El Sistema Nervioso: Estructura, Funciones y Clasificación

Médula Espinal

La médula espinal es un tubo nervioso que se extiende desde la base del encéfalo hasta la segunda vértebra lumbar, discurriendo por el interior de la columna vertebral. Posee un conducto central, denominado conducto ependimario, rodeado por sustancia gris (compuesta por cuerpos neuronales, dendritas, células gliales, etc.). Alrededor de la sustancia gris se dispone la sustancia blanca. En la sustancia gris se distinguen cuatro prolongaciones denominadas astas: dos astas anteriores y dos astas posteriores.

Funciones de la Médula Espinal

• Transmisión de impulsos nerviosos: Conduce impulsos nerviosos hacia los centros de control del encéfalo y, desde estos, las respuestas motoras a los órganos efectores.
• Control de actividades reflejas: Regula y ejecuta respuestas automáticas e involuntarias.

A las astas dorsales de la médula espinal llegan las raíces de los nervios sensitivos, mientras que de las astas ventrales salen las raíces de los nervios motores. Es importante destacar que los haces nerviosos que recorren la médula se entrecruzan en ella o en el encéfalo, lo que explica por qué el hemisferio cerebral izquierdo controla el lado derecho del cuerpo, y el hemisferio derecho controla el lado izquierdo.

Sistema Nervioso Periférico (SNP)

El Sistema Nervioso Periférico (SNP) está formado por nervios, que entran o salen del Sistema Nervioso Central (SNC, es decir, encéfalo y médula espinal) y se distribuyen por todo el organismo, y por los ganglios, que se sitúan fuera del eje encéfalo-médula. Su función principal es conectar los receptores y efectores con los centros nerviosos. El SNP se divide en dos subsistemas principales: el sistema somático y el sistema autónomo o vegetativo.

Clasificación de los Nervios

Según el sentido de transmisión del impulso nervioso, los nervios pueden ser:

• Sensitivos (aferentes): Envían estímulos desde los receptores hacia los centros de coordinación.
• Motores (eferentes): Llevan impulsos desde los centros de coordinación a los órganos efectores.
• Mixtos: Contienen fibras de ambos tipos, sensitivas y motoras.

En función de su origen, los nervios se clasifican en:

• Craneales: Salen del encéfalo y pueden ser sensitivos, motores o mixtos. En los mamíferos, existen 12 pares de nervios craneales que inervan estructuras cefálicas, la parte superior del tronco y algunos órganos internos.
• Raquídeos o espinales: Se originan en la médula espinal. En el ser humano, hay 31 pares de nervios raquídeos. Cada uno posee una raíz dorsal (sensitiva) con un ganglio (donde se localizan los cuerpos neuronales) y una raíz ventral (motora), que conecta con la médula por su asta correspondiente.

Sistema Somático

El sistema somático está compuesto por los nervios que conectan el SNC con los receptores y efectores. Es el responsable de controlar los músculos esqueléticos y de responder a los cambios externos del ambiente.

Sistema Autónomo o Vegetativo

El sistema autónomo o vegetativo funciona de manera involuntaria, sin que el individuo sea consciente de su actividad; por ejemplo, controla los movimientos respiratorios. Actúa sobre la musculatura lisa, el músculo cardíaco y las glándulas del organismo. Está formado por nervios motores craneales y raquídeos, así como por ganglios vegetativos. Se subdivide en dos componentes con funciones antagónicas: el sistema simpático y el sistema parasimpático.

Sistema Autónomo Simpático

Los ganglios del sistema simpático se sitúan cerca de la médula espinal, formando una cadena. Sus fibras nerviosas emergen de las porciones cervical, dorsal y lumbar de la médula espinal. Este sistema prepara al organismo para la acción o situaciones de estrés, provocando, por ejemplo, un aumento de la frecuencia cardíaca y la dilatación de las pupilas. Produce un incremento del gasto energético.

Sistema Autónomo Parasimpático

Los ganglios del sistema parasimpático se localizan cerca del órgano efector. Sus fibras nerviosas salen de la región craneal y de la parte sacra de la médula. Este sistema induce al organismo a la relajación y contribuye al ahorro energético, manifestándose en una disminución de la frecuencia cardíaca y la aceleración de la digestión, entre otros efectos.

Funciones del Sistema Nervioso

Al Sistema Nervioso Central (SNC) llega la información captada por los receptores, la cual es conducida hasta los centros nerviosos. Allí, tras ser procesada, es transmitida a los órganos efectores para generar una respuesta. Esta respuesta puede ser controlada voluntariamente o no. Según esto, existen dos tipos principales de respuestas:

Actos Voluntarios

Los actos voluntarios se realizan de forma consciente y están bajo control voluntario. En ellos participan los centros superiores de la corteza cerebral. Su desarrollo ocurre de la siguiente manera:

1. Un receptor capta un estímulo, que es transmitido por los nervios sensitivos a las astas posteriores de la médula espinal y, posteriormente, al bulbo raquídeo.
2. Desde el bulbo raquídeo, el impulso pasa a través de redes sinápticas hasta la corteza cerebral del hemisferio opuesto al receptor. En la corteza se elabora la respuesta.
3. Finalmente, la respuesta es enviada desde la corteza al órgano efector a través de los nervios motores.

Actos Involuntarios o Reflejos

Los actos involuntarios o reflejos se realizan de forma automática y están controlados principalmente por la médula espinal. Pueden clasificarse en monosinápticos y polisinápticos:

• Monosinápticos: Son aquellos en los que solo hay una neurona sensitiva que transmite el impulso desde el receptor, generando una única sinapsis a nivel medular con una neurona motora que responde al efector.
• Polisinápticos: En este tipo de reflejos, entre la neurona sensitiva y la motora existen interneuronas o neuronas de asociación, lo que implica la presencia de varias sinapsis.

Reproducción Animal: Modalidades, Gametos y Fecundación

Tipos de Reproducción en los Animales

Generalidades

En los animales, existen dos modelos básicos de reproducción: asexual y sexual. En ciertos casos, ambos tipos pueden presentarse, lo que se denomina reproducción alternante.

Reproducción Asexual en Animales

En la reproducción asexual, los nuevos individuos se originan a partir de fragmentos de su progenitor. Se efectúa principalmente por:

• Escisión o fragmentación: Típica de poríferos (esponjas de mar), celentéreos, equinodermos y anélidos.
• Gemación: Presente en poríferos y cnidarios. A veces, la yema que se forma sobre el progenitor permanece unida a él, pudiendo dar lugar a la formación de una colonia. En las esponjas de agua dulce, las yemas son internas y reciben el nombre de gémulas; estas están recubiertas por una capa protectora y actúan como formas de resistencia frente a condiciones desfavorables. Se liberan al medio al morir la esponja y, en la época apropiada, rompen su cubierta para originar un nuevo individuo.

La Clonación

En la naturaleza, la clonación se refiere a la capacidad de producir individuos genéticamente idénticos, como gemelos o trillizos. En un contexto biotecnológico, se define como un conjunto de técnicas mediante las cuales se obtienen copias idénticas de un organismo adulto a partir de células somáticas. La base biológica de este proceso radica en que las células embrionarias conservan su capacidad de dividirse un número determinado de veces, y cada una puede generar un organismo completo.

Morfología de los Gametos

Morfología del Óvulo

El óvulo tiene forma esférica con un núcleo situado hacia uno de los polos de la célula, denominado vesícula germinativa. El citoplasma contiene el vitelo (sustancias de reserva), que nutrirá al embrión. Su distribución no es homogénea, lo que define dos polos: el polo animal (PA), que contiene el núcleo y donde se desarrollará el embrión, y el polo vegetativo (PV), rico en vitelo. En la periferia celular se encuentran los gránulos corticales, formados a partir de vesículas del aparato de Golgi. Alrededor de la membrana plasmática se localiza la zona pelúcida, y por encima de esta, la corona radiata.

Morfología del Espermatozoide

El espermatozoide se compone de las siguientes partes:

• Cabeza: Formada por el núcleo y el acrosoma, que deriva del aparato de Golgi. El acrosoma está cargado de enzimas digestivas necesarias para disolver las membranas del óvulo. La cabeza está separada del segmento intermedio por el cuello, que contiene los centriolos.
• Segmento intermedio: Recorrido por el filamento axial. A su alrededor se encuentran las mitocondrias, que aportan la energía necesaria para el desplazamiento. Contiene poco citoplasma.
• Cola: Formada por el filamento axial, a cuyo alrededor aparece una fina película de citoplasma que termina antes de llegar al extremo de la cola.

Gametogénesis

La gametogénesis es el proceso de formación de los gametos en las gónadas, a partir de las células germinales.

• La ovogénesis: Proceso que origina los óvulos. Se desarrolla en los folículos ováricos.
• La espermatogénesis: Proceso que origina los espermatozoides. Se produce a partir de las células germinales situadas en las paredes de los túbulos seminíferos.

Reproducción Sexual: Fecundación

Fecundación y Tipos

La fecundación es el proceso de unión de los gametos masculino y femenino, seguido de la fusión de sus núcleos (cariogamia), para formar el cigoto. Según el lugar donde se realice, puede ser:

Fecundación Externa

Es típica de animales acuáticos, así como de insectos y anfibios. Los óvulos son fecundados en el medio externo, generalmente en el agua, tras su puesta y fuera del organismo materno. No existe apareamiento directo, y el encuentro de los gametos sucede de manera fortuita.

Fecundación Interna

Es característica de animales terrestres y de algunos acuáticos. El óvulo es fecundado en el interior del aparato reproductor femenino, ascendiendo por el oviducto. El gameto masculino llega al femenino mediante el apareamiento y la cópula, lo que requiere la existencia de un órgano copulador en el macho.