La conducción saltatoria de las neuronas | Biología humana | Biología | Khan Academy en Español

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23 Nov 201513:50

Summary

TLDREste video explica cómo una señal se propaga a través de una neurona mediante potenciales electrotónicos y de acción. Detalla la función de las dendritas y el axón, describiendo cómo los iones positivos como el sodio entran en la neurona y cómo las señales se amplifican a lo largo del axón gracias a la vaina de mielina y los nodos de Ranvier. También introduce el concepto de conducción saltatoria, donde la señal parece 'saltar' entre los nodos, asegurando una transmisión rápida y eficiente de la información a través de la neurona.

Takeaways

  • 🧠 Las dendritas de una neurona reciben múltiples señales de entrada, ya sea de otras neuronas o de estímulos sensoriales.
  • ⚡ Cuando las dendritas se estimulan, los iones positivos (como el sodio) ingresan a la neurona, causando una propagación electro-tónica.
  • 📉 Si el voltaje dentro de la membrana no alcanza el umbral adecuado (aproximadamente -55 mV), los canales de iones regulados por voltaje no se activarán y no habrá potencial de acción.
  • 🔋 Los potenciales de acción se generan cuando los canales de sodio dejan entrar cargas positivas y los canales de potasio permiten que salgan.
  • 🏞️ La vaina de mielina actúa como un aislante alrededor del axón, ayudando a que la señal eléctrica viaje rápidamente y con mínima pérdida de energía.
  • 🚶 Si un axón es muy largo, la señal puede debilitarse debido a la disipación de la energía mientras viaja.
  • ⛔ Los huecos en la vaina de mielina, conocidos como los nodos de Ranvier, permiten que la señal se estimule nuevamente para mantener su fuerza.
  • 🌊 La combinación de la vaina de mielina y los nodos de Ranvier facilita una transmisión rápida y eficiente de señales a lo largo del axón.
  • 🏃 La conducción saltatoria se refiere a cómo las señales parecen saltar de un nodo de Ranvier a otro, permitiendo una transmisión más rápida de las señales.
  • 🔄 La señal se disipa y se estimula en los nodos de Ranvier, asegurando que continúe propagándose a través del axón y activando otras neuronas o células.

Q & A

  • ¿Qué ocurre cuando las dendritas de una neurona son estimuladas?

    -Cuando las dendritas son estimuladas, permiten que iones positivos fluyan al interior de la neurona desde el exterior, alterando el potencial de la membrana de la neurona y generando una propagación electro tónica.

  • ¿Qué sucede con el potencial de membrana cuando un canal de sodio se abre debido a un estímulo?

    -Cuando un canal de sodio se abre debido a un estímulo, los iones de sodio positivos fluyen al interior de la neurona, lo que provoca un aumento en el potencial de membrana, haciéndolo más positivo.

  • ¿Cuál es el umbral de voltaje necesario para activar los canales de iones regulados por voltaje?

    -El umbral de voltaje necesario para activar los canales de iones regulados por voltaje es aproximadamente -55 mV.

  • ¿Qué función tienen los canales de sodio y potasio en el axón de la neurona?

    -Los canales de sodio permiten que los iones de sodio entren a la célula, haciendo que el interior se vuelva más positivo, mientras que los canales de potasio permiten que los iones de potasio salgan, ayudando a restaurar el potencial de membrana.

  • ¿Qué ocurre si el axón de una neurona es muy largo y no tiene la estructura adecuada?

    -Si el axón es muy largo y no tiene una estructura adecuada, como una capa aislante, la señal se disipará a lo largo del axón y puede no ser lo suficientemente fuerte para activar otras neuronas o generar una respuesta.

  • ¿Qué es la vaina de mielina y qué función cumple?

    -La vaina de mielina es un buen aislante que rodea el axón y ayuda a que la señal se propague más rápido, evitando la pérdida de energía durante la transmisión de la señal.

  • ¿Por qué es importante que haya nodos de Ranvier en el axón?

    -Los nodos de Ranvier permiten que la señal sea estimulada en puntos específicos del axón mediante la apertura de canales regulados por voltaje, lo que ayuda a regenerar y amplificar la señal a lo largo de su recorrido.

  • ¿Cómo se transmite la señal a lo largo de un axón mielinizado?

    -En un axón mielinizado, la señal viaja pasivamente a través de la propagación electro tónica en las áreas cubiertas por la mielina, y se estimula en los nodos de Ranvier donde los canales de iones permiten que la señal sea amplificada nuevamente.

  • ¿Qué es la conducción saltatoria y por qué se llama así?

    -La conducción saltatoria es el proceso en el cual la señal parece saltar de un nodo de Ranvier a otro a lo largo del axón. Se llama así porque 'saltare' en latín significa 'saltar'.

  • ¿Por qué la señal en un axón con vaina de mielina viaja más rápido?

    -La señal viaja más rápido en un axón con vaina de mielina porque la mielina actúa como un aislante, minimizando la pérdida de energía y permitiendo que la señal se desplace más eficientemente entre los nodos de Ranvier.

Outlines

00:00

🧠 Propagación de señales en las neuronas

Este párrafo explora cómo las señales se propagan a través de las neuronas, ya sea mediante potenciales electro tónicos, de acción o una combinación de ambos. Comienza describiendo cómo las dendritas reciben señales de entrada de otras neuronas o estímulos sensoriales. Explica que, al abrirse los canales de sodio debido a un estímulo, los iones positivos fluyen hacia el interior de la célula, generando un potencial electro tónico. Se analiza cómo, si el voltaje alcanza el umbral adecuado (menos 55 milivoltios), se activan los canales de iones, permitiendo la propagación del impulso a lo largo de la neurona, lo que puede llevar a la activación de otras células nerviosas.

05:02

⚡ La importancia del aislante en los axones

Este párrafo se enfoca en cómo se propagan las señales a lo largo del axón mediante la propagación electro tónica. Describe la importancia de un buen aislante, como la vaina de mielina, que rodea al axón para minimizar la pérdida de energía y asegurar que la corriente viaje de manera eficiente. También se menciona el problema de que, si el axón es muy largo, la señal podría disiparse, volviéndose demasiado débil para activar otras neuronas. Se introduce la idea de tener huecos en la vaina de mielina para re-estimular la señal y garantizar una transmisión efectiva en neuronas largas, como en el caso de los dinosaurios o los humanos.

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🔌 Conducción saltatoria en neuronas mielinizadas

Este párrafo explica la conducción saltatoria, un proceso que ocurre en neuronas mielinizadas. Describe cómo los nodos de Ranvier, ubicados en los espacios entre las vainas de mielina, permiten que la señal se re-estimule mediante canales regulados por voltaje. La señal viaja de manera pasiva entre los nodos y se vuelve a amplificar en cada uno de ellos, lo que permite que la señal se mantenga fuerte a lo largo del axón. El término 'conducción saltatoria' proviene del latín 'saltare', que significa 'saltar', y se usa porque la señal parece saltar de nodo en nodo, aunque en realidad está viajando pasivamente entre ellos y siendo reactivada en los nodos.

Mindmap

Keywords

💡Neuronas

Las neuronas son células del sistema nervioso que transmiten información a través de señales eléctricas. En el video, se describe cómo las neuronas tienen dendritas que reciben estímulos y cómo los potenciales electro tónico y de acción permiten la propagación de señales a lo largo del axón para activar otros impulsos.

💡Dendritas

Las dendritas son las extensiones ramificadas de las neuronas que reciben señales de otras células. En el video, se explica que las dendritas pueden ser estimuladas por señales de entrada sensorial o provenientes de otras neuronas, y que su activación inicia el flujo de iones positivos hacia el interior de la célula.

💡Axón

El axón es la parte de la neurona que transporta la señal eléctrica desde el cuerpo celular hasta las terminales axónicas. En el video, se menciona que el axón puede estar cubierto por mielina para aislarlo y permitir una transmisión más rápida de las señales, comparándolo con un cable cubierto de un buen aislante.

💡Potencial electro tónico

El potencial electro tónico es un cambio en el voltaje de la membrana celular que ocurre de manera local y no activa un potencial de acción. En el video, se discute cómo este tipo de potencial se propaga pasivamente a través de la neurona, pero puede no ser lo suficientemente fuerte para activar canales de iones dependientes del voltaje.

💡Potencial de acción

El potencial de acción es una señal eléctrica que se genera cuando la membrana de una neurona se despolariza lo suficiente para abrir canales de sodio regulados por voltaje. En el video, se explica cómo el potencial de acción permite la transmisión de señales a lo largo del axón, activando otras neuronas o células objetivo.

💡Canales regulados por voltaje

Estos son canales iónicos en la membrana neuronal que se abren o cierran en respuesta a cambios en el voltaje. En el video, se menciona que los canales de sodio y potasio regulados por voltaje permiten la entrada y salida de iones, lo que es crucial para la generación y propagación de los potenciales de acción.

💡Mielina

La mielina es una capa aislante que rodea algunos axones, permitiendo que las señales eléctricas se transmitan más rápido. En el video, se compara la mielina con un buen aislante en un cable eléctrico, ya que evita la pérdida de energía y asegura que la señal viaje de manera eficiente a lo largo del axón.

💡Nodos de Ranvier

Los nodos de Ranvier son los pequeños espacios entre las vainas de mielina a lo largo del axón, donde la membrana neuronal está expuesta. En el video, se explica que estos nodos permiten la regeneración de la señal mediante la activación de los potenciales de acción en intervalos, lo que asegura que la señal llegue intacta al final del axón.

💡Conducción saltatoria

La conducción saltatoria es el proceso por el cual la señal eléctrica 'salta' de un nodo de Ranvier a otro en un axón mielinizado. En el video, se explica que esta conducción aumenta la velocidad de la señal al combinar la propagación electro tónica con la estimulación periódica de potenciales de acción en los nodos.

💡Iones de sodio y potasio

Los iones de sodio y potasio son fundamentales para generar los cambios en el voltaje de la membrana durante los potenciales de acción. En el video, se menciona cómo los canales de sodio permiten la entrada de iones positivos, mientras que los canales de potasio permiten su salida, lo que mantiene el flujo de la señal eléctrica.

Highlights

La neurona puede propagar señales mediante potenciales electrótonicos y de acción.

Las dendritas permiten que una neurona sea estimulada por múltiples señales de entrada.

Un estímulo permite que iones positivos, como el sodio, entren en la neurona.

Se menciona la diferencia de potencial eléctrico en la neurona, donde el interior es más negativo que el exterior.

Se observa una cresta en el voltaje cuando las cargas positivas entran en la neurona.

Si el voltaje no alcanza el umbral de -55 mV, no se activan los canales de iones.

Los canales de sodio permiten que entren iones positivos, y los canales de potasio permiten que salgan.

La loma de la acción tiene múltiples canales de iones para activar el impulso a lo largo del axón.

El aislamiento del axón, como la vaina de mielina, permite una conducción más rápida de señales.

La vaina de mielina actúa como un aislante, permitiendo que las señales viajen con mínima pérdida de energía.

Los nodos de Ranvier, ubicados entre segmentos de mielina, permiten la estimulación de la señal.

Estos nodos tienen canales regulados por voltaje que activan los potenciales de acción.

La conducción saltatoria ocurre cuando la señal parece 'saltar' de nodo en nodo a lo largo del axón.

La señal se activa en cada nodo, facilitando una transmisión eficiente y continua.

Este mecanismo de conducción saltatoria asegura una rápida y efectiva transmisión de señales.

Transcripts

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ahora que ya sabemos cómo se puede

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propagar una señal a través de una

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neurona a través de potenciales electro

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tónicos y potenciales de acción y

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combinaciones de ambos

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pongámoslo todo junto mirando nuevamente

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la estructura de la neurona la anatomía

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de la neurona y pensar en por qué tiene

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esa anatomía y cómo puede funcionar todo

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ya hemos mencionado que las dendritas

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son donde la neurona puede ser

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estimulada por múltiples señales de

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entrada si estuviéramos en el cerebro

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estas dendritas podrían estar cerca de

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los finales de las terminales de los

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axones de otra neurona si fuéramos algún

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tipo de célula sensorial estas dendritas

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podrían ser estimuladas por algún tipo

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de señal de entrada sensorial

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pero digamos sólo como hipótesis que son

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estimuladas de alguna manera y ya que

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son estimuladas de alguna manera

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permite que iones positivos fluyan al

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interior de la neurona desde el exterior

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como sabemos hay una diferencia de

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potencial es más negativo el interior de

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la neurona que el exterior y entonces si

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un canal se abre debido a un estímulo

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eso permitirá que iones positivos fluyan

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al interior

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los iones positivos primarios de los que

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hemos hablado son los iones de sodio

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quizá esta es algún tipo de puerta de

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sodio que se abre debido al estímulo

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cuando eso sucede

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tendrás propagación electro tónica

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tendrás potencial electro tónico

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propagándose digamos que tenemos un

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voltímetro justo aquí en la loma de la

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acción es como una loma que guía a la

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acción de aquí lo que deberías de ver

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después de un periodo de tiempo es

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déjame dibujar

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digamos que esto es mi voltaje en mil

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volts a través de la membrana debería de

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decir una diferencia de voltaje esto

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representa el paso del tiempo digamos

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que el estímulo ocurre en el tiempo cero

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justo en el tiempo cero no lo hemos ni

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siquiera detectado con nuestro

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voltímetro aquí nuestro voltaje allí a

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través de la membrana está en equilibrio

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con menos 70.000 volts pero después de

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algo de tiempo este potencial electro

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tónico ha llegado a este punto porque

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todas estas cargas positivas se están

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intentando alejarse unas de otras y

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podrías ver una cresta en el voltaje en

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la diferencia de voltaje podría decir

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esto podría ir hacia arriba debería de

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verse parecido a esto eso por si mismo

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podríamos decir que no obtenemos una

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diferencia de voltaje en lo

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suficientemente baja o podríamos no

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haber

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el voltaje dentro de la membrana adentro

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de la célula lo suficientemente positivo

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para poder activar los canales de iones

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regulados por voltaje y entonces ya no

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pase nada quizá esto de aquí es menos

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55.000 volts y entonces eso es lo que

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tienes que obtener el voltaje límite la

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diferencia de voltaje el límite para

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poder activar los canales de iones que

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están ahí los canales de sodio dejan que

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fluya carga positiva al interior aquí

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están los canales de potasio que

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permiten a las cargas positivas fluir al

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exterior

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la loma de la acción tiene muchas de

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estas porque cuando son activadas pueden

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activar un impulso y después puede ir a

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través de todo el axón y quizá estimular

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otras cosas tal vez en el cerebro o en

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cualquier otro lugar donde puede estar

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conectada a esta neurona quizá ésta se

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estimula por sí misma y lo activa pero

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digamos que hay otro estímulo que sucede

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exactamente al mismo tiempo alrededor

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del mismo tiempo eso pasa y por sí misma

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eso podría causar un tipo similar de

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cresta por aquí o cuando sumas a las dos

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si ocurren al mismo tiempo son crestas

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que se combinan sus crestas combinadas

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son suficientes para activar los

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potenciales de acción de la loma o

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series de potenciales de acción en la

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loma y entonces realmente has activado

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la neurona y entonces ahora todo tipo de

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cargas positivas

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fluyen hacia el interior de la neurona

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y entonces únicamente a través de

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propagación electro tónica tendrás este

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potencial electro tónico propagado a lo

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largo del axón esta es la parte

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interesante porque puedes pensar un poco

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acerca de cuál es la mejor manera en la

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que una acción puede ser diseñado

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generalmente si estás intentando

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transferir una corriente lo mejor que

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puedes hacer es que lo que transferirá

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la corriente

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conduzca muy bien o podrías decir que

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tenga una

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si a baja resistencia pero quieres que

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esté rodeado por un aislante esta de

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aquí es una sección transversal quieres

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que esté rodeado por un aislante que

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tenga una alta

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y la razón es porque no quieres que el

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potencial fluya a través de tu membrana

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necesitas una red

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ya

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alta aquí si no tuvieras una alta

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resistencia alrededor de él entonces tu

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señal de hecho se transferiría tu

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corriente de hecho iría más despacio

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todo esto tiene que ver con la

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electrónica si solo tienes un montón de

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alambres de cobre en un lado y tienes

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algunos alambres de cobre que estaban

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rodeados por un excelente aislante con

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una resistencia muy buena por ejemplo

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plástico o algún tipo de caucho la

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corriente de hecho tendrá menos pérdida

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de energía por lo que viajará más rápido

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cuando está rodeada por un aislante y

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podrías decir de acuerdo lo mejor que

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podríamos hacer es rodear este acción

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entero con un buen aislante y en la

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mayor parte de eso es cierto está

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rodeado por un buen aislante eso es lo

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que la vaina de mielina

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digamos que queremos rodear todo esto

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con un solo grupo de células de schwann

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con una sola vaina de mielina grande que

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es un buen aislante no conduce bien la

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corriente esto de aquí es una gran vaina

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no una vaina y cuál es el problema con

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esto si este acción es muy largo si

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fueras un dinosaurio y este acción

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intentará ir a lo largo de todo tu

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cuello y tu cuello es de 25 pies de

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largo o incluso un ser humano de una

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altura razonable tendrá que tener una

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longitud de varios pies o quieres ir a

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través de una distancia razonable

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únicamente con la propagación electro

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tónica recuerda que tu señal se disipa

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tu señal será muy débil justo aquí

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tendrás una señal

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de bill

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en el otro lado podría incluso no ser lo

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suficientemente fuerte para hacer que

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algo interesante suceda estas terminales

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no serían lo suficientemente fuertes

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para incluso activar otras neuronas o

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hacer que otra cosa suceda en este otro

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extremo así que déjame decir de acuerdo

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bien porque no intentamos estimular la

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señal bueno de qué manera estimular una

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señal podrías decir

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ok me gusta tener esta vaina de mielina

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pero porque no ponemos huecos en la

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vaina de mielina de vez en cuando y

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porque no esos huecos le permiten a la

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membrana tener una interfaz con el

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exterior y en esas áreas podemos poner

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algunos canales regulados por voltaje

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que puedan activar potenciales realmente

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cuando se quiera esencialmente estimular

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la señal así es exactamente la anatomía

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típica de las neuronas en lugar de sólo

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una gran vaina de mielina aquí será

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déjame hacer unos huecos aquí déjame

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solo borrar esto

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esto con eso basta y entonces lo que

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podemos hacer es podemos hacer huecos

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justo aquí donde el axón donde la

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membrana por sí sola pueda tener una

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interfaz con sus alrededores y por

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supuesto sabemos que llamamos a esos

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espacios los nodos de ram bien déjame

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poner esos nodos aquí ponemos a esos

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espacios aquí en la vaina de mielina y

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este de aquí es un no

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run

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estos son los nodos de ramier y justo en

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esos pequeños nodos donde no hay vaina

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de mielina puedo poner estos canales

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regulados por voltaje para esencialmente

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estimular la señal si la señal debe de

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ir de manera electrónica por todo el

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largo de la acción sería muy débil se

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disipará mientras avanza a través de la

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acción pero podría ser lo

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suficientemente fuerte en este punto

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para poder activar estos canales

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regulados por voltaje para poder

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esencialmente estimular la señal otra

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vez para poder activar los potenciales

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de acción para poder estimular la señal

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y después de que la señal es estimulada

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se disipará y se disipará será

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estimulada justo aquí otra vez y luego

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se disipará se disipará y se disipará y

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luego se estimulará continuará

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disipándose y volverá a estimular se y

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entonces al tener esta combinación

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a la vaina de mielina quieres un

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aislante para poder mantener la

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transmisión de la corriente rápidamente

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para perder la menor cantidad de energía

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pero si necesitas estas áreas donde no

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hay vaina de mielina para poder

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estimular la señal para que los

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potenciales de acción sean activados y

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que la señal sigue siendo amplificada si

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quieres hablar de eso pregunta a un

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ingeniero eléctrico acerca de este tipo

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de conducción donde la señal solo sigue

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siendo estimulada

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y si bien es esto superficialmente

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pareciera como si las señales estuviera

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solo saltando se estimula aquí y luego

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se estimula aquí se estimula acá luego

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acá y luego acá a esto se le llama

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conducción salta toria

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duch

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acción

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sal

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uría

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y viene de la palabra en latín saltaré

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que significa brincar alrededor saltar

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alrededor y eso es porque se ve como si

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las señales estuviera saltando alrededor

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pero eso no es exactamente lo que está

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pasando la señal está viajando

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pasivamente a través se activa aquí en

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la loma de la acción luego viaja

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pasivamente a través de propagación

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electro tónica y luego es estimulada

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tiene la vaina de mielina alrededor para

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asegurar de que vaya lo más rápido

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posible porque tienes una pérdida de

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señal muy pequeña y luego es estimulada

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en los nodos de ramier porque activa

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estos canales regulados por voltaje otra

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vez los cuales activan el potencial de

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acción y luego la señal se estimula se

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disipa se estimula se disipa se estimula

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se disipa se estimula se disipa

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se estimula nuevamente y luego puede

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activar cualquier otra cosa que necesite

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activar

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