Un impulso nervioso es la serie de señales eléctricas que se genera en las neuronas (células nerviosas) como respuesta a un estímulo.




 

En términos sencillos, el impulso nervioso permite que la información recorra el sistema nervioso y se comunique entre neuronas, y entre neuronas y otros tejidos (músculos, glándulas). Este proceso combina cambios eléctricos y químicos controlados por canales iónicos y bombas en la membrana neuronal.

Base eléctrica: potencial de membrana
Las neuronas mantienen una diferencia de carga entre el interior y el exterior de la membrana llamada potencial de reposo (habitualmente alrededor de -60 a -70 mV). Este potencial se debe principalmente a concentraciones distintas de iones como sodio (Na+), potasio (K+), cloro (Cl-) y al funcionamiento activo de la bomba Na+/K+ que transporta iones contra su gradiente.

Generación del impulso (potencial de acción)
Cuando una neurona recibe un estímulo apropiado, se producen pequeños cambios locales en el potencial de membrana (potenciales graduados). Si la suma de esos cambios alcanza un umbral, se abre un conjunto de canales de Na+ dependientes de voltaje y se desencadena un potencial de acción: una rápida despolarización seguida de repolarización que recorre la membrana.

  • Despolarización: apertura de canales de Na+, entrada masiva de Na+ y cambio rápido hacia cargas positivas.
  • Repolarización: cierre de canales de Na+ y apertura de canales de K+, salida de K+ que devuelve la carga negativa.
  • Hiperpolarización: a veces la membrana se vuelve más negativa que el reposo antes de estabilizarse de nuevo.

Períodos refractarios
Tras un potencial de acción la neurona presenta un periodo refractario absoluto (no puede generar otro potencial de acción) y luego un periodo refractario relativo (se necesita un estímulo mayor para disparar uno nuevo). Esto asegura la dirección unidireccional del impulso y limita su frecuencia máxima.

Conducción del impulso
El potencial de acción se propaga a lo largo del axón. En axones no mielinizados la conducción es continua; en axones mielinizados la conducción es saltatoria, saltando de un Nodo de Ranvier al siguiente, lo que acelera notablemente la velocidad de transmisión. La velocidad depende del diámetro axonal, del grado de mielinización y de la temperatura.

Transmisión sináptica
Cuando el potencial de acción llega al terminal axónico provoca la apertura de canales de Ca2+ dependientes de voltaje, la entrada de Ca2+ y la liberación de neurotransmisores mediante exocitosis. Los neurotransmisores atraviesan la hendidura sináptica y se unen a receptores en la neurona postsináptica, generando potenciales excitatorios (EPSP) o inhibitorios (IPSP) que pueden sumar y decidir si se alcanza el umbral para un nuevo potencial de acción.

Factores que afectan la velocidad y eficiencia

  • Presencia y grosor de la mielina.
  • Diámetro del axón (mayor diámetro = mayor velocidad).
  • Temperatura (velocidad disminuye con frío).
  • Integridad de canales iónicos y bombas (daño o bloqueo altera la transmisión).

Importancia clínica
Alteraciones en la generación o conducción del impulso nervioso causan enfermedades y síntomas: por ejemplo, la esclerosis múltiple destruye la mielina y ralentiza o bloquea la conducción; los anestésicos locales actúan bloqueando canales de Na+ para impedir la generación de potenciales de acción; algunas toxinas y fármacos interfieren con canales iónicos y sinapsis.

Cómo se registra y estudia
El impulso nervioso puede medirse con técnicas como registros intracelulares (microelectrodos), potenciales de acción aislados ex vivo, electromiografía (EMG) para actividad muscular o electroencefalografía (EEG) para actividad eléctrica global del cerebro.

Resumen
El impulso nervioso es un fenómeno eléctrico generado por cambios en la permeabilidad iónica de la membrana neuronal. Su producción y propagación dependen de canales y bombas iónicas, de la estructura del axón y de la comunicación sináptica, y son fundamentales para la percepción, el movimiento, la memoria y todas las funciones del sistema nervioso.