5. SISTEMA NERVIOSO EN VERTEBRADOS

Anatómicamente se divide en : Sistema Nervioso Central (SNC) y Sistema Nervioso Periférico (SNP)

5.1 SISTEMA NERVIOSO CENTRAL:

El sistema nervioso central está formado por: Encéfalo y médula espinal.

Ambos se encuentran protegidos por los huesos del craneo y la columna vertebral., respectivamente, y además por 3 membranas de tejido conjuntivo, llamadas meninges: 

• Piamadre: Capa más interna, en contacto con el encéfalo y la medula espinal.
• Aracnoides: Capa media. Entre la piamadre y el aracnoides circula el líquido cefalorraquídeo.
• Duramadre: Capa más externa, en contacto con el hueso.

Las bases genéticas de la meningitis:
http://www.juntadeandalucia.es/salud/sites/csalud/contenidos/Noticias/2010/09/dia07/Noticia13137?perfil=ciud&desplegar=&idioma=es&tema=/temas_es/&contenido=/sites/csalud/contenidos/Noticias/2010/09/dia07/Noticia13137


En el sistema nervioso central se distinguen:

• Sustancia gris: Formada por agrupaciones de cuerpos celulares: En la superficie de los hemisferios cerebrales y la zona interna de la médula.
• Sustancia blanca: Formada por agrupaciones de axones mielinizados: En la zona interna de los hemisferios cerebrales y la parte externa de la médula.

 

ENCÉFALO

MÉDULA ESPINAL

a) ENCÉFALO:




Situado en el interior del cráneo, está formado por:

1. Telencéfalo o cerebro: Es la parte más voluminosa del encéfalo. Lo constituyen dos hemisferios cerebrales, separados por la cisura interhemisférica. Entre ambos hemisférios se encuentra el cuerpo calloso que los conecta y coordina sus funciones.  La parte externa es la corteza cerebral, formada por sustancia gris.

En la especie humana está muy replegada, formando las circunvolaciones cerebrales.

Percibe las sensaciones, las hace conscientes y elabora respuestas voluntarias. Funciones intelectuales (voluntad, inteligencia, memoria, aprendizaje, etc).

Encéfalo humano

Encéfalo de ratón

¿ Se puede vivir con la mitad del cerebro?:
http://www.muyinteresante.es/ise-puede-vivir-con-la-mitad-del-cerebro


 2. Diencéfalo:  Se encuentra entre los 2 hemisferios cerebrales. Formado por:
Tálamo: Analiza y trnasmite la información sensorial de los organos de los sentidos hacia la corteza cerebral. Si esta sufriera algún daño no podríamos recibir estímulos, por este motivo está en el centro de nuestro encéfalo.
Hipotálamo: Es una glándula endocrina y regula el funcionamiento del sistema nervioso autónomo: Hambre, temperatura corporal,sueño, sed, etc.

Tálamo en color rojo

¿Por qué entra sueño después de comer?
http://origin-www.muyinteresante.es/ipor-que-entra-sueno-despues-de-comer

 3. Mesencéfalo: Situado entre el diencéfalo y el mielencéfalo. Formado por los tubérculos cuadrigéminos: Gobiernan el reflejo pupilar, conducen las impresiones visuales y auditivas. Una lesión en dichos tubérculos produce la pérdida de la vista o la audición.

4. Mielencéfalo o bulbo raquídeo: Tiene forma de cono truncado, y se continua con la médula espinal.

El bulbo raquídeo gobierna importantísimas funciones de la vida vegetativa, como los movimientos del corazón y los movimientos respiratorios. Esto explica la razón de la muerte instantánea de los animales cuando se les lesiona el bulbo; por eso son tan peligrosos los golpes en la nuca. 

Bulbo raquídeo humano en 3D

Mal de Ondina (una de las enfermedades más raras que existen):
http://noticias.terra.es/mundo/2009/1008/actualidad/anomalias-extranas-enfermedades-raras.aspx

5. Metencéfalo o  cerebelo: El cerebelo ocupa la parte posterior de la base del cráneo y en su estructura pueden distinguirse los hemisferios cerebelosos.   
El cerebelo es un centro nervioso que controla el equilibrio y la tonicidad muscular. Al controlar la tonicidad muscular, permite la adecuada tensión y relajación de los músculos para mantener la coordinación de nuestro cuerpo, en las distintas posturas que puede adoptar en la actividad o en el reposo.
Por ello, lesiones a nivel del cerebelo no suelen causar parálisis pero sí desordenes relacionados con la ejecución de movimientos precisos y mantenimiento del equilibrio y la postura

ENCÉFALO
Anatomía		Funciones
Telencéfalo (cerebro)	Hemisferios cerebrales (derecho e izquierdo)	Responsable de la cognición, las emociones, la memoria, el aprendizaje, los movimientos voluntarios, interpretación de los estímulos visuales, auditivos, olfatorios , gustativos y táctiles, etc..
	Cisura interhemisférica
	Cuerpo calloso
Diencéfalo	Tálamo	Análisis y transmisión de información sensorial hacia la corteza
	Hipotálamo	Regulación  interna del cuerpo: Equilibrio hídrico (sed), sueño,  apetito, temperatura corporal, etc
Mesencéfalo	Tubérculos cuadrigéminos	Recepción de fibras nerviosas de los ojos : Reflejo de la pupila e impresiones visuales
Mielencéfalo (bulbo raquídeo)		Regulación del sistema nervioso autónomo: Movimientos cardíacos, respiratorios, vomito, tos, deglución, etc.
Metencéfalo (cerebelo)		Equilibrio y mantenimiento de la postura

b) MÉDULA ESPINAL:


La médula espinal se encuentra situada en el interior de la columna vertebral y protegida por las meninges. Se distinguen dos zonas por su coloración y composición: la sustancia blanca (zona externa) y la sustancia gris (zona interna) y con un orificio interior llamado epéndimo.

La sustancia gris tiene la forma de mariposa que ves en la imagen por estar formada por astas dorsales (alas pequeñas de la mariposa) por donde entran fibras sensitivas, y astas ventrales (alas grandes de la mariposa) de donde salen fibras motoras.

Corte transversal de la médula espinal

Corte transversal de la médula espinal (Imagen real)

Las funciones de la médula espinal consisten en transmitir la información desde la zona sensitiva al encéfalo y de éste a las zonas motoras o glándulas..

También realiza los actos reflejos, que son respuestas motoras rápidas, sin intervención del encéfalo.

5.2 SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO:

El sistema nervioso periférico está constituido por los nervios que entran y salen del sistema nervioso central (nervios craneales y nervios espinales) y los gánglios espinales.

• Nervios craneales: Salen del encéfalo y conectan órganos de la cabeza, parte superior del tronco y diversos organos internos.
• Nervios espinales: Salen de la médula espinal, formados por la raiz dorsal (axones de la neuronas aferentes o sensitivas) y por la raiz ventral (axones de las neuronas motoras o eferentes). Inervan tanto receptores como efectores de diversas partes del cuerpo.
• Ganglios espinales: Formado por los cuerpos celulares de las neuronas sensitivas que integran la raiz dorsal.

En cuanto a su funcionalidad, se pueden distinguir dos compnentes del Sistema Nervioso Periferico: Somático y Periférico.

a) Sistema nervioso somático:
Su función es la inervación de la musculatura esquelética mediante fibras nerviosas que salen del sistema nervioso central.
Está compuesto por vías sensitivas y vías motoras. Diversos estímulos como la temperatura, la presión, el dolor, los relacionados con los sentidos (visión, gusto, olfato, audición) o los que provienen de músculos y tendones (propiocepción) ingresan vía aferente (sensitiva) hasta el sistema nervioso central. 

Esos estímulos dan por resultado una respuesta motora voluntaria y consciente, reflejada en contracciones de la musculatura esquelética.

b)Sistema nervioso autónomo o vegetativo:

Interviene en respuestas automáticas e involuntarias. Es el encargado del mantenimiento de la homeostásis y funcionamiento de los organos.
Los centros de control se localizan en el hipotálamo, el bulboraquídeo y la médula espinal.
Desde el punto de vista funcional, se distinguen 2 componentes que inervan a la vez a los organos, realizando funciones antagónicas.

• Sistema nervioso simpático: Se encarga de activar al organismo en situaciones de alerta. Aumenta el gasto energético del organismo
• Sistema nervioso parasimpático: Se encarga de relajar y recuperar las condiciones normales. Disminuye el gasto energético del organismo.

¿Por qué nos tiembla la voz cuando estamos nerviosos:
http://www.muyinteresante.es/ipor-que-nos-tiembla-la-voz-cuando-estamos-nerviosos

5.3 LA RESPUESTA MOTORA

a) Acto voluntario:

Son aquellos en los que existen voluntariedad, y por tanto son conscientes.
El responsable del acto voluntario en el sistema nervioso somático. En él participan los centros nerviosos de la corteza cerebral.

1. El organo receptor capta el estímulo, que se transmite por una neurona sensitiva, que entra por los nervios espinales o craneales hasta el asta dorsal de la médula espinal.
2. Los cuerpos neuronales de la sustancia gris reciben el estímulo y lo envían hacia el bulbo raquídeo a través de las fibras de la sustancia blanca de la médula.
3. En el bulbo raquídeo hace sinapsis con otra neurona que conecta con la corteza cerebral del hemisferio contrario a donde se ha producido el estímulo.
4. En la corteza cerebral, el estimulo se hace consciente y se elabora una respuesta.
5. Esta respuesta viaja a través de una neurona motora desde el encéfalo hasta la médula por las fibras nerviosas de la sustancia blanca.
6. Aquí, hace sinapsis con el cuerpo de la  neurona motora (sustancia gris) del asta ventral, que manda la respuesta a través de la raíz ventral del nervio espinal, hasta el órgano efector

 

b)Acto voluntario:

Son actos rápidos, en los que no hay voluntariedad y se realizan de manera inconsciente.En el interviene la médula espinal como único organo del sistema nervioso central. El circuito de neuronas que participan en él se denomina arco reflejo.

1. El organo receptor recibe el estímulodel exterior.
2. La neurona sensitiva lleva la información recibida a travñés de los nervios espinales hasta la sustancia gris de la médula espinal.
3. Aquí inerva con una interneurona que transforma la información recibida en una respuesta motora.
4. Esta respuesta viaja por una neurona motora a traves de los nervios espinales.
5. La neurona motora inerva con el organo efector..

Arco reflejo

A6: Sistema nervioso en invertebrados

¿Qué tienen en común los animales invertebrados de simetría bilateral con respecto al sistema nervioso?

Inserta la respuesta como "comentario". (No olvides poner tu nombre) Si tienes problemas para cargar el comentaruio, entrégame la actividad en papel.

Dispones de 5 minutos para realizar la actividad.

6. EFECTOS DE LAS DROGAS SOBRE EL SISTEMA NERVIOSO.

Efectos de las drogas sobre el sistema nervioso

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4. TIPOS DE SISTEMAS NERVIOSOS

Los animales presentan distintos tipos de sistemas nerviosos. Encontramos sistemas tan sencillos  como los de Cnidarios o tan complejos como los de vertebrados. 

4.1 RED DIFUSA:

Presente en los Cnidarios:

Medusa

Pólipo

                                                                           
                                                     
Los Cnidarios poseen células nerviosas situadas en la epidermis. El impulso nervioso se expande en todas direcciones, ya que las células nerviosas forman una malla por todo el cuerpo. El impulso nervioso provoca la contracción de células mioepiteliales. Estas  son un tipo de células de la epidermis que tienen capacidad para contraerse.

4.2 SISTEMA NERVIOSO CORDAL:


Presente en platelmintos y nemátodos: 

Tenia

 Ascaris sobre mucosa intestinal

Se observan dos ganglios en la zona anterior del cuerpo, que son los ganglios cefálicos. Éstos se continúan por cordones nerviosos que inervan todo el cuerpo a lo largo de toda la zona ventral del animal. Existen cordones secundarios que inervan los dos cordones nerviosos principales. El sistema completo da una estructura en forma de escalera.

4.3 SISTEMA NERVIOSO GANGLIONAR:


Es típico de los anélidos, artrópodos y moluscos:

Langosta

Anélidos:

En Anélidos existen dos ganglios cerebroideos unidos. Estos ganglios se continúan por una cadena ganglionar ventral. Entre los ganglios cerebroideos y la cadena de ganglios se encuentra el collar periesofágico que rodea el tubo digestivo por su parte anterior.

Lombriz de tierra

Moluscos :
Los Cefalópodos (calmares, pulpos) presentan el más alto grado de cefalización en el caso de los Moluscos, y puede hablarse de un cerebro con centros de asociaciación que les permite un comportamiento complejo.

Calamar

Artrópodos:


Presentan 3 ganglios cerebrales muy desarrollados, que inervan los ojos, las antenas y las piezas bucales y después continúa una cadena ganglionar ventral muy concentrada, que controla, de forma independiente del cerebro, las partes del cuerpo.




4.4 SISTEMA NERVIOSO ANULAR O RADIAL


Presente en equinodermos, animales que presentan simetría radial:

Estrella de mar

Alrededor del esófago existe un anillo nervioso, llamado collar periesofágico, del que parten 5 nervios radiales.

4.5 SISTEMA NERVIOSO TUBULAR:

El sistema nervioso tubular (en forma de tubo) es característico de Cordados, llegando a su máximo desarrollo en Vertebrados. El sistema está formado por un tubo que se ensancha en la zona anterior del animal, en la cabeza, y continúa a lo largo de la zona dorsal, la espalda, del animal. La zona anterior ensanchada es el encéfalo y la continuación del tubo recibe el nombre de médula espinal. De esta estructura central, sistema nervioso central, parten los nervios, que inervan todo el cuerpo y que forman el sistema nervioso periférico.

Las capacidades que facilita un sistema nervioso tan perfecto como el que poseen los vertebrados hace que sean animales muy versátiles. Ver y mirar con precisión, olfatear y reconocer los olores, oír e, incluso, entender son tareas que suponen la existencia previa de un sistema nervioso complejo.

Leona

Ruiseñor

SN de vertebrado

A5. ¿Qúe proceso representa este dibujo?

1. ¿Qué proceso representa este dibujo?
2. Ponle nombre a los puntos que se señalan:
A, B, C y D.
1, 2, 3, 4 y 5.

Contesta a estas preguntas en tu libreta, después las corregiremos entre tod@s. A continuación inserta como "comentario" las respuestas correctas. (No olvides poner tu nombre). Si tienes problemas para colgar el comentario entregame la actividad en papel.

Dispones de 10 minutos para realizar la actividad.

(Actividad importante!!!!)

3. TRANSMISIÓN NERVIOSA: IMPULSO Y SINAPSIS

La trasmisión nerviosa se produce a través del impulso nervioso que viaja a lo largo de una neurona.
Los impulsos pasan también de una neurona a otra gracias a un mecanismo de comunicación llamado sinapsis nerviosa.

Impulso nervioso

Sinapsis nerviosa

a) IMPULSO NERVIOSO:

El impulso nervioso es un mensajero de naturaleza electroquímica que se propaga desde las dendritas, recorriendo el axón, hacia otra neurona u órgano efector.

1.  En condiciones normales (sin recibir ningún estimulo), la neurona se encuentra en potencial de reposo:

En el exterior de la membrana plasmática existe una carga positiva, debido a la presencia de cationes, y en el interior de la membrana, una carga negativa, debido a la presencia de aniones. El potencial es de -70mV.
Esta situación crea una diferencia de potencial eléctrico que es mantenida por la presencia de una bomba sodio/potasio y por la impermeabilidad de la membrana al sodio:  La bomba Na/K actúa expulsando al exterior 3 cationes Na e introduciendo 2 cationes K, y además los canales iónicos por el que podría entrar el Na estan cerrados.

2.  Cuando la neurona recibe un estímulo, es decir, el impulso nervioso, se produce un cambio en la polaridad, pasando a 120mV,  alcanzándose así, el potencial de acción:

Al recibir el impulso nervioso, los canales de Na, que antes estaban cerrados, se abren, dejando pasar al interior de la neurona gran cantidad de Na, con lo que el interior alcanza un valor electropositivo, respecto del exterior.

3. La propagación del potencial de acción se produce porque los canales de Na contiguos se van abriendo consecutivamente, provocando una onda de despolarización que viaja a lo largo de la neurona, constituyendo el impulso nervioso.

4. Este cambio en la polaridad es muy breve, ya que la neurona vuelve a repolarizarse, pasando al potencial de reposo (-70mV), mediante la apertura de canales de K y su salida al exterior.



Neurona despolarizada:

Neurona repolarizada:

Propagación del impulso nervioso: (fibras amielínicas)

a. Los canales de Na se han abierto en este punto, produciendose el potencial de acción.

b. El impulso nervioso se propaga a lo largo de la neurona por la apertura de canales de Na contiguos. La zona donde se inició la propagación se repolariza por la apertura de canales de K.

c. Continua la propagación a lo largo de la neurona.

d. Finalmente la neurona vuelve al estado de potencial de reposo.






















En el caso de las fibras nerviosas mielíinicas, la transmisión se produce de manera saltatoria:

En los nodos de Ranvier existe una gran cantidad de canales K, y es en este sitio donde puede ocurrir flujo de iones a través de la membrana axonal.  La consecuencia es una conducción saltatoria del potencial de acción ya que la inversión del voltaje inducido a nivel de un nódulo de Ranvier se continúa por propagación pasiva rápida de la corriente por el interior del axón y por el medio extracelular hasta el nódulo siguiente donde produce la inversión del voltaje. La consecuencia de esta estructura es que en los axones mielínicos la conducción del impulso nervioso es más rápida.

a. La transmisión se produce por una onda continua de propagación


b. La transmisión se produce por una propagación saltatoria






Características del impulso nervioso:

1.La transmisión del impulso nervioso sigue la ley del todo o nada: No existen diferentes intensidad de impulso, o se da o no se da, y no varia durante su transmisión.

2. La transmisión es unidireccional, porque  se propaga siempre desde las dendritas o cuerpo neuronal hacia el extremo del axón.



b) SINAPSIS NERVIOSA:

El punto de comunicación entre neuronas se llama sinapsis nerviosa. Se distinguen tres zonas:

• Botón presináptico: Es el final de un axón
• Hendidura sináptica: Hueco existente entre las neuronas implicadas.
• Botón postsináptico: Constituido por la dendrita o cuerpo neuronal de la siguiente neurona

1. Cuando el impulso nervioso llega al extremo del axón (botón presináptico) se desencadena la síntesis de neurotransmisores. 


Algunos tipos de neutrnasmisores:

• Acetilcolina: Se asocia a la contracción muscular.
• Dopamina: Se asocia, entre otros,  al placer, a la motivación, al aprendizaje, al humor, etc.
• Adrenalina y noradrenalina:  Se asocian a estados de alerta o peligro
• Serotonina: Se asocia a la regulación del apetito, del deseo sexual, a la inhibición de la agresividad y el enfado, al sueño, etc.

2.  Los neurotransmisores son almacenados en vesículas. Estas vesículas se adosan a la membrana plasmática y liberan los neurotransmisores a la hendidura sináptica.

3. Los neurotransmisores se unen a receptores específicos en el boton postsinaptica, y provoca la apertura de canales de Na, continuándose la propagación del potencial de acción en esta neurona

4. El neurotransmisor, una vez ha actuado es recapturado hacia el interior del botón presináptico o bien es degradado por acción enzimática.

A2: Coordinación nerviosa y hormonal. Características

Entre todo@s vamos a incluir en una tabla en la pizarra las características de la coordinación nerviosa y hormonal.
Copia la tabla con las soluciones en tu libreta.

(Pregunta importante!!!)

	COORDINACIÓN NERVIOSA	COORDINACIÓN HORMONAL
Tipo de respuesta:
Regulado por:
Se efectua mediante: