Sistema Nervioso Invertebrados

Tema 09

1.  SISTEMA NERVIOSO
1.1.  Sistema Nervioso en Invertebrados
Al  estudiar  el  sistema  nervioso  a  lo  largo  de  la  escala  zoológica,  se  aprecia  un aumento  en su  complejidad  estructural  y  fisiológica.
Hay  animales  que  carecen  de  sistema  nervioso  (las  esponjas),  la  mayoría  de  ellos lo presentan.
Podemos  distinguir  tres  modelos  básicos  de  sistemas  nerviosos:
•  Reticular
•  Ganglionar  o  segmentado
•  Encefálico.
El  sistema reticular se presenta en animales  simples  como  los  cnidarios  (hidras, anémonas  de mar,  corales,  medusas)  como  una  red  nerviosa ubicada en el cuerpo  del animal y a través de la cual fluye  la  información  que  se  genera  por  aplicar  un  estímulo  en cualquier  punto  del  cuerpo del  animal.
El  sistema  ganglionar se  presenta  en  animales  de  cuerpo  alargado  y  segmentado (lombrices, artrópodos). Los  cuerpos  neuronales  se  agrupan  (centralización )  formando ganglios  que  se ubican, por  pares,  en  los  segmentos.  Los  ganglios  se  comunican entre  sí por haces de axones y hacia el extremo cefálico del cuerpo constituyen un cerebro primitivo .
El  sistema encefálico es propio  de  los  vertebrados.  Es  más  complejo  y  esta representado  por un  encéfalo  (cerebro,  cerebelo  y  médula  oblonga)  encerrado  en  una estructura  ósea  (cráneo) y por un  órgano alargado, la médula  espinal, encerrada  en  la columna  vertebral. Al  encéfalo y a la médula espinal la información  entra  y/o  sale  a  través de los nervios llamados  pares  craneanos y nervios raquídeos, respectivamente.

En los Poríferos (esponjas), el sistema nervioso es sumamente elemental y se haya constituido  por efectores aislados, que responden directamente, sin  necesidad de asociarse a receptores, no  poseen células u órganos nerviosos definidos.
Los cnidarios (hidra, actinia, medusa) poseen ya un esbozo de sistema  nervioso, aunque de una morfología y funcionamiento primitivo. Las unidades celulares, llamadas protoneuronas, forman una red  nerviosa por todo el organismo, situada en la epidermis  o debajo de ella y  que se extiende por todo el cuerpo;  pero, carecen de ganglios  centrales.
Hay  células epiteliales modificadas que actúan como receptores y otras células  epitelio musculares que se contraen lentamente para modificar la forma del cuerpo.  En las  hidras  hay  un  mecanismo sensorial  neuromotor.  Las  medusas  poseen  un  sistema nervioso  rudimentario  formado  por pequeños  ganglios  y  fibras  nerviosas  que  les  sirven como  órgano  de  sensibilidad,  también poseen  órganos  de  los  sentidos  como  las  manchas oculares.

En  los  gusanos  planos  (planaria)  aparece  por  primera  vez  el  sistema  nervioso  de simetría bilateral; poseen dos ganglios nerviosos  anteriores, que emiten prolongaciones en  la  región cefálica, y dos cordones nerviosos principales que se dirigen hacia  atrás,  de estos últimos salen ramas laterales  para  las diferentes  partes  del  cuerpo.

Los  invertebrados,  con un mayor nivel de complejidad, poseen un sistema nervioso más centralizado de posición  ventral, con dos cordones  paralelos unidos por ramas transversales y una gran cantidad de ganglios como en los anélidos que consta de un par de ganglios cerebroideos (supraesofágicos e infraesofágicos),  una  doble cadena nerviosa con ganglios y una serie  de neuronas  aferentes (sensitivas) y eferentes (motoras)  bien diferenciadas. En los artrópodos es semejante sólo que los dos cordones están fusionados, pero todavía visibles.
En cambio, el sistema nervioso de los moluscos consiste de tres pares de ganglios bien diferenciados, y en los cefalópodos  los ganglios se han agrupado para formar centros nerviosos de gran complejidad.

Los equinodermos tienen un sistema nervioso radial siguiendo la simetría del cuerpo.
Es  el  principal  centro coordinador  y  el  sistema  que  relaciona  los  impulsos  que entran y salen del organismo. Adapta las actividades del  individuo a su ambiente y conserva la  integridad  del cuerpo.

Los rasgos más característicos del tejido nervioso son la irritabilidad, que es la cualidad inherente a todo protoplasma de reaccionar frente a los estímulos, y la conductividad o capacidad  de transmitir la energía  liberada  por  un  estímulo  de  un  lugar  a  otro.
Todo organismo  vivo es excitable o irritable, debido a ello los organismos  son sensibles a  los cambios o estímulos de su ambiente  externo  e  interno. Todas  las respuestas orgánicas,  desde  las más simples de  una ameba  hasta  las funciones corporales o los procesos  mentales  más complejos del  hombre,  son  consecuencia  de la excitabilidad.

Por  otro  lado,  cualquier  ser  vivo  manifiesta adaptaciones  al  medio  en  que  vive  y responde  a los  estímulos  que  sobre  él  actúan,  pero  solamente  en  aquellos  que  poseen  un sistema  nervioso las  respuestas  son  rápidas,  coordinadas  y  de  mayor  complejidad.  La excitación  producida  por los  estímulos  en  los  receptores  es  transmitida  por  sistemas  o  vías de conducción (nervios) hacia los centros nerviosos (médula,  cerebro),  en donde se elaboran las  respuestas.

Esta  respuesta es conducida  por otras vías hasta  alcanzar otra  estructura  encargada de materializarla,  que se denomina  efector (generalmente  músculo).  En  el  sistema  nervioso, los elementos  celulares  o  neuronas  se  hallan  conectadas  entre  sí  (sinápsis)  y  con transmisión unidireccional  del  impulso  nervioso.

La  disposición  de  este tipo de organización,  siguiendo el  curso del  impulso  nervioso, es: receptor-vía  aferente-centro-vía  eferente-efector.  Este  camino  constituye  un  arco  reflejo.
Sobre  esta  unidad  funcional  se  basa  la  actividad  tanto  del  sistema  nervioso  central como  del sistema  nervioso  autónomo,  como  se  verá  más  adelante.

Este reflejo simple incluye, la neurona sensitiva que  presenta terminaciones nerviosas  sensibles al dolor en la piel, que llega a la médula  espinal.
La neurona sensitiva  estimula a una neurona de asociación en la médula  espinal la cual a su vez estimula a una neurona motora, también localizada  en  la  médula

El axón de la neurona motora, lleva  los  potenciales de  acción  hacia los músculos y hacen que éstos se contraigan y retiren la parte corporal del estímulo dañino.

Está  exclusivamente  formado  por  neuronas  dispuestas ordenadamente,  las  cuales verifican  solas las  funciones  nerviosas. Entre cada par de neuronas relacionadas por su función o entre  una neurona y una célula efectora o entre un receptor sensorial y una neurona existe un delicado contacto o sinápsis que permite el paso de los impulsos nerviosos en  una  dirección,  del  axón  de una  neurona a  la  dendrita  o  soma  de  otra  neurona.

En la sinápsis  no  hay continuidad, lo que existe es contigüidad debido a que entre la membrana presináptica  (pie terminal) y la membrana postsináptica (cuerpo de otra neurona) existe un espacio estrecho de 200 A de ancho (hendidura sináptica). Cuando el impulso llega a la sinápsis las vesículas se unen a la membrana y liberan el neurotransmisor  al espacio sináptico. Los receptores reaccionan con el transmisor e inician el impulso  siguiente a través de la membrana postsinaptica.

1.2.2.  Impulso  Nervioso
Representa  un  estado  especial  de  la  excitabilidad  de  la  célula  nerviosa,  que  puede indicarse como un estado de excitación  propagada  (onda de excitación).  El  impulso nervioso se  mueve  a  lo largo  de  las  fibras  nerviosas  a  una  velocidad  constante,  conservando  la misma  intensidad  en todo  su  recorrido.
La conducción  del  impulso  nervioso  tiene  una  base  iónica, y  el  cambio  de  la permeabilidad de la membrana (del  axón) a los  iones Na+ y K+ genera una variación del potencial de acción. Por otro lado, en  la fibra nerviosa  en  reposo el exterior tiene una carga positiva y el interior carga negativa (es  decir, la  fibra  está  polarizada). Cuando pasa el impulso,  las  dos cargas  se neutralizan una con la otra,  entonces se produce un período refractario  (0,001  a 0,005  de segundo), durante  el cual la fibra  despolarizada  no  puede transmitir  otros  impulsos.

Los cambios químicos que se producen durante este tiempo, restablecen la polarización y la fibra  puede  conducir de  nuevo.

En las fibras nerviosas mielínicas (que poseen envoltura de mielina), los cambios de permeabilidad de la membrana, responsables de la conducción, parecen tener lugar en los nodos de Ranvier solamente.  Este tipo de conducción de «brincar» de nodo a nodo, se llama «conducción saltatoria».
Las fibras nerviosas mielínicas conducen con mayor velocidad los impulsos nerviosos.
Éstos se transmiten a una velocidad de 6 a 12 m por segundo en la langosta,  de 28 a  30 m/seg.  en la rana y alcanzan los 120 m/seg. en los mamíferos.