Los Nodos de Ranvier fueron descubiertos por el médico, patólogo, histólogo y anatomista francés Louis-Antoine Ranvier cuando observó las partes más fundamentales de nuestro sistema nervioso, las neuronas. Al observar los espacios entre las vainas de mielina a lo largo de los axones de las neuronas, se propuso descubrir sus funciones para ayudar a la transmisión neuronal.
La función principal de los Nodos de Ranvier es acelerar la transmisión de impulsos neuronales en los nervios. Dentro de esta función primaria, las subfunciones de los Nodos de Ranvier incluyen el mantenimiento y corrección del potencial de acción impulsivo que mantiene una conducción saltatoria eficiente.
Los Nodos de Ranvier no sólo corrigen y reparan las ondas transmitidas a través de las fibras neuronales, sino que también aumentan potencialmente el potencial de acción estándar del valle de la onda y su posterior corriente eléctrica estándar. Los canales de sodio dependientes de presión, enormemente presentes, que se encuentran dentro de los nodos de Ranvier, pueden contribuir a aumentar la velocidad de la corriente eléctrica.
La función principal de los nodos de Ranvier
La primera función de los Nodos de Ranvier es acelerar la transmisión de impulsos neuronales a lo largo del axón de algunos nervios. El axón es la fibra nerviosa entre la célula nerviosa y las dendritas y las terminales del axón.
La vaina de mielina cubre el axón, que comprende capas concéntricas de lípidos, incluido colesterol, cantidades variables de fosfolípidos y cerebrósidos, separados por finas capas de proteínas. La vaina protege al axón de átomos y moléculas cargados positivamente externos al axón. La vaina de mielina ofrece aislamiento eléctrico de alta resistencia y baja capacitancia.
La vaina de mielina es como la capa de un cable eléctrico, excepto que tiene espacios equidistantes a lo largo del axón. Estos los espacios miden 1 µm y a veces se les conoce como brechas de mielina, pero son más conocidos como los Nodos de Ranvier. Las células de Schwann mantienen los iones de sodio presentes en los nodos de Ranvier en su lugar, de modo que la despolarización solo se producirá en los nodos de Ranvier.
¿Cómo aceleran los impulsos eléctricos los nodos de Ranvier?
Los Nodos de Ranvier actúan como trampolines en miniatura de carga a lo largo del axón, haciendo que el impulso eléctrico se despolarice momentáneamente y «salte» de un nodo a otro, alcanzando una velocidad de transmisión de hasta 120 metros por segundoque es aproximadamente diez veces más rápido que las fibras nerviosas no mielinizadas.
La forma de saltar como medio de propagación. los potenciales de acción a lo largo del axón mielinizado para aumentar su velocidad de conducción se llama conducción saltatoria.
La conducción saltatoria también conserva la energía del axón ya que la despolarización ocurre sólo en los nodos de Ranvier. Como resultado, los iones se mueven 100 veces menos que los de las fibras nerviosas amielínicas. La energía conservada en este proceso permite restablecer diferencias de iones (incluidos sodio, cloruro y potasio) a través de las membranas.
Este vídeo explica cómo los Nodos de Ranvier aceleran los impulsos eléctricos a lo largo del axón.
¿Por qué los impulsos eléctricos deberían transmitirse rápidamente?
El interior de un axón está cargado negativamente, mientras que el exterior del axón está cargado positivamente. Sin la vaina de mielina, habría una despolarización constante del impulso debido al intercambio de iones entre el interior y el exterior del axón. Como resultado, esta despolarización provocaría que el impulso se desacelere.
Es importante tener una mayor velocidad de transmisión para un tiempo de reacción más rápido. Cuando experimentas una sensación potencialmente peligrosa, el mensaje se envía a través del sistema nervioso al cerebro, que decide cómo responder físicamente. En otras palabras, cuanto más rápido trabajen sus nervios para transmitir el mensaje de peligro, más rápido podrá alejarse del peligro.
Considere este escenario: mete la mano en un horno para coger un plato. Tu dedo toca la parrilla y rápidamente retiras la mano sin coger el plato. Tienes una pequeña marca de quemadura en el dedo, pero podría haber sido peor si la hubieras dejado ahí por más tiempo.
Subfunción de los nodos de Ranvier: mantenimiento de iones
Los nodos de Ranvier tienen canales de sodio dependientes de voltaje aumentados, lo que permite el intercambio de ciertos iones. El sodio y el cloruro son ejemplos de tales iones. Estos iones son necesarios para formar un potencial de acción, que es la inversión de la polarización eléctrica de la membrana neural que puede iniciar o ser parte del salto (o una excitación de onda) que viaja a lo largo del axón.
En cada nodo, el potencial de acción es propagado por el Nodo de Ranvier, que se regenera, permitiéndole saltar al siguiente Nodo de Ranvier, donde se regenera nuevamente. La activación constante del potencial de acción le permite viajar rápidamente a lo largo del axón por conducción saltatoria.
El beneficio de la conducción saltatoria es que Se consume mucha menos energía debido a una menor despolarización.. Como resultado, la membrana de Schwann y los nodos de Ranvier pueden regenerarse restableciendo sus equilibrios iónicos de sodio, cloruro y potasio a través de las membranas.
La vaina de mielina está protegida por una fina capa de células llamadas células de Schwann, una membrana que protege a la neurona de los impulsos eléctricos externos. Los canales de los nódulos de Ranvier son los únicos lugares a lo largo del axón donde puede ocurrir la despolarización. Las células de Schwann bloquean el movimiento de los iones a lo largo del axón, manteniéndolos en los nodos.
Cuando hay una degeneración de la vaina de mielina (llamada desmielinización), los potenciales de acción circulan como bucles de corriente entre los nodos de Ranvier en lugar de saltar a lo largo del axón por conducción saltatoria. La transmisión de potenciales de acción se ralentiza y hay una disminución del tiempo de reacción.
Subfunción de los nodos de Ranvier: control de los parámetros de impulso
Los impulsos que llegan a la célula nerviosa se reparan y regulan a medida que avanzan de un nodo a otro. Los nodos de Ranvier ayudan a regular estos impulsos, pero algunas variables pueden afectar la velocidad de la conducción saltatoria. Las siguientes son algunas de las variaciones en los Nodos de Ranvier que pueden influir en los parámetros de la velocidad de los impulsos:
- La longitud del entrenudo entre los nodos de Ranvier en un axón,
- La diferencia en el tamaño de los Nodos de Ranvier,
- La cantidad de líquido liberado en el Nodo de Ranvier,
- El tipo de nervio (p. ej., óptico, corteza, etc.),
- El número de envolturas de mielina.
- Conductancia de iones de sodio y potasio, y
- Conductancia de la vaina de mielina.
¿En qué nervios encontrará funcionando los nodos de Ranvier?
No todos los nervios contienen nódulos de Ranvier ya que no todos los nervios están mielinizados. Los nervios que contienen vainas de mielina se pueden encontrar en el sistema nervioso central. Esto incluye los nervios del cerebro, la médula espinal y otros nervios sensoriales como los nervios ópticos.
Como hemos leído, las fibras nerviosas mielinizadas cuentan con Nodos de Ranvier para acelerar la conducción de los impulsos mediante la Conducción Saltatoria. A nivel de supervivencia, se requiere una mayor conducción de los impulsos cuando sentimos un peligro para reaccionar en consecuencia y minimizar nuestras posibilidades de resultar heridos.
Las fibras nerviosas se pueden clasificar en tres grupos:
- Fibras nerviosas del grupo A.que están fuertemente mielinizados,
- Fibras nerviosas del grupo Bque están moderadamente mielinizados, y
- Fibras nerviosas del grupo C están desmielinizados.
Las fibras nerviosas del grupo C no contendrán nódulos de Ranvier debido a la falta de una vaina de mielina que rodee el axón.
Fibras nerviosas del grupo A
Las fibras nerviosas del grupo A están muy mielinizadas. y ofrecen una conducción más rápida de impulsos eléctricos para un tiempo de reacción más rápido. Se pueden encontrar en las vías motoras y sensoriales. Si se detecta peligro, normalmente se requiere una reacción motora rápida.
Fibras nerviosas A-alfa entregar información sobre propiocepción o sentido muscular. Fibras nerviosas A-beta entregar información sobre el tacto. Fibras nerviosas A-delta Transmitir información sobre el dolor y la temperatura.
Fibras nerviosas del grupo B
Las fibras nerviosas del grupo B son fibras axónicas pequeñas y están sólo moderadamente mielinizadas. No conducen impulsos a una velocidad tan alta. Las fibras nerviosas del grupo B se pueden encontrar en los nervios viscerales, incluido el nervio vago.
La siguiente tabla compara la velocidad de conductividad entre las fibras nerviosas del Grupo A y del Grupo B.
Tipo de fibraSubtipoVelocidad de conductancia (m/s)AAα70-120Aβ30-70Aγ15-30Aδ12-30B 3-15
Cómo mantener el funcionamiento óptimo de los nodos de Ranvier
Para mantener el funcionamiento óptimo de los nodos de Ranvier y que su tiempo de reacción sea el mejor, es necesario mantener una mielinización saludable y comprender los principios eléctricos del funcionamiento saludable de los nodos de Ranvier. ¿Pero cómo haces eso?
Selfhacked recomienda las siguientes formas de cuidar la mielina y, por tanto, los Nodos de Ranvier sanos de tu cuerpo:
- Tome buenas decisiones de estilo de vida
- Incluye los alimentos adecuados en tu dieta.
- Comprueba tus niveles hormonales
Tome buenas decisiones de estilo de vida
Las opciones de estilo de vida que pueden promover la salud de la mielina incluyen dormir lo suficiente, hacer ejercicio regularmente, socializar, exponerse a situaciones nuevas y aprender habilidades nuevas y complejas.
Dormir
Dormir se ha asociado durante mucho tiempo con la regeneración del cuerpo, incluida la mayor expresión del gen que codifica la mielinización. El sueño también intensifica la cantidad de células precursoras de oligodendrocitos (OPC) dentro del cuerpo, lo que puede ayudar a aumentar la formación de mielina.
Ejercicio
Las investigaciones han indicado que ejercicio Parece aumentar la función mitocondrial, lo que puede aumentar la producción de mielina. El ejercicio también es útil en la reparación de la mielina después de una lesión o en personas con Alzheimer.
Socialización y exposición a nuevas experiencias.
Investigaciones limitadas han indicado una correlación entre el efecto de socialización y exposición a nuevas experiencias sobre el desarrollo de la mielina. Es especialmente evidente en los cerebros de bebés expuestos a ambientes enriquecidos, donde el lóbulo frontal y la cápsula interna de sus cerebros vieron el aumento de la estructura de la materia blanca, es decir, el crecimiento de mielina.
Lo contrario también ocurre con los niños gravemente abandonados, con una reducción del 17% en el área del cuerpo calloso. La tasa de conducción saltatoria en niños gravemente descuidados sería mucho más lenta debido a la falta de mielina y a la alteración de los nódulos de Ranvier. Esto significa que su tiempo de reacción se retrasaría, lo que provocaría mayores retrasos en el desarrollo.
Aprender una habilidad compleja
Cuando aprendes cosas nuevas y habilidades complejas, construyes vías neuronales y aumentas la materia blanca que constituye la vaina grasa de mielina. Aprender a tocar un instrumento musical es un ejemplo de una habilidad compleja, y el crecimiento de la materia blanca es proporcional al número de horas dedicadas a aprender la habilidad.
Cuando toma buenas decisiones de estilo de vida como las mencionadas anteriormente, mejorará el funcionamiento de sus Nodos de Ranvier, manteniendo y aumentando así la conducción saltatoria en sus fibras nerviosas del Grupo A y del Grupo B.
Incluya los alimentos adecuados en su dieta
Puedes incluir en tu dieta ciertos alimentos, vitaminas y minerales que favorecerán el crecimiento de la mielina y el desarrollo de los Nodos de Ranvier en tus fibras nerviosas. Algunos alimentos, vitaminas y minerales que beneficiarán esta causa incluyen:
- Biotina Activa enzimas que son necesarias en la producción de energía y la síntesis de mielina.
- Colesterol Es esencial para la mielina pero no debe tomarse en exceso.
- colina mejora la reparación de mielina.
- Pescado (DHA) Ayuda a las fibras nerviosas de tu cerebro.
- folato (Vitamina B9) para las fibras nerviosas del cerebro.
- Hierro es importante para la función celular; la falta de hierro provoca desmielinización.
- Lecitina Es una parte integral de la mielina.
- Ácido pantoténico (Vitamina B5) favorece la síntesis de ácidos grasos.
- fosfatidilserina es necesario para la salud de las membranas de las células nerviosas y la mielina.
- tiamina (Vitamina B1). La falta de tiamina es…