El
sistema nervioso es uno de los centros de integración y control principales del
cuerpo. El otro es el sistema endócrino. En los seres humanos, el sistema
nervioso sirve para llevar a cabo tres funciones amplias: sensorial, integrativa y motora. Primero, se sienten ciertos
cambios en el cuerpo y en el ambiente externo; esto es la función sensorial.
Segundo, se interpretan los cambios, esta es la función integrativa. Tercera,
responde a la interpretación por medio de la acción inicial en forma de
contracciones musculares o secciones glandulares; esto es, su función motora.
A
través de la sensación, la integración y la respuesta, el sistema nervioso
representa el medio más rápido del cuerpo para mantener la homeostasis. Sus
reacciones de respuesta secundaria, y el llevar a cabo los impulsos nerviosos
pueden de manera normal hacer los ajustes necesarios para mantener el
funcionamiento del cuerpo de manera eficiente. El sistema nervioso comparte el
mantenimiento de la homeostasis con el sistema endócrino u hormonal.
HISTOLOGIA
A
pesar de la compleja organización del sistema nervioso, sólo consiste de dos
tipos principales de células: neuronas y neuroglia. Las neuronas son células
especializadas para la conducción del impulso nervioso y para todas las
funciones especiales atribuidas al sistema nervioso: pensamiento, actividad de
control de músculos, regulación de las glándulas. La neuroglia sirve como un
soporte especial y componente protector
del sistema nervioso.
Neuroglia
Realizan
las funciones de soporte y protección. Por lo general son más pequeñas que las
neuronas y en mayor número. Muchas de las células forman una red de soporte
alrededor de las células nerviosas o una cubierta de ciertas estructuras en el
cerebro y la médula espinal. Otras unen al tejido nervioso con las estructuras
de soporte y una de las neuronas con los vasos sanguíneos. Pocos tipos de
células gliares sirven también para funciones especializadas. Por ejemplo,
algunas producen una cubierta de fosfolípidos, denominada vaina de mielina,
alrededor de las fibras nerviosas en el sistema nervioso central, el cual
aumenta la velocidad de conducción del impulso nervioso y aisla las fibras.
Ciertas células gliares son fagocíticas, protegen al sistema de la enfermedad
por medio de la fagocitosis de los microbios invasores. L a neurogía es de
interés clínico debido a que es una fuente común de tumores (gliomas) del
sistema nervioso.
Neuronas
Son
responsables de la conducción de impulsos nerviosos de una parte del cuerpo a
otra. Constituyen la información básica y las unidades de procesamiento del
sistema nervioso..
La
mayor parte de las neuronas consiste de tres porciones distintas: 1) cuerpo
celular, 2) dendritas y 3) axón (fig. 1). Las dendritas son altamente
ramificadas, constituyen unas gruesas extensiones de citoplasma del cuerpo
celular. Una neurona tiene diversas dendritas principales. Su función es
conducir los impulsos nerviosos hacia el cuerpo celular. El axón, por lo
general es largo y delgado altamente especializado y que conduce los impulsos
nerviosos alejándolos del cuerpo celular hacia otra neurona o parte de tejido
muscular o glandular. Los axones varían en longitud desde pocos milímetros en
el cerebro hasta un metro o más entre los de la médula espinal y los dedos de los
pies (Principios de anatomía y fisiología, Gerard Tortora).
Fig. 1. Neurona y sus partes.
La sinapsis
Es
la unión entre los extremos
del axón de una neurona y las dendritas del cuerpo celular de otra, esta forma
una terminal presináptica, que es la fibra que conduce el impulso hacia la
sinapsis, en tanto que la fibra que lo recibe es la postsináptica. Las
terminaciones de los axones presinápticos forman los botones terminales de la
neurona, los cuales tienen unos pequeños sacos que almacena determinadas
sustancias químicas llamadas neurotransmisores, encargados de apoyar la
transferencia de señales a través del espacio o canal presináptico, generalmente es la
acetilcolina. La sinapsis es esencial para la homeostasis debido a su capacidad
para transmitir cierto impulso e inhibir otros (ver figura 1).
Además, la mayor parte de los padecimientos cerebrales y
muchos trastornos psiquiátricos resultan de una alteración en la comunicación
sináptica. La sinapsis también son sitios de acción para muchos fármacos que
afectan al cerebro, incluyendo las sustancias terapéuticas y adictivas.
Transmisión
del impulso nervioso
Se
considera al impulso nervioso, la forma más rápida del cuerpo de controlar y
mantener la homeostasis. La transmisión del impulso nervioso es una onda
de naturaleza electroquímica, la membrana de las neuronas, como la de cualquier
otra célula esta polarizada, es decir hay un reparto desigual de cargas
eléctricas entre el interior y exterior de la célula, esto crea una diferencia
de potencial siendo positivo el exterior, por los iones de sodio (Na) y
negativo el interior por las moléculas de proteína donde está el potasio (K) , por lo tanto se genera una
corriente eléctrica, cuando se recibe el estímulo, debido a que en el interior
tiene proteínas que permiten que a través de un canal se intercambie el sodio y
el potasio, esto es porque las proteínas
que son de carga negativa lo que provoca una permeabilidad.
+ Na +
Na + Na
+ Na + Na + Na
----------------------------------------------- Esquematización de la
distribución de cargas eléctricas en la
-- --
interior -- --
-- membrana de
una neurona en reposo.
+ K + K K
K K K
+ K + K K
K K K Membranas celulares
del axón
_
_ _ _ _
_
-----------------------------------------------
+ Na +
Na + Na + Na + Na +
Na
exterior
Una
neurona está en reposo cuando no ha recibido estímulos y sus carga eléctricas
positivas están fuera del axón y las negativas dentro. Además dentro de la
célula hay potasio (K) y fuera de
esta sodio (Na) y cloro (Cl) con lo que se crea la bomba
de Na y K realizando la parte química del impulso nervioso, por lo tanto se dice que la membrana de la
neurona está en reposo o polarizada, a este estado se le llama
potencial de reposo de la membrana.
Cuando
se recibe un estímulo en la neurona sensitiva o aferente, la membrana de la
neurona cambia de súbito y se vuelve permeable a los iones sodio, que se difunde hacia el interior de la neurona, y la carga
del interior se vuelve positiva y el exterior negativo, por la salida de
iones de
potasio se dice que esta despolarizada y a este mecanismo se le
conoce como potencial de acción y esto es el impulso nervioso, el
cual se desplaza al interior de la neurona en dirección de izquierda a derecha.
A
medida que el impulso nervioso avanza los puntos de la membrana que fueron
despolarizados vuelven a su estado normal, el sodio al exterior y el potasio al
interior, es decir las cargas negativas al interior y las positivas al exterior
a este proceso se le llama repolarización,
así la neurona recupera su polarización.
El cambio de carga constituye el impulso
neuronal también llamado potencial de acción y continua a lo largo del axón
haciéndolo más rápido por ser saltatorio gracias a los estrangulamientos del
axón, llamados nódulos de Ranvier.
Al final del axón se encuentran los
botones presinápticos terminales de la neurona, los cuales tienen unos pequeños
sacos que almacenan determinadas sustancias químicas llamadas
neurotransmisores, encargados de apoyar la transferencia de señales a través
del espacio o canal, al llegar el impulso nervioso estos neurotransmisores se
liberan al espacio sináptico para estimular a la siguiente neurona y así se
continúe la transmisión del impulso a lo largo de la siguiente neurona y así
sucesivamente cuantas neuronas sean necesarias para hacer el “relevo” en la
transmisión del impulso nervioso. La sinapsis es esencial para la homeostasis
debido a su capacidad para transmitir cierto impulso e inhibir otros
Principales
neurotransmisores
Existen
2 tipos de Neurotransmisión, que son:
1.-
Transmisión excitatoria.- Es aquella que puede disminuir el potencial de
membrana
postsináptica de la neurona, y así generar un nuevo impulso a través de la sinapsis.
2.-
Transmisión inhibitoria.- Es
aquella que inhibe la formación del impulso nervioso en
una sinapsis.
A continuación se mencionan algunos de los más importantes
neurotransmisores y su función:
Acetilcolina:
Estimula la contracción de los músculos voluntarios y contribuye a la memoria.
Regula el ciclo sueño – vigilia, se sintetiza a partir de colina, los venenos
poderosos bloquean su producción.
Dopamina: Actúa
en las vías centrales, regula el sistema motor, su falta causa mal de
Parkinson. Se sintetiza a partir del
precursor L-Dopa que es un fármaco utilizado como droga.
Histamina:
Participa en las respuestas inmunológicas, la utiliza el hipotálamo en la
sinapsis. Se sintetiza a partir del aminoácido histidina, su falta provoca alergias.
Noradrenalina: Actúa
en el sistema nervioso autónomo, en situaciones de peligro (prepara el cuerpo
para la lucha o la huida), elevando la presión sanguínea, la respiración, pone
alerta los sentidos. Estimula las emociones y mejora el estado de ánimo.
Adrenalina
o epinefrina: Actúa incrementando la presión sanguínea
debido a la estimulación cardiaca y a la constricción de los vasos sanguíneos
periféricos.
Serotonina: Compuesto derivado del triptófano que funciona
como vasoconstrictor, actúa en la neurotransmisión. Calma las emociones. Al
mezclarse con alguna droga produce euforia y sube la presión sanguínea.
Ácido gama butírico (gaba). Transmisor inhibidor. Disminuye la actividad
de la neurona.
EL
ARCO REFLEJO
Es la unión de 2 o más neuronas, que se da entre
sensitivas, de asociación y motoras. Es una respuesta automática frente a un
estímulo y puede ser condicional o innato, está integrado por una neurona
sensitiva con vía aferente (va hacia la médula espinal), llevando el impulso
nervioso hasta el sistema nervioso central donde se realiza la sinapsis, ésta
neurona de asociación se comunica con la neurona motora que lleva a la acción
eferente (sale de la médula espinal) con la respuesta hacia los efectores.
El
arco reflejo solo se puede llevar a cabo en animales cordados, pues se requiere
de la médula espinal, donde se encuentran las neuronas sinápticas, también
conocidas como de asociación o Interneuronales. Son ejemplos de arco reflejo: el sorbo de chocolate hirviendo y el contacto con
la plancha caliente.
Completa el siguiente
texto con las palabras que se encuentran en el rectángulo.
Condicionados Estímulo Inconscientes Innatos Involuntarios médula espinal
|
Los actos reflejos son
actos _______________ e _______________, llevados a cabo por neuronas de la
________________ o de algún ganglio. A
veces estos se dan asociados a algún ____________ externo, como sucede cuando
producimos saliva al oler la comida, recibiendo entonces de arcos reflejos
_____________. Los arcos reflejos se pueden adquirir a lo largo de la vida,
según se necesiten, o se puede nacer con ellos, recibiendo entonces el nombre
de arcos reflejos ____________.
Señala cuáles de los
siguientes actos son voluntarios y cuáles involuntarios (reflejos).
Producir saliva
|
Arco reflejo
|
Orinar
|
|
Acelerar el latido cardíaco
|
|
Un bebé que succiona
|
|
Comer
|
|
Montar en bicicleta
|
|
Quitar la mano si te pinchas
|
|
Asir un libro
|
|
Figura: Arco reflejo, tomado de George
H. Fried Pág. 295.
¿Cuál
es la respuesta al estímulo del golpe
del martillo:______________________________
Instrucciones: ilumina de rojo la vía de conducción del
estímulo y de verde la vía de conducción de la respuesta.
En vertebrados e invertebrados, los
cuerpos de las células nerviosas frecuentemente se encuentran agrupados en ganglios si se encuentran a nivel de
sistema nervioso periférico y núcleos
si están en el sistema nervioso central. Los axones que constituyen las fibras
nerviosas también se agrupan formando haces; se llaman tractos cuando están en el sistema nervioso central y nervios cuando están en el sistema
nervioso periférico. En los vertebrados el sistema nervioso ha evolucionado de
una cadena ganglionar a un órgano encargado de organizar y procesar la
información que recibe de su cuerpo y el medio, Sistema Cerebro Espinal.
El sistema nervioso de los vertebrados
tiene subdivisiones que pueden ser distinguidas por criterios anatómicos y
fisiológicos. Las principales
subdivisiones son el Sistema
nervioso central (SNC), formado por el Encéfalo y la Médula espinal, y el Sistema
nervioso periférico (SNP).
Las vías sensoriales y motoras que llevan información hacia y desde el sistema nervioso
central. Las vías motoras se dividen a su vez en sistema nervioso somático, con control
voluntario sobre el músculo esquelético, y en el sistema nervioso autónomo, que controla en forma
inconsciente al músculo liso, al cardiaco y a las glándulas. El sistema
autónomo a su vez se subdivide en sistema nervioso Simpático y parasimpático.
Sistema
nervioso central (SNC)
El
sistema nervioso central esta formado
principalmente por el encéfalo y la médula espinal, los cuales están protegidos
por tres membranas de tejido conjuntivo llamadas meninges (piamadre, la
aracnoides y la duramadre) estas impiden que agentes tóxicos o infecciosos
penetren en este, el encéfalo se divide en
tres partes: cerebro, tronco y cerebelo.
Encéfalo es la parte más voluminosa del SNC.
Se encuentra ocupando el espacio de la caja craneana y se integra con el
Diencéfalo, tallo cerebral, cerebro y cerebelo.
El cerebelo es un órgano que se sitúa por debajo del cerebro entre sus
funciones esta la de coordinar la marcha y el equilibrio dinámico.
EL cerebro
es el órgano más grande del encéfalo, dirige todas las funciones, desde
las más sencillas hasta las más complejas como la inteligencia, el criterio, el
aprendizaje etc.
La medula espinal tiene un cordón nervioso que nace del
tronco del encéfalo, de ésta salen las raíces nerviosas, que se unen entre sí
para formar los nervios periféricos, en ella se realiza el arco reflejo y nace
el sistema nervioso periférico y de este sistema los nervios autónomos.
Diencéfalo está en la parte superior del tallo
cerebral; está formado por el tálamo y el hipotálamo.
Tálamo integra toda la información sensorial
menos la olfativa. Regula las emociones, es la parte nerviosa que da conciencia
de lo placentero y lo no placentero, como el dolor, temperatura y presión.
Hipotálamo esta debajo del tálamo, controla la
homeostasis interna (mantiene constantes las condiciones internas del
organismo) como el euforia, agresividad y la regulación del sueño.
Tallo cerebral comprende el bulbo raquídeo, la
protuberancia de Varolio, que trasmite impulsos dentro de las partes del
encéfalo de estas a la medula espinal y el mesencéfalo. El extremo inferior del
tallo es la medula espinal.
Bulbo raquídeo o médula oblonga, cuya función es Regular el latido y
la frecuencia cardiaca. Ajustar el ritmo de la respiración y el control de la
deglución. Ajusta el calibre de los vasos sanguíneos.
Observa en la figura la ubicación
anatómica de las principales estructuras que forman al encéfalo.
Observa la manera cómo los sentidos se reciben en diferentes zonas del cerebro.
Cerebros de los vertebrados
Observa el tamaño y la forma
de cada uno de los cerebros y los hemisferios.
Figura: Diferentes tipos de cerebro de
los vertebrados.
Sistema
Nervioso Autónomo
El
sistema nervioso autónomo está formado por nervios periféricos que regulan el
movimiento respiratorio, el latido cardiaco, la secreción glandular, la
contracción muscular entre otras unciones.
El
sistema nervioso autónomo se divide en
dos sistemas el simpático y parasimpático, el sistema nervioso
autónomo está íntimamente relacionado con el sistema nervioso central y por influencias
de hormonas producidas por el sistema
endocrino.
El
sistema nervioso simpático tiene
como función preparar al organismo para enfrentar situaciones de tensión:
provoca incremento en la velocidad de los latidos cardiacos y dilatación de los
vasos sanguíneos, sube el nivel de glucosa en la sangre, etc. Y actúa en combinación
con las glándulas adrenales o suprarrenales que secretan adrenalina, controla los nervios de la región toracicolumbar.
El
sistema nervioso parasimpático actúa
en forma antagónica (contraria) al sistema simpático, porque su principal
función es mantener la homeostasis del
organismo, mantener estable sus condiciones, disminuye la frecuencia cardiaca,
baja el nivel de glucosa en la sangre etc. Este sistema se localiza en el encéfalo y en el nacimiento de la
medula.
Mapa conceptual de los
principales órganos del encéfalo humano y sus funciones
