Fisiología del Sistema Nervioso y Muscular
Contracción Muscular
La contracción muscular es posible gracias a la unión neuromuscular, una sinapsis química entre una neurona y una fibra muscular. La acetilcolina, un neurotransmisor, actúa en la membrana plasmática de la fibra muscular generando un potencial de acción que permite la liberación de calcio desde el retículo sarcoplásmico. El calcio es esencial para la contracción muscular.
7 Pasos de la Contracción Muscular
- Se libera acetilcolina en el espacio sináptico.
- La acetilcolina se une a los receptores de la placa motora terminal.
- Se abren canales para las moléculas de sodio (Na+), principalmente.
- Se desencadena un potencial de acción muscular.
- El potencial de acción se conduce por el sarcolema.
- El potencial de acción provoca la liberación de calcio (Ca+2).
- El Ca+2 en el citoplasma del sarcoplasma produce la contracción muscular.
Las bombas de transporte activo de Ca+2 devuelven el ion al retículo sarcoplásmico, lo que conduce a la relajación muscular. La acetilcolinesterasa degrada la acetilcolina.
Tipos de Músculo
Músculo Esquelético
- Control voluntario por el sistema nervioso central (SNC).
- Forma celular alargada, cilíndrica y polinuclear.
- Tiene estrías.
- Contracción rápida.
Musculatura Lisa
- Control involuntario por el sistema nervioso autónomo (SNA).
- Forma celular alargada y fusiforme, núcleo único.
- Sin estrías.
- Contracción lenta.
Musculatura Cardíaca
- Control involuntario por el SNA.
- Forma cilíndrica y alargada que se ramifica y fusiona.
- Con estrías.
- Contracción intermedia.
Tipos de Receptores Sensoriales
- Mecanoreceptores: Táctiles (contacto, presión), propioceptores (movimiento, posición corporal, contracción muscular), del oído (gravedad, aceleración lineal, sonido).
- Quimioreceptores: Papilas gustativas, epitelio olfatorio.
- Termorreceptores: Receptores de piel y lengua (calor).
- Fotorreceptores: Conos y bastoncillos de la retina (energía luminosa).
Nervios Craneales
- Sensorial espacial (olfatorio, óptico, acústico): Llevan información desde órganos sensoriales especiales al encéfalo.
- Motor (oculomotor, troclear, abductor): Control de músculos oculomotores extrínsecos.
- Espinal accesorio: Control voluntario de los músculos de la espalda.
- Hipogloso: Control muscular de la lengua.
Ventilación Pulmonar
La ventilación pulmonar involucra vías aferentes y eferentes controladas por el centro respiratorio. Las neuronas del centro respiratorio se dividen en tres áreas: área rítmica bulbar, áreas neumotáxica y apnéusica, ubicadas en la protuberancia.
El área inspiratoria se activa cuando el aire abandona los pulmones. Los impulsos nerviosos provocan la contracción de los músculos intercostales externos y el diafragma, produciendo la inspiración. Los receptores sensibles a la distensión en las paredes de los bronquios envían impulsos nerviosos al área inspiratoria, provocando su inhibición y la relajación de los músculos, lo que produce la espiración.
Componentes Musculares
- Mioglobina: Fija el oxígeno dentro del músculo.
- Sarcómero: Unidad funcional del músculo.
Sistema Nervioso Autónomo
- Simpático: Produce respuestas autónomas.
- Parasimpático: Produce inhibición.
Vías Aferentes y Eferentes
Las vías aferentes (sensoriales) y eferentes (motoras) conectan el sistema nervioso y permiten las funciones sensitiva, integradora y motora. Los impulsos nerviosos de los receptores sensoriales llegan al SNC a través de las vías aferentes, donde se procesan y originan sensaciones. Las vías eferentes conducen impulsos nerviosos que producen respuestas como la contracción muscular o la secreción glandular.
La integración de ambas vías permite procesos como la ventilación pulmonar.
Tipos de Sensaciones
Existen cinco modalidades sensoriales principales: vista, oído, tacto (y presión), gusto y olfato. También se incluyen el calor, el frío y el dolor. Algunas sensaciones, como la longitud y tensión muscular, no se perciben conscientemente.
Estímulos y Sensaciones
Los estímulos que producen sensaciones son variaciones de diferentes formas de energía captadas por receptores sensoriales específicos. La intensidad del estímulo más baja que una persona puede detectar se denomina umbral sensorial.
Procesos Sensoriales
- Estimulación: Un tipo de receptor específico detecta el estímulo.
- Transducción: El receptor sensorial convierte la energía del estímulo en señales electroquímicas.
- Conducción: Si el potencial alcanza o supera el umbral, se generan potenciales de acción que se conducen al SNC.
- Traducción: Una región del SNC transforma los impulsos nerviosos en sensación.
La Imagen Visual y las Vías Aferentes
La retina, ubicada en el interior del globo ocular, contiene fotorreceptores que se conectan a neuronas aferentes. Las fibras de estas neuronas se prolongan a través de la vía óptica hasta áreas específicas de la corteza cerebral.
Estructura del Ojo
- Humor vítreo: Sustancia clara y gelatinosa entre el cristalino y la retina.
- Esclerótica: Capa de tejido que cubre y protege el globo ocular.
- Córnea: Capa transparente que protege la parte anterior del ojo.
- Humor acuoso: Líquido claro y transparente que llena la cámara anterior del ojo.
- Pupila: Orificio central por donde ingresa la luz.
- Cristalino: Lente de fibras proteicas que permite enfocar objetos.
- Iris: Músculos circulares y radiales que regulan el tamaño de la pupila.
- Coroides: Capa con vasos sanguíneos que nutren los tejidos y pigmentos que absorben el exceso de luz.
- Retina: Múltiples capas de células, incluyendo fotorreceptores y neuronas.
- Punto ciego: Lugar donde convergen las neuronas del nervio óptico.