1. LOS SERES VIVOS RESPONDEN A LOS ESTIMULOS DEL MEDIO:

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1 Guia de Contenidos Biología TERCEROS MEDIOS Tema: Sistema Nervioso Objetivos 1: - Identificar la organización general del sistema nervioso. - Conocer la anatomía de la neurona. - Determinar las propiedades del impulso nervioso. - Determinar la estructura de la sinapsis. - Comprender el funcionamiento de la sinapsis. Antes de comenzar ver los siguientes links: LOS SERES VIVOS RESPONDEN A LOS ESTIMULOS DEL MEDIO: Los factores abióticos del ambiente, como el aire, la luz y la temperatura, pueden cambiar en el transcurso del tiempo de forma rápida o lenta. Muchos de estos cambios representan estímulos frente a los cuales los organismos generan respuestas. Por ejemplo, una disminución en la intensidad luminosa puede afectar la tasa fotosintética de un vegetal, el cual responderá orientando sus hojas hacia donde exista mayor luminosidad. Los estímulos no solo provienen del ambiente externo, hay muchos estímulos que se generan en el medio interno de los seres vivos; como cambios en la presión arterial, en la temperatura corporal y en la composición química de la sangre. En consecuencia, los ambientes externo e interno generan diversos tipos de estímulos que son percibidos por los organismos, los cuales reaccionan frente a ellos. Esta capacidad de responder frente a estímulos (internos y externos) es fundamental en todos los seres vivos, pues contribuye con el desarrollo de sus procesos vitales. En los animales, esta función la cumple el sistema nervioso. En los vegetales, las hormonas son las que coordinan los procesos internos y las respuestas al ambiente externo. Por ejemplo, cambios en la cantidad de agua en el suelo pueden afectar el desarrollo de un vegetal, el cual responderá orientando sus raíces hacia donde exista mayor cantidad de agua disponible. Las hormonas, en general, requieren más tiempo que el sistema nervioso para producir sus efectos. 2. FUNCION DEL SISTEMA NERVIOSO Y SU RELACION CON EL SISTEMA ENDOCRINO: Para sobrevivir, los animales requieren mantener dentro de ciertos rangos las condiciones de su medio interno, como la temperatura y la presión de la sangre. También necesitan desarrollar comportamientos que les permitan obtener su alimento, defenderse de posibles depredadores y protegerse de las condiciones abióticas del ambiente (precipitaciones, calor, etc.). Estas y otras actividades importantes para su vida, dependen en gran medida de la eficacia con que los animales reaccionen a los estímulos internos y externos. Para que esta respuesta sea adecuada, el sistema nervioso cumple tres funciones básicas: sensitiva, integradora y motora. 1.- Sensitiva: Se refiere a que siente o detecta ciertos estímulos provenientes tanto del interior del organismo como del medio externo. 2.- Integradora: Se refiere a que analiza la información captada, proveniente de los estímulos, almacena algunos aspectos de ella y toma decisiones respecto de la acción a seguir

2 3.- Motora: Finalmente responde a los estímulos iniciando contracciones musculares o secreciones glandulares, lo cual constituye la función motora. En los animales más complejos, en cuanto a su fisiología y organización estructural, existen hormonas que participan en la regulación de procesos internos, como el control de la concentración de azúcar en la sangre, el crecimiento corporal, el desarrollo de caracteres sexuales secundarios, etc. Estas hormonas corresponden a sustancias químicas producidas por glándulas endocrinas (que forman parte del sistema endocrino), que son transportadas por la sangre a diferentes órganos y tejidos del organismo. En estos animales, tanto el sistema nervioso como el sistema endocrino coordinan las respuestas del organismo frente a estímulos internos y externos. Por lo tanto. Todos los sistemas de órganos de nuestro cuerpo se encuentran interconectados por los sistemas integradores. Estos tienen bajo su responsabilidad la regulación, el control y coordinación de todas las funciones orgánicas. Esta integración funcional, está dada principalmente por dos sistemas altamente complejos. El sistema Endocrino y el sistema Nervioso, estos sistemas integran y controlan las numerosas funciones que capacitan a un animal para regular su ambiente interno y reaccionar y enfrentar al ambiente externo, es decir la estabilidad relativa del medio ambiente interno, proceso conocido como homeostasis. La supervivencia de todos los animales, incluso un pequeño gusano depende de la percepción del medio ambiente (interno y externo) y de su respuesta a los cambios de manera apropiada, es decir son y somos organismos irritables, entendiéndose como irritabilidad a la capacidad de detectar y responder a los estímulos del medio interno como externo. 3.- TEJIDO NERVIOSO: El tejido nervioso está compuesto por dos tipos principales de células. Las neuronas, también conocidas como células nerviosas, son las unidades funcionales del sistema nervioso. Reciben información sensorial, transportan la información a un centro de integración como en encéfalo y conducen señales desde éste hasta las estructuras efectoras tales como las glándulas y músculos. Las otras células que componen el tejido nervioso, son las neuroglias, o también llamadas células gliales que tienen como principal función respaldar a las células suministrando soporte y nutrición a las neuronas

3 3.1.- Neuronas: Las células nerviosas o neuronas son células de morfología y tamaño variable, que cuentan con un cuerpo o soma y prolongaciones de longitudes variables. Algunas neuronas tienen forma de estrella, otras son fusiformes o esféricas. El soma neuronal contiene el núcleo y los organelos que mantienen la célula. El núcleo suele ser grande y presenta en general cromatina laxa, un nucléolo muy prominente y citoplasma perinuclear abundante. Los organélos son las características de una célula sintetizadora de proteínas: cuantioso retículo endoplásmico rugoso, ribosomas libres y también mitocondrias, Golgi prominente, lisosomas, microtúbulos, neurofilamentos (filamentos intermedios que captan las sales de metales pesados de la tinción por impregnación metálica), vesículas de transporte e inclusiones. El retículo endoplásmico rugoso y los ribosomas aparecen al microscopio como pequeñas granulaciones, los corpúsculos de Nissl, que se tiñen intensamente con los colorantes básicos (hematoxilina) y metacromáticos (azul de toluidina). Las numerosas prolongaciones citoplasmáticas que surgen desde el soma se clasifican en: Dendritas, numerosas proyecciones ramificadas cortas que nacen alrededor del soma y transmiten impulsos desde la periferia hacia el soma neuronal. No están mielinizadas. Axón, una proyección única, larga y recta, que emerge de un cono citoplasmático o cono axónico y cuya función es la de transmitir los impulsos desde el soma hacia la sinapsis. En el extremo final del axón se hallan los terminales sinápticos representados por una serie de cortas ramificaciones finales que constituyen el teledendrón. En el recorrido, un axón puede emitir una ramificación perpendicular al eje principal. Fig. 2.- Estructura general de una neurona multipolar ( ) Los corpúsculos de Nissl se extienden dentro de las dendritas, pero no dentro del axón. Por lo tanto, dado que ambos tipos de prolongaciones no se distinguen morfológicamente, la región del cono axónico que carece de estos organélos es útil para determinar la ubicación del axón tanto con el microscopio óptico como con el electrónico. Las sustancias necesarias en el axón se sintetizan, como ya se mencionó, en el soma neuronal y luego, son transportadas hacia el teledendrón. Para ello, las neuronas cuentan con un sistema de transporte axónico: un mecanismo bidireccional por el cual circulan vesículas llenas o vacías a lo largo de los microtúbulos y los neurofilamentos desde el soma al teledendrón y viceversa. Fig. 3.- Partes específicas de una neurona - 3 -

4 Existen diferentes tipos de neuronas: Las neuronas que tienen aspecto estrellado son denominadas multipolares. Algunas células tienen una sola ramificación dendrítica y otra axonal: son las neuronas bipolares con un soma esférico pequeño. Las células pseudomonopolares son similares a las bipolares, solo que la rotación de la dendrita y el axón las hace confluir en un solo cono axónico desde donde emergen hacia un lado el axón y hacia el otro, la dendrita. Otras neuronas son de morfología especial, como por ejemplo las células de Purkinje del cerebelo o células en candelabro, con un soma piriforme y numerosas dendritas dirigidas hacia la superficie cerebelosa. Otras neuronas se denominan piramidales, moleculares, fusiformes, granulares, etc. Según la función, las neuronas pueden ser: Fig. 4.- Tipos de neuronas Motoras, son las neuronas multipolares que reciben la información como impulsos que ingresan desde diversas regiones por las dendritas y aún el soma y emiten la información hacia las glándulas, músculos y otros efectores por vía del axón que constituyen así, una fibra eferente. Sensitivas, se ubican en el sistema nervioso periférico (SNP), a nivel de los ganglios raquídeos y emiten una proyección larga con todo el aspecto de un axón. Este axón es en realidad una vía aferente, que trae hacia el ganglio información proveniente de la periferia (receptores ubicados en los órganos de los sentidos, fibras desnudas en los epitelios, etc.). La información corresponde a sensaciones de dolor, temperatura, tacto y presión entre otras. Del ganglio, la proyección corta ingresa a la médula espinal o al encéfalo en donde se produce la elaboración de la respuesta a través de una neurona motora. Las neuronas sensitivas son morfológicamente seudomonopolares. Otras neuronas ubicadas en las redes sensitivas se presentan en el SNC y son resolutivas en cuanto a que reciben la información, la procesan y determinan la vía de salida. Estas neuronas se encuentran en grupos o asociaciones denominadas núcleos grises, ubicados por debajo de la corteza cerebral, en el diencéfalo o en la base del cerebro y cerebelo. Interneuronas, o neuronas internunciales, son neuronas pequeñas bipolares ubicadas en medio de una red neuronal, tal como si fueran estaciones de relevo de una vía. Se las encuentra en todo el sistema nervioso central (SNC) comunicando neuronas sensitivas y motoras

5 4.2.- Neuroglías: Las neuroglias o células gliales, superan en número a las neuronas, existen varios tipos: a) Astrocitos: Son células que proporcionan nutrientes a las neuronas, producen una hormona conocida como factor de crecimiento, rodean completamente a las neuronas. Las que rodean al soma neuronal (en la sustancia gris) se denominan astrocitos protoplasmáticos y las que se ocupan de los procesos dendríticos y axonales (en la sustancia blanca) son los astrocitos fibrosos, los astrocitos tienen prolongaciones cuyos extremos se expanden para formar pies terminales que cubren grandes porciones de la superficie externa del vaso o de la membrana del axón. De esta forma, el tejido se asegura de que antes de que llegue cualquier elemento (bueno o malo) a una neurona, atraviese una célula glial. Los astrocitos se encargan también de eliminar los restos de neurotransmisores secretados en la sinapsis o de sus metabolitos y de mantener el microambiente de las neuronas. b) Oligodendrocito o oligodendroglía: Son células encargadas de formar vainas protectoras para los axones que circulan por el neurópilo, enroscándose o permitiendo que los axones se autoenvuelvan en cavéolas dentro de los oligodendrocitos o en sus proyecciones radiales. Estas células son por lo tanto las encargadas de formar la vaina de mielina a los axones que transcurren por el SNC. c) Microglía: Son células pequeñas con muchas prolongaciones que permanecen en el estroma nervioso sin ejercer funciones hasta que se desarrolla algún proceso infeccioso o inflamatorio. En esos casos, la microglía se activa y comienza a actuar por medio de la fagocitosis, tal como lo haría un monocito al transformarse en macrófago (glóbulo blanco encargado de la protección inmunológica). En esta situación, la microglía activada no suele ser demasiado selectiva, por lo que algunas células sanas pueden ser eliminadas por estar en el área lesionada y perjudicar de ésta manera la sobrevivencia del tejido. d) Epitelio ependimario: Un grupo especial de la glía está formado por el epitelio neural que rodea todas las cavidades internas del SNC: el epitelio ependimario. Está constituído por células cúbicas con una superficie apical cubierta de microvellosidades y cilios, el epitelio ependimario se encarga de la producción del líquido céfalo-raquídeo filtrado desde los vasos sanguíneos. Las células ependimarias modificadas y los capilares asociados forman en conjunto los llamados plexos coroideos. e) Neuroglias del Sistema Nervioso Periférico: Las neuroglias de SNP, está constituídas por las células satélites, que rodean los somas neuronales en los ganglios nerviosos y las células de Schwann que se ocupan de los axones que integran los nervios. Las células de Schwann serían las equivalentes de la oligodendroglía, pero en este caso son verdaderas especialistas, altamente desarrolladas, ya que rodean pequeños tramos de un axón y comienzan a enroscarse a su alrededor, hasta que el citoplasma de la célula de Schwann queda sumamente apretado ( exprimido ) y desaparece. Como cada membrana es una bicapa lipídica, la doble membrana es, en realidad, una serie de cuatro capas lipídicas, que rodea a un tramo del axón llamado internodo. La estructura lipídica se conoce como mielina y termina en cada nodo (o nódulo de Ranvier)con la capa más interna de la célula de Schwann. Cada internodo axonal corresponde a una célula de Schwann que a su vez está totalmente rodeada por una membrana basal. En la región del nodo de Ranvier, el axón se ensancha (de ahí el nombre) y - 5 -

6 una pequeña porción de su membrana, con las bombas de iones se expone al medio, con el fin de realizar los cambios del potencial de membrana. No siempre las células de Schwann elaboran mielina alrededor de los axones; efectivamente, los nervios amielínicos son aquellos en los que los axones están incluidos en cavéolas de la célula de Schwann. Las células satélites constituyen una capa de células cúbicas que envuelven a los somas neuronales en los ganglios. De esta manera, contribuyen a establecer y mantener un microambiente controlado alrededor del soma, proveyendo aislamiento eléctrico, así como una vía para el intercambio metabólico. Funcionalmente, es análoga a la célula de Schwann, pero no forma vainas de mielina. Fig. 5.- Mielinización del axón producto de las células de Schwann 5.- Impulso nervioso Potencial en reposo: La distribución diferencial de las cargas a los lados de la membrana determina que la neurona esté polarizada eléctricamente, estado que se conoce como potencial de reposo. Es decir, cuando el medio extracelular posee carga positiva, en comparación con el medio intracelular, que posee carga negativa, el potencial de membrana está en reposo. Cómo se explica que cuando la neurona está en reposo presenta una diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la célula? A continuación se presenta un esquema de potencial de reposo. Durante el potencial de reposo de la membrana, existe mayor concentración de iones K+ y proteínas cargadas negativamente en el lado interno de la membrana y mayor concentración de iones Na+ y Ca+2 en el lado externo. La membrana es permeable al potasio (K+) porque posee canales de potasio siempre abiertos, por lo tanto, estos iones tienden a salir. En el interior se acumulan proteínas cargadas negativamente. El sodio (Na+) tiende a entrar, sin embargo los canales abiertos durante el potencial de reposo son muy pocos. El potencial de reposo se mantiene ya que existe una proteína de membrana llamada bomba de sodio/potasio que transporta ( devuelve ) iones Na+ hacia el exterior y K+ hacia el interior celular

7 Fig. 6.- Potencial en Reposo Potencial de acción: El potencial de acción es un cambio rápido en la polaridad a través de una parte de una membrana axónica a medida que ocurre un impulso nervioso. El potencial de acción se vale de dos tipos de canales iónicos de compuerta en la membrana del axón. En la membrana axónica, un canal iónico de compuerta permite el paso de sodio (Na+) a través de la membrana, mientras que por el otro canal es el potasio (K+) el elemento que pasa a la misma. En contraste con los canales iónicos que no son de compuerta, los cuales constantemente permiten que los iones crucen la membrana, los canales iónicos de compuerta se abren y cierran como respuesta a un estimulo al igual que una señal desde otra neurona. El potencial de acción se genera solamente después de la aparición de un valor umbral. El umbral es el cambio mínimo en polaridad a través de la membrana axónica que se requiere para generar un potencial de acción. Durante una despolarización, el interior de una neurona se hace positivo debido a la súbita entrada de iones de sodio. Si ocurre despolarización de umbral, se abren muchos mas canales de sodio, y el potencial de acción se inicia. A medida que los iones de sodio se mueven rápidamente a través de la membrana hacia el interior del axón, el potencial de acción se invierte desde -65mV (aprox.) hasta +40mV (aprox.). Esta inversión de la polaridad provoca que los canales de sodio se cierren y los canales de potasio se abran. Los iones de potasio se trasladan entonces desde el interior del axón Fig. 7.- Potencial de acción

8 hacia el exterior. A medida que los iones de potasio salen, el potencial de acción cambia de +40mV (aprox.) hasta -65mV (Aprox.). En otras palabras, ocurre una repolarización. Un potencial de acción toma únicamente dos milisegundos. A fin de visualizar tan rápidas fluctuaciones en voltajes a través de la membrana axónica, los investigadores grafican los cambios de voltaje con respecto al tiempo. (Ver figura 7) Propagación de Potenciales de acción: Un estimulo ocasiona el inicio del potencial de acción. En el laboratorio, se usan corrientes eléctricas para regenerar un impulso nervioso. En el cuerpo humano, los impulsos nerviosos se dan como respuestas a toda clase de estímulos. Por ejemplo, un estimulo podría consistir en algo que apretara su brazo, activando por tanto receptores sensoriales en la piel. Si un axón está desmielinizado, el potencial de acción en un lugar estimula una parte adyacente de la membrana axónica para producirlo. En las fibras mielinizadas, el potencial de acción en un nodo de neurofibras (conjunto de axones) provoca otro más en el nodo siguiente. En este tipo de conducción, denominada conducción saltatoria, es mucho más rápido que de cualquier otra formas. En axones delgados, desmielinizados, el potencial de acción viaja aproximadamente a 1.0 m/s, mientras que en axones gruesos y mielinizados, la velocidad es de más de 100 m/s. En ambos casos, los potenciales de acción son autopropagables; cada potencial de acción genera al siguiente a lo largo de la longitud de un axón. La conducción de un impulso nervioso (potencial de acción) es un evento de todo o nada ; es decir, una fibra conduce un impulso nervioso o no lo hace. La intensidad de un mensaje se determina por cuantos impulsos nerviosos son generados dentro de un lapso de tiempo dado. Una fibra puede conducir una multitud de impulsos nerviosos porque solamente un pequeño número de iones se intercambia en cada impulso. Tan pronto como un impulso ha pasado por cada porción sucesiva de una fibra, experimenta un breve periodo refractario durante el cual es incapaz de conducir al siguiente. Esto asegura una sola dirección del impulso. Durante un periodo refractario, las compuertas de sodio no pueden abrirse

9 Ver los siguientes Links: Potencial de membrana (potencial en reposo) Potencial de acción: Potencial de acción: (cliquear detalles) Potencial de acción Propagación del impulso Sinapsis Todo axón se ramifica en muchas terminaciones finas, cada una concluye en un pequeño abultamiento, denominado terminal del axón. Cada terminal está situado muy cerca de la dendrita (o cuerpo celular) de otra neurona. Esta región de estrecha proximidad se conoce como Sinapsis. En una sinapsis la membrana de la primera neurona se denomina la membrana presináptica, mientras que a la membrana de la siguiente neurona se le llama membrana postsináptica. La pequeña brecha o espacio entre las neuronas se conoce como espacio sináptico o hendidura sináptica. Las neuronas se comunican a través de una señal eléctrica que fluye desde los receptores neuronales, habitualmente las dendritas y el soma, hasta el terminal presináptico, el cual establece un punto de comunicación con la neurona siguiente. De acuerdo al mecanismo de propagación del impulso nervioso, existen dos tipos de sinapsis; la sinapsis eléctrica y la sinapsis química. a) Sinapsis eléctrica: En la sinapsis eléctrica el impulso nervioso fluye directamente desde la neurona presináptica hasta la postsináptica, a través de canales proteicos de unión íntima o conexones. La despolarización de la neurona presináptica provoca la apertura de los canales iónicos de la membrana de la neurona postsináptica, generando un potencial de acción. La transmisión rápida del impulso nervioso permite respuestas inmediatas, prácticamente instantáneas, como por ejemplo, el movimiento de la cola del cangrejo de mar para escapar de situaciones peligrosas. Las sinapsis eléctricas son bidireccionales, ya que pueden transmitir una despolarización tanto desde la neurona presináptica a la postsináptica, como en sentido contrario. b) Sinapsis química A diferencia de la sinapsis eléctrica, en la sinapsis química no existe una unión íntima entre las neuronas: más bien hay un espacio que separa la neurona presináptica de la neurona postsináptica. A continuación se describen los principales acontecimientos involucrados en la sinapsis química. 1. El impulso nervioso de la neurona alcanza el terminal presináptico (o botón sináptico) y la onda de despolarización provoca una apertura de canales de Ca Los iones Ca+2 pasan al interior de la zona terminal, desencadenando una exocitosis de las vesículas sinápticas que contienen sustancias químicas denominadas neurotransmisores. 3. Los neurotransmisores son liberados al espacio sináptico

10 4. En la membrana postsináptica existen moléculas proteicas que actúan como receptores específicos para determinados neurotransmisores. La unión neurotransmisor-receptor produce la apertura de canalesiónicos en la membrana postsináptica, lo cual genera potenciales postsinápticos que pueden tener un efecto excitador o inhibidor. 5. Si la unión neurotransmisor-receptor desencadena la apertura de ciertos canales iónicos, principalmente de aquellos que determinan la entrada de Na+ y la salida de K+, se produce un potencial postsináptico excitador. 6. Si la unión neurotransmisor-receptor desencadena la apertura de ciertos canales iónicos, principalmente de aquellos que posibilitan la entrada de Cl o la salida de K+, se produce un potencial postsináptico inhibidor. Ver los siguientes links: Potencial inhibidor postsináptico: (PIPS) El potencial postsináptico con efecto inhibidor es generado por una hiperpolarización en la membrana postsináptica, es decir, se hace más negativo el interior de la neurona que cuando está en reposo, por lo cual resulta más difícil de lo habitual generar un impulso nervioso. Estos e debe principalmente a la apertura de canales iónicos para el Cl- (ion cloro), el cual tiende a entrar hacia la neurona postsináptica haciendo más negativo su interior. También se puede acentuar la polarización en la membrana postsináptica debido a la apertura de canales para el K+, ion que comienza a salir de la neurona. De todas maneras, este cambio de permeabilidad es de corta duración y las condiciones de reposo se restauran nuevamente

11 5.6.- Potencial excitador postsináptico: El potencial postsináptico excitador se produce por una despolarización parcial transitoria en un área muy pequeña de la membrana postsináptica. Un solo potencial excitador generalmente no inicia un impulso nervioso. Sin embargo, las despolarizaciones producidas por cada botón sináptico tienen un efecto sumatorio, con lo cual se puede despolarizar el total de la membrana postsináptica, generando así un impulso nervioso. La unión neurotransmisor-receptor en la membrana postsináptica (1) desencadena la apertura de ciertos canales iónicos principalmente de aquellos que determinan la entrada de Na+ (2), lo que produce la despolarización de la membrana postsináptica. Una vez que los neurotransmisores han cumplido su función, se desprenden de los receptores hacia el espacio sináptico, desde donde deben ser eliminados para el normal funcionamiento de la sinapsis. Esto se realiza mediante la degradación por parte de enzimas específicas (3) o a través de la recaptación (4), por parte de la neurona presináptica que los liberó, a través de sustancias transportadoras llamadas transportadores de neurotransmisores Respuestas excitatoria o inhibitoria en la neurona postsináptica: Las neuronas poseen las mismas estructuras generales; soma, axón, dendritas y botón sináptico. Además, la propagación del impulso nervioso se produce por los procesos de despolarización y repolarización ya analizados. En el caso de la sinapsis química, las neuronas se comunican entre sí a través de neurotransmisores liberados por la neurona presináptica captados por receptores de membrana ubicados en la neurona postsináptica. Si las estructuras que participan en las sinapsis, así como los procesos, son similares, de qué depende la respuesta excitatoria o inhibitoria en la neurona postsináptica? El efecto excitador o inhibidor de la neurona postsináptica depende de las propiedades químicas del receptor. Por ejemplo, la acetilcolinaes un neurotransmisor que puede excitar algunas neuronas postsinápticas e inhibir otras, dependiendo del receptor al que se una Tipos de sinapsis De acuerdo con el mecanismo de propagación del impulso nervioso entre las neuronas, se puede distinguir la sinapsis eléctrica (a través de conexones) y la sinapsis química (mediante neurotransmisores). Sin embargo, de acuerdo a la región de las neuronas que establecen el contacto sináptico, se reconocen tres tipos de sinapsis: axosomática, axodendrítica y axoaxónica. En la denominación de los tipos de sinapsis, hay un acuerdo en que la región presináptica se escribe primero y luego la región postsináptica

12 6.- ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO HUMANOS Para su mejor estudio, el sistema nervioso humano se divide en sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP), en general el sistema nervioso está compuesto por el encéfalo, la médula espinal y los nervios. DIVISIÓN SEGÚN ASPECTOS ANATOMICOS: A.- Sistema Nervioso Central (SNC): Conformado por la médula espinal y una porción ántero-espinal que corresponde al encéfalo (cerebro, cerebelo, tronco encefálico (protuberancia anular, bulbo raquídeo y mesencéfalo). El encéfalo y la médula espinal están contenidos y resguardados respectivamente, en la cavidad craneana y el conducto vertebral, es decir, el encéfalo se encuentra alojado en el cráneo y la médula espinal está dentro de la columna vertebral. Las funciones que cumple este sistema están relacionadas con el análisis de la información sensitiva, almacenando aspectos de ella y ordenando ciertas acciones a seguir. Para llevar a cabo estas funciones generales, las diferentes estructuras del SNC cumplen otras más particulares, las cuales serán descritas posteriormente. A continuación se presentan las principales estructuras del SNC

13 A.1.- Estructuras del sistema nervioso central y sus funciones: A continuación se señalan las principales estructuras del SNC y sus funciones más importantes: Cerebro. Posee áreas que interpretan los impulsos sensitivos. Las áreas motoras controlan los movimientos musculares voluntarios y las áreas de asociación intervienen en procesos más complejos como la memoria, las emociones, el razonamiento y las capacidades intelectuales. El cerebro está formado por masas de tejido convoluto y denso dividas en dos mitades (los hemisferios cerebrales derecho e izquierdo) que están conectadas en el centro por fibras nerviosas conocidas como el cuerpo calloso. El cerebro a su vez se divide en cuatro lóbulos: el frontal, el parietal, el occipital y el temporal. - El lóbulo frontal controla la actividad motora aprendida, como la articulación del lenguaje, el estado de ánimo, el pensamiento y la planificación del futuro. En la mayoría de las personas, el lóbulo frontal izquierdo controla el centro del lenguaje. - El lóbulo parietal interpreta las sensaciones que recibe del resto del cuerpo y controla el movimiento corporal. - Los lóbulos temporales participan en la memoria y las emociones, que permiten la identificación de personas y objetos, procesan y recuerdan sucesos pasados e inician la comunicación o las acciones. - El lóbulo occipital interpreta la visión. Tanto el cerebro como la médula espinal están envueltos por tres membranas (las meninges), que son: - La piamadre (la más interna de las tres membranas que constituyen las meninges), que está adherida a la superficie del cerebro y de la médula espinal. - La aracnoides, fina y semejante a una tela de araña, es la membrana meníngea central que sirve de canal para el líquido cefalorraquídeo. - La duramadre es la membrana más externa y resistente. El cerebro y sus meninges están contenidos en una estructura ósea resistente y protectora, el cráneo. El líquido cefalorraquídeo proporciona protección adicional, bañando la superficie del cerebro entre las meninges y llenando los espacios intracerebrales (ventrículos), además de amortiguar las sacudidas repentinas o lesiones menores que puedan afectar al cerebro. Barrera hemato-encefálica: Además de las neuronas y de la neuroglía, tanto en el SNC como en el SNP hay un abundante componente vascular. Los vasos sanguíneos están separados del tejido nervioso por las membranas basales y una cantidad variable de tejido conectivo. La barrera hemato-encefálica es una barrera física que impide la llegada directa de productos desde la sangre hacia las neuronas y se constituye a partir de 1) los pequeños pies (en las prolongaciones) de los astrocitos, 2) el epitelio ependimario y 3) la pared de los vasos sanguíneos capilares que llegan al SN sostenidos por la piamadre. Estos capilares tienen endotelio no fenestrado y membranas basales continuas como corresponde a los capilares continuos. Las funciones del cerebro: El cerebro es el órgano con mayor masa del encéfalo. Sus funciones son múltiples y muy complejas. En determinadas áreas del cerebro se llevan a cabo procesos muy importantes, por ejemplo, las áreas sensitivas primarias reciben la información proveniente de los receptores sensoriales y conducen impulsos a las áreas de asociación donde se interpreta esta información. Las áreas de asociación también se conectan con áreas motoras, que controlan la contracción muscular voluntaria, sobre todo en aquellos músculos que realizan movimientos complejos y delicados. La memoria y el aprendizaje son dos procesos que se desarrollan gracias al cerebro. El aprendizaje es el proceso mediante el cual se adquieren conocimientos sobre diferentes aspectos. La memoria es la retención de

14 dicho conocimiento y su recuperación para utilizarlo en algún contexto determinado. Muchas especies de animales tienen ambas capacidades, sin embargo, estas alcanzan su máximo desarrollo en la especie humana. El lenguaje es otro proceso en el cual está involucrado el cerebro. En el proceso de traducir palabras (habladas o escritas) en pensamientos, existen, en nuestro cerebro, áreas sensoriales y áreas de asociación relacionadas con el lenguaje. Para traducir los pensamientos al habla se requiere, además, la intervención de un área motora. Cerebelo: Controla las contracciones musculares esqueléticas que son necesarias para la coordinación, la postura, el equilibrio y la ejecución de movimientos precisos. Tronco encefálico: Región del encéfalo compuesta por el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo. Bulbo raquídeo: En él se encuentran el centro cardiovascular que controla la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco, además del diámetro de los vasos sanguíneos y el centro respiratorio. Protuberancia anular o puente: En ella se encuentran las áreas neumotáxica y apnéusica. La primera limita la duración de la inspiración y facilita la espiración, y la segunda prolonga la inspiración, inhibiendo la espiración. Mesencéfalo: Posee centros reflejos para los movimientos de los ojos, cabeza y cuello, en respuesta a estímulos visuales, y para los movimientos de la cabeza, en respuesta a estímulos auditivos. Diencéfalo: Contiene el tálamo y el hipotálamo, es un centro coordinador principal del cerebro. Tálamo: A esta estructura llega información sensorial, que permite apreciar sensaciones como el dolor, la temperatura y la presión. Al tálamo llega la información antes de pasar a la corteza cerebral. Hipotálamo: Es uno de los órganos reguladores más importantes de la homeostasis. Contribuye a la regulación de la contracción del músculo liso (como el del tubo digestivo) y cardíaco; y de la secreción de muchas glándulas. Regula la temperatura corporal. En él se encuentra el centro del apetito, responsable de la sensación de hambre y el centro de la sed. Contribuye a mantener los estados de vigilia y los patrones de sueño. Médula espinal. Contiene circuitos neuronales (formados por neuronas) que intervienen en algunas de las respuestas más rápidas y automáticas del organismo ante determinados estímulos. Por lo tanto, es el centro en el que se procesan los reflejos medulares. Además, a través de ella se conducen los impulsos nerviosos sensitivos que se dirigen hasta el encéfalo y los impulsos nerviosos motores que se propagan desde el encéfalo hasta los efectores. Ver los siguientes links: urona/neurona.html ESP_brain.html (Ingresar a cerebro humano)

15 B.- Sistema Nervioso Periférico (SNP): Se compone por todos los nervios y ganglios que quedan en el exterior del sistema nervioso central. Compuesto por: 1) Nervios craneales, raquídeos y periféricos que conducen impulsos desde el SNC (nervios eferentes o motores) y hacia éste (nervios aferentes o sensitivos). 2) Conjuntos de cuerpos neuronales fuera del SNC llamados ganglios 3) Terminaciones nerviosas especializadas (tanto motoras como sensitivas). Ver el siguiente link: DIVISION SEGÚN ASPECTOS FUNCIONALES: (se profundizara en la próxima guía) A.- Sistema Nervioso Somático (SNS): (del griego soma, cuerpo) que consiste en los cuerpos neuronales del SNC y el SNP, que proveen inervación motora y sensitiva a todo el organismo excepto a las vísceras, el músculo liso y las glándulas. B.- Sistema Nervioso Autónomo (SNA) o vegetativo: formados por las partes autónomas del SNC y el SNP. Provee información eferente motora involuntaria al músculo liso, al sistema de conducción del corazón y a las glándulas. También provee inervación aferente sensitiva desde las vísceras (dolor y reflejo autónomo). El SNA se subclasifica en una división Simpática y una división Parasimpática. Existe una tercera división según algunos autores que comprende al SN Entérico. Resumen: