Funcionamiento del Sistema Nervioso

El impulso nervioso se transmite entre neuronas a través de las sinapsis. Existen tres tipos principales de neuronas según la dirección del impulso:

• Neuronas sensitivas: Conducen el impulso desde el receptor sensorial hasta los centros nerviosos.
• Neuronas motoras: Conducen el impulso desde los centros nerviosos hasta un órgano efector.
• Interneuronas (o neuronas de asociación): Ubicadas en los centros nerviosos, conectan neuronas sensitivas y motoras.

Las conexiones neuronales forman circuitos (convergentes o divergentes) que procesan y transmiten impulsos desde receptores sensoriales hasta órganos efectores. Los circuitos más simples son los arcos reflejos, caracterizados por:

• Respuestas rápidas.
• Respuestas uniformes.
• Participación de pocas neuronas.

Un acto reflejo involucra al menos dos neuronas (sensitiva y motora), aunque usualmente participan varias interneuronas.

El Sistema Nervioso en Vertebrados

El sistema nervioso de los vertebrados se divide en:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Coordinación, control y procesamiento de información.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Conecta el SNC con receptores sensoriales y efectores.

Sistema Nervioso Central

El SNC posee doble protección: ósea (columna vertebral y cráneo) y membranosa (meninges). Se distinguen dos zonas:

• Sustancia gris: Contiene cuerpos neuronales, dendritas y axones amielínicos.
• Sustancia blanca: Formada por axones con mielina.

Médula Espinal

Ubicada dentro de la columna vertebral, presenta sustancia gris interna y blanca externa. Los nervios sensitivos llegan a las astas posteriores (dorsales), y los nervios motores salen de las astas anteriores (ventrales). Funciones:

• Realiza actos reflejos para respuestas rápidas a cambios ambientales.
• Transmite información sensorial al encéfalo y envía órdenes motoras.

Encéfalo

A diferencia de la médula espinal (similar en todos los vertebrados), el encéfalo muestra mayor variación en tamaño y estructura. El estudio comparado revela:

• Aumento del tamaño relativo respecto a la médula.
• Transición de disposición lineal a globular.
• Mayor importancia de la región anterior.
• Plegamiento de la región anterior.

La parte posterior, más primitiva, controla reflejos y actividades automáticas (más desarrollada en peces, anfibios y reptiles). La parte anterior, más importante en aves y mamíferos, interviene en asociación, integración y respuestas elaboradas. Se divide en tres regiones:

Prosencéfalo (encéfalo anterior):

• Telencéfalo: El cerebro, muy desarrollado en aves y mamíferos, con dos hemisferios y cuerpo calloso. La corteza cerebral (sustancia gris externa) está muy plegada en humanos (circunvoluciones cerebrales). Centraliza información sensorial y controla movimientos voluntarios.
• Diencéfalo: Contiene el tálamo (centro de interpretación de estímulos sensitivos) y el hipotálamo (regula sensaciones internas como sed, hambre, sueño). Junto con la hipófisis, el hipotálamo regula la secreción hormonal y la homeostasis.

Mesencéfalo (encéfalo medio): Centro integrador principal en peces y anfibios. En mamíferos, forma los tubérculos cuadrigéminos (reciben fibras de nervios ópticos y auditivos).

Rombencéfalo (encéfalo posterior):

• Metencéfalo: Controla equilibrio y coordinación motora. En aves y mamíferos, forma el cerebelo (dos hemisferios).
• Mielencéfalo: El bulbo raquídeo, continuación de la médula espinal. Controla funciones automáticas (ritmo cardíaco y respiratorio, presión sanguínea, deglución).

Sistema Nervioso Periférico

Conecta receptores sensoriales con el SNC y este con órganos efectores. Permite al SNC comunicarse con el medio externo e interno, recibir información y transmitir respuestas. Constituido por nervios y ganglios. Los nervios pueden ser:

• Sensitivos: Proceden de receptores.
• Motores: Conducen órdenes a efectores.
• Mixtos: Contienen fibras sensitivas y motoras.

Según su localización, los nervios son craneales o raquídeos. El SNP se divide en:

• Sistema Nervioso Somático: Relaciona el SNC con el medio externo. Recibe información de estímulos externos y posición corporal, y conduce órdenes para contracción de músculos esqueléticos voluntarios.
• Sistema Nervioso Autónomo (Involuntario o Neurovegetativo): Regula y coordina órganos internos. Acciones involuntarias. Centros reguladores en hipotálamo, bulbo raquídeo y médula espinal.

Los Efectores

Los efectores ejecutan respuestas elaboradas por el SNC (movimiento o acción glandular). El movimiento involucra al aparato locomotor; la acción glandular, al sistema glandular.

Aparato Locomotor

Formado por esqueleto y músculos.

Esqueleto: Soporte, protección y papel pasivo en locomoción (punto de inserción muscular). Tipos:

• Hidrostático: Líquidos corporales (cnidarios, anélidos, algunos moluscos). La compresión muscular desplaza líquidos, generando movimiento.
• Exoesqueletos: Sustancias rígidas (carbonato de calcio, quitina). Moluscos bivalvos (conchas calcáreas); artrópodos (armazón de quitina).
• Endoesqueletos: Piezas duras internas. Equinodermos (piezas calcáreas); vertebrados (huesos de tejido óseo o cartilaginoso). El esqueleto de vertebrados: eje axial (cráneo, columna vertebral, costillas) y esqueleto apendicular (cintura escapular, cintura pelviana, extremidades).

Sistema Muscular: Células especializadas (fibras musculares) con filamentos proteicos contráctiles. Tipos:

• Musculatura Lisa (Visceral o Involuntaria): Funciones según el órgano (tubo digestivo: avance del alimento; vasos sanguíneos: regulación de presión). Controlada por el sistema nervioso autónomo.
• Musculatura Estriada: Filamentos proteicos ordenados (aspecto bandeado). Contracción rápida, poco resistente a la fatiga. Dos tipos:
  • Musculatura Esquelética (Somática o Voluntaria): Inserta en el esqueleto, permite movimiento. Controlada por el SNC.
  • Musculatura Cardíaca: Similar a la esquelética, pero involuntaria y resistente a la fatiga. Controlada por el sistema nervioso autónomo.

Glándulas

Responden a estímulos mediante secreción. Tipos:

• Glándulas Exocrinas: Secreción al exterior o cavidad conectada al exterior. Feromonas: Sustancias químicas (variada naturaleza) detectadas por quimiorreceptores.
• Glándulas Endocrinas: Secretan hormonas (compuestos orgánicos que regulan procesos metabólicos). Vertidas a la sangre, transportadas al órgano diana.
• Glándulas de Secreción Mixta: Función exocrina y endocrina. Ejemplo: páncreas (jugos digestivos al duodeno; insulina y glucagón a la sangre).

Coordinación Hormonal

El sistema endocrino: glándulas que producen hormonas (proteínas, lípidos o aminoácidos). Las hormonas se vierten a la sangre y actúan sobre órganos diana (células con receptores específicos). Regulación de la cantidad de hormona para funcionamiento adecuado.

Hormonas en Invertebrados

Coordinación hormonal principalmente mediante neurohormonas. Células neurosecretoras distribuidas en el sistema nervioso, regulando:

• Anélidos: Neurohormonas (ganglios cefálicos) para regeneración y reproducción.
• Moluscos cefalópodos: Glándulas ópticas (hormonas gonadotrópicas: crecimiento y maduración).
• Insectos: Glándulas (cuerpos cardíacos, cuerpos alares, glándula protorácica) controladas por neurohormonas cerebrales, regulando muda y metamorfosis.
  • Hormona cerebral: Neurohormona (cerebro), estimula cuerpos cardíacos (almacenamiento).
  • Cuerpos alares: Hormona juvenil (mantiene estado larvario).
• Crustáceos: Muda controlada por hormonas antagónicas (inhibidora y de la muda). Cambios de coloración: cromatoforotropina (neurohormona).

Hormonas en Vertebrados

Sistema endocrino muy desarrollado, regula metabolismo y homeostasis. Glándulas y hormonas comunes a todos los grupos. Control hipotalámico (estimulación o inhibición). Tipos de hormonas:

• Neurohormonas: Producidas por células neurosecretoras.
• Hormonas: Producidas por glándulas endocrinas.
• Hormonas tisulares: Producidas por células epiteliales especializadas.

Principales órganos secretores:

• Hipotálamo: Células neurosecretoras producen neurohormonas que actúan sobre la hipófisis (eje hipotálamo-hipófisis). Neurotransmisores: factores liberadores o inhibidores (según estimulen o inhiban la hipófisis).
• Hipófisis: Glándula en la base del cerebro, unida al hipotálamo. Tres partes (diferentes hormonas): lóbulo anterior (adenohipófisis), zona media, lóbulo posterior (neurohipófisis).
• Glándula Pineal (Epífisis): Entre hemisferios cerebrales, detecta cambios de luz. Melatonina: Regula ciclos circadianos y estacionales, y el sueño.
• Tiroides: Cuello, debajo de la faringe. Dos lóbulos. Tiroxina y triyodotironina (derivadas de tirosina, contienen yodo): Activan metabolismo celular. Calcitonina: Disminuye calcio en sangre, depositándolo en huesos.
• Paratiroides: Cuatro masas glandulares (lados de la tiroides). Parathormona: Metabolismo de calcio y fósforo. Libera calcio de huesos (antagónica a calcitonina).
• Páncreas: Glándula mixta (debajo del estómago). Porción endocrina: islotes de Langerhans (dos hormonas antagónicas, regulan azúcar en sangre):
  • Insulina: Aumenta permeabilidad de membranas (hígado y otros tejidos), favorece entrada de glucosa y almacenamiento como glucógeno. Disminuye azúcar en sangre.
  • Glucagón: Degrada glucógeno del hígado, liberando glucosa a la sangre. Aumenta azúcar en sangre.
• Glándulas Suprarrenales: Dos glándulas (sobre riñones). Dos zonas:
  • Corteza Suprarrenal: Parte externa. Hormonas esteroideas. Mineralocorticoides (aldosterona: reabsorción de iones en riñón); glucocorticoides (cortisol, cortisona: metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas; preparan para estrés).
  • Médula Suprarrenal: Parte interna. Adrenalina y noradrenalina: Segregadas en alerta o estrés (aumentan frecuencia cardíaca, presión sanguínea, azúcar en sangre).
• Testículos: Además de espermatozoides, producen hormonas (células intersticiales o de Leydig). Andrógenos (testosterona): Funcionamiento de órganos sexuales masculinos y caracteres sexuales secundarios.
• Ovarios: Cavidad abdominal. Estrógenos y progesterona: Ciclo menstrual y caracteres sexuales secundarios. Progesterona: Implantación del óvulo fecundado.
• Hormonas Tisulares: Formadas en diferentes tejidos. Gastrina (estómago: respuesta a proteínas); secretina (intestino delgado: estimula secreción pancreática); colecistoquinina (intestino delgado: contracción de vesícula biliar); eritropoyetina (riñón: formación de glóbulos rojos).