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Ficha temática

Neurona y conducción nerviosa

Sabes de qué se compone el sistema nervioso humano. En el siguiente recurso podrás averiguarlo. Además contiene imágenes y actividades para los estudiantes, con las que reforzarán los conocimientos.

Neurona y conducción nerviosa

El sistema nervioso humano se compone de dos tipos de células:

Las neuronas (fig. 1): especializadas en originar, conducir y transmitir impulsos nerviosos. No tienen capacidad de reproducirse. Pueden comunicarse con otras células gracias a un proceso llamado sinapsis.

Las células gliales o neuroglias: Tienen capacidad de reproducción. Existen varios tipos que cumplen diversas funciones en el sistema nervioso, como servir de soporte mecánico para las neuronas y proteger al sistema nervioso central de enfermedades infecciosas debido a su capacidad fagocitaria; otras colaboran en la formación de la vaina de mielina.

Esquema de una neurona

Figura 1. Esquema de una neurona

La conducción nerviosa se asocia con fenómenos electroquímicos porque participan elementos y proteínas cargadas eléctricamente. El potencial eléctrico de la membrana de la fibra nerviosa se mide con microelectrodos conectados a un osciloscopio.

Se dice que las neuronas están eléctricamente polarizadas, ya que presentan una diferencia de cargas a un lado y otro de la membrana plasmática. Esta diferencia de cargas, denominada potencial de reposo, está determinada por mayor concentración de iones positivos (Na+ y Ca+2) en el medio extracelular y mayor concentración de proteínas cargadas negativamente e iones potasio (K+) en el medio intracelular. Durante el potencial de reposo ocurre difusión pasiva de K+ hacia el exterior ya que la membrana es permeable al K+ al tener los canales para potasio siempre abiertos. Los iones Na+ tienden a entrar por difusión pasiva, pero la membrana es poco permeable debido a que hay pocos canales de sodio abiertos. Esto deriva en una gran concentración de proteínas intracelulares cargadas negativamente, que por su tamaño no se pueden difundir. Para que no se rompa el potencial de reposo, es decir, el equilibrio iónico Na+/K+, entra en juego una proteína de membrana, la bomba de sodio y potasio, que transporta activamente iones Na+ hacia el espacio extracelular y K+ hacia el espacio intracelular. Con esto se recupera el equilibrio iónico y, por lo tanto, el potencial de acción.

Cuando una neurona es estimulada con cierta intensidad (umbral de excitación), los canales de sodio se abren. Debido a que existe una mayor concentración de iones sodio en el espacio extracelular,  éstos se difunden masiva y bruscamente hacia el espacio intracelular. El ingreso de iones sodio positivos disminuye la diferencia de cargas a ambos lados de la membrana plasmática, momento conocido como despolarización (fig. 2). El ingreso de Na+ causa una variación en el potencial de membrana, que llega hasta los +35 mV (dependiendo del tipo de neurona). A esta subida brusca del potencial en sentido positivo se le conoce como espiga o potencial de acción. Una vez que se ha alcanzado ese valor, los canales de Na+ se cierran y se abren los canales de K+, lo que causa la salida de iones potasio y la repolarización de la membrana. La salida excesiva de K+ causa una pequeña hiperpolarización que junto con la inactivación de los canales de Na+ constituyen el periodo refractario.  En este período no se puede generar un nuevo potencial de acción.

Un potencial de acción que ocurra en un punto cualquiera de la membrana neuronal excita las zonas siguientes, lo cual causa la propagación del potencial de acción. Una vez que se sobrepasa el umbral de excitación en esas zonas, de inmediato se abren los canales de sodio, se origina una despolarización y el potencial de acción se propaga; así se generan nuevas despolarizaciones que viajan por toda la membrana neuronal. Esta transmisión de la despolarización a lo largo de la membrana neuronal es lo que constituye el impulso nervioso.

Registro de un potencial de acción

Figura 2. Registro de un potencial de acción

Una vez que el potencial de acción ha recorrido el axón, llega a las terminaciones de este y se genera un segundo evento importante en la transmisión del impulso nervioso: la sinapsis.

Ejercicios

1. Explica la participación de la bomba de sodio y potasio en el potencial de reposo.
2. ¿Cuál es la condición eléctrica de la membrana durante el potencial de acción y cuáles son las causas de este cambio de polaridad?
3. ¿Cuál es la finalidad del período refractario?
4. ¿Qué ocurriría si los canales de potasio no se abrieran?
5. ¿Qué ocurriría si los canales de sodio no se abrieran?

Investiga

1. ¿Qué explica la ley del todo o nada?
2. ¿Qué factores influyen en la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos?

foto color
 NEURONA Y CONDUCCION NERVIOSA¿Te has preguntado alguna vez cómo nuestro cerebro es capaz de regular las funciones en todo nuestro organismo? Los movimiento voluntarios que hacemos, por ejemplo mover el pie derecho, son órdenes generadas en el cerebro. ¿Cómo viaja la orden a través de todo el cuerpo? Ir a la actividad
NEURONA Y CONDUCCION NERVIOSA


Descripción curricular:

- Nivel: 3.º Medio

- Subsector: Biología

- Unidad Temática: Control nervioso y comportamiento

- Palabras clave: neurona, impulso nervioso, axón, potencial de acción, umbral de

excitabilidad, sodio, cloro, potasio

- Contenidos curriculares: Control nervioso y comportamiento

1. Sistema nervioso: organización y función

- La variedad de estímulos que excitan el sistema nervioso, sus

receptores y su importancia relativa en distintos organismos.

- Estructura de la neurona, conectividad, organización y función del

sistema nervioso en la regulación y coordinación de las funciones

sistémicas, la motricidad y el comportamiento.

2. Impulso nervioso

3. Sinapsis y neurotransmisores

- Naturaleza electroquímica del impulso nervioso y su forma de

transmisión entre neuronas y entre neuronas y músculo (señales

químicas y sinapsis).

 

- Contenidos relacionados:

- 1.º Medio:

La célula.

Intercambio entre la célula y el ambiente.

Tejido, órganos y sistemas.

- 2.º Medio: 

Hormonas, reproducción y desarrollo.

Hormonas, crecimiento y desarrollo.

- 3.º Medio:     

Control nervioso y comportamiento.

Sistema nervioso: organización y función.

Impulso nervioso.

- 4.º Medio:   

Información génica y proteínas.

 

- Aprendizajes esperados:

- Comprender la especificidad de las neuronas y todo lo que implica la

transmisión de información entre una y otra.

- Comprender el proceso electrofisiológico que ocurre durante un

potencial de acción.

 

Aprendizajes de esta actividad:

- Lograr que los alumnos dominen conceptos básicos en relación con las neuronas y la

conducción nerviosa.

 

Recursos digitales asociados a www.educarchile.cl

- Ficha temática: Neurona y conducción nerviosa.

- Diapositivas digitales (ppt): Biología NM3 Control nervioso y comportamiento 1, 2 y 3. 

 

Actividad propuesta para este tema:

La siguiente actividad pretende que los alumnos entiendan el fenómeno de impulso nervioso

y todos los conceptos fundamentales en este proceso biológico.

 

ACTIVIDAD: Neurona y conducción nerviosa

 

1. Mapa de contenidos

 

mapa

 

2. Desarrollo de la actividad: neurona y conducción nerviosa

Paso 1

Se recomienda investigar lo que saben los alumnos de la estructura de una

neurona, sus características y de qué se trata la conducción nerviosa.

 

Paso 2

Entregue la guía para el estudiante. En ella existe una pequeña introducción

a la estructura y función de las neuronas así como del impulso nervioso;

usted puede complementar esta información o bien pedirles a los estudiantes

que la averigüen y la complementen ellos mismos a través de esta actividad.

 

1. Nombra todos los componentes de una neurona

Núcleo, cuerpo celular,  dendritas, axón, mielina, células de Schwann,

nodo de Ranvier, terminal del axón.

 

2. ¿Qué es el impulso nervioso?

El impulso nervioso es una onda de características eléctricas que recorre

toda la neurona. Esta onda se origina como consecuencia de un cambio

transitorio de la permeabilidad en la membrana plasmática secundario a

un estímulo.

 

3. ¿Qué debe existir para que una neurona realice su acción?

Para que una neurona conduzca un impulso nervioso es fundamental que

exista una diferencia de potencial entre las paredes de la neurona y el

medio en que se encuentra. De esta forma, el impulso nervioso viaja

como una señal eléctrica. 

 

4. ¿De qué depende la excitabilidad de las neuronas?

De la existencia de distintas concentraciones de iones a ambos lados de

la membrana celular y de la capacidad de transporte activo a través de

estas membranas. 

 

5. ¿Cuáles son los iones involucrados en el impulso nervioso?

Sodio, potasio, cloro.

 

6. ¿Qué es el potencial de acción?

La representación gráfica de la variación de potencial de membrana 

respecto al tiempo.

 

7. ¿Qué es el umbral de excitabilidad?

La cantidad de estímulo necesario para inducir la actividad de una

neurona.

 

 

Paso 3

Para finalizar la actividad revise las respuestas de los estudiantes. Observe

si comprenden cómo se origina el impulso nervioso y cómo se transmite a

través de las neuronas.

Información

Técnica

Descripción BreveSabes de qué se compone el sistema nervioso humano. En el siguiente recurso podrás averiguarlo. Además contiene imágenes y actividades para los estudiantes, con las que reforzarán los conocimientos.
Temas relacionados

>>Sitio: El ABC de la neurona

>>Ficha Temática: Tipos de sinapsis y neurotransmisores

>>Imagen: Impulso Nervioso

IdiomaEspañol (ES)
Autoreducarchile
Fuenteeducarchile
Clasificación Curricular
NivelSectorUnidad o eje
3° medioBiologíaControl nervioso y comportamiento

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