Anatomía y Fisiología del Sistema Nervioso Humano

El Sistema Nervioso Central (SNC) y Periférico (SNP)

El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal, está protegido por tres membranas llamadas meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas como ventrículos por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo.

• El encéfalo: Formado por cerebro, cerebelo y el tronco del encéfalo.
• Médula espinal: Es una prolongación del encéfalo, como si fuese un cordón que se extiende hacia el interior de la columna vertebral.

El sistema nervioso periférico está formado por los nervios craneales y raquídeos o espinales, y recorren todo el cuerpo, conteniendo axones de vías neuronales con distintas funciones; y por los ganglios periféricos que se encuentran en el trayecto de los nervios y que contienen cuerpos neuronales fuera del sistema nervioso central.

Clasificación Funcional

• Sistema nervioso somático o de la vida de relación: Está formado por el conjunto de neuronas que regulan las funciones voluntarias o conscientes.
• Sistema nervioso autónomo o vegetativo: Está formado por el conjunto de neuronas que regulan las funciones involuntarias o inconscientes en el organismo.

El Acto y el Arco Reflejo

El acto reflejo es una acción inevitable y rápida frente a diferentes estímulos que captan las neuronas sensitivas. Mientras se desencadena un acto reflejo, otras neuronas de asociación envían la información al cerebro en busca de una respuesta. Este envía la respuesta a través de una neurona motora y esta al órgano efector.

Es allí donde se produce el arco reflejo, que involucra una neurona sensitiva, una neurona de asociación, una neurona motora y el órgano efector.

Patologías Comunes

• Alzheimer
• Parkinson
• Cefaleas
• Epilepsia
• Esclerosis múltiple

Evolución del Sistema Nervioso

Todos los animales, en mayor o menor grado, tienen la capacidad de responder a los estímulos del medio, aunque no todos cuentan con un sistema nervioso diferenciado. En la escala zoológica, las primeras células especializadas que conducían estímulos se observaron en cnidarios (anémonas, medusas), en los cuales se forma una red nerviosa.

En la mayoría de los demás existen cordones nerviosos ventrales, con ramificaciones que inervan todo el cuerpo. A lo largo de estos cordones nerviosos se suelen observar grupos de células: los ganglios. Los que se sitúan en el extremo de la cabeza se llaman ganglios cerebroides y constituyen los primeros esbozos de cerebros de los vertebrados.

En los artrópodos, el ganglio cerebroide se halla formado por la unión de otros tres: protocerebro, deutocerebro y tritocerebro, que inervan la cabeza.

Evolución del Encéfalo

Desde el punto de vista evolutivo, el tallo encefálico es el cerebro viejo: similar desde los peces hasta el ser humano. En los primeros vertebrados, el cerebro está representado por centros nerviosos relacionados con el olfato (sentido predominante). En los reptiles puede observarse el desarrollo de los hemisferios cerebrales, los cuales son más complejos en las aves y en los mamíferos.

Estructuras Principales y sus Funciones

• Cerebro: Centro supervisor del sistema nervioso.
• Cerebelo: Su función principal es integrar las vías sensitivas y las vías motoras, la ejecución precisa de los movimientos, el mantenimiento del equilibrio y el aprendizaje de movimientos.
• Bulbo raquídeo: Controla la respiración, la circulación y los intestinos.
• Protuberancia anular: Tiene como función conectar la médula espinal con el bulbo raquídeo y es el centro del reflejo de las emociones fuerte con el llanto y la risa.
• La médula espinal: Es la encargada de llevar los impulsos nerviosos desde el cuerpo hacia el encéfalo y del encéfalo hacia el cuerpo. También se encarga de actividades reflejas, además de transmitir información del sistema nervioso simpático y parasimpático.
• Nervios craneales: Son 12 pares que envían información sensorial procedente del cuello hacia el sistema nervioso central y desde el mismo reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética del cuello y la cabeza.
• Nervios espinales o raquídeos: Son 31 pares y se encargan de enviar la información sensorial procedente del tronco y las extremidades hacia el sistema nervioso central, y desde el mismo reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética que se conducen por la médula espinal.

Sistema Nervioso Simpático y Parasimpático

• Sistema nervioso simpático: Prepara al organismo en situaciones de estrés o nerviosismo, en las que se requiere energía. Por ejemplo, en un examen las pupilas se dilatan, la frecuencia cardiaca aumenta, la boca se queda seca y la digestión se detiene.
• Sistema nervioso parasimpático: Actúa en situaciones de relajación o descanso. Después de una comida abundante, por ejemplo, aumenta la secreción salival, promueve la digestión, las pupilas se contraen y la frecuencia cardiaca disminuye.

La Neurona y su Morfología

La información transita por el cuerpo a través de aprox. 100 mil millones de células específicas, llamadas neuronas. Por algunas de ellas el impulso nervioso se propaga a una velocidad superior a los 120 m/s.

Funciones de la Neurona

• Reciben señales procedentes del medio externo e interno.
• Transforman las señales en impulsos nerviosos.
• Son los medios por los cuales se propaga la información.
• Transmiten los impulsos nerviosos a otras neuronas, glándulas o músculos.

Tipos de Neuronas

• Neurona sensitiva: Por las que se propagan impulsos nerviosos hacia el centro de control. Este tipo de neuronas nos permite estar informados sobre una variedad de sonidos, niveles, colores, olores y sabores.
• Neuronas motoras: Por las que transitan impulsos nerviosos que llevan información hacia los órganos efectores. Estos órganos concretan en acciones las respuestas elaboradas en los centros de control.
• Neuronas de asociación: Por las que se propagan impulsos nerviosos de una neurona a otra. Funcionan como puentes entre neuronas de diferentes regiones del sistema nervioso.

Partes de la Neurona

• Axón: Prolongación citoplasmática por la que transita el impulso nervioso desde el cuerpo neuronal hacia el exterior de la célula.
• Núcleo: Posee la información genética de la célula.
• Cuerpo neuronal: En muchas neuronas tiene forma estrellada. Contiene al núcleo y orgánulos típicos de las demás células. En esta sección de la neurona se realizan las actividades metabólicas propias de la célula.
• Dendritas: Prolongaciones citoplasmáticas por las que se propaga la información del medio o de otras neuronas hacia el cuerpo neuronal.
• Vaina de mielina: Sustancia grasa que actúa como aislante y que permite que el impulso nervioso se propague con mayor rapidez.
• Nódulos de Ranvier: Zonas sin vaina de mielina.
• Terminal neuronal: Estructura ubicada al final del axón con pequeñas dilataciones llamadas botones sinápticos que transmiten los impulsos nerviosos hacia otras neuronas, glándulas o músculos.

Los Nervios

Un nervio está compuesto por axones agrupados y envueltos en un tejido elástico, los fascículos; a su vez, varios fascículos están reunidos en grupos mayores, junto con algunos vasos sanguíneos. Estas agrupaciones le dan a los nervios flexibilidad y a la vez los protegen de daños. Los cuerpos neuronales de los axones no están en los nervios, sino agrupados en masas, llamados ganglios, cerca del cerebro o de la médula espinal.

Funciones de los Nervios

• Sensitivos o aferentes: Conducen los impulsos que informan de las distintas sensaciones.
• Motores o eferentes: Conducen los impulsos para las funciones motrices.
• Mixtos: Contienen fibras sensitivas y fibras motoras.

El Impulso Nervioso y la Sinapsis

Es un proceso que consta de descargas químico-eléctricas. El impulso nervioso se origina y propaga por la membrana plasmática de las neuronas en la bomba de sodio-potasio. Las membranas tienen proteínas que actúan como una bomba: primero sacan afuera los iones de sodio y dejan en su interior iones de potasio. Este fenómeno provoca mayor carga positiva fuera de la célula; en esta situación se dice que la membrana está polarizada.

Luego, cuando este estímulo llega a la membrana, la bomba ingresa iones de sodio y saca los de potasio, la membrana está despolarizada. La despolarización avanza desde el cuerpo neuronal hacia el axón, generando el impulso nervioso. Pero rápidamente la bomba restablece la situación anterior y ocurre la repolarización, así constantemente. Una vez repolarizada la membrana, se puede transmitir nueva información a través de la repetición de este fenómeno. Un axón con mielina tiene sectores desnudos, los nódulos de Ranvier, por los que la corriente eléctrica salta de un sitio libre de mielina a otro, lo que permite que sea más rápida la transmisión del impulso nervioso.

Tipos de Sinapsis

• Sinapsis eléctrica: Es una sinapsis en la que la transmisión entre la primera neurona y la segunda no se produce por la secreción de un neurotransmisor como en las sinapsis químicas, sino por el paso de iones de una célula a otra a través de uniones gap (pequeños canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos, basados en conexinas, en células estrechamente adheridas). Las sinapsis eléctricas son más rápidas que las sinapsis químicas, pero menos plásticas; por lo demás, son menos propensas a alteraciones o modulación porque facilitan el intercambio entre los citoplasmas de iones y otras sustancias químicas.
• Sinapsis química: Es un proceso que consta de descargas químico-eléctricas. Estas descargas se generan en la membrana celular de la neurona en un proceso de polarización-despolarización que libera unas sustancias químicas y un impulso eléctrico que estimula eléctricamente y va a la vesícula presináptica. Esta vesícula libera unas moléculas llamadas neurotransmisores que se acoplan en los receptores postsinápticos de la neurona destino.

Sustancia Gris y Sustancia Blanca

• La materia gris: Está formada por los cuerpos neuronales y las dendritas de millares de neuronas.
• La materia blanca: Está formada por axones recubiertos con mielina. Por estos axones transitan impulsos nerviosos desde y hacia el encéfalo.