Mecanismos Biológicos Clave: Sistema Nervioso, Células y Regulación Corporal

El Sistema Nervioso: Estructura y Funciones Esenciales

El Sistema Nervioso (SN) es una compleja red de nervios y células que transmite mensajes entre diferentes partes del cuerpo. Se divide principalmente en dos grandes componentes:

Sistema Nervioso Central (SNC) vs. Sistema Nervioso Periférico (SNP)

• Sistema Nervioso Central (SNC):
  • Compuesto por el Encéfalo y la Médula Espinal.
  • El Encéfalo, a su vez, está formado por el Tronco Encefálico, el Cerebro, el Diencéfalo y el Cerebelo.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP):
  • Formado por nervios y ganglios.
  • Se subdivide en Sistema Nervioso Somático y Sistema Nervioso Autónomo.

Componentes Clave del Encéfalo

• Encéfalo: Conjunto de órganos contenidos en la cavidad craneal. Sus partes principales son el Prosencéfalo, el Mesencéfalo y el Rombencéfalo.
• Cerebro: Órgano del sistema nervioso localizado en el encéfalo.
• Cerebelo: Región del encéfalo que integra las vías sensitivas con las motoras. Sus partes son: Prosencéfalo, Mesencéfalo y Rombencéfalo.
• Tronco Encefálico: Unión del mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo. Facilita la comunicación entre el cerebro, la médula espinal y los nervios periféricos. Sus funciones vitales incluyen la regulación de la respiración, el ritmo cardíaco y la localización del sonido.
• Mesencéfalo: Estructura superior del tronco encefálico.
• Tálamo: Estructura neuronal de tejido nervioso, situada encima del hipotálamo. Controla el sistema hormonal e instintos básicos (hambre, sed, etc.).
• Hipotálamo: Glándula endocrina que forma parte del diencéfalo. Libera hormonas inhibidoras o estimulantes.

Lóbulos Cerebrales

La corteza cerebral se divide en lóbulos, cada uno con funciones especializadas:

• Lóbulo Frontal
• Lóbulo Parietal
• Lóbulo Occipital
• Lóbulo Parietal
• Lóbulo Temporal

El Sistema Nervioso Autónomo: Simpático y Parasimpático

• Sistema Simpático: Parte del Sistema Nervioso Autónomo. Sus funciones incluyen dilatar las pupilas y aumentar la fuerza y frecuencia de los latidos cardíacos.
• Sistema Parasimpático: Controla funciones y actos involuntarios. Su función principal es mantener el descanso después de un esfuerzo, ya sea sexual o de digestión, promoviendo la conservación de energía.

La Neurona: Unidad Fundamental del Sistema Nervioso

Las neuronas son las células especializadas del Sistema Nervioso que se excitan eléctricamente (a través de su membrana plasmática), reciben estímulos y conducen impulsos nerviosos. Hay otras células que les dan soporte (como las células de Schwann), las nutren y las protegen.

Partes de la Neurona

• Dendritas: Ramificaciones citoplasmáticas que captan y transmiten impulsos al soma.
• Soma (Cuerpo Celular): Posee integridad anatómica, genera prolongaciones (dendritas y axón) y sintetiza sustancias químicas mensajeras (neurotransmisores).
• Axón: Prolongación que se extiende desde el soma. Interactúa con las dendritas de otras neuronas y está recubierta por células de Schwann.

Células de Soporte del Sistema Nervioso

• Glia (Neuroglía): Células del SN que soportan las neuronas (ej. astrocitos) y las aíslan (separan axones de neuronas).
• Mielina: Lipoproteína que forma una capa gruesa (vaina de mielina) en los axones. Permite la transmisión eficiente de impulsos nerviosos al actuar como aislante. Es producida por las células de Schwann.

Fisiología del Impulso Nervioso y la Sinapsis

• Impulso Nervioso: Es un impulso eléctrico que viaja a lo largo de la membrana celular, modificando su distribución de carga eléctrica. Transporta información entre tejidos, células, neuronas y glándulas. Es un proceso metabólico.
• Sinapsis: Unión intercelular (neurona-neurona o neurona-célula efectora). Aquí se lleva a cabo la transmisión del impulso nervioso. La célula presináptica (emisora) genera una corriente eléctrica; cuando esta pasa por el axón, la neurona segrega un compuesto químico (neurotransmisor) que se deposita en el espacio sináptico. Estos neurotransmisores excitan o inhiben la acción de la otra célula (célula postsináptica).

Potenciales Eléctricos

• Potencial de Reposo: Estado en el que no se transmiten impulsos por las neuronas, manteniendo una diferencia de potencial a través de la membrana.
• Potencial de Membrana: Se refiere a los cambios rápidos de polaridad a través de la membrana celular, que separa disoluciones de diferente concentración.

Funciones Generales del Sistema Nervioso

El Sistema Nervioso cumple tres funciones principales:

1. Función Sensitiva: Recibe información del entorno interno y externo.
2. Función Integradora: Analiza y almacena información, y toma decisiones.
3. Función Motora: Responde a los estímulos mediante secreciones (glándulas) o contracciones (músculos).

Arco Reflejo

El arco reflejo es la vía nerviosa que controla los actos reflejos, permitiendo respuestas rápidas e involuntarias a estímulos.

Homeostasis y Regulación Celular

La homeostasis es el estado de equilibrio dinámico del medio interno del organismo, esencial para la vida celular. La célula necesita mantener un equilibrio constante de:

• Agua
• pH
• Sales
• Azúcar (glucosa)
• Temperatura

Mecanismos de Regulación

• Homeostasis Hidrosalina: Mantiene la isotonía en la sangre, regulando el balance de agua y sales.
• Osmorregulación: Regulación de la presión osmótica, crucial para el movimiento de agua entre compartimentos celulares.

Tipos Fundamentales de Células

Existen dos tipos principales de células, diferenciadas por la presencia o ausencia de un núcleo definido:

• Célula Procarionta:
  • Ejemplo: Bacterias unicelulares (Reino Monera).
  • No posee núcleo definido; el ADN está disperso en el citoplasma (nucleoide) y es de forma circular.
• Célula Eucarionta:
  • Presente en organismos pluricelulares y algunos unicelulares (ej. protozoos).
  • El ADN se encuentra dentro de un núcleo definido y tiene una estructura de doble hélice.

El Sistema Excretor: Eliminación de Residuos

Los alimentos son digeridos, absorbidos y transportados por el sistema digestivo hacia el sistema circulatorio para ser utilizados por las células. Los productos de desecho resultantes son eliminados por el sistema renal o excretor.

Composición de la Orina

La orina está compuesta principalmente por agua, urea, ácido úrico, creatinina, entre otras sustancias de desecho.

Partes del Sistema Excretor

1. Riñones: Órganos encargados de elaborar la orina.
2. Uréteres: Conductos colectores que recogen la orina de los riñones y la transportan a la vejiga.
3. Vejiga Urinaria: Órgano donde se almacena temporalmente la orina.
4. Uretra: Conducto por donde se elimina la orina del cuerpo.

El Nefrón: Unidad Funcional del Riñón

El nefrón es la unidad funcional del riñón y se compone de:

• Un corpúsculo renal, que contiene el glomérulo y la cápsula de Bowman.
• Continúa en un túbulo proximal (descendente).
• Un asa de Henle (en forma de U).
• Y termina en el túbulo distal (ascendente), que desemboca en el túbulo colector.