Estructura del Cerebro

Materia Gris

La materia gris son las regiones del cerebro donde se concentran los cuerpos celulares de las neuronas (somas neuronales) y las dendritas. Incluye la corteza cerebral (capa exterior del cerebro).

Materia Blanca

La materia blanca se encuentra en los tejidos más profundos del cerebro. Contiene fibras nerviosas (axones mielinizados), que son extensiones de las células nerviosas. El cerebro se divide en:

• Dos mitades: Hemisferios (derecho e izquierdo).
• Cuatro regiones (lóbulos cerebrales): Frontal, Parietal, Temporal y Occipital.

Funcionamiento del Cerebro

Los dos hemisferios cerebrales están conectados por haces de fibras nerviosas, siendo el cuerpo calloso el principal. Dentro de la corteza cerebral, se distinguen varias zonas funcionales:

• Zonas de la corteza: Responsables del procesamiento y análisis de los estímulos sensoriales.
• Zonas de asociación: Encargadas de la integración de los estímulos, siendo fundamentales para funciones complejas como el lenguaje, la memoria, la creatividad y el razonamiento.

Zonas Motoras

Las zonas motoras se encargan de la elaboración de las órdenes de movimiento. Estas órdenes, en su mayoría, cruzan al lado opuesto del cuerpo (decusación) antes de llegar a los músculos. El cuerpo calloso facilita la comunicación entre ambos hemisferios cerebrales.

La Médula Espinal

Sustancia Gris

La sustancia gris es la parte central de la médula espinal y se compone principalmente de somas neuronales (cuerpos celulares de las neuronas) y dendritas. Su forma es característica, asemejándose a las alas de una mariposa.

Sustancia Blanca

La sustancia blanca ocupa las partes externas de la médula espinal y se compone principalmente por axones mielinizados de neuronas. Estos axones forman tractos que conectan la médula espinal con el cerebro (encéfalo) y otras partes del cuerpo. Pueden conducir estímulos de forma:

• Ascendente: Llevando información sensorial hacia el encéfalo.
• Descendente: Llevando órdenes motoras desde el encéfalo hacia los órganos efectores.

Funciones de la Médula Espinal

Las principales funciones de la médula espinal son:

• Servir como centro de los actos reflejos, permitiendo respuestas rápidas e involuntarias a estímulos.
• Actuar como vía de comunicación bidireccional entre el encéfalo y la periferia del cuerpo, a través de los nervios raquídeos (o espinales).

Sistema Nervioso Periférico (SNP)

El Sistema Nervioso Periférico (SNP) está formado por todos los nervios que se extienden fuera del sistema nervioso central (cerebro y médula espinal). Incluye los nervios raquídeos (o espinales) y los nervios craneales. Según su función, los nervios se clasifican en:

• Nervios aferentes (de entrada): Conducen información sensorial desde los receptores del cuerpo hacia el SNC.
• Nervios eferentes (de salida): Llevan órdenes motoras desde el SNC hacia los órganos efectores, como músculos y glándulas.
• Nervios mixtos: Contienen fibras tanto aferentes como eferentes.

Divisiones del SNP

Sistema Nervioso Somático (SNS)

El Sistema Nervioso Somático (SNS) conecta el SNC con los órganos sensoriales (receptores) y los músculos esqueléticos (efectores), controlando los movimientos voluntarios y la percepción consciente.

Sistema Nervioso Vegetativo (SNV) o Autónomo

El Sistema Nervioso Vegetativo (SNV), también conocido como Sistema Nervioso Autónomo (SNA), controla las funciones involuntarias y básicas del cuerpo, como la actividad del músculo cardíaco, la digestión, la respiración y la secreción glandular. Se divide en dos subsistemas con funciones generalmente antagónicas:

• Sistema Nervioso Parasimpático: Predomina en situaciones de «descanso y digestión», conservando energía.
• Sistema Nervioso Simpático: Predomina en situaciones de «lucha o huida», preparando al cuerpo para la acción.

Transmisión del Impulso Nervioso

El impulso nervioso se propaga a lo largo del axón de una neurona mediante cambios en la polaridad de la membrana (potencial de acción). Este cambio estimula las zonas adyacentes, permitiendo que el mensaje nervioso se desplace de forma continua o saltatoria.

El Papel de la Mielina y los Nódulos de Ranvier

La mielina es una sustancia lipídica que actúa como un gran aislante eléctrico alrededor de muchos axones. Esta envoltura no permite la transmisión directa del impulso nervioso a través de ella, obligando a que el potencial de acción ‘salte’ de un nódulo de Ranvier al siguiente. Los nódulos de Ranvier son interrupciones periódicas en la vaina de mielina, donde la membrana del axón está expuesta y puede generar nuevos potenciales de acción, lo que acelera significativamente la velocidad de conducción del impulso (conducción saltatoria).

La Sinapsis: Comunicación Neuronal

Sinapsis Química

La sinapsis química es el sitio donde las neuronas se comunican entre sí mediante la liberación de mensajeros químicos llamados neurotransmisores.

Sinapsis Eléctrica

En la sinapsis eléctrica, existe una conexión física directa entre la neurona presináptica y la postsináptica. Esta conexión se establece a través de canales especializados llamados uniones de hendidura (gap junctions), que permiten que la corriente eléctrica (iones) fluya directamente de una célula a otra. Son comunes en tejidos donde se requiere una sincronización rápida, como en las células musculares cardíacas.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son los mensajeros químicos esenciales que transportan, impulsan y equilibran las señales entre las neuronas y otras células diana en todo el cuerpo. Estas células diana pueden ser otras neuronas, células musculares o células glandulares.

Captación de Estímulos: Los Receptores Sensoriales

Un receptor sensorial es una célula nerviosa especializada o una estructura capaz de detectar estímulos tanto externos como internos, transformando esa energía en señales eléctricas que el sistema nervioso puede interpretar. Se clasifican en varios tipos principales:

• Mecanorreceptores: Responden a estímulos mecánicos como la presión, el tacto, la vibración y el estiramiento (ej., en la piel y el oído).
• Quimiorreceptores: Detectan sustancias químicas (ej., en el gusto y el olfato, o niveles de CO2 en la sangre).
• Nociceptores: Son receptores del dolor, activados por estímulos que causan daño tisular.
• Receptores de energía (o termorreceptores y fotorreceptores):
  • Fotorreceptores: Responden a la luz (ej., en la retina del ojo).
  • Termorreceptores: Detectan cambios de temperatura (frío y calor).

Elementos Clave de una Sinapsis Química

Una sinapsis química consta de tres elementos principales:

• Elemento presináptico: Es el engrosamiento de la parte terminal del axón de la neurona presináptica, desde donde se libera el impulso. Contiene las vesículas con los neurotransmisores.
• Hendidura sináptica: Es el pequeño espacio que separa físicamente la neurona presináptica de la postsináptica.
• Elemento postsináptico: Es la zona de la membrana de la dendrita o soma de la neurona postsináptica que posee receptores específicos para los neurotransmisores liberados.

Ejemplos de Quimiorreceptores Específicos

Los quimiorreceptores son fundamentales para detectar estímulos químicos tanto externos como internos. Ejemplos notables incluyen:

• Gusto: Los receptores se encuentran en las papilas gustativas de la lengua.
• Olfato: Los receptores se localizan en los cilios de la mucosa nasal dentro de la cavidad nasal.

Adaptación del Sistema Nervioso al Ejercicio y Estrés

La adaptación se refiere a la capacidad del organismo para responder y ajustarse a modificaciones relacionadas con el entrenamiento y el ejercicio físico, siempre que estos generen estímulos eficaces que promuevan cambios fisiológicos.

Catecolaminas: Neurotransmisores y Hormonas Clave

Las catecolaminas son un grupo de sustancias hormonales y neurotransmisores derivados del aminoácido tirosina. Son producidas principalmente por las glándulas suprarrenales y ciertas neuronas. Las catecolaminas más importantes incluyen la adrenalina (epinefrina), la noradrenalina (norepinefrina) y la dopamina. Sus efectos son cruciales para:

• Mantener la homeostasis del organismo.
• Durante el ejercicio físico, mejorar la función cardíaca, optimizar el metabolismo energético y regular la distribución del flujo sanguíneo para satisfacer las demandas musculares.

Respuesta de Catecolaminas en el Ejercicio y Estrés

La liberación de catecolaminas varía según el tipo y la intensidad del estímulo:

• La noradrenalina tiende a predominar en ejercicios prolongados de intensidad moderada.
• La adrenalina y la noradrenalina son liberadas en mayor medida durante ejercicios de corta duración y alta intensidad, así como en situaciones de estrés agudo, miedo o riesgo. Su liberación es regulada por el sistema nervioso central (incluyendo el hipotálamo) y ejecutada principalmente por las glándulas suprarrenales y las terminaciones nerviosas simpáticas.

Factores que Influyen en la Respuesta Simpático-Adrenal al Ejercicio

La magnitud de la respuesta del sistema simpático-adrenal al ejercicio físico está influenciada por varios factores:

• Masa muscular implicada: Generalmente, la respuesta es inversamente proporcional a la masa muscular activada (ejercicios con menor masa muscular pueden generar una respuesta relativa mayor).
• Tipo de ejercicio: Varía entre ejercicios aeróbicos, anaeróbicos, de fuerza, etc.
• Duración del ejercicio: A mayor duración, suele aumentar la concentración de catecolaminas.
• Posición del cuerpo: La respuesta puede ser mayor en posición de pie debido a la demanda cardiovascular.
• Disponibilidad de oxígeno (O2): La hipoxia (baja disponibilidad de oxígeno) dispara una respuesta simpático-adrenal significativa.
• Disponibilidad de glucosa: Una dieta pobre en hidratos de carbono o una baja disponibilidad de glucosa puede provocar una mayor secreción de catecolaminas para movilizar reservas energéticas.

Trastornos del Sistema Nervioso

Trastornos Neurológicos

Los trastornos neurológicos son afecciones que afectan el sistema nervioso central (SNC), el sistema nervioso periférico (SNP), la placa motora (unión neuromuscular) y los músculos. Pueden manifestarse con síntomas como debilidad, parálisis, convulsiones, pérdida de sensibilidad o problemas de coordinación.

Trastornos Mentales

Los trastornos mentales (o psiquiátricos) son condiciones que afectan el pensamiento, las emociones, el estado de ánimo o el comportamiento de una persona. Causan un malestar significativo y pueden llevar a una deficiencia funcional en la vida diaria.