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.