Organización del Sistema Nervioso

El sistema nervioso se organiza en dos divisiones principales:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Compuesto por el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo, a su vez, incluye el tronco encefálico, el cerebelo, el diencéfalo y el cerebro.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Formado por nervios y ganglios que se encuentran fuera del SNC. Se subdivide en el sistema nervioso somático y el sistema nervioso autónomo.

Tipos de Estímulos y Respuestas en Plantas

Los organismos responden a diversos estímulos ambientales. La irritabilidad es la capacidad de un ser vivo para responder a estos cambios (tanto externos como internos). En las plantas, las hormonas vegetales, o fitohormonas, juegan un papel crucial en estas respuestas.

Algunos ejemplos clave de respuestas a estímulos en plantas incluyen:

• Fototropismo: Respuesta vegetal a la luz. El crecimiento hacia la luz se denomina fototropismo positivo, mientras que el crecimiento en dirección contraria es fototropismo negativo.
• Hidrotropismo: Crecimiento direccional de las raíces en respuesta a la disponibilidad de agua.
• Quimiotropismo: Respuesta a sustancias químicas, como las sales minerales.
• Geotropismo: Crecimiento en respuesta a la gravedad.

Neuronas: Estructura y Función

Las neuronas son las unidades fundamentales del sistema nervioso. Son células especializadas en la comunicación y transmisión de información.

Estructura de la Neurona

Una neurona típica consta de las siguientes partes:

• Cuerpo celular o soma: Contiene el núcleo y da origen a las prolongaciones.
• Dendritas: Prolongaciones cortas y ramificadas que se extienden desde el soma.
• Axón: Prolongación larga y cilíndrica que se proyecta desde el soma. Contiene un citoplasma especializado llamado axoplasma.
• Botones sinápticos: Ramificaciones terminales del axón donde se produce la comunicación con otras células.

Funciones de las Neuronas

Las neuronas tienen la capacidad de comunicarse con precisión, rapidez y a larga distancia con otras células, transmitiendo impulsos nerviosos. Desempeñan tres funciones principales en el sistema nervioso:

• Sensitiva: Reciben información del entorno o del interior del cuerpo.
• Integradora: Procesan la información y generan una respuesta.
• Motora: Transmiten la respuesta a los órganos efectores (músculos o glándulas).

Clasificación de las Neuronas

Las neuronas se clasifican según su función y estructura:

Según su función:

• Neuronas sensitivas o aferentes: Conducen el impulso nervioso hacia el centro integrador (médula espinal o encéfalo).
• Neuronas de asociación (interneuronas): Se encuentran en los centros integradores y conectan neuronas sensitivas y motoras.
• Neuronas motoras o eferentes: Conducen el impulso nervioso desde el centro integrador hasta un efector (músculo o glándula).

Según su estructura:

• Neuronas unipolares: Poseen una sola prolongación (axón) con múltiples ramificaciones. Predominan en invertebrados.
• Neuronas bipolares: Tienen dos prolongaciones separadas.
• Neuronas multipolares: Presentan un solo axón y una o más dendritas que emergen de diferentes partes del soma. Son comunes en vertebrados.

Impulso Nervioso y Potencial de Acción

El impulso nervioso es el potencial de acción que viaja a lo largo de la membrana plasmática de la neurona. Este proceso se basa en cambios en la distribución de cargas eléctricas a ambos lados de la membrana.

• Potencial de membrana: Diferencia de carga eléctrica entre el interior (negativo) y el exterior (positivo) de la neurona en reposo.
• Potencial de acción: Cambio rápido y transitorio en el potencial de membrana que se produce cuando la neurona es estimulada.
• Polarización: Estado de la membrana en reposo, con carga negativa en el interior y positiva en el exterior.
• Despolarización: Inversión de la polaridad de la membrana durante el potencial de acción (interior positivo, exterior negativo).
• Repolarización: Restablecimiento de la polaridad original de la membrana después del potencial de acción.
• Periodo refractario: Tiempo entre la despolarización y la repolarización, durante el cual la neurona no puede responder a un nuevo estímulo.
• Umbral mínimo de excitación: Intensidad mínima del estímulo necesaria para generar un potencial de acción. La respuesta sigue la «ley del todo o nada»: si el estímulo alcanza el umbral, se produce un potencial de acción completo; si no lo alcanza, no hay respuesta.

Sinapsis: Comunicación entre Neuronas

La sinapsis es el punto de comunicación entre dos neuronas o entre una neurona y una célula efectora (músculo o glándula). Existen dos tipos principales de sinapsis:

• Sinapsis química:
  • Unidireccional (de la neurona presináptica a la postsináptica).
  • Utiliza neurotransmisores (mediadores químicos) para transmitir la señal.
  • Presenta un retardo sináptico (tiempo necesario para la liberación y acción del neurotransmisor).
  • La estimulación repetida puede causar fatiga sináptica.
  • Puede ser afectada por drogas y toxinas.
• Sinapsis eléctrica:
  • Bidireccional.
  • La señal se transmite directamente de una neurona a otra a través de uniones comunicantes.
  • El impulso nervioso fluye de forma casi instantánea.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son sustancias químicas liberadas por las neuronas en la sinapsis química. Algunos neurotransmisores importantes y sus funciones son:

• Acetilcolina: Excitatoria en la sinapsis neuromuscular (principal neurotransmisor en la unión neuromuscular), inhibitoria en el corazón. Un déficit causa parálisis; un exceso, contracciones musculares violentas.
• Dopamina: Inhibitoria en el cerebro; participa en mecanismos que detienen la acción muscular. Un déficit causa Parkinson (rigidez, temblor).
• Endorfinas: En cerebro y médula espinal. Su déficit aún no se ha identificado con claridad.
• Ácido GABA (ácido gamma-aminobutírico): Principal neurotransmisor inhibitorio en el cerebro y la médula espinal. Un déficit causa deterioro mental, convulsiones y epilepsia.
• Norepinefrina (noradrenalina): Excitatoria en el cerebro. Un déficit causa depresión.

La Visión: Estructura y Función del Ojo

El ojo es el órgano responsable de la visión. A continuación, se describen las principales estructuras y sus funciones:

• Esclerótica: Capa externa blanca y fibrosa que da forma al globo ocular.
• Coroides: Capa vascular que irriga (abastece de sangre) el ojo. Contiene pigmentos negros que oscurecen el interior del globo ocular.
• Retina: Capa interna que contiene los fotorreceptores: conos (visión en color) y bastones (visión en blanco y negro).
• Mácula lútea (mancha amarilla): Área central de la retina donde se concentran los conos.
• Fóvea central: Zona de mayor agudeza visual dentro de la mácula, contiene solo conos para los colores primarios.
• Córnea: Modificación transparente de la esclerótica en la parte anterior del ojo. Es el primer medio refringente de la luz.
• Cámara anterior: Espacio entre la córnea y el iris, lleno de humor acuoso (segundo medio refringente).
• Iris: Estructura pigmentada que regula la cantidad de luz que entra en el ojo (controla el tamaño de la pupila).
• Ligamentos suspensorios: Sostienen el cristalino.
• Músculos ciliares: Modifican la forma del cristalino para enfocar.
• Cristalino: Lente biconvexa que enfoca la luz en la retina (tercer medio refringente).
• Cámara posterior: Espacio detrás del cristalino, lleno de humor vítreo (cuarto medio refringente).
• Humor vítreo: Sustancia gelatinosa que nutre el cristalino y mantiene la forma del ojo.
• Canal hialoideo: Participa en la nutrición del cristalino (vestigio embrionario).
• Punto ciego: Zona de la retina donde sale el nervio óptico; no contiene fotorreceptores.