Sistema nervioso y receptores sensoriales

1) Tejido nervioso y neuronas

1.1. Tejido nervioso: neuronas y neuroglías

El tejido nervioso se divide en 2 componentes principales: neuronas y neuroglías.

• Neuroglías: células de apoyo y protección, divididas en 5 tipos.
  • Astrocitos: brindan resistencia, sostén y transporte de nutrientes a las neuronas.
  • Oligodendrocitos: forman y mantienen la vaina de mielina de los axones en el SNC.
  • Células de Schwann: forman la vaina de mielina en el sistema nervioso periférico.
  • Microglía: función defensiva e inmunológica; fagocitan restos celulares y microbios.
  • Ependimocitos: producen, posiblemente monitorizan y contribuyen a la circulación del líquido cefalorraquídeo (LCR); también forman parte de la barrera hematoencefálica.

1.2. Tipos de neuronas según su forma

• Unipolares: 1 prolongación; muy raras en vertebrados adultos, más comunes en embriones.
• Seudounipolares: 1 prolongación que se divide en 2 ramas: central y periférica. Están en los ganglios de las raíces espinales.
• Bipolares: 2 prolongaciones: 1 dendrita + 1 axón. Se ubican en la retina y el epitelio olfatorio.
• Multipolares: 1 axón + múltiples dendritas. Son las más abundantes en el cerebro y la médula espinal.

1.3. Tipos de neuronas según su función

• Aferentes/sensitivas: llevan impulsos desde los receptores hacia los centros nerviosos.
• Interneuronas/de asociación: comunican neuronas entre sí; están exclusivamente en el SNC.
• Eferentes/motoras: llevan impulsos desde los centros nerviosos hacia los órganos efectores.

1.4. Partes de la neurona

• Soma/cuerpo celular: región central que contiene el núcleo y los organelos necesarios para mantener el metabolismo celular.
• Dendritas: prolongaciones cortas que reciben impulsos de otras neuronas y los conducen hacia el soma.
• Axón: prolongación larga que transporta el impulso desde el soma hacia otra neurona u órgano efector.
• Vaina de mielina: capa aislante que envuelve el axón y aumenta la velocidad del impulso nervioso.
• Nodos de Ranvier: espacios o interrupciones entre los segmentos de mielina a lo largo del axón.
• Botones sinápticos: extremos del axón que almacenan y liberan neurotransmisores para transmitir la señal a la siguiente célula.

1.5. Materia gris y materia blanca

• Materia gris: formada por somas neuronales; procesa la información. Se encuentra en la corteza cerebral, núcleos internos y zona central de la médula espinal.
• Materia blanca: formada por axones con mielina; transmite señales nerviosas. Se encuentra debajo de la corteza cerebral y rodeando la sustancia gris de la médula espinal.

2) Funcionamiento del sistema nervioso

2.1. Etapas de la respuesta nerviosa

1. Recepción del estímulo: los receptores sensitivos detectan cambios internos y externos. Ej.: termorreceptores y nociceptores de los dedos detectan la temperatura muy alta de una taza caliente.
2. Transmisión por vías aferentes: los receptores transforman el estímulo en impulsos nerviosos que viajan por vías sensitivas hacia los centros nerviosos. Ej.: la señal térmica se convierte en impulso eléctrico y viaja por los nervios sensitivos del brazo hacia la médula espinal.
3. Procesamiento de la información: el SNC (encéfalo + médula espinal) analiza, interpreta y evalúa la información recibida. Ej.: cerebro y médula analizan los datos en milisegundos y detectan peligro de quemadura.
4. Elaboración y emisión de respuesta: los centros nerviosos deciden qué hacer y generan una orden específica. Ej.: el SNC ordena retirar la mano inmediatamente.
5. Transmisión por vías eferentes: las órdenes del SNC viajan hacia la periferia por vías motoras. Ej.: la orden vuelve por los nervios motores hasta los músculos del brazo.
6. Ejecución por órganos efectores: músculos o glándulas reciben la orden y realizan una acción: contracción o secreción. Ej.: los músculos del brazo se contraen y apartan la mano de la taza antes de sufrir daños graves.

Funciones de la respuesta nerviosa

• Función sensitiva/aferente: detecta estímulos internos y externos y lleva la señal al encéfalo y médula (pasos 1 y 2).
• Función integradora/de proceso: analiza la información sensitiva y toma decisiones para elaborar una respuesta adecuada (pasos 3 y 4).
• Función motora/eferente: estimula músculos o glándulas para realizar la acción (pasos 5 y 6).

2.2. Potencial de acción

Es una señal eléctrica rápida o impulso nervioso que viaja por el axón mediante una modificación temporal de la polaridad de la membrana celular.

Fases:

• Reposo: membrana polarizada; interior negativo, aprox. −70 mV.
• Despolarización: entra masivamente Na⁺ (sodio) y el interior se vuelve positivo, aprox. +30 mV.
• Repolarización: sale K⁺ (potasio) y el interior recupera su carga negativa.
• Hiperpolarización: el potencial se vuelve transitoriamente más negativo que en reposo porque los canales de K⁺ tardan en cerrarse.
• Restablecimiento: la bomba sodio-potasio devuelve los iones a sus lugares originales y restaura el estado basal.

Umbral de acción y ley del todo o nada

• Umbral: −55 mV. Es el voltaje crítico que debe alcanzar el estímulo para activar el potencial de acción.
• Ley del todo o nada: si el estímulo llega o supera −55 mV, se produce un potencial completo; si es menor (subumbral), no se genera ninguno.

3) Sistema nervioso central (SNC)

3.1. Funciones del SNC

• Integración y procesamiento: recibe y analiza señales de los receptores para elaborar respuestas adecuadas.
• Control motor: origina impulsos para movimientos voluntarios y secreción glandular.
• Funciones cognitivas: base del pensamiento, razonamiento, juicio y aprendizaje.
• Memoria: almacena experiencias pasadas y coordina secuencias de movimientos complejas.
• Emociones y personalidad: regula la conducta, las emociones y los rasgos de personalidad.
• Coordinación de reflejos: médula y tronco encefálico procesan arcos reflejos rápidos ante estímulos.

3.2. Componentes del SNC

Encéfalo: ubicado en el cráneo; incluye:

• Cerebro: órgano más grande; controla actividades sensitivas y motoras, razonamiento, memoria y emociones.
• Cerebelo: ubicado en región posterior e inferior; coordina músculos, tono muscular y equilibrio.
• Tronco encefálico: comunica la médula con el cerebro y el cerebelo; se divide en mesencéfalo, protuberancia y bulbo raquídeo.

Médula espinal: estructura alargada protegida por la columna vertebral; conduce señales sensitivas y motoras y actúa como centro integrador de respuestas reflejas.

3.3. Estructuras externas e internas del cerebro

Estructuras externas:

• Cuerpo calloso: conecta funcionalmente los hemisferios derecho e izquierdo.
• Cisuras: delimitan los lóbulos: Silvio, Rolando e interhemisférica.
• Lóbulos:
  • Frontal: movimiento, habla y razonamiento.
  • Parietal: sensaciones somáticas: tacto, dolor y temperatura.
  • Temporal: audición, memoria y lenguaje.
  • Occipital: percepción visual.
• Hemisferios: las 2 mitades del cerebro: derecho e izquierdo.

Estructuras internas:

• Tálamo: estación de relevo para la información sensitiva que va hacia la corteza.
• Hipotálamo: regula la homeostasis y la hipófisis.
• Ventrículos: cavidades internas donde se produce y circula el LCR.
• Núcleos/ganglios basales: participan en la planificación de movimientos.
• Corteza cerebral externa: capa de sustancia gris relacionada con procesos conscientes, lenguaje, memoria e integración sensitiva.

3.4. Áreas funcionales de la corteza cerebral

• 10. Área de Broca: permite planificar y producir el lenguaje.
• 2. Área auditiva primaria: recibe impulsos del sonido.
• 6. Área motora primaria: controla la contracción voluntaria de los músculos.
• 8. Área de asociación visual: permite reconocer y evaluar experiencias visuales.
• 7. Área de asociación somatosensorial: integra e interpreta sensaciones somáticas y compara sensaciones pasadas y presentes.
• 5. Área somatosensitiva primaria: recibe impulsos de tacto, propiocepción, dolor y temperatura.
• 3. Área gustativa primaria: recibe impulsos del gusto.
• 11. Área de asociación auditiva: interpreta sonidos: palabras, música y ruidos.
• 14. Área de integración motora: traduce palabras en pensamientos.
• 13. Área de Wernicke: recibe impulsos de varias áreas sensitivas y de asociación, además del tálamo y tronco encefálico; permite formar pensamientos para emprender una acción adecuada.
• 4. Área olfatoria primaria: recibe impulsos del olfato.
• 1. Área visual primaria: permite interpretar formas, colores y movimientos.
• 12. Área premotora: coordina movimientos musculares de acciones aprendidas, complejas y secuenciales.
• 9. Plano visual frontal: participa en movimientos de seguimiento del ojo.
• 15. Corteza orbitofrontal: permite discriminar entre distintos olores.

4) Divisiones del sistema nervioso

4.1. Sistema nervioso somático y autónomo

• Control: somático = voluntario; autónomo = involuntario.
• Efectores: somático → músculos esqueléticos; autónomo → músculo cardíaco, músculo liso y glándulas.
• Vía motora: somático = 1 neurona desde el SNC; autónomo = 2 neuronas con un ganglio intermedio.
• Unión y efecto: somático → placa neuromuscular y efecto siempre excitatorio; autónomo → no forma placas y el efecto puede ser excitatorio o inhibitorio.
• Neurotransmisores: somático → solo acetilcolina; autónomo → acetilcolina o noradrenalina.

4.2. Sistema nervioso simpático y parasimpático

• Función: simpático → prepara para la “lucha o huida”, situaciones de emergencia. Parasimpático → favorece el “reposo y digestión” y conserva energía.
• Origen: simpático → regiones torácica y lumbar de la médula; parasimpático → encéfalo y región sacra.
• Ganglios y fibras: simpático → ganglios cerca de la médula + fibras preganglionares cortas. Parasimpático → ganglios cerca de los órganos + fibras preganglionares largas.
• Neurotransmisores: simpático → principalmente noradrenalina; parasimpático → acetilcolina.
• Acción sobre órganos:
  • Pupilas: simpático dilata; parasimpático contrae.
  • Corazón: simpático acelera el ritmo; parasimpático lo reduce.
  • Estómago e intestinos: simpático inhibe la digestión; parasimpático la estimula.

5) Receptores sensoriales

5.1. Clasificación según la naturaleza del estímulo

• Mecanorreceptores: detectan presión, vibraciones y tacto (estímulos mecánicos).
• Fotorreceptores: responden a la luz en la retina.
• Quimiorreceptores: detectan sustancias químicas, sabores, olores y gases.
• Termorreceptores: perciben cambios de temperatura: frío y calor.
• Nociceptores: detectan estímulos dañinos que generan dolor.

5.2. Clasificación según la procedencia del estímulo

Los receptores sensoriales son estructuras especializadas que reciben estímulos, los transforman en señales nerviosas y estas se traducen en una sensación. Según la procedencia se clasifican en exteroceptores, interoceptores y propioceptores. Según la naturaleza del estímulo: mecanorreceptores, fotorreceptores, quimiorreceptores, termorreceptores y nociceptores.

• Ubicación:
  • Dermis: corpúsculos sensitivos: Meissner, Pacini, Krause y Ruffini.
  • Papilas gustativas: botones gustativos.
  • Epitelio olfativo: quimiorreceptores.

6) Piel y sensibilidad cutánea

6.1. Capas de la piel y receptores del tacto

• Epidermis (superficial): barrera protectora; evita la pérdida de agua, contiene melanina y da origen a uñas y pelos.
• Dermis (profunda): brinda sostén y nutrición mediante vasos sanguíneos; contiene glándulas, folículos y la mayoría de los receptores sensitivos.

Receptores al tocar un objeto:

• Corpúsculos de Meissner y células de Merkel: detectan tacto suave y diferencian texturas.
• Corpúsculos de Pacini: captan variaciones de presión.

En conjunto permiten percibir tacto fino, textura y firmeza.

Frío: Krause vs. Ruffini: según el apunte, los corpúsculos de Krause detectan el descenso de temperatura (frío), mientras que los de Ruffini captan el calor; al tocar algo frío se activa Krause.

7) Órganos de los sentidos

7.1. Visión: estructuras del ojo

• Córnea: primera estructura transparente por donde pasa la luz; actúa como lente fijo que refracta los rayos luminosos y los dirige hacia el interior del ojo.
• Iris: estructura con color que regula la entrada de luz abriéndose o cerrándose y controlando el tamaño de la pupila según la intensidad luminosa.
• Cristalino: lente flexible que cambia su forma mediante la acomodación para enfocar objetos cercanos o lejanos y dirigir la luz hacia la retina.
• Pupila: orificio central del iris por donde pasa el haz de luz ya regulado hacia las capas internas del ojo.

Secuencia indicada en el apunte: córnea – iris – cristalino – pupila.

7.2. Organización del globo ocular y del oído

Los receptores de la visión y la audición se encuentran en el globo ocular y los oídos.

• Globo ocular: percibe señales luminosas.
  • Estructuras externas: cejas, pestañas, párpados, conjuntiva y aparato lagrimal.
  • Estructuras internas: pared del globo ocular, retina con fotorreceptores, cavidad anterior y cavidad posterior.
• Oídos: perciben estímulos acústicos y cambios en la posición corporal. Se dividen en:
  • Oído externo: pabellón auditivo + conducto auditivo externo.
  • Oído medio: trompa de Eustaquio + cadena de huesecillos.
  • Oído interno: vestíbulo + cóclea + canales semicirculares.

7.3. Gusto: tipos de papilas gustativas

• Caliciformes: forma de cáliz; ubicadas en la parte posterior de la lengua, formando una V. Son las más grandes y reciben principalmente estímulos amargos.
• Fungiformes: forma de hongo; ubicadas en la punta y caras laterales de la lengua. Reciben principalmente estímulos salados, dulces y ácidos.
• Filiformes: forma puntiaguda; son las más numerosas y se distribuyen por toda la lengua. Casi no tienen botones gustativos, por lo que perciben principalmente estímulos táctiles y térmicos.