Els animals duem a terme funcions molt diverses: ens movem, respirem, digerim aliments, excretem substàncies de rebuig, etc. Per fer totes aquestes funcions necessitem relacionar-nos amb el medi, tant extern com intern. Mitjançant la funció de relació els animals rebem informació i elaborem respostes.

ALTRES MECANISMES MÉS COMPLEXOS

• no tenen específicament aparells destinats a aquestes funcions

• regulen el seu creixement

• optimitzen la captació de la llum

• estratègies de reproducció

Per dur a terme les funcions de relació, les persones necessitem disposar d'un sistema de coordinació que ens permeti detectar els canvis que es produeixen en el medi, analitzar-los i respondre-hi elaborant respostes adequades. Això s'aconsegueix gràcies a dos sistemes:

El sistema nerviós. Està format per teixit nerviós, i elabora respostes ràpides i poc duradores. Actua per mitjà d'impulsos nerviosos, que es propaguen al llarg dels nervis.

El sistema endocrí. Està constituït per glàndules endocrines, i elabora respostes molt lentes però duradores. Actua per mitjà de missatgers químics, les hormones, que viatgen per la sang fins a la cèl·lula o l'òrgan sobre el qual actuen.

Els dos sistemes dirigeixen i regulen totes les activitats corporals i estan estretament interrelacionats, és a dir, actuen de manera integrada.

Elements que intervenen en la coordinació

En els dos sistemes de coordinació, durant el procés que té lloc des que rebem un estímul fins que elaborem una resposta, intervenen diferents elements, que seqüencialment són els següents:

El receptor. És l'estructura capaç de percebre els estímuls i de transmetre'ls als centres nerviosos. Els òrgans dels sentits són receptors que capten estímuls de l'exterior de l'organisme. S'anomena estímul qualsevol canvi, tant de l'exterior com de l'interior del cos, capaç de provocar una resposta de l'organisme. Pot ser un dolor, un so...

El centre nerviós.

És l'òrgan encarregat de rebre la informació percebuda pels receptors, de processar-la, i d'elaborar i transmetre un seguit de respostes als òrgans efectors.

L'efector. És l'òrgan encarregat d'executar la resposta. Hi ha dos tipus d'efectors, que desenvolupen dos tipus de respostes diferents:

Els músculs. Produeixen respostes motores, que impliquen un moviment.

Les glàndules. Produeixen respostes secretores, que consisteixen en la secreció d'una substància determinada.

• OBTENCIÓ D’INFORMACIÓ

• ANÀLISI DE LA INFORMACIÓ I ELABORACIÓ D’UNA RESPOSTA

• EXECUCIÓ DE LA RESPOSTA

• relació amb el medi: evitar els perills i reproduir-se

• sistema de coordinació del propi cos: funcions vitals

RELACIÓ = INFORMACIÓ + CONTROL + DECISIONS

• LA COORDINACIÓ ÉS RÀPIDA

• TÉ EFECTES IMMEDIATS

• LA COORDINACIÓ ÉS MÉS LENTA

• TÉ EFECTES MÉS PROLONGATS

ELECTRO-QUÍMIC

QUÍMIC

Teixit Nerviós i Meninges: Aracnoide (A), Solcs (S) i Piamàter (P)

EL TEIXIT NERVIÓS: LES NEURONES

LES NEURONES I CÈL:LULES DE LA GLIA

SANTIAGO RAMÓN I CAJAL PREMI NOBEL DE MEDICINA I FISIOLOGIA 1906

El sistema nerviós està constituït per dos tipus de cèl·lules: les neurones i les cèl·lules de la glia.

Les neurones reben i transmeten senyals. La transmissió d'aquests senyals es duu a terme per mitjà d'impulsos nerviosos, i es produeix com a conseqüència de determinats canvis en la membrana plasmàtica de la neurona. Els impulsos nerviosos sempre viatgen en el mateix sentit: es generen en una dendrita com si fossin ones elèctriques, recorren tota la neurona i surten per l'axó.

Estructura d’una Neurona.

• COS CEL·LULAR

• AXÓ

• DENDRITES

• CÈL·LULES SCHWANN

Neurona al microscopi

electrònic

Les neurones no estan en contacte entre si, sinó que entre una neurona i una altra hi ha una zona de separació anomenada sinapsi. Normalment, les sinapsis s'estableixen entre les branques terminals de l'axó d'una neurona i les dendrites o el cos cel·lular d'una altra neurona.

La transmissió de l'impuls nerviós a través de la sinapsi es duu a terme per mitjà d'unes substàncies químiques anomenades neurotransmissors. Quan l'impuls nerviós arriba a l'extrem de l'axó, s'alliberen els neurotransmissors a l'espai sinàptic. Allà s'uneixen a la membrana de la dendrita o del cos cel·lular de la neurona següent, i això fa que aquesta neurona iniciï un nou impuls nerviós.

SINAPSI

UNA NEURONA POT ESTABLIR ENTRE 100 I 150.000 SINAPSIS

interneurones

MONO-DIRECCIONALS

Segons la funció que duen a terme, hi ha tres tipus diferents de neurones:

• Neurones sensitives. Porten la informació captada pels receptors fins al sistema nerviós central; és a dir, cap a l'encèfal i la medul·la espinal.

• Neurones motores. Envien la informació des del sistema nerviós central fins als efectors i provoquen la contracció dels músculs o la secreció de glàndules.

• Neurones d'associació o interneurones. Formen part del sistema nerviós central. Connecten les neurones sensitives amb les motores.

Les cèl·lules de la glia

Les cèl·lules de la glia estan intercalades entre les neurones, i les protegeixen, aïllen o alimenten. Les principals cèl·lules de la glia són els astròcits, que nodreixen les neurones, i les cèl·lules de Schwann, que s'enrotllen al voltant de l'axó de determinades neurones formant una coberta aïllant de mielina.

Transmissió elèctrica Transmissió

química

Estímul

Scanner del SN

Sistema Nerviós

El Sistema Nerviós Central i Perifèric

El sistema nerviós és l'encarregat d'analitzar els estímuls, tant externs com interns, i d'elaborar les respostes necessàries per al funcionament de l'organisme.En el sistema nerviós es distingeixen:

El sistema nerviós central (SNC). És l'encarregat del control del cos i de les activitats que duu a terme.

El sistema nerviós perifèric (SNP). Transmet els impulsos nerviosos des dels receptors fins al SNC, i d'aquest als efectors.

CRANI, COLUMNA VERTEBRAL I MENINGES

El sistema nerviós central està format per l'encèfal i la medul·la espinal, que estan protegits pel crani i la columna vertebral, respectivament.A més, el sistema nerviós central està envoltat per tres estructures membranoses amb caràcter protector, anomenades meninges, i pel líquid cefaloraquidi, que té la funció d'amortir els cops.

LÍQUID CEFALORAQUIDI

LCR

L'encèfal. Està situat a la cavitat cranial i consta d'aquests elements:

El cervell. Està dividit per un solc en dues zones o hemisferis: l'hemisferi esquerre i l'hemisferi dret. La superfície dels dos hemisferis està plegada i forma circumvolucions. La zona més externa del cervell és l'escorça cerebral i està formada per substància grisa, constituïda pels cossos cel·lulars i les dendrites de les neurones. La zona més interna s'anomena substància blanca i està formada, principalment, pels axons recoberts de mielina.

Al cervell es fa conscient la informació que es rep dels receptors, i s'analitzen i elaboren les ordres que dirigeixen les nostres activitats voluntàries. També és responsable del pensament, la memòria, el llenguatge, l'aprenentatge, etc., i de totes les funcions vitals, com ara el moviment corporal, el son, la gana, la set, etc.

El cerebel. Està situat per sota del cervell i també es divideix en dos hemisferis. Té la funció de coordinar els moviments voluntaris, com ara caminar, i també de mantenir l'equilibri del cos.

El bulb raquidi. Està a la base del cervell, en contacte amb la medul·la espinal. Controla funcions involuntàries de l'organisme, com ara el batec cardíac, la ventilació pulmonar, l'esternut, el singlot, el vòmit i la deglució.

Parts del Sistema Nerviós Central

BULB RAQUIDI

CEREBEL

TÀLEM

CERVELLCOS CALLÓS

VENTRICLES

HIPÒFISI

HIPOTÀLEM

MEDUL·LA

L’ENCÈFAL HUMÀ:

•Bulb Raquidi: controla el cor, respiració, deglució, vòmit, esternut, tos...

• Cerebel: equilibri i postura del cos

• Hipotàlem: temperatura corporal i pressió sanguínia

• Tàlem: filtre de totes les vies sensitives

• Sistema límbic: controla els instints com ara l’agressivitat, la sexualitat, l’alimentació...

• Cervell: rep la informació i ordena les respostes voluntàries. És el centre de llenguatge, del pensament, la creativitat, l’aprenentatge i la memòria.

INCONSCIENT

CONSCIENT

Home

Vaca Dofí

Òs Polar

Ximpanzè

Lleó

Exercici d’autoavaluació: per començar l’exercici clica i a continuació et sortiran quatre

imatges reals d’un encèfal. Segueix l’ordre numèric i les respostes correctes aniran sortint.

Bona sort!

Hemisferi Esquerre Hemisferi Dret

Cissura Interhemisfèrica Circumvolucions

Cissures del Còrtex

Lòbul Frontal

Lòbul Temporal

Lòbul Parietal Lòbul Occipital Clica amb el ratolí

Cervell

Cerebel

Tronc Nerviós

Medul·la Espinal

Quiasme Òptic

Nervi Olfactori

Clica amb el ratolí

Substància Grisa

Substància Blanca

Cos Callós

Ventricles Cerebrals

Bulb Raquidi

Cissura Interhemisfèrica

Clica amb el ratolí

Cervell

Cos Callós

Tàlem

Cerebel

Ventricles Cerebrals

Hipotàlem

Hipòfisi

Clica amb el ratolí

La medul·la espinal. És una estructura prima que té el gruix d'un dit petit. Recorre el cos des de la base del crani fins al final de l'esquena. En un tall transversal, se'n distingeixen dues regions: la part interna, en forma de papallona i constituïda per substància grisa, i la part externa, constituïda per substància blanca. La medul·la espinal controla nombrosos actes reflexos, que duem a terme automàticament, com el fet d'enretirar la mà quan ens punxem.

El sistema nerviós perifèric

En aquesta part del sistema nerviós, les prolongacions de les neurones s'associen i formen fibres nervioses que, al seu torn, s'agrupen en feixos i constitueixen els nervis.

El sistema nerviós perifèric està format pels nervis, que surten de l'encèfal (nervis cranials) i de la medul·la espinal (nervis espinals), que es ramifiquen i es distribueixen per tot el cos.

Esquema de recepció d’estímuls i elaboració de respostes. Dibuix de Marta Suñé de 3er ESO any 2000.

Nervi Perifèric: Feixos de fibres (F), Perineuri (P) i Epineuri (E)

Segons la funció que duen a terme, hi ha dos tipus de nervis:

Els nervis sensitius. Transmeten la informació procedent dels receptors sensorials cap al sistema nerviós central.

Els nervis motors. Condueixen la informació des del sistema nerviós central fins als efectors.

La majoria dels nervis són mixtos, és a dir, fan funcions tant sensitives com motores.

Des del punt de vista funcional, el sistema nerviós perifèric es divideix en dos sistemes:

El sistema nerviós somàtic. Intervé en el moviment corporal (músculs esquelètics que són de control voluntari).

SN Autònom

El sistema nerviós vegetatiu o autònom. Actua sobre les funcions bàsiques de l'organisme que es duen a terme de manera involuntària, inconscient i automàtica, raó per la qual el cervell no hi té cap domini; en són exemples el batec del cor, el moviment dels pulmons o les secrecions glandulars.

Tot i que té un control involuntari, algunes d'aquestes funcions poden estar influenciades per una activitat voluntària i conscient.

Segons la funció que faci, podem dividir aquest sistema, al seu torn, en dos grans subsistemes: el simpàtic i el parasimpàtic, que tenen efectes antagònics. Cada òrgan està controlat per dos nervis diferents del sistema nerviós autònom, una branca del simpàtic i una altra del parasimpàtic.

En general, el simpàtic prepara l'organisme per a situacions d'activitat, mentre que el parasimpàtic el prepara per a situacions de repòs. Els dos subsistemes duen a terme funcions oposades però que són complementàries.

la coordinació de les funcions del cos és INSTANTÀNIA

• ENCÈFAL: fa un control voluntari o involuntari

• MEDUL·LA ESPINAL: via de comunicació amb l’encèfal i control de actes reflexos.

Quan enretirem la mà perquè ens punxem, estem fent un acte reflex. Aquest tipus d'actes no depenen de la voluntat, i per aquesta raó les respostes que produeixen són involuntàries i no es controlen.

En un acte reflex no intervé el cervell, i per això el recorregut de l'impuls nerviós és molt més curt i la resposta molt més ràpida. El cervell, mitjançant la medul·la espinal, només rep informació de l'acte reflex un cop ja s'ha fet.

Esquema d’un Arc Reflex. Dibuix de Sara Fàbregas de 3er ESO any 2000

Els actes reflexos s'executen mitjançant una estructura nerviosa anomenada arc reflex, en el qual intervenen els elements següents:

Un receptor, que capta l'estímul (per exemple, en aquest cas és la pell, que rep la punxada). Una neurona sensitiva, que porta l'impuls nerviós des del receptor fins a la medul·la espinal. Una neurona d'associació, situada a la medul·la, que posa en contacte la neurona sensitiva amb la motora. Una neurona motora, que porta la resposta fins a l'efector. Un efector (múscul), que dóna una resposta fent un moviment (el múscul es contreu i enretira el braç).

• Malalties infeccioses: poliomielitis, meningitis…

• Trombosi o vessament cerebral

• Traumatismes

• Malalties neurodegeneratives: Alzheimer, Parkinson...

• Transtorns psíquics: ansietat, dèficit d’atenció, hiperactivitat, depressió, esquizofrènia, transtorn obsessivocompulsiu

SALUT: alimentació equilibrada, horaris regulars, lleure, exercici físic, dormir i descans, activitats intel·lectuals, utilització del casc, cinturó…, evitar les drogues…

Els trastorns de la salut mental estan causats per la interacció de diverses causes, tant físiques com psicològiques, socioculturals o, fins i tot, hereditàries, i comprenen alteracions del pensament, de les emocions o del comportament.

Els trastorns físics poden estar provocats per causes molt diverses:

Malalties infeccioses, com ara la poliomielitis o la meningitis, que afecten el sistema nerviós central.

Obstrucció o trencament d'artèries cerebrals, que provoca la mort de neurones per manca d'irrigació sanguínia.

Cops, que poden produir lesions a la medul·la i provocar paràlisi a les extremitats inferiors (paraplegia) o a totes les extremitats (tetraplegia).

Malalties neurodegeneratives, com per exemple la malaltia d'Alzheimer o la de Parkinson. Actualment són les malalties del sistema nerviós que tenen més incidència en la nostra societat.

Es caracteritzen per l'aparició de nombrosos símptomes a causa de la pèrdua gradual de funcions del sistema nerviós central, fet que interfereix en les activitats de la persona, i en la seva relació social i laboral.

Les causes d'aquestes malalties encara no es coneixen, tot i que estan relacionades, principalment, amb l'envelliment. Constitueixen el tercer problema de salut a l'Estat espanyol, després de les malalties cardiovasculars i del càncer.

La malaltia d'Alzheimer. Es produeix a causa de la degeneració de neurones de l'escorça cerebral.

Aquesta malaltia, que és irreversible, comença amb pèrdues lleus de memòria, orientació i raonament, que a poc a poc es van agreujant. En estadis avançats es produeixen dificultats en el llenguatge, incapacitat de seguir instruccions, i canvis en el comportament i en la personalitat. La causa d'aquesta malaltia es desconeix, encara que es pensa que és deguda a una combinació de factors genètics i ambientals que actuen conjuntament. En general, la malaltia afecta persones grans, tot i que pot aparèixer a edats més joves. Avui dia és incurable, però hi ha diversos fàrmacs que en controlen alguns dels símptomes.

La malaltia de Parkinson. És deguda a la mort o al deteriorament de neurones de les zones del cervell encarregades del control i de la coordinació del moviment i de la postura. Els símptomes més freqüents són rigidesa muscular, dificultats per caminar, tremolor a les mans, als braços i a les cames, i alteracions en la coordinació dels moviments. A mesura que aquests símptomes s'accentuen, els pacients poden tenir dificultats per caminar, parlar i fer altres tasques senzilles.

La causa d'aquesta malaltia es desconeix actualment, però sembla que hi influeixen determinats factors genètics, com també la presència d'algunes substàncies tòxiques presents a l'ambient.

Com en el cas de la malaltia d'Alzheimer, la de Parkinson afecta, principalment, les persones grans.

Els trastorns psíquics

Els trastorns psíquics són tan variats i complexos com el mateix cervell humà. Entre els més freqüents destaquen els trastorns d'ansietat, els desordres de l'estat d'ànim, els trastorns alimentaris, com ara l'anorèxia i la bulímia, i la hiperactivitat.

L'ansietat. És un estat emocional desagradable que sovint s'acompanya de canvis fisiològics i de comportament semblants als que causa la por. Els símptomes de l'ansietat són molt variats, però en destaquen el nerviosisme, la dificultat per concentrar-se, les alteracions del son, etc.

El dèficit d'atenció i la hiperactivitat. Es caracteritzen per la manca d'atenció, la hiperactivitat i la impulsivitat. Encara que, generalment, es diagnostiquen durant la infància, no solament afecten els infants, ja que en molts casos es prolonguen fins a l'adolescència i també fins a etapes posteriors.

La depressió. Es tracta d'un trastorn que afecta tot el cos i l'estat d'ànim, i que interfereix en les activitats quotidianes de l'individu. La depressió no és una tristesa passatgera que es pugui canviar voluntàriament. Si no es tracta, els símptomes poden durar fins i tot uns quants anys. De tota manera, un tractament adequat pot ajudar la majoria de les persones que la pateixen.

L'esquizofrènia. És un trastorn cerebral molt greu que afecta la capacitat de la persona per pensar amb claredat, controlar les emocions, prendre decisions o relacionar-se amb els altres. La majoria de les persones que pateixen d'esquizofrènia tenen símptomes de la malaltia durant tota la vida. Es pot controlar, però no es pot curar.

El trastorn obsessivocompulsiu. És una malaltia que es caracteritza per la presència d'obsessions o compulsions, o totes dues alhora. Les compulsions són conductes repetitives o rituals que es fan com a resposta a una obsessió, com ara fer les coses sempre en un ordre determinat, repetir-les contínuament, etc.

Hàbits saludables del sistema nerviós

Perquè el sistema nerviós dugui a terme correctament les seves funcions, és molt important mantenir uns hàbits de vida saludables, entre els quals destaquen els següents:

• Tenir una alimentació equilibrada, que aporti els nutrients adequats.• Mantenir una vida ordenada, amb horaris regulars que permetin tenir temps

per descansar i per fer activitats de lleure.• Fer exercici físic, descansar una mica durant el dia i dormir, com a mínim,

vuit hores durant la nit.• Fer habitualment activitats intel·lectuals i mentals.• Evitar situacions i activitats que puguin danyar qualsevol part del sistema

nerviós.• Prendre mesures de protecció per evitar lesions produïdes per accidents.

Per exemple, portar casc quan es condueix una moto o una bicicleta i portar el cinturó de seguretat cordat quan es va amb cotxe.

• No consumir tabac, alcohol o altres drogues que afectin el funcionament del sistema nerviós. Aquestes substàncies poden provocar malalties mentals greus i, fins i tot, la mort.

Sistema Endocrí

El sistema endocrí és un altre sistema de coordinació. Aquest sistema té una gran relació amb el sistema nerviós, ja que els dos sistemes són dependents l'un de l'altre. En alguns casos, el sistema nerviós estimula o inhibeix la secreció d'hormones, mentre que en d'altres les hormones estimulen o inhibeixen l'acció del sistema nerviós.

El sistema endocrí està format per un seguit de glàndules que estan repartides per tot el cos, anomenades glàndules endocrines o glàndules de secreció interna, ja que aboquen les substàncies que secreten directament a la sang.

Les glàndules endocrines estan formades per unes cèl·lules especialitzades de tipus secretor, que sintetitzen unes substàncies químiques anomenades hormones.

Les hormones, un cop produïdes, són abocades a la sang i transportades a totes les parts del cos a través dels vasos sanguinis. De tota manera, tan sols exerceixen la seva acció en determinades cèl·lules o òrgans, anomenats cèl·lula diana o òrgan diana.

Les hormones són «missatgers químics» que presenten les característiques següents:

Fan la seva funció a distància d'on han estat sintetitzades.

Les respostes que provoquen són més lentes que les produïdes pel sistema nerviós, però són més duradores.

Actuen en quantitats molt petites i, un cop executada la funció, es degraden molt de pressa. Per això és important que les glàndules endocrines les alliberin contínuament mentre són necessàries.

Les hormones actuen en petites quantitats, i un cop han dut a terme la seva funció s'eliminen. L'excés o el defecte en la quantitat d'una hormona present a la sang pot provocar determinades malalties.

És per aquest motiu que les glàndules endocrines no secreten hormones constantment. Hi ha un mecanisme que n'interromp la producció. Normalment, és la mateixa quantitat d'hormona a la sang o l'actuació d'aquesta hormona la que interromp el seu mateix alliberament.

Aquest mecanisme de regulació rep el nom de retroalimentació negativa o feedback. Està controlat pel sistema nerviós central a través de l'hipotàlem i de la hipòfisi, i permet mantenir uns nivells adequats d'hormona a la sang mentre dura l'estímul que ha provocat la secreció.

FEEDBACK +/-

Aquest mecanisme és semblant al que té lloc en el funcionament del termòstat d'un sistema de calefacció: si la temperatura de l'habitació és alta, el termòstat desconnecta la calefacció; en canvi, si la temperatura de l'habitació és baixa, el termòstat encén la calefacció.

D'aquesta manera, quan una glàndula rep un estímul, generalment químic o nerviós, comença a produir hormones. A mesura que augmenta la quantitat d'aquesta hormona a la sang, se n'inhibeix la secreció. De la mateixa manera, quan la quantitat d'aquesta hormona és molt baixa, s'estimula la glàndula corresponent, i augmenta la secreció d'aquesta hormona. Per mitjà d'aquest mecanisme s'aconsegueix que els nivells d'hormona en l'organisme es mantinguin pràcticament constants quan són necessaris.

Tiroxina i Parathormona

Adrenalina

Glucagó i Insulina

Òrgans endocrins del Sistema Nerviós

• Estrògens

• Testosterona

• Oxcitocina

Òrgans

Endocrins

• La diabetis

Tipus I: insulinodependent

Tipus II: les cèl·lules del cos no utilitzen bé la glucosa.

• Hipotiroïdisme

• Hipertiroïdisme

• Nanisme i gegantisme

En una persona sana, cada hormona és fabricada en la quantitat justa que l'organisme necessita. De tota manera, i a causa de diversos factors, aquesta quantitat pot estar per sobre o per sota dels nivells que es consideren normals, i això provoca trastorns importants. En aquests casos, es parla d'hiperfunció o d'hipofunció glandular, respectivament.

La diabetis. És una malaltia crònica i, per ara, incurable. És deguda a l'escassetat o la manca d'insulina, fet que impedeix a l'organisme absorbir el sucre (glucosa) de la sang i fer-lo servir com a font d'energia, cosa que fa que es mantingui a la sang en quantitats superiors a les normals. Això, amb els temps, causa malalties del cor, ceguesa, insuficiència renal, etc.

La diabetis de tipus I, també anomenada diabetis insulinodependent. Sol afectar persones joves i és deguda a una manca de les cèl·lules del pàncrees que produeixen la insulina. Es tracta subministrant diàriament insulina mitjançant injeccions.

La diabetis de tipus II, o diabetis no insulinodependent. Generalment, afecta persones de més de quaranta anys. Es produeix perquè les cèl·lules de l'organisme no utilitzen la insulina de manera adequada, i com a resultat consumeixen menys glucosa, fet que augmenta la quantitat d'aquest glúcid a la sang.

Les malalties de la glàndula tiroide. Són degudes a una alteració, per excés o per defecte, en la producció de les hormones tiroïdals, malaltia que rep el nom d'hipertiroïdisme i hipotiroïdisme, respectivament.

La hiperfunció, o excessiva producció de tiroxina, fa que augmenti el metabolisme, el nerviosisme, l'insomni, la irritabilitat, la hiperactivitat i la pèrdua de pes. Sol anar acompanyada d'un augment de la grandària de la tiroide, que es manifesta amb una prominència al coll (goll).

El nanisme i el gigantisme hipofisiaris. Són causats per problemes en la producció de l'hormona del creixement en les etapes de desenvolupament.