Relación entre sistema nervioso y sistema endócrino

Con el siguiente video se da introducción al siguiente tema del programa. Se utiliza el ejemplo representado en el mismo para relacionar el tema visto de sistema nervioso con el siguiente a ser explicado: sistema endócrino.

Quiz de repaso

A través de esta trivia del sistema nervioso se puede poner a prueba tu conocimiento de este sistema.

¡A jugar y aprender!

Premio Nobel: Un elogio de la imperfección

Rita Levi-Montalcini nació en Turín, Italia, en 1909; hija de un ingeniero el cual se negó durante años a permitirle que estudiara porque se consideraba que las mujeres no estaban destinadas al estudio. a los 20 años accedió al bachillerato y después a la facultad de Medicina. En 1936 se graduó en medicina y se especializó luego en neurocirugía y psiquiatría.

A comienzo de la segunda guerra mundial, por su ascendencia judía, se vió obligada a abandonar su tierra natal y en 1940 volvió a Turín. Debido a las leyes antisemitas imperantes se le impidió ejercer la medicina y se dedicó a la investigación científica. Finalizada la guerra continúo sus trabajos en la universidad.

Sus trabajos realizados en conjunto con Stanley Cohen les permitieron descubrir que algunas células solo comienzan a reproducirse cuando  reciben la orden de hacerlo. Esta orden es dada por las sustancias llamadas factores de crecimiento neuronal. Mediante estudios con implantación de fragmentos de sarcoma en embriones de pollo demostró que el crecimiento de los nervios era causado por la proteína NGF. Este hallazgo le valió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en conjunto con Cohen S. 

La doctora Levi-Montalcini es autora de numerosos artículos científicos y a fines de 1980 escribió su autobiografía bajo el titulo: "Elogio de la imperfección". En una entrevista al preguntarle si se ha casado y ha tenido hijos, respondió: "No. Entré en la jungla del sistema nervioso ¡y quedé tan fascinada por su belleza que decidí dedicarle todo mi tiempo, mi vida!"

Esclerosis múltiple

Esta enfermedad que afecta al sistema nervioso central se encuentra dentro de las enfermedades denominadas autoinmunes ocasionando daños en las vainas de mielina. El siguiente video realiza una breve descripción de esta enfermedad, sus daños y tratamientos para llevar un mejor estilo de vida.

Nuestras estrategias

"Nuestra estrategias" se trata de un cortometraje finalista en el el 1er certamen SNCFilm ´08. Este certamen fue organizado por la empresa en investigación del sistema nervioso central, Lundbeck, con el fin de evitar la estigmatización que sufren las personas con enfermedades mentales y poder hablar de las mismas con normalidad como algo que sucede en el común de las personas.

"Nuestras Estrategias", de Didac y Sergi Cervera. Finalista del 1er Certamen SNCFilm'08 from SNCFilm on Vimeo.

Enfermedad de Alzheimer

Esta enfermedad fue descrita por primera vez en 1907 por el neurólogo alemán Alois Alzheimer, quien la reconoció como una patología que afectaba a personas entre los 40 y los 50 años. Esta enfermedad caracterizada por la perdida progresiva de la memoria, lleva a la demencia grave que incluye la incapacidad de desarrollar tareas elementales. Los cambios en la estructura celular y tisular se observan en las autopsias de tejido cerebral. Las anormalidades encontradas se sitúan en varias regiones de la corteza cerebral, haciéndose mas evidentes en las estructuras asociadas a la memoria (hipocampo y amígdala).

Al día de hoy se ignora si las anormalidades son causas o consecuencia de la enfermedad. Tampoco se tiene claro si existe una causa o si se trata de un grupo de enfermedades con varias causas distintas que producen el mismo conjunto de de cambios patológicos. Existen evidencias que, en algunos casos, en el Alzheimer esta involucrados factores genéticos, por lo que se ha logrado identificar que el gen responsable se encontraría en el cromosoma 21.

Actualmente no existen curas para esta patología.

Corte de tejido de hipocampo de una persona que padece la enfermedad de Alzheimer. La estructura grande en el centro y la estructura oval en la parte superior es una estructura patológica característica, placa neurítica (agregación de axones en degeneración y de proteína amiloide). Los cuerpos oscuros son los cuerpos celulares de neuronas que contienen masas enredadas anormales con filamentos proteicos.

El potencial de acción

 Al comienzo del potencial de acción una parte de la membrana se vuelve muy permeable a los iones sodio a través de la apertura de canales dependientes de potencial eléctrico. Cuando ésto sucede el potencial de la membrana cambia de signo. Esta fase se denomina despolarización. Luego se abren los canales de potasio regulados también por potencial eléctrico y se inactivan los canales de sodio, lo que lleva a la repolarización de la membrana y luego el estado de reposo vuelve. Al finalizar el potencial de acción, las bombas de sodio-potasio-ATPasa aumenta su actividad, restableciendo el reposo.

Axón en estado de reposo

La membrana del axón posee una serie de proteínas integrales: canales y bombas, ambas participan de el intercambio de potasio y sodio entre el interior y el exterior de la membrana del axón. Los canales de sodio permanecen siempre abiertos en el estado de reposo permitiendo así la difusión de iones potasio impulsada por su gradiente de potencial electroquímico a favor de la salida. Por otro lado, los canales de sodio y los canales de potasio permanecen mayormente cerrados por la presencia de "compuertas" gracias al potencial eléctrico. A pesar de ésto, una pequeña cantidad de sodio puede entrar a favor de gradiente electroquímico. Esta membrana también posee bombas de sodio-potasio-ATPasa. Gracias al funcionamiento de estos complejos proteicos se generan las diferencias de concentración y permeabilidad de las que depende el potencial de reposo y de acción.

 

Procesamiento sensorial y respuesta motora

Procesamiento sensorial: la iniciación del impulso nervioso

La información sensorial es percibida por el sistema nervioso periférico y procesara por neuronas mediante la sinapsis en el encéfalo y la medula espinal.

Es importante diferenciar dos términos: sensación y percepción; la primera hace referencia a la respuesta de los receptores sensoriales a estímulos y su posterior procesamiento neurofisiológico; por otro lado, la percepción es el resultado de la integración y el procesamiento de sensaciones por los centros nerviosos superiores sobre la base de experiencias pasadas. De este modo, las percepciones difieren cualitativamente según las propiedades de los estímulos debido al alcance y las limitaciones de la estructura anatómica y fisiológica, es decir que el sistema nervioso de cada individuo sólo extrae una parte de la información que puede contener un estímulo. Esta información es interpretada según las posibilidades del sistema nervioso del individuo y las experiencias previas.

Los principales sistemas sensoriales de los animales

El sistema somatosensorial

Este sistema posee receptores del tipo mecanorreceptores, por ejemplo, la piel que provee información del ambiente externo. En la piel se encuentran receptores con terminales nerviosas libres, como los receptores de dolor y temperatura. Por otro lado, es común encontrar receptores que dejan de responder si la estimulación es constante, fenómeno que se conoce como adaptación sensorial y permite entre otras cosas de ignorar estímulos diarios como la ropa y nos permite concentrarnos en estímulos relevantes.

Los sistemas químicos

Estos sistemas están conformados por quimiorreceptores. Los receptores químicos a distancia (externorreceptores) como los que actúan en el olfato y también existen internos (internorreceptores) que registran variaciones de parámetros fisiológicos.

Los sistemas auditivos y vestibular

La audición es la percepción de los objetos y de los sucesos a través de los sonidos que producen. El oído de los mamíferos está conformado por cámaras: oído externo, medio e interno.  El oído externo consta de un pabellón y canal auditivo que colectan y encauzan el sonido hacia el oído medio. Este fragmento medio es una cavidad limitada por dos membranas, el tímpano y la membrana que cubre la ventana oval; ambas conectadas por tres huesecillos: martillo, yunque y estribo. El oído medio esta conectado con la faringe por la trompa de Eustaquio. El oído interno es un sistema de tubos intercomunicados. En él está la coclea y sobre una de las membranas internas de ella se encuentran mecanorreceptores células pilosas con estereocilios. En su interior también se encuentran los canales semicirculares, el urtículo y el sáculo que se encuentran relacionados con el equilibrio y la posición del cuerpo en el espacio.

El sistema visual

Los ojos de los vertebrados poseen una serie de estructuras capaces de captar imágenes. La luz proveniente de los objetos atraviesa la cornea y el cristalino el cual enfoca la imagen invertida en la retina situada en la parte posterior del globo ocular. La retina posee dos tipos de fotorreceptores, los bastones y los conos, que captan la energía lumínica y comienzan el proceso de transducción. Los bastones captan el blanco y negro y los conos los colores. Estos fotorreceptores apuntan hacia posterior del globo ocular, por lo cual la luz debe atravesar varias capas de neuronas para llegar a ellos. Los fotorreceptores estimulados envían señales a las células bipolares y de estas a las células ganglionares. Este sistema es regulado por las interneuronas llamadas horizontales y amacrinas que comunican estas capas. Los axones de todas las células ganglionares convergen en la parte posterior del globo ocular formando el nervio óptico que conecta a la retina con el encéfalo. La fóvea es el área donde se forma la imagen mas definida la cual esta formada por conos compactados. La visión estereoscópica se da por la visión con ambos ojos en forma simultánea.

La respuesta a la información: la contracción muscular

La respuesta de un organismo a la información sensorial depende del musculo esquelético que es el efector del sistema nervioso somático. A su vez muchos ajustes en el ambiente interno dependen de músculos como el cardiaco y los lisos, efectores del sistema nervioso autónomo.

Los movimientos se diferencian en tres clases según la complejidad y el grado de control del organismo sobre los mismos:

• ·   Respuestas reflejas: se tratan de movimientos involuntarios e innatos como el reflejo de retirar un miembro frente a un estímulo de dolor.
•    Patrones motores rítmicos: movimiento que combinan características de los actos reflejos como de las acciones voluntarias como caminar o masticar.
•   Movimientos voluntarios: estos movimientos son propositivos, dirigidos hacia objetos, aprendidos y de gran complejidad.

La expresión final de la actividad motora es la contracción muscular.

La unión neuromuscular

Una neurona motora tiene un axón largo que se ramifica cuando llega al musculo. Este axón carente de vaina de mielina, se inserta en un surco en la superficie de una fibra muscular formando una unión neuromuscular. Esta neurona emite una señal mediada por neurotransmisor acetilcolina que implica solo excitación de la fibra muscular. El conjunto del axón de una neurona y todas las fibras musculares que inerva es llamado unidad motora. El numero de fibras de una unidad motora determina la precisión del movimiento. La fuerza de la contracción del musculo depende de la cantidad de unidades motoras que se hayan activado.

Bibliografía

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Red neuronal

 En esta publicación se presenta una red conceptual útil para utilizar como guía al momento de estudiar el sistema nervioso.

Juego interactivo

 En esta publicación encontraran un juego interactivo a modo de repaso de los conceptos vistos hasta el momento respecto al sistema nervioso ¡Espero que lo disfruten!

Poster informativo

Los invitamos a la charla informativa sobre "Efecto de las drogas sobre la neurotransmisión".

Efecto de las drogas sobre la neurotransmision de Maria Lucila Romero

Arco reflejo: la unidad básica de procesamiento del sistema nervioso

Las acciones reflejas son respuestas básicas, involuntarias, innatas (base genética) y estereotipadas (operan del mismo modo siempre). También poseen gran valor adaptativo, permitiéndole a los animales vertebrados dar respuestas rápidas a estímulos nocivos lo que permite la supervivencia.

En los arcos reflejos las cuatro tipos de neuronas mencionadas con frecuencia están interconectadas. Si por ejemplo, nos pinchamos retiramos automáticamente el sector del cuerpo que fue sometido a ese estimulo sin pensar en ello. En un arco reflejo espinal, el estimulo recibido por el receptor es transmitido por una neurona sensorial a la médula espinal. en dicho sitio realiza sinapsis con una neurona motora (reflejo monosináptico),o en primer lugar realiza sinapsis con una o mas interneuronas y luego con una neurona motora (reflejo polisináptico). El arco reflejo se completa con una neurona motora que activa el efector que llevará a cabo la respuesta refleja. Todo este proceso es realizado por el sistema nervioso en milésimas de segundos.

Neurotransmisores, neuromoduladores y/o neurohormonas

 En la siguiente infografía podrás encontrar información sobre los diferentes neurotransmisores, neuromoduladores y/o neurohormonas involucradas en la sinapsis.

Pares craneales. Los Mitocondrios

 A través de este tema de Los Mitocondrios se puede encontrar una forma diferente de estudiar el sistema nervioso.

¡Espero que lo disfruten!

Presentación: Encéfalo.

En esta presentación encontrarán información referida al encéfalo de los vertebrados que puede servir de guía para iniciar el estudio de este tema principal del sistema nervioso.

Presentación sobre Regeneración de neuronas

En esta publicación se presenta una investigación reciente realizada por la Universidad de Barcelona en relaciona a la regeneración de neuronas a partir de donantes para ser utilizado en un futuro en humanos.

Regeneracion de neuronas de Maria Lucila Romero

Una neurona y vaina de mielina

 Cuando una célula de la glía crece, por ejemplo una célula de Schwann, se envuelve varias veces alrededor de un axón. Una vez finalizado este proceso, la vaina de mielina formada por las capas de membranas de la célula de Schwann, envuelven y aíslan la fibra nerviosa. Cada una de estas vainas están formadas por una sola célula de la glía, y entre dos vainas la membrana del axón se encuentra en contacto con el medio externo, en las zonas denominadas nodos de Ranvier. Esta alternancia entre las vainas de mielina y los nodos de Ranvier proveen al axón la capacidad de la rápida transmisión del impulso nervioso.

Micrografía electrónica de un corte transversal de un axón con una vaina de mielina madura. el aspecto oscuro se debe a los productos químicos utilizados para fijar la muestra para la microscopia electrónica, sin estos químicos su aspecto es blanquecino.

Neuronas: células nerviosas

En este Padlet encontraran información respecto a la principal célula del sistema nervioso: la neurona.

"Sistema nervioso" de las plantas

 En este podcast de La brújula de la ciencia se explica brevemente una investigación publicada en la revista Science respecto al "sistema nervioso" de las plantas y su comparación con el sistema nervioso de los animales.

Programa sobre sistema nervioso

 Vídeo del programa Sistemas emitido por canal Encuentro en el cual se explican las funciones del sistema nervioso.

Introducción al Sistema nervioso

 

Sistema nervioso

Al definir el sistema nervioso del humano debe hacerse referencia a los sistemas nerviosos de otros animales para así poder definir diferencias entre éste y los sistemas más simples y la evolución del mismo.

En la enorme biodiversidad que se conoce se pueden diferenciar los sistemas nerviosos en torno a la simetría de los seres vivos y en relación con la carencia o no de un sistema óseo/cartilaginoso. A los animales que carecen de huesos y cartílagos se los denominan invertebrados. Algunos de estos animales poseen simetría radial, como por ejemplo las esponjas y los cnidarios, y carecen de verdaderos sistemas nerviosos desarrollados. Otros de ellos poseen simetría bilateral y con ello una insipiente cefalización y una mayor especialización en cuanto al desarrollo del sistema nervioso. En los animales que poseen sistema óseo/cartilaginoso (vertebrados) se observa simetría bilateral y ya podemos identificar un sistema nervioso con mayor desarrollo que en los organismos más simples. Este tipo de diferenciación, respecto a la simetría, se debe al tipo de relación de los individuos respecto al entorno. En los organismos con simetría radial su relación con el entorno es en todas direcciones con lo cual los mismos poseen los órganos sensoriales (ocelos, manchas pigmentarias y estatocistos) en relación a la circunferencia de todo su cuerpo. En los organismos de simetría bilateral el sistema nervioso concentra la mayor cantidad de células nerviosas especializadas y los órganos de los sentidos en una región diferencial (cabeza) a través de la cual el individuo se enfrenta al ambiente.

Sistema nervioso en vertebrados

En los animales vertebrados los centros principales del sistema nervioso (medula espinal y encéfalo) se encuentran protegidos por huesos (columna vertebral y cráneo respectivamente). Como sucede respecto a la diferencia en cuanto a la simetría esto mismo sucede dentro de los vertebrados, es decir que según su interacción con el medio poseen mayor desarrollo de diferentes estructuras del sistema nervioso. Por ejemplo, los peces como los tiburones (mucha actividad locomotora) poseen un cerebelo muy desarrollado el cual es responsable del movimiento muscular. Por otro lado, las aves, debido a la necesidad de coordinar el equilibrio y los movimientos de vuelo, tienen el cuerpo estriado (centro integrador del cerebro y cerebelo) con mayor desarrollo en cuanto a su complejidad. En cuanto a los reptiles, podemos mencionar el mayor desarrollo de los hemisferios cerebrales y los lóbulos ópticos debido al control del procesamiento cerebral. Por último, la mayor característica del sistema nervioso de los mamíferos es el gran desarrollo de la corteza cerebral relacionada con funciones complejas como procesar información. En referencia a los humanos, la corteza cerebral también es la encargada del lenguaje articulado y el pensamiento simbólico; acciones que nos diferencian como especie respecto a otras.

División del sistema nervioso humano

Debido al avance de la tecnología utilizada para el estudio del sistema nervioso humano al día de hoy se conoce con mayor detalle el mismo y se puede realizar una modelización y dividir el sistema nervioso en diferentes regiones para su estudio.

Las dos regiones principales del sistema nervioso son: el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).

El SNC está conformado por la medula espinal y el encéfalo. La medula espinal es un cilindro delgado que se encuentra en el interior de los huesos de la columna vertebral (vértebras). En un corte trasversal de la misma podemos diferenciar un área central de sustancia gris y un área periférica de sustancia blanca. La médula espinal se continua con el encéfalo actuando como enlace entre éste y el resto del cuerpo, trasmitiendo información en ambos sentidos. El encéfalo se encuentra protegido por el cráneo, a su vez, se encuentra divido en: el cerebro, el diencéfalo, el cerebelo y el tronco cerebral. El SNC, además de la protección rígida dada por el cráneo y la columna vertebral, posee protección dada por la meninges y bañado por líquido cefalorraquídeo.

El sistema nervioso periférico está formado por nervios y ganglios que se encuentran en el resto del cuerpo desde el SNC hacia los tejidos y los órganos. Los axones de las neuronas (motoras y sensoriales) que se encuentran en el SNC forman los nervios craneales y los nervios espinales.

A su vez, el SNP puede diferenciarse de acuerdo al tipo control que ejerce en diferentes tejidos u órganos. El control voluntario y consciente sobre los músculos esqueléticos es llevado a cabo por el sistema nervioso somático (SNS). El sistema nervioso autónomo (SNA) controla involuntariamente el músculo cardiaco, las glándulas, los músculos lisos, las paredes de los vasos sanguíneos, y los sistemas digestivos, respiratorios, excretor y reproductor. Este sistema autónomo puede subdividirse en simpático y parasimpático. Esta división se debe a la anatomía, función y los transmisores químicos involucrados. A su vez, en general, tiene un efecto antagónico sobre los órganos internos.

Mas allá de la gran complejidad del sistema nervioso humano, éste está compuesto por células llamadas neuronas las cuales se comunican entre sí a través de conexiones conocidas como sinapsis, que serán desarrollados más adelante.

 

Bibliografía:

 

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