.
Journal of the American Optometric Association, 2000, vol. El tiempo típico que tarda una persona en responder con sus manos a una señal visual (por ejemplo, pulsando un botón cuando ve una luz verde) es de alrededor de 0,28 s3] 71, número 12, págs. 775-780 (32 ref.). Lleva más tiempo reaccionar con los pies, alrededor de 0,45 s4] Revista de la Asociación Americana de Optometría, 2000, vol. 71, número 12, págs. 775 a 780 (32 ref.). Una parte de estos tiempos de reacción se debe a que la señal visual es procesada por el cerebro y la señal se envía inicialmente para moverse. Para que la señal viaje por los nervios hasta las manos/pies, se requiere el tiempo restante. La diferencia entre los tiempos de reacción para los tiempos de reacción ojo-mano y ojo-pie se debe a la diferencia en la distancia que la señal tiene que viajar desde el cerebro hasta la mano o el pie, suponiendo el mismo tiempo de procesamiento del cerebro en ambas condiciones. Podemos calcular la velocidad media a la que se propaga la señal en base a los tiempos dados y una aproximación de las distancias entre las partes del cuerpo.

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Una neurona es una célula especializada en la transmisión de impulsos nerviosos. El axón es la parte de la neurona conductora de impulsos; el axón suele ser un largo proceso que lleva los impulsos a las células objetivo fuera del cuerpo celular de una neurona.
La señal que se transmite a lo largo de un axón que permite a las células nerviosas comunicarse y activar muchos sistemas diferentes en un organismo es un impulso nervioso, también llamado potencial de acción. Los potenciales de acción pueden originarse en el cerebro y resultar en un movimiento deliberado o pueden estar involucrados en un arco reflejo independiente del cerebro. Un potencial de acción puede transmitirse a un músculo, donde se propaga por todo el músculo causante de la contracción.
Las neuronas tienen la propiedad de ser capaces de crear un potencial de acción. El potencial de acción es inducido por un cambio en la permeabilidad de la membrana de la neurona. Un cambio en la distribución de los iones a través de la membrana resulta en este cambio de permeabilidad. El cambio en la distribución de los iones provoca un cambio en toda la membrana en la carga eléctrica (potencial). A medida que el potencial de acción pasa a lo largo del axón de la neurona, los cambios en el potencial eléctrico pueden ser detectados experimentalmente.

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Representación gráfica del modelo de trabajo de los canales de sodio cooperativo y el rápido inicio del potencial de acción de las células nerviosas de los mamíferos. Un fuerte influjo de sodio ya se establece durante los primeros 200 microsegundos debido a su forma cooperativa de apertura.
Representación gráfica del modelo de trabajo del canal de sodio cooperativo y el rápido inicio del potencial de acción de las células nerviosas de los mamíferos. Un fuerte influjo de sodio ya se establece durante los primeros 200 microsegundos debido a su forma cooperativa de apertura.
A través de su membrana celular, cada célula viva mantiene una diferencia de voltaje. Las células nerviosas se diferencian de las demás células en que procesan y transmiten mensajes utilizando esta diferencia de voltaje. El voltaje a través de la membrana celular se invierte cuando una célula nerviosa recibe un impulso. Este «potencial de acción» se extiende a gran velocidad por los largos apéndices de la célula. Se transmite a otras células al final del apéndice. En un modelo matemático, Alan Lloyd Hodgkin y Andrew Fielding Huxley describieron en 1952 cómo se origina tal potencial de acción en base a mediciones de neuronas de calamar. Desde entonces, el modelo de Hodgkin-Huxley, por el cual los científicos fueron posteriormente galardonados con el Premio Nobel, ha servido para explicar los procesos de señal en todas las neuronas.