Sistema nervioso

Algunos estímulos actúan directamente sobre las células o los tejidos y determinan una respuesta directa (como las quemaduras), pero la mayoría de los animales poseen diversos tipos de receptores especializados para recibir estímulos, que reciben el nombre de órganos de los sentidos. Un receptor es una célula o un órgano que tiene una sensibilidad especial para cierta clase de estímulos, externos o internos.

Un estímulo induce al receptor a generar impulsos nerviosos que se desplazan a lo largo de los nervios hasta el sistema nervioso central, el cual coordina la información sensorial y emite impulsos que excitan los efectores o estructuras terminales, como un músculo o una glándula, para producir respuestas.

Al ser excitados, los músculos se contraen para producir movimientos y las células glandulares vierten las secreciones que previamente han sintetizado.

El impulso nervioso, o potencial de acción, que recorre una fibra nerviosa implica un cambio químico y eléctrico, y se desplaza con una intensidad y velocidad uniformes a lo largo de todo su recorrido.

Al impulso le acompaña una onda eléctrica. La fibra en reposo esta eléctricamente polarizada (el exterior de su membrana semipermeable es relativamente positivo, mientras que el interior es negativo) y tiene un   potencial de reposo.

Si se aplica a la membrana celular un impulso mecánico o eléctrico suficiente, queda despolarizada en el lugar estimulado, y hacia fuera de la membrana se extiende una onda de despolarización. La célula produce una vibración propia que amplifica el estímulo original. El potencial de membrana cambia súbitamente y luego vuelve rápidamente a su nivel de reposo: es el potencial de acción.

Cuando el impulso pasa, el potencial (que puede ser medido experimentalmente mediante un voltímetro) sube rápidamente, alcanza un punto culminante y luego decrece lentamente; tras la subida hay un período refractario de unos minutos durante el cual la fibra despolarizada no puede responder a ningún otro estímulo.

Una neurona tiene una respuesta de acuerdo con la llamada ley de todo o nada; es decir que hasta que el estímulo no alcanza una determinada intensidad o nivel umbral, no se inicia el impulso nervioso; pero, una vez sobrepasado el umbral, la conducción del impulso se mantiene constante aunque siga aumentando la intensidad del estímulo.

La actividad eléctrica se transmite de una célula nerviosa (neurona presináptica) a otra (neurona postsináptica). Cada una de estas últimas tiene un gran número de uniones sinápticas en la superficie de sus dendritas y de su cuerpo celular, provenientes de cientos de neuronas presináptica convergentes, algunas de las cuales son excitadoras y otras son inhibidras.

En los extremos de las ramificaciones del axón hay unas protuberancias que contienen vesículas llenas de un neurotransmisor o mensajero químico (adrenalina, acetilcolina, serotonina, dopamina, etc.), que es sintetizado en el cuerpo celular de la neurona.

Al llegar el impulso nervioso el neurotransmisor es liberado y atraviesa el espacio sináptico activando o inhibiendo la célula postsináptica. Los otros mensajeros químicos de la comunicación nerviosa son las neurohormonas (vasopresina, oxitocina, etc.), que son sintetizadas por neuronas especializadas y llevadas por la sangre hasta los órganos efectores diana.

En un sistema nervioso existen tres tipos fundamentales de neuronas. Las neuronas sensitivas o aferentes son aquellas que conducen los impulsos desde los receptores hacia el sistema nervioso central, desde donde son conducidos por las neuronas motoras o eferentes hasta los diversos efectores donde se produce la respuesta.

En el cerebro y en la médula espinal existe otro tipo, las interneuronas, que se unen a los tipos anteriores de neuronas aumentando la versatilidad del itinerario del impulso nervioso. Existen cinco niveles de organización del sistema nervioso, el más elemental de los cuales es el sistema nervioso de red difusa propio de los celentéreos, que se reduce a una red de neuronas de aspecto estrellado a través de la cual el impulso nervioso se propaga en todas direcciones.

Los platelmintos, nematodos y otros invertebrados presentan un sistema nervioso cordal neuronas que recorren el cuerpo del animal de delante hacia atrás, de los cuales parten numerosas fibras nerviosas distribuidas por todo el cuerpo.

El sistema nervioso anular de los equinodermos consta de un cordón nervioso anular que rodea el esófago, del que parten cinco nervios radiales que se ramifican.

El sistema nervioso ganglionar propio de los anélidos, artrópodos, moluscos y otros invertebrados se caracteriza por la presencia de ganglios, engrosamientos formados por la agrupación de los cuerpos celulares de un número variable de neuronas.

Generalmente los ganglios forman dos cordones que se unen a dos gruesos ganglios cerebrales por un collar esofágico. De los ganglios parten los nervios que se distribuyen por todo el cuerpo.

Todos los vertebrados presentan un sistema nervioso tubular, hueco y dorsal respecto al tubo digestivo, formado por el sistema nervioso central, que comprende un encéfalo anterior conectado a un cordón nervioso o médula espinal, y el sistema nervioso periférico, constituido por 10 ó 12 pares de nervios craneales que parten del encéfalo, un par de nervios espinales que parten del cordón nervioso y el sistema nervioso autónomo.

Publicado en Ciencias naturales y física