Fundamentos de Neurofisiología y Fisiología Animal Comparada

Fisiología Neuronal Básica

Potencial de reposo

Es la diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de una neurona cuando no está estimulada. Su valor es de aproximadamente -70 mV (milivoltios) y se debe a una distribución desigual de cargas iónicas a ambos lados de la membrana plasmática.

Potencial de acción

Es un cambio rápido y transitorio en el potencial de reposo, que pasa de -70 mV a un valor máximo de aproximadamente +40 mV. Constituye la señal eléctrica fundamental del sistema nervioso.

Impulso nervioso

Es la transmisión del potencial de acción a lo largo de la membrana del axón de una neurona.

Sistemas de Respiración Animal

Respiración Cutánea

Se da en:

• Anélidos terrestres.
• Anélidos acuáticos de pequeño tamaño.
• Caracoles (combinada con la respiración pulmonar).
• Anfibios (combinada con la respiración pulmonar).

Características:

• Epidermis fina y permeable.
• Dermis muy vascularizada.
• Presencia de glándulas mucosas para mantener la humedad de la superficie.

Respiración Traqueal

Propia de los insectos. Se basa en un sistema de tráqueas, que son invaginaciones tubulares reforzadas con quitina.

Proceso:

1. El aire entra por los espiráculos (aberturas externas).
2. Pasa a la tráquea principal.
3. Se ramifica en tubos traqueales y, finalmente, en traqueolas, que contactan directamente con las células y músculos.

Ventilación:

Se consigue mediante los movimientos corporales y de los tubos traqueales. En insectos voladores, existen sacos aéreos que se expanden y contraen con los movimientos del cuerpo para mejorar el flujo de aire. Este sistema ocupa un espacio considerable en el cuerpo del insecto.

Respiración Branquial

(Información sobre la respiración branquial no detallada en el texto original).

Sistemas Nerviosos en Invertebrados

• Redes nerviosas difusas: Consisten en una red de nervios sin un centro de control claro. Típico de los celentéreos (cnidarios).
• Sistema nervioso anular: Formado por un anillo nervioso que rodea el esófago, del cual parten cordones nerviosos radiales. Característico de los equinodermos.
• Sistema ganglionar: Presente en la mayoría de los invertebrados más complejos, con ganglios que actúan como centros de procesamiento.

Anatomía y Función del Encéfalo

Partes del Encéfalo y sus Funciones:

• Telencéfalo (Cerebro): Aquí se hacen conscientes las sensaciones y se elaboran las respuestas voluntarias.
• Diencéfalo: Contiene estructuras clave como:
  • El hipotálamo, que controla sensaciones (hambre, sed) y la producción hormonal de la hipófisis.
  • La hipófisis (o glándula pituitaria), que también se encuentra en el diencéfalo y regula el resto de las glándulas endocrinas.
• Mesencéfalo: Controla numerosos reflejos visuales y auditivos y ayuda al mantenimiento del tono muscular.
• Cerebelo: Controla y coordina el equilibrio y la motricidad fina.
• Bulbo raquídeo: Controla las funciones automáticas y vitales del organismo, como la respiración y el ritmo cardíaco.

Comunicación Neuronal

Sinapsis Química

Los neurotransmisores se liberan desde la neurona presináptica al espacio o hendidura sináptica. Posteriormente, se unen a los receptores específicos de la membrana postsináptica. Esta unión provoca un incremento en la permeabilidad al sodio (Na⁺) en la neurona postsináptica. La entrada masiva de iones Na⁺ despolariza la membrana, generando un nuevo potencial de acción y permitiendo que el impulso nervioso se propague.

Sinapsis Neuromuscular (Placa Motora)

Es la unión especializada entre una neurona motora y una fibra muscular.

Proceso de Contracción Muscular:

1. Una neurona motora es estimulada y libera el neurotransmisor acetilcolina en la placa motora.
2. La acetilcolina es captada por los receptores de la membrana de la fibra muscular (sarcolema).
3. Se desencadena un potencial de acción en la fibra muscular.
4. Este potencial se propaga a lo largo de la membrana y hacia el interior de la célula, provocando el deslizamiento de los filamentos de actina y miosina.
5. Este deslizamiento resulta en la contracción muscular.