Conducción del impulso nervioso

Qué es la conducción del impulso nervioso

Una neurona en reposo mantiene una diferencia de potencial de reposo de aproximadamente -70 mV entre el interior y el exterior de su membrana. Cuando un estímulo suficiente alcanza esa membrana, los canales iónicos de sodio dependientes de voltaje se abren: los iones de sodio entran masivamente en la célula, el interior se vuelve positivo y se produce la despolarización. Milisegundos después, los canales de sodio se inactivan y se abren canales de potasio que permiten al ion salir, restaurando la carga negativa. Es la repolarización.

Ese ciclo de despolarización y repolarización no se queda en un solo punto. La corriente local generada por la entrada de sodio alcanza el tramo adyacente de membrana y desencadena allí la misma secuencia. El resultado es una onda eléctrica que se propaga sin perder amplitud, porque en cada punto la señal se regenera. No se parece a una corriente que fluye por un cable: aquí la energía procede de los gradientes iónicos de la propia membrana, no de la fuente original del estímulo.

Propagación continua y propagación saltatoria

En las fibras amielínicas, la despolarización avanza de forma continua por toda la superficie del axón. Es un proceso relativamente lento: las fibras C del dolor, por ejemplo, conducen a velocidades de 0,5 a 2 m/s. A cambio, estas fibras son finas y ocupan poco espacio, lo que permite empaquetar muchas en un mismo nervio.

Las fibras mielínicas resuelven el problema de la velocidad con una solución elegante. La vaina de mielina cubre largos segmentos del axón y deja expuestas solo unas pequeñas interrupciones (los nodos de Ranvier), donde se concentran los canales de sodio. La corriente salta de un nodo al siguiente y la señal se regenera solo en esos puntos. Este mecanismo, la conducción saltatoria, permite velocidades de hasta 120 m/s en fibras gruesas. La diferencia es enorme.

Factores que determinan la velocidad

Dos variables influyen más que cualquier otra en la rapidez con que un impulso recorre un axón. La primera es el diámetro de la fibra: cuanto mayor sea, menor resistencia opone al flujo de corriente iónica interna y más lejos alcanza la corriente local antes de necesitar regenerarse. En los invertebrados, que carecen de mielina, la solución evolutiva ha sido agrandar los axones; el axón gigante del calamar, con cerca de un milímetro de diámetro, fue precisamente el modelo que Alan Hodgkin y Andrew Huxley utilizaron en los años 1950 para describir las bases iónicas del potencial de acción.

La segunda variable es la mielinización. En los vertebrados, la aparición de la mielina permitió que axones muy delgados condujeran con rapidez comparable a la de fibras gigantes no mielínicas. Las células de Schwann producen mielina en el sistema nervioso periférico; los oligodendrocitos la fabrican en el central. Cuando la mielina se deteriora, como ocurre en la esclerosis múltiple o en otras enfermedades desmielinizantes, la velocidad de conducción cae y pueden aparecer bloqueos completos de la señal.

El impulso tiene una sola dirección en condiciones fisiológicas

Tras la despolarización, los canales de sodio de la zona recién activada entran en un estado de inactivación que dura uno o dos milisegundos. Durante ese intervalo, conocido como período refractario, esa porción de membrana no puede volver a despolarizarse. Ese detalle tiene una consecuencia práctica: el impulso solo puede avanzar hacia delante, porque la zona que acaba de activarse queda temporalmente inexcitable. En condiciones normales, la señal viaja del soma al terminal sináptico, lo que recibe el nombre de conducción ortodrómica.

Si un experimentador estimula eléctricamente un punto medio del axón, la despolarización se propagará en ambos sentidos. El impulso que avanza en dirección contraria al flujo fisiológico se denomina conducción antidrómica. No produce efecto en la sinapsis de destino (porque no la alcanza), pero sí tiene utilidad en los estudios de electromiografía para valorar la integridad de una fibra nerviosa.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede el término «impulso nervioso»?

«Impulso» viene del latín impulsus (empuje, golpe). En fisiología se emplea desde mediados del siglo XIX para describir la señal que recorre un nervio. Hoy se prefiere la expresión «potencial de acción» cuando se habla con precisión electrofisiológica, pero «impulso nervioso» sigue siendo útil en el lenguaje clínico y divulgativo.

¿Qué diferencia hay entre transmisión y conducción nerviosa?

Depende del contexto. Conducción suele referirse a la propagación del potencial de acción dentro de una misma célula nerviosa (a lo largo del axón). Transmisión, en cambio, se usa con frecuencia para el paso de la señal de una neurona a otra a través de la sinapsis, donde intervienen neurotransmisores. No siempre se respeta esta distinción en la literatura.

¿Cuánto tarda un impulso nervioso en recorrer un nervio?

Varía mucho. Las fibras mielínicas gruesas (tipo A-alfa) alcanzan los 70 a 120 m/s. Las fibras amielínicas finas (tipo C) se quedan entre 0,5 y 2 m/s. Un reflejo patelar, por ejemplo, recorre el circuito ida y vuelta desde la rodilla a la médula y de vuelta en unas décimas de segundo, mientras que el dolor sordo de una quemadura tarda bastante más en hacerse consciente.

¿El «estudio de conducción nerviosa» y la conducción fisiológica son lo mismo?

No exactamente. La conducción fisiológica es el fenómeno biológico. El estudio de conducción nerviosa (o velocidad de conducción nerviosa, VCN) es una prueba diagnóstica que aprovecha ese fenómeno para evaluar el estado de los nervios periféricos. Se estimula el nervio con un electrodo y se mide cuánto tarda la respuesta en llegar a otro electrodo situado a una distancia conocida.

Referencias

1. MedlinePlus. Velocidad de conducción nerviosa.
2. Manual MSD (versión para público general). Nervios.
3. Manual MSD (versión para profesionales). Neurotransmisión.
4. MedlinePlus. Electromiografía y estudios de conducción nerviosa.