LA COORDINACIÓN NERVIOSA

El sistema nervioso controla y coordina todas las acciones que tienen lugar en nuestro organismo, desde las que ocurren en el interior de nuestras células hasta el funcionamiento de los diferentes órganos y sistemas.

Organización del sistema nervioso

Nuestro organismo puede captar información tanto del medio externo como del interior del cuerpo. Esta información es procesada por el sistema nervioso y se utiliza para elaborar las órdenes que gobiernan su funcionamiento.

En el sistema nervioso podemos distinguir dos componentes:

– Sistema nervioso central (SNC): Lo forman el encéfalo y la médula espinal. Recibe la información y la procesa para controlar las funciones corporales.

– Sistema nervioso periférico (SNP): Está integrado por el conjunto de nervios que salen del encéfalo (nervios craneales) y de la médula (nervios raquídeos).

Estos nervios, a modo de “cables”, conectan el sistema nervioso central con el resto de los órganos de nuestro cuerpo. Su función es transmitir la información al sistema nervioso central y conducir sus órdenes a los órganos encargados de ejecutarlas.

SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Está integrado por el encéfalo, alojado dentro del cráneo, y la médula espinal, situada en el interior de la columna vertebral. Ambos órganos están rodeados por unas envueltas protectoras llamadas meninges.

1. Encéfalo

Lo forman el cerebro, el cerebelo y el bulbo raquídeo.

Cerebro: Aparece dividido en dos hemisferios. En la base del cerebro se encuentra una glándula, la hipófisis.

La parte más externa, o corteza cerebral, está formada por la llamada sustancia gris. Recibe la información procedente de los órganos de los sentidos, la almacena, la procesa y elabora las órdenes de respuesta.

En la zona interna, formada por la sustancia blanca, se localizan fibras nerviosas que interconectan las diferentes zonas del cerebro.

Cerebelo: Situado debajo del cerebro, coordina movimientos (tales como andar o manipular instrumentos) y nos permite mantener el equilibrio.

Bulbo raquídeo: Controla de forma automática importantes funciones corporales, como los movimientos respiratorios.

2. Médula espinal

La médula espinal es una vía nerviosa a través de la cual circula la información cuyo origen o destino es el encéfalo. De ella parten 31 pares de nervios raquídeos o espinales. La zona interna, con forma de H, está formada por la sustancia gris (rica en neuronas y conexiones entre neuronas); rodeándola por fuera se encuentra la sustancia blanca (formada por fibras nerviosas, axón).

Además, se encarga de gobernar algunos movimientos reflejos, que se realizan automáticamente como, por ejemplo, retirar la mano cuando tocamos un objeto muy caliente.

SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO

El sistema nervioso periférico está formado por el conjunto de nervios que salen del encéfalo (nervios craneales) y de la médula (nervios raquídeos). Estos nervios conectan el SNC con todos los órganos del cuerpo. Por su función, distinguimos entre el sistema nervioso somático y el sistema nervioso vegetativo o autónomo.

– Sistema nervioso somático

Lo forman los 31 pares de nervios raquídeos.

Cada nervio presenta dos ramas: una rama sensitiva con nervios que proceden de los receptores táctiles de la piel y de los órganos, y una rama motora con nervios que trasladan las órdenes desde el sistema nervioso central a los músculos encargados de llevar a cabo la respuesta.

– Sistema nervioso vegetativo o autónomo

Está constituido por nervios que parten del encéfalo o de los nervios raquídeos. Regula el funcionamiento involuntario de los órganos vitales como el corazón o el estómago. Se distinguen dos divisiones:

• Sistema nervioso simpático: Formado por nervios que estimulan los órganos que nos predisponen a actuar en situaciones de emergencia. Por ejemplo, acelera el ritmo cardíaco y respiratorio ante un esfuerzo.
• Sistema nervioso parasimpático: Formado por nervios que estimulan los órganos y sistemas encargados de mantener los recursos del organismo. Por ejemplo, estimula el aparato digestivo para realizar la digestión.

Generalmente, todos los órganos gobernados por el sistema autónomo reciben órdenes de ambas divisiones con funciones opuestas: si el simpático acelera el ritmo cardíaco, el parasimpático lo ralentiza.

Unidad del sistema nervioso

La información que circula por el sistema nervioso es transportada por unas células muy especializadas, las neuronas, denominadas también células nerviosas. Las neuronas presentan una forma compleja, adecuada para transmitir mensajes en forma de impulsos nerviosos de naturaleza eléctrica.

Las neuronas son las células más especializadas de nuestro cuerpo, su diferenciación es tan concreta que han perdido la capacidad de nutrirse, dividirse o defenderse solas. Es por eso que hay una serie de células acompañantes o células gliales que nutren, dan protección y dan soporte a las neuronas: astrocitos, oligodendrocitos, células de Schwann, etc.

La forma de las neuronas puede ser diversa, pero tienen un patrón común: la parte principal de ella se llama soma o cuerpo neuronal y contiene un núcleo. Del cuerpo neuronal salen muchas prolongaciones cortas y ramificadas que llamamos dendritas por donde se reciben los impulsos nerviosos procedentes de otra neurona o receptor y una o dos extensiones diferenciadas, porque son más largas, llamadas axones o fibra nerviosa que conducen el impulso nervioso hacia otra neurona o un efector .

Las neuronas son células especializadas en la transmisión de información gracias a que su membrana es capaz de generar débiles corrientes eléctricas que avanzan de un extremo al otro, el llamado impulso nervioso.

Las células de Schwann se disponen abrazando el axón de algunas neuronas, de manera que la mielina (sustancia de naturaleza lipídica) que llevan las membranas de estas células actúa de aislante. Esta capa de mielina se interrumpe en algunos puntos: son los nódulos de Ranvier. Con esto se consigue que el impulso nervioso se transmita a saltos (de nódulo a nódulo) y con gran rapidez. Las neuronas mielínicas (como por ejemplo el nervio óptico) son más rápidas que las amielínicas (neuronas sensitivas del dolor, por ejemplo).

Según su función las neuronas pueden ser:

• Sensitivas : conducen el impulso nervioso desde los receptores hacia el sistema nervioso central (médula y encéfalo)
• Motoras: las que conducen el impulso nervioso desde el sistema nervioso central hacia los músculos y
• las glándulas

De asociación o interneuronas: permiten comunicar las neuronas sensitivas con las motoras. Este tipo de neurona se encuentra exclusivamente en el sistema nervioso central formando circuitos muy complicados en los centros nerviosos. Reciben este nombre porque establecen conexiones múltiples entre ellas, y de esta manera quedan asociadas para tratar en conjunto toda la información que reciben y elaborar las respuestas más convenientes.

– Cuerpo celular o soma: Contiene el núcleo y la mayor parte del citoplasma de la neurona. Los cuerpos celulares se localizan en la sustancia gris del encéfalo y médula.

– Axón: Larga fibra que transporta los impulsos nerviosos. En su extremo final pone en comunicación la neurona con otra célula nerviosa, con un músculo o una glándula.

– Vaina de mielina: Envuelta de una sustancia blanca que protege al axón.

– Dendritas: Prolongaciones ramificadas que conectan y reciben información de otras células.

– Nervio: Conjunto de fibras nerviosas, formadas por los axones de las neuronas y sus vainas de mielina. Forman la sustancia blanca.

Los impulsos nerviosos: Se propagan por las neuronas a modo de pequeñas corrientes eléctricas de corta duración. El impulso penetra por las dendritas y sale por el axón.

Para transmitir el impulso de una neurona a otra se establecen unas conexiones llamadas sinapsis. En una sinapsis no existe contacto físico entre las células; la transmisión del impulso se produce mediante mensajeros químicos llamados neurotransmisores.

LA COORDINACIÓN HORMONAL

El sistema endocrino está constituido por un conjunto de órganos, las glándulas, especializados en fabricar y segregar unos mensajeros químicos denominados hormonas. Las hormonas son vertidas a la sangre, es decir, al medio interno; por ello, se denomina a estas glándulas endocrinas o de secreción interna.

• Las hormonas: son sustancias orgánicas de composición química variada, fabricadas en glándulas endocrinas, que son vertidas a la sangre y luego, a través de la circulación sanguínea, llegan a un órgano específico, donde se encargan de regular alguna función orgánica. Son mensajeros químicos y pueden ser calificados como biocatalizadores.

Una vez liberadas al medio interno, se dispersan en él, ya en concentraciones muy bajas, y actúan provocando una respuesta fisiológica a cierta distancia del lugar donde se han segregado. Las hormonas, aunque se desplazan por todas las partes del cuerpo, solamente afectan a determinados órganos o  células diana, debido a la presencia en estos de receptores específicos para la hormona. Estos receptores pueden encontrarse en la superficie de estas células, o bien en el interior de ellas.

Las funciones de las hormonas son diversas y entre ellas destacan la acción que efectúan sobre todo el metabolismo (la acción de activación/inhibición que realizan sobre las enzimas), la acción morfogenética sobre el crecimiento, la acción dinámica sobre diversos órganos (contracción muscular) y, en general, la acción coordinadora para mantener el equilibrio homeostático del cuerpo. Nuestro cuerpo fabrica una gran variedad de hormonas para conseguirlo.

Su función es lograr una respuesta generalizada (que afecta a un gran número de células, órganos y tejidos) y sostenida (de efectos prolongados), diferenciándose en esto del sistema nervioso. Muchas veces controlan procesos de metabolismo, crecimiento, reproducción, diferenciación.

TIPOS DE HORMONAS

• Hipófisis:
  • LH (hormona luteínica): estimula la ovulación.
  • Oxitocina: estimula las contracciones uterinas.
  • TSH: tirotropina: regula la secreción del tiroides.
  • STH: somatotropina.
• Tiroides:
  • Tiroxina: controla el ritmo del metabolismo celular. De su actividad depende la masa muscular.
• Paratiroides:
  • Hormona paratiroides: mantiene el nivel de calcio.
• Glándulas suprarrenales:
  • Adrenalina: incrementa el ritmo cardíaco.
  • Noradrenalina: aumenta la tensión arterial.
• Páncreas:
  • Insulina: ayuda al cuerpo a utilizar la glucosa.
  • Glucagón: hace que el hígado libere la glucosa almacenada para utilizarla como combustible.
• Ovario:
  • Estrógenos: diferenciación de carácter femenino
• Testículos:
  • Testosterona: fomenta la aparición de los caracteres sexuales masculinos.

Mecanismos de regulación de la secreción hormonal

Para que se produzca una coordinación hormonal tiene que haber una coordinación nerviosa. La conexión entre estas dos coordinaciones se encuentra en el hipotálamo, situado en la base del cerebro. La acción del hipotálamo puede responder a estímulos externos o al cambio en de la composición química del interior.

1. Hormonas segregadas como respuesta a un estímulo externo

Al recibir un estímulo, el cerebro manda un impulso nervioso. Este impulso lo recibe el hipotálamo, donde se lo transmite a la médula suprarrenal a través del sistema simpático. Esta glándula segrega adrenalina, hormona que llega a todas las partes del cuerpo por la corriente sanguínea, y provoca en el hígado un aumento en la producción de glucosa para que los músculos tengan energía para reaccionar al estímulo. En el corazón, acelera el ritmo cardíaco para que llegue más sangre a los músculos y más rápido. La adrenalina hace que se dilaten los bronquios para permitir un aumento de oxígeno en los pulmones y de ahí a la sangre, y por último esta hormona dilata los vasos sanguíneos que se dirigen a los músculos y contrae los que van hacia la piel (los periféricos).

Después de este proceso, las terminaciones del sistema parasimpático segregan una hormona llamada acetilcolina que produce todo lo contrario a la adrenalina: cesa la producción de glucosa en el hígado, disminuye el nivel cardíaco, contrae los bronquios y contrae los vasos sanguíneos que van hacia los músculos al mismo tiempo que dilata los vasos periféricos.

2. Hormonas segregadas como respuesta a un estímulo interno

El hipotálamo, en este caso, no recibe impulsos de la corteza cerebral sino que recibe o capta una variación en la composición química. Si nos fijamos en un caso particular, cuando hacemos una ingestión de comida con un alto nivel de glucosa, el hipotálamo capta un alto nivel de glucosa en sangre y manda un impulso nervioso a través del sistema parasimpático al páncreas (a las células B de los islotes de Langerhans) para que segregue una hormona llamada insulina, que es transportada por los vasos sanguíneos hasta el hígado y los músculos. Aquí se almacena la glucosa para disminuir el nivel de azúcar en sangre. Por otra parte, si el hipotálamo capta que el nivel de glucosa disminuye en sangre, bien porque se lleva a cabo un ejercicio en el que se consume energía o bien porque no se ha llevado a cabo una ingestión de alimento, manda un estímulo por el sistema parasimpático al páncreas (a las células A de los islotes de Langerhans) para que segregue una hormona llamada glucagón. Esta hormona se traslada por los vasos sanguíneos hasta el hígado, donde avisa al hígado de que tiene que liberar glucosa en forma de glucógeno para aumentar los niveles de glucosa en sangre.

3. Regulación de la concentración de las hormonas

• Equilibrio entre hormonas de acción antagónica: Un ejemplo sería la acción de la adrenalina y la acetilcolina. La producción de la adrenalina cesa la producción de acetilcolina y al revés, la producción de acetilcolina cesa la producción de adrenalina. Esto varía por estímulos externos. Otro ejemplo: la insulina y el glucagón.
• Retroalimentación negativa (feedback) entre dos hormonas: Mecanismo de regulación hormonal que consiste en el hecho de que la misma concentración de la hormona en sangre activa o inhibe la fabricación, la síntesis de la misma. Es decir, si la concentración de la hormona es superior a la normal, se inhibe su producción y si es menor a lo normal, se activa su síntesis. Ejemplo: tiroxina y tirotropina. En la glándula de la hipófisis se segrega una hormona llamada tirotropina (TSH). Cuando llega a la glándula tiroides segrega la hormona tiroxina. Cuando aumenta el nivel de tiroxina en la sangre, se inhibe la producción de la tirotropina y en consecuencia se deja de producir tiroxina. Cuando bajan los niveles de tiroxina en sangre cesa la inhibición de TSH, volviendo a estimular la producción de tiroxina.

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