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Propagación del impulso (teoría de cable y conducción saltatoria)

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La propagacion del impulso nervioso a lo largo del axon se describe mediante la teoria de cable, que trata el axon como un circuito distribuido con resistencia axial interna, resistencia de membrana y capacitancia de membrana por unidad de longitud. La razon entre resistencia de membrana y resistencia axial define la constante de longitud (lambda), que determina cuanto se atenua espacialmente una senal pasiva, mientras que el producto de resistencia y capacitancia de membrana define la constante de tiempo (tau_m) heredada de E1. En fibras no mielinizadas la velocidad de conduccion escala aproximadamente con la raiz del diametro axonal, mientras que en fibras mielinizadas la conduccion es saltatoria (el impulso salta de nodo de Ranvier a nodo de Ranvier), lo que hace que la velocidad escale linealmente con el diametro y sea mucho mayor para un mismo calibre. El factor de seguridad de la conduccion compara la corriente disponible generada en un nodo activo con la corriente umbral necesaria para excitar el siguiente segmento, garantizando la propagacion fiable del potencial de accion descrito en E2.

ID:('ky', 1523)


Ecuación de cable

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$c_m\frac{\partial V_m}{\partial t}=\frac{1}{r_i}\frac{\partial^2V_m}{\partial x^2}-\frac{V_m}{r_m}+I_{ext}$

$I_{ext}$
Corriente externa por longitud
$A/m$
$c_m$
Capacitancia por longitud
$F/m$
$r_i$
Resistencia axial por longitud
$?/m$
$V_m$
Potencial de membrana
$V$
$x$
Posición axonal
$m$
$r_m$
Resistencia de membrana por longitud
$?·m$
$t$
Tiempo
$s$



ID:('gm', 13512)


Constante de longitud

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$\lambda=\sqrt{r_m/r_i}$

$r_i$
Resistencia axial por longitud
$?/m$
$lambda$
Constante de longitud
$m$
$r_m$
Resistencia de membrana por longitud
$?·m$



ID:('gm', 13513)


Constante de tiempo

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$\tau_m=r_mc_m$

$c_m$
Capacitancia por longitud
$F/m$
$r_m$
Resistencia de membrana por longitud
$?·m$
$ au_m$
Constante de tiempo
$s$



ID:('gm', 13514)


Decaimiento espacial

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$V_m(x)=V_{m0}e^{-|x|/\lambda}$

$V_m$
Potencial de membrana
$V$
$V_{m0}$
Potencial inicial/local
$V$
$lambda$
Constante de longitud
$m$
$x$
Posición axonal
$m$



ID:('gm', 13515)


Velocidad no mielinizada

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$\theta=k_1\sqrt d$

$\theta$
Velocidad no mielinizada
$m/s$
$d$
Diámetro axonal
$m$
$k_1$
Constante no mielinizada
$m¹?²/s$



ID:('gm', 13516)


Velocidad mielinizada

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$\theta_m=k_2d$

$k_2$
Constante mielinizada
$1/s$
$\theta_m$
Velocidad mielinizada
$m/s$
$d$
Diámetro axonal
$m$



ID:('gm', 13517)


Tiempo internodal

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$t_{node}=L_{node}/\theta_m$

$\theta_m$
Velocidad mielinizada
$m/s$
$L_{node}$
Distancia internodal
$m$
$t_{node}$
Tiempo internodal
$s$



ID:('gm', 13518)


Resistencia axial

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$r_i=\rho_i/[\pi(d/2)^2]$

$r_i$
Resistencia axial por longitud
$?/m$
$d$
Diámetro axonal
$m$
$\r ho_i$
Resistividad axial
$?·m$



ID:('gm', 13519)


Capacitancia lineal

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$c_m=C_m^{spec}\pi d$

$c_m$
Capacitancia por longitud
$F/m$
$C_m^{spec}$
Capacitancia específica
$F/m²$
$d$
Diámetro axonal
$m$



ID:('gm', 13520)


Factor de seguridad

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$SF=I_{disponible}/I_{umbral}$

$SF$
Factor de seguridad
$1$
$I_{disponible}$
Corriente disponible
$A$
$I_{umbral}$
Corriente umbral
$A$



ID:('gm', 13521)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile