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Anatomía básica del sistema nervioso

El sistema nervioso es uno de los grandes sistemas de control y regulación corporal, junto con el sistema hormonal (que veremos en un tema posterior).

El sistema nervioso es el encargado de recibir los estímulos del exterior o de interior, por medio de los órganos de los sentidos y los propioceptores respectivamente, procesar la información y decidir una respuesta, así como conducir la información, primero desde los órganos de los sentidos o los propioceptores hasta los centros integradores de la información y después desde esos centros integradores a los órganos efectores, que serán o un músculo o una glándula.

Por lo tanto se dice que el sistema nervioso tiene una función sensitiva, integradora y motora.

Aunque el sistema hormonal es otro de los reguladores del cuerpo, su funcionamiento es diferente. El sistema nervioso suele coordinar acciones de respuesta rápidas (se desencadena en milisegundos) y en general poco duraderas en el tiempo.En cambio el hormonal coordina acciones de respuesta lenta (se desencadena en segundos) y en general duraderas en el tiempo (el crecimiento es coordinado por el sistema hormonal durante años).

Anatomía del sistema nervioso.

Divisiones del sistema nervioso.

Existen dos grandes maneras de dividir el sistema nervioso central.

Podemos basarnos, por un lado en criterios anatómicos. Y entonces dividimos el sistema nervioso en sistema nervioso central, constituido por el encéfalo y la médula espinal. Y sistema nervioso periférico, constituido por los nervios. El sistema nervioso central posee los centros integradores de la información, y el sistema nervioso periférico supone los canales por los que los impulsos viajan desde los órganos al sistema nervioso central y desde el sistema nervioso central a los órganos efectores.

Por otro lado, podemos basarnos en criterios funcionales y divide el sistema nervioso en sistema nervioso somático y sistema nervioso autónomo. El somático se encarga de la transmisión y procesamiento de actividades conscientes realizadas por nuestro cuerpo. El autónomo se encarga de actividades inconsciente, automáticas (como la digestión, presión arterial, respiración, etc.).

La porción motora del sistema nervioso autónomo tiene dos ramas, que se conocen como sistema nervioso simpático y sistema nervioso parasimpático. Un órgano autónomo estará, generalmente, inervado por las dos ramas del sistema nervioso autónomo, de forma que una de ellas lo activará y la otra lo desactivará. Hay excepciones, órganos que solo son inervados por uno de los dos sistemas y órganos en los que las dos ramas sirven para los mismo, es decir, las dos activan o las dos desactivan. Pero no es común, lo más habitual es que una rama sea activadora y la otra desactivadota. El simpático estará normalmente relacionada con señales que promuevan el consumo de energía, mientras que el parasimpático estará relacionada con el ahorro de energía. Por ejemplo, el simpático acelera el ritmo cardiaco, el parasimpático los disminuye.

Para estudiar el sistema nervioso usaremos la división anatómica, estudiando por separado el sistema nervioso central, analizando por separado la médula espinal y el encéfalo, y el sistema nervioso periférico.

Todo el sistema nervioso central está recubierto por unas membranas protectoras llamadas meninges. Se dividen en raquídeas, pertenecientes a la médula y craneales, pertenecientes al encéfalo. La membrana más externa se denomina duramadre y se encuentra en contacto directo con la superficie ósea. Por debajo de esta capa se encuentra una capa en forma de tela de araña que se denomina aracnoides. Por debajo del aracnoides y en contacto directo con el sistema nervioso se encuentra la capa denominada piamadre. Entre el aracnoides y la piamadre hay un espacio relleno de un líquido, que lo protege, aporta nutrientes y que se denomina líquido cefalorraquídeo.

Meninges

El sistema nervioso central: la médula espinal.

La médula espinal es un cordón ancho de tejido nervioso que discurre por el interior de la comuna vertebral, que la protege. Por la médula espinal viajan los impulsos desde los receptores al encéfalo y desde el encéfalo a los órganos efectores. Por lo tanto, de la médula espinal saldrán los nervios eferentes y a la médula espinal llegan los nervios aferentes. Además, en la medula espinal se procesan los movimientos reflejos.

La médula espinal tiene una forma más o menos cilíndrica, con una sección ligeramente elipsoidal. En su interior hay una zona en forma de H o de mariposa, de color más oscuro, constituida por sustancia gris, es decir por neuronas no mielinizadas. Es la parte integradora de la médula. La parte exterior está constituida por sustancia blanca, es decir, neuronas mielinizadas, encargadas de la transmisión de impulsos a largas distancias. Los cuatro extremos de sustancia gris de la médula forman lo que se denomina astas. Habrá dos astas anteriores y dos astas posteriores.

Las astas dividen la sustancia blanca en cuatro cordones, un cordón blanco anterior, un cordón blanco posterior y dos cordones laterales. Por estos cordones se transmite el impulso desde los receptores al encéfalo y desde el encéfalo a los efectores. El centro de la médula es recorrido por un conducto denominado conducto central. Además, existen dos fisuras, una en la parte anterior y una en la parte posterior, que penetran en la médula. La fisura de la parte posterior es más estrecha, la de la parte anterior es más ancha y más importante, denominándose fisura medial.

Esquema de la médula espinal

Además de conducir los impulsos hacia el encéfalo, en la médula encontramos los reflejos raquídeos o espinales (o medulares). Son respuestas muy sencillas, pero muy rápidas, ya que no requieren llegar al encéfalo. Permiten reacciones para injurias, accidentes o problemas graves, que deben ser resueltos especialmente rápido, como quemaduras, golpes o contracciones bruscas en zonas de tendones, etc.

El sistema nervioso central: el encéfalo.

Encéfalo

Es la principal zona integradora, el lugar donde se toman las decisiones y se envían las órdenes precisas que deben ser cumplidas. En el encéfalo están las emociones, es el lugar donde se registran las sensaciones, donde se guardan los datos (memoria).

El encéfalo se dividen en tres grandes partes:

Tronco del encéfalo:

Bulbo raquídeo.
Protuberancia.

Mesencéfalo.
Cerebro.
Cerebelo.

Analicemos estas partes una por una:

Tronco del encéfalo:

Bulbo raquídeo: forman la parte inferior del tronco del encéfalo, continuándose con la médula. Por él pasan los fascículos ascendentes y descendentes de la médula y la mayoría se cruzan. La información que viene del lado derecho pasa a la izquierda del cerebro, la que baja del lado derecho va a la izquierda del cuerpo y viceversa; este cruce sucede en la zona denominada decusación de las pirámides. En el bulbo se encuentra el centro cardiovascular, que controlan el ritmo del corazón, su fuerza y el calibre de los vasos sanguíneos, y el centro respiratorio que controla el ritmo de la respiración.

Protuberancia (puente): se encuentra por encima del bulbo, un poco antes del cerebro. Mide unos dos centímetros y medio. Conecta con la médula y el bulbo con el resto del encéfalo y algunas pares del encéfalo entre si. Algunos núcleos son importantes para el control del sueño y de la alerta. También encontramos el área pneoumotáxica y el área apnéustica, que ayudan a controlar la respiración.

Mesencéfalo: zona superior del tronco del encéfalo. Incluye varios núcleos que intervienen en los movimientos oculares.

Cerebro: es una gran formación dividida en dos grandes partes llamados hemisferios cerebrales. Ambos hemisferios se encuentran unidos por el cuerpo calloso. Su superficie no es lisa, sino que es muy rugosa, de forma que su superficie es muy amplia (aumenta la superficie de corteza cerebral). El cerebro tiene varias zonas o regiones reguladores, entre las que destacan:

Lóbulos: cada hemisferio está dividido por fisuras que lo dividen en lóbulos cerebrales. Hay un lóbulo frontal, parietal, temporal y occipital en cada hemisferio.
Corteza cerebral: zonas superficiales del cerebro. Está constituida por neuronas sin mielinizar, es decir, sustancia gris. La corteza se divide en zonas encargadas de controlar los movimientos de los músculos esqueléticos y hablamos de zonas de corteza motora. Y zonas encargadas de registrar y analiza las sensaciones (sobre todo las táctiles y de contracción de los músculos) y hablamos de corteza sensitiva. También existen áreas de corteza encargadas de conectar ambas áreas, las áreas de asociación.
Ganglios de la base: situados en la base de los hemisferios cerebrales, controlan algunos movimientos automáticos de los músculos esqueléticos, como el balanceo de los brazos al andar.
Tálamo: situado entre el bulbo y la parte alta del cerebro, constituyendo el principal paso de señales desde la médula hasta la corteza.
Hipotálamo: por debajo del tálamo, es el principal controlador de la homeostasis y equilibrios químicos del cuerpo, ya que es el centro de control del sistema hormonal.
Sistema límbico: rodea al tronco del encéfalo. Es el centro emocional del cerebro, controla las emociones primarias de amor, odio, agresividad, etc. También está relacionado con la memoria (por eso los sucesos emocionales son recordados con mayor facilidad y durante más tiempo).

Cerebelo: ocupa la zona inferior y posterior de la cavidad craneal. Está dividido en dos hemisferios, con un lóbulo anterior y un lóbulo posterior cada uno. El cerebelo compara los movimientos que el cuerpo está realizando con los que debería estar haciendo en función de las órdenes de la corteza, corrigiendo los desajustes a base de comunicarlos a la corteza motora (no actúa nunca sobre los músculos, sino sobre la corteza que mueve los músculos). Además, ayuda a realizar movimientos para el mantenimiento del equilibrio en movimientos complejos del cuerpo (si nos desequilibramos, movemos los brazos para equilibrarnos, por ejemplo).

Esquema de corte transversal del encéfalo

El sistema nervioso periférico.

Los nervios comunican la información desde los órganos sensoriales al sistema nervioso central y del sistema nervioso central a los músculos y las glándulas. Van desde zonas receptoras o efectoras a la médula o en algunos casos directamente al encéfalo. Por eso se dividen en nervios raquídeos, que comunican con la médula, y craneales, que conectan con el encéfalo.

Nervios

De cada nervio habrá una pareja y se numera por parejas (de la pareja, uno va al lado derecho y el otro al izquierdo). Los 12 primeros nervios son craneales. El resto, otros 31 pares, son los raquídeos o espinales. Salen del espacio que hay entre las vértebras y controlan una franja corporal aproximada a la zona vertebral de la que salen. Hay 8 nervios cervicales, 12 dorsales (o torácicos), 5 lumbares, 5 sacros y 1 cocciqueo.

Areas corporales inervadas por cada par nervioso

Las neuronas que constituyen los nervios tienen su axón rodeado por vaina de mielina, que acelera y optimiza el paso del impulso, consiguiendo que este sea muy rápidos.

El sistema nervioso autónomo.

Como ya indicamos, es el encargado de las acciones autónomas. No está sometido al control consciente. Los nervios efectores actúan por dos subsistemas, denominados sistema nervioso simpático y parasimpático.

El sistema nervioso simpático está constituido por nervios que salen de la zona dorsal y lumbar de la medula espinal. Nada más salir de la médula, pasan por un ganglio que se encuentra adyacente a la médula. Todos los ganglios simpáticos forman una cadena ganglionar paralela a la médula espinal, en la zona periférica de la columna vertebral. De ese ganglio sale la información o estímulo hacia el órgano efector.

El sistema nervioso parasimpático parte de las zonas sacra de la médula y del tronco del encéfalo. También poseen un ganglio exterior o periférico, pero en este caso el ganglio suele encontrarse en las inmediaciones del órgano enervado.

Como ya dijimos, cuando los dos sistemas actúan sobre un órgano, suelen tener acciones opuestas (activación ? desactivación, por ejemplo). El sistema parasimpático suele estar asociado con acciones de conservación de energía, mientras que el simpático estará relacionado con acciones que promueven el gasto energético. Por ejemplo, en el páncreas, el sistema nervioso simpático estimula la secreción de glucagón, que hace que se movilice la glucosa y pase a la sangre, mientras que el parasimpático estimula la secreción de insulina. Sobre el corazón, el simpático hace que aumente el ritmo cardiaco, el simpático en cambio hace que el ritmo disminuya.

Sistema nervioso simpático - parasimpático (en inglés)

Fisiología del sistema nervioso.

El funcionamiento del sistema nervioso se basa, fundamentalmente, en la capacidad que tienen las neuronas de enviarse señales entre si. Al sistema de comunicación que se establece entre dos neuronas se le denomina sinapsis. Se basa en una comunicación química. El mensajero químico que comunica una neurona con la otra se denomina neurotransmisor.

Tras pasar el mensaje de una neurona a otra, el impulso recorre la neurona desde la sinapsis a todas las partes de la célula, desencadenando el envío de mensajes a otras neuronas con las que está conectada. Este avance del impulso a través de la neurona es extremadamente rápido y se basa en fenómenos eléctricos de despolarización de membrana: la membrana de la neurona mantiene un potencial negativo de -60mV entre el exterior y el interior de la célula, potencial que se hace positivo durante el impulso nervioso, transmitiéndose así la despolarización a toda la célula de forma casi instantánea.

Esquema de fisiología nerviosa

Cuando un receptor capta un estímulo, este se lo comunica a la neurona con la que está conectado y esta envía la señal a la médula. Desde la médula se transmite al encéfalo, donde es interpretado (salvo que requiera una acción de emergencia y se desencadene un reflejo medular). En el encéfalo se analiza y se busca una respuesta o una solución. La corteza es la que analiza primariamente el impulso, de donde viene, a qué zona afecta. Las diferentes zonas del cerebro ayudan a tomar la decisión (se compara con otros registros que están guardados en la memoria, por ejemplo). Una vez tomada la decisión, la corteza motora ordena la contracción de un músculo concreto. Y el cerebelo comprueba la fidelidad en la ejecución de la orden. O bien se envía la señal al sistema nervioso autónomo para que alguna glándula se encargue de segregar alguna sustancia, necesaria para responder al estímulo (por ejemplo, si lo que se registró es una aumento de temperatura corporal, el sistema nervioso autónomo hará que las glándulas sudoríparas segreguen sudor).

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