Sistema nervioso - IES Gabriela Mistral

Regulación y coordinación en animales
Sistemas de coordinación
Permiten reaccionar ante
una variación del medio
con
una
respuesta
adaptativa.
– Sistema nervioso: Regula
las funciones que exigen
respuestas rápidas y poco
duraderas.
– Sistema
endocrino:
respuestas de acción lenta
y continuada.
El sistema nervioso: regulación y
coordinación
Conjunto de órganos que:
– Reciben
– Integran
– Transmiten
La información procedente
del exterior y del medio
interno.
Coordinan y controlan las
respuestas del organismo a
estas informaciones.
Estructura sistema nervioso
El impulso nervioso
El impulso nervioso son una serie de cambios electro-químicos en la
membrana plasmática que separa a la célula de su medio y que permiten
la transmisión de la información.
Potencial de reposo
Entre la superficie interna y externa de la célula existe una diferencia de
potencial de -70 mV, que se genera por la diferente distribución de iones
entre el interior y el exterior:
– En el interior predominan los iones negativos.
– En el exterior predominan los iones positivos (Na+).
Mantener este equilibrio requiere un consumo de energía.
Potencial de acción
El estímulo provoca un cambio en la permeabilidad de la membrana,
permitiendo la apertura de canales iónicos:
• Los iones Na+ entran en le interior.
• Los iones K+ salen al exterior.
Se produce: primero la despolarización y después la inversión de la polaridad
que pasa de -70 mV a +30 mV que constituye el potencial de acción.
Potencia de acción
Repolarización
• La despolarización se transmite a lo largo de la
membrana.
• La acción de la bomba Na+/K+ restituye el equilibrio
Características de la transmisión
Umbral de excitabilidad:
Intensidad
mínima
necesaria
del
impulso
nervioso para que este se
genere.
Periodo refractario: Tiempo
que tarda la neurona en
recobrar la polaridad.
Sinapsis
Sinapsis
• Zona presináptica: Axón
de la neurona por la que
se
transmite
la
información.
• Hendidura
sináptica:
Espacio entre las dos
neuronas. Lugar donde se
vierten
los
neurotransmisores
(acetilcolina, serotonina,
dopamina, endorfinas)
• Zona postsináptica: Zona
de la segunda neurona
que recibe la información.
Tipos de sinápsis
Sinápsis química
• La señal eléctrica en la
neurona
presináptica,
determina la liberación de
neurotransmisores en la
hendidura sináptica.
• Los
neurotransmisores
varían la permeabilidad de
la membrana postsináptica.
• El trasiego de iones genera
una señal eléctrica en la
postsináptica.
Sinápsis eléctrica
• Espacio entre neuronas
mínimo.
• El impulso de la neurona
presináptica, se transmite
directamente
a
la
postsináptica.
• No
participan
neurotransmisores.
Tipos de sinápsis
Transmisión neurona-efector
Los neurotransmisores actúan sobre el músculo o glándula que
responden con una contracción (músculo) o produciendo una
sustancia (glándula)
Evolución de los sistemas nerviosos
•
•
•
•
Se polariza, dirigiendo la información en un único sentido.
Aumenta el diámetro de las fibras, con lo que aumenta la velocidad de
transmisión.
Aumenta el número de células nerviosas.
Proceso de cefalización.
Sistema nervioso de invertebrados
Celentéreos-Cnidarios: Plexo
nervioso
Platelmintos: Gánglios anteriores
y doble cordón nervioso
Sistema nervioso de invertebrados
•
•
•
•
Anélidos: Escalera de
cuerda.
Un par de ganglios en
cada segmentos.
Cadenas ganglionares en
posición ventral.
El collar periesofágico se
forma cuando las cadenas
rodean la faringe.
Los
ganglios
cerebroideos, en posición
dorsal.
Sistema nervioso de invertebrados
Sistema nervioso de artrópodos
Continua la concentración de ganglios en la región cefálica. En
el caso de artrópodos la estructura que se forma se considera
un cerebro ya que permite una conducta compleja
Sistema nervioso de equinodermos
Posee un anillo periesofágico que rodea la faringe,
del que parten los cordones nerviosos radiales
Sistema nervioso de vertebrados
Sistema nervioso vertebrados
Encéfalo
Prosencéfalo
Telencéfalo
• Parte más anterior con:
– Par de lóbulos olfatorios: se van
reduciendo en la evolución.
– Cerebro: En aves y mamíferos se
ensancha mucho y se divide en los
hemisferios cerebrales.
• En humanos: El cerebro los
hemisferios cerebrales cubren el
resto del encéfalo y se expanden
con las circunvoluciones y las
cisuras. Ambos hemisferios se
conectan por el cuerpo calloso
• Función: centraliza la información
sensorial, la actividad motora, la
memoria y la inteligencia
•
•
•
Diencéfalo
Epitálamo: con la glándula pineal
(fotorreceptora, en peces, anfibios
y reptiles)
Tálamo: Zona de paso de la
información e interpretación de
estímulos sensitivos que van hacia
el cerebro.
Hipotálamo:
Regula
diversas
funciones internas: sed, equilibrio
hídrico, hambre, saciedad, impulsos
sexuales, ritmos biológicos, y
diversos estados emocionales.
El eje hipotálamo-hipófisis
controla la liberación de hormonas
Prosencéfalo
Mesencéfalo
•
•
Vertebrados inferiores:
Centro integrador más importante con los lóbulos ópticos.
Mamíferos: esta zona pierde relevancia; en posición dorsal aparecen los
tubérculos cuadrigéminos, a los que llegan las terminaciones ópticas y auditivas
que hacen sinápsis hacia la corteza cerebral.
Rombencéfalo
Mielencéfalo – Bulbo raquídeo
Metencéfalo
Control del equilibrio y los reflejos
posturales y coordinación nerviosa.
• En aves y mamíferos sufre gran
desarrollo y constituye el
cerebelo,
que
permite
la
precisión de movimientos
Controla muchas actividades
automáticas de las vísceras:
latido cardiaco, tos, ritmo
respiratorio,
deglución,
diámetro
de
los
vasos
sanguíneos.
• Se produce el cruce de las
vías procedentes de la
médula espinal.
Médula espinal
• Desde la base del encéfalo hasta la segunda vértebra lumbar.
• Funciones:
– Transmitir los impulsos hacia los centros superiores o desde ellos.
– Controlar las actividades reflejas.
Médula espinal
• Sustancia gris: Cuerpos neuronales.
• Sustancia blanca: Axones neuronales: conducen las corrientes sensitivas
hacia el encéfalo (ascendentes) y corrientes motoras (descendentes).
• Astas anteriores-ventrales: salen las fibras motoras.
• Astas posteriores-dorsales: entran las fibras sensitivas.
Sistema nervioso periférico
Conecta todos los receptores y efectores
del organismo con los centros nerviosos.
• Vía aferente: Neuronas que transmiten
información desde los receptores al SNC.
• Vía eferente: Neuronas que transmiten
información desde el SNC a los efectores.
Se clasifica en:
• Sistema somático: Nervios craneales y
raquídeos, inervan músculos de control
voluntario.
• Sistema nervioso autónomo: Regula
actividades involuntarias.
Sistema somático: nervios craneales y
raquídeos
Nervios craneales:
• entran y salen del encéfalo.
• Pueden ser somáticos, sensoriales o de ambos tipos.
• Los cuerpos celulares están dentro del encéfalo y
médula y los axones mielínicos llegan hasta los
músculos.
Nervios raquídeos o espinales:
• Salen de la médula por los espacios intervertebrales,
• Se forman al juntarse las raíces dorsales y ventrales:
son todos mixtos.
Sistema nervioso autónomo
Formado por fibras motoras que tienen
su origen en SNC.
Hacen sinápsis en un ganglio con la
neurona que inerva el órgano efector.
Se pueden distinguir:
• Centros nerviosos: hipotálamo, bulbo
raquídeo y médula.
• Fibras motoras: envían el impulso
hacia los efectores.
• Efectores:
músculo
cardiaco,
musculatura lisa, glándulas.
• Receptores: Reciben información.
• Fibras sensitivas: Envían información
hacia los centros nerviosos.
Sistema nervioso autónomo-visceral
Diferencias funcionales
simpático/parasimpático
Integración nerviosa
Desde los receptores
llegan mensajes en forma
de impulsos nerviosos
que son procesados por
los centros nerviosos,
desde aquí salen impulsos
nerviosos
hacia
los
órganos efectores.
Arco reflejo
Tipos de arcos reflejos
• Monosináptico: Receptor-neurona sensitiva- (en médula se
produce la sinápsis)-neurona motora-órgano efector.
• Polisináptico: Receptor-neurona sensitiva- neurona de
asociación-neurona motora-órgano efector.
Los actos reflejos pueden ser:
• Innatos: congénitos e involuntarios.
• Adquiridos: requieren un proceso de experimentación y
prueba.
La coordinación del sistema nervioso requiere la integración de
los distintos elementos del sistema nervioso.
Funciones de los elementos del SN
• Médula: conducción de información y centro de arcos reflejos
• Bulbo raquídeo: Conductor entre médula y centros
superiores, además controla reflejos: ritmo respiratorio,
cardiaco, presión sanguínea, masticación…
• Cerebelo: coordina el tono muscular (suavidad de
movimientos), postura y equilibrio.
• Tálamo: procesa información sensitiva y valora estas
sensaciones, envía impulsos a la corteza cerebral.
• Hipotálamo: con núcleos nerviosos que controlan la vida
vegetativa (temperatura, hambre, sed) y controla es sistema
hormonal a través de la hipófisis.
Cerebro
• Centro de asociación, se procesa la información y se elabora una respuesta.
• La información obtenida se almacena (memoria) permite modificar la
conducta en función de la experiencia.
• Centro de las funciones superiores: inteligencia, memoria y voluntad.
• En la corteza cerebral se distinguen áreas motoras y sensitivas.
Área motora cerebral
Primaria:
• Parten las órdenes para los
movimientos voluntarios.
• Delante de la cisura de Rolando.
• Están proyectadas las distintas
partes del cuerpo, en posición
invertidas y tamaño en relación
a su complejidad.
Secundaria:
• Área difusa con la información
de los movimientos aprendidos
Área sensitiva
Primaria:
• Terminan las vías procedentes
de los receptores sensoriales .
• Situada tras la cisura de
Rolando.
• Mantiene las proyecciones de
las distintas partes del
cuerpo.
Secundaria:
• Almacena las sensaciones
recibidas.
Receptores
Células especializadas en captar
determinados
impulsos
y
transformarlos en corrientes
nerviosas.
• Específicos: cada receptor aprecia
un estímulo.
• Intervalo: El estímulo debe actuar
con un tiempo y una intensidad
determinada.
• Adaptación: ciertos receptores
dejan de transmitir la información
si el estímulo persiste.
Tipos de receptores
• Según su origen:
– Epitelial, conectan con células nerviosas.
– Neuronal, las terminaciones dendríticas actúan como receptores.
• Según su localización:
– Exterorreceptores: informan del exterior
– Interorreceptores: informan del interior del organismo.
• Propiorreceptores: en músculos,tendones y articulaciones.
• Viscerorreceptores: informan de la actividad visceral.
• Según el estímulo: quimiorreceptores, mecanorreceptores, fotorreceptores…
Efectores
•
•
•
•
•
•
•
Son los músculos que provocan
movimientos.
Junto con el esqueleto constituyen
el aparato locomotor.
Se
producen
uniones
neuromusculares,
los
axones
descargan neurotransmisores que
provocan la contracción muscular.
La contracción requiere Ca2+, y
energía.
En
general
participan
dos
músculos: flexor y extensor.
También
músculos
lisos,
movimientos peristálticos.
Músculos en todas direcciones
(lengua)