jueves, 7 de mayo de 2015

11 ANATOMIA DEL SISTEMA NERVIOSO HUMANO

Para este punto ya hemos examinado la neurona como célula y tejido, así como sus especializaciones moleculares, las cuales le permiten realizar funciones muy precisas de comunicación y transferencia de estímulos a grandes velocidades.

Al observar el sistema nervioso de forma separada al resto del cuerpo se observa una densa masa de tejido nervioso donde debería estar la cabeza, con un denso cordón neural que se extiende a través del dorso junto donde la línea de la espalda debería estar. Estas estructuras son el cerebro y la médula espinal respectivamente, y constituyen el así llamado Sistema Nervioso Central, el cual integra y coordina la mayoría, si no es que todas, las funciones voluntarias e involuntarias del sistema nervioso.

Conectados al cerebro y a médula espinal existe una amplia cantidad de bifurcaciones que se desprenden como cables, los denominaremos nervios. Los nervios transmiten mensajes desde y hacia el Sistema Nervioso Central. Los nervios forman una vasta red, en la cual las diferentes subramificaciones crean un sistema de micronervios que se incrusta en los tejidos del cuerpo, estos micronervios generalmente no son representados en los modelos “igual que los capilares en el sistema sanguíneo” pero están allí y son la parte más importante del sistema nervioso ya que están en contacto literal con las superficies a ser controladas o de las que se registra información.

En ocasiones los nerviosos se unen para formar masas llamadas ganglios. Los nervios y ganglios se encuentran localizados fuera del Sistema Nervioso Central se denominan el Sistema Nervioso Periférico. El Sistema Nervioso Periférico puede ser dividido en el Sistema Nervioso Somático y el Sistema Nervioso Autónomo.

El Sistema Nervioso Somático consiste en nervios que transportan información desde el Sistema Nervioso Central creando la sensación de movimientos voluntarios. El Sistema Nervioso Autónomocomo su nombre lo dice envía información que mantiene bajo control la peristalsis autónoma de diferentes órganos como el canal gastrointestinal, las venas gruesas o el corazón.

El Sistema Nervioso Autónomo a su vez posee dos partes que generalmente producen efectos diferentes en los músculos o glándulas que controlan. Uno es el Sistema Nervioso Simpático que se encarga de las situaciones estresantes o de emergencia. El otro es el Sistema Nervioso Parasimpático que ajusta las funciones corporales de forma tal que la energía se reserve lo más posible en condiciones no estresantes.

El sistema nervioso humano incluye no solo los sistemas central y periférico, también incluyen los órganos de los sentidos, los cuales se encuentran directamente vinculados a los nervios y en algunos casos como los ojos, emplean las mismas estructuras bioquímicas como las proteínas G ligadas a receptores transmembranales de siete dominios.

Recuerde sin embargo que la clasificación obedece a un modelo humano se compartimentalizar la información para poder entenderla, sin embargo todos los sistemas nerviosos funcionan como una unidad anatómica y fisiológica.

Referencias generales: (Bear et al., 2006, 2007; Belk & Maier, 2013; Blumenfeld, 2011; Brusca et al., 2003; Cleveland et al., 2013; Duane, 2014; Goodenough & McGuire, 2012; Hoefnagels, 2015; Kandel et al., 2000; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Shepherd, 1994; Simon et al., 2013; Snell, 2010; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Waxman, 2013; Wayne, 2009)

11.1 Introducción al sistema nervioso central

El SNC “Sistema Nervioso Central” incluye el cerebro y la médula espinal, los cuales están hechos de tejido neuronal densamente trenzado. Las neuronas en si son bastante frágiles, y en la práctica se encuentra en una fase S “síntesis” cuasiperpetua por lo que es muy raro que ingresen en fase M “mitosis” y las pocas que lo hacen no son capaces de regenerar tejido perdido, en un sentido práctico el tejido neuronal no se regenera. El cerebro y la médula espinal se encuentran protegidos por capas de hueso “el neurocráneo y la columna vertebral”, un sistema especializado de membranas llamadas meninges y un fluido elástico denominado fluido cerebroespinal. Las regiones que describiremos a continuación aplican también para la mayoría de los vertebrados y para los mamíferos.

11.1.1 Las meninges

Las meninges son tres cubiertas protectoras del cerebro y la médula espinal que reciben los nombres de: duramadre, aracnoides y piamadre.

En el modelo siguiente podemos apreciar de derecha a izquierda, cuero cabelludo, periostio, hueso craneal, dura madre, aracnoides, piamadre y tejido nervioso cerebral.

La capa más externa es la dura madre “imagen anterior”, es una capa dura y de una textura semejante al cuero. Más allá de la dura madre está la aracnoides “imagen siguiente”, se la denomina así porque es semejante a una seda de telaraña, la cual consiste en extensiones delgadas semejantes a una seda de araña. 

La capa más interna es la piamadre, esta se encuentra moldeada alrededor del cerebro como si se tratara de un leotardo ajustado que adquiere la forma de la superficie de todas las circunvoluciones del cerebro.

La inflamación de las meninges se denomina meningitis. La meningitis puede llegar a ser una condición patológica bastante peligrosa, ya que puede presionar el cerebro o transmitir la causa subyacente “generalmente una infección bacteriana o viral” al tejido nervioso conllevando a la encefalitis. La presión sumada de ambos tejidos puede provocar derrames sanguíneos, condición generalmente fatal. Muchos tipos de bacterias y algunos virus pueden causar meningitis. Si las bacterias son la causa la persona debe ser tratada con antibióticos. Si la causa es un virus la cosa es más compleja, no existen medicamentos que realmente afecten a los virus más allá de las vacunas o los costosos interferones, por lo que básicamente se depende del sistema inmune mientras se tratan los síntomas tratando de evitar una mayor inflamación por causa de la fiebre.

11.1.2 El fluido cerebroespinal

El fluido cerebro espinal "cefalorraquídeo" llena los espacios entre las meninges y el tejido nervioso llamados ventrículos en el cerebro y canal central en la columna. El fluido es segregado en los ventrículos y fluye hacia el canal central para eventualmente se reabsorbido hacia la sangre.

Las funciones del fluido cerebroespinal son:

A- Absorción de impactos: se trata de un fluido amortiguante que absorbe la energía de un impacto, impidiendo que los traumas neuronales sean mayores.
B- Soporte: al igual que un esqueleto hidrostático el fluido le permite al cerebro mantener su forma sin aplastarse en su propio peso gracias a una fuerza opuesta a la gravedad llamada empuje hidrostático, esto provoca que el peso efectivo del cerebro sea menor aun cuando posea la misma masa.

C- Remoción de los desechos de neurotransmisores y alimentación de iones salinos: el fluido proporciona fluidos con nutrientes y mensajeros químicos, y remueve los desechados cuando no son degradados completamente. Aunque el cerebro es protegido por el cráneo, las meninges y el fluido cerebroespinal las heridas cerebrales son uno de los traumas más comunes con 7 millones de caso solo en los Estados Unidos de América.

El fluido cefalorraquídeo es normalmente estéril, y su obtención es un método de diagnóstico extremo debido a que no puede emplearse anestesia. Si en un cultivo de fluido cefalorraquídeo se detectan bacterias, implica una peligrosa condición, pues las bacterias que crucen la barrera hematoencefálica pueden ocasionar graves lesiones o la muerte rápidamente.

11.1.3 La barrera hematoencefálica

La barrera hematoencefálica es la razón por la que el líquido cefalorraquídeo es estéril normalmente. Se trata de un mecanismo que selecciona sustancias para que puedan ingresar al fluido cefalorraquídeo desde la sangre.

Esta barrera es formada por la unión íntima entre las células de los capilares sanguíneos que soportan el cerebro y la médula espinal. Estos capilares especializados generan una estructura diferente de los capilares sanguíneos que los capilares normales, las sustancias son forzadas a pasar por varias capas de células que se encargan de realizar un filtro. En este sentido la barrera hematoencefálica no se la debe imaginar como un muro, sino como una capa que recubre todo el sistema circulatorio que penetra en el sistema nervioso.

La barrera hematoencefálica es una microestructura formada por la relación entre los astrocitos y los capilares sanguíneos del cerebro. La idea es análoga a las capas de mielina, una célula glial envuelve con proyecciones al capilar como si fuera un nervio y en lugar de llamarlo mielina lo llamamos barrera hematoencefálica.

Sin embargo, la membrana hematoencefálica está hecha con membranas biológicas y en consecuencia se encuentra sujeta a las mismas limitaciones, por ejemplo es incapaz de impedir el paso a sustancias solubles en lípidos como los gases metabólicos como el oxígeno y el dióxido de carbono, así como a moléculas liposolubles como los canabinoides o la cafeína. Al mismo tiempo, la barrera hematoencefálica puede llegar a ser bastante frustrante ya que impide la llegada al cerebro de medicamentos contra infecciones o el cáncer que no sean solubles en lípidos.

Referencias generales: (Bear et al., 2006, 2007; Belk & Maier, 2013; Blumenfeld, 2011; Brusca et al., 2003; Cleveland et al., 2013; Duane, 2014; Goodenough & McGuire, 2012; Hoefnagels, 2015; Kandel et al., 2000; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Shepherd, 1994; Simon et al., 2013; Snell, 2010; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Waxman, 2013; Wayne, 2009)

11.2 El cerebro

El cerebro es una estructura compleja, de hecho es el órgano más complejo en el ser humano, y tal vez el único cuya biología aún guarda secretos serios para su comprensión completa. El cerebro humano es el producto de millones de años de evolución.

Al igual que un servidor masivo, el proceso evolutivo del cerebro se ha realizado en paralelo a su funcionamiento, por lo que las partes más viejas y los “software” más viejos jamás fueron borrados o reemplazados realmente, simplemente han sido tapados con parches estructurales y de programación más complejos, para funciones más concretas. A pesar de esto, las partes más antiguas del cerebro son con frecuencia más relevantes a la hora de imponer un curso de acción, ya que allí se encuentran respuestas instintivas a estímulos de supervivencia como el miedo, el deseo sexual o el hambre. En general podemos dividir al cerebro en tres partes, que en su orden evolutivo son: el tallo cerebral, el cerebelo y el encéfalo.

11.2.1 Encéfalo, telencéfalo o cerebrum

En encéfalo es la parte más grande de todo el cerebro, y también es la más reciente en la historia evolutiva, representando el 83% de la masa cerebral. El encéfalo agrupa las regiones responsables del pensamiento complejo, siendo responsable de la generación de la mayor parte de las características que describimos como humanas.

Las muchas circunvoluciones de la superficie del encéfalo lo hacen ver arrugado. Algunos pliegues son más profundos que otros. La más profunda se encuentra en el centro y se proyecta de forma ventral separando al encéfalo en dos hemisferios.

Estructuralmente el encéfalo resguarda lo que comúnmente se llama materia gris y materia blanca. La materia gris es denominada formalmente como córtex, y también es la que posee mayor superficie, siendo el centro del pensamiento racional.


11.2.1.1 La materia gris y la materia blanca

La delgada membrana externa de cada hemisferio se denomina córtex cerebral. El córtex consiste en billones de células gliales, neuronas y axones no mielinizados descritos colectivamente como la materia gris. Aunque el córtex cerebral tiene un espesor de unos 2.5 milímetros, se encuentra altamente plegado sobre sí mismo, estos pliegues o circunvoluciones triplican el área de superficie.

Más allá del córtex se encuentra la materia blanca, su color se debe a que los axones neuronales se encuentran altamente mielinizados. Los axones de la materia blanca le permiten a varias regiones del cerebro para comunicarse unas con otras y con la médula espinal. Una banda muy importante de la materia blanca se denomina cuerpo calloso. El cuerpo calloso conecta los dos hemisferios de forma tal que se pueden comunicar entre sí. Los pliegues más profundos permiten definir los cuatro lóbulos de cada hemisferio: frontal, parietal, temporal y occipital. Cada uno de estos lóbulos posee sus propias especializaciones, sin embargo la asignación de una función única a cada lóbulo es bastante imprecisa. A pesar de esto parece ser que existen al menos tres áreas especializadas: sensorial, motora y de asociación.

11.2.1.2 Áreas sensoriales

Nuestra conciencia de las sensaciones depende de las áreas sensoriales del córtex cerebral. Los receptores sensoriales ubicados en los órganos de los sentidos envían pulsos por medio de potenciales de acción hacia el cerebro.

Las áreas para el oído, el olfato y parte del gusto se encuentran en el lóbulo temporal, para la vista en el lóbulo occipital, otras partes del gusto son registradas en el lóbulo parietal.

El sentido más complejo es el tacto, ya que involucra receptores de presión, dolor y temperatura, y esta información es enviada al área primaria somatosensorial. Esta región forma una banda en los lóbulos parietales que se extiende desde la posición de la oreja derecha hasta su opuesta.

Las sensaciones de diferentes partes del cuerpo son representadas por diferentes regiones del área principal somatosensorial “verde en el modelo anterior”. El grado de sensibilidad es directamente proporcional a la superficie del córtex empleada para su análisis. En consecuencia, las regiones más sensibles como la lengua, las manos, el rostro y los genitales poseen más superficie del córtex dedicadas a ellas que otras áreas que en comparación son más grandes como la espalda o los brazos.

11.2.1.3 Áreas motoras

El movimiento se caracteriza por estar descentralizado en el cerebro, con áreas dedicadas tanto en la corteza del encéfalo como en el cerebelo. En este artículo solo hablaremos de las regiones del encéfalo dedicadas al movimiento.

El área motora primaria se dedica a realizar movimientos altamente voluntarios, como emprender la caminata en una dirección determinada.  El área motora primaria  se encuentra organizada de forma similar al área somatosensorial, es como una cinta que va de un lado al otro del cerebro, y del mismo modo, el nivel de control del cuerpo depende de la superficie neuronal del córtex. Las regiones más predominantes son las dedicadas al rostro, el habla y las manos.

Justo en frente de la cotiza motora se encuentra el córtex premotor. Este coordina el aprendizaje de habilidades que se entrenan en patrones repetitivos como la ejecución de un instrumento musical, sin embargo el cerebelo también se encuentra involucrado en estos procesos. Los jugadores de futbol profesionales se caracterizan por entrenar patrones de movimiento que les otorgan control sobre el balón bajo situaciones de alta presión, esto les permite ejecutar movimientos sin pensar en ellos de acuerdo a la información cognitiva proveniente del cuerpo de aliados y oponentes en el campo de juego. A mayor entrenamiento mayor fluidez en los movimientos.

11.2.1.4 Áreas de asociación

Posterior a cada una de las áreas somatosensoriales primarias se encuentra la región de asociación. Esta se comunica con las regiones sensoriales y motoras, así como con otras partes del cerebro, para analizar y actuar sobre la información sensorial.

En particular, cada área de asociación se comunica con un área general de interpretación para reconocer cuales son los receptores sensoriales involucrados en una señal concreta. La región de interpretación general asigna un significado a la información sensorial mediante la integración de influjo desde las regiones sensoriales junto con información memorizada desde los sentidos por medio de experiencias previas.

Este sistema de análisis es holístico y permite al individuo estar alerta a señales hostiles del medioambiente, pero en el mundo moderno con frecuencia puede derivar en generalizaciones emocionales sobre fenómenos concretos. Una vez que la información sensorial ha sido interpretada por esta primer área conectada a las emociones, es enviada a la zona de asociación más compleja del cerebro, la corteza prefrontal. Esta es la región más anterior del cerebro “la frente”, es la base del pensamiento lógico y los razonamientos elaborados. Una de sus habilidades principales es la de detectar patrones en variables desligadas aun cuando estos no se encuentren allí realmente, tal como sucede en la pareidolia. La corteza prefrontal también involucra gran parte de lo que hace a una tal cual es ya que determina la toma de decisiones lógicas y gran parte de la personalidad.

11.2.1.5 El tálamo

El tálamo era uno de los nombres para las camas nupciales de los griegos, donde hombre y mujer se ubicaban juntos para unirse. De consecuencia el tálamo cerebral es el receptáculo que sostiene los dos hemisferios del encéfalo. Dejando las analogías poéticas de lado el tálamo es un portal maestro de la información que ingresa y sale de la corteza cerebral debido a que todos los mensajes enviados a la corteza deben pasar obligatoriamente a través del tálamo.

El tálamo se encuentra involucrado en la experiencia sensorial, la actividad motora, la estimulación de la corteza cerebral y la memoria. La información proveniente de los sentidos es enviada al tálamo. El tálamo organiza y filtra la información de acuerdo a la función y la reenvía a las regiones apropiadas de la corteza para su procesamiento. Algunas regiones del tálamo también integran la información de diferentes fuentes tan solo con transmitirla. El tálamo procesa información básica como las sensaciones placenteras y no placenteras como el dolor, sin embargo el cerebro no sabrá de donde provienen esas sensaciones hasta que la información alcance la corteza.

11.2.1.6 Hipotálamo

Literalmente significa “por debajo del tálamo”, se trata de una región pequeña del cerebro que es responsable por el mantenimiento de la homeostasis corporal, como el mantenimiento de los niveles de estabilidad de la matriz extracelular de diferentes tejidos a lo largo del cuerpo. El hipotálamo es una especie de director de orquesta, pequeño pero poderoso, sus efectos se ejercen sobre los dos principales sistemas de control en el cuerpo, el sistema nervioso de forma inmediata y el sistema endocrino de forma más profunda y permanente.

De forma más concreta, del hipotálamo dependen la presión sanguínea, el latido cardíaco, la actividad digestiva, la tasa de respiración, el hambre, el miedo, la ira y el desarrollo sexual.


11.2.2 El cerebelo

El cerebelo es una parte del cerebro encargada de procesar información sensorial y motora, siendo en tal caso redundante, o mejor dicho, complementada por la corteza motora. Mientras que la corteza es consiente el cerebelo es inconsciente.

El cerebelo actúa como un piloto automático que produce movimientos suaves, delicados, y bien coordinados que incluyen el equilibrio y la postura. En cierto sentido almacena el producto de entrenamientos sistemáticos, de forma tal que aunque la corteza sensorial decide que hay que moverse, es el cerebelo quien determina como es que hay que moverse.

El cerebelo está conectado a los sensores de presión “tacto”, dolor “tacto”, gravedad “en el oído”, posición “ojos” de forma tal que puede determinar la postura del cuerpo con respecto al ambiente en un momento determinado. El cerebelo se encarga de dos funciones básicas, la corrección motora durante el entrenamiento y la predicción motora. La primera función es básicamente recordar los errores de las repeticiones de una destreza concreta para que el movimiento se almacene permanentemente de forma las fluida e inconsciente. El cerebelo también posee una función análoga a la de una computadora de análisis cinético, prediciendo la posición de las partes del cuerpo durante el movimiento. Ambos aspectos del cerebelo involucran la experiencia y el entrenamiento.

11.2.3 El tallo cerebral

El tallo cerebral consiste en la médula oblongata, el mesencéfalo, y el puente troncoencefálico. La médula oblongata es llamada simplemente médula, posee funciones semejantes a las del hipotálamo como controlar el ritmo cardíaco así como la fuerza de su contracción, el ritmo respiratorio así como su sincronización con el ritmo cardiaco, y la presión sanguínea, todo conectado con las demandas metabólicas de los músculos. La médula oblongata es el punto que conecta a la médula espinal con el cerebro propiamente dicho, por lo tanto, toda la información sensorial de ida y vuelta debe atravesarla en algún momento.

El mesencéfalo procesa información acerca de reflejos simples a estímulos visuales y auditivos. Muy probablemente representa las primeras unidades de procesamiento de información sensorial conectada a respuestas instantáneas de combate o escape. El troncoencéfalo representa un puente las porciones inferiores del Sistema Nervioso Central con las estructuras cerebrales superiores. Más específicamente conecta la médula espinal y el cerebelo con el encéfalo, el tálamo y el hipotálamo. Adicionalmente el troncoencéfalo posee una región que apoya la médula en regular la respiración.

11.2.4 El sistema límbico

El sistema límbico es un término colectivo para estructuras que controlan las emociones y la memoria. El sistema límbico se define en base a su funcionamiento y no en base a su localización física, incluyendo muchas partes del cerebro interconectadas.

En resumen, el sistema límbico es el cerebro de las emociones, mientras que los lóbulos frontales del encéfalo es el cerebro lógico. El sistema límbico es la base para emociones como la ira, el dolor, el miedo, la tristeza, la alegría y el placer sexual.

Las emociones son importantes debido a que son un factor motivante que incrementa las posibilidades de supervivencia cuando están conectadas a conductas que mejoran la aptitud darwiniana. El miedo por ejemplo sirve para que el cuerpo se prepare para el combate o el escape contra fenómenos ambientales potencialmente fatales.

Las conexiones entre el encéfalo y el sistema límbico permiten conectar emociones a los pensamientos. Esto le permite al cerebro sentirse emocionado ante posibilidades futuras y por lo tanto estimula la planeación lógica para recibir estímulos placenteros. Pero esta conexión  no es equitativa, sin el adecuado entrenamiento el cerebro emocional puede fácilmente subyugar al cerebro lógico provocando comportamientos que pueden ser poco pertinentes. El sistema límbico está compuesto por el hipotálamo, la médula oblongata, neuronas del sistema nervioso periférico del canal gastrointestinal entre otras. Conectado con las emociones se encuentran las memorias, de hecho las memorias generalmente requieren de una emoción para ser recordadas con mayor fuerza, mientras que otros recuerdos se pierden de forma rápida.

Esta sensación intuitiva se corresponde con la clasificación de la memoria, ya sea a corto plazo o a largo plazo. La memoria a corto plazo solo puede mantener pequeñas cantidades de información por unos pocos segundos o minutos. La memoria a largo plazo puede almacenar aparentemente cantidades ilimitadas de información por horas, días o años. Aparentemente la memoria a largo plazo se relaciona con la actividad social ya que se requieren emociones conectadas a los recuerdos para que estos se consoliden con mayor fuerza.

No todos los recuerdos a corto plazo son almacenados en la memoria a largo plazo, pero cuando esto sucede el hipocampo juega un rol esencial así como la amígdala. De hecho la amígdala también está conectada a diferentes órganos de los sentidos como el olfato, de forma tal que los olores “o sabores complejos” pueden desencadenar recuerdos vinculados a emociones fuertes.

11.2.5 Sistema de activación reticular

El sistema de activación reticular es una extensa red neuronal que corre desde la médula hasta la corteza cerebral, y funciona como un filtro de la información proveniente de los órganos de los sentidos.

Nuestro cerebro se encuentra constantemente inundado con información sensorial, esta información puede sobrecargar al cerebro si no se hace un filtro de la información relevante del ruido ambiental. Evidentemente al ser un sistema holista tiende a pasar por alto muchas cosas que parecen ruido pero que son importantes, haciendo al cerebro muy vulnerable a los juegos mentales. El sistema de activación reticular es quien mantiene alerta a la corteza creando el estado de vigilia, a menos que se encuentre inhibido por otras regiones cerebrales. La vigilia o estado de conciencia estándar solo ocurre cuando el sistema de activación reticular se encuentra activo, de lo contrario el estado de conciencia está alterado como en el sueño. La conexión entre los estímulos sensoriales y la actividad del sistema de activación reticular explica porque es difícil conciliar el sueño en un ambiente con muchos estímulos sensoriales como una terminal aérea con mucha luz, ruido y olores.

Referencias generales: (Bear et al., 2006, 2007; Belk & Maier, 2013; Blumenfeld, 2011; Brusca et al., 2003; Cleveland et al., 2013; Duane, 2014; Goodenough & McGuire, 2012; Hoefnagels, 2015; Kandel et al., 2000; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Shepherd, 1994; Simon et al., 2013; Snell, 2010; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Waxman, 2013; Wayne, 2009)

11.3 La médula espinal

El segundo componente de importancia para el sistema nervioso central y al mismo tiempo uno de los más antiguos es la médula espinal. La médula es un tubo de tejido neuronal trenzado que discurre de forma continua con la médula de las vértebras a lo largo de la columna vertebral. En los humanos en promedio se extiende por unos 45 centímetros.

El diámetro de este tubo trenzado es en promedio del de un dedo meñique, aunque se hace un poco más gruesa en dos regiones: justo por debajo del cuello y al final debido a la aglomeración de una gran cantidad de bifurcaciones hacia las extremidades superiores e inferiores. Al interior de las vértebras la médula se encuentra protegida por las meninges, y por lo tanto se encuentra aislada del ambiente general del cuerpo como si se tratara de una bolsa hermética y resistente llena del fluido cerebroespinal.

Los nervios principales se bifurcan en pares, siendo la primera etapa del sistema nervioso periférico. La médula espinal tiene dos funcionas primordiales: (1) transmisión de señales entre el cerebro y los receptores neuronales en todo el cuerpo en ambas direcciones y (2) centro reflejo que crea efectos somáticos de forma independiente al cerebro. La transmisión de las señales es realizada principalmente por la materia blanca de la médula que se encuentra hacia el centro de la masa neuronal. Recordamos que su color blanco se debe a la mielina que recubre los axones para que los potenciales de acción se transmitan a mayor velocidad.

La médula también posee materia gris, estas neuronas poco mielinizados son capaces de tomar decisiones de forma independiente al cerebro recortando tiempo entre el estímulo y la respuesta, este circuito independiente es importante cuando el cuerpo debe responder a estímulos peligrosos que solo dejan fracciones de segundo para tomar una decisión sensata.

Referencias generales: (Bear et al., 2006, 2007; Belk & Maier, 2013; Blumenfeld, 2011; Brusca et al., 2003; Cleveland et al., 2013; Duane, 2014; Goodenough & McGuire, 2012; Hoefnagels, 2015; Kandel et al., 2000; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Shepherd, 1994; Simon et al., 2013; Snell, 2010; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Waxman, 2013; Wayne, 2009)


11.4 El sistema nervioso periférico

El sistema nervioso periférico consiste en los nervios que se proyectan fuera de la médula y sus subdicvisiones, así como los nervios craneales. El cuerpo posee 31 pares de nervios espinales, cada uno de los cuales se origina en la médula espinal y controla una región específica del cuerpo. Cada miembro de la pareja controla a uno de los lados del cuerpo.


 Los lugares donde los nervios se fusionan se denominan ganglios, son puntos sinápticos entre dendritas y cuerpos de neuronas que unifican las señales actuando como microcerebros.

Todos los nervios espinales poseen fibras nerviosas motoras y sensoriales. Los nervios no están compuestos únicamente por axones, poseen neuronas completas, pero su organización tiene una serie de patrones. Los cuerpos celulares de las neuronas sensoriales se ubican en regiones entretejidas del sistema nervioso denominadas ganglios, al igual que ocurre en los artrópodos, cada segmento nervioso posee una pareja de ganglios que se alimentan de nervios de la médula denominados raíces dorsales, las raíces se trenzan en los ganglios y de estos emergen los dos nervios principales a cada lado de un segmento.

Por otra parte los cuerpos de las neuronas de los nervios motores se ubican generalmente al interior de la médula espinal al interior de la materia gris. Ambos nervios emergen como una pareja en cada lado de la columna siendo denominados par dorsal y par ventral. En ese sentido los nervios espinales salen como tétradas, sin embargo poco después se fusionan en el ganglio sensorial, y desde allí vuelven a separarse, por lo que hay una clara diferenciación entre el sistema nervioso periférico motor y el sistema nervioso periférico sensorial.

Existen 12 pares de nervios craneales que emergen directamente del cerebro y controlan las estructuras de la cabeza y ciertas partes del cuerpo incluyendo el corazón y el diafragma. Algunos nervios craneales portan únicamente fibras sensoriales otros llevan únicamente fibras motoras y otras portan ambas mezcladas.

El sistema nervioso periférico se divide en el sistema nervioso autónomo y el sistema nervioso somático. El sistema nervioso somático lleva mensajes sensoriales desde los órganos de los sentidos distribuidos en todo el cuerpo, como la vista el sonido o el tacto. El sistema nervioso somático también controla nuestros movimientos voluntarios, que nos permite movernos e interactuar con nuestro medio ambiente. El sistema nervioso autónomo se encarga de vigilar la homeostasis del cuerpo. Estos nervios tienen control sobre las glándulas del sistema endocrino en caso de que no exista un neurotransmisor con función endocrina liberado desde el cerebro, también regulan la contracción de los músculos de tipo liso de los órganos internos. De este modo el sistema nervioso autónomo ejerce control sobre los órganos, ajustando su funcionamiento para mantener el equilibrio dinámico interno.

El sistema nervioso somático transmite la información sensorial al sistema nervioso autónomo, lo cual crea arcos de decisión reflejos u autónomos al cerebro, esto acelera la toma de decisiones corporales para mantener la homeostasis. El sistema nervioso autónomo posee una subdivisión, el llamado simpático y el parasimpático. El sistema nervioso simpático controla la respuesta de combate o escape transmitida desde el cerebro, su control es potente ya que pone a los órganos a trabajar al máximo por el bien de la supervivencia, pero sus efectos a largo plazo puede dañarlos. En oposición el parasimpático regula las actividades regulares del cuerpo, distribuyendo y ahorrando la energía para las funciones cotidianas y repetitivas. Los nervios del sistema nervioso autónomo simpático y el parasimpático envían sus fibras a todos los órganos del cuerpo, con funciones antagonistas, mientras uno está activo el otro se inactiva. Esto se logra mediante diferentes tipos de neurotransmisores, siendo los más famosos la epinefrina y norepinefrina, estimulantes del sistema nervioso simpático.

El sistema nervioso parasimpático emplea la acetilcolina “igual que el sistema nervioso somático”. El sistema nervioso simpático actúa como un todo unificado, por lo que sus efectos se manifiestan rápido y al mismo tiempo, justo lo que se requiere para responder ante problemas de emergencia. Los estímulos permiten un aumento del poder neuromuscular y del metabolismo anaeróbico esencial para una mayor potencia muscular que proporciona picos de fuerza y picos de velocidad propios de la respuesta de Combate o Escape. En contraposición se inhiben los órganos con efectos a largo plazo “que completan su funcionamiento en horas” como el sistema gastrointestinal. El sistema parasimpático ocurre de forma independiente. Esto se debe a los ganglios. Los ganglios funcionan como microcerebros donde los somas neuronales parecen comunicarse entre sí, sincronizando la información de las dendritas. En el sistema simpático existen ganglios maestros centrales que unifican la respuesta, mientras que los ganglios del parasimpático no están centralizados y se ubican de forma más cercana a los órganos que controlan.

Referencias generales: (Bear et al., 2006, 2007; Belk & Maier, 2013; Blumenfeld, 2011; Brusca et al., 2003; Cleveland et al., 2013; Duane, 2014; Goodenough & McGuire, 2012; Hoefnagels, 2015; Kandel et al., 2000; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Shepherd, 1994; Simon et al., 2013; Snell, 2010; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Waxman, 2013; Wayne, 2009)

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