Unidad 2: Sistema nervioso - stls.cl VIRTUAL/3M/BIOLOGIA... · Neuronas Las neuronas son las unidad...

Unidad 2:

Sistema

nervioso

Profesor: Nicolás Soto L.

Objetivo

Describir las células que constituyen al

tejido nervioso.

Tejido nervioso Tejido altamente especializado,

formado por dos tipos celulares:

Células nerviosas (Neuronas) y

células gliales (glías).

Prolongación

podocítica

Capilar

Astrocito

Astrocito

MICROGLIA

Microglía

Oligodendroglia

Axón

Vaina de

mielina

Oligodendrocito

Cilios

Núcleo

Célu

las e

pen

dim

ale

s

Células ependimales

Células del sistema nervioso

Células gliales

Célula de Schwann

La mayor parte de las células que forman al tejido nervioso son células gliales; estas

cumplen funciones auxiliares de apoyo estructural y fisiológico a las neuronas.


Células gliales

Prolongación

podocítica

Capilar

Astrocito

Astrocito


Células gliales

Oligodendroglia

Axón

Vaina de

mielina

Oligodendrocito


Células gliales

Célula de Schwann


Células gliales

MICROGLIA

Microglía


Células gliales

Células epiteliales de forma cilíndrica a cuboide, que recubren los ventrículos del cerebro y el conducto central de la médula espinal. Su

citoplasma contiene una gran cantidad de mitocondrias y haces filamentosos intermedios. En algunas regiones estas células son ciliadas, una característica que facilita el movimiento del líquido cefalorraquídeo.

Cilios

Núcleo

Célu

las e

pen

dim

ale

s

Células ependimales

Células gliales


Neuronas

Las neuronas son las unidad funcional del sistema nervioso, ya que son capaces de responder a un estímulo a través de un potencial de acción.

https://es.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous-system/v/anatomy-of-a-neuron


Tejido nervioso Solo en el cerebro hay más de cien mil millones; todas ellas comparten la misma

organización estructural y especialización funcional: la generación y

conducción del impulso nervioso. Sin embargo, existen cualidades que las distinguen, como su forma o su función específica, lo que hace posible la

aplicación de diferentes criterios para su clasificación.

Clasificación de neuronas

Según el número de prolongaciones celulares: •Unipolares o pseudounipolares •Bipolares •Multipolares

Clasificación de neuronas

Tras su muerte en 1955, el cerebro de Albert Einstein fue donado a la

ciencia y se conservó en el Departamento de Anatomía de la

Universidad de Kansas. La neurocientífica Marian Diamond estudió

muestras de distintas partes de este cerebro, y encontró que había un

número significativamente mayor de células gliales en la región

parietal, comparado con los cerebros de 11 varones “normales”. Es

posible que esa diferencia pudiera estar relacionada con una mayor

capacidad de razonamiento matemático o espacial. De todas

maneras, la causa neuronal de las diferencias en la capacidad

intelectual de unas personas a otras es todavía, casi en su totalidad, un

misterio. Curiosamente, el volumen del cerebro de Einstein era

ligeramente inferior al promedio. Esto indica que la inteligencia no

depende exclusivamente del tamaño del cerebro.

Objetivo

Explicar las propiedades y funciones del

sistema nervioso por medio del sistema

regulador.

Actividad Introductoria:

Observa el siguiente video y responde las preguntas a continuación.

https://www.youtube.com/watch?v=9BEO6VFyYz4

1.¿Qué estructura del sistema regulador recibe y envía las señales al cerebro para permitir la respuesta motora del piloto?.

Explica.

2.¿Cuáles son los estímulos que recibe el piloto para elaborar la

respuesta motora?

3.¿Qué función cumple el sistema nervioso en esta situación?

4.¿Cómo cumple las diferentes funciones el sistema nervioso

para generar la respuesta?. Considera lo que ocurre entre los

distintos componentes del sistema regulador.

Funciones del Sistema Nervioso

Integrar: Recibir-Procesar-Elaborar

1.¿Qué estructura del sistema regulador recibe y envía

las señales al cerebro para permitir la respuesta motora

del piloto?. Explica.

2.¿Cuáles son los estímulos que recibe el piloto para

elaborar la respuesta motora?

3.¿Qué función cumple el sistema nervioso en esta

situación?

Propiedades del Sistema

Nervioso

-Excitabilidad: Capacidad de la membrana celular de recibir y

responder frente a un estímulo (Potencial de acción).

-Conductividad: Capacidad de transmitir los efectos de la

estimulación a otras células.

-Irritabilidad: Capacidad de respuesta frente a un estímulo.

4.¿Cómo cumple las diferentes funciones el sistema nervioso para

generar la respuesta?. Considera lo que ocurre entre los distintos

componentes del sistema regulador.

Instrucciones: En grupos de 4 personas lean la siguiente situación y respondan las

preguntas a continuación.

Carolina se encuentra descansando en el sillón de su casa muy cerca de la

estufa, como es invierno tiene mucho frío, además ella dice ser muy friolenta, por

lo que se acerca a la estufa para poder abrigarse del frío, sin darse cuenta se

quema la mano en la estufa, a pesar del dolor que le provoca la situación, no

saca de inmediato la mano del calor, sin comprender la razón por la cual su

cuerpo no responde al daño, procede a sacar la mano del calor y decide dejar

caer agua fría sobre la herida. De acuerdo a la situación planteada:

1.¿Qué propiedad del sistema nervioso está fallando en esta situación?.

Fundamenta de acuerdo a las propiedades del Sistema Nervioso: Excitabilidad,

Conductividad e Irritabilidad.

2.¿Qué componente del sistema regulador podría estar involucrado en esta falla

del sistema nervioso?. Fundamenta considerando el mecanismo de respuesta

frente a un estímulo.

3.Con tus respuestas elabora un esquema explicativo en una cartulina para

determinar las causas de la falla en el sistema nervioso, incluye los componente

del sistema regulador que participan y las funciones del sistema nervioso que

pueden estar fallando.

Actividad: Propiedades y Funciones

del Sistema Nervioso.

Objetivo

Describir la organización y función de los

órganos y estructuras que componen el

sistema nervioso humano.

El SNC se encuentra rodeado por 3 capas membranosas.

En conjunto reciben el nombre meninges.

Sistema Nervioso Central

1. Médula espinal

Médula espinal: centro elaborador de acciones reflejas, permite el ascenso y descenso de información, interviene en algunas de las respuestas más rápidas y automáticas del organismo. Sus funciones son: - Integración de reflejos - Vía de transmisión de impulsos nerviosos

Médula espinal

Ubicación y/ o distribución

Función Estructuras conectoras

Sustancia gris Zona central Elaboración de las repuestas reflejas. Zona de relevo de

información

Nervios raquídeos

Sustancia blanca Periférica Traslado de información a centros elaboradores

superiores

Nervios raquídeos

Vias eferentes, motoras,

anteriores o ventrales

Se conectan con las astas anteriores de

la sustancia gris.

Trasladar información hacia los efectores

Nervios raquídeos

Vías aferentes, sensitivas,

posteriores o dorsales

Se conectan con las astas posteriores de

la sustancia gris.

Trasladar información desde los receptores

Nervios raquídeos


2. Encéfalo Encéfalo: porción del SNC que se encuentra dentro de la caja craneana y está formado por el tallo o tronco encefálico, diencéfalo, cerebelo y cerebro.


2.1 Tronco encefálico

Bulbo raquídeo Parte baja del tronco encefálico, entre la médula espinal y la protuberancia anular; controla la actividad vegetativa en forma refleja. Funciones: •Transmisión de impulsos de la médula al cerebro. •Centro respiratorio (inspiratorio y espiratorio). • Centro cardiovascular. • Centro de la deglución, estornudos y tos. • Centro del vómito y regulación de la secreción de jugos digestivos.

En caso de lesión, se produce la muerte inmediata por paro cardíaco o respiratorio


2.1 Tronco encefálico Protuberancia anular o puente de Varolio Porción media del tronco encefálico. Funciones: • Tiene aferencia con la corteza y eferencia con el cerebelo, se relacionan con la audición. • Centro de estación, sin él no nos sostenemos en pie. Las fibras se relacionan con el lado opuesto del cuerpo. • Centro de asociación que interviene en las emociones, aceleración del pulso y la respiración.

En caso de lesión, se produce respiración irregular, hemiplejia del lado opuesto a la lesión.



En caso de lesión, se produce alteración en la visión y auditiva.

Mesencéfalo Representa la parte más alta del tronco encefálico. Sus núcleos de sustancia gris controlan reflejos visuales y auditivos.



En caso de lesión, se produce alteración en el estado de consciencia, produciendo coma y muerte.

Formación reticular Representa una estructura que parte desde la protuberancia hasta la región caudal del diencéfalo. Se encarga de los ciclos circadianos de sueño-vigilia, al parecer interviene en los estados de consciencia. Funciones: Control motor somático, cardiovascular, modulación del dolor, sueño y vigilia, desencadenamiento del vómito.

2.2 Cerebelo

En caso de lesión, se produce incoordinación motora, y pérdida del equilibrio.

Cerebelo Se ubica en la parte posterior del tronco encefálico. Integra las órdenes de la corteza con las vías motoras. Se encarga de la coordinación del movimiento voluntario, la mantención del tono muscular (estado de semicontracción), motricidad fina y la integración de la información visual, auditiva, muscular y articular para mantener el equilibrio.

2.3 Cerebro

El cerebro presenta: 1.Hemisferios 2.Lóbulos 3.Surcos 4.Cisuras 5.Áreas motoras 6.Áreas sensitivas 7.Áreas de asociación


2.3 Cerebro

Corteza motora: región del cerebro que origina el movimiento voluntario, tanto el burdo como aquel aprendido de forma más precisa. Cada punto de la corteza motora se relaciona con el movimiento de una parte diferente del cuerpo, su cantidad relativa es asignada a un grupo determinado de músculos. Se ubica fundamentalmente en el lóbulo frontal.


2.3 Cerebro

Corteza sensitiva: región del cerebro que está relacionada con la recepción de estímulos táctiles (tacto), así como de estímulos vinculados al gusto, la temperatura y el dolor. Dedica su mayor parte de su función a las regiones del cuerpo dotadas de mayor riqueza de receptores sensoriales: la yema de los dedos, los labios, la lengua, los genitales. Se ubica en el lóbulo parietal.


Corteza o área de asociación: áreas que desarrollan funciones superiores del sistema nervioso, tales como el lenguaje, razonamiento, aprendizaje.

2.3 Cerebro


2.4 Diencéfalo

Tálamo: Estación de procesamiento de la información motora y sensitiva. Permite sensaciones como dolor, temperatura, presión. Hipotálamo: Se relaciona con la supervivencia del organismo y la integración emocional del comportamiento. Centro de integración endocrino, centro de la temperatura, sed, emociones fuertes, regula estados de hambre y saciedad, ciclos biológicos.


Resumen SNC

Sistema Nervioso Periférico

Sistema Nervioso Periférico Estructuras

Está formado por los nervios (conjunto de axones neuronales): 1.Craneales (salen del encéfalo), son 12. 2. Raquídeos (salen de los agujeros de conjunción que se forman a partir de la aposición de las vértebras), son 31. Las otras estructuras asociadas corresponden a los ganglios (conjunto de somas neuronales) periféricos.

Los nervios son las vías de comunicación entre todas las partes de un organismo

y los centros de control donde se interpreta la información obtenida, y donde se

elaboran las respuestas.

Están compuestos por conjuntos de fibras nerviosas (axones y dendritas) y

pueden alcanzar longitudes realmente notables.

Estos conjuntos de fibras nerviosas se disponen en haces y están recubiertos por

tejido conjuntivo.

Nervios SENSITIVOS

Nervios MIXTOS

Nervios MOTORES

Sistema Nervioso Somático Este sistema es de tipo voluntario, inerva exclusivamente al músculo esquelético y sus axones emergen del sistema nervioso central y siguen sin interrupción hasta hacer sinapsis en las uniones neuromusculares. Las estructuras anatómicas que utiliza para cumplir sus funciones corresponden a los nervios craneales y raquídeos.


Sistema Nervioso Autónomo

Este sistema es de tipo involuntario, o neurovegetativo, inerva músculo cardíaco y liso de glándulas y vísceras y sus axones emergen del sistema nervioso central a través de los nervios craneales y raquídeos. Está subdividido en el sistema nervioso simpático y el parasimpático.


Sistema Nervioso Autónomo

Sistema simpático Sistema parasimpático

Dilata la pupila (midriasis). Contrae la pupila (miosis).

No estimula la salivación. Estimula la salivación.

Aumenta la fuerza y frecuencia cardíaca.

Disminuye la fuerza y frecuencia cardíaca.

Relaja los bronquios. Contrae los bronquios.

Disminuye las contracciones estomacales.

Aumenta las contracciones estomacales.

Relaja la vejiga urinaria y contrae los esfínteres.

Contrae la vejiga urinaria y relaja los esfínteres.


Actividad 1: Realizar un mapa mental con todas las estructuras del SNC y SNP.

Punto tareas.

Sistema

Nervioso Sistema nervioso central Recibe y procesa información, inicia acciones.

Sistema nervioso periférico Transmite señales entre el SNC y el resto del cuerpo.

Encéfalo Recibe y procesa información

sensorial, inicia respuestas;

almacena memoria; genera

pensamientos.

Médula espinal Conduce señales del encéfalo;

controla actividades reflejas.

Neuronas motoras Llevan señales del SNC que

controlan las actividades de

músculos y glándulas.

Neuronas sensoriales Llevan señales de los órganos

sensoriales al SNC.

Sistema nervioso

somático Controla movimientos

voluntarios, activando

músculos esqueléticos.

Sistema nervioso

autónomo Controla respuestas

involuntarias, influyendo en

órganos, glándulas y músculo

liso.

S. N. Simpático Prepara al cuerpo para

actividades tensas o

energéticas; lucha o huida.

S. N. Parasimpático Domina en momentos de

reposo, dirige actividades de

mantenimiento.

Resumen

Producto de una lesión en el sistema nervioso central, una persona pierde la motricidad fina, impidiéndole, por ejemplo, enhebrar una aguja. Si el daño no es cortical, lo más probable es que esta lesión se haya producido a nivel de A) cerebelo. B) formación reticular. C) tálamo. D) hipotálamo. E) hipocampo.

Pregunta oficial PSU

ALTERNATIVA CORRECTA

A

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, PSU 2010.

¿Sabías qué…?

DIESTROS Y ZURDOS

Los humanos, tenemos tendencia a usar más una mano que la otra. En la

mayoría de la población la mano preferida es la derecha, mientras que

aproximadamente el 10 % de la población son zurdos que utilizan la izquierda.

Este predominio de la derecha parece que es una característica única humana.

Los monos también tienden a usar más una mano que la otra, pero el 50% de los

individuos utilizan la derecha y el 50% prefieren la izquierda.

Este predominio de la derecha en humanos quizás esté relacionado con otra

característica exclusivamente humana que es el lenguaje. En casi todos los

individuos diestros, los centros del lenguaje están en la mitad izquierda del

cerebro, que es la que controla la mano derecha (las vías nerviosas están

cruzadas, de manera que la mitad izquierda del cerebro controla a la mitad

derecha del cuerpo, y viceversa), y en la mayoría de los individuos zurdos

(aunque no en todos) los centros del lenguaje están en la mitad derecha del

cerebro. Porqué la aparición del lenguaje en un lado del cerebro ha resultado

en el uso de una mano más que la otra, o porqué esta situación se invierte en los

individuos zurdos, no se conoce.

¿Sabías qué…?

¿EXISTEN DIFERENCIAS EL CEREBRO DE HOMBRES Y MUJERES?

Un tema muy polémico en neurociencia es si el cerebro de hombres y mujeres es

diferente. En primer lugar, el cerebro de los hombres es, en promedio, algo mayor que

el de las mujeres, pero por otro lado, los hombres también tienen en promedio una

mayor estatura y peso, por lo que en relación con el tamaño corporal el cerebro es

semejante en ambos sexos. En estudios más detallados se han encontrado algunas

diferencias en algunas regiones muy concretas del cerebro, pero se ignora qué

significado pueden tener esas diferencias, si es que tienen alguno.

En estudios funcionales, con técnicas como el PET o la resonancia nuclear, que

permiten ver la activación del cerebro, se ha encontrado que los varones tienden a

utilizar una mitad o la otra del cerebro según el tipo de tarea. Por ejemplo, si tienen

que hacer una operación aritmética activan la mitad izquierda, mientras que en

situaciones con un componente emocional activan más la mitad derecha del

cerebro. En cambio en las mujeres se activan las dos mitades del cerebro en ambas

tareas. Esto podría interpretarse como que el varón tiende a especializar cada parte

del cerebro, mientras que la mujer utiliza más el cerebro de forma conjunta.

Algunos estudios también han encontrado que los varones tienden a tener mayor

capacidad matemática, mientras que en las mujeres resuelven mejor los problemas

que implican habilidad verbal. De todas maneras, las diferencias son pequeñas y se

refieren al promedio y no a los individuos (existen mujeres que son grandes

matemáticas), y no se sabe si tienen alguna relación con las diferencias anatómicas

en el cerebro de ambos sexos.

¿Sabías qué…?

¿CÓMO DUERMEN LOS DELFINES?

El sueño parece una necesidad universal entre los animales superiores, al menos

todos los mamíferos y aves duermen. Entonces podemos preguntarnos cómo

hacen para dormir los animales marinos, como los delfines. Los delfines tienen

que salir a la superficie para respirar, y lógicamente, podemos pensar que si un

delfín se duerme se ahogaría. Pues bien, los delfines duermen con medio

cerebro cada vez. Mientras un hemisferio cerebral esta dormido, el otro está

despierto, al cabo de un tiempo se alternan y el hemisferio que estaba despierto

pasa a estar dormido y viceversa. De esta manera los delfines (probablemente

todos los mamíferos marinos) consiguen tener un periodo total de sueño

equivalente al que tienen otras especies.

¿Sabías qué…?

MEMORIA.

La memoria nos permite almacenar la información para su futuro uso. La

memoria parece que no está localizada en una región especial de la corteza,

sino que cada tipo de recuerdo se almacena en la región de la corteza

correspondiente: por ejemplo los recuerdos visuales se almacenan en la corteza

visual, los auditivos en la corteza auditiva, etc. Cuando recordamos una imagen,

se activan las mismas neuronas que se activaban cuando realmente vemos esa

imagen, por eso al recordarla es como si la viéramos en nuestra mente.

Aunque la memoria parece estar distribuida por toda la corteza, hay una región

de la misma que es particularmente importante para esta función y es el

hipocampo (el hipocampo está situado en la parte más baja de la corteza,

donde toca con el tronco del encéfalo). La función del hipocampo parece ser

dirigir cada recuerdo a la región correspondiente de la corteza y hacer que se

almacene allí. Por ese motivo, los pacientes que tienen una lesión en el

hipocampo conservan los recuerdos que se formaron antes de la lesión, pero no

pueden formar recuerdos nuevos. Esto es, su memoria termina en el momento

que se produjo el daño y no recuerdan nada de lo que ha sucedido después.

¿Sabías qué…? NO SE PUEDE RECORDAR EL MOMENTO DE DORMIRSE

Nunca recordamos el momento en que nos dormimos. El motivo es que en el

momento de dormirse se produce amnesia, o perdida de la memoria, de los últimos

minutos antes de ese momento. Probablemente sucede que las últimas memorias que

todavía no se habían fijado se borran, algo parecido a lo que ocurre cuando en un

ordenador se va la corriente, y lo que no se había guardado en el disco se pierde.

Hay personas que sufren lo que se denomina “apnea de sueño”, que consiste en que

la respiración se detiene momentáneamente mientras están dormidas (apnea

significa “falta de respiración”). Cuando dejan de respirar la sensación de asfixia hace

que se despierten y vuelven a respirar. Habitualmente, se vuelven a dormir

inmediatamente, de manera que todo el episodio se borra de la memoria y a la

mañana siguiente no lo recuerdan. Estas personas, a veces se despiertan docenas de

veces durante la noche, y sin embargo no tienen conciencia de ello y al día siguiente

creen que han dormido de un tirón. Sin embargo, el tiempo total que han estado

durmiendo ha sido menos de lo normal, por lo que se sienten somnolientos todo el día,

y corren peligro de quedarse dormidos, por ejemplo mientras conducen un coche. De

hecho, parece que un porcentaje considerable de los accidentes de tráfico se

deben a trastornos en el sueño. Por eso es muy importante el dormir adecuadamente,

todo el tiempo que sea necesario, y consultar al médico si nos despertamos con

sensación de no haber descansado suficiente.

¿Sabías qué…? ¿SUEÑAN LOS GATOS CON RATONES?

Naturalmente, no podemos saber qué es lo que experimentan los animales

cuando duermen, pero los animales (todos los mamíferos y aves) tienen fases de

sueño REM que son semejantes a las que aparecen en humanos, por lo que

podemos suponer que también tienen sueños.

Durante el sueño REM soñamos que nos hacemos cosas, nos movemos,

corremos, etc, sin embargo esta actividad no la estamos realizando en realidad.

Parece que la corteza realmente envía órdenes a los músculos para producir

estos movimientos, pero durante la fase REM los músculos están paralizados y no

obedecen estas órdenes, y esto impide que nos movamos durante el sueño.

Esta parálisis muscular durante el sueño REM se origina en un centro

determinado del tronco del encéfalo. Si en un gato se lesiona este centro, la

parálisis desaparece. Un gato con esa lesión es aparentemente normal, pero

cuando está durmiendo y en la fase REM, el animal corre de un lado para otro

como si persiguiera un ratón imaginario. Cabe suponer que está soñando que

caza ratones, y que está realizando los movimientos de lo que está soñando.

¿Sabías qué…? EL SONAMBULISMO

El sonambulismo o “caminar dormido” es un trastorno bastante frecuente.

Podríamos pensar que los sonámbulos están poniendo en práctica lo que están

soñando. En realidad, no es así. El sonambulismo no aparece en la fase REM, que

es cuando se producen los sueños, sino durante el sueño lento. El sonámbulo no

suele tener un comportamiento complicado, sino que camina por la habitación,

y habitualmente vuelve a acostarse al cabo de un rato. Si se le despierta, suele

mostrarse confuso y desorientado durante unos minutos, lo que se explica por la

inactivación de la corteza que existe durante el sueño lento. Parecido al

sonambulismo es la somniloquia, o hablar dormido. La somniloquia también se

produce durante el sueño lento, por lo que el habla suele ser incoherente e

incomprensible. Los que escuchan a alguien hablar dormido con la esperanza

de descubrir algún secreto suelen verse defraudados. No se conoce la causa

del sonambulismo o de la somniloquia.

Existe algún caso en que desaparece la parálisis que normalmente se produce

durante la fase REM, y entonces el sujeto “pone en práctica” lo que está

soñando. Esto sin embargo es distinto del sonambulismo propiamente dicho, y es

mucho más raro. En estos casos el comportamiento suele ser más complejo, y

puede ser potencialmente peligroso (puede soñar que está luchando con un

león y atacar a la persona que tenga más cerca).

¿Sabías qué…? ¿ES POSIBLE APRENDER DURANTE EL SUEÑO?

Alguna vez se ha especulado si sería posible aprender durante el sueño. Por

ejemplo, el escritor Aldoux Huxley ya apuntaba esa posibilidad en su novela “Un

mundo feliz”. Sería estupendo que pudiéramos ponernos unos auriculares al

acostarnos, y al levantarnos nos supiéramos la lección sin ningún esfuerzo. Por

desgracia, parece que esto no es posible. Prácticamente todos los estudios que

se han realizado muestran que la información que se intenta suministrar durante

el sueño luego no se recuerda. Lo que sí parecen indicar algunos estudios es que

se aprende mejor después del sueño. Es decir, si se aprende algo y después se

duerme un tiempo, tras el sueño se recuerda mejor lo aprendido que si no se ha

dormido. Esto estaría de acuerdo con la teoría de que el sueño sirve para

organizar las memorias, y según esto parece que no es buena idea quedarse

estudiando la noche antes del examen.

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