Sistema Nervioso en Vertebrados

Definición: Es el encargado de analizar los estímulos tanto externos como internos que recibe el organismo, elaborando órdenes de respuesta necesarias para un funcionamiento coordinado del mismo. Es el más complejo del Reino Animal. Su formación se realiza durante el desarrollo embrionario, por invaginación dorsal del ectodermo, que dará origen a un cordón hueco, el tubo neural. La región anterior de ese tubo será el encéfalo y la posterior, la médula espinal. El sistema nervioso lo dividimos en central y periférico.

Sistema Nervioso Central

Lo componen el encéfalo y la médula, que están protegidos por dos cubiertas. Externamente, el encéfalo está rodeado por un conjunto de huesos que forman la caja craneal y la médula por el canal vertebral. Internamente, ambos están protegidos por tres membranas del tejido conjuntivo, llamadas meninges, sus nombres son: duramadre, aracnoide y piamadre. Entre las dos últimas se encuentra el líquido cefalorraquídeo, encargado de amortiguar las compresiones producidas por los impactos externos.

Encéfalo

Desde el exterior, está dividido en tres partes distintas pero conectadas: cerebro, cerebelo y tronco.

  • Cerebro: Se origina a partir del prosencéfalo o cerebro anterior. Se distinguen en él, telencéfalo y diencéfalo.
    • Telencéfalo: Está constituido por dos hemisferios simétricos unidos por el cuerpo calloso (conglomerado de fibras nerviosas blancas). La superficie de los hemisferios está replegada, dando lugar a circunvoluciones cerebrales, separadas entre sí por fisuras poco profundas, que delimitan los lóbulos cerebrales: frontal, temporales, parietales y occipital. La corteza cerebral está formada por sustancia gris (cuerpos neurales) donde encontramos áreas sensitivas que generan los impulsos nerviosos que controlan los movimientos voluntarios de los músculos. Por debajo se encuentra sustancia blanca (constituida por axones).
    • Diencéfalo: Origina el tálamo y el hipotálamo.
      • Tálamo: Son dos masas esféricas de tejido gris. Recibe señales sensoriales.
      • Hipotálamo: Se encuentra debajo del tálamo. Regula el control de actividades vitales y dirige otras necesarias para vivir.
  • Cerebelo: Posee dos hemisferios con un lóbulo central entre ambos, denominado vermis. En un corte transversal encontramos una zona cortical gris y otra medular blanca. Es el centro coordinador de los movimientos voluntarios.
  • Bulbo Raquídeo: Se encuentra en la parte inferior del encéfalo, sobre la médula. Es el centro nervioso que rige las funciones involuntarias. Su destrucción sería la muerte del individuo. De él parten doce pares de nervios craneales (sistema nervioso periférico parasimpático).

Médula Espinal

Está formada por sustancia blanca y gris. De ella parten treinta y un pares de nervios raquídeos dirigidos al organismo. Cada uno tiene una rama sensitiva o raíz posterior y una raíz anterior, que se unen en un único nervio.

Sistema Nervioso Periférico

Está formado por un conjunto de nervios craneales y raquídeos. Se divide en Somático y Vegetativo.

  • Somático: Inerva la piel, músculos esqueléticos y otras partes del organismo. Responsable de los movimientos voluntarios.
  • Vegetativo: Inerva el corazón, la musculatura lisa de las vísceras y las glándulas, gobernando su funcionamiento autóctono. Está constituido por nervios que parten del encéfalo o de los nervios raquídeos. En su trayectoria hacia las vísceras, intercalan un ganglio periférico de modo que en las fibras vegetativas, pueden distinguirse una porción preganglionar y otra postganglionar. Se divide en simpático y parasimpático.
    • Simpático: Formado por nervios de la región torácica y lumbar de la médula. Los ganglios periféricos de este sistema están más próximos a la médula y forman cadenas.
    • Parasimpático: Formado por nervios craneales y que parten de la zona sacra de la médula. Los ganglios parasimpáticos están más dispersos, más cercanos a las vísceras que inervan y no forman cadenas.

Hormonas

Sustancia mensajera orgánica producida en pequeñas cantidades en una parte del organismo y transportada a otras partes, en donde ejerce una intensa acción. Comúnmente, las hormonas son segregadas por glándulas, las cuales las vierten en la sangre y en la savia. Por lo general, las hormonas no son específicas de una especie, pero en cambio siempre actúan de la misma forma; los diabéticos pueden ser tratados con hormonas de insulinas del páncreas de varios animales domésticos. La producción de hormonas suele estar doblemente asegurada en los animales, merced a su elevada eficacia, por estímulo nervioso y por reacciones. En la producción de tirotrofina, la hormona segregada por la hipófisis estimula la secreción de tiroxina por el tiroides; la tiroxina circula por los conductos sanguíneos y detiene allí la secreción de tirotrofina. En este caso una glándula hormonal está supeditada a otra.

Sistema Endocrino

Conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamado hormonas. Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos. Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo. La endocrinología es la ciencia que estudia las glándulas endocrinas, las sustancias hormonales que producen estas glándulas, sus efectos fisiológicos, así como las enfermedades y trastornos debidos a alteraciones de su función.

Glándulas Endocrinas

Glándulas de secreción interna. La que carece de excretor y libera sus principios activos (hormonas) directamente al torrente circulatorio.

Hipófisis

Glándula de secreción interna de los vertebrados, que se encuentra en la base del cráneo, a nivel del diencéfalo, y que en el hombre es del tamaño de un hueso de cereza. Se compone de un lóbulo anterior (principal) un lóbulo intermedio, ambos procedentes del epitelio ectodérmico bucal, y un lóbulo posterior formado por tejidos nerviosos y originado por el infundíbulo del diencéfalo.

Tiroides

Glándula de secreción interna de los vertebrados formada embriológicamente a partir de las células endodérmicas de la base de la faringe; en los mamíferos es bilobular. El tiroides humano está compuesto por de dos lóbulos del tamaño de un huevo de paloma, unidos entre sí a través de una pequeña porción intermedia y que se encuentran situados frente a las vías respiratorias y a ambos lados de estas, en la región más profunda de la laringe.

Cápsulas Suprarrenales

Corteza

La corteza o capa externa de la glándula secreta un gran número de hormonas esteroides, aunque sólo unas pocas en cantidades significativas.

Hormonas
  • Cortisona: Hormona de la corteza adrenal. Se utiliza en el tratamiento de las afecciones reumáticas; sin embargo, su acción tiene solo un efecto analgésico pasajero y numerosos efectos secundarios.
  • Aldosterona: Hormona corticoadrenal que se distingue de los otros corticoides porque tiene un grupo aldehído C13. Constituye el mineralocorticoide fisiológico.

Médula

En la médula se secretan hormonas como:

  • Adrenalina (epinefrina): Hormona de la médula de las suprarrenales; fue la primera hormona aislada en forma pura. Actúa aumentando la presión arterial, dilatando las pupilas, como vasoconstrictor y, por ello, como hemostático.
  • Noradrenalina: Hormona que se forma en la médula suprarrenal, partes del tronco encefálico y en la sinapsis de las fibras nerviosas posganglionares.

Impulso Nervioso y Sinapsis

Un impulso nervioso es una onda de naturaleza eléctrica que recorre toda la neurona y que se origina como consecuencia de un cambio transitorio de la permeabilidad en la membrana plasmática, secundario a un estímulo.

Propagación del Impulso Nervioso

La despolarización de la membrana en un punto produce que el exterior en ese punto quede cargado negativamente al introducirse las cargas positivas de sodio (Na+) en la célula. Las zonas adyacentes sufren una atracción de sus cationes por la carga negativa del área estimulada, actuando como sumidero de cationes de sodio. De este modo, se va transmitiendo la onda de electronegatividad a lo largo de toda la fibra nerviosa. En las fibras que poseen cubierta de mielina, dispuesta en torno a las células de Schwann, separadas por los denominados nódulos de Ranvier, la onda de electronegatividad se propaga saltando de nódulo en nódulo. Esta propagación saltatoria es más rápida. En estas células, los nodos de Ranvier son las únicas áreas que se despolarizan, permitiendo la propagación rápida del impulso asociada a los músculos involucrados en los movimientos rápidos.

El funcionamiento del sistema nervioso depende del flujo de información por medio de redes neuronales.

Sinapsis

Región especializada de contacto funcional por medio del cual se efectúa la transmisión o inhibición de la información entre dos neuronas o entre neuronas y diferentes receptores.

Tipos de Neuronas

  • Morfología:
    • Interneuronas
    • Neuromuscular
    • Neuroganglionar
    • Neuronareceptor
  • Funcional:
    • Química
    • Eléctrica
    • Mixta

Sinapsis Eléctrica

Uniones de hendiduras de membrana a cada neurona. Sincroniza las actividades eléctricas entre las neuronas. Usa puentes iónicos. El flujo de la célula presináptica pasa a la postsináptica por medio de canales iónicos, no hay retardo sináptico. Se encuentra en:

  • Bulbo olfatorio
  • Núcleo vestibular lateral (NVL)
  • Núcleo mesencefálico del V
  • Retina
  • Corteza cerebelosa
  • Hipotálamo

Sinapsis Química

Comunicación en el sistema nervioso mediante la liberación de neurotransmisores (NT) que se producen y liberan por una sola célula nerviosa. Puede alterar la función de otra de manera breve o durable por medio de receptores específicos y activación de mecanismos iónicos y/o metabólicos. Se pueden clasificar en:

  • Funcional:
    • Excitatoria
    • Inhibitoria
  • Estructural:
    • Axodendríticas
    • Axosomáticas
    • Axoaxónicas
  • Bioquímicas:
    • Colinérgicas
    • Noradrenérgicas
    • Dopaminérgicas
Regiones de la Sinapsis Química
  • Región Presináptica:
    • Botón Terminal: Se lleva a cabo la unión de las vesículas sinápticas y liberación del NT. Hay proteínas autorreceptoras que se unen con el NT y regulan la liberación del mismo.
  • Espacio Sináptico: Liberación del NT.
  • Región Postsináptica: Proteínas autorreceptoras para cada NT y relacionadas con la degradación o recaptación del NT.