Introducción al Sistema Nervioso
El sistema nervioso y el sistema endocrino realizan conjuntamente una función esencial para el cuerpo: la comunicación. La homeostasis y, en última instancia, la supervivencia dependen de esta función. El sistema nervioso está compuesto por el encéfalo, la médula espinal y los nervios.
Organización del Sistema Nervioso
El sistema nervioso está organizado para detectar cambios en el medio interno y externo, evaluar esa información y responder iniciando modificaciones en músculos o glándulas. Se divide en dos componentes principales:
Sistema Nervioso Central (SNC)
Formado por el encéfalo y la médula espinal. Su función es integrar la información sensitiva aferente, evaluarla e iniciar una respuesta eferente adecuada.
Sistema Nervioso Periférico (SNP)
Formado por los nervios craneales y raquídeos que se encuentran en la región externa del sistema nervioso. Los nervios que se originan en el encéfalo se llaman nervios craneales, y los que se originan en la médula espinal, nervios raquídeos.
Divisiones Funcionales del Sistema Nervioso
División Aferente y Eferente
Los tejidos del SNC y SNP están constituidos por células nerviosas que forman vías de información centrípetas (de afuera hacia adentro) y vías centrífugas (de adentro hacia afuera).
- La división aferente está formada por todas las vías centrípetas que traen información sensitiva hacia el SNC.
- La división eferente está formada por todas las vías centrífugas que llevan información motora desde el SNC hacia los efectores.
Sistema Nervioso Somático (SNS) y Autónomo (SNA)
Las vías del Sistema Nervioso Somático (SNS) llevan información a los efectores somáticos, que son los músculos esqueléticos. El SNS también incluye las vías sensitivas que proporcionan información desde la periferia y los centros integradores que reciben esta información y generan respuestas motoras.
Las vías del Sistema Nervioso Autónomo (SNA) llevan información a los efectores autónomos o viscerales, que son los músculos lisos, el músculo cardíaco y las glándulas. El SNA es independiente del control voluntario y sus vías eferentes se dividen en:
- División Simpática: Prepara al cuerpo para resolver amenazas inmediatas, produciendo la respuesta de «lucha o huida».
- División Parasimpática: Coordina las actividades normales del cuerpo en reposo, como la digestión.
Las Células del Sistema Nervioso
La Neurona: Unidad Básica
La neurona es la unidad funcional y estructural básica del sistema nervioso. Está formada por un cuerpo celular (o soma) del que salen, por un lado, las dendritas (que reciben información) y, por el otro, un axón cubierto por una vaina de mielina (que conduce los impulsos). La comunicación entre dos neuronas se denomina sinapsis. La más frecuente es la que se produce entre el axón de una neurona y las dendritas de otra; allí se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso.
Componentes del Encéfalo
- Cerebro: Recibe información para elaborar una respuesta.
- Cerebelo: Coordina los movimientos musculares y el equilibrio.
- Bulbo raquídeo: Regula funciones vitales como las cardíacas y respiratorias.
La Médula Espinal
Conduce las sensaciones desde el cuerpo hacia el cerebro y las respuestas motoras desde el cerebro hacia los músculos.
Neuroglias o Células Gliales
A diferencia de las neuronas, las neuroglias (o células gliales) conservan la capacidad de dividirse durante toda la madurez. Esto les permite reemplazarse a sí mismas, pero también las hace susceptibles a anomalías como el cáncer. Existen varios tipos:
- Astrocitos: Son las más grandes y numerosas, con forma de estrella. Forman la barrera hematoencefálica.
- Microglía: Células pequeñas que, al activarse, aumentan de tamaño, se mueven y fagocitan desechos o patógenos.
- Células ependimarias: Forman capas finas que tapizan las cavidades llenas de líquido del encéfalo y la médula espinal.
- Oligodendrocitos: Sirven para mantener unidas las fibras nerviosas y producen la vaina de mielina en el SNC.
El Impulso Nervioso y la Comunicación Neuronal
Las neuronas se caracterizan por su excitabilidad (capacidad de reaccionar a estímulos) y conductividad (capacidad de transmitir un impulso).
Transmisión Sináptica
La sinapsis es el lugar donde se transmiten los impulsos de una neurona presináptica a otra postsináptica.
Tipos de Sinapsis
- Sinapsis eléctrica: Tiene lugar cuando dos células se encuentran unidas, extremo con extremo, mediante uniones en hendidura. Es común en los músculos.
- Sinapsis química: Emplean un transmisor químico, llamado neurotransmisor, para enviar una señal desde la célula presináptica a la célula postsináptica.
Estructura de la Sinapsis Química
- Botón sináptico: Se encuentra en el extremo del axón de una neurona presináptica.
- Hendidura sináptica: Es el espacio entre el botón sináptico y la membrana de la neurona postsináptica.
- Membrana postsináptica: Contiene moléculas proteicas que sirven como receptores a los que se fijan las moléculas de neurotransmisor.
Potenciales de Membrana
Un impulso nervioso es una onda de oscilación eléctrica que recorre la membrana plasmática de la neurona.
Potencial de Membrana en Reposo
La bomba de sodio-potasio es un mecanismo de transporte activo que saca de la neurona tres iones de sodio (Na+) por cada dos iones de potasio (K+) que introduce. Esto crea un desequilibrio en la distribución de iones positivos, lo que se traduce en una diferencia de carga eléctrica a través de la membrana: la superficie interior es negativa con respecto a la exterior.
Potencial de Acción
Es el impulso nervioso que recorre la neurona presináptica hasta las terminales axónicas. Al llegar, se liberan neurotransmisores del botón sináptico, que atraviesan la hendidura sináptica y provocan una respuesta en la neurona postsináptica.
El Mecanismo del Impulso: Intercambio de Cationes
Despolarización
La excitabilidad de la neurona ocurre cuando un estímulo provoca la apertura de canales de sodio adicionales, permitiendo la entrada masiva de este ion a la célula. Al ingresar estos iones positivos, la polaridad de la membrana se invierte (el interior se vuelve positivo).
Repolarización
Una vez alcanzado el máximo potencial de acción, la membrana empieza a regresar a su potencial de reposo. Para volver a este estado, con mayor concentración de sodio fuera y de potasio dentro, se activa la bomba sodio-potasio.
Órganos y Receptores Sensoriales
Los estímulos del entorno son captados por neuronas sensitivas especializadas. Esta información es transmitida y traducida a un lenguaje que el sistema nervioso entiende: el potencial de acción o impulso nervioso.
Tipos de Receptores Sensoriales
Son estructuras especializadas en la captación de estímulos, representando la vía de entrada de la información al sistema nervioso.
Quimiorreceptores (Olfato y Gusto)
Se excitan al entrar en contacto con sustancias químicas. Los receptores del olfato, ubicados en la mucosa olfatoria, captan sustancias en el aire. Los receptores del gusto se hallan en las papilas gustativas de la lengua y reconocen cuatro sabores básicos: amargo, dulce, ácido y salado.
Mecanorreceptores (Audición y Equilibrio)
Responden a estímulos mecánicos como el contacto, la presión o las vibraciones. En el oído, son responsables de la audición y el sentido del equilibrio (tanto estático como dinámico).
Termorreceptores (Temperatura y Tacto)
Se especializan en procesar información sobre cambios de temperatura (calor y frío). La sensibilidad táctil, mediada también por mecanorreceptores, se divide en tacto grosero (no discriminativo) y tacto fino.
Fotorreceptores (Visión)
Son células nerviosas especializadas en captar fotones (luz), denominadas conos y bastones. Se encuentran en la retina del ojo y permiten obtener información sobre el tamaño, la forma, el color y el movimiento de los objetos, transformando la energía electromagnética en impulsos nerviosos.
El Arco y Acto Reflejo
Es importante diferenciar ambos conceptos: el arco reflejo es el conjunto de estructuras que participan, mientras que el acto reflejo es la acción que se realiza. Un reflejo es un acto involuntario y automático que el cuerpo ejecuta como respuesta a un estímulo, principalmente para protegerse de posibles lesiones.
Componentes del Arco Reflejo
El arco reflejo es una vía de conducción de impulsos hacia y desde el SNC. La forma más frecuente es el arco de tres neuronas:
- Neurona aferente (sensitiva): Conduce impulsos desde la periferia (receptor) hasta la médula espinal.
- Interneurona: Conduce el impulso desde la neurona aferente hasta la eferente dentro de la médula.
- Neurona eferente (motora): Conduce el impulso desde la médula espinal hasta el efector (músculo o glándula).