2.5. El sistema nervioso humano

Se encuentra formado por el encefalo, la medula espinal y las prolongaciones nerviosas (nervios). El cerebro contenido en el encefalo está dividido en tres regiones, posterior, medio y anterior.  La región posterior está la médula oblonga, que controla las actividades involuntarias (respiración y los latidos del corazón).  El cerebelo es la parte del encéfalo posterior que se constituye en el centro de la coordinación muscular y el equilibrio.

Los lóbulos ópticos ubicados en la región media del cerebro. En los peces, los anfibios, los reptiles y las aves, el lóbulo óptico recibe información de los ojos. En los mamíferos el lóbulo óptico controla los párpados y los iris de los ojos. 

La corteza cerebral es la región cerebral de unos milimetros de espesor que recubre el cerebro interpreta las señales enviadas por los órganos de los sentidos. La corteza puede incluir regiones especializadas para el aprendizaje, la memoria y el pensamiento.

El sistema nervioso de los vertebrados se caracteriza por presentar un alto grado de desarrollo de la corteza cerebral (hombre).  En los vertebrados terrestres sobresalen el sentido de la audición y el olfato.  En las aves los ojos alcanzan una notable superioridad.

Las células especializadas del sistema nervioso son las neuronas y las celulas glía. Las neuronas transportan mensajes eléctricos llamados impulsos nerviosos, la unión de varias conforma un nervio. 

Los impulsos nerviosos son señales o mensajes que viajan a lo largo de la neurona con una velocidad que puede ser desde 0.5 metros por segundo hasta 100 metros por segundo.

El tamaño de la neurona es variable.  Algunas son largas como aquellas que conforman los nervios que van desde la médula espinal hasta los dedos de los pies.

2.5.1. Partes de una neurona

La neurona posee un cuerpo celular, axón y las dendritas . El cuerpo celular contiene el núcleo y la mayor parte del citoplasma.  Las dendritas son ramificaciones que salen del cuerpo celular.  Los axones son fibras nerviosas que transmiten los impulsos nerviosos hacia las sinapsis. estos se distribuyen por el cuerpo, recubiertos de mielina para aislarlos y evitar que los impulsos interfieran unos con otros.  Las células que producen la mielina se conocen con el nombre de células de Schwann.

2.5.2. Clases de neuronas y el acto reflejo

2.5.2.1. Neuronas sensoriales

Conocidas también como neuronas sensitivas. Conducen impulsos desde los receptores hasta el sistema nervioso central.  Los receptores son las partes del sistema nervioso que detectan el estímulo (las papilas del gusto, los ojos, los oídos, la nariz). Los receptores del cuerpo se estimulan por ciertos factores como: el dolor. 

2.5.2.2. Neuronas motoras

Llevan los impulsos desde el sistema nervioso central hasta los efectores, que se encargan de reaccionar cuando un impulso nervioso los estimula.  Los músculos y las glándulas son ejemplo de efectores.  Al recibir un estímulo, los músculos se contraen y algunas glándulas liberan sustancias químicas.

2.5.2.3. Neuronas de asociación

Permiten que las neuronas sensoriales se conecten con las neuronas motoras y se hallan en la médula espinal y en el cerebro.  Las neuronas de asociación convierten los impulsos sensitivos en respuestas motoras (transportadas por las neuronas motoras). 

2.5.3. Cómo trabaja el sistema nervioso

Nuestros actos voluntarios e involuntarios son controlados por el sistema nervioso. correr, saltar es un acto voluntario. Por el contrario reaccionar ante una picadura es un acto involuntario no hay mediación directa del cerebro, funciona la medula espinal creando un acto reflejo este consiste en: Los receptores reciben el estímulo (pinchazo) y envían unos impulsos a lo largo de las neuronas sensoriales hasta la médula espinal, las neuronas de asociación se encargan de cambiar el impulso de las neuronas sensoriales en impulsos motores.  Que viajan por un nervio motor que hace retirar el receptor.

2.5.4. Organización de nuestro sistema nervioso.

2.5.4.1. Sistema nervioso  central

2.5.4.1.1 El encéfalo

El encéfalo es centro de control de nuestro organismo.  Está constituido por neuronas. En el encéfalo encontramos el cerebro, el cual controla la sensación consciente y el movimiento voluntario de los músculos esqueléticos.

La corteza cerebral recubre el cerebro, posee diferentes funciones pensar, razonar, hablar y crear etc. La corteza cerebral está conformada de materia gris (cuerpos celulares de las neuronas)  En la materia gris las neuronas interaccionan unas con otras.  La parte interior del cerebro se compone materia blanca.

La superficie del cerebro contiene surcos denominados circunvoluciones. Utilizadas como referencias en la elaboración de regiones del cerebro (frontal, occípital, etc)

El cerebro se encuentra dividido en mitad derecha y mitad izquierda, cada mitad se denomina hemisferio cerebral.

Las funciones de los hemisferios son cruzadas. El hemisferio controlan partes opuestas, fibras derechas terminan en hemisferio izquierdo.

Debido a la anterior característica los científicos afirman que el control del habla y el uso del lenguaje se ejerce desde el hemisferio cerebral izquierdo. Igualmente las habilidades artísticas  y musicales están centralizadas en el hemisferio derecho.

2.5.4.1.1.1. Aspecto interno del cerebro

Un corte transversal del cerebro permite apreciar las otras porciones del encéfalo. La región hipotálamica, regula la temperatura corporal, la ingestión de los alimentos y la actividad sexual. También ejerce control sobre muchas glándulas del cuerpo.

El cerebelo, el cual en asocio con el cerebro trabaja para controlar el tono múscular y el equilibrio. La médula oblongada, estructura que contiene los centros que regulan la respiración y el latido del corazón. La médula sirve de puente de unión entre el encéfalo y la médula espinal.

2.5.4.1.2. La médula espinal

Cordón nervioso localizado en el interior de la columna vertebral sirve para la transmicion de impulsos nerviosos, al realizar un corte transversal de la médula la materia gris se dispone en forma de mariposa y la recubre la materia blanca.

La médula espinal se ramifica varios nervios. En su parte interna la sustancia gris forma estructura en forma de H en ella encontramos la raiz dorsal y ventral, en su parte externa se encuentra cubierta por las meninges y los huesos vertebrales. Los nervios espinales salen entre los huesos de la columna vertebral y se conectan con todas las partes del cuerpo.

Corte de una sección de médula espinal.

En la raíz dorsal encontramos los núcleos sensoriales, y en la raiz ventral encontramos los núcleos motores.

2.5.4.1.2.1. Funciones de la médula espinal

Actua en la coordinación nerviosa, Es una"Autopista de información nerviosa" del encefalo a diferentes partes del cuerpo, une el sistema periférico al encéfalo y participa activamente en los actos reflejos.

2.5.4.2. El sistema nervioso periférico

Formado de fibras nerviosas, sensoriales y motoras que unen el sistema nervioso central con resto del cuerpo. Se divide en el sistema somático – sensorial y el sistema autónomo.

El sistema nervioso periferico está conformado por 12 pares de nervios craneales, 31 pares de nervios espinales y muchos ganglios.

2.5.4.2.1. Nervios espinales

Los nervios espinales son mixtos (senso-motores). Los nervios craneales pueden ser motores , sensitivos y mixtos de acuerdo a la función que cumplen.

El sistema periférico interviene en respuestas automáticas (acto reflejo). La neurona sensorial es la encargada de transmitir el impulso sensitivo. El axón termina en la materia gris de la médula espinal. Posteriormente el impulso viaja por una neurona de asociación que lleva la información a una neurona motora que genera respuesta mecánica..

2.5.4.2.3. El sistema nervioso autónomo

El sistema nervioso autónomo realiza el control de algunos órganos internos que no son regulados por el sistema nervioso voluntario. Ejemplo: los latidos del corazón y el movimiento los pulmones.

Su funcionamiento depende de la capacidad del sistema nervioso autonómo para percibir ciertas condiciones del ambiente interno y producir cambios apropiados en ellos.

Las acciones del sistema nervioso autónomo son en su totalidad involuntarias en contraste con las que cumple el sistema nervioso somático-sensorial. El sistema nervioso tiene subdivisiones: El sistema nervioso autónomo tiene dos subdivisiones: el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático, cada uno con sus propiedades y funciones específicas.

2.5.4.2.3.1. Sistema nervioso simpático

Este sistema se encarga de controlar los órganos internos cuando hay situaciones de tensión y aumento de actividad. Su principal función consiste en duplicar o reforzar las acciones desencadenadas por la adrenalina y la noradrenalina liberadas en la sangre por la glándula suprarrenal.

Las acciones originadas por la estimulación del sistema nervioso simpático tienen un efecto general: estimulan los latidos del corazón, elevan la presión sanguínea, dilatan las pupilas, la tráquea y los bronquios y favorecen la conversión del glucógeno del hígado en glucosa. También impulsa la sangre de la piel y de las vísceras hacia los músculos esqueléticos, el encéfalo y el corazón. También inhibe el peristaltismo del tubo digestivo y la contracción de la vejiga y el recto.

2.5.4.2.3.2. Sistema nervioso parasimpático

El sistema nervioso parasimpático controla los órganos internos durante las condiciones rutinarias. Sus nervios principales son los décimos nervios craneales, los nervios vugos o vagos y otras neuronas preganglionares que se extienden del encéfalo y del extremo inferior de la médula espinal.

El estímulo de los nervios parasimpáticos produce una desaceleración de los latidos del corazón, lo cual en forma simultánea, conlleva a un descenso de la presión arterial, constreñimiento de las pupilas, incremento del flujo sanguíneo en la piel y vísceras, estímulo del peristaltismo del tubo digestivo. El sistema nervioso parasimpático hace posible el retorno de las funciones del cuerpo humano a la situación normal, después de que han sido alteradas mediante la estimulación simpática. En consecuencia la actividad antagónica de las dos partes del sistema nervioso autónomo constituye uno de os mecanismos que garantizan el equilibrio u homeóstasis en funcionamiento de nuestro organismo.

Aunque se considera que el sistema nervioso autónomo es involuntario, esto no es totalmente cierto. Se ha descubierto una cierta regulación consciente sobre dicho sistema.

En momentos de peligro, nuestros organismos sacan fuerzas especiales para salir adelante. El corazón late más rápido, la respiración de acelera y los músculos se muestran fuertes y vigorosos. Superada la situación, el organismo retorna a su funcionamiento normal.

2.5.4.3. La conducción del impulso nervioso

El impulso nervioso es una señal eléctrica que se difunde a lo largo de la superficie de una neurona. Cuando la neurona no recibe ningún impulso se encuentra en estado de reposo. Sin embargo, una neurona nunca se encuentra en reposo absoluto. Aunque no está produciendo impulsos se muestra activa en otras formas.

Existe un mecanismo llamado bomba de sodio y potasio. Este se encarga de mover los iones de sodio desde el interior de la neurona hacia el fluido intercelular en el exterior. El potasio es bombeado en dirección opuesta, desde el fluido intercelular hacia la neurona. Los experimentos han demostrado que se desplazan tres iones de sodio hacia fuera de la neurona por cada dos iones de potasio que se dirigen al interior.

El trabajo de la bomba de sodio y potasio ocasiona gradientes o diferencias de concentración para los iones de sodio y potasio. Como consecuencia del bombeo se da una alta concentración de sodio en el exterior de la neurona y una alta concentración de potasio en el interior.

También el sodio y el potasio pueden moverse a través de la membrana por difusión. La difusión de sodio y potasio en la dirección opuesta al bombeo. El sodio se difunde hacia el interior y el potasio hacia el exterior debido a sus diferencias de concentración. La membrana celular de la neurona es mucho más permeable al potasio que al sodio, razón por la cual se difunde más potasio hacia el exterior que sodio hacia el interior.

La membrana celular de una neurona está siempre polarizada durante el estado de reposo.

2.5.4.4. El viaje del impulso nervioso

La neurona estimulada conduce el impulso desde el punto de estimulación hasta su terminal opuesto. La estimulación de la neurona hace que las condiciones de la membrana celular cambien súbitamente. La membrana se vuelve permeable a los iones de sodio, los cuales son abundantes en el exterior durante el reposo. Al volverse repentinamente permeable la membrana muchos iones se desplazan hacia el interior. El resultado es la mayoría de las cargas positivas en el interior. La membrana, en el punto de estimulación, pierde la polaridad. Se dice que está despolarizada.

La membrana celular de la neurona se despolariza primero en el punto de estímulo. La despolarización causa un disturbio en las partes siguientes de la neurona haciéndolas permeables a sodio y por lo tanto se despolarizan. Desde el punto de estimulación se dispersa una onda de despolarización.

La despolarización de la membrana viaja sobre la neurona como una onda. Esta onda de despolarización es el potencial de acción. El potencial de acción es el impulso nervioso. A medida que el potencial de acción se mueve, el área de la membrana que se despolarizó, primero comienza a recuperarse. La bomba de sodio y potasio mueve los iones de sodio de regreso al exterior de la membrana. La polarización del estado de reposo se restaura en una onda que sigue detrás del potencial de acción.

La producción del potencial de acción por una neurona es una respuesta de todo o nada, significa que una neurona experimenta el potencial de acción completamente o no lo experimenta. No hay respuestas intermedias. Un estimulo es lo suficientemente fuerte para producir un potencial de acción, o no lo es. El estimulo más pequeño que puede producir un potencial de acción se llama el estímulo umbral.

Las neuronas son capaces de responder a muchos estímulos sucesivos. Sin embargo, si los estímulos ocurren muy pronto, la neurona no podría responder. Después de producir un potencial de acción, hay un período corto durante el cual la neurona no puede responder a otros estímulos. Este período refractario es el tiempo durante el cual las bombas de sodio y potasio están restaurando la polarización de la membrana celular.

2.5.4.5. Los neurotrasmisores

En el arco reflejo los impulsos que viajan de neurona a neurona deben cruzar el espacio de la sinapsis. Tal hecho se logra gracias a unas sustancias llamadas neurotrasmisores.

El terminal del axón estructuras llamadas vesículas sinápticas, en las cuales se almacenan los neurotrasmisores.

Cuando el potencial de acción hace su arribo al terminal del axón de una neurona, varias de las vesículas sinápticas se desplazan hacia la membrana celular. Las membranas de las vesículas se funden con la membrana celular. Cuando lo anterior ocurre, el neurotrasmisor es liberado al espacio entre las neuronas, este se difunde y se pega a una proteína receptora en la membrana de la segunda neurona. Cuando el neurotrasmisor se pega al receptor causa que se produzca un potencial de acción en la segunda neurona. A continuación una enzima inactiva el neurotrasmisor en fragmentos que se difunden hacia el terminal del axón de donde fueron liberados. Se disponen de nuevo en moléculas de neurotrasmisores que se pueden volver a usar.

En el sistema nervioso periférico hay dos neurotrasmisores. La acetilcolina es un neurotrasmisor de las sinapsis de las neuronas motoras que controlan los músculos esqueléticos. También se encuentran en algunas neuronas del sistema nervioso autónomo.

La noradrenalina es un neurotrasmisor presente en la sinapsis del sistema nervioso simpático. También existe un gran número de sustancias que actúan como neurotrasmisores en el encéfalo.

Además de las sinapsis excitadoras anteriormente descritas, en el sistema nerviosa central también ocurre sinapsis inhibidoras. Las dos son muy similares aunque la diferencia está en los neurotrasmisores. Para las ultimas estas son inhibidores. En una sinapsis inhibidora el neurotrasmisor no produce un potencial de acción en la segunda neurona. Por el contrario el neurotrasmisor hace a la segunda neurona resistente a formar potenciales de acción. En consecuencia una sinapsis inhibidora apaga la segunda neurona.

2.5.4.6. La química del cerebro

Las ultimas investigaciones han demostrado la presencia de numerosas sustancias que actúan como neurotrasmisores solamente dentro del sistema nervioso central. Tales sustancias incluyen aminoácidos y péptidos.

Se pensaba que los aminoácidos servían sólo para formar proteínas. Hoy se tiene casi por seguro que el ácido aspártico y el ácido glutámico son aminoácidos que sirven como neurotrasmisores excitadores en el cerebro. La glicina parece que funciona como un neurotrasmisor  inhibidor en la médula espinal.

Otro neurtrasmisor que está en el sistema nervioso central es la dopamina, que es similar a la noradrenalina, la cual se produce a partir del aminoácido tirosina por la siguiente reacción.

Estas reacciones representan la adición y remoción de grupos pequeños de átomos de la tirosina para formar moléculas neurotrasmisoras. Algunas neuronas tienen dopamina en lugar de neuradrenalina como su neurotrasmisor.

Tal vez el descubrimiento más importante de los últimos años ha sido la identificación de un número de péptidos que pueden actuar como neurotrasmisores en el encéfalo. Los péptidos son cadenas cortas de aminoácidos. Los péptidos activos en el sistema nervioso se llaman neuropéptidos.

La sustancia P es un neuropéptido que se encuentra en las neuronas de la médula espinal que conducen sensaciones de dolor al encéfalo. También se encuentra en las neuronas del cerebro que tienen que ver con el control del movimiento.

Las endorfinas y las encefalinas son dos grupos principales de neuropéptidos que se han identificado en muchas partes del encéfalo. Las endorfinas contienen de 16 a 31 aminoácidos en sus cadenas peptídicas. Las encefalinas contienen 5 aminoácidos y se producen por la degradación de moléculas endorfinas más grandes.

Parece que las endorfinas y las encefalinas sirven como neurotrasmisores para neuronas que reducen el dolor y la ansiedad. Las investigaciones sugieren que las drogas derivadas del opio (opio, heroína y morfina) afectan el sistema nervioso uniéndose a los receptores de las endorfinas y las encefalinas.

2.5.4.7. Las drogas y su acción en el sistema nervioso

El sistema nervioso puede alterarse por las circunstancias que rodean a la persona. Los problemas afectivos, económicos y laborales se traducen en desequilibrio en el sistema nervioso. La mejor alternativa de solución se encuentra en la misma actividad personal. Al afrontar la vida con tranquilidad, sin afanes consumistas, ni ambiciones económicas desmesuradas y con más objetivos de orden intelectual que material, garantiza un sistema nervioso sano.

Sin embargo, para algunos desórdenes nerviosos algunas personas tienen que recurrir al uso de medicamentos. De esto no se puede abusar debido a los efectos negativos que tienen en el cuerpo.

Los estimulantes son drogas que aumentan el número de impulsos que conducen a lo largo de las neuronas y en las sinapsis, En otras palabras aumenta la actividad del sistema nervioso. La cafeína es un estimulante que hay en el café, el té y otras bebidas. La cafeína estimula la actividad en la corteza cerebral. La nicotina, un estimulante en el humo del cigarrillo, aumenta la actividad de la sinapsis donde acetilcolina es neurotrasmisor.  Las anfetaminas son un grupo de drogas que se recetan como píldoras para ayudar a las personas obesas a perder peso. Las anfetaminas aumentan la actividad en las sinapsis donde no hay noradrenalina.

Los depresivos hacen parte de las drogas que disminuyen la actividad del sistema nervioso. El alcohol etílico, el depresivo que hay en las bebidas acoholícas y los licores, interfiere con la transmisión de impulsos nerviosos en la sinapsis. Los barbitúricos, que se recetan muchas veces como píldoras para dormir hacen más lenta la transmisión en el centro del encéfalo y luego en la corteza cerebral. Los derivados del opio son un grupo de drogas hechas de la planta de amapolas. Éstos incluyen el opio, la heroína y la morfina: Estas drogas reducen el dolor y desaceleran el movimiento de los impulsos en varias partes del sistema nervios.

Las drogas alucinógenas afectan la percepción de la realidad en el que las usa. La marihuana es una droga que afecta la actividad eléctrica, la enzima del sistema nervioso  y la química del cerebro. La naturaleza exacta de sus efectos no se entiende completamente. El LSD es una droga alucinógena que es similar a cierto neurotrasmisor. Sin embargo, no transmite señales en la misma forma que lo hace el neurotrasmisor. El resultado son señales mixtas y distorsionadas.

Estas drogas no afectan solamente el sistema nervioso, dichos estimulantes alteran el latido del corazón, la presión sanguínea y el ritmo de respiración. Los depresivos desaceleran estos procesos del cuerpo. Otras drogas tienen una variedad de efectos en diferentes sistemas del cuerpo, debido al efecto que tienen las drogas en el sistema nervioso son muy peligrosas cuando se abusa de ellas. El usar algo como una droga sin conocer sus efectos es peligroso. Muchas drogas que se usan legalmente, como medicinas tienen también efectos secundarios, los cuales pueden ser dañinos.

2.5.4.8. Algunas enfermedades nerviosas

Con sus miles de millones de neuronas, el encéfalo esta en constante actividad eléctrica, dicha actividad resulta en ondas eléctricas que pueden detectarse en la parte exterior de la cabeza. Un dispositivo llamado un electroencefalógrafo, o EEG, se usa para registrar estas ondas cerebrales. En un EEG se registran varios tipos de ondas cerebrales.

Hay un tipo de ondas que es más aparente durante actividades de descanso. Otro tipo aparece cuando un individuo está bajo tensión emocional. Registrar los cambios en las ondas cerebrales por medio de un EEG es un método importante para identificar desórdenes cerebrales. Hay una variedad de desordenes que pueden afectar el encéfalo y otras partes del sistema nervioso.

La epilepsia es un orden serio y a veces permanente. Una característica de este desorden son los impulsos eléctricos anormales a través del cerebro. La actividad eléctrica puede detectarse como ondas anormales en un EEG. En casos severos la actividad eléctrica anormal puede causar ataques o contracciones violentas de los músculos esqueléticos y pérdida del conocimiento. Los ataques pueden ocurrir con períodos de actividad normal entre ellos. Muchos caso de epilepsia pueden controlarse con medicinas, permitiendo a las víctimas llevar vidas normales.

2.5.4.8.1. La enfermedad de Parkinson

Afecta principalmente a las personas de avanzada edad: Esta enfermedad causa contracciones de los músculos que resultan en articulaciones rígidas y temblor incontrolable: La enfermedad de Parkinson parece afectar parece afectar la región de la corteza cerebral que controla los músculos esqueléticos: Algunas de las neuronas en esta región tienen dopamina como su neurotrasmisor. Los individuos con esta enfermedad parece que no producen suficiente dopamina. La enfermedad se puede con frecuencia, controlar con medicinas. Esta no es una enfermedad contagiosa. Su origen es generalmente genético o producido por lesiones cerebrales. Algunas de estas lesiones suelen originarse en el momento del nacimiento: Cuando por cualquier circunstancia el parto se demora, la falta de oxigeno conduce a la destrucción de algunas células cerebrales.

Una vida sana es garantía de un sistema nervioso en perfecto estado y un sistema nervioso en equilibrio es la mejor garantía para la salud. La medicina a demostrada que un elevado número de enfermedades somáticas tiene su origen en desajustes nerviosos. También se ha visto como muchas enfermedades aparentemente incurables han sido solucionadas por el paciente a base de disposición mental.