El Sistema Nervioso

El sistema nervioso es un conjunto de estructuras especializadas cuya función es controlar y regular el funcionamiento de los diversos órganos y sistemas, coordinar su interrelación y la relación con el medio externo. Está organizado para detectar cambios tanto en el medio interno, como en el externo, evaluar la información y responder ocasionando cambios en músculos o glándulas.

Estructura anatómica

Sistema Nervioso Central

Está formado por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo es la parte contenida en el cráneo, y comprende el cerebro, el cerebelo y el tronco del encéfalo. La médula espinal está situada en el interior de las vértebras, se conecta con el encéfalo a través del agujero occipital del cráneo.

Su función es recibir, integrar y correlacionar distintos tipos de información sensorial. Es también la fuente de nuestros pensamientos, emociones y recuerdos. Después de procesar la información, a través del sistema periférico ejecuta una respuesta adecuada.

Encéfalo

Tiene cuatro partes principales: el tronco del encéfalo, el cerebelo, el diencéfalo y el cerebro.

• El tronco del encéfalo se divide en: bulbo raquídeo, protuberancia y mesencéfalo. De él salen diez de los doce pares craneales, que inervan estructuras de la cabeza.
• El bulbo raquídeo es la parte que se une a la médula espinal y constituye la parte inferior del tronco encefálico. Tiene fascículos ascendentes (sensoriales) y descendentes (motores), que comunican la médula con el encéfalo. También posee numerosos núcleos (masas de sustancia gris) que regulan funciones vitales. Otros centros distintos regulan las funciones no vitales. Además contiene núcleos que reciben información sensorial o generan impulsos motores relacionados con cinco pares craneales.
• La protuberancia está por encima del bulbo. Está compuesta por núcleos y fascículos ascendentes y descendentes. Tiene núcleos que participan también en la regulación de la respiración, y otros relacionados con cuatro pares craneales.
• El mesencéfalo va desde la protuberancia hasta el diencéfalo. Al igual que los anteriores, contiene núcleos y fascículos. Posee conductos que contienen líquido cefalorraquídeo. Entre los núcleos que tiene se encuentra la sustancia negra y los núcleos rojos izquierdo y derecho (regulación subconsciente de la actividad muscular). Se relacionan con dos pares craneales.
• La formación reticular es un conjunto de pequeñas áreas de sustancia gris entremezcladas con cordones de sustancia blanca formando así una red. Se extiende a lo largo del tronco del encéfalo y llega hasta la médula y el diencéfalo. Mantiene la conciencia y el despertar.
• El cerebelo se encuentra detrás del bulbo raquídeo y la protuberancia. Se separa del cerebro mediante la tienda del cerebelo o tentorio, y se une al tronco del encéfalo mediante tres pedúnculos cerebelosos (fibras). Tiene forma de mariposa, siendo las “alas” los hemisferios cerebelosos y el “cuerpo” el vermis. Cada hemisferio tiene lóbulos, separados por cisuras. Tiene una capa externa de sustancia gris (corteza cerebelosa) y núcleos de sustancia gris en la sustancia blanca. Su función principal es la coordinación de los movimientos, y participa en la regulación de la postura y el equilibrio.
• El diencéfalo está entre el tronco del encéfalo y el cerebro. Tiene dos partes:
• Tálamo: dos masas simétricas de sustancia gris, con diversos núcleos, con fascículos de sustancia blanca entre ellos. Es la principal estación para los impulsos sensoriales. Desempeña una función esencial en la conciencia y la adquisición de conocimientos (cognición), en el control de las emociones y la memoria, de acciones motoras voluntarias y el despertar.
• Hipotálamo: está situado debajo del tálamo y consta de más de doce núcleos con funciones distintas. Controla actividades corporales y es uno de los principales reguladores de la homeostasis. Sus principales funciones son: regular el sistema nervioso autónomo, regular la hipófisis, regular las emociones y el comportamiento, regular la ingestión de bebidas y alimentos, regular la temperatura corporal y regular los ritmos circadianos y del estado de conciencia.
• El cerebro constituye la mayor parte del encéfalo, y se apoya en el diencéfalo y en el tronco del encéfalo. Consta de la corteza cerebral (sustancia gris), la sustancia blanca y los núcleos estriados. Nos permite leer, escribir, hablar, realizar cálculos, recordar, componer, planear, imaginar…
• La superficie de la corteza cerebral está llena de pliegues, las circunvoluciones. Las más profundas son las cisuras, y las menos profundas, los surcos. La más prominente es la hendidura interhemisférica, la cual divide el cerebro en dos hemisferios, cada uno de los cuales se divide en cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital. Se divide en tres grandes tipos de áreas funcionales: sensoriales, motoras y de asociación.
• La sustancia blanca consiste en axones mielínicos organizados en fascículos, que transmiten impulsos entre circunvoluciones de un mismo hemisferio, entre los dos hemisferios y entre el cerebro, y otras partes del encéfalo a la médula espinal o viceversa.
• Los núcleos estriados son un conjunto de varios pares de núcleos situados cada miembro del par en un hemisferio diferente. Participan en el control de la función motora. Junto con el tálamo, forman los ganglios basales. Reciben y envían impulsos a la corteza cerebral, al hipotálamo y a algunos núcleos del tronco cerebral.

Médula espinal

Se localiza en el conducto raquídeo de la columna vertebral.

Tiene forma cilíndrica, aplanada por su cara anterior. Se extiende desde el bulbo raquídeo hasta el borde superior de la segunda vértebra lumbar. Su parte inferior se denomina cono medular, debajo del cual se encuentra la cola de caballo (conjunto de raíces motoras y sensitivas lumbares y sacras).

Consiste en 31 segmentos espinales o metámeras, y de cada segmento emerge un par de nervios espinales, que constituyen la vía de comunicación entre la médula y la inervación del organismo. Cada nervio se conecta con un segmento de la médula mediante dos haces de axones llamados raíces.

Está constituida por sustancia gris en la parte central, y blanca en la externa. En cada lado de la médula, la sustancia gris se subdivide en subregiones conocidas como astas, que se denominan según sus localizaciones en anteriores, posteriores y laterales. La sustancia blanca se organiza en regiones o cordones: los anteriores, los laterales y los posteriores. A través de ella descienden la fibras de las vías motoras y asciendes las fibras de las vías sensitivas. En el centro existe un canal con líquido cefalorraquídeo (epéndimo).

Meninges

Son las tres capas de tejido conjuntivo que rodean el sistema nervioso central. Las capas son las siguientes: duramadre, hoz del cerebro, tentorio o tienda del cerebelo, aracnoides y piamadre.

Líquido cefalorraquídeo

Es transparente e incoloro. Protege el sistema nervioso central contra lesiones químicas y físicas. Transporta oxígeno, glucosa y otras sustancias necesarias a las neuronas y neuroglia. Se produce en unas estructuras vasculares situadas en las paredes de los ventrículos llamadas plexos coroideos, a partir de la filtración del plasma sanguíneo. Circula de manera continua a través de los ventrículos (cavidades del encéfalo), epéndimo y espacio subaracnoideo (en la piamadre).

Los ventrículos cerebrales son cavidades comunicadas entre sí por donde circula el líquido cefalorraquídeo.

Sistema Nervioso Periférico

Está formado por nervios que conectan el sistema nervioso central con otras partes del cuerpo. Los nervios son haces de fibras nerviosas periféricas que forman vías de información centrípeta y vías centrífugas. Los que se originan en el encéfalo son los craneales, y los que se originan en la médula espinal, espinales o raquídeos. Los ganglios son pequeños acúmulos de tejido nervioso del sistema nervioso periférico, que contienen cuerpo neuronales y están asociados a los nervios.

Nervios espinales

También llamados raquídeos, junto con sus ramas, comunican el sistema nervioso central con los receptores sensoriales, los músculos y las glándulas. De la columna salen 31 pares de nervios espinales, a través de los agujeros de conjunción, excepto el primero, que emerge entre el atlas y el hueso occipital. Se designan y enumeran según la región y el nivel donde emergen de la columna. Hay ocho pares de nervios cervicales, doce torácicos, cinco lumbares, cinco sacros y uno coccígeo.

Pares craneales

Se designan con números romanos y nombres. Los números indican el orden en el que nacen los nervios del encéfalo, de anterior a posterior; y, el nombre, su distribución o función. Emergen de la nariz (I), los ojos (II), el tronco del encéfalo (III a XII) y la médula espinal (parte del XI).

Sistema Nervioso Autónomo

También se denomina vegetativo. Inerva el músculo liso, el cardíaco y las glándulas. Junto con el sistema endocrino, controla inconscientemente la homeostasis del medio interno. Se distinguen dos partes:

• Central: compuesta por grupos de neuronas de la médula espinal y el tronco cerebral, y grupos neuronales en el sistema límbico y el hipotálamo. Estos centros nerviosos, reciben impulsos sensoriales, mayoritariamente de interoceptores. Las neuronas son básicamente motoneuronas, que regulan actividades viscerales al activar o inhibir la actividad de sus tejidos efectores.
• Periférica: nervios vegetativos, básicamente motores.

Las vías motoras autónomas están compuestas por dos motoneuronas en serie. La primera se denomina neurona preganglionar. Su cuerpo está en el encéfalo o en la médula, el axón parte de los nervios craneales o raquídeos y se extiende hasta un ganglio autónomo donde hace sinapsis con la segunda motoneurona o neurona postganglionar V, que inerva el órgano efector.

Hay dos divisiones principales de la porción motora: el sistema nervioso simpático y el parasimpático.

Simpático

También conocido como toracolumbar, sus fibras se originan en neuronas situadas en la parte lateral de la sustancia gris de la médula torácica y lumbar. Estas fibras (preganglionares) salen de la médula espinal a través de los nervios raquídeos y pasan hacia los ganglios en la cadena simpática paravertebral. Pueden seguir dos cursos:

• Hacer sinapsis en los ganglios simpáticos paravertebrales, y de aquí las fibras postganglionares se dirigen a órganos por encima del diafragma.
• Pasar a través de la cadena simpática sin hacer sinapsis para dirigirse a uno de los ganglios prevertables situados dentro del abdomen. Sus fibras postganglionares se distribuyen en órganos por debajo del diafragma.

El neurotransmisor liberado por las fibras preganglionares es la acetilcolina (colinérgicas). El neurotransmisor de las fibras postganglionares es la noradrenalina (adrenérgicas).

También llegan fibras preganglionares a la médula suprarrenal, que equivale a ganglios simpáticos modificados y sus células son similares a neuronas postganglionares. La médula espinal libera a la sangre adrenalina o epinefrina y noradrenalina o norepinefrina.

Los receptores adrenérgicos de los órganos efectores se estimulan por la noradrenalina (neurotransmisor) y por la adrenalina y noradrenalina (hormonas). Hay receptores alfa y beta.

Las funciones del sistema nervioso simpático preparan al cuerpo para una respuesta ante una situación de estrés.

Parasimpático

También conocido como craneosacral, sus fibras se originan en el cráneo y el sacro.

Los ganglios parasimpáticos están cerca de los órganos que van a inervar, por lo que las fibras preganglionares son largas y las postganglionares, cortas. El neurotransmisor liberado por ambas es la acetilcolina (colinérgicas). Los receptores colinérgicos pueden ser de dos tipos: nicotínicos (excitadores) y muscarínicos (excitadores e inhibidores).

Casi el 75% de las fibras parasimpáticas se localizan en el nervio vago, que proporciona inervación a las vísceras torácicas y abdominales.

Este sistema sistema nervioso es el responsable del control de funciones internas en condiciones de reposo y normalidad.

Anatomía microscópica

El tejido nervioso tiene dos tipos de células: neuronas y neuroglia o glia.

Neuronas

Son las células responsables de las funciones atribuidas al sistema nervioso. Son excitables, conducen los impulsos que hacen posibles todas estas funciones. Representan la unidad básica funcional y estructural. Hay alrededor de 100.000 millones de neuronas.

Pueden tener distintas formas y tamaños, pero hay una estructura básica común, con tres partes esenciales:

• Cuerpo o soma neuronal: contiene el núcleo, el citoplasma y los orgánulos. Está rodeado por la membrana plasmática.
• Dendritas: prolongaciones cortas ramificadas, múltiples, a través de las cuales recibe estímulos o bien de neuronas vecinas o del contacto entre células.
• Axón: prolongación de longitud variable a través de la que el impulso nervioso se transmite desde el soma a otras células nerviosa u órganos del cuerpo. Cerca del final, se divide en terminaciones especializadas que contactarán con otras neuronas o con órganos efectores.

Funcionamiento: sinapsis

La sinapsis es una unión funcional intercelular entre neuronas. En estos contactos se lleva a cabo la transmisión de impulsos nerviosos. Se inicia con una descarga química que origina una corriente eléctrica en la membrana de la célula presináptica. Una vez que este impulso alcanza el extremo del axón, la propia neurona segrega los neurotransmisores, se que depositan en la hendidura o espacio sináptico. Estos neurotransmisores son los encargados de excitar o inhibir la acción de la célula postsináptica.

Existen dos tipos de actividad base distinta:

• De pervivencia: se desarrolla entre dos neuronas, una neurona y una célula muscular, o, entre una neurona y una célula secretora.
• De supervivencia: en la actividad neuroprocreadora, de consumo alimenticio, o, de conservación homeostática extrema.

Se producen en el momento en que se registra actividad químico-eléctrica presináptica y otra postsináptica.

Cada neurona se comunica, al menos, con otras mil neuronas y puede recibir hasta 10 veces más conexiones de otras, simultáneamente.

Permite a las neuronas del sistema nervioso central formar una red de circuitos neuronales. Son cruciales para los procesos biológicos, bajo la percepción y el pensamiento. También se conecta y controla a todos los sistemas del cuerpo.

Sinapsis tripartita: tiene tres elementos, los pre y postsinápticos neuronales y los astrocitos cercanos, que funcionarían como reguladores de transferencia de información en el interior del sistema nervioso.

Las conexiones pueden establecerse a muy corto alcance o a distancias mucho mayores.

Una sinápsis prototípica consiste en unas proyecciones citoplasmáticas con forma de hongo desde cada célula que, al juntarse, los extremos de ambas se aplastan uno contra otro. Las membranas celulares se juntan y permiten a los neurotransmisores pasar rápidamente de una célula a otra por difusión.

Estas sinapsis son asimétricas tanto en su estructura como en funcionamiento. Sólo la neurona presináptica segrega los neurotransmisores. El botón sináptico emerge normalmente del extremo de un axón, mientras que la zona postsináptica normalmente corresponde a una dentrita, el cuerpo celular u otras zonas celulares.

Hay dos tipos de sinapsis:

• Eléctrica. Es aquella en la que la transmisión entre la primera y la segunda neurona, no se produce por medio de un neurotransmisor, sino por el paso de iones de una célula a otra, a través de uniones gap (canales formados por el acoplamiento de complejos proteicos). Es la más común en los vertebrados menos complejos y en algunos lugares del cerebro de los mamíferos. Las membranas de las neuronas están en contacto, a través de nexus las cuales cuentan con canales por los que pasan los iones. Son más rápidas que las sinapsis químicas, pero menos plásticas. Son menos propensas a alteraciones o modulación. En los vertebrados, son comunes en el corazón y en el hígado. Tienen tres ventajas:
• Poseen una transmisión bidireccional de los potenciales de acción.
• Hay una sincronización en la actividad neuronal, lo que hace que funcionen coordinadamente.
• La comunicación es más rápida.
• Química. Se establece entre células que están separadas entre sí por unos 20 o 30 nanómetros, la hendidura sináptica. La liberación de neurotransmisores es iniciada por la llegada de un impulso nervioso y se produce mediante un proceso muy rápido de secreción celular. Los receptores del lado opuesto de la hendidura se unen a los neurotransmisores y fuerzan la apertura de los canales iónicos, produciendo una excitación o una inhibición. Esto depende de los tipos de iones que se canalizan. La suma de estos impulsos excitatorios e inhibitorios determina si se produce o no la descarga del potencial de acción por el axón.

Se distinguen tres tipos principales de transmisión sináptica:

• Excitadora: incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción.
• Inhibidora: reduce la posibilidad de producir un potencial de acción.
• Moduladora: cambia el patrón y/o la frecuencia de la actividad producida por las células involucradas.

Neuroglia

Es el conjunto de células no excitables que sostienen a las neuronas. Son, en general, más pequeñas que las neuronas y las superan en 5 a 10 veces en número. Las principales células de la neuroglia son:

• Astrocitos: se encuentran en todo el sistema nervioso central. Desempeñan funciones importantes. Forman un armazón para las neuronas y los capilares. Mantienen la integridad de la barrera hemoencefálica. Tienen función de apoyo mecánico y metabólico a las neuronas, síntesis de componentes y de ayuda a la regulación del espacio extracelular.
• Oligodendrocitos: más pequeñas, con menos procesos. Su función principal es la síntesis de mielina y la mielinización de los axones.
• Microglia: células pequeñas con función fagocitarias, importantes en la mediación de la respuesta inmune. Tienen su origen en las células madre hematopoyéticas embrionarias.
• Células ependimarias: ciliadas, tapizan la pared del sistema ventricular y del epéndimo. Son móviles. Contribuyen al flujo del líquido cefalorraquídeo.
• Células de Schwann: situadas en el sistema nervioso periférico, sintetizan la mielina de los axones de ese nivel. Cada célula rodea un solo axón.
• Células satélite: células de soporte de las neuronas de los ganglios.

Fuentes:

http://bit.ly/1R5CQz1

http://bit.ly/1rovtYf

Junto el resto de compañeros de clase, hemos realizado un PREZI en el que recogemos toda la información que hemos trabajado sobre el sistema nervioso.