Organización y funciones del sistema nervioso

Introducción al sistema nervioso

El sistema nervioso es la red de comunicación que controla y coordina todas las funciones del organismo. Se divide en dos grandes subsistemas: el sistema nervioso central (SNC), formado por el cerebro y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico (SNP), que incluye nervios y ganglios fuera del SNC. Cada uno de estos componentes tiene una organización estructural y funcional específica que permite la percepción, el procesamiento y la respuesta a estímulos internos y externos.

Diferencias entre el sistema nervioso somático y el autónomo

El sistema nervioso somático (SNS) y el sistema nervioso autónomo (SNA) son dos ramas del SNP con funciones claramente diferenciadas:

• SNS: controla funciones voluntarias, como el movimiento de los músculos esqueléticos y la percepción sensorial consciente.
• SNA: regula funciones involuntarias, incluyendo la actividad cardíaca, la digestión, la respiración y la respuesta al estrés.

Esta distinción se refleja en la forma en que los impulsos nerviosos se originan y se transmiten: el SNS utiliza vías aferentes y eferentes que llegan directamente a los músculos esqueléticos, mientras que el SNA actúa a través de una red de ganglios y fibras pre‑ y postganglionares que modulan órganos internos.

Vías aferentes y eferentes de la médula espinal

Raíz dorsal: información sensitiva

En la médula espinal, la raíz dorsal transporta información sensitiva desde la periferia hacia el SNC. Los axones de los receptores sensoriales ingresan a la médula a través de esta raíz y ascienden por la columna dorsal, permitiendo que el cerebro reciba datos sobre tacto, temperatura, dolor y propiocepción.

Raíz ventral: información motora

En contraste, la raíz ventral lleva información motora desde el SNC hacia los músculos y glándulas. Los axones de las neuronas motoras eferentes salen de la médula a través de esta raíz, ejecutando respuestas voluntarias o involuntarias según corresponda.

Ganglios periféricos: organización y función

Los ganglios periféricos son conglomerados de cuerpos neuronales situados fuera del SNC. Su papel principal es almacenar los somas de las neuronas sensoriales y motoras, permitiendo que la información sea procesada antes de continuar su recorrido. Estas estructuras también sirven como puntos de integración donde pueden ocurrir sinapsis locales, modulando la señal antes de que alcance el cerebro o la médula.

• Contienen cuerpos celulares y dendritas, pero no fibras mielínicas del SNC.
• No producen mielina; esa función corresponde a las células de Schwann en el SNP.
• Participan en la transmisión de impulsos sensoriales y en la regulación de respuestas reflejas.

El tronco encefálico y sus funciones vitales

El tronco encefálico, compuesto por el mesencéfalo, la protuberancia y el bulbo raquídeo, es la zona de transición entre el cerebro y la médula espinal. Entre sus funciones más críticas se encuentran:

• Control de la ventilación y la frecuencia respiratoria.
• Regulación de la frecuencia cardíaca y la presión arterial.
• Coordinación de la transmisión de señales entre el encéfalo y la médula espinal.

Un daño en el tronco encefálico compromete primero la transmisión de señales entre el encéfalo y la médula, lo que puede producir pérdida de la conciencia, alteraciones respiratorias y, en casos graves, la muerte.

Capilares cerebrales y la barrera hematoencefálica (BHE)

Estructura de los capilares cerebrales

Los capilares del cerebro se distinguen de los capilares sistémicos por su ausencia de fenestraciones y la presencia de tight junctions (uniones estrechas) entre las células endoteliales. Estas características forman la barrera hematoencefálica, que protege al tejido neural de sustancias tóxicas y regula el intercambio de nutrientes.

Componentes celulares de la BHE

Además del endotelio, la BHE incluye:

• Astrocitos: sus pies (endfeet) rodean los vasos y inducen y mantienen la integridad de las tight junctions, controlando el paso de iones y moléculas.
• Pericitos: aportan soporte estructural y regulan el flujo sanguíneo capilar.
• Microglía: actúan como vigilancia inmunológica dentro del entorno cerebral.

Funciones de los astrocitos en la BHE

Los astrocitos son esenciales para la homeostasis cerebral. Su papel en la BHE incluye:

• Secreción de factores que refuerzan las tight junctions del endotelio.
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• Regulación del intercambio metabólico entre sangre y neuronas, facilitando el paso de glucosa y aminoácidos mientras limitan la entrada de toxinas.
• Participación en la reciclaje de neurotransmisores, como la conversión de glutamato a glutamina.

De esta manera, los astrocitos garantizan que el entorno neuronal sea estable y protegido.

Oligodendrocitos y la mielinización del SNC

En el sistema nervioso central, los oligodendrocitos son las células responsables de producir la vaina de mielina que envuelve los axones. Esta mielina:

• Aísla eléctricamente los axones, aumentando la velocidad de conducción del impulso.
• Permite la conducción saltatoria, donde el impulso salta de un nodo de Ranvier a otro.

A diferencia de las células de Schwann del SNP, un solo oligodendrocito puede mielinizar varios axones simultáneamente.

Conducción saltatoria y nodos de Ranvier

La conducción saltatoria es una adaptación que reduce la pérdida de energía y acelera la transmisión del impulso nervioso. El salto ocurre en los nodos de Ranvier, pequeñas regiones sin mielina situadas entre segmentos mielinizados del axón. En estos nodos, los canales de sodio se concentran, permitiendo que el potencial de acción se regenere rápidamente y se propague a lo largo del axón con gran velocidad.

Esta modalidad de conducción es típica de axones mielinizados del SNC y del SNP, y es fundamental para funciones que requieren respuestas rápidas, como los reflejos y la coordinación motora.

Resumen de conceptos clave

• El SNSSNA
• La raíz dorsal transmite información sensitiva al SNC; la raíz ventral lleva información motora del SNC a la periferia.
• Los ganglios periféricos albergan cuerpos neuronales y procesan información antes de su transmisión.
• El tronco encefálico es esencial para la transmisión de señales entre encéfalo y médula y para funciones vitales como la respiración.
• Los capilares cerebrales carecen de fenestraciones y poseen tight junctions, formando la BHE.
• Los astrocitos regulan la BHE y el intercambio metabólico neuronal.
• Los oligodendrocitos generan mielina en el SNC, permitiendo la conducción saltatoria en los nodos de Ranvier.

Comprender la organización y funciones del sistema nervioso es fundamental para profesionales de la salud, ya que permite diagnosticar y tratar trastornos neurológicos con mayor precisión.