Biología Humana - Organización general del Sistema Nervioso

TP 5 de Biología

El Sistema nervioso (SN) se encarga de coordinar y supervisar todas las funciones vitales que realiza nuestro organismo. El SN está compuesto de células,  las cuales son los componentes mas básicos y las células mas importantes son las neuronas. Cada neurona recibe imputs de muchas otras neuronas y distribuye la información a otras células nerviosas. El análisis de información es la ejecución fundamental del encéfalo.
Las células gliales constituyen otra importante clase de células del Sistema nervioso.
El encéfalo nos muestra una gran variedad de formas y tamaños de las células.
La mayoría de las células poseen tres partes estructurales que están relacionadas directamente con las funciones de la célula:

-Un soma
-El axón
-Las dendritas

En las superficie de la dendrita se producen constantemente multitud de contactos: la sinapsis. Una sinapsis tiene 3 componentes principales:

-Una zona presináptica
-Una membrana postsináptica
-Un espacio sinaptico

Respecto a las células gliales, realizan la función de soporte y nutrición principalmente. Existen 4 tipos:

-Los astrocitos
-Las células microgliales
-Los oligodendrocitos y las células de schwann

*Sustancia blanca: Se refiere a haces de fibras nerviosas.

*Sustancia gris: Alude a áreas en que abundan los somas de células nerviosas.
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Hasta aquí se mencionaron los componentes básicos del SN: las neuronas y sus sinapsis y las células gliales.

El SN muestra una subdivisión entre un Sistema nervioso Central (SNC), que consiste en el encéfalo y la médula espinal (véase la figura 1.a), y un Sistema nerviosos Periferico (SNP) (véase figura 1.b), son todas las partes del sistema nerviosos que están fuera del cráneo y de la columna vertebral.

 El SNC. Figura 1.a

El SNP. Figura 1.b (combinación del SNC: médula y encéfalo)

El Sistema Nervioso Periférico (SNP): 

El sistema nervioso periférico se compone de nervios que se extienden por todo el cuerpo. Estos nervios transmiten información a los músculos (vías motoras) o surgen de superficies sensoriales (vías sensoriales). El SNP consta de 3 componentes:

A- Los nervios craneales
B- Los nervios espinales
C- El SN autónomo

Estos 3 componentes informal al SN sobre sucesos del entorno.

A-Los nervios craneales

Los 12 pares de nervios craneales tienen que ver principalmente con sistemas motores y sensoriales relacionados con la cabeza. Estos nervios atraviesan pequeñas aberturas del cráneo para entrar y salir del encéfalo.
Algunos nervios craneales son exclusivamente vías sensoriales que van al encéfalo.

Nervios:

-Olfatorios (I)
-Opticos (II)
-Auditivos (VIII)

Otros nervios son exclusivamente vías motoras que salen del encéfalo.

Nervios:

-Oculomotores (III)
-Trocleares o patetico (IV)
-Abducens o motor ocular extremo  (VI)
-Espinales (XI)
-Hipoglosos (XII)

El resto de los nervios craneales tienen funcion tanto sensoriales como motoras.

Nervios:

-Trigemino (V)
- Facial (VII)
-Glosofaringeo (IX)
-Vago (X)

Nervios craneales

B-Los nervios espinales

A lo largo de la médula espinal hay 31 pares de nervios espinales. Estos nervios se unen a la médula espinal a través de aberturas de las estructuras óseas. Cada nervio espinal consiste en la fusión de dos ramificaciones distintas, llamadas raíces, que tienen funciones diferentes.
La raíz dorsal (detrás) consta de vías sensoriales que van del cuerpo a la médula espinal.
La raíz ventral (adelante) consiste en vías motoras que van de la médula espinal a los músculos.

Nervios espinales:

-Cervical (cuello)
-Torácica (tronco)
-Lumbar (región lumbar)
-Sacra (parte inferior de la columna vertebral)

C-El Sistema nervioso autónomo

Fuera del SNC se hallaron grupos de neuronas que denominamos ganglios autonómicos. El Sistema nervioso autónomo (SNA) abarca el Sistema nervioso periférico (SNP) y el Sistema nervioso central (SNC). Las neuronas ganglionares que invervan en el cuerpo se conocen como células autónomas postganglionares.
El SNA tiene 2 componentes: el SN simpático y el SN parasimpático.
Las células preganglionares del SN simpático se hallan en la médula espinal, específicamente en las regiones torácica y lumbar. Estas células envían sus axones a una corta distancia a inervar una cadena de ganglios que recorre ambos lados de la columna vertebral, esta cadena se conoce como cadena simpática.
El SN parasimpático recibe este nombre porque sus neuronas preganglionares se hallan encima y debajo de las del SN simpático: en el encéfalo y en la región sacra. Estas células preganglionares también inervan ganglios  pero los ganglios del parasimpático no están reunidos en una cadena. Los ganglios parasimpáticos estas dispersos en todo el cuerpo.
Para muchas funciones corporales, las divisiones simpáticas y parasimpáticas actúan en direcciones opuestas.
Las funciones del SNA son independientes en el sentido que no podemos controlas voluntariamente la actividad de este sistema de la misma forma que podemos controlar nuestros movimientos.

El Sistema Nervioso Central (SNC):

*Rasgos del encéfalo:

A pesar de la suma importancia y complejidad del encéfalo humano, éste solo pesa 1.400 g.
Los hemisferios cerebrales, el derecho y el izquierdo, están conectados entre si por una estructura denominada cuerpo calloso formado por fibras nerviosas que recorren todo el cuerpo. Ademas, forman la mayor parte del encéfalo. La forma de lo hemisferios cerebrales emparejados es el resultado de pliegues de los tejidos. Las ondulaciones de tejido resultante, llamadas circunvoluciones, están separadas entre si por arrugas: los surcos.
Se les asigna un nombre a las principales divisiones de los hemisferios cerebrales, cuyas partes mas importantes son los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital. La capa exterior de los hemisferios es la corteza cerebral. Esta corteza esta compuesto por sustancia gris y varias millones de neuronas. Consiste en una mezcla de células nerviosas, fibras nerviosas, neuroglia y vasos sanguíneos.
Los hemisferios cerebrales desempeñan funciones superiores mas abstractas, y otras partes inferiores del encéfalo regulan la respiración, el ritmo cardíaco y otras funciones básicas.

Funciones de los lóbulos:

-Frontal: Esta situado en la parte anterior del hemisferio cerebral. Este lóbulo solo lo poseen los animales mas complejos.
El lóbulo frontal se encarga de la producción lingüística y oral. En el lóbulo frontal e desarrollan las funciones ejecutivas, que son aquellas que nos permiten dirigir nuestra conducta hacia un fin, y comprender la atención  planificación, secuenciación y reorientación sobre nuestros actos.

-Parietal: Ocupa el espacio en las partes medias y laterales. Esta zona es la encargada de recibir las sensaciones de tacto: frió, calor, presión, etc y coordinar el balance. Se encarga, ademas, de distinguir las estimulaciones realizadas por el tacto, se percibe el calor, etc. También se encarga de la comprensión y formulación del habla.

-Occipital: Su localización es en la parte posterior del cerebro. Este lóbulo se encarga del procesamiento visual (como el reconocimiento de las caras), discriminación del movimiento y del color.

-Temporal: Esta localizada frente al lóbulo occipital. Recibe y procesa información de los oídos  contribuye al balance y el equilibrio, y regula emociones y motivaciones como la ansiedad, el placer y la ira. Ademas, esta involucrado en la consolidación de recuerdos.

Funciones de los hemisferios cerebrales:

En el ser humano, los dos hemisferios cerebrales están especializados en funciones distintas.

El hemisferio izquierdo es analítico  lógico  utilizado para la resolución de problemas que requieran paso a paso. Tiene la capacidad de análisis y deducción, y alberga el lenguaje verbal.

El hemisferio derecho es intuitivo y espontaneo, utilizado para la resolución de problemas que requieran una comprensión global. Tiene la capacidad de orientar y comprender, y participa en el lenguaje emocional.

*Los ganglios basales y el sistema límbico

Los ganglios basales son un grupo de núcleos de masa gris interconectados que participan en funciones motoras y no motoras. Se encuentran en la sustancia blanca de cada hemisferio cerebral.
Los ganglios basales están asociados con el inicio y fin de los movimientos voluntarios y el control de ajuste de los mismos.
Entre los ganglios basales se incluyen el núcleo caudado, el putamen y el globus pallidus, que están metidos dentro del telencéfalo, debajo de la corteza cerebral. La amígdala esta incrustada en el lóbulo temporal.
El Sistema límbico es un grupo disperso de núcleos cerebrales, este sistema participa en el control y la expresión del estado anímico y las emociones, el procesamiento y almacenamiento de la memoria reciente y el control del apetito. El Sistema límbico no es una única estructura, sino una seria de vías nerviosas que incorporan estructuras de los lóbulos temporales, como por ejemplo el hipocampo y la amígdala. El sistema limbico tambien esta asociado con partes del sistema neuroendocrino y el SNA.

Las estructuras principales que encontramos en el Sistema límbico son:

-Talamo:  Tiene conexiones con la corteza y muchas otras partes del cerebro, como los ganglios basales, el hipotálamo y el tronco encefálico. Puede percibir el dolor

-Hipotálamo:  Es una glándula endocrina que participa en la liberación de numerosas hormonas reguladoras del SNA y tiene varias funciones importantes: los patrones del sueño, la regulación de la temperatura corporal, la conducta sexual, y la respuesta a la ansiedad.

-Hipocampo: Tiene un papel importante en el almacenamiento de recuerdos episodicos. Carga toda la información que proviene de los sentidos y la asocia con una cosa, una persona, un lugar, etc. Ademas, nos estimula a la búsqueda de lo nuevo y lo desconocido.

-Amígdala:  Es la responsable de la creación de experiencias con recuerdos emocionales asociados, del procesamiento de la información del aprendizaje y la codificación de recuerdos a largo plazo. Es responsable, ademas, de la generación de emociones primarias (agresividad, alegria, tristeza y miedo) correspondientes a estímulos externos y pensamientos internos.

-Hipófisis: Se encarga de la secreción y regulación hormonal. Esta íntimamente conectada con el hipotálamo.

-Glándula pineal: Regula químicamente los niveles del sueño. Produce la serotonina y la melatonina.

-Ganglios basales: No forma parte estrictamente del Sistema limbico. Los ganglios basales asocian pensamientos y sentimientos con acciones físicas.

-Bulbo olfatorio: Su función es procesar la información procedente del epitelio olfatorio.


*El diencéfalo se divide en el tálamo y el hipotálamo

La porción principal del diencéfalo es el tálamo, que se observa en el centro del encéfalo. El tálamo es un grupo complejo de núcleos. Casi toda la información sensorial entra en el tálamo.
La segunda parte del diencéfalo se conoce como hipotálamo, que es relativamente pequeño pero esta lleno de núcleos distintos que tienen funciones vitales. El hipotálamo tiene que ver con el hambre, la sed, la regulación de la temperatura, las conductas reproductoras, etc. También controla la hipófisis, que a su vez controla casi toda la secreción hormonal.

*El encéfalo medio

En la superficie dorsal de encéfalo medio son visibles dos pares de protuberancias; el par rostral son los coliculos superiores, y el par caudal son los coliculos inferiores. Los coliculos superiores reciben información visual; los inferiores reciben información relativa al sonido.

*El cerebelo esta unido a la protuberancia

El cerebelo desempeña un papel en la coordinación motora y en algunos tipos de aprendizaje.
Justo debajo del cerebelo, colaborando con el tronco del encéfalo  esta la protuberancia, que incluye regiones implicadas en el control motor y el análisis sensorial, y comprender varios núcleos de nervios craneales. La información que llega al odio entra en el encéfalo por la protuberancia.

*El bulbo raquídeo

El bulbo raquídeo constituye la parte inferior del tronco del encéfalo y marca la transición desde este a la médula espinal. Dentro de los bulbos raquídeos están los núcleos de los nervios craneales Espinales (XI)
 e Hipoglosos (XII). La formación reticular se extiende a través de la protuberancia y termina en el bulbo raquídeo. Este también contribuye a la regulación de los ritmos cardíaco y respiratorio.

El encéfalo esta bien protegido

Dentro del cráneo y las vertebras, el encéfalo y la médula espinal están rodeados por tres envolturas protectoras de tejidos denominadas meninges.

-La mas externa es una cubierta dura llamada duramadre

-La capa mas interna es conocida como piamadre

-La capa intermedia se llama aracnoides

El espacio que hay dentro de la aracnoides esta lleno de liquido cefalorraquídeo (LCR), un liquido claro e incoloro.

*Los ventrículos cerebrales

Dentro del encéfalo hay una serie de cámaras llenas de LCR. Estas cavidades constituyen lo que se conoce como sistema ventricular.El LCR tiene, al menos, dos funciones principales:

1- Actúa como amortiguador de sacudidas recibidas por el encéfalo.

2- Media entre los vasos sanguíneos y el tejido cerebral en el intercambio de materiales, entre lo que se incluyen nutrientes.

Cada hemisferio cerebral contiene un ventrículo lateral. El LCR se forma en los ventrículos laterales, fluye desde ellos hasta el tercer ventrículo, y continua hasta el cuarto ventrículo, situado antes del cerebelo.

*El encéfalo tiene un sistema vascular complejo

El encéfalo plantea una fuerte demanda de combustible: oxigeno y glucosa. Al disponer de poca reserva de uno y otro, el encéfalo depende de que su aporte sanguíneo se lo suministre. La sangre se distribuye en el encéfalo por dos canales principales: las arterias carótidas y las arterias vertebrales.