Sistemas de Regulación del Organismo

Tanto los animales como los seres humanos poseen dos sistemas de regulación fundamentales: el sistema nervioso y el sistema endocrino.

El Sistema Nervioso

El sistema nervioso se encarga de transmitir señales eléctricas a gran velocidad mediante células especializadas llamadas neuronas. Estos mensajes rápidos controlan el movimiento de determinadas partes del organismo en respuesta a cambios ambientales súbitos.

El Sistema Endocrino

El sistema endocrino, en cambio, actúa por la influencia del sistema nervioso en el control del metabolismo, crecimiento y reproducción, a través de la acción reguladora de las hormonas, que son secretadas por las glándulas endocrinas.

El tacto es un sentido receptor de estímulos externos.

Evolución del Sistema Nervioso

La complejidad del sistema nervioso ha evolucionado a través de diversas estructuras en el reino animal.

Redes Nerviosas

Los cnidarios (como las medusas) presentan un cuerpo radialmente simétrico organizado alrededor de una cavidad gastrovascular. Su sistema nervioso es difuso y no centralizado. Las células neurosensoriales son primitivas, carecen de vaina de mielina y la mayoría son apolares.

Sistema Nervioso Anular

Un ejemplo son las estrellas de mar, que poseen una red nerviosa en cada brazo conectada a un anillo nervioso central, lo que permite un mejor control del movimiento.

Sistema Nervioso Cordal

Con el aumento de complejidad aparece la cefalización, que consiste en la agrupación de neuronas en un cerebro cercano al extremo anterior.
En los platelmintos, como la planaria, existe un encéfalo pequeño (ganglios cefálicos) y dos cordones nerviosos principales conectados por cordones secundarios, formando una estructura en escalera.

Sistema Nervioso Ganglionar

Los anélidos poseen dos ganglios cerebroideos unidos a una cadena ganglionar ventral.
Los moluscos cefalópodos presentan el mayor grado de cefalización, con centros de asociación que permiten conductas complejas.
Los artrópodos presentan tres ganglios cerebrales que inervan ojos, antenas y piezas bucales, continuándose con una cadena ganglionar ventral.

Sistema Nervioso Tubular

Característico de los cordados, alcanza su máximo desarrollo en los vertebrados. Está formado por el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP).

Neuronas o Células Nerviosas

Las neuronas son las unidades estructurales y funcionales del sistema nervioso, especializadas en la transmisión de información en forma de impulsos nerviosos.

Clases de Neuronas

Según la función que realizan, se dividen en tres clases:

• Neuronas sensoriales o aferentes:
  Son las neuronas que recogen información sobre lo que está sucediendo dentro y fuera del cuerpo y la conducen hacia el sistema nervioso central.

• Neuronas motoras o eferentes:
  Son neuronas que reciben información de otras neuronas y transmiten las órdenes, principalmente, a los músculos y glándulas.

• Interneuronas o neuronas de asociación:
  Se encuentran únicamente en el sistema nervioso central. Reciben señales de otras neuronas y cumplen la función integradora del sistema nervioso, ya que procesan, almacenan y recuperan información, además de tomar decisiones que determinan la respuesta del cuerpo ante los estímulos. Aproximadamente el 90% de las neuronas del cuerpo humano son interneuronas.

Según su estructura, pueden clasificarse en:

• Neuronas unipolares o pseudounipolares:
  Poseen una sola prolongación de doble sentido que sale del soma y actúa tanto como dendrita como axón (entrada y salida). Generalmente son neuronas sensoriales.

• Neuronas bipolares:
  Presentan dos extensiones citoplasmáticas que parten del soma: una funciona como dendrita y la otra como axón. Se localizan principalmente en la retina, la cóclea, el vestíbulo y la mucosa olfatoria.

• Neuronas multipolares:
  Son las más abundantes en el sistema nervioso central. Tienen numerosas prolongaciones dendríticas y un solo axón. Se encuentran en el cerebro y la médula espinal.

Según el tipo de sinapsis, se clasifican en:

• Neuronas excitatorias:
  Son aquellas en las que la sinapsis incrementa la probabilidad de que se produzca un potencial de acción.

• Neuronas inhibitorias:
  Son aquellas en las que la sinapsis disminuye la probabilidad de que se produzca un potencial de acción.

• Neuronas moduladoras:
  Son neuronas que regulan o modulan la respuesta de la célula frente a un neurotransmisor principal. Entre los principales neurotransmisores se encuentran la dopamina, la serotonina y la acetilcolina.

Estructura y Funciones de una Célula Nerviosa (Neurona)

Para describir su estructura se toma como ejemplo una neurona motora de la médula espinal, la cual está formada por las siguientes partes:

Soma

También llamado cuerpo celular. Contiene un núcleo con nucléolo central rodeado por citoplasma. Su función es integrar las señales nerviosas y coordinar las actividades metabólicas de la neurona. Las neuronas maduras no realizan mitosis, pero tienen una vida muy prolongada.

Dendritas

Son estructuras encargadas de recibir las señales de otras neuronas y conducirlas hacia el soma. El número de dendritas varía según la neurona; mientras más dendritas posee, mayor cantidad de información puede recibir.

Axón

Es una prolongación larga que parte del soma y conduce el impulso nervioso. Puede presentar colaterales y suele estar recubierto por mielina, lo que permite una transmisión más rápida del impulso. En su extremo final se ramifica y forma terminales con botones sinápticos que contienen neurotransmisores. Algunos axones pueden alcanzar más de un metro de longitud.

Células de Soporte o Neuroglía

La neuroglía está formada por células que protegen, nutren y aíslan a las neuronas. Entre ellas se encuentran:

1. Oligodendrocitos: forman mielina en el encéfalo (SNC).

2. Ependimocitos: recubren cavidades del encéfalo y médula espinal y participan en la circulación del líquido cefalorraquídeo.

3. Microglía: eliminan microorganismos y tejido nervioso dañado (función inmunológica).

4. Astrocitos: brindan soporte y protección en el sistema nervioso central.

5. Células de Schwann: forman mielina en el sistema nervioso periférico (SNP) y ayudan a la regeneración de fibras nerviosas.

Funciones Básicas de una Neurona

De manera general, las neuronas cumplen tres funciones básicas:

• Recibir información del medio interno o externo.
• Integrar la información recibida y generar una respuesta.
• Transmitir la señal a otras neuronas, músculos o glándulas.

El Encéfalo

El encéfalo es un órgano fundamental del sistema nervioso. Controla el pensamiento, la memoria, las emociones, el tacto, los movimientos y funciones vitales como la respiración, la temperatura y el apetito. Se encuentra alojado en la cavidad craneana.

Estructura y Función del Encéfalo

Cerebro (Prosencéfalo)

Está formado por la corteza cerebral, el tálamo y el sistema límbico.

Corteza Cerebral

Presenta pliegues llamados circunvoluciones y está formada por cuerpos neuronales. Recibe y procesa información sensorial, permite el pensamiento, la planificación y el control de movimientos. Se divide en dos hemisferios (derecho e izquierdo), cada uno con cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital.

Tálamo

Actúa como una estación de retransmisión de la información sensorial hacia la corteza cerebral y el sistema límbico.

Sistema Límbico

Formado por el hipotálamo, la amígdala y el epitálamo. Regula emociones, impulsos y conductas como el miedo, la ira, el hambre, el placer y las respuestas sexuales.

Los Doce Pares de Nervios Craneales

A continuación, se presenta un esquema de los nervios craneales y sus funciones principales:

PAR I: Olfatorio

Función Sensorial: Conduce excitaciones olfatorias desde la mucosa pituitaria hasta el centro del olfato.

PAR II: Óptico

Función Sensorial: Conduce excitaciones visuales desde la retina al centro de la visión.

PAR III: Motor Ocular Común

Función Motora: Inerva los músculos del ojo, excepto el recto externo y el oblicuo mayor.

PAR IV: Patético o Troclear

Función Motora: Inerva el músculo oblicuo mayor del ojo.

PAR V: Trigémino

Función Mixta: Rama motora: Inerva músculos masticadores. Rama sensitiva: Recibe excitaciones sensitivas del frente, párpados, lengua, dientes y cuero cabelludo.

PAR VI: Motor Ocular Externo

Función Motora: Inerva el músculo recto externo del ojo.

PAR VII: Facial

Función Mixta: Rama motora: Inerva músculos cutáneos de cabeza y cuello, velo del paladar, huesillos del oído. Rama sensitiva: Es el nervio intermediario de Wrisberg, inerva la tercera parte anterior de la lengua, las glándulas salivales y las lacrimales.

PAR VIII: Auditivo

Función Sensorial: La rama coclear nace en el órgano de Corti y conduce impulsos auditivos. La rama vestibular conduce impulsos nerviosos que intervienen en la regulación del equilibrio.

PAR IX: Glosofaríngeo

Función Mixta: Las fibras motoras inervan fibras de faringe y velo del paladar. Las fibras sensitivas transmiten excitaciones gustativas de la lengua, actuando como nervio sensorial y de excitación de la sensibilidad general, de la parte media de la lengua, la faringe y las amígdalas.

PAR X: Neumogástrico o Vago

Función Mixta: La rama motora inerva órganos de los aparatos digestivo, respiratorio y circulatorio. Es moderador del ritmo cardiaco y está relacionado con el SNA. La rama sensitiva inerva el pabellón de la oreja y la tercera parte posterior de la lengua.

PAR XI: Espinal

Función Motora: Inerva los músculos de la faringe, el esternocleidomastoideo y el trapecio.

PAR XII: Hipogloso Mayor

Función Motora: Inerva los músculos de la región hioidea y de la lengua.

Sistema Nervioso Somático

Controla los movimientos voluntarios. Sus neuronas motoras se conectan con los músculos esqueléticos y responden a estímulos externos bajo control consciente. Muchos movimientos se regulan mediante reflejos coordinados por la médula espinal y el tronco encefálico, como levantar un vaso o abrir una puerta.

Sistema Nervioso Autónomo (SNA)

También llamado vegetativo o involuntario, regula el medio interno y controla los sistemas digestivo, cardiovascular, excretor y endocrino. Se divide en dos sistemas de acción antagónica:

Sistema Nervioso Simpático

Actúa en situaciones de estrés o emergencia. Aumenta la frecuencia cardíaca, dilata los bronquios, inhibe la digestión y estimula la liberación de adrenalina.

Sistema Nervioso Parasimpático

Predomina en situaciones de reposo y calma. Disminuye la frecuencia cardíaca, estimula la digestión y favorece el almacenamiento de glucógeno.

Los Sentidos

Permiten la relación con el medio mediante receptores sensitivos:

• Mecanorreceptores: Tacto y oído.
• Quimiorreceptores: Gusto y olfato.
• Fotorreceptores: Vista.

Sentido del Tacto

La piel posee numerosos receptores nerviosos que captan estímulos y los conducen, a través de la médula espinal y el tálamo, hasta la corteza cerebral, donde se interpretan las sensaciones.

Sentido del Oído

El oído permite la audición y el equilibrio y se divide en oído externo, medio e interno.

• Audición: Las vibraciones del sonido se transforman en impulsos nerviosos que llegan a la corteza cerebral.
• Equilibrio: Los cambios de posición estimulan receptores que envían información al cerebelo.

Sistema Endocrino

El sistema endocrino es el conjunto de glándulas de secreción interna que producen hormonas, las cuales son mensajeros químicos transportados por la sangre. Regulan el metabolismo, crecimiento, reproducción y equilibrio interno (homeostasis) del organismo.

Clases de Hormonas

• Monoaminas: Derivadas de aminoácidos. Ejemplos: dopamina, adrenalina, noradrenalina y melatonina.

• Hormonas esteroideas: Derivadas del colesterol. Incluyen estrógenos, progesterona, testosterona y corticosteroides como cortisol y aldosterona.

• Hormonas peptídicas: Cadenas de aminoácidos. Muchas hormonas hipofisarias pertenecen a este grupo.

Características de las Hormonas

• Actúan a distancia del lugar donde se producen.
• Regulan el metabolismo celular.
• Influyen en el comportamiento.
• Son químicamente diferentes entre sí.
• Su acción suele ser lenta.

Sistema Endocrino en el Ser Humano

Está formado por las siguientes glándulas principales: hipófisis, tiroides, paratiroides, timo, suprarrenales, páncreas y gónadas (ovarios y testículos).

Glándula Hipófisis (Pituitaria)

Es la glándula principal del sistema endocrino, ya que regula a las demás. Se divide en:

Adenohipófisis (Lóbulo Anterior)

Produce seis hormonas principales:

• FSH (Hormona Folículo Estimulante): Estimula folículos ováricos y espermatogénesis.
• LH (Hormona Luteinizante): Provoca ovulación y producción de progesterona y testosterona.
• TSH (Hormona Estimulante de la Tiroides): Estimula la glándula tiroides.
• ACTH (Hormona Adrenocorticotrópica): Estimula la secreción de cortisol.
• Prolactina: Estimula la producción de leche.
• GH (Hormona del Crecimiento): Estimula el crecimiento corporal.

Neurohipófisis (Lóbulo Posterior)

• ADH (Hormona Antidiurética): Regula la retención de agua.
• Oxitocina: Participa en el parto, lactancia y vínculo afectivo.

Resumen y Conceptos Adicionales

(Notas de las páginas 104 y 105)

Conceptos Clave de Regulación

• Sistema Nervioso Anular: Ejemplo en estrellas de mar (anillo nervioso y nervios radiales).
• Sistemas Nerviosos: Incluyen el SNC (Sistema Nervioso Central) y el SNP (Sistema Nervioso Periférico).
• Sistema Nervioso Ganglionar: Característico de invertebrados complejos.

Componentes del Sistema Nervioso (SN)

El SN está compuesto por: encéfalo, cerebro, nervios, médula espinal, ganglios nerviosos y receptores sensoriales.

Componentes del Sistema Endocrino (SE)

El SE está compuesto por: hipófisis, tiroides, páncreas, glándulas suprarrenales, testículos u ovarios.

Partes de la Célula Nerviosa

Relación Glándula-Hormona

• Páncreas: Insulina
• Tiroides: Tiroxina
• Suprarrenales: Adrenalina
• Gónada masculina (Testículos): Testosterona