Biología Profundización

Guía N° 9 2012
UNIDAD 2: REGULACIÓN DE LAS FUNCIONES VITALES Y HOMEOSTASIS
SUB-UNIDAD 2: SISTEMA NERVIOSO
Biología Profundización
En esta sesión tú podrás:
- Dominio del concepto de vía aferente y de los diferentes órganos capaces de recibir y
transmitir información del medio.
- Reconocer la estructura y comprender la fisiología del ojo: propiedades ópticas,
respuesta a la luz, y anomalías de la visión.
- Conocer los otros órganos sensoriales y los aspectos básicos de su fisiología sensorial.
- Conocer la fisiopatología básica de algunas enfermedades nerviosas más comunes.
VÍAS AFERENTES O SENSITIVAS
Las vías aferentes se pueden dividir en dos tipos: aferente sensorial y aferente visceral.
La primera incluye comunicación e información tanto del medio interno como del externo
y trabaja de manera consciente. Este incluye a los órganos sensoriales especiales y se
subdivide entre superficial (somática) o profunda (propiocepcion de músculos,
articulaciones, profundidad, etc.).
La segunda incluye comunicación solo con el medio interno y, como su nombre lo dice,
transmite impulsos nerviosos hacia las vísceras, es no consciente y es muy importante ya
que es el encargado de mantener la homeostasis del organismo.
Este sistema somatosensorial de organiza en tres niveles: nivel de percepción que se
ubica en el encéfalo y donde se procesa la información del estimulo sensitivo, nivel de
circuitos que son los encargados de transmitir el impulso entre el encéfalo y el órgano
Autor: Francisca Vergara D. / Edición: Katherine Brante C.
Consultas: biologí[email protected] / www.preusm.cl
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efector y viceversa, y por último, el nivel de receptor que será donde llegara finalmente el
impulso y dependiendo de la información que traiga es el estimulo que generara, por
ejemplo, una contracción del musculo, dilatación de la pupila, retirar la mano en el caso
de quemaduras, etc.
Estos receptores se pueden dividir:
• Según la procedencia del estimulo: exteroceptores (receptores del exterior),
propioceptores (receptores de la posición de las partes corporales) y los interoceptores
(sensaciones de hambre, sed, dolor visceral, etc).
• Según el tipo de energía al que son sensibles: mecanoreceptores (presión mecánica o
torsiones), quimioreceptores (señales químicas en un potencial de acción),
termoreceptores (temperatura) y fotoreceptores (luz).
• Según la modalidad sensitiva: táctiles, propioceptivos, térmicos y dolorosos o
nociceptivos.
MODALIDAD SENSITIVA
Visión
Audición
Equilibrio
Tacto
TIPO DE RECEPTOR
Fotorreceptor
Mecanorreceptor
Mecanorreceptor
Mecanorreceptor
ESTÍMULO
Luz
Ondas de presión de aire
Movimiento de cabeza
Mecánico (presión)
Gusto
Olfato
Termorreceptor
Nociceptor/Quimiorreceptor
Quimiorreceptor
Quimiorreceptor
Térmico
Térmico
Químico
Químico
¿Cómo se producen las sensaciones?
Para que se genere una sensación deben ocurrir determinados procesos en el receptor
sensorial, en las neuronas aferentes o sensitivas y en el centro elaborador (SNC). Estos se
describen a continuación.
• Estimulación. Un estímulo es detectado por un tipo de receptor específico.
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• Transducción. El receptor sensitivo convierte la energía del estímulo en señales
electroquímicas. El estímulo produce un cambio local en el potencial de membrana
(despolarización), por activación o apertura de canales iónicos.
• Conducción. Si el potencial de la membrana alcanza o supera el nivel umbral, se
generan potenciales de acción (impulsos nerviosos) que son conducidos hasta el SNC.
• Traducción. Una región determinada del SNC transforma los impulsos nerviosos en
sensación.
Los siguientes esquemas muestran algunos estímulos y los efectos que producen en los
receptores.
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El ojo y la visión
La visión es una de las modalidades sensoriales más importantes en nuestra vida
cotidiana. Para comprender la construcción de la imagen visual, es necesario conocer la
anatomía del globo ocular, órgano en cuyo interior está la retina, que es la estructura
donde se encuentran los fotorreceptores a los cuales se conectan neuronas aferentes
que forman el nervio óptico.
Las fibras de este nervio se prolongan hasta determinadas áreas de la corteza cerebral,
donde se elabora la modalidad sensorial de la visión.
Humor vítreo. Sustancia clara y gelatinosa ubicada en un espacio, entre el cristalino y la
retina.
• Esclerótica. Capa de tejido que cubre el globo ocular y lo protege.
• Córnea. Capa transparente que protege la parte anterior del ojo.
• Humor acuoso. Líquido claro y transparente que llena la cámara anterior del ojo, es
decir, entre el cristalino y la córnea.
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• Pupila. Orificio central por donde ingresa la luz.
• Cristalino. Constituye un lente de fibras proteicas que permite enfocar los objetos.
• Iris. Formado por músculos circulares y radiales, cuya contracción y dilatación regulan
el tamaño de la pupila.
• Coroides. Capa que tiene vasos sanguíneos, que nutren los tejidos, y pigmentos que
absorben el exceso de luz.
• Retina. Está formada por múltiples capas de células que incluyen a los fotorreceptores
neuronas de diverso tipo. Se reconocen dos regiones: la retina nasal (más cercana a la
nariz) y la retina temporal (hacia el otro extremo).
• Punto ciego. Corresponde al lugar donde convergen las neuronas que forman parte
del nervio óptico.
Procesamiento visual
La elaboración de imágenes visuales comienza con el ingreso de luz al globo ocular. Los
rayos luminosos provenientes del objeto observado, son concentrados por la córnea,
atraviesan el humor acuoso y convergen en el cristalino, desde donde se proyectan a
través del humor vítreo hasta la retina, estructura donde se enfoca la imagen
observada. En cada una de estas partes, exceptuando la retina, se produce la refracción
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de la luz. La contracción y dilatación de los músculos circulares y radiales del iris
permiten la regulación del diámetro de la pupila, cuyo ajuste ayuda a mantener una
exposición adecuada de la retina a la luz. El cristalino puede acomodar su curvatura, al
enfocar objetos que se encuentran a diferentes distancias, permitiendo que los rayos
luminosos se proyecten sobre la retina. La imagen enfocada en la retina es invertida.
Los mensajes nerviosos que salen de la retina por el nervio óptico llegan finalmente
hasta la zona occipital de la corteza cerebral donde son procesados y analizados. En
esta región se vuelve a invertir la imagen visual.
La refracción de la luz
consiste
en
la
desviación del rayo o
haz luminoso al pasar
de un medio a otro de
diferente densidad. Este
fenómeno físico es
considerado
en
la
fabricación de lentes
que
corrigen
alteraciones
de
la
visión.
Imagen visual y transmisión de los impulsos nerviosos
El estímulo luminoso antes de llegar hasta los fotorreceptores (conos y bastones),
atraviesa las células ganglionares y luego las células bipolares. Cuando los
fotorreceptores son estimulados por la luz (fotones) se produce la transducción en
señales eléctricas, que se conducen como impulsos nerviosos que siguen el camino
inverso: pasan hacia las neuronas bipolares y luego hacia las ganglionares. Entre estos
tipos de neuronas se produce transmisión sináptica.
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Los axones de las neuronas
ganglionares forman el
nervio óptico. Los nervios
ópticos de ambos ojos
coinciden en el quiasma
óptico, región donde los
axones de la retina nasal se
cruzan al lado opuesto del
encéfalo.
Los axones de las retinas
temporales, de ambos ojos,
no se cruzan. La separación
resultante forma los tractos
ópticos
(derecho
e
izquierdo).
Estructura de los
fotorreceptores
Los fotorreceptores contienen un
pigmento visual, consistente en
una molécula de vitamina A unida
a una proteína, que se localiza en
una estructura (discos) cuyo diseño
permite captar luz con máxima
eficiencia. Los bastones poseen
mayor cantidad de este pigmento,
por lo cual captan más luz que los
conos. ¿Qué otras diferencias
existen entre los fotorreceptores?
Fotorreceptores a: bastones b: conos 7
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Diferencias entre los fotorreceptores
Los bastones son más sensibles a la luz y son más numerosos que los conos, lo que
posibilita la visión con escasa iluminación. Un simple fotón puede producir una señal
eléctrica detectable en los bastones. Los conos, en cambio, son responsables de la
visión en color con “buena” iluminación. Requieren cientos de fotones para producir
una señal eléctrica similar a la que un fotón genera un bastón.
El campo visual
El campo visual es la vista captada por los dos ojos sin mover la cabeza. Se puede
delimitar la mitad derecha y la mitad izquierda del campo visual. La mitad derecha
proyecta la luz sobre la retina nasal del ojo derecho y sobre la retina temporal del ojo
izquierdo. La mitad izquierda proyecta la luz sobre la retina nasal del ojo izquierdo y
sobre la retina temporal del ojo derecho.
La luz de la región central del campo visual penetra en ambos ojos; esta área se
denomina zona binocular. Sin embargo, en cada mitad del campo visual existe una zona
monocular (además de la zona binocular). En esta zona la luz se proyecta solo sobre la
retina nasal del ojo del mismo lado, ya que la nariz bloquea la luz del lado opuesto.
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El tracto óptico izquierdo contiene axones de la retina temporal del ojo izquierdo y de la
retina nasal del ojo derecho. El tracto óptico derecho contiene axones de la retina
temporal del ojo derecho y de la retina nasal del ojo izquierdo. De esta manera, el
tracto óptico izquierdo transporta una representación completa del campo visual
derecho y el tracto óptico derecho transporta una representación completa del campo
visual izquierdo.
(Fuente El ojo y la visión: Santillana)
Enfermedades del Sistema Nervioso
Existen múltiples enfermedades del sistema nervioso en el ser humano y dependiendo
de su origen y transcurso pueden volverse más o menos graves, algunas incluso
causando la muerte.
Estrés
En estos tiempos contemporáneos una de las principales enfermedades es el estrés
provocados por periodos prolongados de ira, frustración o ansiedad. En niveles bajos
puede incluso ser beneficioso para ayudarnos a realizar las tareas del diario vivir pero,
cuando excede los niveles normales es cuando empieza a observarse sintomatología.
Entre los síntomas principales están el aumento de la frecuencia cardiaca, respiración
acelerada, sudoración de manos, temblores, mareos, boca seca, etc. Lo más complicado
del estrés es que nos lleva a estar constantemente desconcentrados, sin tener un buen
sueño o aumentar la cantidad de pesadillas lo que hacen que se disminuya
considerablemente la calidad de vida.
Enfermedad de Alzheimer
Enfermedad degenerativa donde hay una pérdida de la función cerebral. De progresión
lenta y que empeora con el tiempo afecta la memoria, el comportamiento y el
pensamiento. Se presenta mayormente en los adultos mayores, sin embargo, no es
normal del envejecimiento. Tiene transmisión de tipo genética, por lo tanto si se tiene
un pariente consanguíneo cercano como un hermano o padres que lo padezcan, la
persona se vuelve propensa a padecerla también.
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Dentro de los primeros síntomas aparece el olvido de situaciones o cosas para después
pasar a trastorno del comportamiento o personalidad, dificultad en el lenguaje,
percepción y memoria y dificultades en el pensamiento y el juicio.
Epilepsia
Esta enfermedad genera periodos de crisis de convulsiones que provocan alteración en
la actividad cerebral haciendo que el cerebro se ponga en un estado muy agitado o
excitado y produce que se envíen señales anormales provocando las convulsiones.
Las causas más comunes son accidente cerebrovascular, demencia, lesión traumática,
infecciones, tumores, vasos sanguíneos anormales, etc. Por lo general se presentan
entre los 5 y 20 años pero pueden ocurrir a cualquier edad.
Las crisis epilépticas presentan temblores violentos del cuerpo junto con una sensación
previa de hormigueo por el cuerpo y pueden o no presentar perdida de la conciencia.
Enfermedad de Parkinson
Enfermedad neurológica que produce la muerte de las neuronas que producen
dopamina que actua enviando señales que coordinan el movimiento.
Los síntomas son temblores de manos, piernas, mandíbulas, cara, brazos y pies, rigidez
en los brazos, piernas y tronco, lentitud y problemas de coordinación y equilibrio.
Esta enfermedad es degenerativa y afecta mayormente a los adultos mayores de 60
años.
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¡Prepárate para la PSU!
Analiza y resuelve las siguientes preguntas tipo PSU. Recuerda siempre leer
atentamente:
1. En el sistema neurovegetativo la neurona postganglionar del simpático libera
noradrenalina en las sinapsis con los siguientes efectores, EXCEPTO:
A) Iris.
B) Glándulas sudoríparas.
C) Hígado.
D) Corazón.
E) Glándulas salivales.
2. Las neuronas inhibidoras de la médula espinal liberan glicina al sinaptar con las
neuronas motoras que dirigen la contracción de las fibras musculares esqueléticas
evitando que la contracción sea excesiva. La estricnina se une a los receptores de
glicina y los bloquea, con ello provoca una:
I. Contracción total del diafragma y no se puede relajar.
II. Emisión total del diafragma y no se puede relajar.
III. Inhibición masiva de la contracción de todos los músculos esqueléticos.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) I y II
E) II y III
3. En la visión a distancia el cristalino se modifica para proyectar la imagen sobre la
retina, estas modificaciones consisten en:
I. Los músculos ciliares se relajan.
II. El cristalino se aplana.
III. El cristalino disminuye su convergencia.
IV. El cristalino tensa el ligamento suspensorio.
A) I y II
B) I, II y III
C) II, III y IV
D) II y III
E) I, II, III y IV
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4. Las sinapsis son esenciales en la estructuración y funcionamiento del Sistema
Nervioso. La alteración de ellas se traducirá en:
I. Pérdidas de memoria.
II. Carencia de emociones.
III. Dificultades en el lenguaje.
A) Sólo I
B) I y II
C) I y III
D) II y III
E) I, II y III.
5. La acción hormonal, la sinapsis química y la unión de leucocitos con agentes
patógenos tienen en común un mecanismo de:
A) Comunicación intercelular.
B) Acción defensiva.
C) Unión sustancia – receptor específico.
D) Unión sustancia – enzima específica.
E) Secreción.
6. Al aplicarle a una neurona un estímulo más intenso, el resultado es que ella:
I. Libera más neurotransmisores.
II. Conduce impulsos nerviosos más rápidos.
III. Conduce impulsos nerviosos más frecuentes.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y III
E) I, II y III
7. La atropina es una droga antagonista del neurotransmisor de las terminaciones
nerviosas colinérgicas. Si se administra atropina a un individuo, el (los) efecto(s)
esperado es (son):
I. Secreción de jugo gástrico.
II. Contricción pupilar.
III. Taquicardia.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) I y II
E) II y III
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8. Una persona sufrió una lesión en la cintilla óptica izquierda causando daño sólo en las
fibras cruzadas del quiasma óptico. Tal lesión le dañó el o los siguientes campos visuales
de la siguiente manera:
9. La miopía, enfermedad de alta frecuencia en la población humana, se
caracteriza por:
I. La formación de imágenes delante de la retina.
II. Ser propio de un globo ocular largo desde el eje anteroposterior.
III. La opacidad del humos acuoso.
IV. La formación de imágenes detrás de la retina.
A) Sólo III
B) II y IV
C) I y II
D) I y III
E) I, III y IV
10. En el globo ocular ocurre la siguiente reacción:
En relación a esta reacción, no es correcto afirmar que:
A) La reacción señalizada por X, tiene lugar en presencia de luz.
B) La reacción señalizada por Y, tiene lugar en penumbra.
C) La rodopsina se hidrolisa en presencia de luz.
D) La rodopsina es un pigmento muy sensible a la luz.
E) Gracias a este pigmento visual podemos visualizar los colores y los detalles de los
objetos.
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11. La fóvea es una zona de la retina ubicada exactamente al centro de esta y es la
mayor agudeza visual porque:
A) Tiene una gran superficie.
B) Tiene una alta densidad de bastoncitos.
C) Está cubierta por numerosos vasos sanguíneos.
D) Sólo tiene conos y cada uno origina una fibra del nervio óptico.
E) Los conos de la fóvea tienen un diámetro mayor que los conos periféricos.
12. Respecto de la estructura de la retina es correcto afirmar que:
I. Los fotorreceptores son las primeras células de la retina en recibir la luz.
II. Los axones de los fotorreceptores constituyen el nervio óptico.
III. Los fotorreceptores hacen sinapsis con otras células en la retina.
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y III
E) I, II y III.
13. Si se administra a una persona una droga que bloquea los receptores periféricos de
noradrenalina, el efecto esperado es:
I. Aumento de la frecuencia cardíaca.
II. Disminución de la presión arterial.
III. Sequedad bucal.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) II y III
E) I, II y III.
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