1.-Generalidades del Sistema Nervioso (Fisiología) PDF

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Fisiología del Sistema Nervioso Generalidades El sistema nervioso puede dividirse en una parte central y una parte periférica, cada una con sus correspondientes subdivisiones. El sistema nervioso periférico (SNP) es la superficie de contacto entre el entorno y el sistema nervioso central (SNC) e inc...

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Fisiología del Sistema Nervioso Generalidades El sistema nervioso puede dividirse en una parte central y una parte periférica, cada una con sus correspondientes subdivisiones. El sistema nervioso periférico (SNP) es la superficie de contacto entre el entorno y el sistema nervioso central (SNC) e incluye neuronas sensitivas (o aferentes primarias), neuronas motoras somáticas y neuronas motoras autónomas. Las funciones generales del sistema nervioso incluyen la detección sensitiva, el procesamiento de la información y la expresión de la conducta..

Componentes celulares del sistema nervioso El sistema nervioso está constituido por células, tejido conectivo y vasos sanguíneos. Los principales tipos celulares son las neuronas (células nerviosas) y la neuroglia (“pegamento nervioso”). Las neuronas están especializadas a nivel anatómico y fisiológico para la comunicación y transmisión de señales. Tradicionalmente, la neuroglia, también denominada sencillamente glía, está formada por células de soporte que dan apoyo metabólico y físico a las neuronas, al tiempo que aíslan unas neuronas de otras y ayudan a mantener el medio interno del sistema nervioso.

Neuronas La unidad funcional del sistema nervioso es la neurona, y los circuitos neuronales están constituidos por neuronas conectadas entre ellas mediante sinapsis. La actividad neuronal se codifica en general mediante secuencias de potenciales de acción que se propagan a lo largo de los axones en los circuitos neuronales. La información codificada se transmite de una neurona a la siguiente mediante la transmisión sináptica. En esta transmisión, los potenciales de acción que llegan a una terminación pre sináptica suelen estimular la liberación de un neurotransmisor químico. Este neurotransmisor puede entonces excitar a la célula post sináptica, inhibir su actividad o condicionar la acción de otras terminaciones axonales. La neurona clásica comprende un cuerpo celular o

soma, un número variable de dendritas a modo de ramas y otra prolongación que se extiende desde el soma, denominada axón. El cuerpo celular (soma) dela neurona contiene el núcleo y el nucléolo de la célula, y también cuenta con un aparato de biosíntesis bien desarrollado para fabricar los elementos que forman la membrana, enzimas sintéticas y otras sustancias químicas necesarias para las funciones especializadas de las células nerviosas. El aparato de biosíntesis de la neurona incluye los cuerpos de Nissl, que son pilas de retículo endoplásmico rugoso, y un prominente de Golgi. En el soma se encuentran también numerosas mitocondrias y elementos del citoesqueleto, que incluyen neurofilamentos y microtúbulos. Las dendritas son extensiones ramificadas de extremo afilado del soma, y en general transmiten información hacia el cuerpo celular. El conjunto de dendritas ramificadas de una neurona se denomina árbol dendrítico. Las dendritas proximales (cercanas al soma neuronal) contienen los cuerpos de Nissl y partes del aparato de Golgi. Sin embargo, las principales organelas citoplasmáticas en las dendritas son los microtúblos y los neurofilamentos. Dado que las dendritas son la parte fundamental de la superficie que recibe las aferencias sinápticas de otras neuronas, la forma y tamaño del árbol dendrítico, además de la población y distribución de los canales dentro de la membrana de las dendritas, son importantes determinantes de cómo la estimulación sináptica afecta a la neurona.. Las dendritas de las neuronas más grandes pueden tener zonas activas, que suelen utilizar canales dependientes de voltaje y de calcio, que pueden producir picos de voltaje importantes para la integración de los múltiples estímulos sinápticos que recibe una sola neurona. El axón es una prolongación de la célula que se encarga de transmitir los impulsos generados en la célula hacia la neurona siguiente o, cuando se trata de una motoneurona, hacia la fibra muscular. En general, cada neurona dispone de un único axón, y el diámetro de éste es uniforme. La longitud y el diámetro de los axones varían según el tipo de neurona. El axón se origina en el soma (o, en ocasiones en una dendrita proximal) en una región

especializada conocida como botón axonal. El botón axonal y el propio axón se distinguen del soma y de las dendritas proximales en que carecen de retículo endoplásmico rugoso, ribosomas libres y aparato de Golgi. En el botón axonal suelen generarse los potenciales de acción, porque tiene una concentración elevada de los canales necesarios.

Transporte axonal La mayoría de los axones son demasiado largos para permitir un desplazamiento eficiente de las sustancias desde el soma a las terminaciones sinápticas mediante difusión simple. Los componentes de la membrana y el citoplasma generados en el aparato biosintético del soma deben distribuirse para reponer los materiales secretados o inactivados a lo largo del axón y, sobre todo, los elementos presinápticos en el extremo terminal. Esta distribución se realiza gracias a un sistema de transporte especial denominado transporte axonal. Existen varios tipos de transporte axonal. Las organelas rodeadas de membrana y las mitocondrias se transportan con relativa rapidez mediante un transporte axonal rápido. Las sustancias disueltas en el citoplasma, como las proteínas, se desplazan por un transporte axonal lento. El transporte axonal requiere energía metabólica, y en él participan los iones de calcio. Los microtúbulos constituyen un sistema de guías conductoras a lo largo de las cuales se desplazan las organelas rodeadas de membrana. Las organelas se unen a los microtúbulos mediante uniones parecidas a las existentes entre los filamentos finos y gruesos del músculo esquelético. El calcio estimula el desplazamiento de las organelas a lo largo de los microtúbulos. Se necesitan unas proteínas motoras especiales asociadas con los microtúbulos, denominadas cinesina y dineína, para el transporte

axonal. El transporte axonal es bidireccional. El transporte desde el soma hacia las terminaciones axónicas se llama transporte axonal anterógrado, y en este proceso participa la cinesina. Sirve para reponer las vesículas sinápticas y las enzimas responsables de la síntesis de neurotransmisores en las terminaciones sinápticas. El transporte en la dirección contraria, que depende de la dineína, se denomina transporte axonal retrógrado. En este proceso se consigue que regresen hacia el soma las membranas de las vesículas sinápticas recicladas para la degradación por los lisosomas.

El Sistema Nervioso Central El SNC, entre otras funciones, se encarga de recoger información sobre el entorno procedente del SNP; procesa esta información y percibe parte de ella; organiza respuestas reflejas y conductuales de otro tipo; es responsable del conocimiento, la memoria y el aprendizaje, y planifica y ejecuta movimientos voluntarios. El SNC incluye la médula espinal y el encéfalo. El sistema nervioso de todos los vertebrados empieza como una invaginación de un surco longitudinal en la lámina de ectodermo engrosada, la placa neural. El cierre del surco neural determina la formación de un tubo hueco, que está limitado en su parte dorsolateral por columnas de cresta neural. El ectodermo se cierra sobre el tubo neural invaginado y forma la piel de la espalda. Posteriormente, el tubo neural se convierte en el SNC, mientras que la cresta neural es el origen de las células de la raíz dorsal y los ganglios autónomos, las células de Schwann, los discos de Merkel y los melanocitos, entre otras muchas.

Los receptores sensitivos pueden clasificarse en función del tipo de energía que transducen (p. ej., los fotorreceptores transducen luz, los mecanorreceptores, desplazamiento y fuerza) o en función del origen de los estímulos que reciben (p. ej., los exterorreceptores reciben estímulos de acontecimientos externos, los propioreceptores indican la posición de una parte del cuerpo en el espacio o en relación con otra parte del cuerpo). Las neuronas aferentes primarias se conectan en la periferia con receptores sensitivos, que son estructuras especializadas que transmiten los cambios en la energía ambiental. En general, esta información se transmite al SNC mediante trenes de potenciales de acción en las neuronas aferentes primarias. Los somas de las neuronas aferentes primarias se localizan en los ganglios de la raíz dorsal y los pares craneales. Cada neurona aferente primaria tiene dos tipos de prolongaciones: a) una prolongación periférica que se extiende en sentido distal dentro de un nervio periférico para llegar a los receptores sensitivos apropiados y b) una prolongación central que llega al SNC a través de la raíz dorsal o de un par craneal.

Las regiones del SNC que contienen altas concentraciones de axones se denominan sustancia blanca, porque las vainas de mielina del axón refractan mucho la luz. Las regiones con altas concentraciones de neuronas y dendritas se llaman, por el contrario, sustancia gris. La actividad metabólica de la sustancia gris es muy superior a la de la sustancia blanca y por ello está más vascularizada. Un grupo de neuronas del SNC se llama núcleo. Igual que se denominaría ganglio

fuera del SNC. Cuando las neuronas se organizan en capas, pueden formar una corteza....