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TEMA 6. SISTEMA NERVIOSO Y ENDOCRINO
LA COORDINACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Existen una serie de mecanismos que coordinan, integran y regulan todas las funciones que
llevan a cabo las células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas.
En animales hay dos tipos de sistemas de integración que se encuentran interrelacionados y
funcionan coordinadamente:
• Sistema nervioso:
Se basa en la recepción de señales eléctricas. La respuesta es inmediata y poco duradera.
• Sistema endocrino u hormonal
Se basa en la acción de compuestos químicos llamados hormonas, formadas por las glándulas y
transportadas por el torrente sanguíneo. Su acción es lenta y duradera.
El flujo de información en el organismo
Los seres vivos constan de una serie de receptores que captan cambios en el medio externo o en
el medio interno y envían la información en forma de impulsos nerviosos a una unidad central
de procesamiento e integración que es el encéfalo.
Una vez que el encéfalo analiza las señales emite una respuesta que será ejecutada por los
efectores, que pueden ser músculos (que producen el movimiento) o glándulas (secretan
hormonas).
LAS CÉLULAS DEL SISTEMA NERVIOSO: LAS NEURONAS
Hasta mediados del siglo XIX se pensaba que el sistema nervioso era una red difusa donde no
había células individuales. Santiago Ramón y Cajal estudiando al microscopio óptico cortes
de cerebros embrionarios, dedujo que el sistema nervioso estaba formado por células
individuales, las neuronas.
Por estos trabajos le concedieron el Premio Nobel en 1906, estableciéndose la teoría neuronal.
Las neuronas constan de tres partes:
1. Soma o cuerpo.
Contiene el núcleo y la mayor
parte de los orgánulos celulares.
2. Axón.
Es una prolongación no ramificada
que puede llegar a ser muy larga.
Presenta un abultamiento llamado
botón presináptico con abundantes
vesículas de secreción.
Están envueltos en una envoltura
lipídica aislante llamada vaina de
mielina.
3. Dendritas.
Son numerosas prolongaciones
delgadas, muy ramificadas. No
están recubiertas de mielina.
http://www.wikisaber.es/uploadedImages/ComunidadWiki/Blogs/3ESO_trinitarios_Blog_de_A
ULA/20060919-neurona%20biologica.jpg
COMUNICACIÓN ENTRE NEURONAS: SINAPSIS
La comunicación entre las neuronas tiene lugar sin que haya un contacto entre las dos células
que participan. Entre ellas existe un contacto vacío llamado espacio sináptico.
Las vesículas presentes en el botón presináptico están cargadas de sustancias químicas llamadas
neurotransmisores, capaces de producir cambios en la membrana de la siguiente neurona
cuando son liberados al espacio sináptico.
LOS IMPULSOS NERVIOSOS
La membrana de las neuronas se puede excitar, es decir, es capaz de transmitir una corriente
eléctrica llamada impulso nervioso.
La corriente eléctrica consiste en la entrada y salida de cargas positivas y negativas a través de
la membrana. Cuando el impulso nervioso llega al botón presináptico, las vesículas de
secreción se fusionan con la membrana plasmática, descargándose los neurotransmisores al
espacio sináptico. Los neurotransmisores se van a unir a receptores de la membrana de la
siguiente neurona, provocando cambios en su membrana y dando lugar a una nueva corriente
eléctrica. El impulso nervioso siempre sale de las neuronas por el axón y entra por las
dendritas. Es un impulso nervioso polarizado.
POTENCIAL DE REPOSO
Una neurona que no está transmitiendo una señal está en reposo y el gradiente electroquímico
llamado potencial de reposo. En este momento, las proteínas canal están cerradas.
El interior de la membrana plasmática es negativo respecto al exterior. El potencial de reposo
de una neurona es de aproximadamente, -70 mV.
Este gradiente existe debido a:
 La bomba sodio/potasio realiza un transporte activo de 3 iones Na+ hacia el espacio
extracelular y de 2 iones K+ hacia el citoplasma. Es un transporte en contra de gradiente, ya
que la concentración de iones Na+ es mayor en el exterior y la de K+ es mayor en el
interior, luego necesita un aporte de energía.
 La membrana es unas 50 veces más permeable a los iones K+ que a los iones Na+. Los
iones Na+ evitan traspasar la membrana plasmática, mientras que los iones K+ tienen
mayor poder de difusión.
 Aparece una concentración mucho mayor de aniones orgánicos en el citoplasma que en
el exterior celular.
http://www.monografias.com/trabajos41/potencialmembrana/pot6.jpg
POTENCIAL DE ACCIÓN
El impulso nervioso es un cambio rápido en el potencial de membrana que viaja de un axón a la
dendrita de la siguiente neurona. El cambio en el potencial de la membrana se llama potencial
de acción, que tiene dos fases:
 Despolarización. Consiste de un cambio de potencial negativo a potencial positivo.
La despolarización tiene lugar cuando se aplica un estímulo a la neurona, causando un aumento
en el potencial de membrana, haciéndose menos negativo. En la membrana existen canales de
sodio que se abren y se cierran dependiendo del potencial de membrana. Si este aumenta hasta
el nivel umbral de -50 mV los canales de Na+ se abren, permitiendo el paso de estos iones,
mientras los canales de K+ permanecen cerrados. Los iones Na+ difunden rápidamente,
aumentando el potencial de membrana hasta un valor de +30 mV.
 Repolarización. Consiste de un cambio de potencial positivo a potencial negativo.
Ocurre rápidamente tras la despolarización, como resultado de la acción de los canales de K+
en la membrana, que también van a abrirse y cerrarse dependiendo del potencial de membrana.
Cuando el potencial de membrana alcanza su pico, los canales Na+ se cierran y los canales K+
se abren. Esto permite el paso de iones K+ al exterior, en contra de gradiente de concentración,
lo cual hace que el citoplasma sea de nuevo negativo.
Los canales K+ permanecen abiertos hasta que la membrana disminuye de nuevo su potencial a
– 70 mV. Esta hiperpolarización ayuda a asegurar que el impulso nervioso siga un movimiento
unidireccional.
Restauración del potencial de acción
Para recuperar los gradientes de concentración se requiere el paso de iones Na+ y K+ a través de
la membrana mediante transporte activo a partir de la energía procedente de la hidrólisis de
ATP.
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MOVIMIENTO DEL POTENCIAL DE ACCIÓN
El potencial de acción de una parte de la neurona desencadena un potencial de acción en alguna
zona de la neurona vecina. Es debido a la difusión de iones Na+ entre las dos partes, ya que
estos iones difunden en direcciones opuestas según se encuentren en el interior o en el exterior
de la neurona. La difusión de estos iones disminuye el gradiente de concentración en la parte de
la neurona que se encuentra en el potencial de reposo, haciendo el potencial menos negativo.
Cuando se alcanza el potencial umbral se abren los canales Na+ y rápidamente tiene lugar una
despolarización. Esto origina la difusión de iones Na+ entre la parte de la neurona que se acaba
de despolarizar y la siguiente parte de esta neurona. De esta manera, hay una paso de
despolarización y repolarización a través de la neurona a una tasa de más de un metro por
segundo.
HOMEOSTASIS
El cuerpo humano mantiene muchas variables dentro de unos límites determinados, como por
ejemplo, la temperatura corporal, pH sanguíneo, concentración de CO2 o la concentración de
glucosa en sangre.
El sistema nervioso y el endocrino juegan un importante papel en la homeostasis, manteniendo
los niveles adecuados de estas variables y corrigiendo los cambios en los niveles mediante
mecanismos de feedback negativo. El feedback negativo también se llama inhibición de los
productos finales, que implica la inhibición de una reacción y por lo tanto, la obtención de los
productos finales.
Un ejemplo de mecanismo homeostáico es la termorregulación. Las células del hipotálamo
detectan cambios en la temperatura corporal y efectúan distintas respuestas dependiendo de si
el cambio en la temperatura corporal está por encima o por debajo del valor adecuado.
CONTROL DE LA TEMPERATURA CORPORAL
1. Respuesta al calentamiento
 Las arteriolas que llevan sangre a la piel se dilatan y los vasos que las rodean se
contraen. La piel se calienta y se alcanza una gran diferencia de temperatura con el aire
circundante, perdiéndose una gran cantidad de calor por convención y radiación.
 Las glándulas sudoríparas empiezan a secretar sudor, que se extiende por la superficie
de la piel, humedeciéndola. La evaporación del agua del sudor elimina calor de la piel y
la refresca.
 No se tirita y tendemos a estar bastante inactivos, con lo que se reduce la cantidad de
calor generado por la contracción muscular
2. Respuesta al frío
 El flujo de sangre lleva calor desde las zonas internas del cuerpo hacia la piel,
reemplazando el calor que se ha eliminado al ambiente. Cuando el cuerpo se enfría, las
arteriolas que llevan sangre a la piel se contraen y los vasos circundantes se dilatan. Al
enfriarse la piel, va a existir una diferencia de temperatura bastante pequeña con el
ambiente, perdiéndose menos calor.
 Las glándulas sudoríparas dejan de secretar sudor, la piel se seca y no se pierde calor
por evaporación.
 Tiritar consiste en una serie de contracciones involuntarias de los músculos
esqueléticos. De esta manera se genera calor, así que existe una tendencia a la actividad
cuando tenemos frío. Tiritar se emplea para la obtención de calor, pero no tiene porque
llevar a cabo la locomoción o cualquier otra actividad física.
CONTROL DE LA GLUCOSA EN SANGRE
Los niveles de glucosa en sangre son controlados por las células pancreáticas. Si la
concentración se desvía mucho del valor normal se inician los mecanismos de secreción de
insulina o glucagón.
La insulina se une a la glucosa en sangre y la lleva al hígado (donde se acumulará en forma de
glucógeno) o a los tejidos que la demanden.
El glucagón, por el contrario, capta glucógeno acumulado en el hígado para llevarlo a la sangre,
transformándose e glucosa, y de allí se dirigirá a los tejidos.
DIABETES
La diabetes es un conjunto de trastornos metabólicos que afecta a diferentes órganos y tejidos y
se caracteriza por un aumento de los niveles de glucosa en la sangre. La causan varios
trastornos, siendo el principal la baja producción de la hormona insulina, secretada por las
células β de los Islotes de Langerhans del páncreas (diabetes tipo I), o por la incapacidad de
responder a la insulina debido a una deficiencia en los receptores de la insulina de las células
diana. Esto va a repercutir en el metabolismo de los hidratos de carbono, lípidos y proteínas.