Las que exigen respuestas rápidas: locomoción, situaciones de peligro, etc.

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1 UNIDAD 10: EL SISTEMA NERVIOSO 1.- LA FUNCIÓN DE RELACIÓN. RELACIÓN: capacidad que tienen los seres vivos para detectar cambios en el medio externo y/o interno y responder a ellos. Elementos de la relación: Sistemas de coordinación Características Sistema nervioso Sistema hormonal Mecanismos de transmisión Impulsos nerviosos Hormonas Vía de transmisión Velocidad de la respuesta Nervios Rápida Fluidos circulantes (medio interno) Lenta Duración de la respuesta Breve Duradera Funciones que regulan o coordinan Las que exigen respuestas rápidas: locomoción, situaciones de peligro, etc. Las que requieren respuesta lentas pero continuadas: metabolismos, crecimiento, desarrollo, etc. 2.- CÉLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO. Neuronas: Unidad anatómica y funcional del sistema nervioso encargada de recibir y transmitir la información mediante impulsos nerviosos. Estructura: cuerpo celular, dendritas y axón. 1

2 Tipos de neuronas: sensitivas, motoras y neuronas de asociación, intercalares o interneuronas. Células de glía: o Astrocitos. Nutrición. o Microglía: protección o Oligodendrocitos: forman las vainas de mielina en el SNC o Células de Schwann: forman las vainas de mielina en el SNP. 3.- EL IMPULSO NERVIOSO. Las señales que llegan a las neuronas se denominan impulso nervioso. Este se debe a cambios electroquímicos que ocurren en la membrana de las neuronas. Todas las membranas plasmáticas de las células tienen permeabilidad selectiva, con lo cual permiten el pasaje de determinados iones y limitan el de otros por los poros y canales específicos. Cuando la neurona está en reposo hay mayor cantidad de cargas negativas del lado interno de la membrana y más cargas positivas del lado externo. Este desequilibrio se produce por las razones que se detallan a continuación: - El catión potasio (K + ), el más abundante dentro de la célula, difunde libremente hacia el exterior por canales libres para potasio que están en la membrana. - El catión sodio (Na + ), más abundante por fuera de la neurona, ingresa poco a la célula porque hay menos canales libres para sodio presentes en la membrana. - El anión cloruro (Cl - ) es el más abundante fuera de la célula. - La bomba de sodio y potasio elimina tres cationes de sodio de la célula por cada dos cationes de potasio que incorpora, con gasto de energía. Los cationes de sodio no pueden entrar nuevamente en la neurona porque la membrana es impermeable al sodio, con lo cual se concentran en el exterior. Toda esta situación produce la polarización de la membrana, con una diferencia de potencial entre el exterior y el interior de -70 mv en las neuronas, conocida como potencial de reposo. Por convención, se considera negativo el interior respecto al valor de cargas positivas en la parte externa. Cuando un estímulo provoca una alteración en la permeabilidad de la membrana que permite la entrada masiva de iones Na+ en ese punto, se invierte la polaridad, haciéndose positivo el interior y negativo el exterior. Se produce pues una despolarización. El potencial eléctrico varía pasando desde -70 mv del potencial de reposo a + 30 mv del potencial de acción. Esta despolarización perturba las zonas de la membrana adyacente y se propaga a lo largo de todo el axón. Posteriormente unas bombas de Na + /K + extraen el 3 Na + e introducen 2 K +, haciendo que se recupere el estado inicial. Repolarización. El proceso completo dura aproximadamente 1 ms. 2

3 Para que un estímulo será eficaz debe superar un umbral de excitabilidad, por debajo del cual no se inicia el impulso (no se produce la despolarización de la membrana). Ley del todo o nada. Cuando un estímulo tiene la intensidad suficiente para iniciar el impulso (es decir supera el umbral de excitabilidad) este se conduce independientemente de su naturaleza e intensidad. Durante cierto tiempo, 0,5-2 ms, (periodo refractario) la neurona es incapaz de conducir un nuevo impulso. Es el tiempo que tarda en recuperar su polaridad. Propagación del impulso nervioso: El impulso nervioso se propaga con mayor velocidad en los axones de mayor diámetro y con mielina, puesto que la generación de potenciales de acción no se realiza punto a punto a lo largo de todo el axón, sino sólo en los nódulos de Ranvier. Este tipo de propagación se denomina conducción o propagación saltatoria y es más rápida además de ahorrar energía (ATP) ya que las bombas de Na+/K+ solo funcionan en los nódulos de Ranvier. 4.- SINAPSIS NEURONAL. La sinapsis es el proceso de comunicación funcional entre dos neuronas. Consta de los siguientes elementos: - Neurona presináptica. - Hendidura o brecha sináptica (20-50 nm) - Neurona postsináptica. 3

4 Existen dos tipos de sinapsis: - Sinapsis química. El impulso nervioso se transmite a través de la sinapsis mediante neurotransmisores (adrenalina, noradrenalina, acetilcolina, serotonina, dopamina, endorfinas, etc.) - Sinapsis eléctrica. En estas sinapsis las membranas de las células pre y postsinápticas están unidas por una unión tipo gap, o unión comunicante. Esta unión deja en su centro un canal de comunicación a través del cual fluye la corriente iónica de una célula a otra de forma directa sin intervención de neurotransmisores. Las sinapsis eléctricas no son exclusivas de las neuronas, se encuentran también en el músculo cardíaco, liso y en los hepatocitos. Es un tipo de transmisión rápida y estandarizada, que sirve para transmitir señales sencillas, pero no es modulable. Más frecuente en invertebrados. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO. ACTOS Voluntarios Reflejos Conscientes. Repuestas elaboradas por el cerebro. Involuntarios. Respuestas elaboradas por la médula espinal. Arco reflejo: o Receptor. o Neurona sensitiva. o Interneurona o neurona de asociación. o Neurona motora. o Efector. 5.- EL ARCO REFLEJO. En un acto reflejo, la respuesta es rápida e involuntaria e interviene en su elaboración la médula espinal. Los actos reflejos se llevan a cabo mediante unas estructuras nerviosas denominadas arcos reflejos. Estos pueden ser monosinápticos o polisinápticos. 4

5 6.- ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO. Las funciones del sistema nervioso son: Conectar los receptores sensoriales y los órganos efectores con los centros nerviosos. Conducir los impulsos nerviosos. Integrar los estímulos sensitivos para que se efectúe la respuesta fisiológica más idónea. Componentes del Sistema nervioso Sistema Nervioso Central Encéfalo (SNC) Médula espinal Nervios craneales Sistema Nervioso Periférico Nervios espinales (SNP) Ganglios 7.- EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC) - Formado por: encéfalo y médula espinal. - Protegido por: cráneo, columna vertebral, meninges (duramadre, aracnoides y piamadre) y líquido cefalorraquídeo (LCR) Encéfalo. Originado a partir de un tubo neural dorsal, de origen ectodérmico. Formará primeramente tres vesículas encefálicas primarias: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo. Posteriormente se dividirán de nuevo para originar las 5 vesículas encefálicas definitivas: telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo y mielencéfalo. 5

6 Prosencéfalo o encéfalo anterior. De gran desarrollo en vertebrados y sobre todo en mamíferos. Durante el desarrollo embrionario se divide en dos: Telencéfalo. Ocupa prácticamente la totalidad del cráneo y se denomina también cerebro. El cerebro se encarga de coordinar la información sensorial y controlar el movimiento. También es sede de la inteligencia, la memoria, inteligencia, etc. La sustancia gris se encuentra en la corteza cerebral y la sustancia blanca en el interior. Diencéfalo. Compuesto por: o Tálamo: procesa la información sensitiva y la envía a la corteza cerebral. Es la antesala de la conciencia. o Hipotálamo: centro de regulación de la sed, el hambre y la saciedad. Centro de regulación de los ritmos biológicos y del sueño y de los diferentes estados emocionales. Control de los impulsos sexuales. Relacionado con la hipófisis para la producción y liberación de hormonas. o Epitálamo (glándula pineal) segrega la melatonina que induce el sueño y colabora en el control de los biorritmos. Mesencéfalo o encéfalo medio. En su interior se encuentra el acueducto de Silvio, los pedúnculos cerebrales y en la parte dorsal los tubérculos cuadrigéminos en los que hacen sinapsis, en su camino a la corteza cerebral, los nervios auditivos y ópticos. Rombencéfalo o encéfalo posterior. Se divide en dos: Metencéfalo. Formará el cerebelo y la protuberancia o puente de Varolio. o El cerebelo Coordina el tono muscular. Controla la postura y el equilibrio. o La protuberancia conecta los hemisferios cerebelosos. Mielencéfalo. Es el bulbo raquídeo, controla muchas actividades vitales automáticas de las vísceras, como la ventilación pulmonar, el latido cardiaco, la presión sanguínea, el estornudo, el hipo, el vómito, los movimientos peristálticos, etc MÉDULA ESPINAL Se extiende desde el bulbo raquídeo por el interior de la columna vertebral. Presenta una cavidad central o epéndimo que es una continuación de los ventrículos encefálicos y contiene LCR. La sustancia gris se encuentra en el interior y tiene forma de mariposa y la sustancia blanca en el exterior. 6

7 Función: - Transmite los impulsos desde y hacia los centros superiores del encéfalo. - Controla los actos reflejos (involuntarios) no requieren de la actuación del encéfalo. 8- EL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO (SNP) Está formado por los ganglios y los nervios que parten del encéfalo (craneales) y de la médula espinal, que se ramifican y se distribuyen por todo el cuerpo. Según su función se distinguen dos tipos de nervios: - Vía aferente o nervios sensitivos, transmiten la información desde los receptores hasta el SNC. - Vía eferente o nervios motores, conducen las respuestas desde el SNC hasta los efectores. - Nervios mixtos, si tienen fibras sensitivas y motoras. Según su origen los nervios del SNP se dividen en: Craneales: 12 pares. Pueden ser sensitivos, motores o mixtos. Se encargan de inervar la cabeza, cuello el tronco y algunas vísceras. Nervios raquídeos o espinales. 31 pares todos mixtos. Se originan y llegan a la médula espinal 8 cervicales, 12 dorsales o torácicos, 5 lumbares y 6 sacros que forman la llamada cola de caballo. 7

8 Desde el punto de vista funcional, el SNP se divide en dos sistemas: Sistema nervioso somático. Interviene en el movimiento corporal (músculos esqueléticos de control voluntario). Está formado por los nervios craneales (12 pares), algunos sensitivos o motores o mixtos. Inervan la cabeza, la parte superior del tronco y algunos órganos internos. Y los nervios raquídeos o espinales (31 pares) todos mixtos y salen de los espacios intervertebrales al unirse las raíces dorsales y ventrales. Intervienen en los actos reflejos. Sistema nervioso autónomo o vegetativo. (SNA) Anatómicamente está formado los centros nerviosos situados en el SNC (hipotálamo, bulbo, raquídeo y médula), los receptores internos, las fibras sensitivas y las motoras. Actúa sobre las funciones básicas del organismo que se realizan de manera involuntaria, inconsciente y automática, por lo que el cerebro no tiene dominio sobre él, por ejemplo, el latido del corazón, el movimiento de los pulmones, vísceras o secreciones glandulares. Según la función que realice podemos dividirlo en dos grandes subsistemas: sistema nervioso simpático y parasimpático, de efectos antagónicos. Cada órgano se encuentra inervado por dos nervios distintos del SNA, uno simpático y otro parasimpático. Sistema nervioso simpático. Prepara al organismo para la acción en estados de urgencia, lucha, huída, estrés, miedo, etc. El Sistema nervioso parasimpático lo prepara para situaciones de reposo. SNP (Clasificación funcional) Sistema Nervioso somático Sistema nervioso Autónomo (SNA) Controla el movimiento voluntario Controla funciones involuntarias. Ej.: movimiento de la musculatura esquelética SNA Simpático: prepara el organismo para situaciones de emergencia. Ej.: acelera el ritmo cardiaco. SNA Parasimpático: prepara el organismo para el reposo: Ej.: disminuye el latido cardiaco. 9.- PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO. Cefalea. Accidente cerebro vascular (ACV). Isquémico o hemorrágico. Enfermedades neurodegenerativas: Parkinson, Alzheimer, esclerosis múltiple. Epilepsia. Lesiones medulares. Enfermedades infecciosas: poliomielitis, meningitis, encefalitis, herpes zoster, etc. 8