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Profesor: José Luis Ingelmo Redondo Autor: Imanol Manchado Hernández

Índice: 1.

EL SISTEMA NERVIOSO....................................................................................... 4 Organización del sistema nervioso.........................................................................4 Sistema nervioso central (SNC)...........................................................................5 Sistema nervioso periférico................................................................................. 6 Nervios sensitivos............................................................................................... 6 Vías aferentes y eferentes.................................................................................. 7 Sistemas nerviosos somáticos y autónomos.......................................................8

2.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO:...........................................8 Las Neuronas...................................................................................................... 9 Impulso nervioso............................................................................................... 10 Sinapsis............................................................................................................. 10 Unión Neuromuscular........................................................................................ 12 Neurotransmisores............................................................................................ 12 Respuesta postsináptica................................................................................... 13

3.

Organización jerárquica de las estructuras que generan y controlan la

actividad motora.......................................................................................................... 14 Niveles de la actividad motora:.........................................................................15 4.

Reacción motora.............................................................................................. 15 Unidad motora..................................................................................................... 15 Movilización ordenada de las fibras musculares..................................................16

1. EL SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso y hormonal ha sido desarrollado para

que todos los

sistemas realicen una actividad conjunta efectiva. Ambos sistemas difieren en la rapidez para desencadenar una respuesta, el sistema nervioso lo hace rápidamente,

y

las

hormonas

con

más

lentitud.

El sistema nervioso central se halla protegido por el cráneo y la columna vertebral. Respecto a su origen debemos decir que es ectodérmico. Está formado por tres partes:   

Encéfalo Médula Nervios

Organización del sistema nervioso El sistema nervioso está organizado para detectar cambios en el medio externo

e

interno,

como

evaluar

esa

información

y

como

responder

posiblemente iniciando modificaciones en músculos y glándulas. Para hacer más fácilmente compresible esta compleja red de líneas de información y circuitos de información, los biólogos han dividido los sistemas nerviosos en los sistemas menores. Respecto a su organización se divide en dos partes: Sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP).

Sistema nervioso central (SNC) Como su propio nombre indica, es el centro estructural y funcional de todo sistema nervioso. Formado por encéfalo y la medula espinal, el SNC integra piezas aferentes de información sensitiva, evalúa la información e inicia una respuesta eferente. El encéfalo se divide en: 

Cerebro: Tiene tres regiones básicas: el prosencéfalo, relacionado con el olfato; el mesencéfalo, con el ojo; y el rombencéfalo, con el oído.



Bulbo: Zona semejante a la médula pero con el canal central muy ensanchado. Comunica los

troncos

nerviosos

con

las

regiones

superiores del cerebro. En su interior se alojan núcleos relacionados con la recepción de sensaciones auditivas e impulsos de los hemisferios cerebrales y del cerebelo.



Cerebelo: Se desarrolla en la parte anterior al bulbo y constituye el centro más importante para la regulación y coordinación de los movimientos. Recibe sensaciones de las estructuras sensitivas musculares y del órgano del equilibrio; desarrolla la corteza cerebelosa.



Tronco cerebral: El tronco del encéfalo, tronco encefálico, tronco cerebral o tallo cerebral es la protuberancia anular (o puente

troncoencefálico) y el mesencéfalo. Es la mayor ruta de comunicación entre el cerebro anterior, la médula espinal y los nervios periféricos. También controla varias funciones incluyendo la respiración, regulación del ritmo cardíaco y aspectos primarios de la localización del sonido. Formado por sustancia gris y blanca. Médula

espinal:

Encerrada

en

la

columna

vertebral,

recorre

longitudinalmente el cuerpo. En ella se distingue la sustancia gris que contiene los cuerpos neuronales de las neuronas de las vías sensitivas y motora; y la sustancia blanca que son las fibras ascendentes y descendentes. Es eficiente para los actos reflejos.

Sistema nervioso periférico Está formado por los nervios que están situados en la periferia o regiones externas del sistema nervioso. Los nervios que se originan en el encéfalo se denominan `` nervios craneales´´, y los que se originan en el medula espinal, ``nervios

raquídeos´´

(o

espinales).

Los nervios centrales y periférico suelen emplearse con un sentido direccional en el sistema nervioso. Por ejemplo las extensiones de una célula nerviosa, denominada fibras nerviosas, se consideran fibras centrales si parten del cuerpo celular en dirección al SNC o fibras periféricas si se alejan de este. Está compuesto por nervios y ganglios, éstos parten del encéfalo y de la médula, se diferencian en que son fibras aferentes y eferentes. Nervios sensitivos Craneales: 

Olfatorio: proviene del epitelio olfatorio



Óptico: proviene del ojo



Trigémino: es mixto y recibe sensaciones de la cabeza



Facial: es mixto y recibe sensaciones de la cara



Auditivo: proviene del oído.



Glosofaríngeo: es mixto y recibe sensaciones de la lengua y la faringe



Vago: es mixto y recibe sensaciones de la cabeza y las vísceras



Espinales: Discurren junto a los nervios motores, provienen de todo el cuerpo.

Nervios motores Craneales: 

Motor ocular común: inerva parte de los músculos del ojo



Patético: inerva el músculo oblicuo del ojo



Trigémino: inerva los músculos mandibulares.



Motor ocular externo: inerva el músculo que le da nombre



Facial: inerva los músculos de la cara



Glosofaríngeo: inerva la lengua y la faringe



Vago: inerva la cabeza y las vísceras



Espinal: accesorio del vago



Hipogloso: inerva la lengua

Espinales: 

Motores somáticos: inervan los músculos esqueléticos, entran en la médula junto a los motores viscerales. Estos nervios estimulan o no al

músculo, pero no lo inhiben. Están relacionados con los estímulos ambientales. 

Motores viscerales: controlan los músculos lisos, el cardíaco y las glándulas. Están formados por don neuronas: una preganglionar, que tiene su cuerpo neuronal en la médula; y la posganglionar, su acción estimula o inhibe el órgano. Estímulos internos.



Parasimpático: forma parte de la zona craneal y sacra. Aquí se establece la sinapsis entre las dos neuronas. Relacionado con la digestión, el reposo.



Simpático: forma parte de la zona cervical, torácica y lumbar de la médula espinal. Está relacionado con las reacciones de lucha o huida.

Vías aferentes y eferentes Los tejidos de los sistemas nerviosos central y periférico están constituidos por células nerviosas que forman guías de información centrípetas y vías centrifugas. Por este motivo, suelen ser conveniente clasificar las vías nerviosas según la dirección en que llevan la información. La división aferente del sistema nervioso está formada por todas las vías centrípetas sensitivas o aferentes. La división eferente consta de todas las vías centrifugas motrices o eferentes. Los significados laterales de los términos aferentes (que trae) y eferente (que lleva) ayudan a distinguir con más facilidad estas dos secciones del sistema nervioso.

Sistemas nerviosos somáticos y autónomos Otra forma de organizar los componentes del sistema nerviosos para facilitar su estudio consiste en clasificarlos según el tipo de efectores que regulan. Algunas vías del sistema nervioso somático (SNS) llevan información a

los efectores somáticos que son los músculos esqueléticos. Estas vías motoras configuran la división motora somática. El SNS también comprende los centros integradores que reciben información sensitiva y generan señales eferentes de respuesta. Las vías del sistema nervioso autónomo llevan información a los efectores autónomos o viscerales, que son los músculos lisos, el sistema nervioso autónomo es independiente del control voluntario. Aunque ahora se sabe que la mente consciente influye en el sistema nervioso autónomo, se ha mantenido el

nombre

histórico

para

esta

parte

del

sistema

nervioso.

Las vías eferentes del SNA pueden dividirse además en la división simpática y la división parasimpática. La división simpática consta de vías que salen de las porciones medias de la medula espinal y prepara el cuerpo para resolver amenazas inmediatas al medio interno. Produce la respuesta de “lucha o huida”. Las vías parasimpáticas salen del encéfalo o las proporciones bajas de la medula espinal y coordinan las actividades normales del cuerpo en reposo. Las vías aferentes del SNA pertenecen a la división sensitiva visceral, que lleva información a los centros integradores autónomos del sistema nervioso central.

2.

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO:

El sistema nervioso es uno de los sistemas más complejos del cuerpo. Muchas de sus funciones todavía no se conocen con claridad. Por este motivo, y dado que aquí vamos a tratar las funciones específicas del sistema nervioso. Primero ofreceremos una visión general de este, centrándonos después en cuestiones

específicas

relacionadas

con

el

deporte

y

el

ejercicio.

Comenzaremos nuestro análisis examinando de cerca las unidades básicas del sistema nervioso: las neuronas.

Las Neuronas

Las fibras nerviosas individuales (célula nerviosa), reciben el nombre de neuronas. Una neurona se compone de tres regiones: 1. El cuerpo celular, o soma. 2. Las dendritas. 3. El axón. El cuerpo celular contiene el núcleo. Irradiando hacia fuera desde el cuerpo celular están los procesos celulares: las dendritas y el axón. En el lado del axón, el cuerpo celular deriva hacia una región en forma de cono conocida como la prominencia del axón. Desempeña una importante función en la conducción de los impulsos. La mayoría de las neuronas contienen muchas dendritas. Éstas son las receptoras de la neurona. La mayoría de los impulsos que llegan al nervio, desde estímulos sensores o desde neuronas adyacentes, entra normalmente en la neurona a través de la dendrita. Estos procesos llevan los impulsos hacia el cuerpo celular. Por otro lado, la mayoría de las neuronas solo tienen un axón. El axón es el trasmisor de las neuronas. Lleva los impulsos fuera del cuerpo celular. Cerca de su extremo, un axón se divide en numerosas ramas. Éstas son los terminales del axón, o fibrillas terminales. Las puntas de estos terminales se delatan en diminutivos

bulbos

conocidos

como

protuberancias

sinápticas.

Estas

protuberancias albergan numerosas vesículas (sacos) llenas de sustancias químicas

conocidas

como

neurotransmisores,

comunicación entre una neurona y otra célula.

que

se

usan

para

la

Impulso nervioso Un impulso nervioso es la señal que pasa desde una neurona a la siguiente y por último, a un órgano final, tal como un grupo de fibras musculares o nuevamente al sistema nervioso central. Para simplificarlo, el lector puede pensar en el impulso nervioso que viaja a través de una neurona de modo muy parecido a como viaja la electricidad a través de los alambres eléctricos de su casa.

Sinapsis Para que una neurona se comunique con otra debe producirse un potencial de acción. Una vez se dispara el potencial de acción, el impulso nervioso viaja a través de toda la longitud del mismo, alcanzando al final los terminales de axón.

Las neuronas se comunican entre sí, a través de las sinapsis. Una sinapsis es el lugar de transmisión del impulso de una neurona a otra. El tipo más frecuente es la sinapsis química, en la que centramos nuestra atención. Una sinapsis entre dos neuronas incluye:   

Los terminales del axón de las neuronas que transmiten el impulso. Los receptores sobre la segunda neurona. El espacio entre estas estructuras

La neurona que envía el impulso a través de la sinapsis recibe el nombre de neurona presináptica, por lo que las terminales del axón, son terminales presinápticas. Asimismo, la neurona que recibe el impulso en el lado opuesto de la sinapsis recibe la denominación de neurona postsinaptica y tiene receptores

postsinápticos.

Los

terminales

del

axón

y

los

receptores

postsinápticos no están en contacto entre sí. Un impulso nervioso puede transmitirse a través de una sinapsis solo en una dirección: desde los terminales del axón de la neurona presináptica hasta los receptores postsinápticos. Generalmente, en las dendritas de la neurona postsináptica. Las terminales presinápticas del axón contienen un gran número de estructuras en forma de sacos, denominadas vesículas sinápticas. Estos sacos contienen sustancias químicas neurotransmisoras. Cuando el impulso llega a los terminales pre sinápticos, las vesículas sinápticas reaccionan lanzando sus sustancias químicas al canal sináptico. Entonces, estos neurotransmisores se difunden a través del canal sináptico hasta los receptores postsinápticos de la neurona. Estos receptores fijan el neurotransmisor una vez se difunde a través del canal sináptico. Cuando se produce esta captura, el impulso se ha transmitido con éxito a la siguiente neurona y puede seguir transmitiéndose hacia delante. Las neuronas se comunican entre sí por los puntos de transmisión de impulso llamados sinapsis.

Unión Neuromuscular Mientras que las neuronas se comunican con otras neuronas en las sinapsis, una neurona motora se comunica con una fibra muscular en un lugar conocido como unión neuromuscular. La función de la unión neuromuscular es esencialmente la misma que la de la sinapsis. De hecho, la parte proximal de una unión neuromuscular es la misma: comienza con los terminales del axón de la neurona motora, que libera neurotransmisores en el espacio entre dos células. No obstante, e la unión neuromuscular, los terminales del axón se expanden formando discos planos llamados placas terminales motoras. El canal sináptico es la cavidad entre el axón y la fibra muscular. Los neurotransmisores liberados desde los terminales del axón motor se difunden a través de este canal y se unen a los receptores en el sarcolema.

Neurotransmisores Se han identificado más de 50 neurotransmisores. Estos pueden clasificarse como: a) Neurotransmisores de moléculas pequeñas y de acción rápida. b) Neurotransmisores neurolépticos de acción lenta. La acetilcolina y la noradrenalina son los dos neurotransmisores (sustancias químicas que transmiten impulsos nerviosos a través de la sinapsis y de los canales sinápticos) más importantes implicados en la regulación de nuestras reacciones fisiológicas al ejercicio. La acetilcolina es el principal neurotransmisor para las neuronas motoras que inervan los músculos

esqueléticos y muchas neuronas parasimpáticas. Generalmente, es un neurotransmisor excitatorio, pero puede tener efectos inhibitorios en algunas terminaciones nerviosas parasimtáticas, como, por ejemplo, el corazón.

Respuesta postsináptica Una vez el neurotransmisor se fija a los receptores, la señal química que atraviesa el canal sináptico se convierte, una vez más, en una señal eléctrica. La fijación produce un potencial graduado en la membrana postsináptica. Tal como se ha mencionado antes, un impulso entrante puede ser excitatorio o inhibitorio. Un impulso excitatorio ocasiona una despolarización, conocida como potencial postsináptico excitatorio.

Un impulso inhibitorio produce una

despolarización, conocida como potencial postsináptico inhibitorio. Se

necesita

despolarización

un

cierto

suficiente,

número a

fin

de

de

impulsos

generar

un

para

ocasionar

potencial

de

una

acción.

Específicamente, la suma de todos los cambios en el potencial de la membrana debe igualar o superar al umbral. Esta suma de dos efectos individuales recibe el nombre de sumación.

Este proceso de sumación tiene mucha importancia y mucha relevancia para la función muscular. El músculo de los humanos, es capaz de generar una considerable fuerza, mucho mayor de la que vemos normalmente en halterófilos o culturistas muy entrenados. Por suma se entiende el efecto acumulativo de todos los potenciales graduados individuales procesados por la eminencia axónica.

3.Organización jerárquica de las estructuras que generan y controlan la actividad motora La médula espinal es el nivel inferior de esta organización jerárquica; en esta zona se encuentran los circuitos de neuronas que median reflejos y movimientos rítmicos como la locomoción; en el tronco encefálico se encuentran circuitos similares que gobiernan los movimientos reflejos de la cara y de la boca. El tronco del encéfalo es el siguiente nivel de la jerarquía motora. Esta zona recibe numerosas aferencias de la corteza y núcleo subcorticales, y envía información a la medula a través de fascículos descendentes que contribuyen al control de la postura del movimiento de la cabeza y de los ojos. Estas vías descendentes brindan el sistema de control postural básico, sobre el cual las áreas motoras de la corteza pueden organizar movimientos más diferenciados. La variedad de circuitos reflejos de la medula espinal y del tronco del encéfalo simplifica las instrucciones que la corteza debe enviar a estos niveles inferiores. La corteza es el nivel superior de control motor. La corteza motora primaria y las áreas promotoras se proyectan directamente hacia la medula espinal a través del fascículo cortico espinal, pero también modulan a los núcleos del tronco del encéfalo. La coordinación y planificación de secuencias motoras complejas tienen lugar en estas áreas promotoras en conexión con las cortezas asociativas parietales posteriores y prefrontal. Desde el córtex promotor la elaboración motora se proyecta a la corteza motora primaria y a la medula, que son las zonas de ejecución motora.

Las ordenes motoras de corteza descienden en dos haces, córtico nuclear y córtico espinal. El primero controla el movimiento de los músculos faciales; el segundo inversa las moto neuronas medulares que controlan los músculos del tronco y las extremidades. Además de los niveles jerárquicos indicados, medula espinal, tronco del encéfalo y corteza, en la planificación y ejecución del movimiento intervienen el cerebelo y los ganglios basales.

Niveles de la actividad motora:

CEREBELO

CORTEZA PREMOTORA

GANGLIOS

AMS

BASALES

CORTEZA MOTORA PRIMARIA TRONCO ENCEFÁLICO MÉDULA

APARATO

ESPINAL

LOCOMOTOR

4.Reacción motora Vamos a estudiar, cómo reaccionan los músculos a los impulsos motores una vez estos llegan a las fibras musculares.

Unidad motora

Una vez el impulso llega a una neurona motora, viaja a lo largo de toda la neurona hasta la unión neuromuscular. Desde allí, el impulso se extiende a todas las fibras musculares inervadas por esta neurona motora concreta. Recordemos que la neurona motora y todas las fibras musculares que inerva, forman una sola unidad motora. Cada fibra muscular está inervada solamente por una neurona motora, pero cada una de estas inerva hasta varios miles de fibras musculares, dependiendo de la función del músculo. Los músculos que controlan los movimientos finos, tales como los que controlan los ojos, tienen pocas fibras musculares por neurona motora. Los músculos con más funciones generales tienen muchas fibras por cada neurona motora. En una unidad motora las fibras son homogéneas respecto al tipo de fibra. Por lo tanto, no podemos encontrar una unidad motora que tenga al mismo tiempo fibras FT y ST.

Movilización ordenada de las fibras musculares Las unidades motoras generalmente, se activan basándose en un orden de movilización fijo. Esto se conoce como el principio de movilización ordenada, en que las unidades motoras dentro de un músculo determinado parecen estar clasificada. Usemos el músculo bíceps braquial como ejemplo. Suponiendo un total de 200 unidades motoras, se clasifican en una escala del 1 al 200. Para una unión muscular extremadamente fina que se requiera muy poca producción de fuerza, será movilizada la unidad motora con el número 1. Cuando la fuerza aumenta serán movilizados los números 2, 3, 4, etc. Hasta una acción muscular máxima que activaría del 50% al 70%. La actividad neuromuscular se gradúa sobre la base de un orden fijo de movilización de las reservas disponibles de unidades motoras. Cuanta más fuerza se necesita para ejecutar un cierto movimiento, más unidades motoras se movilizan.