ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO; FUNCIONES

ELEMENTALES DE LA SINAPSIS Y DE

LAS SUSTANCIAS TRANSMISORAS (Capitulo 45 Guyton)

El sistema nervioso es excepcional por la gran complejidad de los procesos mentales y las acciones de control que pueden realizar. Reciben millones de datos de los distintos órganos de los sentidos y a continuación los integra y determina las respuestas que debe realizar el cuerpo.

El SNC esta conformado por 100.000 millones de neuronas

Las señales de entrada (aferentes llegan a través de las dentritas y unas pocas por el cuerpo de la neurona.

La señal de salida (eferentes), se transmite por el único axón de la neurona.

LA SINAPSIS CONSTITUYE EL PUNTO DE UNION ENTRE UNA

NEURONA Y LA SIGUIENTE

Fisiológicamente se pueden hablar de tres sistemas nerviosos

Sistema nervioso sensitivo Sistema nervioso motor Sistema nervioso autónomo

SISTEMA NERVIOSO SENSITIVO

La mayoría de las funciones del Sistema Nervioso, parten de una experiencia sensitiva, que provienen de los receptores sensitivos, visuales, auditivos, táctiles o de otras clases. Produce a veces una reacción inmediata, desde el cerebro

Otras, el recuerdo de la experiencia, se conserva en el cerebro durante minutos, semanas o años y determina las reacciones del cuerpo en algún momento posterior.

SISTEMA NERVIOSO MOTOR O EFECTOR

Este sistema gobierna: 1.-La contracción de los

músculos esqueléticos 2.-La contracción de los

músculos lisos de los órganos internos

3.- La secreción de las glándulas exocrinas y endocrinas

Estas acciones en conjunto se los conoce como funciones motoras del sistema nervioso.

Existe otro sistema similar a este, llamado sistema nervioso autónomo, que funciona de forma paralela y ejerce su control sobre la musculatura lisa, las glándulas y otros aparatos o sistemas del organismo.

Sistema Nervioso Autónomo

El procesamiento de la información

Es la función integradora del sistema nervioso, una de las funciones más importantes del sistema nervioso, consiste en procesar la información aferente, para elaborar respuestas mentales y motoras adecuadas.

El cerebro desecha más del 99% de toda la información sensorial, por carecer de interés o de importancia, por ejemplo no notamos, que el cuerpo esta en contacto con los vestidos, ni la presión que al sentarnos ejercemos sobre el asiento.

Cuando una información sensorial importante excita la mente, se canaliza de inmediato hasta las regiones integradoras y motoras adecuadas del encéfalo, para generar la respuesta conveniente. Esto es lo que se llama función integradora del sistema nervioso.

Función de la sinapsis en el procesamiento de la información

La sinapsis determina las direcciones de las señales nerviosas al propagarse por el sistema nervioso.

Algunas sinapsis transmite las señales de una neurona a la siguiente con facilidad, mientras que otras encuentran dificultades, además las señales facilitadotas e inhibidoras de otras áreas del sistema nervioso, pueden regular el paso de las señales, dejando abiertas las sinapsis para la transmisión en unas ocasiones y cerrándolas en otras. Algunas neuronas post sinápticas responden con muchos impulsos eferentes y otras con unos pocos.

La sinapsis desempeña una labor selectiva, bloquean con frecuencia las señales débiles, al mismo tiempo que dejan pasar las más intensas o pueden ampliar señales débiles, y canalizar estas señales en varias direcciones y no en una sola.

Almacenamiento de la informaciónLa memoria

Solo una pequeña parte de la información sensorial importante desencadena una respuesta motora inmediata, gran parte de los datos restantes se almacenan, para usarlo más tarde en la regulación de los actos motores y en los procesos mentales, la mayoría de los datos se conservan en la corteza cerebral, pero incluso las regiones de la base del encéfalo y la médula espinal, son capaces de almacenar pequeñas cantidades de información.

El almacenamiento de la información es el proceso que llamamos memoria, que constituye también una función de la sinapsis.

Cada vez que pasa una señal por la sinapsis, se facilita el paso y mientras más pase es mucho más fácil.

Niveles principales del funcionamiento del Sistema

Nervioso Central

Existen tres niveles principales: 1.-Nivel espinal o medular 2.-Nivel encefálico inferior o

subcortical y 3.-Nivel encefálico superior o cortical

Nivel Medular

Se piensa que la médula espinal sólo es una vía que conduce las señales desde la periferia del cuerpo hacia el encéfalo o en dirección opuesta, pero no es así, existen otras numerosas funciones de la médula espinal:

1.-Los movimientos de marcha 2.-Los reflejos de retirada, cuando una parte del

cuerpo recibe estímulos dolorosos. 3.-Los reflejos de contracción forzada de las

piernas para sostener el cuerpo contra la acción de la gravedad y

4.-Los movimientos gastrointestinales y los reflejos que controla la excreción urinaria.

El nivel encefálico inferior o subcortical

A este nivel pertenecen todas las actividades subconscientes, pertenecen a este nivel el bulbo raquídeo, la protuberancia, el mesencéfalo, el hipotálamo, el tálamo el cerebelo y los ganglios basales.

Ejemplo de esta función es el control de la presión arterial y respiración, que radica en el bulbo y la protuberancia, el mantenimiento del equilibrio, corresponde al cerebelo y a la sustancia reticulosa del bulbo, la protuberancia y el mesencéfalo.

Los reflejos de la alimentación, como la secreción salival, en respuesta al sabor de los alimentos y la acción de lamerse los labios, están gobernados por el bulbo, la protuberancia, el mesencéfalo, la amígdala y el hipotálamo.

Nivel cortical o encefálica superior

La corteza cerebral es un almacén de la memoria de enormes dimensiones, la corteza nunca funciona sola sino siempre en asociación con los centros nerviosos inferiores.

Sin la corteza cerebral, las funciones de los centros inferiores son a menudo imprecisas. El enorme depósito de datos que se conserva en la corteza suele convertir esas funciones en operaciones determinantes y precisas.

El funcionamiento de una computadora se parece mucho al funcionamiento del sistema nervioso ya que en los dos existen vías de entrada de información, procesamiento y vías de salida.

La sinapsis del sistema nervioso central

La información en el sistema nervioso se transmite por potenciales de acción llamados impulsos nerviosos que pasan uno tras otro por una serie de neuronas, sin embargo cada impulso puede además:

1.-Ser bloqueado al trasmitirse desde una neurona a la siguiente

2.-Cambiar y en vez de ser únicos convertirse en impulsos repetidos

3.-Integrarse con los impulsos de otras neuronas para dar lugar a modelos más complejos de impulsos.

Clases de sinapsis

Hay dos clases de sinapsis: Químicas y eléctricas. Casi todas las sinapsis son químicas y se

llaman así porque la primera neurona secreta en la sinapsis una sustancia química llamado neurotransmisor que actúan sobre las proteínas receptoras de la membrana de la siguiente neurona para excitarla, inhibirla o modificar su sensibilidad.

Las sinapsis eléctricas se caracterizan por ser canales directos que transmiten impulsos eléctricos desde una célula a la siguiente un ejemplo de esto es el sistema cardionector.

Como característica de este tipo de sinapsis es que transmite los impulsos en cualquier dirección, en cambio la sinapsis química, mantiene una conducción unidireccional desde la neurona presináptica a la neurona postsináptica.

Se han descubierto más de 40 sustancias neurotransmisoras, las más conocidas son:

Acetilcolina Adrenalina Histamina Acido

gammaaminobutírico (GABA)

Glicina Serotonina Glutamato

Anatomía Fisiológica de la Sinapsis

La neurona esta formada por tres partes:

El soma que es el cuerpo principal de la neurona,

Un solo axón que parte del soma y se incorpora a un nervio periférico que sale de la médula espinal y

Las dentritas que son numerosas prolongaciones ramificadas del soma que se extienden hasta un milímetro en las áreas medulares circundantes.

La superficie de las dentritas y el soma de la neurona cuentan con 10000 a 200000 o más de pequeños botones, llamados terminales presinápticas de ellos el 80 a 95% corresponden a las dentritas y sólo del 5 al 20% están en el soma.

La membrana celular de las terminales presinápticas denominada membrana presináptica contiene un gran número de canales de calcio con apertura de voltaje, cuando un potencial de acción despolariza la Terminal sináptica, los canales se abren y entran un elevado número de iones de calcio en el Terminal y esto esta directamente relacionado con la sustancia neurotransmisora secretada por la sinapsis.

Receptores sensitivos, Circuitos neuronales para el procesamiento de

la información.Capitulo 46

Los impulsos que llegan al sistema nervioso proceden de los receptores sensitivos que detectan estos estímulos sensitivos como: el tacto, el sonido, la luz, el dolor, el frío y el calor.

Clases de receptores sensitivos

Hay cinco tipos básicos de receptores sensitivos:

1.- Mecanoreceptores (responden a estímulos de compresión y estiramiento)

2.-Termoreceptores (son sensibles para la temperatura, frío o calor)

3.-Nocireceptores (actúan con el dolor) 4.-Electromagnéticos actúan con la luz 5.-Quimioreceptores (a este grupo

pertenecen los receptores del gusto, olfato, los que controlan la cantidad de oxígeno y CO2, osmolaridad de la sangre y de los líquidos corporales.

Sensibilidad diferencial de los receptores

Cada tipo de receptores es muy sensible a la clase de estímulos para los que ha sido diseñado, pero es casi insensible a otros tipos de estímulos. Así los bastones y los conos del ojo son muy sensibles a la luz, pero apenas responden al calor, al frío, a la compresión de los globos oculares o a los cambios bioquímicos de la sangre, los receptores del dolor de la piel casi nunca resultan excitados por los estímulos usuales del contacto o de la presión pero se torna muy sensibles en el momento en que los estímulos táctiles aumentan lo suficiente para dañar los tejidos.

Los sentidos o el principio de la línea marcada

Cada una de las clases principales de sensaciones que experimentamos, dolor, tacto, vista audición, etc. Se denomina sentido. No obstante a pesar de que percibimos estos diferentes sentidos, las fibras nerviosas sólo transmiten impulsos. Por tanto nos interesa conocer de qué modo transmiten las distintas fibras nerviosas en los diversos sentidos. La respuesta consiste en que cada vía nerviosa termina en un determinado punto del sistema nervioso central y que la clase de sensación que se percibe tras estimular la fibra nerviosa, esta determinada, por el punto del sistema nervioso al que se dirige la fibra,.

por ejemplo; si se estimula una fibra del dolor, la persona percibe el dolor independientemente de la clase de estímulo que excita la fibra, este estímulo puede ser calor, aplastamiento, etc. La persona siempre va a sentir dolor.

De igual manera si una fibra del tacto se estimula con cualquier estímulo siempre va a sentir que lo tocan, esto es lo que se llama principio de la línea marcada

Transducción de los estímulos sensitivos en impulsos nerviosos

Todos los receptores sensitivos comparten una característica, cualquiera que sea el tipo de estímulo que excita al receptor, su efecto inmediato es un cambio de potencial eléctrico de la membrana del receptor. Este cambio de potencial se denomina potencial del receptor.

En general la frecuencia de los potenciales de acción repetidos que se transmiten desde los receptores sensitivos, al comienzo aumentan casi en forma proporcional al incremento del potencial del receptor y luego la estimulación muy intensa del receptor, causa aumentos cada vez menores del número de potenciales de acción, se trata de un principio sumamente importante que se cumple en casi todos los receptores sensitivos.

Esto explica que el receptor sea sensible a las experiencias sensitivas muy débiles, pero que no alcance la tasa máxima de descarga, hasta que dicha experiencia resulte extrema.

De esta manera el receptor dispone de un amplio abanico de respuestas desde muy débiles hasta muy intensas

Adaptación de los receptores

Una característica especial de todos los receptores sensitivos es que se adaptan de modo parcial o total a cualquier estímulo constante pasado cierto tiempo. Es decir cuando se aplica continuamente un estímulo sensitivo, el receptor responde al principio con una elevada frecuencia de impulsos y a continuación con una frecuencia cada vez más lenta, hasta que, finalmente la frecuencia de los potenciales de acción, se reducen al mínimo o desaparecen.

Algunos receptores se adaptan más rápidamente por ejemplo, el corpúsculo de Pacine se adapta rápidamente, los receptores del pelo se adaptan en un segundo, mientras que algunos receptores de la cápsula articular y los husos musculares lo hacen con lentitud.

El corpúsculo de Pacini es una estructura visco elástica de modo que cuando se aplica una fuerza deformante a un lado del corpúsculo, el componente viscoso transmite inmediatamente esa fuerza, provocando el potencial del receptor, luego en centésimas de segundo esta sustancia viscosa se distribuye se igualan las presiones y desaparece el estímulo en el corpúsculo de Pacine,

puede también acomodarse inactivando progresivamente los canales de Na. Los receptores que se adaptan lentamente siguen transmitiendo impulsos al cerebro mientras persiste el estímulo entre estos se encuentran, los receptores musculares, los del dolor, los barorreceptores o de presión a estos se les denomina receptores tónicos.

Los receptores que se adaptan rápidamente no sirven para transmitir una señal continua, porque sólo se estimula cuando varía la intensidad del estímulo, pero en cambio reaccionan con fuerza, mientras tiene lugar el cambio, por eso se llaman receptores de intensidad, de movimiento o fásicos. Ejemplo de estos es el corpúsculo de Pacine.

La importancia de los receptores de intensidad, es que pueden predecir la situación corporal como por ejemplo cuando se da la vuelta rápidamente el cuerpo el organismo realiza movimientos rápidos para no caerse.

Algunos impulsos deben ser rápidos por ejemplo al correr, otros en cambio no necesariamente tienen que ser rápidos como el dolor.

Existen fibras nerviosas de todos los tamaños entre 0.5 y 20 micrómetros de diámetro, a mayor diámetro mayor velocidad de conducción, las velocidades de conducción oscilan entre 0.5 m por segundo y 120 metros por segundo.

Sensaciones somáticas, organización general, Los sentidos

del tacto y de la posición.Capitulo 47

Los sentidos somáticos son los mecanismos nerviosos que recogen la información sensorial del cuerpo. Estos sentidos se oponen a los sentidos especiales, vista, oído, gusto, olfato y el equilibrio.

Clasificación de los sentidos somáticos

Se clasifican en tres tipos: 1.- Los sentidos somáticos Mecanoreceptores que

comprenden las sensaciones del tacto y de posición, que se estimula por los desplazamientos mecánicos de algunos tejidos corporales.

2.- Los Termoreceptores que detectan el frío y el calor.

3.- el sentido del dolor que se activa por cualquier factor que lesione los tejidos.

Entre los sentidos táctiles se encuentran los sentidos del tacto, la presión, la vibración y el cosquilleo los de la presión abarcan los de la presión estática y los de la presión cinética.

En otra clasificación a las sensaciones somáticas se las puede dividir también:

a.- Las sensaciones exteroceptivas que son las percibidas en la superficie del cuerpo.

b.- Las sensaciones propioceptivas que tienen que ver con el estado físico del cuerpo, y consisten en las sensaciones de posición, las procedentes de los tendones y músculos, las sensaciones de presión que parte de la planta del pie e incluso la sensación de equilibrio.

c.- Las sensaciones viscerales, que proceden de las vísceras del cuerpo.

d.- Las sensaciones profundas que se originan en los tejidos profundos, como las fascias, los músculos y los huesos y comprenden principalmente: la presión profunda, el dolor y la vibración.

Detección y transmisión de las funciones táctiles

El tacto, la presión y la vibración se consideran sensaciones independientes sin embargo todos ellos son detectados por receptores del mismo tipo pero se diferencian en tres aspectos:

1.- La sensación del tacto aparece por lo general al estimular los receptores táctiles de la piel o de los tejidos situados inmediatamente debajo de la piel.

2.- La sensación de presión detecta la deformidad de los tejidos más profundos.

3.- La sensación vibratoria proceden de señales sensitivas repetidas con rapidez.

Receptores Táctiles Se conocen por lo menos seis tipos totalmente

diferentes de receptores del tacto. 1.- Algunas terminaciones libres dispersas por toda la piel

y en otros tejidos, detectan el tacto y la presión, por ejemplo el ligero contacto con la córnea que no posee ninguna clase de fibras nerviosas salvo las terminaciones libres, puede sin embargo despertar sensaciones de tacto y de presión.

2.- El corpúsculo de Meissner una terminación nerviosa alargada y encapsulada, que se encuentra en la piel desprovista de vello, piel lampiña, abunda en los labios en las yemas de los dedos, se adaptan en una fracción de segundo, después de recibir el impulso, son muy sensibles al movimiento de los objetos que rozan la superficie de la piel y también a las vibraciones de baja frecuencia.

3.- Receptor en cúpula de Iggo.- Las yemas de los dedos no sólo tienen corpúsculos de Meissner sino también un gran numero de bulbos terminales a los cuales pertenecen los discos de Merkel se diferencian de los corpúsculos de Meissner por que se adaptan más lentamente.

Los discos de Merkel se agrupan de ordinario en un órgano receptor llamado receptor en cúpula de Iggo.

4.- Los pequeños movimientos del vello corporal excitan, las fibras nerviosas entrelazadas en su base considerándose un receptor táctil, se adaptan fácilmente.

5.-En las capas más profundas de la piel y también en los tejidos aún más profundos, existen muchos órganos terminales de Ruffini, que son terminaciones nerviosas muy ramificadas y encapsuladas que se adaptan con lentitud, sirven para señalizar la deformación continua de la piel y de los tejidos profundos.

6.- Los corpúsculos de Pacini que se encuentran debajo de la piel y en los tejidos fasciales profundos del organismo, se estimulan con movimientos rápidos de los tejidos porque se adaptan en centésimas de segundo detecta por ejemplo la vibración.

Todos los receptores del tacto detectan vibraciones, aunque con diferentes frecuencias, los corpúsculos de Pacini detectan señales de vibración desde 30 a 800 ciclos por segundo.

Los corpúsculos de Meissner detectan los de baja frecuencias de 2 hasta 80 ciclos por segundo.

El cosquilleo y el picor se detectan por terminaciones nerviosas libres que se encuentran en las capas superficiales de la piel, son estímulos ligeros de la superficie cutánea que activan el reflejo de rascado, los estímulos del dolor anulan las señales de picor.