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CONTENIDOS 1. Relación y Coordinación. 2. El Sistema Nervioso . Conceptos básicos. 3. Las neuronas. 4. El Sistema Nervioso. 5. Procesos degenerativos del cerebro. La enfermedad de Alzheimer. 6. Los receptores sensitivos. Los sentidos. 7. Los distintos niveles de integración nerviosa. Los efectores motores. 8. Los actos involuntarios. 9. Los actos voluntarios. 10. Factores que repercuten en la salud mental en la sociedad actual. 1. RELACIÓN Y COORDINACIÓN Cuando pensamos en las características de los seres vivos, solemos hacer referencia a lo que llamamos las tres funciones vitales: * NUTRICIÓN: necesaria para mantener funcional al ser vivo. * RELACIÓN: sirve para comunicar al ser vivo con otros seres vivos, con su medio, obtener lo que necesita de él, protegerse, buscar pareja, etc. * REPRODUCCIÓN: imprescindible para perpetuar la especie a la que pertenece el ser vivo. Las funciones de NUTRICIÓN y REPRODUCCIÓN son fáciles de entender. Interrogantes como: qué son, para qué sirven, con qué órganos las desempeñamos, etc. demandan una explicación que no resulta difícil. Sin embargo, la función de RELACIÓN es algo más complicada de comprender. En primer lugar debemos ampliar su definición para incluir, también, todo aquello que se da en el interior de los seres vivos. Hablaremos, por tanto, de RELACIÓN Y COORDINACIÓN y entenderemos así que esta función no se desempeña sólo entre los seres vivos y su medio exterior, sino también con su medio interior: Con la RELACIÓN los seres vivos reciben información de su medio, tanto externo, como interno. Con la COORDINACIÓN interpretan esa información, elaboran respuestas adecuadas y las llevan a cabo; todo ello mientras el organismo sigue funcionando normalmente. Cualquier información proveniente del medio de los seres vivos, tanto externo como interno, capaz de provocar una respuesta en ellos, recibe el nombre de ESTÍMULO. En los animales la COORDINACIÓN puede ser de dos tipos; ambos con características distintas: * COORDINACIÓN HORMONAL: de respuesta muy lenta y duradera, producida por el Sistema Endocrino de glándulas y hormonas. * COORDINACIÓN NERVIOSA: de respuesta rápida e inmediata, preparada para mantener la vida en cada momento y realizada por el Sistema Nervioso. FUNCIÓN ÓRGANOS Obtener la información Interpretar la respuestas información Ejecutar las respuestas Receptores sensoriales y elaborar Sistema Nervioso Sistema Nervioso y Sistema Hormonal 2. Conceptos básicos. El Sistema Nervioso es un conjunto de células muy especializadas, encargadas de mantener la vida de cada individuo mediante el desempeño de una serie de funciones específicas. Las funciones que desempeña nuestro Sistema Nervioso nos permiten vivir. Esas funciones son las siguientes: * Transmitir IMPULSOS NERVIOSOS por nuestro organismo. ¿Para qué sirven los impulsos nerviosos?; sirven para: - Transportar la información y los estímulos captados por los órganos sensoriales. - Trasladar las respuestas a esos estímulos hasta los órganos que las van a realizar. - Llevar las "órdenes" que permiten que los distintos órganos de un animal funcionen perfectamente. * Interpretar estímulos y elaborar respuestas, tanto más complejas cuanto más evolucionado es el ser vivo. * Controlar el funcionamiento de los órganos y sistemas vitales (latido cardíaco, ritmo respiratorio, digestión, etc.) * Llevar a cabo lo que llamamos las "funciones superiores" en los animales más complejos y, fundamentalmente, en la especie humana. Estas funciones son la inteligencia, la capacidad de razonar y de aprender, la memoria, los sentimientos, etc. Las células especializadas del Sistema Nervioso son las NEURONAS, que tienen una forma muy peculiar, que seguro que has visto alguna vez, y que, junto con las células acompañantes, forman el TEJIDO NERVIOSO. 3. Las neuronas Las neuronas son las células especializadas del Sistema Nervioso que cumplen las funciones que hemos visto en el apartado anterior. Son, también, las células más especializadas que existen, hasta tal punto que han perdido la capacidad de realizar otras funciones y son incapaces de dividirse, de nutrirse por sí mismas o de defenderse. Por este motivo hay una serie de CÉLULAS ACOMPAÑANTES que nutren, protegen y dan soporte a las neuronas (astrocitos, oligodendrocitos, células de Schwann, etc.). La forma de las neuronas es muy compleja. Presentan unas prolongaciones más o menos delgadas, denominadas DENDRITAS y, normalmente, otra de mayor tamaño, llamada AXÓN o FIBRA NERVIOSA. Un conjunto de axones o dendritas forman un NERVIO, que suele estar recubierto de tejido conjuntivo. Las dendritas son vías de entrada de los impulsos nerviosos a las neuronas y los axones son vías de salida. Las neuronas se clasifican de muchas maneras: * Por el número de prolongaciones: - Monopolares: tienen una sola prolongación de doble sentido, que actúa a la vez como dendrita y como axón (entrada y salida). - Bipolares: Tienen dos prolongaciones, una de entrada que actúa como dendrita y una de salida que actúa como axón. - Multipolares: Son las más típicas y abundantes. Poseen un gran número de prolongaciones pequeñas de entrada, dendritas, y una sola de salida, el axón. * Por la función: - Sensitivas: las que transmiten impulsos producidos por los receptores de los sentidos. - Motoras o efectoras: las que transmiten los impulsos que llevan las respuestas hacia los órganos encargados de realizarlas. - De asociación: unen entre sí neuronas de diferentes tipos. Las fibras nerviosas o axones, puede ser de dos tipos: * MIELÍNICAS, llamadas así por estar recubiertas con la membrana de unas células llamadas células de Schwann. Esta membrana es muy rica en un fosfolípido llamado MIELINA y se enrolla varias veces alrededor de la fibra nerviosa. De este modo, varias células de Schwann llegan a cubrir toda la fibra constituyendo una especie de cubierta llamada VAINA DE MIELINA. Como la vaina está formada por varias células, en los puntos de contacto entre células contiguas esa cubierta queda interrumpida, recibiendo esos lugares el nombre de NODOS DE RANVIER. El impulso nervioso avanza a saltos, de nodo en nodo, por lo que avanza más deprisa. * AMIELÍNICAS o desnudas, son las fibras que no están recubiertas por vaina de mielina. El impulso nervioso avanza recorriendo todo el axón, por lo que no va tan deprisa. El impulso nervioso El impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que se crea en las neuronas y en algunas células sensoriales, al incidir sobre ellas algún tipo de estímulo, externo o interno. Ese estímulo puede ser cualquier cosa, una sustancia química, una presión, los niveles de algún compuesto químico, una onda mecánica, la luz, el frío o el calor, etc. Esta onda se transmite por la membrana de la neurona en sentido DENDRITAS - CUERPO NEURONAL - AXÓN La transmisión, que no es más que un desplazamiento de cargas eléctricas por la membrana neuronal, constituye el IMPULSO NERVIOSO. Este impulso es la base de todas las funciones nerviosas, incluidas las superiores. Debido a esto, y empleando instrumentos especiales de medición, se puede detectar la actividad nerviosa en forma de pequeñas corrientes eléctricas, tal es el caso de la ELECTROENCEFALOGRAFÍA. Cuando el impulso nervioso llega al final del axón de una neurona tiene que "saltar" hasta las dendritas de la siguiente neurona porque las neuronas no están pegadas unas a otras, sino que hay un pequeño espacio entre una y otra, llamado ESPACIO SINÁPTICO. El "salto" del impulso nervioso se hace por medio de unas moléculas químicas llamadas NEUROTRANSMISORES que salen de la primera neurona, cuando llega el impulso nervioso, y llegan a la siguiente neurona provocando un nuevo impulso eléctrico. Los neurotransmisores son unas de las sustancias químicas más importantes que hay en nuestro cuerpo. Existen algunas sustancias químicas que pueden sustituir a las verdaderas neuronas, produciendo falsos impulsos nerviosos, tal como hacen algunas drogas alucinógenas, como el LSD o el peyote; otras drogas lo que hacen es retardar el Sistema Nervioso, bloquearlo, ejemplo de ello son los opiáceos como la heroína, y otras sustancias que excitan el Sistema Nervioso y lo activan, como sucede con la cocaína o las drogas sintéticas, o con sustancias de uso más habitual, como la cafeína del café. Estos conceptos te pueden ayudar a entender por qué todas las drogas producen daños en el Sistema Nervioso, ya que actúan generalmente sobre las neuronas. No olvides que las neuronas no se pueden reproducir, que CADA NEURONA QUE SE PIERDE, SE PIERDE PARA SIEMPRE, es decir, nunca se recupera. Los nervios Los nervios son las vías de comunicación entre todas las partes de un organismo y los centros de control donde se interpreta la información obtenida, y donde se elaboran las respuestas. Están compuestos por conjuntos de fibras nerviosas (axones y dendritas) y pueden alcanzar longitudes realmente notables. En los vertebrados existen nervios que arrancan del encéfalo y recorren toda la médula espinal, por lo que, según la especie, pueden alcanzar varios metros de longitud. Un ejemplo de ello lo encuentras en las jirafas o, más espectacular aún, en la ballena azul, en la que un nervio puede superar los 25 metros de longitud. Estos conjuntos de fibras nerviosas se disponen en haces y están recubiertos por tejido conjuntivo. Según el tipo de impulso que transmiten se pueden clasificar en: * Nervios SENSITIVOS, transportan información captada por los receptores. * Nervios MOTORES, trasladan las respuestas elaboradas por los centros de control. * Nervios MIXTOS, llevan indistintamente uno u otro tipo de impulsos, y son la mayoría. Muchas veces se conectan entre sí varios nervios a través de centros de control. El caso más sencillo de asociación de nervios que existe se da cuando sólo se conectan dos, uno sensitivo que capta y transmite un estímulo, y otro motor, que elabora y produce una respuesta. Esto es un ARCO REFLEJO, y constituye la base de los llamados ACTOS REFLEJOS. Estos actos son involuntarios, puesto que la respuesta se elabora lejos de nuestro encéfalo, por lo que no somos conscientes de ello y la respuesta es involuntaria. 4. El Sistema Nervioso Está constituido por los CENTROS DE CONTROL. Estos centros están formados por los cuerpos de las neuronas y por los NERVIOS quienes, a su vez, constan de fibras nerviosas y dendritas. Los centros de control se encuentran en: * El ENCÉFALO * La MÉDULA ESPINAL * Los GANGLIOS NERVIOSOS En nuestro Sistema Nervioso se pueden diferenciar tres partes: 1. Sistema Nervioso Central (SNC) Está constituido por el Encéfalo y la Médula Espinal, es decir, los centros de control más importantes. Son los encargados de recibir e interpretar los estímulos que captan nuestros sentidos, así como de elaborar las respuestas que necesitamos en cada momento y de mantener nuestro funcionamiento orgánico. El encéfalo Es la parte principal del SNC. En los vertebrados y especialmente en nuestra especie (el Homo sapiens, el "Hombre que sabe, pensante") alcanza un desarrollo y una importancia fundamental para la vida. El encéfalo controla a los demás órganos, nos permite tener memoria, aprender y, en nuestra especie, tener sentimientos. Todo ello nos ha posibilitado ser la especie dominante en nuestro mundo. Dada su importancia, está recubierto por el CRÁNEO, que, como seguramente habrás comprobado más de una vez, es la parte más resistente de nuestro cuerpo (¡aunque duela!). En el encéfalo humano se diferencian varias partes. Entre ellas encontramos: * El CEREBRO: Es la parte fundamental. En él se encuentra la CORTEZA CEREBRAL, lugar en el que interpretamos los estímulos externos y elaboramos las respuestas. Allí radica la consciencia y la voluntad. Aquí puedes encontrar más información sobre las funciones de las distintas partes del cerebro. ¡No debes confundir ENCÉFALO (todo lo que se encuentra dentro del cráneo), con CEREBRO (parte del encéfalo)! * El TÁLAMO: Es una parte de tu encéfalo que seguramente no conocerás. Su importancia está en que en ella se controla el sistema Hormonal y nuestros instintos más básicos, como el hambre o la sed, los instintos sexuales, el sueño, y algo tan humano como los sentimientos. ¿Has observado cómo influye en tu apetito que estés contento o triste?. ¿Te has dado cuenta cómo duermes mejor o peor, según te acuestes alegre o enfadado?. * El CEREBELO: Controla todo lo que son movimientos aprendidos, tales como andar o montar en bicicleta; en ellos el movimiento lo iniciamos voluntariamente desde la corteza cerebral, pero luego el control pasa al cerebelo. ¿Has notado cómo cuando andas o montas en bicicleta puedes ir pensando en otras cosas y no es necesario que estés pensando en qué músculos debes mover?. Es así porque no es tu corteza cerebral quien controla el movimiento, sino tu cerebelo. * El BULBO RAQUÍDEO: Es el encargado de controlar el funcionamiento de nuestros órganos: el latido cardíaco, el ritmo respiratorio, la presión arterial, el estado de la digestión, etc. La médula espinal Está formada por un conjunto de cuerpos neuronales que actúan como centros de control involuntarios. Estos cuerpos están rodeados por fibras nerviosas que llevan o traen impulsos desde el encéfalo o los receptores, a los órganos efectores. 2. Sistema Nervioso Periférico (SNP) Consta de nervios y ganglios. Conecta los centros de control con los órganos receptores de estímulos y con los órganos motores. Según desde dónde arranquen, existen * NERVIOS CRANEALES. Los que salen del encéfalo. Entre ellos hay uno muy gracioso que es el nervio VAGO, el cual, a pesar de su nombre, controla el funcionamiento de nuestros órganos y no para de trabajar. * NERVIOS RAQUÍDEOS. Los que salen desde la médula espinal y recorren todo el cuerpo. Los GANGLIOS NERVIOSOS (que no debes confundir con los ganglios linfáticos; son otra cosa) son un conjunto de cuerpos neuronales que se encuentran intercalados en los nervios y actúan como centros menores de control de estímulos y respuestas. 3. Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo (SNA) También está constituido por nervios y ganglios. Su principal característica es ser completamente involuntario e inconsciente, ya que su función es controlar el funcionamiento de nuestros órganos, junto con el bulbo raquídeo. Es un sistema doble: * Sistema Simpático: Se encarga de activar al organismo, por lo que incrementa el gasto de energía y suele funcionar durante el día. * Sistema Parasimpático: Produce los efectos contrarios al simpático, es decir, relaja el organismo, disminuye el consumo de energía y suele funcionar por la noche. Seguro que alguna vez te ha sucedido que te has llevado un susto fuerte. ¿Has notado que en el momento del susto le suceden algunas cosas peculiares a tu cuerpo?; por ejemplo, se acelera tu corazón y respiras más deprisa, la boca se te queda seca e, incluso, te puedes "mear de miedo" (seguro que conoces esta expresión). Todas estas cosas que te suceden se deben a que está actuando el Sistema Simpático, que está preparando tu cuerpo por si tienes que hacer algo (¡salir corriendo!). Tras el susto, tu cuerpo se va relajando poco a poco, tu corazón va latiendo más despacio, respiras más tranquilamente y vuelves a tener saliva en la boca; ahora el que actúa es el Sistema Parasimpático que, como ves, hace justo lo contrario que el Simpático. 5. Procesos degenerativos del cerebro. La enfermedad de Alzheimer Como ya te hemos informado, las neuronas no se pueden dividir. Cuando una neurona muere por la razón que sea, no se puede volver a recuperar nunca. Casi desde que nacemos estamos perdiendo neuronas. A partir de cierta edad el proceso se acelera y, cuando llegamos a ser ancianos, carecemos de muchísimas neuronas que teníamos. Esta es la razón por la que los ancianos pierden facultades, a veces de una forma leve, pero otras de una forma muy acusada, produciéndose lo que llamamos la DEMENCIA SENIL. Esta enfermedad suele afectar a personas muy ancianas. La demencia senil es el resultado de un proceso que, en mayor o menor grado, todos sufrimos. No obstante, existen otras formas de degeneración de nuestro Sistema Nervioso, sobre todo, del Sistema Nervioso Central. Actúan con mayor rapidez y tienen consecuencias fatales para quien las padece, ya que afectan a la actividad mental, a la memoria, etc. Producen, además un deterioro general del organismo, como sucede con la llamada ENFERMEDAD DE ALZHEIMER. Esta enfermedad degenerativa empieza con leves pérdidas de memoria que se van agravando hasta que la persona deja de reconocer a sus conocidos, y de hacer su vida normal (no se puede vestir, no se puede alimentar...). El enfermo sufre un progresivo adelgazamiento y deterioro que se puede complicar con pulmonías y neumonías. La enfermedad de Alzheimer requiere una atención permanente del enfermo. Aunque la razón concreta de este aceleramiento en la degeneración del Sistema Nervioso no está muy clara, sabemos que existe un gen capaz de aumentar las posibilidades de padecerla. Se ha relacionado también la enfermedad con un aumento en el tejido nervioso de los niveles de metales pesados. En cualquier caso, todavía hay mucho que aprender sobre esta enfermedad. Además de estos deterioros más o menos naturales, existen otros relacionados con la entrada en nuestro organismo de sustancias extrañas, ajenas a nuestro cuerpo, de forma más o menos voluntaria. Así sucede en el caso de la enfermedad de las VACAS LOCAS, o en el consumo de DROGAS: En la mal llamada enfermedad de las "Vacas locas", o también conocida como síndrome de Creutzfeldt-Jacob atípico, nuevo o juvenil, se produce un deterioro muy rápido en el encéfalo que puede provocar la muerte. La enfermedad típica de Creutzfeldt-Jacob sólo afecta a ancianos. Sin embargo, la nueva variante afecta a todo tipo de individuos, y se la ha relacionado con el consumo de carne de vacuno enfermo de la ENCEFALOPATÍA ESPONGIFORME BOVINA (EEB), que es la verdadera enfermedad de las "vacas locas". La carne de estas vacas está contaminada con unas proteínas alteradas, los PRIONES, que, al ser ingeridas, afectan a nuestros propios priones y los alteran también, produciendo la enfermedad. En este enlace puedes ver una animación sobre este síndrome realizada por el diario El Mundo. El consumo de drogas y otras sustancias químicas, que actúan sobre el Sistema Nervioso, produce una destrucción de neuronas que poco a poco lo van deteriorando. Muchas veces actúan de forma directa, por la destrucción del tejido, y otras afectando a las funciones cerebrales, como es la recepción de estímulos, produciendo falsas recepciones ("alucinaciones") o provocando la incapacidad de recibir estímulos, pérdida de memoria, alteración del apetito, las emociones, etc. Tal vez el efecto más conocido es la dependencia psicológica, lo que vulgarmente llamamos "estar enganchados". IDEAS FUNDAMENTALES 1. La Relación sirve a los seres vivos para recibir información de su medio, tanto interno. externo, como 2. La Coordinación sirve para interpretar esa información, elaborar las respuestas adecuadas y llevarlas a cabo, todo ello mientras el organismo sigue funcionando normalmente. 3. La Coordinación puede ser de dos tipos. Ambos tienen características distintas: COORDINACIÓN HORMONAL: de respuesta muy lenta y duradera producida por el Sistema Endocrino de glándulas y hormonas. COORDINACIÓN NERVIOSA: de respuesta rápida, inmediata, preparada para mantener la vida en cada momento y llevada a cabo por el Sistema Nervioso. 4. Las funciones del Sistema Nervioso son las siguientes : Transmitir IMPULSOS NERVIOSOS por nuestro organismo. Interpretar estímulos y elaborar respuestas. Controlar el funcionamiento de los órganos y sistemas vitales (latido cardíaco, ritmo respiratorio, digestión, etc.). Llevar a cabo lo que llamamos las "funciones superiores": la inteligencia, la capacidad de razonar y de aprender, la memoria, los sentimientos, el habla, etc. 5. Las NEURONAS son las células especializadas del Sistema Nervioso, los impulsos nerviosos.. 6. Los impulsos son ondas de naturaleza eléctrica que se transmiten por las a neurona. encargadas de transmitir neuronas, y de neurona 7. Los nervios están compuestos por conjuntos de fibras nerviosas (axones y dendritas). Son las vías de comunicación entre todas las partes de un organismo y los centros de control donde se interpreta la información obtenida, y donde se elaboran las respuestas. 8. El sistema Nervioso está constituido por los CENTROS DE CONTROL (encéfalo, y ganglios nerviosos), y por los NERVIOS. médula espinal 9. En nuestro Sistema Nervioso se pueden diferenciar tres partes:. Sistema Nervioso Central (SNC): Constituido por el Encéfalo y la Médula Espinal. Sistema Nervioso Periférico (SNP): Formado por nervios y ganglios. Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo (SNA): También formado por nervios y ganglios. Es un sistema doble, comprende el Sistema Simpático y el Parasimpático. 10. En el SNC radica la consciencia, todo lo que es voluntario. Aquí es donde se estímulos y se producen las respuestas. 11. El SNP es el encargado de llevar los estímulos a los centros de control y facilitar a los órganos encargados de realizarlas. interpretan los las respuestas 12. El SNA controla el funcionamiento de nuestros órganos y sistemas. 13. El ENCÉFALO es la parte más importante de todo nuestro Sistema Nervioso. las siguientes partes: Está formado por Cerebro: Es donde se hacen conscientes las sensaciones, se fabrican las respuestas, reside la memoria y la inteligencia, el habla, etc. Tálamo: En él se encuentran los instintos tales como el hambre o la sed, el instinto sexual, el sueño o las emociones. Cerebelo: Controla los movimientos aprendidos. Bulbo raquídeo: Controla el funcionamiento de nuestros órganos. 14. Los receptores sensitivos son los encargados de captar la información del medio de un individuo, tanto externo como interno. Por esta razón pueden ser receptores internos o externos. 15. Los receptores externos se encuentran en los ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS. oído, el olfato, el gusto y el tacto. Son la vista, el 16. Toda la información captada por nuestros sentidos es integrada y analizada en conjunto, y comparada con las experiencias y conocimientos guardados en nuestra memoria, para producir la mejor respuesta posible a cada situación. 17. Los actos involuntarios son aquellos que realizamos ajenos a nuestra a nuestra voluntad. Dan lugar a lo que llamamos ACTOS REFLEJOS. consciencia y, por tanto, 18. Los actos voluntarios son los que producimos desde la CORTEZA CEREBRAL, que es la parte más superficial del cerebro, donde llega la información de los sentidos y radica la memoria, la inteligencia, etc. 19. Una vida tranquila preservará nuestra salud mental. EL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso es un sistema de coordinación. Recoge la información recibida por los sentidos, la procesa y elabora la respuesta adecuada que deben realizar los órganos efectores. El sistema nervioso genera respuestas rápidas que transmite por impulsos nerviosos a los músculos, lisos o estriados, produciendo un movimiento. Este movimiento puede aplicarse sobre los huesos o sobre órganos internos, como el corazón, el intestino o las glándulas. La neurona El sistema nervioso está formado por un conjunto de células que se conectan entre sí mediante sinapsis, transmitiendo información de unas a otras. Estas células reciben el nombre de neuronas. La neurona es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. En su estructura se puede distinguir: El cuerpo neuronal, que es la zona más ancha. En este lugar se encuentran casi todos los orgánulos celulares. Las dendritas, que son prolongaciones del cuerpo celular. Suelen ser numerosas. Se unen con otras neuronas y son las que reciben el impulso nervioso. Los axones, son prolongaciones del cuerpo celular. Generalmente se presenta uno por cada neurona, auque pueda ramificarse en la zona final. El axónenvía el impulso nervioso a otra neurona o al órgano efector. Según la función que realizan, las neuronas pueden clasificarse en: Sensitivas, si reciben información que trasladan al sistema nervioso central, De asociación, que unen unas neuronas con otras, Motoras, si conectan con un órgano efector, Mixtas, si realizan funciones sensitivas y motoras. En animales con un sistema nervioso muy evolucionado, aparecen células protectoras de las neuronas que las alimentan. Estas células forman un esqueleto de sostén, o evitan la propagación de impulsos nerviosos por zonas no deseadas. Se denominan glías. El impulso nervioso La información se transmite mediante cambios de polaridad en las membranas de las células, debido a la presencia deneurotransmisores que alteran la concentración iónica del interior celular. En animales poco evolucionados, la transmisión del impulso nervioso se genera sin presencia de neurotransmisores. Además, en el interior de la neurona existen proteínas e iones con carga negativa. Estadiferencia de concentración de iones produce también una diferencia de potencial entre el exterior de la membrana y el interior celular. El valor que se alcanza es de unos -70 milivoltios (negativo el interior con respecto al valor de cargas positivas del exterior). Esta variación entre el exterior y el interior se alcanza por el funcionamiento de la bomba de sodio/potasio (Na+/K+) La bomba de Na+/K+ gasta ATP. Expulsa tres iones de sodio que se encontraban en el interior de la neurona e introduce dos iones de potasio que se encontraban en el exterior. Los iones sodio no pueden volver a entrar en la neurona, debido a que la membrana es impermeable al sodio. Por ello, la concentración de iones sodio en el exterior es elevada. Además, se pierden 3 cargas positivas cada vez que funciona la bomba de Na +/K+, aunque entren dos cargas de potasio. Esto hace que en el exterior haya más cargas positivas que en el interior, creando una diferencia de potencial. Se dice que la neurona se encuentra en potencial de reposo, dispuesta a recibir un impulso nervioso. Cuando el impulso nervioso llega a una neurona en estado de reposo la membrana se despolariza, abriéndose los canales para el sodio. Como la concentración de sodio es muy elevada en el exterior, cuando los canales para el sodio se abren se invierte la polaridad, con lo que el interior de la neurona alcanza un valor electropositivo, respecto del exterior. Si la despolarización provoca un cambio de potencial de 120 milivoltios más de los que tenía el interior se dice que se ha alcanzado el potencial de acción, que supone la transmisión del impulso nervioso a la siguiente neurona, ya que se crean las condiciones necesarias en el interior celular como para poder secretar neurotransmisor a la zona de contacto entre neuronas. La transmisión del impulso nervioso sigue la Ley del todo o nada. Esto quiere decir que si la despolarización de la membrana no alcanza un potencial mínimo, denominado potencial umbral, no se transmite el impulso nervioso, pero, aunque este potencial sea rebasado en mucho, sólo se envía un impulso nervioso, siempre de la misma intensidad. Sinapsis Las neuronas, en la mayor parte de los animales, no se encuentran físicamente unidas. Existe un pequeño espacio entre ellas, llamado hendidura sináptica, al que se vierte el neurotransmisor desde la membrana presináptica, membrana de la neurona que envía el impulso nervioso, a la membrana postsináptica, membrana de la neurona que recibe el impulso nervioso. El neurotransmisor es la molécula responsable de despolarizar la membrana de la neurona que recibe el impulso nervioso, abriendo los canales para el sodio que permanecían cerrados. Una vez que la neurona emite el impulso nervioso debe volver al inicial potencial de reposo. Para ello, la membrana se repolariza, cerrándose los canales para el sodio que estaban abiertos por la presencia del neurotransmisor. El neurotransmisor es destruido por acción enzimática y el potencial de reposo se alcanza al expulsar el sodio la bomba de Na+/K+. TIPOS DE SISTEMAS NERVIOSOS Los animales presentan distintos tipos de sistemas nerviosos. Encontramos sistemas tan sencillos como los de Cnidarios o tan complejos como los de vertebrados. Las posibilidades radican en la presencia de una red difusa, un sistema nervioso ganglionar ventral, un sistema radial o un sistema formado por un tubo neural dorsal. Red difusa Los Cnidarios poseen células nerviosas situadas en la epidermis. El impulso nervioso se expande en todas direcciones. Esto es debido a que la neurona transmite información en las dos direcciones. Animales más evolucionados tienen neuronas polarizadas, con una parte que recoge la información y otra que la envía. Sistema nervioso ganglionar ventral En este modelo el sistema nervioso se localiza en la zona ventral del cuerpo, en el mismo plano donde se sitúa la boca. Está formado por ganglios, que son aglomeraciones de neuronas, y cordones nerviosos, que están formados por las prolongaciones de las neuronas. En Platelmintos observamos dos ganglios en la zona anterior del cuerpo, que son los ganglios cefálicos. Éstos se continúan por cordones nerviosos, llamadosconectivos, que enlazan con los demás pares de ganglios, que inervan todo el cuerpo a lo largo de toda la zona ventral del animal. Existen cordones secundarios, llamados comisuras, que inervan la pareja de ganglios de cada zona del cuerpo. El sistema completo da una estructura en forma de escalera de nudos, con los peldaños formados por las comisuras y los conectivos formando los pasamanos. Los nudos son los ganglios nerviosos. En Moluscos aparece un anillo periesofágico, en torno al tubo digestivo, con tres ganglios cerebroideos. De esta zona sale un par de cordones nerviosos que inervan el pie y otro par la masa visceral. En Cefalópodos el sistema nervioso es más evolucionado y sólo posee dos cordones nerviosos que parten de un cerebro muy avanzado. En Anélidos existen dos ganglios cerebroideos unidos. Estos ganglios se continúan por una cadena ganglionar ventral formada por fusión de los pares de ganglios en cada metámero, por lo que pierde el aspecto de "escalera de nudos". En Artrópodos el sistema nervioso aumenta la concentración ganglionar, principalmente en la zona cefálica, debido al desarrollo de los órganos de los sentidos. Aparece un cerebro formado por tres ganglios unidos, llamados Protocerebro, que inerva los ojos,Deutocerebro, que recibe la información de las antenas y los órganos olfatorios, y Tritocerebro, que controla las piezas bucales. Después de este tercer ganglio continúa una cadena ganglionar ventral muy concentrada, que controla, de forma independiente del cerebro, las partes del cuerpo. Sistema radial Lo encontramos en los Equinodermos, animales que presentan simetría radial. Tienen un anillo oral del que parten cinco ramas que reciben la información del sistema ambulacral. Un segundo anillo oral, más profundo, el que salen otras cinco ramificaciones, controla el movimiento de los brazos. Por último, un anillo aboral, del que parten otras cinco ramificaciones nerviosas, inerva la piel, entre las placas dérmicas. Tubo neural dorsal El sistema nervioso dorsal en forma de tubo es característico de Cordados, llegando a su máximo desarrollo en Vertebrados. El sistema está formado por un tubo que se ensancha en la zona anterior del animal, en la cabeza, y continúa a lo largo de la zona dorsal, la espalda, del animal. La zona anterior ensanchada es el encéfalo y la continuación del tubo recibe el nombre demédula espinal. De esta estructura central, sistema nervioso central, parten los nervios, que inervan todo el cuerpo y que forman el sistema nervioso periférico. Las capacidades que facilita un sistema nervioso tan perfecto como el que poseen los vertebrados hace que sean animales muy versátiles. Ver y mirar con precisión, olfatear y reconocer los olores, oír e, incluso, entender son tareas que suponen la existencia previa de un sistema nervioso complejo. EL SISTEMA NERVIOSO EN HUMANOS El sistema nervioso en humanos es, desde el punto de vista humano, la máquina más perfecta que se conoce. Está compuesto por un sistema nervioso central y un sistema nervioso periférico. El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo está constituido por tres vesículas iniciales, que son el Prosencéfalo, Mesencéfalo y Rombencéfalo. Posteriormente, en el desarrollo embriológico, originan por subdivisión, cinco vesículas. El Prosencéfalo origina el Telencéfalo y el Diencéfalo. El Mesencéfalo no se divide. El Rombencéfalo origina el Metencéfalo y el Mielencéfalo. El Telencéfalo está subdividido en dos hemisferios y contiene dos lóbulos olfatorios, que se encuentran muy desarrollados en peces, pero poco a poco van reduciendo su tamaño en vertebrados más evolucionados. Forma los hemisferios cerebrales. El cerebro en Mamíferos alcanza su mayor desarrollo. El cerebro tiene la capacidad de controlar movimientos, recoger información de sentidos, almacenar recuerdos y elaborar respuestas complejas, incluso, utilizando esos recuerdos para modular la respuesta final. El Diencéfalo es un tramo pequeño que forma parte del cerebro. En la zona superior aparece el epitálamo, que en peces, anfibios y reptiles tiene una función fotorreceptora. También se encuentra el tálamo, lugar donde se regulan estímulos sensitivos. En la zona inferior está el hipotálamo, que regula la actividad hormonal de la hipófisis y la temperatura del cuerpo. En el Mesencéfalo aparecen los lóbulos ópticos en vertebrados inferiores. En Mamíferos forma lostubérculos cuadrigéminos. El Metencéfalo origina el cerebelo. Este órgano controla los movimientos posturales y coordina el movimiento. En esta vesícula se encuentra en Puente de Varolio, que es suna zona de cruce de vías nerviosas, en la que las fibras que provienen de la zona derecha del cuerpo se dirigen a la zona izquierda del cerebro. Lo contrario ocurre con las fibras que provienen del lado derecho. El Mielencéfalo origina la médula oblonga o bulbo raquídeo. Regula, además, actividades de las vísceras, tales como la deglución, el ritmo cardiaco o el ritmo respiratorio. La médula espinal se encuentra situada en el interior de la columna vertebral. Se distinguen dos zonas por su coloración y composición: lasustancia blanca, por fuera, formada por los axones de las neuronas, y la sustancia gris, más interna, con forma de mariposa, formada por los cuerpos neuronales de las neuronas y con un orificio interior llamadoepéndimo. La sustancia gris tiene la forma de mariposa que ves en la imagen por estar formada por astas dorsales (alas pequeñas de la mariposa) por donde entran fibras sensitivas, y astas ventrales (alas grandes de la mariposa) de donde salen fibras motoras. Las funciones de la médula espinal consisten en transmitir la información desde la zona sensitiva al encéfalo y de éste a las zonas motoras. También realiza los actos reflejos, que son respuestas rápidas, sin intervención del encéfalo. El sistema nervioso periférico está constituido por los nervios que entrar y salen del sistema nervios central y por ganglios nerviosos. Este sistema nervioso periférico puede enviar información a músculos de contracción voluntaria o regular funciones vegetativas. El conjunto de ganglios nerviosos y nervios que controlan estas funciones vegetativas forma el sistema nervioso autónomo o vegetativo. El sistema nervioso autónomo esta compuesto a su vez por dos subsistemas, llamados sistema nervioso simpático y sistema nervioso parasimpático. Ambos sistemas son, para casi todas sus funciones, antagonistas el uno del otro, es decir, lo que un sistema activa, el otro lo inhibe. El sistema nervioso simpático activa funciones tales como el movimiento cardiaco o respiratorio. El sistema nervioso parasimpático actúa como inhibidor en esas dos tareas. Sin embargo el sistema nervioso parasimpático acelera la actividad intestinal y el sistema nervioso simpático la inhibe. Órganos y aparatos que activa el Sistema Nervioso Parasimpático Órganos y aparatos que activa el Sistema Nervioso Simpático