Sistema nervioso

Biología. Tejido nervioso. Neruronas. Sistema nervioso central y periférico. Cerebro. Tronco cerebral. Cerebelo. Medula espinal. Nervios. Sistema somático y autónomo. Sinápsis

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EL SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso es el encargado de coordinar todas las funciones de todas las partes de nuestro cuerpo, así como, de relacionarnos con el medio que nos rodea: recibe los mensajes del exterior, elabora las respuestas y da las ordenes oportunas para que actúen los músculos o los órganos convenientes en cada situación.

El sistema nervioso esta formado por un conjunto de órganos constituidos de tejido nervioso. Por tanto, comprende millones de neuronas y células de glía. Hay muchas mas células de glía que de neuronas. Sin embargo, son estas las que generan y transmiten el impulso nervioso.

Las partes principales del sistema nervioso en los vertebrados son el encéfalo y la medula espinal, de las que entran y salen nervios que se distribuyen por todo el cuerpo. Los componentes de los órganos de los sentidos también forman parte del sistema nervioso.

El sistema nervioso es el encargado de controlar, junto con el sistema endocrino todas las actividades del organismo. El proceso de funcionamiento del sistema nervioso es el siguiente:

  • Recogida de información (estímulos) del exterior y del interior del cuerpo mediante los receptores sensoriales.

  • Transmisión del encéfalo y la medula espinal mediante impulsos nerviosos.

  • Elaboración de las respuestas idóneas ante tales estímulos.

  • Transmisión de las ordenes a los órganos efectores (músculos y glándulas) para que se ejecuten.

Por la situación de los órganos que forman el sistema nervioso, se divide en dos partes:

  • Sistema nervioso central (SNC). Esta constituido por el encéfalo y la medula espinal.

  • Sistema nervioso periférico (SNP). Esta formado por los nervios que surgen del SNC y que se distribuyen por todo el cuerpo. Esta constituido por los nervios craneales, los nervios raquídeos y los ganglios nerviosos.

Desde el punto de vista funcional, el sistema nervioso se divide también en dos partes:

  • Sistema nervioso somático o voluntario.

  • Sistema nervioso autónomo o involuntario.

EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

En el sistema nervioso central se distinguen dos territorios:

  • La sustancia gris es donde se encuentran los cuerpos celulares de las neuronas.

  • La sustancia blanca es una masa de tejido nervioso formado casi exclusivamente por fibras nerviosas donde no hay neuronas.

El encéfalo y la medula espinal están protegidos por el cráneo y la columna vertebral, respectivamente. Entre este revestimiento y los órganos que protege se encuentran tres membrana, las meninges (piamadre, aracnoides y duramadre), también con función de protección. El líquido cefalorraquídeo es otra protección adicional del sistema nervioso que consiste en un líquido que forma una capa amortiguadora en el exterior e interior del encéfalo y la medula espinal.

EL ENCEFALO

Es el órgano encargado de controlar el funcionamiento de todo el cuerpo. Se encuentra en la cabeza, protegido por el cráneo. El encéfalo se compone de cerebro, tronco cerebral y cerebelo.

En el interior de la masa encefálica se encuentran cuatro cavidades comunicadas entre sí. Son los ventrículos laterales, unas cavidades que contienen plexos coroideos que forman el liquido cefalorraquídeo. El liquido secretado ocupa los ventrículos rellenando la cisterna magna. Desde ahí cubre la superficies externas del cerebro y la medula espinal.

CEREBRO

Es la parte del sistema nervioso central de los vertebrados que está dentro del cráneo y es una masa de tejido gris-rosáceo compuesto por unos 100.000 millones de células nerviosas, conectadas unas con otras y responsables del control de todas las funciones mentales. Se divide en dos hemisferios, separados por un surco o fisura longitudinal. Además de las neuronas, el cerebro contiene células de soporte, vasos sanguíneos y órganos secretores. El cerebro es el centro de control de casi todas las actividades vitales necesarias para la supervivencia. Todas las emociones humanas están controladas por el cerebro. También se encarga de recibir e interpretar las innumerables señales que se envían desde el organismo y el exterior.

Efectúa tres clases de funciones:

  • Funciones sensitivas. En el se originan las diferentes sensaciones, como dolor, placer, visión, tacto, frío, calor, etc.

  • Funciones motoras. Emite las ordenes para que se realicen todos los movimientos voluntarios del cuerpo.

  • Funciones de integración. Centraliza actividades mentales de todas clases, como el conocimiento, la memoria, las emociones entre otras.

La parte externa del cerebro es la sustancia gris, que envuelve a la sustancia blanca y a los núcleos grises centrales. Las sustancia gris esta formada por neuronas y fibras nerviosas que las conectan entre sí. En la sustancia blanca hay fibras nerviosas que conectan ambos hemisferios cerebrales, así como las áreas de un mismo hemisferio entre sí; hay, además, otras que llegan o van al tronco cerebral y la medula espinal.

En su superficie externa se distinguen unos pliegues. Se llaman circunvoluciones y están limitados por surcos y cisuras.

Los polos anteriores o frontales se sitúan en la fosa craneal anterior; los polos posteriores u occipitales, sobre el cerebelo en la fosa craneal posterior, y los lóbulos temporales y parietales en la fosa craneal media.

En la cara externa de ambos hemisferios cerebrales se distinguen los lóbulos frontal y parietal, separados por la cisura de Rolando. El lóbulo temporal se encuentra bajo la cisura de Silvio y el lóbulo occipital. El lóbulo frontal supone u 40% del hemisferio cerebral, y cada uno de los demás un 20% aproximadamente.

En la corteza cerebral se localizan ciertas áreas que son responsables del funcionamiento normal de distintas partes del cerebro. Las áreas prefrontales son responsables de las funciones mentales superiores.

En las áreas premotoras, motora y sensitiva, se inicia la actividad motora. En el lóbulo occipital se encuentran las áreas que analizan sensaciones (visuales y sensoriales). En el lóbulo temporal están las áreas relacionadas con la información auditiva y olfatoria. En el lóbulo occipital se efectúa la integración de las informaciones visuales.

La superficie medial del cerebro es plana. Ambas superficies están separadas por la cisura longitudinal y la hoz del cerebro, pero permanecen unidas por las comisuras cerebrales y las estructuras que limitan al tercer ventrículo. En su superficie se encuentran varia estructuras (cuerpo calloso, trígono, tálamo e hipotálamo).

CUERPO CALLOSO

Esta formado por un haz de numerosas fibras nerviosas que unen ambos hemisferios entre sí. Estas fibras garantizan la integración de las funciones cerebrales. La parte central se llama tronco y hacia delante sigue la rodilla y el pico. Detrás del tronco se sitúa el rodete, cubriendo el mesencéfalo.

TRIGONO

Por debajo del rodete del cuerpo calloso hay uno haces de fibras que forman el trígono. La parte central o cuerpo del trígono esta en el techo del tercer ventrículo. Inmediatamente por debajo se encuentra la tela coroidea y los plexos coroideos.

TALAMO

Es una estructura de forma ovoide, simétrica, situada a ambos lados de la base de los hemisferios. En su interior se encuentran varios núcleos de sustancia gris donde se reciben y analizan diversas informaciones sensoriales, transmitiéndose después al área sensorial de la corteza cerebral.

HIPOTALAMO

Esta formado por diversos núcleos que controlan actividades relacionadas con las funciones vegetativas. Recibe conexiones de la corteza cerebral y transmite información a los órganos de los sentidos. También interviene en las funciones de la glándula hipófisis, organizando la liberación de distintas hormonas.

En la porción inferior de cada hemisferio cerebral, se encuentran los ganglios basales de sustancia gris. Estos están formados por el cuerpo estriado que contiene dos grandes núcleos, llamados lenticular y caudado, además de otros pequeños núcleos que forman la amígdala.

TRONCO CEREBRAL

El tronco cerebral esta forma do pro el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo.

El mesencéfalo presenta en su parte anterior los pedúnculos cerebrales, que tiene forma de columna. En esta zona también se encuentra la sustancia negra. En la parte posterior están los tubérculos cuadrigéminos.

La protuberancia contiene fibras descendentes que vienen de la corteza cerebral y fibras transversales. Por ella también pasan las vías sensitivas que legan de todo el cuerpo. Dentro de esta malla están los núcleos del puente.

El bulbo raquídeo conecta la protuberancia con la medula espinal. En su interior se encuentran las vías nerviosas que van del encéfalo a la medula y viceversa. También hay un grupo de células y fibras formando una malla o retícula. Esta información, llamada sustancia reticular, tiene diversas funciones gracias a sus conexiones con el cerebro y la medula. Además se encuentran los centros vasomotores y del control de la respiración, que juegan un importante papel en las funciones cardiocirculatoria y respiratoria.

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CEREBELO

Es un órgano pequeño, unas ocho veces menor que el cerebro, situado encuentra en la parte posterior del cráneo, por debajo de los hemisferios cerebrales que muestran una gran variedad de pliegues y surcos.

Al igual que la corteza cerebral, está compuesto de sustancia gris con células amielínicas en la parte exterior y de sustancia blanca con células mielínicas en el interior. Consta de dos hemisferios (hemisferios cerebelosos) con numerosas circunvoluciones conectados por fibras blancas que constituyen el vermis. Tres bandas de fibras denominadas pedúnculos cerebelosos conectan el cerebelo con otras partes del cerebro. El cerebelo se une con el mesencéfalo por un pedúnculo anterior, con el bulbo raquídeo por el pedúnculo medio y con la médula por el pedúnculo posterior.

El cerebelo resulta esencial para coordinar los movimientos del cuerpo. Es un centro reflejo que actúa en la coordinación y el mantenimiento del equilibrio. El tono del músculo voluntario también es controlado por esta parte del cerebro. Así, toda actividad motora depende del cerebelo. Para ello procesa la información que recibe de la posición del cuerpo y de la cabeza. La secuencia de algunos movimientos aprendidos se activa en la corteza cerebral, pero son ejecutados desde el cerebelo.

NEURONAS

Una neurona tipo consta de un cuerpo celular o soma y una serie de prolongaciones, las dendritas y el axón.

En el cuerpo celular se encuentran el núcleo y los distintos órganos celulares (aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas, ribosomas y retículo endoplasmático) que garantizan la correcta función celular.

Las dendritas son las prolongaciones que las comunican con otras neuronas. A veces, las dendritas están muy ramificadas, cubriendo una superficie superior a la de la propia célula. Estas dendritas forman la superficie receptora de la neurona. Las terminales sinápticas que traen información a la neurona se llaman aferentes. Las fibras aferentes entran en contacto con las dendritas o sus prolongaciones y desde allí el potencial nervioso llega al cuerpo celular de la neurona, donde es analizado y procesado.

El axón se origina en el soma celular o sobre alguna dendrita. Puede llegar a tener una longitud considerable y esta envuelto por una membrana especializada en la transmisión de potenciales en acción. En su extremo distal se divide en diversas ramas que terminan en sinapsis de conexión con otra neurona o con los órganos efectores.

Desde su punto de vista funcional existen diferentes tipos de neuronas:

  • Neuronas sensitivas. Transportan información desde la periferia al sistema nerviosos central. Existen a su vez distintos tipos con terminaciones diferentes.

  • Interneuronas. Son neuronas que no se proyectan fuera del sistema nervioso central. Se encuentran en gran numero y actúan sobre otras con funciones de excitación o inhibición.

  • Neuronas motoras. Son aquellas que emiten axones que van hacia la periferia. Desde un punto de vista morfológico, también existen diversos tipos de neuronas motoras. Toda esta variedad puede agruparse en tres tipos característicos:

  • Neuronas unipolares. Así son la mayor parte de las neuronas sensitivas. Están formadas por el cuerpo celular y un tronco común para una sola dendrita y el axón.

  • Neuronas bipolares. Tienen una sola dendrita y un axón. Ambos salen de extremos opuestos del cuerpo celular. Son poco abundantes y actúan como receptores de la vista, el sentido del gusto y el equilibrio.

  • Neuronas multipolares. Son las más comunes. Tienen numerosas dendritas muy ramificadas que salen del cuerpo celular. Una de estas prolongaciones es el axón.

Las neuronas de la corteza cerebral están dispuestas en varias capas:

  • Células de Cajal: situadas en la capa más externa; están dispuestas horizontalmente con axones al mismo nivel.

  • Células granulosas: con axones cortos, muy ramificados.

  • Células de Martinotti: sus axones llegan hasta la superficie.

  • Células piramidales: son de tamaño variable; sus dendritas llegan a la superficie de la corteza cerebral, donde se ramifican; los axones llegan hasta la sustancia blanca, con ramas colaterales en las distintas capas de la corteza.

  • Células fusiformes: están situadas en la capa mas profunda de la corteza cerebral; sus axones penetran en la sustancia blanca.

La corteza cerebelosa presenta cinco tipos de neuronas dispuestas en tres capas. La más externa (capa molecular) contiene células estrelladas y células en cesto. Ambas tiene actividad inhibidora. En la capa intermedia se encuentran las células de Purkinje. Desde allí, su axón se dirige hacia la sustancia blanca. Las dendritas, extraordinariamente ramificadas se distribuyen en la capa molecular. La capa más interna se llama glanular. En esta capa se encuentran los cuerpos de las células granulosas y las estrelladas de Golgi.

Bajo estas tres capas de corteza cerebelosa se encuentra la sustancia blanca. Por ella discurren fibras nerviosas que llegan o salen del cerebro.

NEUROGLIA

Estas células de sostén forman mas de la mitad del volumen total del sistema nerviosos central y tienen funciones de mantenimiento. Son de cuatro tipos:

  • Astrocitos: actúan transportando sustancias desde los capilares hasta las neuronas.

  • Oligodendrocitos: son similares a las células de Schwann del sistema nervioso periférico; estas células son responsables de la formación de la vaina de los axones y su mielinización.

  • Microglia: es un conjunto de pequeñas células que actúan como fagocitos.

  • Células ependimarias: forman el epitelio que tapiza los ventrículos del cerebro y el conducto central de la medula espinal.

LA MEDULA ESPINAL

La Médula espinal es un cordón de tejido nervioso de unos 2cm de ancho y 42cm de largo, que esta contenida dentro del canal vertebral o neural, formado por neuronas y fibras nerviosas.

En el ser humano, comienza en el agujero occipital y desde su unión al bulbo raquídeo, desciende por el orificio vertebral hasta la región lumbar. Por debajo de esta zona se empieza a reducir hasta formar una especie de cordón delgado y fibroso que contiene poca materia nerviosa. Desde el conducto raquídeo parten los nervios del sistema nervioso periférico. Por encima de la base del cráneo, está situado el bulbo raquídeo.

Igual que el cerebro, la médula está protegida por las meningeas (duramadre, aracnoides y piamadre) que se prolongan desde el encéfalo, y está dividida de forma parcial en dos mitades laterales por un surco medio hacia la parte dorsal y por una hendidura ventral hacia la parte anterior; de cada lado de la médula surgen 31 pares de nervios espinales, cada uno de los cuales tiene una raíz anterior y otra posterior. Los últimos pares de nervios espinales forman la llamada cola de caballo al descender por el último tramo de la columna vertebral.

Por el interior de la medula espinal discurre una red de fibras nerviosas que comunican el encéfalo con el resto del cuerpo del cuerpo. La información sensitiva va por la medula hacia el cerebro, mientras que las ordenes motoras descienden desde el cerebro por la medula a todo el organismo.

La sección de la medula muestra la sustancia gris y la sustancia blanca. La sustancia gris esta formada por cuerpos celulares, dendritas y axones.

La sustancia blanca esta formada por axones, fibras agrupadas en fascículos y diversos tractos que discurren a lo largo de la medula ascendiendo o descendiendo. Los limites entre la sustancia gris y la blanca son distintos según el nivel celular en un corte transversal pueden esquematizarse las vías ascendentes, descendentes y propioespinales, que están formadas por fibras que conectan entre si distintos niveles de la medula. Las fibras propioespinales recogen estímulos y tras ser procesados en las propias neuronas medulares, envían su respuesta refleja sin llegar a conectar con el cerebro.

La medula espinal cumple dos funciones básicas:

  • Función conductora. Por la sustancia blanca discurren fibras que conducen los impulsos nerviosos desde los órganos receptores hasta el encéfalo y desde este a los órganos efectores, como los músculos.

  • Función refleja. En la sustancia gris se originan muchos reflejos, es decir, actos rápidos e involuntarios en respuesta a un estimulo. El recorrido que sigue un impulso nervioso para producir un acto reflejo se denomina arco reflejo.

SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO

El sistema nervioso periférico esta por una red nerviosa que se extiende desde el encéfalo y la medula espinal a todo el cuerpo. Los nervios que forman parte del sistema nervioso periférico, llevan en su interior mensajes desde los órganos y músculos hasta el cerebro y, desde este, en sentido contrario. Su función es transmitir la información recogida por los receptores sensoriales al sistema nervioso central y conducir las respuestas adecuadas desde el sistema nervioso central a los órganos efectores.

Hay 31 pares de nervios espinales que salen de la medula por los orificios intervertebrales y se distribuyen por todo el cuerpo. Los nervios espinales se originan en la sustancia gris de la medula espinal, donde se forman las raíces ventral y dorsal. La raíz ventral o anterior sale de las astas anteriores y por ella se reciben estímulos sensitivos. Tras atravesar el orificio intervertebral el orificio intervertebral, las dos raíces se unen formando un solo nervio raquídeo.

En la misma envoltura se encuentran las vías aferentes, que llevan estímulos, y las eferentes, por las que discurren los impulsos y órdenes motoras. La velocidad de estos impulsos supera los cien metros por segundo.

LOS NERVIOS

El sistema nervioso cerebroespinal conecta el sistema nervioso central con los órganos de los sentidos y los músculos voluntarios o esqueléticos. Los nervios están formados por miles de fibras nerviosas, de tal manera que algunos apenas son visibles y otros son muy gruesos. Una fibra nerviosa esta formada por uno y varios axones rodeados por una vaina de tejido conjuntivo que recibe el nombre de perineuro.

Según el sentido del impulso nervioso que conducen, los nervios se dividen en tres tipos:

  • Nervios sensitivos. Conducen los impulsos nerviosos desde los receptores sensoriales hasta el sistema nervioso central.

  • Nervios motores. Conducen impulsos nerviosos desde el sistema nervioso central hasta los órganos efectores.

  • Nervios mixtos. Están formados por fibras sensitivas y fibras motoras.

Según su origen hay dos tipos de nervios:

  • Nervios craneales. Parten directamente del encéfalo. Son doce pares, que salen la cabeza, cuello y principales órganos del cuerpo. Inervan principalmente estructuras situadas en la cabeza y el cuello. Se enumeran con cifras romanas según el orden en que salen. Muchos son sensitivos, otros son principalmente motores y el resto son mixtos.

  • Nervios raquídeos o espinales. Se originan en la medula espinal. Son 31 pares de nervios mixtos que salen por los agujeros intervertebrales, que son los que quedan entre dos vértebras, distribuyéndose por todo el organismo. Los últimos nervios forman la cola de caballo.

Los nervios craneales y los espinales se conectan entre si para formar redes o plexos y se subdividen en ramas, cada vez de menor calibra, que se dirigen a sus destinos. Algunas de las ramas de los nervios craneales y espinales pertenecen al sistema nerviosos somático y otros al sistema nervioso autónomo.

La mayor parte de los nervios periféricos contienen dos tipos de fibras: las amielínicas y las mielínicas.

Las fibras amielínicas, es decir, las que no contienen mielina, son de pequeño diámetro. Las fibras mielínicas (que contienen mielina) están formadas por el axón y la vaina de mielina. El axón o cilindroeje es la parte central, por donde se transmite el impulso nervioso. La vaina de mielina contiene una sustancia, llamada mielina, que desenvuelve el axón o cilindroeje. A intervalos irregular res esta interrumpida por un estrangulamiento. Toda esta envoltura es de espesor variable. Esta formada por una célula especializada, llamada célula de Schwann, que envuelve el axón. Esta vaina actúa como aislante y permite que la transmisión nerviosa sea rápida.

SISTEMA NERVISO SOMATICO

El sistema nervioso somático inerva los músculos esqueléticos del cuerpo y, por tanto, controla los movimientos corporales, normalmente de forma voluntaria.

Cada nervio somático inerva una masa definida de músculos y recibe información de un área también definida de la piel.

SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO

El sistema nervioso autónomo controla las funciones de los órganos internos y glándulas del cuerpo, de forma rápida y casi siempre involuntaria. Inerva el corazón, los músculos lisos y las glándulas del organismo.

Este sistema esta formado por nervios autónomos y ganglios vegetativos. Su función consiste en ayudar a controlar la presión arterial, los movimientos y secreciones del tubo digestivo. El vaciamiento de la vejiga urinaria, la temperatura corporal, la sudoración y otras muchas funciones que generalmente están fuera del alcance de la voluntad.

A pesar de que su función es exclusiva, el sistema nervioso autónomo comparte con el sistema nervioso somático (voluntario) un origen común de sus células nerviosas, estando sus componentes centrales y periféricos estrechamente vinculados.

En el sistema nervioso autónomo se pueden distinguir los componentes centrales y periféricos.

Componentes Autónomos Centrales

Se localizan en zonas especificas del encéfalo, tanto en el cerebro (área premotora central, tálamo, hipotálamo, hipocampo), como en el cerebelo, tronco cerebral y medula espinal. Entre todas estas áreas, existen vías de conexión es sentido ascendente y descendente.

Componentes Autónomos Periféricos

Estos componentes son las dos cadenas de ganglios simpáticos, los troncos simpáticos paravertebrales, los flexos situados en las paredes de las vísceras y vasos sanguíneos, así como un gran numero de interconexiones y fibras eferentes y aferentes autónomas. De todos estos grupos, los craneales y sacros se llaman parasimpáticos y los toracolumbares, simpáticos.

Las fibras simpáticas y parasimpáticas transmiten impulsos de efectos distintos, pero sus neuronas son similares. Los axones forman sinapsis en los ganglios periféricos. Los axones que llegan desde los núcleos craneales o la medula se llaman fibras preganglionares; los que salen de los ganglios hacia los órganos, se llaman fibras postganglionares. La transmisión de los impulsos nerviosos entre las fibras autónomas y las estructuras que inervan, se efectúa por medio de ciertas sustancias llamadas neurotransmisores.

El sistema nervioso simpático prepara al organismo para las situaciones de emergencia o tensión, producidas por causas físicas o emocionales como el miedo o la ira entre otras. En estas condiciones, que pueden suponer cierto riesgo para el organismo. El simpático desencadena una serie de cambios en los órganos que inervan de forma que prepara el organismo ante la contingencia de necesitar gran cantidad de energía para realizar un esfuerzo supremo. Las sustancias neurotransmisoras de las terminaciones simpáticas periféricas son la adrenalina y noradrenalina. Estas terminaciones simpáticas se llaman adrenérgicas.

El sistema nervioso parasimpático. Es el principal regulador, en condiciones normales, del funcionamiento de la mayoría de los órganos. En general, la estimulación del parasimpático tiene efectos opuestos al del simpático, favoreciendo la digestión y excreción del organismo. En las terminaciones parasimpáticas, llamadas colinérgicas, la sustancia neurotransmisora es la acetilcolina.

LA SINAPSIS

Las neuronas no están en contacto directo entre sí, sino que existe un espacio en el que se produce la transmisión del impulso nervioso. Este espacio esta situado entre el axón terminal y la dendrita de la neurona con la que se va a efectuar la conexión nerviosa.

Al área o espacio de conexión entre neuronas se le llama sinapsis y se encuentra encajado en los correspondientes receptores. El estímulo se produce a gran velocidad y puede servir tanto para la excitación como para la inhibición.

Cuando llega un impulso a la terminal del axón, se produce la liberación de unas sustancias químicas, que se encuentran encerradas en vesículas, los neurotransmisores. La sustancia neurotransmisora pasa de un lado a otro del espacio sináptico, produciendo cambios iónicos y actividad nerviosa.

Las sinapsis existen no sólo entre neurona y neurona sino también entre neuronas y receptores o células efectoras a las que se transmiten impulsos y estímulos. La naturaleza química de las sustancias neurotransmisoras y la forma de las sinapsis son variables, pero el modo de transmisión sináptica es el mismo en todo el sistema nervioso.