Organización del Tejido Nervioso: Funciones, Neuronas, Células Gliales y Sistema Nervioso Central y Periférico

Organización funcional del tejido nervioso

Funciones principales del sistema nervioso:

1. Información sensorial.
2. Integración.
3. Homeostasis.
4. Actividad mental.
5. Control de los músculos y glándulas.

Divisiones del sistema nervioso

1. Sistema nervioso central

• Encéfalo.
• Médula espinal.

2. Sistema nervioso periférico

• Nervios (12 pares craneales y 31 pares raquídeos).
• Ganglios.

SNP

• División aferente o sensorial.
• División eferente o motora: sistema nervioso somático y sistema nervioso autónomo (SNA simpático y SNA parasimpático).

Células del sistema nervioso

1. Neuronas

Son la unidad estructural básica del sistema nervioso. Forman redes complejas que desempeñan las funciones del sistema nervioso. Reciben estímulos y conducen potenciales de acción hacia otras neuronas o hacia órganos efectores.

Tipos de prolongaciones

1. Dendritas

• Extensiones citoplasmáticas cortas que se van afinando desde la base hasta las extremidades.
• Pequeñas extensiones: espinas dendríticas que forman sinapsis con axones de otras neuronas.
• Lugar de entrada de información: son el input de la neurona. Cuando son estimuladas generan pequeñas corrientes eléctricas que son conducidas hacia el cuerpo celular.

2. Axones

• Emergen de un área alargada del cuerpo celular neuronal denominada cono de implantación (segmento inicial del axón).
• El citoplasma se llama axoplasma y la membrana celular axolema.
• Terminan en una ramificación en prolongaciones cortas que se ensanchan en su extremidad.
• Los potenciales de acción se generan en la zona gatillo y son conducidos por el axón hasta el terminal presináptico.

Tipos de neuronas

Clasificación funcional

• Neuronas aferentes o sensoriales.
• Neuronas eferentes o motoras.
• Neuronas de asociación o interneuronas.

Clasificación estructural

• Neuronas unipolares.
• Neuronas bipolares.
• Neuronas multipolares.

2. Células gliales o células no neuronales

• Son más numerosas que las neuronas.
• Representan más de la mitad del peso encefálico.
• Son fundamentales para el funcionamiento normal de las neuronas: participan en la barrera hematoencefálica, funciones fagocitarias, producción de líquido cefalorraquídeo y formación de la vaina de mielina.

Clasificación

SNC

• Astrocitos: estructura de soporte de la red neuronal; contribuyen a la formación de la barrera hematoencefálica.
• Oligodendrocitos: forman las vainas de mielina que recubren los axones en el SNC, lo que aumenta la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos.
• Microglía: importante función fagocítica ante las agresiones del sistema nervioso.
• Células ependimarias: segregan LCR (plexos coroideos); funciones similares a las de los astrocitos.

SNP

• Células de Schwann: forman las vainas de mielina que recubren los axones en el SNP, lo que aumenta la velocidad de conducción de los impulsos nerviosos.
• Células satélite: función de soporte y nutrición.

Axones

• Mielinizados: membranas fosfolipídicas envuelven el axón de forma discontinua (vaina de mielina, nódulos de Ranvier).
• No mielinizados: rodeados por una serie de células.

Organización del tejido nervioso

Sustancia blanca:

Conjuntos de haces nerviosos de axones mielinizados.

• SNC: los haces nerviosos propagan potenciales de acción de un área a otra.
• SNP: los nervios propagan potenciales de acción desde y hacia el SNC.

Sustancia gris:

• SNC: médula espinal y encéfalo; funciones de integración y área de retransmisión.
• SNP: ganglios.

Señales eléctricas

Potenciales de acción (PA)

Son señales eléctricas producidas por células que sirven para comunicar y procesar la información de una parte del organismo a otra.

Sinapsis

Unión entre células que permite la propagación de un PA de una célula a otra.

• Terminal presináptico: produce y libera neurotransmisores.
• Hendidura sináptica: espacio a través del cual los neurotransmisores se difunden.
• Membrana postsináptica: es estimulada o inhibida por los neurotransmisores.

Neurotransmisores

Sustancias químicas capaces de estimular o inhibir potenciales de acción.

• Acetilcolina.
• Monoaminas: noradrenalina, serotonina, dopamina, histamina.
• Aminoácidos: ácido gamma-aminobutírico (GABA), glicina, glutamato y aspartato.
• Óxido nítrico.
• Neuropéptidos: endorfinas, sustancia P.

Vías y circuitos neuronales

Organización de las neuronas del SNC

• Vías convergentes: muchas neuronas sinapsan con un número menor de neuronas. Dos neuronas presinápticas con una neurona postsináptica.
• Vías divergentes: un número menor de neuronas presinápticas sinapsan con un mayor número de neuronas postsinápticas. Permiten que la información transmitida por una única vía neuronal pueda divergir hacia una o más vías.
• Circuitos oscilantes: las neuronas están dispuestas de forma circular; permiten la entrada de potenciales de acción en el circuito, de manera que una neurona más adelantada en el circuito produzca PA más de una vez, prolongando la respuesta al estímulo.

Neuromoduladores

Modulan la liberación de neurotransmisores. Son sustancias químicas que, en el terminal presináptico, pueden influir en la probabilidad de que se genere un PA en la membrana postsináptica.

Encéfalo y nervios craneales

1. Tronco cerebral

• Pone en conexión la médula espinal con el resto del encéfalo.
• Responsable de muchas funciones esenciales (automatismos vitales), como el centro cardiorrespiratorio.
• Localización de los núcleos de los nervios craneales.

1.1 Bulbo raquídeo

• Parte más inferior del tronco cerebral.
• Contiene haces ascendentes y descendentes, núcleos y nervios craneales, y la parte de formación reticular.
• Aglomeraciones de sustancia gris.
• Centros de varios reflejos: regulación del ritmo cardíaco, respiración, deglución, vómito, tos, estornudo.
• Pirámides: haces nerviosos descendentes implicados en el control voluntario de los músculos esqueléticos. Cada mitad del cerebro controla el lado opuesto del cuerpo.
• Olivas: núcleos implicados en funciones como el equilibrio, la coordinación y la modulación de los impulsos asociados al estímulo sonoro procedente del oído interno.

Contiene los núcleos de los nervios craneales: IX (glosofaríngeo), X (vago), XI (espinal), XII (hipogloso) y parte del V (trigémino).

1.2 Protuberancia o puente

• Situada encima del bulbo.
• Contiene haces ascendentes y descendentes.
• Los núcleos pónticos retransmiten la información de y hacia el cerebelo.
• Centro del sueño y centros respiratorios (junto con los núcleos del bulbo).

Contiene los núcleos de los nervios craneales: V (trigémino), VI (oculomotor externo), VII (facial), VIII (vestibulococlear) y IX (glosofaríngeo).

1.3 Mesencéfalo o istmo encefálico

• Región más pequeña del tronco cerebral.
• Situado encima de la protuberancia.
• Cara posterior: lámina cuadrigémina con núcleos; tubérculos cuadrigéminos superiores (reflejos visuales) y tubérculos cuadrigéminos inferiores (audición).
• Cara anterior: pedúnculos cerebrales, haces ascendentes, núcleos rojos y sustancia negra.

Contiene los núcleos de los nervios craneales: III (oculomotor), IV (patético) y V (trigémino).

1.4 Sustancia reticular

• Conjunto de núcleos dispersos por todo el tronco cerebral.
• Recibe axones de diversos orígenes.
• Nervios que inervan la cara.

2. Diencéfalo

Situado entre el tronco cerebral y el cerebro.

2.1 Tálamo

• Porción mayor del diencéfalo.
• Conjunto de núcleos pares y simétricos, unido por una masa intermedia o adhesión intertalámica.
• El 3.º ventrículo es la cavidad encefalomedular.
• Influye en el humor y en los movimientos corporales asociados a emociones intensas.

2.2 Subtálamo

• Situado inferior al tálamo.
• Contiene haces nerviosos ascendentes y descendentes.
• Núcleos subtalámicos en asociación con los núcleos de la base.
• Controla las funciones motoras.

2.3 Epitálamo

• Situado postero-superior al tálamo.
• Núcleo de la habénula: estimulado por el olfato y respuestas emocionales y viscerales a los olores.
• Núcleo de la pineal o epífisis: controla la aparición de la pubertad e interviene en el ciclo sueño-vigilia.

2.4 Hipotálamo

• Situado debajo del tálamo.
• Centro de varios núcleos: cuerpos mamilares, reflejos olfativos y respuestas emocionales a los olores.
• Infundíbulo: conexión con la hipófisis posterior o neurohipófisis.
• Controla el sistema endocrino y regula la secreción de la hipófisis.
• Controla la temperatura corporal, el hambre, la sed, la saciedad, la deglución, las emociones y el humor.

Funciones del hipotálamo

• Autónoma: ayuda a controlar el ritmo cardíaco, la salida de orina de la vejiga, la progresión de los alimentos en el tubo digestivo y el diámetro de los vasos sanguíneos.
• Endocrina: ayuda a segregar las secreciones de la hipófisis e influye en el metabolismo, el equilibrio iónico y el desarrollo y funciones sexuales.
• Control muscular: controla los músculos implicados en la deglución y estimula movimientos involuntarios de otros músculos.
• Regulación de la temperatura: promueve la pérdida de calor cuando la temperatura hipotalámica sube, aumentando la producción de sudor, y promueve la producción de calor cuando desciende, mediante movimientos musculares involuntarios (escalofríos).
• Regulación de la ingesta de alimentos: el centro del hambre promueve la necesidad de comer y el centro de la saciedad la inhibe; el centro de la sed impulsa a beber agua.
• Emociones: participa en enfermedades relacionadas con el estrés y psicosomáticas, y en sentimientos de miedo y rabia.
• Regulación del ciclo sueño-vigilia: coordina las respuestas al ciclo sueño-vigilia con otras áreas del cerebro, como el sistema reticular.

3. Cerebro

• Hemisferio derecho e hemisferio izquierdo.
• Circunvoluciones: numerosos pliegues que aumentan la superficie de la corteza.
• Surcos: hendiduras entre las circunvoluciones.
• Cisuras: surcos más evidentes, como la cisura central o de Rolando.

Cuatro grandes divisiones (lóbulos)

1. Lóbulo frontal: función motora voluntaria, motivación, agresión, olfato y humor.
2. Lóbulo parietal: principal centro de recepción y evaluación de la información sensorial (excepto olfato, oído y visión).
3. Lóbulo temporal: recibe y evalúa el estímulo del olfato y de la audición; desempeña una función importante en la memoria.
4. Lóbulo occipital: recepción e integración de los estímulos visuales.

Sustancia gris y sustancia blanca

• Sustancia gris: superficie exterior del cerebro (corteza). En el interior, los núcleos de la base.
• Sustancia blanca: centro oval. Une la corteza y los núcleos centrales con los haces nerviosos que conectan distintas partes de la corteza cerebral y ésta con otras partes del SNC.
  • Fibras de asociación: comunicación entre áreas de la corteza cerebral del mismo hemisferio.
  • Fibras comisurales: comunican ambos hemisferios.
  • Fibras de proyección: conectan el cerebro con otras partes del encéfalo y con la médula espinal.

Corteza derecha e izquierda

• Corteza del hemisferio derecho: controla la actividad muscular y recibe estímulos sensoriales de la mitad izquierda del cuerpo; percepción tridimensional o espacial, reconocimiento de caras y música.
• Corteza del hemisferio izquierdo: controla los músculos y recibe estímulos sensoriales del lado derecho del cuerpo; lenguaje y matemáticas.

Núcleos de la base

Núcleos funcionalmente relacionados, localizados bilateralmente en la zona inferior del cerebro, diencéfalo y mesencéfalo.

• Núcleo subtalámico: diencéfalo.
• Sustancia negra: mesencéfalo.
• Cuerpo estriado: conjunto de núcleos formado por el núcleo caudado y el núcleo lenticular. Importantes en la organización y coordinación de los movimientos y la postura.

Sistema límbico

Conjunto de partes del cerebro y del diencéfalo que se agrupan: áreas corticales cerebrales (cíngulo), diversos núcleos, partes de los núcleos de la base, hipotálamo, corteza olfativa, haces que unen varias áreas corticales y ganglios.

Funciones: influye en las emociones, las respuestas viscerales a las emociones, la motivación, el humor, el dolor y el placer.

Meninges

Tres capas de tejido conjuntivo:

1. Duramadre: la más superficial y gruesa. Capa única con dos hojas separadas en el encéfalo por tres pliegues durales: senos venosos durales. El espacio epidural separa la duramadre del canal vertebral; es un espacio verdadero alrededor de la médula espinal y se usa en la anestesia epidural.
2. Aracnoides: muy fina y delgada. Dos hojas; el espacio subaracnoideo, lleno de LCR, y el espacio subdural entre la duramadre y la aracnoides.
3. Piamadre: estrechamente unida a la médula espinal y al encéfalo.

Líquido cefalorraquídeo (LCR)

• Semejante al plasma y al líquido intersticial.
• Baña el encéfalo y la médula espinal.
• Producido por los plexos coroideos: conjunto de células ependimarias especializadas, su tejido de soporte y vasos sanguíneos.

Sistema ventricular

• El SNC está recubierto por una única capa de células epiteliales (ependimarias).
• Comunica distalmente con el canal central de la médula y con el espacio subaracnoideo.
• 2 ventrículos laterales, que se comunican con el 3.º ventrículo a través de los agujeros interventriculares (agujeros de Monro).
• 3.er ventrículo: cavidad situada en el centro del diencéfalo; se comunica con el 4.º ventrículo por el acueducto de Silvio.
• 4.º ventrículo: situado entre la parte inferior de la protuberancia y la superior del bulbo, en la base del cerebelo. Es continuo con el canal central de la médula espinal.

Circulación del LCR

Ventrículos laterales → agujeros de Monro → 3.er ventrículo → acueducto de Silvio → 4.º ventrículo → agujero de Magendie y agujeros de Luschka → espacio subaracnoideo → granulaciones de Pacchioni → senos durales.

Nervios craneales

Tres funciones

1. Sensorial o sensitiva: sensorial incluye los sentidos especializados como la visión; sensitiva, más general, como el tacto y el dolor.
2. Motora/propioceptiva: motora controla los músculos esqueléticos mediante las neuronas motoras; la propiocepción informa al encéfalo de la posición de las diferentes partes del cuerpo.
3. Parasimpática: regula las glándulas, los músculos lisos, las vísceras y el músculo cardíaco.

Nervios craneales

• I Olfatorio: lámina cribosa; función sensorial (olfato).
• II Óptico: agujero óptico; función sensorial (visión).
• III Oculomotor común: hendidura esfenoidal; función motora, propioceptiva y parasimpática.
• IV Patético: hendidura esfenoidal; función motora y propioceptiva.
• V Trigémino:
  • Rama oftálmica: hendidura esfenoidal; función sensorial.
  • Rama maxilar: agujero redondo mayor; función sensitiva.
  • Rama mandibular: agujero oval; funciones sensorial, motora y propioceptiva.
• VI Oculomotor externo: hendidura esfenoidal; función motora y propioceptiva.
• VII Facial: meato auditivo externo, agujero estilomastoideo; funciones sensorial, motora, propioceptiva y parasimpática.
• VIII Estatoacústico: meato auditivo interno; función sensorial.
• IX Glosofaríngeo: agujero rasgado posterior; funciones sensorial, motora o propioceptiva y parasimpática.
• X Vago: agujero rasgado posterior; funciones sensitiva, motora, propioceptiva y parasimpática.
• XI Espinal: agujero occipital magno; función motora y propioceptiva.
• XII Hipogloso: canal condíleo posterior; función motora y propioceptiva.

Organización funcional de los nervios craneales

• Sensorial: I (olfatorio), II (óptico), VIII (estatoacústico).
• Motora/propioceptiva: IV (patético), VI (oculomotor externo), XI (espinal), XII (hipogloso).
• Motora/propioceptiva y sensitiva: V (trigémino).
• Motora/propioceptiva y parasimpática: III (oculomotor).
• Motora/propioceptiva, sensitiva y parasimpática: VII (facial), IX (glosofaríngeo), X (vago).

4. Cerebelo

• Se une al tronco cerebral por detrás de la protuberancia.
• Se comunica con otras regiones del SNC: mesencéfalo, puente y bulbo.
• Lóbulo floculonodular: equilibrio y movimientos oculares.
• Vermis: control de la postura, la locomoción y la coordinación motora fina.
• Hemisferios laterales: planificación, práctica y aprendizaje de movimientos complejos.

Médula espinal y nervios raquídeos

Médula espinal

Es el eslabón de comunicación entre el encéfalo y el SNP; integra la información y produce respuestas mediante mecanismos reflejos.

• Se extiende desde el agujero occipital hasta la 2.ª vértebra lumbar.
• 31 pares de nervios raquídeos.
• 4 segmentos: cervical, torácico, lumbar y sacro.
• Engrosamiento cervical: lugar donde los nervios que inervan los miembros superiores entran o salen de la médula.
• Engrosamiento lumbar o crural: lugar donde los nervios que inervan los miembros inferiores entran o salen de la médula.
• Cono medular: región cónica de la médula por debajo del engrosamiento lumbar (punta de la 2.ª vértebra lumbar).
• Filum terminal: filamento de tejido que se extiende desde el cono hasta el cóccix y fija la médula al cóccix.
• Cola de caballo: conjunto del cono medular y de los nervios que se extienden hacia abajo.

Sección transversal de la médula espinal

• Sustancia gris central: cuerpos celulares neuronales y dendritas.
• Sustancia blanca en la periferia: haces nerviosos.
• Canal medular central.

Sustancia blanca de la médula

• Separada por dos fisuras profundas: surco mediano anterior y surco mediano posterior.
• Organizada en tres cordones: anterior (ventral), lateral y posterior (dorsal).
• Cada cordón está formado por haces nerviosos.
• Origen de las raíces nerviosas que formarán plexos o nervios periféricos.

Sustancia gris de la médula

Organizada en astas: asta posterior (neuronas sensoriales), asta anterior (neuronas motoras) y pequeñas astas laterales asociadas al SNA.

Arco reflejo

Unidad funcional básica del sistema nervioso: receptor sensorial → neurona aferente → neuronas de asociación → neurona eferente → órgano efector.

Reflejos medulares

Respuesta automática a un estímulo, sin pensamiento consciente.

• Centros de control en el tronco cerebral: reflejos autónomos y viscerales, como la respuesta de la pupila a la luz.
• Médula espinal:
  • Reflejo de extensión: receptor sensorial: huso muscular; mantiene la postura y la coordinación de la actividad muscular.
  • Reflejo de los órganos tendinosos de Golgi: evita la producción de tensión muscular excesiva; receptores: órganos tendinosos de Golgi.
  • Reflejo de retirada: aleja el miembro de un estímulo doloroso.

Nervios raquídeos

Conjunto de numerosas pequeñas radículas a lo largo de las superficies ventral y dorsal de la médula que se combinan para formar las raíces ventrales eferentes y las raíces dorsales aferentes.

• En cada segmento, de 6 a 8 radículas forman una raíz ventral (contiene fibras eferentes) en la superficie anterior de la médula, y otras 6 a 8 forman una raíz dorsal (contiene fibras aferentes y el ganglio de la raíz dorsal).

31 pares de nervios raquídeos

• 8 pares cervicales: C1 a C8.
• 12 pares torácicos: T1 a T12.
• 5 pares lumbares: L1 a L5.
• 5 pares sacros: S1 a S5.
• 1 par coccígeo.

Plexos

Plexo cervical

• De C1 a C4.
• Inervan estructuras superficiales del cuello.
• A nivel cutáneo inervan el cuello y la porción posterior de la cabeza.
• Nervio frénico: desciende por el cuello, entra en el tórax e inerva el diafragma.

Plexo braquial

• Origen en los nervios raquídeos C5 a T1.
• 5 nervios principales del miembro superior:
  • Nervio circunflejo: inerva parte del hombro.
  • Nervio radial: inerva regiones posteriores de todo el miembro superior.
  • Nervio musculocutáneo: inerva la parte anterior del brazo.
  • Nervio cubital y nervio mediano: inervan la región anterior del antebrazo y de la mano.

Plexo lumbar y sacro

• Plexo lumbar: origen en los ramos ventrales de los nervios raquídeos L1 a L4.
  • Nervio obturador: inerva la porción media del muslo.
  • Nervio femoral o crural: inerva la porción anterior del muslo.
• Plexo sacro: de L4 a S4; dan origen a dos grandes troncos que forman el nervio ciático, con las ramas ciático-poplíteo interno (cara posterior interna del muslo) y ciático-poplíteo externo (cara posterior externa del muslo).

Actividad

1. Usando los términos, completa las frases:

Para que la sensación ocurra, los estímulos dentro o fuera del cuerpo tienen que ser detectados por los receptores sensoriales y convertidos en potenciales de acción.