Todos los días el cuerpo humano recibe mucha información de distintos tipos, proveniente de otras personas, proveniente del ambiente y proveniente también del mismo cuerpo. Gran parte de esta información requiere una respuesta, un cambio en el comportamiento del organismo. A dicha información se le llama estímulo y va de los sentidos al cerebro.
mediante una complicada red de comunicación y control que constituye el sistema nervioso humano. La función del sistema nervioso humano comienza aquí, con la neurona o célula nerviosa, una pequeña estructura que recibe y envía señales o mensajes que también se llaman impulsos. Esta es una fotografía de las neuronas enviando y recibiendo señales o impulsos. La fotografía se produjo en un asombroso proceso de congelación desarrollado por el doctor John Heuser de la Universidad de Washington en San Luis.
El doctor Heuser toma una muestra de una neurona, la coloca en un zambullidor. La neurona es estimulada con una carga eléctrica, lo que causa un impulso. En el mismo instante que la célula descarga el impulso, es arrojada contra una placa de cobre muy fría que la congela en su momento de acción.
Entonces la neurona es transferida a una cámara al vacío donde se deshidrata por congelación y pierde su capa superior. Por último, la neurona se coloca en el microscopio electrónico donde es fotografiada con un aumento en tamaño de más de medio millón de veces. Estas fotografías o microfotografías revelan más de lo que hasta este momento se conocía sobre la neurona. Como estructura principal en la que está basado el sistema nervioso, la neurona se compone del cuerpo celular y de sus prolongaciones. Las dendritas son prolongaciones finas y microscópicas alrededor de la célula nerviosa.
Las dendritas llevan impulsos nerviosos al cuerpo celular. El axón, que es una única prolongación gruesa, se encarga de llevarse los impulsos. La parte terminal de cada axón está cerca de la próxima neurona, pero las células no llegan a tocarse.
Entre ellas hay un pequeño espacio llamado sinapsis. Aunque la sinapsis evita que las neuronas se toquen, es lo suficientemente pequeña para permitir señales químicas entre las células nerviosas. Una de estas señales químicas es la acetilcolina. Un agente químico que ayuda a transmitir los impulsos entre las neuronas.
La acetilcolina se libera al final de cada axón, cruza la sinapsis y enseguida provoca un impulso nervioso que comienza en las dendritas de la próxima neurona. Como la acetilcolina y otras señales químicas, se producen sólo al final de los axones y no en las dendritas. Las señales pueden desplazarse sólo en una dirección.
Muchos de los agentes químicos en el sistema nervioso son neurotransmisores. Un neurotransmisor es cualquier sustancia liberada por los terminales de los nervios que transmite un impulso a otra neurona, a un músculo o a una glándula. Una vez el neurotransmisor ha transmitido su mensaje, es destruido por otros agentes químicos del sistema nervioso. Esto evita que el cuerpo reciba mensajes falsos.
Las personas que sufren la enfermedad de Parkinson carecen de los agentes químicos que transmiten los impulsos nerviosos. Como resultado de esto, los músculos tiemblan incontroladamente y rehusan obedecer a los mandatos conscientes. Una célula nerviosa sana contiene un equilibrio de iones de átomos con carga positiva o carga negativa. A causa de estos iones, el movimiento de los impulsos nerviosos a través de las células nerviosas va asociado a cambios químicos y eléctricos. Antes de que una neurona transmita un impulso, la parte exterior de su membrana, cargada de iones de sodio, presenta carga positiva.
Mientras que la interna, con iones, potasio en defecto, se comporta negativamente. Durante la fase de reposo, la membrana impide el paso de iones a su través. Cuando la neurona es estimulada, tienen lugar cambios eléctricos y químicos.
En el punto de estimulación, la parte externa de la célula nerviosa se vuelve negativa y la parte interna se vuelve positiva. Los iones de sodio y de potasio intercambian lugares. Tan pronto pasa el impulso, el punto estimulado regresa a su estado original eléctrico y químico. El paso del impulso nervioso por la célula crea cambios similares en toda la neurona. Las distintas partes de la célula deben reposar antes de pasar otro impulso.
En algunas neuronas este periodo de recuperación dura una milésima de segundo. Las neuronas del cerebro y la médula espinal forman una unidad llamada sistema nervioso central. El sistema nervioso central es una de las dos partes principales del sistema nervioso. La otra parte es el sistema nervioso periférico. El sistema nervioso periférico se compone de 43 pares de nervios que van desde el cerebro y la médula espinal hasta otras partes del cuerpo.
El cerebro y la médula espinal controlan miles de millones de neuronas, de las cuales 9.000 millones forman el cerebro. Juntos, el cerebro y la médula espinal son una sola unidad. Los impulsos llegan a esta unidad desde todas las partes del cuerpo. Los impulsos que se reciben en una región de la médula espinal pueden llegar a otras regiones de la médula o al cerebro. Algunas células nerviosas están revestidas de una cubierta protectora llamada neurilema.
A pesar de que los científicos aún no conocen la función exacta de la neurilema, parece estar relacionada con la capacidad de una neurona de regenerar las partes lesionadas. Las neuronas del cerebro y de la médula espinal no tienen neurilema. No pueden regenerar las partes lesionadas. Cualquier lesión de estas neuronas es permanente.
Por esto, las lesiones cerebrales y de la médula son tan graves. En una unidad de cerebro y de médula espinal sana, las señales químicas de las diferentes neuronas sensitivas son iguales. Un impulso enviado por las neuronas de un dedo del pie es químicamente idéntico a uno de las neuronas de la nariz. Pero los impulsos se reciben en diferentes áreas del cerebro que los transforman en diferentes sensaciones como son el olfato, el tacto o el gusto.
Una vez el cerebro transforma los impulsos de las neuronas sensitivas, los devuelve a través del sistema nervioso para producir una respuesta. La respuesta es una acción física que afecta muchas partes del cuerpo. Las neuronas responsables de llevar esa respuesta a través del cuerpo son las neuronas motoras. Estas llevan los impulsos desde el cerebro y la médula espinal hasta los músculos y las glándulas. Los músculos y las glándulas que reciben la respuesta se llaman efectores.
En los efectores musculares, un impulso de una neurona motora produce una contracción. En los efectores glandulares un impulso de una neurona motora produce una secreción. Cuando pasa información de los receptores sensoriales al cerebro y a la médula espinal y luego regresa a través de las neuronas motoras, el circuito se llama arco-reflejo.
El reflejo rotuliano es un ejemplo muy conocido. Cuando el médico golpea la rodilla del paciente, los receptores de la rodilla estimulan a una neurona sensorial, la cual envía un impulso a la médula espinal. La médula espinal transmite el mensaje a una neurona motora que lo lleva a los músculos. Los músculos se contraen y producen el movimiento reflejo.
Este arco reflejo es uno de los más sencillos en el hombre. La mayor parte de los arcos reflejos incluyen neuronas adicionales llamadas intermediarias o de asociación, que pasan los impulsos a través de la médula a la neurona motora. Otros reflejos incluyen miles de neuronas que pueden inhibir o aumentar la respuesta del cuerpo.
En el sistema nervioso periférico las respuestas son tan especializadas que se consideran subsistemas del sistema nervioso periférico. Estos subsistemas incluyen el sistema nervioso somático y el sistema nervioso autónomo. formado por el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático. El sistema nervioso somático controla los músculos del esqueleto. Estos son los músculos que responden voluntariamente al mundo externo y están controlados conscientemente por el cerebro.
Estos músculos nos permiten caminar, correr, jugar al fútbol y hacer muchas otras cosas de las que disfrutamos. La acción del sistema nervioso autónomo tiene lugar sin ser dirigida conscientemente. El sistema nervioso autónomo incluye las neuronas motoras que controlan la musculatura lisa de los órganos internos y los músculos cardíacos del corazón.
El sistema nervioso autónomo nos estimula a orinar, regular la acción del corazón, prepara el cuerpo para la actividad sexual y regula la función de las glándulas sudoríparas. El sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático forman parte del sistema nervioso autónomo. Estos dos subsistemas tienen efectos exactamente opuestos. El sistema nervioso simpático prepara rápidamente al cuerpo para afrontar una situación de tensión. Libera adrenalina en el sistema circulatorio.
Aumenta el ritmo de los latidos del corazón. Aumenta la presión sanguínea y el contenido de azúcar en la sangre. Dilata las pupilas.
Aumenta la acción de las glándulas sudoríparas, hace que el cabello se erice y dirige la sangre de los músculos lisos a los músculos del esqueleto en donde es más probable que se necesite. A los cambios causados por el sistema nervioso simpático a veces se les llama reacciones de lucha o huida. Estos cambios ayudan a actuar frente a situaciones de tensión, como cuando un alto nivel de adrenalina le permite a uno correr más rápido.
El sistema nervioso parasimpático inhibe o reduce la acción de los órganos. Hace más lentos los latidos del corazón, encoge la vejiga, reduce las secreciones de las glándulas sudoríparas y hace regresar al estado normal las condiciones producidas por el sistema nervioso simpático. Compuesto de todas estas partes, el sistema nervioso humano es un mecanismo en equilibrio que permite al cuerpo funcionar a su nivel más eficaz. Sin embargo, el sistema es afectado por todo, desde la comida hasta las drogas. Dos sustancias comunes que tienen un efecto enorme en el sistema nervioso son la cafeína y la nicotina.
Como ingredientes en el café y los refrescos de cola, la cafeína es un estimulante muy fuerte. Acelera todo el sistema nervioso humano, aumentando el ritmo de los latidos del corazón y la presión sanguínea. La nicotina que contienen los cigarrillos también tiene un efecto considerable. Grandes dosis de nicotina deprimen el sistema, reduciendo la capacidad de las neuronas de enviar mensajes. De todas las sustancias que afectan al sistema nervioso, el alcohol está entre las más malignas.
En el cerebro paraliza el centro de control emocional, deshaciéndose de las inhibiciones. Entonces las áreas de la visión y el habla quedan afectadas. La persona ve nublado o doble y habla con dificultad.
A medida que continúa desplazándose por el cerebro, el alcohol obstruye el flujo de los impulsos a las neuronas motoras y se produce una pérdida de la coordinación muscular que provoca mareos e incapacidad para caminar. Si se ha ingerido demasiado alcohol, las neuronas del cerebro se paralizarán de tal manera que la persona ebria quedará inconsciente. No habrá dirección del cerebro.
La acción del corazón y del sistema digestivo se hará muy lenta, al igual que la respiración. La persona puede llegar a morir. Las drogas tienen distintos efectos en el sistema nervioso.
La L-Dopa, que se usa para tratar la enfermedad de Parkinson, imita a la dopamina, una sustancia transmisora natural. El fenobarbital es una droga que se utiliza para disminuir la actividad excesiva de las neuronas del cerebro. Es especialmente útil para el control de los ataques epilépticos. Los sedantes afectan el sistema nervioso disminuyendo los impulsos nerviosos y a veces obstruyéndolos por completo. Las anfetaminas afectan al sistema nervioso acelerando los impulsos nerviosos.
Pueden resultar efectivas al controlar la enfermedad del sueño. Los psicodélicos y la marihuana parecen afectar todas las partes del sistema nervioso, pero sus consecuencias a largo plazo aún no se conocen. El sistema nervioso también es afectado por las drogas que el cerebro mismo fabrica.
Aunque se sabe poco sobre estas drogas, muchas parecen aliviar los dolores, tales como las endorfinas, que se producen cuando el cuerpo está en estado de shock. Las endorfinas plantean sólo un misterio cerca del sistema nervioso. Hay muchos otros que quizá sean resueltos ahora que podemos observar cómo funciona el sistema nervioso. que podemos identificar sus partes y verlas funcionar, estaremos en condiciones de llegar a un nuevo conocimiento de sus misterios.