Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque. Guía N°2 Sistema Nervioso (2° parte)

Anatómicamente nuestro sistema nervioso se agrupa en distintos órganos, los cuales conforman

estaciones por donde pasan las vías neuronales. Con fines de estudio, se pueden organizar estos órganos según su ubicación en dos partes: Sistema Nervioso Central y Sistema Nervioso Periférico.

El Sistema Nervioso Central está formado por el encéfalo y la médula espinal. Es el encargado de

realizar las más altas funciones, ya que atiende y satisface las necesidades vitales que permiten mantener el equilibrio interno, al tiempo que da respuesta a los estímulos del medio. Corresponde al centro elaborador de respuesta. Se encuentra protegido por tres membranas llamadas meninges, que desde la externa a la interna son: duramadre, aracnoides y piamadre.

Figura 1: Organización del Sistema Nervioso (a la izquierda) y las meninges (a la derecha).

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

El Encéfalo

Es la porción del sistema nervioso central que está contenida dentro del cráneo. Consta de tres partes voluminosas: cerebro, cerebelo y tronco encefálico.

El Cerebro: está formado por sustancia gris en la corteza y sustancia blanca en el interior. La sustancia gris corresponde principalmente a somas neuronales y la sustancia blanca a axones. Su superficie no es lisa, sino que tiene pliegues llamados circunvoluciones y unos surcos denominados cisuras, las cuales son: surco central o cisura de Rolando, surco lateral o cisura de Silvio, cisura parieto-occipital y cisura longitudinal o interhemisférica. Está dividido incompletamente en dos partes por la cisura longitudinal, quedando entonces dos hemisferios cerebrales (derecho e izquierdo) comunicados por el cuerpo calloso. En los hemisferios se distinguen lóbulos, los que llevan el nombre del hueso en que se encuentran en contacto, los cuales son: lóbulo frontal, lóbulo parietal, lóbulo occipital y lóbulo temporal.

Dentro de sus principales funciones están las de controlar y regular el funcionamiento de los demás centros nerviosos, además de recibir las sensaciones y elaborar las respuestas conscientes a dichas situaciones. También es el órgano de las facultades intelectuales superiores (inteligencia, memoria, razonamiento, etc.).

Figura 2: Lóbulos y cisuras cerebrales.

Lóbulo frontal

Lóbulo parietal

Lóbulo occipital

Lóbulo temporal

Cisura de Rolando

Cisura de Silvio

Cisura parieto-occipital

Cisura longitudinal

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque. Desde un punto de vista funcional, en la corteza cerebral nos encontramos con tres tipos de áreas:

1. Áreas sensitivas: reciben la información sensorial desde las vías aferentes y se hacen conscientes. Entre ellas están: Área Somestésica, Área Visual Primaria, Área Auditiva Primaria, Área Olfativa y Área Gustativa.

2. Áreas de asociación: reciben información desde las áreas sensitivas o de otras áreas de asociación, la integran, almacenan y elaboran una respuesta que es enviada a las áreas motoras. Estas son: Área de Asociación Somestésica, Área de Asociación Visual, Área de Asociación Auditiva, Área de Broca, Área de Wernicke y Área Prefrontal.

3. Áreas motoras: envían órdenes motoras voluntarias. Corresponden al Área Motora Primaria o Motora Principal y Área Premotora.

Figura 3: Áreas funcionales de la corteza cerebral. Los Núcleos de la base corresponden a trozos de sustancia gris inmersos en la sustancia blanca del cerebro. Se ubican en la zona denominada diencéfalo. Entre ellos encontramos:

Tálamo: son dos cuerpos ovoides que corresponde a una estructura de relevo sensitivo.

Hipotálamo: constituye un importante centro integrador y coordinador de diversas funciones de las esferas somática, autónoma, endocrina y emocional, siendo en definitiva el centro nervioso que regula el medio interno del organismo, es decir, la homeostasis. También forma parte de unos circuitos nerviosos que constituyen en conjunto el denominado Sistema Límbico, responsable del control de nuestra vida emocional y de la memoria.

Epitálamo: se encuentra en la parte posterior del diencéfalo; su porción principal es la epífisis o glándula pineal, la cual secreta la hormona melatonina, la que ayuda a sincronizar el metabolismo con el ritmo circadiano y tiene un efecto “sedante e hipnótico”, con lo cual provoca sueño.

Figura 4: Núcleos de la base (Diencéfalo).

Hipotálamo

Epífisis

Cuerpo calloso

Tálamo

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque.

Figura 5: Sistema Límbico.

En el interior del cerebro encontramos 4 cavidades interconectadas por donde circula el líquido cerebroespinal, llamadas ventrículos cerebrales, los cuales son: 2 ventrículos laterales situados a lo largo de los hemisferios cerebrales, conectados al tercer ventrículo a través del orificio de Monro u orificio interventricular, y que se ubica entre el tálamo.

El tercer ventrículo se comunica con el cuarto ventrículo a través del acueducto cerebral o de Silvio, y se ubica entre el tronco encefálico y el cerebelo.

Figura 6: Ventrículos cerebrales.

Figura 7: Hemisferios cerebrales.

El Cerebelo: se localiza por debajo de los lóbulos occipitales del cerebro, consta de dos hemisferios cerebelosos y una parte intermedia denominada vermis. En la corteza cerebelosa se encuentra la sustancia gris y en su interior se encuentra la sustancia blanca, la que se dispone de una forma arborescente, por lo que se conoce como el árbol de la vida del cerebelo.

Protuberancia Anular

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque. El cerebelo desempeña un papel regulador en la coordinación de la actividad muscular, la mantención del tono muscular y del equilibrio. Para esto, recibe constantemente información desde la corteza cerebral, de los propioceptores ubicados en los músculos y articulaciones, y desde el oído interno que le mantiene informado acerca de la posición y movimientos de la cabeza. Al dañar el cerebelo se produce ataxia cerebelosa, que se caracteriza por la pérdida del equilibrio, de la motricidad fina e incoordinación motora.

El Tronco Encefálico: está constituido por el Mesencéfalo, la Protuberancia Anular o Puente de Varolio y el Bulbo Raquídeo o Médula Oblonga. Todos estos centros nerviosos poseen una estructura similar: sustancia blanca en la parte externa con islotes o núcleos de sustancia gris esparcidos en ella.

El Mesencéfalo: contiene los centros nerviosos que controlan los reflejos visuales y auditivos.

La Protuberancia Anular: también se conoce como el Puente de Varolio, presenta el centro neumotáxico, encargado de regular la frecuencia de la ventilación pulmonar.

El Bulbo Raquídeo: conocido también como Médula Oblonga, contiene centros nerviosos esenciales para la mantención de la vida. La respiración es controlada por los centros inspiratorio y espiratorio, la actividad cardiaca está bajo el control del centro cardiaco, la presión sanguínea (dilatación y contracción de los vasos sanguíneos) está a cargo del centro vasomotor. Además de estos centros vitales, el bulbo raquídeo contiene otros centros que controlan la tos, el estornudo, el hipo, el vómito, la succión y la deglución.

Figura 8: Tronco encefálico.

La Médula Espinal

Es un cordón nervioso cilíndrico de unos 45 cm que se extiende por el interior de la columna vertebral hasta el área lumbar, y continúa a través del canal vertebral con los nervios espinales. En ella la sustancia blanca se encuentra en el exterior y la gris en el interior, presentando una forma de “H”, con un conducto central llamado epéndimo por donde circula líquido cerebroespinal. Una de sus funciones es conducir, mediante los nervios de los que está formada, los impulsos nerviosos que conducen las sensaciones hasta el cerebro y los que llevan las respuestas desde éste a los músculos. Es además un importante centro elaborador de reflejos, como el reflejo rotuliano.

A la médula espinal se conectan 31 pares de nervios

raquídeos o espinales, todos mixtos, los que ingresan con información sensitiva por la raíz dorsal y salen con información motora por la raíz ventral.

Figura 9: La Médula Espinal.

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque.

Figura 10: Disposición de la sustancia blanca y gris en el S.N.C.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

Es el encargado de conectar los órganos sensoriales con los centros nerviosos, y los centros nerviosos con los órganos efectores. Está formado por los nervios craneales (12 pares) y espinales (31 pares), que emergen del sistema nervioso central y que recorren todo el cuerpo.

Nervios craneales: proceden del encéfalo. Son 12 pares de nervios que envían información sensorial que principalmente procede del cuello y la cabeza hacia el sistema nervioso central, y luego transmiten las órdenes motoras. Entre estos nervios habrá nervios sensitivos, motores y mixtos.

Par I: Nervio olfatorio, con función únicamente sensitiva quimiorreceptora.

Par II: Nervio óptico, con función únicamente sensitiva fotorreceptora.

Par III: Nervio motor ocular común, con función motora para varios músculos del ojo.

Par IV: Nervio patético, con función motora para el músculo oblicuo mayor del ojo.

Par V: Nervio trigémino, con función sensitiva facial y motora para los músculos de la masticación.

Par VI: Nervio motor ocular externo, con función motora para el músculo recto del ojo.

Par VII: Nervio facial, con función motora para los músculos faciales y sensitiva para la parte anterior de la lengua.

Par VIII: Nervio vestibulococlear, con función sensitiva para estímulos auditivos y del equilibrio-orientación.

Par IX: Nervio glosofaríngeo, con función sensitiva quimiorreceptora del gusto y motora para la faringe.

Par X: Nervio vago, con función sensitiva y motora de tipo visceral para casi todo el cuerpo.

Par XI: Nervio espinal, con función motora para el cuello y la parte posterior de la cabeza.

Par XII: Nervio hipogloso, con función motora para la lengua.

Figura 11: Los 12 pares de nervios craneales.

Cerebro

Cerebelo

Tronco encefálico

Médula espinal

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque.

Figura 12: Sistema Nervioso Periférico (a la izquierda) y nervios craneales (a la derecha). Nervios espinales: son 31 pares de nervios mixtos que se encargan de enviar información sensorial (tacto, dolor y temperatura) del tronco y las extremidades, de la posición y el estado de la musculatura y las articulaciones hacia el sistema nervioso central y, desde el mismo, reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética que se conduce por la médula espinal. Estos nervios son:

8 pares de nervios raquídeos cervicales (C1 – C8).

12 pares nerviosos raquídeos torácicos (T1 – T12).

5 pares nerviosos raquídeos lumbares (L1 – L5).

5 pares nerviosos raquídeos sacros (S1 – S5).

1 par de nervios raquídeos coccígeos. (Co).

Figura 13: Nervios raquídeos (a la izquierda) y cola de caballo (a la derecha).

(S1 – S5) (Co)

Nervio vestibulococlear (VIII)

Departamento de Ciencia y Tecnología - Biología - 3º Medio. Profesor: Omar Jaque. El Sistema Nervioso Periférico se puede dividir, desde un punto de vista funcional, en Somático, que

controla la actividad de los músculos esqueléticos, y Autónomo, también llamado vegetativo o visceral, que es independiente del control voluntario y lleva información nerviosa hacia el músculo cardiaco, liso y las glándulas. A su vez, el Sistema Nervioso Autónomo se subdivide en Simpático y Parasimpático, sistemas que tienen funciones en su mayoría antagónicas.

Sistema Nervioso Simpático: prepara al organismo frente a las situaciones de emergencia. Durante el estrés físico y emocional, el Simpático domina sobre los procesos del Parasimpático. El Sistema Nervioso Simpático está estimulado por el ejercicio y situaciones de miedo, vergüenza, ira, etc. El conjunto de respuestas fisiológicas del S. N. Simpático se denomina “respuesta de lucha o huida”.

Los nervios simpáticos salen de las porciones torácica y lumbar de la médula espinal. Sus neuronas preganglionares o presinápticas son cortas y liberan el neurotransmisor acetilcolina, mientras que sus neuronas postganglionares son largas y liberan el neurotransmisor noradrenalina sobre sus efectores.

Al ser un sistema del comportamiento de huida o escape da prioridad a la aceleración y fuerza de

contracción cardiaca, estimula la piloerección y sudoración, favorece y facilita los mecanismos de activación del sistema nervioso somático para la contracción muscular voluntaria oportuna, provoca una broncodilatación de las vías respiratorias para favorecer una rápida oxigenación, propicia la vasoconstricción redirigiendo el riego sanguíneo a los músculos, el corazón y el sistema nervioso, provoca midriasis (dilatación pupilar) para la mejor visualización del entorno, y estimula las glándulas suprarrenales para la secreción de adrenalina.

Efectos:

Dilatación de las pupilas.

Aumenta la frecuencia cardiaca, la fuerza de contracción y la presión arterial.

Constricción de los vasos sanguíneos de órganos no esenciales tales como la piel y las vísceras.

Dilatación de los vasos sanguíneos de los órganos que participan en el ejercicio o en la lucha contra un peligro: músculo esquelético, músculo cardiaco, hígado, tejido adiposo, etc. Por lo tanto también aumenta la temperatura.

Respiración acelerada y profunda, además de dilatación bronquial para permitir un flujo de entrada y salida de aire en los pulmones más rápido.

Elevación del nivel de glucosa en la sangre a medida que el hígado transforma el glucógeno en glucosa (glocogenólisis).

Estimulación de la médula de las glándulas suprarrenales para que libere adrenalina y noradrenalina.

Inhibición de los procesos que no son esenciales para afrontar la situación de estrés, por ejemplo, los movimientos musculares del tracto gastrointestinal y las secreciones digestivas.

Sistema Nervioso Parasimpático: es un sistema de conservación y recuperación de energía. Su estimulación produce en general los efectos contrarios al sistema nervioso simpático, volviendo al estado normal del sujeto. Por ejemplo, el Sistema Parasimpático contrae las pupilas (miosis), disminuye la frecuencia cardiaca, contrae vías respiratorias no necesarias en el reposo, estimula las funciones digestivas, entre otros. Las vías parasimpáticas salen del tronco encefálico (nervios craneales) y de la porción sacra de la médula espinal. Sus neuronas preganglionares son largas y liberan el neurotransmisor acetilcolina hacia las neuronas postganglionares que son cortas y liberan también acetilcolina sobre los efectores.

Figura 14: Sistema Nervioso Autónomo.