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Ley del todo o nada: qué es y por qué es importante en neurología

Dentro de la fisiología existen diferentes reglas que se cumplen siempre y que nos ayudan a comprender más fácilmente el funcionamiento del organismo.

Una de las más famosas en relación a la actividad eléctrica de nuestro cuerpo es la que se conoce como ley del todo o nada. Vamos a explorar las peculiaridades de esta norma y sus implicaciones.

Qué es la ley del todo o nada y cómo describe la activación neuronal

Cuando hablamos de la transmisión eléctrica entre neuronas, y de neuronas a fibras musculares, siempre nos referimos a los potenciales de acción como esa pequeña corriente que transmite la información de célula a célula. En esta transmisión eléctrica del potencial de acción pueden ocurrir dos cosas: que se dé por completo en toda la célula, o que no se dé, pero nunca se dará en parte. Esto es lo que se conoce como el principio o la ley del todo o nada.

Por lo tanto, la corriente eléctrica recorrerá toda la neurona, desde las dendritas que lo reciben, hasta el final de su axón, que en algunos casos puede llegar a medir incluso metros. La otra opción, según la ley del todo o nada, es que dicha corriente eléctrica no se transmita en absoluto, puesto que el potencial de acción no haya sido lo suficientemente intenso como para pasar desde la neurona anterior a esta. No existe un término medio para la distribución eléctrica neuronal.

Aquí entraría en juego el llamado umbral de excitabilidad, y es que para transmitir el impulso nervioso se necesita una cantidad de corriente determinada en cada caso (dependerá de las condiciones concretas de cada caso, pues no es siempre un número fijo). En caso de no alcanzar dicho umbral de excitabilidad, se cumpliría la ley del todo o nada y el impulso eléctrico no sería transmitido a la célula anexa, terminando por lo tanto en ese momento el recorrido de los electrones.

Otra característica de la ley del todo o nada es que, si se alcanza el umbral de excitabilidad y por lo tanto sí que se transmite el potencial de acción, lo hará recorriendo toda la neurona con una intensidad constante, sin que haya fluctuaciones. De ahí que, u ocurre como un todo, manteniendo toda su fuerza, o bien no ocurre, sin que existan otras posibilidades.

Patologías asociadas: epilepsia

Hemos visto que la ley de todo o nada explica uno de los fundamentos de la actividad eléctrica de nuestro cerebro. El problema es cuando por diversas cuestiones, ya sea una enfermedad orgánica, un traumatismo, un tumor o el efecto de un efecto externo, entre otros motivos, nos generan un desequilibrio en el funcionamiento de los circuitos eléctricos neuronales.

Sería el caso, por ejemplo, de la epilepsia, una enfermedad neurológica que puede generar diferentes síntomas tanto a nivel psicológico como físico, a partir de convulsiones que vienen desencadenadas por esos desequilibrios eléctricos que mencionábamos en diferentes zonas del cerebro.

Al existir esta patología y regirse el movimiento eléctrico entre neuronas por la ley del todo o nada, se generan potenciales de acción de intensidad más alta de lo normal en determinadas áreas cerebrales, que excitan la membrana celular de la siguiente neurona y por lo tanto transmiten la corriente, llegando contraer fibras musculares y provocando los espasmos, cuando en otras circunstancias esos potenciales de acción no hubieran sido tan elevados y por lo tanto no hubieran provocado toda esta sintomatología.

Para corregir esta patología existen diferentes métodos que se han demostrado efectivos, siendo uno de los más comunes el uso de farmacología, con los llamados medicamentos antiepilépticos. Hay 8 tipos diferentes, muchos de ellos enfocados al control de la transmisión de diversos neurotransmisores que estarían entrando en conflicto con la actividad eléctrica del cerebro.

Pero los que nos interesan, de cara a la relación con la ley del todo o nada, serían aquellos otros que están diseñados para controlar los impulsos eléctricos neuronales. En ese sentido encontramos, por ejemplo, aquellos compuestos cuyo efecto es bloquear los canales de sodio (responsables de la transmisión eléctrica) de acción repetitiva. Algunos de los fármacos de este tipo más conocidos son la oxcarbazepina, la carbamazepina o la fenitoína, entre otros.

Otra de las vías farmacológicas que se utilizan para atajar este problema es la intentar bloquear otros lugares de la transmisión eléctrica, como pueden ser los canales de calcio de tipo T, N o L. Igualmente encontramos otros cuya misión es la de lograr modular la actividad de la corriente h, aquella que es activada por una hiperpolarización. Todos ellos funcionan en la línea de conseguir corregir la actividad eléctrica, regida por la ley del todo o nada.

Críticas al concepto desde el ámbito científico

Aunque cuando hablamos de la ley del todo o nada lo hacemos desde la seguridad de que es un mecanismo que funciona en la totalidad de los casos sin dejar ninguna opción al azar (¡por algo es una ley!), existen algunos estudios que, si bien no critican que el concepto está equivocado, porque no se puede afirmar tal cosa, sí que intentan dar una visión más completa, con ciertas pinceladas que modificarían la definición original.

Es el caso del estudio de Barco et al., de 2014, realizado en la Universidad de Manizales de Colombia. Para estos autores, el concepto de ley del todo o nada está explicado de forma, en parte, contradictoria, o al menos no de la manera más adecuada. Y para hacer tal afirmación basan su estudio en el proceso electrostático que se genera en los canales de sodio que son activados por los potenciales de acción.

Los autores de este estudio explican detenidamente todo el procedimiento implicado en el potencial de acción y cómo se produce un desequilibrio eléctrico en la membrana al alcanzar una cierta intensidad, que arrastra ciertos iones hacia dentro del citoplasma y desencadena la transmisión de la electricidad por toda la célula. Hasta aquí se trata de un proceso observable en el que cabe poca discusión.

Donde ellos quieren llegar es que en el uso de la fórmula verbal, ley del todo o nada, se está atribuyendo (siempre según los autores) una especie de capacidad de decisión por la cual, según las condiciones propias de esa célula en concreto, puede llegar a excitarse o no con el potencial de acción, y en cambio esta es una cuestión que obedece a unas reglas superiores, concretamente las propias de los mecanismos eléctricos subyacentes a todo este proceso.

También critican que se le llame ley del todo o nada, en cuanto a que la parte de “nada” es un concepto no relevante que no está aportando información alguna, puesto que no se trata de un fenómeno que ocurra en su máxima medida o en su mínima (nada, en este caso), sino que se trata de una cuestión que, o bien ocurre, o bien no ocurre.

Aunque parte de la discusión está centrada en cuestiones léxicas, a lo que los autores le dan mayor importancia es a su preocupación por la aparente falta de importancia que, según ellos, se le da a los mecanismos tanto de las moléculas como de la transmisión de la electricidad, dentro del concepto de la ley del todo o nada.

Hay que decir que, aunque exista dicho estudio respecto a esta cuestión, lo cierto es que la fórmula de ley del todo o nada no ha sido motivo de conflicto más allá de este punto, pues es una cuestión estudiada y aceptada globalmente que, salvo estas contadas excepciones, se considera que no da lugar a ningún tipo de confusión y que sintetiza en muy pocas palabras el concepto tan claro que pretende expresar, por lo que estaríamos hablando de críticas muy aisladas y por lo tanto no significativas.

En conclusión

Hemos estudiado en profundidad cuáles son las claves para entender los procesos que se desatan durante la transmisión de la electricidad entre una neurona y la contigua (y entre otros tipos de células, como son las musculares) y la importancia de entender la ley del todo o nada para conocer cómo se abren los canales (los de sodio y potasio, los más habituales) para este movimiento de iones de diferente carga que desencadena el paso eléctrico entre célula y célula, siempre y cuando se haya alcanzado el voltaje necesario para ello.

Es fundamental conocer esta regla y todas aquellas similares para tener claro uno de los mecanismos más básicos del funcionamiento del sistema nervioso, y la ley del todo o nada es sin duda una de las más elementales, por lo que, si queremos entender lo que ocurre en nuestro cerebro, hemos de tenerla muy clara.

Referencias bibliográficas:

  • Barco, J., Duque, J.E., Barco, J.A. (2014). Principio del todo o nada: ¿un concepto mal interpretado o un dogma equivocado? Archivos de Medicina (Col).
  • Solís, H., López-Hernández, E., Cortés-Gasca D. (2008). La excitabilidad neuronal y los canales de potasio. Archivos de Neurociencias.
  • Suárez R.E. (1994). Umbrales: contribución al estudio de la excitación y la propagación de la actividad eléctrica en los tejidos biológicos estimulados por electrodos externos. Montevideo. Universidad de la República.