Capítulo 45 Organización del sistema nervioso; funciones elementales de las sinapsis y

Unidad 1
Lectura 2
Capítulo 45
Organización del sistema nervioso;
funciones elementales de las sinapsis y
de las sustancias transmisoras
El sistema nervioso es excepcional por la gran complejidad de los procesos
mentales y las acciones de control que puede realizar. Recibe literalmente millones
de datos de los distintos órganos de los sentidos y, a continuación, los integra y
determina las respuestas que debe realizar el cuerpo.
Antes de comenzar esta exposición sobre el sistema nervioso, conviene que el lector
revise los Capítulos 5 y 7, donde se explican los principios básicos de los potenciales
de membrana, así como la transmisión de las señales por los nervios y por las uniones neuromusculares.
ESTRUCTURA GENERAL DEL SISTEMA NERVIOSO
La neurona, unidad funcional básica del sistema nervioso
El sistema nervioso central está formado por más de cien mil millones de
neuronas. En la Figura 45-1 se observa una neurona típica de la variedad que se
encuentra en la corteza cerebral motora. Las señales de entrada (aferentes)
llegan a la neurona a través de las sinapsis que establecen, sobre todo, las
dendritas, aunque también el cuerpo celular. Según los distintos tipos de
neuronas, el número de conexiones sinápticas que mantienen esas fibras de
entrada oscila entre unos cientos y doscientas mil. Por el contrario, la señal de
salida (eferente) se transmite por el único axón de la neurona, pero dicho axón
tiene muchas ramas separadas destinadas a otras partes del sistema nervioso o a
la periferia del cuerpo.
Un rasgo especial de la mayoría de las sinapsis es que la señal se transmite de
ordinario solamente en la dirección hacia delante (del axón a las dentritas). Así se
consigue que las señales se dirijan en la dirección requerida y cumplan las
funciones nerviosas necesarias. Además, las neuronas se disponen en un gran
número de redes nerviosas con distinta organización que determinan las funciones del sistema nervioso.
Figura 45-1. Estructura de una gran neurona cerebral con sus partes funcionales
más importantes. (Reproducido de Guyton AC: Neuroscience: Anatomy and
Physiology, Philadelphia, W.B. Saunders Co. 1987.)
Sistema nervioso sensitivo. Receptores sensitivos
La mayoría de las funciones del sistema nervioso parten de una experiencia
sensitiva que proviene de los receptores sensitivos, ya sean receptores visuales en
los ojos, receptores auditivos en los oídos, receptores táctiles en la superficie del
cuerpo, o receptores de otras clases. Esta experiencia sensitiva 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.
En la Figura 45-2 se observa la parte somática del sistema sensorial, que
transmite la información sensitiva desde los receptores situados en toda la
superficie corporal y de algunas estructuras profundas. Esta información llega al
sistema nervioso central a través de los nervios periféricos y se dirige de inmediato a
numerosas áreas sensitivas situadas en:
1) todos los niveles de la médula espinal;
2) la sustancia reticular del bulbo raquídeo, de la protuberancia y del mesencéfalo;
3) el cerebelo;
4) el tálamo, y
5) las áreas de la corteza cerebral.
A continuación, las señales secundarias —procedentes de las áreas sensitivas— se
retransmiten a casi todo el resto del sistema nervioso.
Figura 45-2. Eje somatosensitivo
Sistema nervioso motor o efector
La función más importante que el sistema nervioso desempeña en última instancia
consiste en el control de las distintas funciones corporales, que se logra gobernando:
1) la contracción de los músculos esqueléticos adecuados de todo el cuerpo,
2) la contracción de los músculos lisos de los órganos internos, y
3) la secreción de las glándulas exocrinas y endocrinas repartidas por casi todo el
organismo.
Estas acciones, en conjunto, se conocen como funciones motoras del sistema nervioso,
y se denominan efectores a los músculos y las glándulas, porque llevan a cabo las
funciones ordenadas por las señales nerviosas.
En la Figura 45-3 se observa el eje motor esquelético del sistema nervioso que
controla la contracción de la musculatura esquelética. Existe otro sistema similar a
éste 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 y que se estudia en el Capítulo 60.
Obsérvese en la Figura 45-3 que la actividad de los músculos esqueléticos se controla
desde numerosos lugares del sistema nervioso central, como son:
1) la médula espinal;
2) la sustancia reticular del bulbo, de la protuberancia y del mesencéfalo;
3) los ganglios básales;
4) el cerebelo, y
5) la corteza motora.
Cada una de estas áreas desempeña una función específica; las regiones
inferiores se encargan principalmente de producir las respuestas motoras
automáticas e instantáneas del cuerpo a los estímulos sensoriales, mientras
que los centros superiores elaboran los movimientos voluntarios controlados
por los procesos mentales del cerebro.
Figura 45-3. Eje nervioso motor esquelético del sistema nervioso central
El procesamiento de la información:
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, de ordinario no notamos que el cuerpo está
en contacto con los vestidos, ni la presión que, al sentarnos, ejercemos sobre el
asiento. Del mismo modo, sólo prestamos atención a uno de los objetos que están
en nuestro campo visual, e incluso los ruidos continuos de nuestro entorno suelen
quedar relegados al subconsciente. Cuando una información sensorial importante
excita la mente, se canaliza de inmediato hasta las regiones integradoras y
motoras adecuadas del encéfalo para generar las respuestas convenientes.
Esta canalización y procesamiento de la información se denomina función
integradora del sistema nervioso. Así, cuando una persona pone la mano
sobre una estufa caliente, la respuesta conveniente es retirar la mano.
Existen también otras respuestas asociadas, como separar todo el cuerpo de
la estufa y emitir un grito de dolor.
FUNCIÓN DE LAS SINAPSIS EN EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN. La
sinapsis constituye el punto de unión entre una neurona y la siguiente y, por
tanto, supone un lugar ventajoso para controlar la transmisión de la señal.
Algo más adelante en este capítulo se estudia con detalle la función
sináptica. Sin embargo, resulta importante advertir aquí que las sinapsis
determinan las direcciones de las señales nerviosas al propagarse por el
sistema nervioso. Algunas sinapsis transmiten las señales de una neurona a
la siguiente con facilidad, mientras que otras encuentran dificultades.
Además, las señales facilitadoras 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. Junto con
ello, algunas neuronas postsinápticas responden con muchos impulsos
eferentes y otras, sólo con unos pocos. Así pues, las sinapsis desempeñan una
labor selectiva, bloqueando con frecuencia las señales débiles al mismo
tiempo que dejan pasar las más intensas; en otras ocasiones, seleccionan y
amplían ciertas señales débiles y, a menudo, canalizan las señales en muchas
direcciones, y no en una sola.
Guyton
Fragmento
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