El sistema nervioso es un conjunto de células especializadas en la conducción de señales eléctricas, está formado por neuronas y células gliales. Las neuronas reciben, procesan y transmiten la información que de esta forma puede viajar de un lugar a otro del organismo. La mayor parte de los animales pluricelulares tienen sistemas nerviosos con funciones básicas similares, aunque con un grado de complejidad muy variable. Únicamente carecen de él los animales que no tienen tejidos y órganos bien diferenciados, como los poríferos (esponjas), placozoos y mesozoos.
El sistema nervioso capta estímulos del entorno (estímulos externos), o señales del mismo organismo (estímulos internos), procesa la información y genera respuestas diferentes según la situación. A modo de ejemplo podemos considerar un animal que a través de las células sensibles a la luz de la retina capta la proximidad de otro ser vivo. Esta información es transmitida mediante el nervio óptico al cerebro que la procesa y emite una señal nerviosa que a través de los nervios motores provoca la contracción de ciertos músculos con el objetivo de desplazarse en dirección contraria al peligro.
Divisiones del sistema nervioso miniaturadeimagen|Diagrama explicativo del recorrido aferente y eferente. Para su estudio desde el punto de vista anatómico el sistema nervioso se ha dividido en central y periférico. El sistema nervioso central corresponde al encéfalo y la médula espinal, mientras que el sistema nervioso periférico comprende el conjunto de nervios que conectan el sistema nervioso central con el resto del organismo. Dentro del sistema nervioso periférico se diferencia un sistema nervioso sensitivo o aferente, encargado de incorporar la información desde los receptores, y un sistema motor o eferente, que lleva la información de salida hacia los efectores. Desde el punto de vista funcional se distingue entre somático y autónomo. El sistema nervioso somático está formado por el conjunto de neuronas que hacen posible las acciones voluntarias, mientras que el sistema nervioso autónomo o vegetativo es el encargado de realizar funciones que son controladas de forma involuntaria, dentro de este último se incluyen el sistema nervioso simpático, el parasimpático y el sistema nervioso entérico que se encuentra únicamente en la pared del tubo digestivo.
Arco reflejo
Se llama reflejo al proceso por el cual se produce una respuesta involuntaria, fácilmente predecible, frente a un estímulo determinado. La estructura neuronal que da soporte a un reflejo se llama arco reflejo. En el arco reflejo se establecen cinco componentes: el receptor, la vía aferente encargada de incorporar la información desde los receptores, el centro reflejo de integración, la vía eferente que lleva la información de salida y el órgano efector que puede ser un músculo en los reflejos motores o una glándula en los reflejos secretores. Muchos de los reflejos son movimientos no voluntarios de una parte del cuerpo en respuesta a un estímulo. En los vertebrados los reflejos son producidos en general mediante circuitos nerviosos mediados por neuronas situadas en la médula espinal, sin intervención del encéfalo.
Células Las neuronas son las células que constituyen la unidad fundamental básica del sistema nervioso, se encuentran conectadas entre sí de manera compleja y tienen la propiedad de generar, propagar, codificar y conducir señales por medio de gradientes electroquímicos a nivel de membrana axonal y de neurotransmisores a nivel de sinapsis y receptores. Los tejidos de sostén o mantenimiento están formado por las células gliales (neuroglia) y un sistema vascular especializado.
Neuronas
miniaturadeimagen|Diagrama básico de una neurona La neurona al igual que todas las células, dispone de un citoplasma en el que existe un núcleo y diversos orgánulos como las mitocondrias y el aparato de Golgi. Su particularidad está en que del cuerpo celular arrancan diversas prolongaciones ramificadas que se llaman dendritas y otra única que recibe el nombre de axón. Las dendritas reciben la señal nerviosa en dirección al cuerpo celular, mientras que el axón la emite desde el cuerpo celular a otra neurona o una célula muscular. El axón puede dividirse en miles de ramas, cada una de las cuales lleva a la información a una célula diferente. La estructura básica del sistema nervioso está formada por redes de neuronas interconectadas por sus dendritas y axones. La zona de conexión entre dos neuronas recibe el nombre de sinapsis.
Clasificación morfológica miniatura|1. Neurona unipolar2. Neurona bipolar3. Neurona multipolar4. Neurona seudounipolar Se clasifican en cuatro tipos: Unipolares son células con una sola proyección que parte del soma, son raras en los vertebrados. Bipolares, con dos proyecciones que salen del soma, en los humanos se encuentran en el epitelio olfativo y ganglios vestibular y coclear. Multipolares son neuronas con múltiples proyecciones dendríticas y una sola proyección axonal, son características de las neuronas motoras. Seudounipolares, con una sola proyección pero que se subdivide posteriormente en una rama periférica y otra central, son características en la mayor parte de células de los ganglios sensitivos humanos.
Clasificación fisiológica
Las neuronas se clasifican también en tres grupos generales según su función: Sensitivas o aferentes, localizadas normalmente en el sistema nervioso periférico, están encargadas de la recepción de muy diversos tipos de estímulos tanto internos como externos. Esta adquisición de señales queda a cargo de una amplia variedad de receptores: Nocicepción: Terminaciones libres encargadas de recoger la información de daño tisular. Termorreceptores: Sensibles a la temperatura. Fotorreceptores: Son sensibles a la luz, se encuentran localizados en los ojos. Quimiorreceptores: Son los que captan sustancias químicas como el gusto (líquidos-sólidos) y olfato (gaseosos). Mecanorreceptores: Son sensibles al roce, presión, sonido y la gravedad. Incluyen las células responsables del sentido del tacto, audición y línea lateral de los peces. Propioceptores: Son receptores internos situados en los husos musculares y terminaciones nerviosas que se encargan de recoger información sobre la posición de los músculos y tendones. Motoras o eferentes: localizadas normalmente en el sistema nervioso central se encargan de enviar las señales de mando enviándolas a otras neuronas, músculos o glándulas. Interneuronas: localizadas normalmente dentro del sistema nervioso central se encargan de crear conexiones o redes entre los distintos tipos de neuronas.
Impulsos nerviosos Las neuronas se pueden comunicar entre sí gracias a impulsos eléctricos que circulan a través de sus prolongaciones. El impulso se denomina potencial de acción y es unidireccional desde el cuerpo celular al axón. En estado de reposo existe una diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la neurona ya que ambos espacios están separados por la membrana celular, a dicha diferencia de potencial se la denomina potencial de membrana en reposo.
Cuando se genera un potencial de acción o impulso nervioso, se producen dos cosas consecutivas que afectan a la membrana celular, alteran su permeabilidad a los iones Na+ y K+ y modifican el potencial de membrana en reposo. En primer lugar se abren los canales que facilitan la entrada de Na+ a la célula (despolarización), posteriormente se abren los canales de la membrana que hacen posible la salida de K+ de la célula (repolarización). El potencial de acción así generado se transmite unidireccionalmente a través del axón hasta alcanzar la siguiente conexión (sinapsis).
320px|miniaturadeimagen|centro|Impulso nervioso neuronal unidireccional por el cambio de potencial trasmembrana
Sinapsis
miniaturadeimagen|Esquema con los principales elementos en una sinapsis química. miniaturadeimagen|Esquema del funcionamiento de una sinapsis1. Amarillo: Moléculas de sodio2. Rojo: Moléculas de potasio3. Verde: Vesículas de neurotransmisores Se llama sinapsis a la comunicación funcional que se establece entre dos neuronas o entre una neurona y una célula muscular, mediante la sinapsis el impulso nervioso puede circular a través de varias neuronas enlazadas. La neurona de la que parte el impulso se llama presináptica y la que lo recibe se denomina postsináptica. Entre ambas existe un espacio que recibe el nombre de espacio sináptico, el cual separa las membranas de las dos células aledañas. Pueden distinguirse dos tipos de sinapsis: Sinapsis químicas. Este tipo de sinapsis son predominantes en los animales vertebrados, el extremo presináptico está cargado de vesículas que contienen sustancias químicas llamadas neurotransmisores. Para que un impulso nervioso se transmita, la primera neurona debe liberar el neurotransmisor al espacio sináptico. La segunda neurona capta el neurotransmisor mediante receptores específicos que una vez activados generan un nuevo potencial de acción. Sinapsis eléctricas. En este tipo de sinapsis no existen neurotransmisores, el impulso nervioso pasa directamente de la neurona presináptica a la postsináptica.
Neurotransmisores
Un neurotransmisor es una sustancia química producida por las neuronas que se libera al espacio sináptico de una sinapsis química por la acción de un impulso nervioso o potencial de acción. Interacciona con un receptor específico en la neurona postsináptica donde produce una determinada respuesta que puede ser excitatoria o inhibitoria. Los neurotransmisores son un aspecto fundamental en la transmisión del impulso nervioso y resultan de gran interés en farmacología, pues muchos de los medicamentos que tienen alguna acción sobre el sistema nervioso actúan sobre ellos.
Existen diferentes sustancias que actúan como neurotransmisores, algunas de las más importantes son las siguientes: GABA, acrónimo de ácido gamma-aminobutírico. Serotonina, también llamada 5-hidroxitriptamina. Acetilcolina. Dopamina. Noradrenalina. Endorfina.
Células gliales
miniaturadeimagen|Representación de una neurona y una célula glial (astrocito) Las células gliales (conocidas también genéricamente como glía o neuroglía) son células del sistema nervioso que desempeñan, de forma principal, la función de soporte y protección de las neuronas. En los humanos se clasifican según su localización o por su morfología y función. Las diversas células de la neuroglía constituyen más de la mitad del volumen del sistema nervioso de los vertebrados. Las neuronas no pueden funcionar en ausencia de las células gliales.
Clasificación topográfica Según su ubicación dentro del sistema nervioso ya sea central o periférico, las células gliales se clasifican en dos grandes grupos: Las células que constituyen la glía central son los astrocitos, oligodendrocitos, células ependimarias y las células de la microglía, suelen encontrarse en el cerebro, cerebelo, tronco cerebral y médula espinal. Las células que constituyen la glía periférica son las células de Schwann, células capsulares y células de Müller. Normalmente se encuentran a lo largo de todo el sistema nervioso periférico.
Clasificación morfo-funcional Por su morfología o función, entre las células gliales se distinguen las células macrogliales (astrocitos, oligodendrocitos), las células microgliales (entre el 10 y el 15% de la glía) y las células ependimarias.
Sistema nervioso humano
Pesa alrededor de 2 kilogramos y anatómicamente puede dividirse en dos partes bien diferenciadas para facilitar su estudio: el sistema nervioso central que está compuesto por el encéfalo y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico que incluye todos los nervios periféricos, tanto los nervios motores como los nervios sensitivos.
Desarrollo embrionario