1. Función de Relación
Mediante las funciones de relación, el organismo recibe información del medio que le rodea y responde ante él. Esta función requiere:
- Un estímulo: que puede ser un factor físico (luz, sonido, contacto…) o químico (olor, gusto…).
- Un receptor sensorial: que consta de células especializadas capaces de transformar el estímulo en impulso nervioso.
- Un centro de coordinación: capaz de interpretar los impulsos nerviosos recibidos de los receptores sensoriales y elaborar una respuesta.
- Un órgano efector: que recibe los impulsos nerviosos del centro coordinador y ejecuta la respuesta al estímulo. La respuesta puede ser un movimiento, y en este caso el órgano será un músculo, o una secreción, y en este caso el órgano efector será una glándula.
Este esquema general responde a muchas situaciones de la vida de un animal; por ejemplo, una perdiz ve un perro, la imagen del perro sería el estímulo, las células sensoriales del ojo de la perdiz transforman la impresión visual en un impulso nervioso que llega al cerebro, este interpreta que el perro es un peligro y elabora una respuesta, un impulso nervioso desde el cerebro hasta los músculos, desencadenando la huida de la perdiz. Un ejemplo de respuesta glandular sería lo que pasa cuando vemos una comida apetitosa y aumenta la secreción de saliva.
2. Coordinación Nerviosa
Todos los procesos de coordinación nerviosa están basados en el funcionamiento de las células nerviosas o neuronas. Las neuronas son la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Presentan un cuerpo neuronal que contiene el núcleo, y prolongaciones más o menos numerosas que pueden ser de dos tipos: las dendritas, cortas, numerosas y ramificadas, y el axón que es único y consiste en una larga prolongación que se ramifica solo al final y que termina en un ensanchamiento denominado botón axónico. Los axones ponen en contacto unas neuronas con otras o las neuronas con órganos efectores transmitiendo el impulso nervioso. Los axones están generalmente rodeados de una vaina de mielina, que es de naturaleza lipídica. La mielina se halla en el interior de unas células denominadas de Schwann que crecen envolviendo el axón. La vaina de mielina tiene una función aislante del axón y entre los huecos existentes entre las células de Schwann se produce una ampliación del impulso nervioso.
2.1. Fisiología de la Neurona
2.1.1. Potencial de Membrana o de Reposo
Es una diferencia de potencial debida a una asimetría en la distribución de cargas eléctricas en forma de iones, entre la cara citoplasmática de la membrana y el exterior. En las neuronas este potencial alcanza un valor medio de -70mV, y son las únicas que tienen capacidad de autoexcitarse. Se genera gracias a una diferencia de concentración de iones a ambos lados de la membrana. En condiciones de reposo hay una mayor concentración de Na+ en el líquido extracelular y una mayor concentración de K+ en el interior de la neurona en la zona próxima a la membrana. Debido a que determinadas proteínas de la membrana están continuamente bombeando iones de Na+ al exterior e iones de K+ al interior, pero en mayor cantidad salen iones Na+ que entran iones K+, por lo que en reposo el interior de la célula queda negativo con respecto al exterior. De este modo se genera un potencial de membrana que en las neuronas tiene un valor medio de -70mV.
2.1.2. Potencial de Acción (Impulso Nervioso)
Cambio brusco de la polaridad de la membrana que se produce en células excitables como las neuronas y células musculares. Cuando un estímulo actúa sobre una neurona, se produce una apertura de algunos canales de sodio que tiene como consecuencia una entrada de iones positivos Na+, haciendo que varíe el potencial de membrana y que se haga menos negativo. Si se alcanza un determinado valor llamado umbral de excitación, que suele ser de unos -55mV, se abren masivamente los canales del Na produciendo el potencial de acción antes definido. Siempre que el estímulo consiga una despolarización que supere el umbral, se produce el potencial de acción y este alcanza el mismo valor (+40mV). Así, el potencial de acción o se produce o no se produce. A este principio se le conoce como la ley del todo o nada. Con el potencial de acción, la membrana cambia de polaridad debido al aumento de cargas positivas en su región interna. Por eso se dice que se ha producido una despolarización. El fenómeno de apertura masiva de los canales del Na se contagia a la región vecina en dirección hacia el axón o a los botones terminales. De este modo se genera una onda de despolarización que recorre la neurona como una pequeña corriente eléctrica y que recibe el nombre de impulso nervioso. Detrás sobreviene la onda de repolarización que devuelve a la membrana a su potencial de reposo.
2.1.3. Sinapsis
Transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra. Intervienen:
- Neurona presináptica: envía el estímulo nervioso.
- Neurona postsináptica: recibe la señal eléctrica.
El espacio entre ellas se denomina hendidura sináptica. Su criterio de clasificación es el de su mecanismo de propagación y se dividen en:
- Sinapsis eléctrica: las neuronas están en contacto físico y la onda de despolarización simplemente se contagia. Su principal ventaja es la rapidez que pueden permitir sincronizar grupos de células, algo que es de vital importancia, por ejemplo, para conseguir la contracción sincronizada de determinadas zonas del corazón.
- Sinapsis química: las neuronas pre y postsinápticas no están en contacto físico y la transmisión del impulso nervioso se realiza mediante la liberación de unas sustancias químicas denominadas neurotransmisores.