Entender el sistema nervioso permite comprender mejor cómo funciona el cuerpo, cómo funcionan los músculos, la recuperación, etc...y así, contribuir al bienestar y la salud del propio cuerpo.
Las neuronas son las células que conforman el funcionamiento básico del sistema nervioso. Permiten la transmisión de impulsos, también llamados mensajes nerviosos. Su fisiología está compuesta por un cuerpo celular que contiene el citoplasma, un núcleo y dos prolongaciones: el axón y las dendritas. Los diferentes tipos de células nerviosas se distribuyen según sus extensiones citoplasmáticas. Las dendritas son las prolongaciones más cortas y ramificadas; su función es asegurar la recepción de los mensajes nerviosos, y el axón, la segunda extensión, es única y muy larga, su longitud puede superar el metro.
Este alargamiento atónico de la neurona se caracteriza por un árbol terminal con numerosas ramas cubiertas de botones sinápticos. Gracias a estos botones, las neuronas transmiten mensajes nerviosos a otra neurona o músculo. Al liberar transmisores químicos, el receptor podrá reaccionar a los impulsos. Los axones también están cubiertos por una vaina de mielina para aislarlo y una vaina de Shawn. El recubrimiento de los axones con la vaina de mielina garantiza una transmisión más rápida de los mensajes nerviosos a los receptores.
FUNCIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO
El hombre está dotado de varios miles de millones de neuronas. Cada uno de ellos tiene un papel importante en el funcionamiento del sistema nervioso. Las neuronas pueden clasificarse según su función.
Distinguimos :
- neuronas sensoriales: se trata de una clase de neuronas que llevan los impulsos desde los receptores hasta el sistema nervioso central.
- neuronas eferentes: son las células que se encargan de transmitir la información del sistema nervioso central a los receptores: músculos o glándulas. En cuanto se reciba el mensaje, éste podrá responder.
- las neuronas de asociación se encuentran en el sistema nervioso, completan la red neuronal, ya que son responsables de la comunicación entre las neuronas sensoriales y las motoras.
- Nervios: conjunto de axones envueltos en tejido conectivo.
- Nodos: el conjunto de células neuronales fuera del sistema nervioso central.
La base de la relación entre los nervios y los músculos
Todas las órdenes e informaciones salen del cerebro y de la médula espinal. Cuando se reciben los mensajes, como respuesta, los músculos se manifiestan realizando acciones.
Para proporcionar cada información, la mielina asegura la limitación del intercambio de iones a nivel de las fibras mielinizadas. Estas acciones se manifiestan en los nodos de Ranvier con una acción rápida hacia el siguiente: es la conducción saltatoria. Cuanto más gruesa es la vaina de mielina, más rápido se produce el cambio de iones en los nodos de Ranvier hacia el siguiente.
La presencia de la sinapsis en este nivel de transmisión permitirá el encaminamiento de los mensajes hacia los receptores. El espacio entre los tejidos nerviosos se llenará por esta región de interacción.
La acetilcolina, una molécula química neurotransmisora, es la responsable del paso de los flujos. El nacimiento y la propagación de un potencial de acción en la superficie de la fibra muscular permite la liberación del calcio presente en el retículo. El retículo viajará al interior de la célula muscular para recibir la información, así, la orden realizada por la neurona en la médula espinal, se transmitirá correctamente a los músculos esqueléticos.
Las neuronas motoras se encargan de controlar los movimientos musculares. Funcionan como todas las demás células con un núcleo y extensiones, pero es gracias a su estructura que pueden desempeñar su función de transmisión. Se componen de:
- un cuerpo celular que contiene el núcleo y está formado por dendritas, se encuentran en la médula espinal a nivel de la materia gris.
- de un axón que se extiende hacia los músculos esqueléticos y está cubierto por una vaina de mielina
- ramas terminales que se unen a las fibras musculares en la placa motora neuromuscular o sinapsis.
Formando una unidad motora, todas las ramas procedentes de la misma motoneurona responden uniformemente al mensaje enviado por esta misma motoneurona. Esto significa que una unidad motora es independiente y puede realizar una acción en respuesta a un estímulo.
La red de bucles en las neuronas
La red neuronal es sencilla gracias a un circuito sin bucles. La disposición de las fibras nerviosas en un determinado circuito puede generar diferentes tipos de respuestas. Este es el caso de una red neuronal en bucle.
Un circuito en bucle es el resultado de una sinapsis entre una rama colateral de la segunda neurona, con una neurona de asociación que, a su vez, hace sinapsis con la primera neurona de la cadena.
Las respuestas dependen de la disposición de las fibras nerviosas en las redes neuronales. En una red en bucle, puede producirse una transformación de un dispositivo simple en una combinación compleja que puede dar lugar a diferentes tipos de comportamiento. Esto significa que los mensajes recibidos generarán una respuesta según una lógica diferente, terminando en una interconexión entre cadenas de neuronas, con neuronas de asociación.
Capacidad de un músculo de responder a la información nerviosa
Para comprender la capacidad de un músculo, hay que analizar su rendimiento en relación con el trabajo requerido, esto permite conocer en el momento la respuesta de un músculo según la orden ejercida.
La pregunta es: ¿Cómo se puede determinar el número de unidades de potencia adicionales que deben activarse para levantar una carga de 200 kg en lugar de 100 kg?
Para obtener la respuesta a esta pregunta, hay que analizar la actividad de los husos neuromusculares. Esto equivale a ver la contracción de las estructuras unidas a la envoltura muscular cuando el músculo voluntario se contrae.
Hay que diferenciar entre las fibras intrafusales y las otras fibras musculares. Las fibras musculares intrafusales no contienen miofilamentos, sino muchos núcleos que se encuentran en el centro de las terminaciones primarias o anuloespinales .Cuando hay un estiramiento, las fibras se deforman en una contracción anisométrica e isotónica que mantiene una tensión baja y se encuentra a nivel de las células. Lo importante es recordar que estas fibras realizan los mismos movimientos que las demás: contracción y estiramiento, pero con una tensión constante y baja, las terminaciones nerviosas se excitan poco.
En el caso de que haya una mayor resistencia a la contracción que se hace cada vez más isométrica, la tensión y el estiramiento de las fibras fusoriales aumentarán y transmitirán mucha información al sistema nervioso central. En respuesta a estos diferentes impulsos, el sistema nervioso central aumentará la tensión muscular hasta alcanzar una fuerza adecuada para permitir el esfuerzo o restringir la contracción. Si la resistencia es demasiado grande, la contracción puede causar lesiones.
El estiramiento pasivo de las fibras del huso también es posible mediante una contracción refleja llamada reflejo miotático. En caso de exceso, de estiramiento excesivo de los músculos, son los receptores propioceptivos de los tendones los que realizarán una respuesta inhibiendo la contracción. El reflejo miotático desempeña aquí un papel protector, que puede considerarse un reflejo postural.
La respuesta a la información nerviosa depende especialmente de las fibras fusoriales y de los receptores propioceptivos de los tendones. Estos dos elementos aseguran la contracción isométrica que garantiza el tono muscular y el control de la postura.
Estructuras que entran en juego durante los reflejos
La respuesta adecuada a la información del sistema nervioso central es el reflejo. En general, los estímulos provocan actos reflejos a nivel de los mecanismos internos del organismo. Por ejemplo, en un cambio de temperatura corporal, el cuerpo actuará en consecuencia, esto significa que la información sube al sistema nervioso y obliga al centro hipotalámico de regulación térmica a poner en marcha un mecanismo que controle la temperatura hasta alcanzar la normalidad. Debido a lo que rodea al cuerpo humano, hay muchas reacciones reflejas a un estímulo. La sensación de quemazón provocará una retirada inmediata de la mano hacia el origen del fuego.
Además de estos reflejos innatos, que se manifiestan ante la presencia de un estímulo, existen también reflejos adquiridos que requieren un aprendizaje. Caminar, conducir o trabajar con el teclado del ordenador, por ejemplo, son reflejos adquiridos, porque hay que aprenderlos poco a poco para dominarlos, como resultado del aprendizaje, ciertos movimientos ya no requieren una intervención consciente, sólo hay que empezar, y el ritmo continúa, como llevar una cuchara en la boca para comer. Para los niños de 2 años, realizar esta acción requiere un gran esfuerzo y una mayor concentración. Mediante la repetición y la educación, ciertos gestos se integran en las vías nerviosas y se vuelven automáticos.
Para que haya reflejo, adquirido o innato, debe respetarse la sucesión de 4 fenómenos, a saber:
- recepción: por las terminaciones fusoriales
- transmisión: a través de la médula espinal y las neuronas sensoriales
- integración: a través del sistema nervioso central
- el efecto: por las neuronas motoras y los músculos
El arco reflejo
El arco reflejo más conocido es el rotuliano o patelar, practicado a menudo por los médicos, que implica dos grupos de neuronas. Cuando el médico envía un estímulo sobre la rodilla del paciente, el tendón rotuliano del cuádriceps femoral realiza un estiramiento de los músculos, para esta acción, los receptores especializados en los músculos -los husos neuromusculares- envían un mensaje a través de las neuronas sensoriales a la médula espinal. Allí se produce una sinapsis con las neuronas motoras para asegurar la continuidad de la información, es en este momento, cuando la médula espinal responde y envía una respuesta al cuádriceps que provocará la contracción: la elevación de la pierna. En este tipo de reflejo entran en juego tanto las neuronas sensoriales como las motoras, pero sólo se produce una sinapsis, un reflejo monosináptico.
Como el reflejo rotuliano forma parte de las vías reflejas, también sigue 4 fases funcionales:
- recepción proporcionada por las terminaciones fusoriales que son sensibles al estiramiento
- la vía de transmisión o relacionada por las neuronas sensoriales que transfiere mensajes a la médula espinal
- integración por el sistema nervioso central en las sinapsis de la médula espinal
- la vía eferente a través de las motoneuronas que transmite la respuesta al órgano efector, el músculo.
En el caso del reflejo de abstinencia, hay participación de 3 grupos de neuronas y dos sinapsis, por eso se llama: reflejo multisináptico. Cuando la mano siente una sensación de ardor, se retira instantáneamente, esta acción es la consecuencia de la entrada en juego de los receptores sensibles al dolor llamados nociceptores, de las dendritas de las neuronas sensibles y de las sinapsis entre las neuronas de asociación. Primero se produce la recepción, luego la transmisión del mensaje por parte de las neuronas, que realizan una sinapsis con las interneuronas, después la integración por parte de la médula espinal y, finalmente, la contracción de los músculos de la mano y el brazo provocada por las neuronas motoras. Al mismo tiempo, hay una resistencia recíproca de las neuronas que bloquean los músculos antagonistas.
También hay casos en los que el reflejo no requiere la intervención del cerebro. Estas situaciones son el resultado de una inhibición o facilitación consciente de los actos reflejos. En un bebé, vaciar la vejiga es un reflejo en el que el cerebro no está presente. El hecho es que cuando la vejiga está llena, se vacía, con el aprendizaje, el niño aprende a controlar su vejiga. En un umbral crítico, la vejiga envía una señal al sistema nervioso y éste responde para evitar el reflejo de facilitación. El desarrollo de una resistencia consciente del reflejo miccional también asegura este control.
La inhibición consciente es aprendida y permite a un hombre pensar antes de retirar la mano cuando se quema, conscientemente, no retiras las manos si llevas un objeto muy caliente mientras hay alguien cerca. Se mantiene el objeto hasta que la otra persona esté a salvo, incluso si la respuesta al estímulo requiere que se retiren las manos inmediatamente. Los deportistas suelen practicar esta inhibición consciente durante el entrenamiento, es difícil, pero con perseverancia y repetición, a pesar del dolor, el cuerpo se acostumbra.
El movimiento automático
El movimiento automático es el resultado de un entrenamiento reflejo. Un automovilista frena su coche cuando se encuentra en un cruce y el semáforo está en rojo, es una ejecución repetida de gestos de forma mecánica sin la intervención del pensamiento. El funcionamiento del sistema nervioso se basa en los pasos de las reacciones simples.
En este ejemplo, la aprobación es la constatación del cambio del semáforo a rojo. Esta información se recibe por los ojos y, gracias a las fibras sensoriales, se envía al sistema nervioso central para obtener una respuesta. Es durante la integración cuando el sistema nervioso central analiza, clasifica e interpreta la información. Al final de esta fase, las neuronas motoras adecuadas se excitan para enviar la respuesta a los músculos implicados. El impulso recibido se interpretará al retirar el pie del acelerador y pisar el pedal del freno: el efecto .
.Como se mencionó anteriormente, todas las respuestas que requieren la intervención del cerebro se basan en 4 fases: recepción, transmisión, integración y efecto. La información se transmite a los receptores de forma secuencial: se produce el encaminamiento de la información a las interneuronas del SNC y luego la transmisión de la respuesta por parte de las neuronas motoras.
Para permitir la transmisión de la información y los reflejos, el sistema nervioso está compuesto por millones de secuencias de elementos neuronales: es el circuito nervioso. Este circuito está asegurado por la sinapsis: el contacto de una neurona, gracias al axón, con las dendritas o el cuerpo celular de otra neurona. La hendidura sináptica condiciona el contacto de las neuronas entre sí. Es esencial señalar la diferencia entre las neuronas presinápticas y las postsinápticas. Las neuronas presinápticas son las que tienen una terminación de axón que termina en una sinapsis específica y las postsinápticas tienen una membrana densa que ancla los receptores a los que se unen los neurotransmisores.
Control del movimiento voluntario y de la postura
Las acciones musculares son las consecuencias de la estimulación eléctrica en la superficie cortical. Las neuronas que controlan los movimientos de la cara, la mano y el tronco son diferentes. En el tronco, entran en juego las neuronas del área motora primaria, mientras que en la cara, son las neuronas de la base las que actúan, con movimientos más precisos de uno o más músculos, la superficie de incentivo cortical es mayor. Las neuronas implicadas en la cara y la mano son mucho más numerosas, para emitir información más precisa, lo que no ocurre en el tronco.
En la programación, planificación, control y ejecución de un gesto o movimiento voluntario, es necesaria la participación de las áreas motoras adyacentes al área primaria. En lo más profundo de los hemisferios cerebrales, los núcleos grises centrales son también elementos importantes a tener en cuenta cuando se trata de un movimiento voluntario.
El responsable de los gestos precisos y controlados es la dopamina, un neurotransmisor que desempeña un papel esencial en la función motora. Su ausencia en el caso de un núcleo angulado se caracteriza por movimientos espasmódicos y vacilantes.
Las vías piramidales y extrapiramidales que aseguran la transferencia de la respuesta de la médula a las neuronas motoras son también muy importantes, garantizan movimientos precisos y hábiles (haces piramidales), también, diversas posturas corporales (haces extrapiramidales).
