Soy consciente de algunos conceptos básicos de la conducción saltatoria de los impulsos nerviosos. Sé que los impulsos nerviosos (flujo de iones y despolarización) se transfieren de nódulo a nódulo en las fibras nerviosas mielinizadas. En las fibras no mielinizadas, el flujo de iones y la despolarización se repiten a lo largo de todo el axón. Así, la conducción saltatoria es más rápida.
¿Por qué las fibras nerviosas mielinizadas requieren menos energía de activación que las no mielinizadas?
Además, mi libro dice que un aumento de la temperatura acelera la conducción de los impulsos nerviosos. Me gustaría saber la razón de esto.
El gasto total de energía de un axón mielinizado es menor en comparación con un axón no mielinizado, porque la mielinización hace que el potencial de acción se conduzca de forma saltatoria, es decir, el potencial de acción salta de un nodo de Ranvier al siguiente (Fig. 1) . La conducción saltatoria despolariza solo una pequeña fracción de la membrana (es decir, la superficie acumulada de la membrana expuesta en los nódulos de Ranvier) cuando un potencial de acción viaja a través del axón, a diferencia de toda la membrana en un axón no mielinizado. Por lo tanto, se transportan menos iones a través de la membrana para cualquier potencial de acción dado. Por lo tanto, se requiere menos trabajo de la bomba de sodio-potasio (también conocida como Na + , K +-ATPasa) para restaurar el gradiente electroquímico a través de la membrana celular después del potencial de acción. Debido a que la bomba de sodio y potasio utiliza ATP para bombear Na + y K + hacia la célula (Lodish, 2000) , los axones mielinizados requieren menos energía que los axones no mielinizados para que se conduzca un potencial de acción.
Figura 1. Conducción nerviosa saltatoria. Fuente: Antranik .
Tenga en cuenta que esto es diferente de la energía de activación de una neurona. Para la generación de potencial de acción fisiológica en neuronas con sinapsis químicas, el umbral de activación se expresa generalmente en términos de cambio de voltaje de activación, es decir, la amplitud de despolarización necesaria para generar un potencial de acción. Es probable que esto sea muy similar entre las neuronas mielinizadas y no mielinizadas.
En términos de temperatura ; el potencial de acción está mediado por la apertura y el cierre (es decir, la activación) de los canales iónicos. Cuando un potencial de acción viaja a través de un axón, el potencial despolarizante abre canales de sodio que dan como resultado una mayor despolarización, abriendo nuevos canales, etc. (Fig. 2).
Fig. 2. Los potenciales de acción viajan a través de los axones mediante la apertura de los canales de sodio y potasio dependientes de voltaje. Fuente: Arroz .
Las diferencias de voltaje que detectan los canales de iones son generadas por el flujo de corriente. El aumento de la temperatura mejorará la difusión de iones a través de los canales y mejorará la cinética de respuesta de los canales iónicos . Sin embargo, la mayoría de las proteínas son muy sensibles a la temperatura y un aumento excesivo de la temperatura afectará el funcionamiento del canal iónico y, finalmente, incluso desnaturalizará la proteína.
Referencia
- Lodish, Biología Celular Molecular. 4ª ed . Nueva York: WH Freeman; 2000
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Keegan Keplinger
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