Biologia santillana

ÍNDICE

Unidad

1 Sistema nervioso 8

1. Los seres vivos responden a los estímulos del medio 10
2. Función del sistema nervioso 11
y su relación con el sistema endocrino
Unidad
3. Organización del sistema nervioso en los animales 12 Regulación de las funciones corporales
4. Organización general del sistema nervioso humano 14
2 y homeostasis 54

5. Sistema Nervioso Central (SNC) 15 1. El medio interno del organismo 56
6. Células nerviosas 18 2. Equilibrio de agua y sales 57
7. Arco reflejo 21 3. Sistema renal y homeostasis 59
8. Potencial de membrana 22 4. Regulación de la concentración y del volumen de orina 66
9. El impulso nervioso 25 5. Regulación neuroendocrina de la homeostasis 70
10.Sinapsis 27 6. Homeostasis y estrés 72
11. Vías aferentes y eferentes 31 Proyecto: Percepción del nivel de estrés en los estudiantes 75
12. La imagen visual y las vías aferentes 34 de Educación Media
13. La contracción muscular - las vías eferentes 38 Trabajo con las actitudes: 76
14. Ventilación pulmonar 41 El estrés en la vida estudiantil y laboral
Proyecto: ¿Cómo logramos percibir el tamaño 43 Lectura científica: 80
y el movimiento de los objetos que nos rodean? ¿Control homeostático de la masa corporal?
Trabajo con las actitudes: Salud mental y déficit atencional 44 Resumen de la unidad 81
en la edad escolar Comprueba lo que aprendiste 83
Lectura científica: Efectos neurológicos de la acupuntura 48 Glosario 85
Resumen de la unidad 49
Comprueba lo que aprendiste 51
Glosario 53

6 Ciencias Biológicas

Anexo 1: 138
Medidas de seguridad en el trabajo de laboratorio
Anexo 2: 140
Disección de ojo
Anexo 3: 143
Disección de riñón
Anexo 4: 146
Drogas y sistema nervioso

Bibliografía 158
Agradecimientos 160

Unidad
Variabilidad, evolución y adaptación
3 de los seres vivos 98

1. El origen de la diversidad de especies 88
2. Principales respuestas para el origen de la biodiversidad 89
3. El cambio de los seres vivos a través de las generaciones 90
4. ¿Qué es evolución? 94
5. Más evidencias a favor de la evolución 95
6. Una explicación para la evolución de las especies 98
7. Teoría de la evolución propuesta por Darwin 100
8. Hacia una teoría integrada de la evolución 103
9. Factores que intervienen en la evolución 105
10. Tipos de selección natural 106
11. Selección sexual 107
12. Especie y especiación 109
13. Diversidad e historia evolutiva 112
14. Eras geológicas y eventos evolutivos 113
15. Ambiente y adaptación de los seres vivos 116
16. Adaptación e historia evolutiva 123
Proyecto: Selección natural y evolución 127
Trabajo con las actitudes: 128
Medicina evolutiva, SIDA y evolución del VIH
Lectura científica: ¿Estamos aún evolucionando? 132
Resumen de la unidad 133
Comprueba lo que aprendiste 135
Glosario 137

Ciencias Biológicas 7

UNIDAD

1
Sistema nervioso

Los seres vivos responden de diferentes
maneras a los múltiples estímulos del medio.
Algunas de estas respuestas son más simples y
otras más complejas, pero en general, son necesarias
para que puedan sobrevivir. ¿Qué ventajas tiene
para los seres vivos poder responder a los cambios del
ambiente externo e interno? ¿Qué rol desempeña el
sistema nervioso en la interacción de los animales
con el medio? ¿Qué relación existe entre las res-
puestas y la estructura del sistema nervioso de los
diferentes animales? ¿Por qué el sistema nervioso
es fundamental para que el ser humano
viva en sociedad?


En esta unidad…

Conocerás y comprenderás:

• La organización y función general del sistema
nervioso.
• Los tipos de células nerviosas y su función.
• Procesos que permiten el funcionamiento del
sistema nervioso.
• Estímulos, elementos sensoriales y motores en
actividades humanas cotidianas.
• La función de las vías aferentes y eferentes
del sistema nervioso.
• Los mecanismos nerviosos que intervienen en
la generación de las sensaciones.
• Las funciones que tienen las diferentes
estructuras del sistema nervioso central.

Desarrollarás habilidades para:

• Formular explicaciones de procesos a partir
de fenómenos observados y del análisis de
información.
• Elaborar esquemas o diagramas con información
En el transcurso de esta unidad te relevante.
invitamos a responder estas y otras • Construir modelos de diferentes estructuras
preguntas; a descubrir la importancia del y procesos.
sistema nervioso en las respuestas de los • Plantear problemas y elaborar hipótesis a
organismos frente a estímulos ambientales partir de situaciones dadas.
internos y externos; y a conocer cómo se • Analizar gráficos y esquemas.
vinculan los diferentes componentes del • Hacer disecciones de órganos específicos para
sistema nervioso, para generar procesos reconocer estructuras.
que posibilitan al organismo la
interacción con el medio. Desarrollarás actitudes para:

• Apreciar la importancia de mantener el estado
de salud mental.
• Respetar e integrar a las personas no videntes.
FOTOBANCO

Antes de comenzar…
¿Cuál es tu nivel de conocimiento de los siguientes temas? Escribe 1, si no sabes nada; 2, si tienes
una idea general; y 3, si sabes lo suficiente como para explicárselo a un compañero(a).

• Funciones y partes principales del sistema nervioso.

• Función de las neuronas.

• Funciones de las vías aferentes y eferentes del sistema nervioso.

• Cómo se producen las sensaciones, la imagen visual, la contracción muscular, la respiración,
el aprendizaje y la memoria.


CONTENIDOS
Unidad 1 Sistema nervioso

1. Los seres vivos responden Los estímulos no solo provienen del ambiente
externo, hay muchos estímulos que se generan
a los estímulos del medio
en el medio interno de los seres vivos; como
cambios en la presión arterial, en la temperatura
Los factores abióticos del ambiente, como el
corporal y en la composición química de la san-
aire, la luz y la temperatura, pueden cambiar
gre. En consecuencia, los ambientes externo e
en el transcurso del tiempo de forma rápida o
interno generan diversos tipos de estímulos que
lenta. Muchos de estos cambios representan
son percibidos por los organismos, los cuales
estímulos frente a los cuales los organismos
reaccionan frente a ellos. Esta capacidad de res-
generan respuestas. Por ejemplo, una disminu-
ponder frente a estímulos (internos y externos)
ción en la intensidad luminosa puede afectar la
es fundamental en todos los seres vivos, pues
tasa fotosintética de un vegetal, el cual respon-
contribuye con el desarrollo de sus procesos
derá orientando sus hojas hacia donde exista
vitales.
mayor luminosidad.

En los animales, esta función la cumple el sistema
nervioso. En los vegetales, las hormonas son las
que coordinan los procesos internos y las res-
puestas al ambiente externo. Por ejemplo, cam-
bios en la cantidad de agua en el suelo pueden
afectar el desarrollo de un vegetal, el cual res-
ponderá orientando sus raíces hacia donde
exista mayor cantidad de agua disponible. Las
hormonas, en general, requieren más tiempo
que el sistema nervioso para producir sus efectos.

El vegetal detecta el estímulo (luz solar) y responde
dirigiendo el crecimiento de sus ramas hacia los
sectores de mayor luminosidad.

ACTIVIDAD 1
• Lee las siguientes situaciones e indica cuál es el estímulo y cuál es la respuesta.

a. Una lombriz detecta luz y se esconde en un lugar oscuro.
b. Una persona siente frío y comienza a tiritar.
c. Un niño se clava con un alfiler y retira rápidamente la mano del objeto.
d. Un organismo unicelular se mueve frente a cambios en la concentración salina del ambiente.



2. Función del sistema nervioso La función sensitiva se refiere a que “siente” o
“detecta” ciertos estímulos provenientes tanto del
y su relación con el sistema
interior del organismo como del medio externo.
endocrino Luego, “analiza” la información captada, pro-
veniente de los estímulos, “almacena” algunos
Para sobrevivir, los animales requieren mantener
aspectos de ella y “toma” decisiones respecto de
dentro de ciertos rangos las condiciones de su
la acción a seguir; esta es la función integradora.
medio interno, como la temperatura y la presión
Finalmente “responde” a los estímulos iniciando
de la sangre. También necesitan desarrollar
contracciones musculares o secreciones glandu-
comportamientos que les permitan obtener su
lares, lo cual constituye la función motora.
alimento, defenderse de posibles depredadores
y protegerse de las condiciones abióticas del En los animales más complejos, en cuanto a su
ambiente (precipitaciones, calor, etc.). Estas y fisiología y organización estructural, existen
otras actividades importantes para su vida, hormonas que participan en la regulación de
dependen en gran medida de la eficacia con que procesos internos, como el control de la con-
los animales reaccionen a los estímulos internos y centración de azúcar en la sangre, el crecimiento
externos. Para que esta respuesta sea adecuada, corporal, el desarrollo de caracteres sexuales
el sistema nervioso cumple tres funciones básicas: secundarios, etc. Estas hormonas corresponden
sensitiva, integradora y motora. a sustancias químicas producidas por glándulas
endocrinas (que forman parte del sistema
endocrino), que son transportadas por la sangre
a diferentes órganos y tejidos del organismo. En
estos animales, tanto el sistema nervioso como
el sistema endocrino coordinan las respuestas
del organismo frente a estímulos internos y
externos.

Los animales responden a diversos estímulos
de su medio. En el ejemplo de esta imagen,
¿el estímulo es biótico o abiótico?

ACTIVIDAD 2
• Analiza el siguiente esquema Estímulo Estímulo Estímulo
y responde.

a. ¿Qué semejanzas puedes Célula endocrina Receptor-Emisor
establecer entre el control
nervioso y el endocrino?
Vía de Mensaje
b. ¿Qué diferencias puedes transmisión
Célula
Hormona nervioso nerviosa
establecer entre el control Sangre
nervioso y el endocrino?
Señal

Receptor Neurotransmisor
Receptor
Efector

Célula Célula
blanco efectora
Respuesta Respuesta Respuesta


CONTENIDOS

3. Organización del sistema En los animales pertenecientes al grupo de los
Moluscos, como los bivalvos (almejas, machas,
nervioso en los animales
etc.), gasterópodos (caracoles) y cefalópodos
¿Qué tipo de animales son más sencillos de (pulpos y calamares), el sistema nervioso presen-
acuerdo con la organización y estructura de su ta algunas variaciones dependiendo del grupo
sistema nervioso? A continuación se presenta la más específico al que pertenezcan. En general,
organización del sistema nervioso de distintos está compuesto por pares de ganglios conectados
grupos de animales, tanto invertebrados como por nervios, formando un anillo nervioso en
vertebrados. los gasterópodos y cefalópodos. Estos últimos
poseen un cerebro de mayor desarrollo en com-
La organización más simple del sistema nervioso paración con el resto de los invertebrados. En
la presenta un tipo de animales pertenecientes general, los moluscos poseen órganos sensoriales
al grupo Cnidaria (como la hydra y las medusas) sencillos (fotorreceptores, quimiorreceptores y
y corresponde a una red nerviosa donde las órganos táctiles), sin embargo, la mayoría de
neuronas (células del sistema nervioso) están los cefalópodos poseen ojos muy desarrollados.
dispersas por todo el organismo. No existe un
órgano central que realice la función integradora
o de control. Gracias a esta red nerviosa, la
hydra mueve sus tentáculos para capturar su
alimento.

Cerebro Ganglio visual

Ganglio

Nervios hacia
los músculos

Red nerviosa
En las lombrices de tierra y sanguijuelas (grupo
Anélidos), el sistema nervioso se compone de
Los gusanos planos pertenecientes al grupo de los ganglios ubicados en la región anterior, los cuales
Platelmintos, como las planarias, presentan una forman un “cerebro”. A partir de ellos se pro-
región cefálica (cabeza) que posee concentra- longan hacia la región posterior dos cordones
ciones de células nerviosas llamadas ganglios nerviosos longitudinales muy cercanos. En cada
cerebrales. Estos ganglios están unidos y cum- segmento del cuerpo de estos invertebrados se
plen una función de control e integración. Desde encuentra un par de ganglios estrechamente
los ganglios se prolongan longitudinalmente dos asociados, desde los cuales se prolongan nervios
cordones nerviosos hasta el extremo posterior laterales. En la superficie del cuerpo de estos
del cuerpo. Un cordón nervioso corresponde a animales existen células que tienen una función
una estructura alargada y compacta formada sensitiva para estímulos táctiles y lumínicos.
por neuronas. Cerebro Nervios laterales
Cordones nerviosos

Ganglio Cordones nerviosos
Glanglios cerebrales longitudinales



En los Artrópodos en general, como los arácnidos,
crustáceos e insectos, existen ganglios en la
Nervios radiales
región cefálica ubicados sobre el esófago. Estos
ganglios constituyen un cerebro que posee
regiones funcionales específicas. A partir de
Anillo neural
ganglios ubicados bajo el esófago se prolonga
longitudinalmente hacia el extremo posterior,
un cordón nervioso doble y ventral. En algunos
grupos están íntimamente aproximados for-
mando un solo cordón longitudinal. El cuerpo
de estos animales es segmentado y existe un En los animales cordados existe un cordón ner-
par de ganglios en ciertos segmentos, aunque vioso dorsal, cuyo extremo anterior se ensancha
en ocasiones están tan estrechamente unidos y forma una vesícula cerebral en los cordados
que parece un solo ganglio por segmento. no vertebrados (como el piure), pero en todos
Desde el cerebro se prolongan nervios a dife- los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y
rentes órganos sensitivos, como ojos y antenas mamíferos) se engruesa y forma el encéfalo
y desde los ganglios presentes en los segmentos, constituido por el cerebro, cerebelo, tronco
surgen nervios laterales conectados con diversos encefálico y otros órganos nerviosos.
órganos y estructuras motoras como los músculos
de las patas.
Cerebro
Ganglios Cerebelo
Cerebro Tronco encefálico

Cordón nervioso

En los animales del grupo de los Equinodermos,
como las estrellas de mar y los erizos, el sistema
nervioso, en general, presenta un anillo nervioso
(neural) central conectado con un nervio radial
principal en cada brazo. Estos animales poseen
pocos órganos de los sentidos especializados,
entre los que se encuentran órganos táctiles,
quimiorreceptores y fotorreceptores.

ACTIVIDAD 3
• Responde las siguientes preguntas.

a. Desde el punto de vista de su organización y de sus estructuras, ¿qué animales poseen un sistema
nervioso con menos cantidad y complejidad de órganos?
b. ¿Crees que existe relación entre la cantidad, complejidad de órganos del sistema nervioso y el modo
de vida de los animales? Fundamenta.


CONTENIDOS

4. Organización general
del sistema nervioso humano

Sistema nervioso

tiene dos componentes que funcionan
de manera interconectada

Sistema nervioso central (SNC) Sistema nervioso periférico (SNP)

compuesto por

formado por

Encéfalo Médula espinal
Nervios y ganglios
se subdivide en que se encuentran
presenta las siguientes
fuera del SNC
partes

Tronco Sistema nervioso Sistema nervioso
Cerebelo Diencéfalo Cerebro
encefálico somático (SNS) autónomo (SNA)

El SNS está formado por neuronas que llevan El componente motor del SNA, es decir, aquellas
información desde las unidades sensitivas, neuronas involucradas en la contracción de la
como los órganos de los sentidos, hasta el SNC, y musculatura lisa y cardíaca y de la secreción
por neuronas que conducen información desde glandular, tiene dos divisiones: la división sim-
el SNC hasta el sistema muscular esquelético. pática y la división parasimpática. Tienen acciones
Como el accionar de los músculos esqueléticos opuestas: la primera participa en reacciones del
puede ser controlado conscientemente, se con- organismo frente a situaciones de tensión, y la
sidera al SNS como voluntario. segunda, restablece el equilibrio propio del
organismo en reposo. Por ejemplo, las neuronas
El SNA está formado por neuronas que llevan simpáticas aceleran los latidos del corazón,
información desde los componentes sensitivos mientras que las parasimpáticas los desaceleran.
(receptores), ubicados fundamentalmente en
las vísceras, hasta el SNC, y por neuronas que
conducen información desde el SNC hasta los
músculos lisos, como los del sistema digestivo, ACTIVIDAD 4
el músculo cardíaco y las glándulas. Como la con- • Averigua algunas acciones de la división
tracción de estos músculos y glándulas no es cons- simpática y parasimpática del SNA.
ciente, se considera al SNA como involuntario.



5. Sistema Nervioso Central
(SNC)

¿Cuáles son las funciones del sistema nervioso Cerebro

central? Las funciones que cumple este sistema
están relacionadas con el análisis de la informa-
ción sensitiva, almacenando aspectos de ella y Cerebelo

ordenando ciertas acciones a seguir. Para llevar
a cabo estas funciones generales, las diferentes Tronco encefálico
estructuras del SNC cumplen otras más particu-
lares, las cuales serán descritas posteriormente.
A continuación se presentan las principales
estructuras del SNC.

Hipotálamo
Cerebro

Tálamo

Médula
espinal

Nervio

Cerebelo
Mesencéfalo

Protuberancia

Médula
Bulbo raquídeo

ACTIVIDAD 5
• Averigua qué es un reflejo y cuáles son las estructuras nerviosas que posibilitan que se lleve a cabo.
Señala ejemplos de reflejos.

• Averigua qué es un receptor, un efector y un impulso nervioso.


CONTENIDOS

5.1 Estructuras del sistema nervioso • Diencéfalo. Contiene el tálamo y el hipotála-
central y sus funciones mo, es un centro coordinador principal del
cerebro.
A continuación se señalan las principales estruc-
turas del SNC y sus funciones más importantes. • Tálamo. A esta estructura llega información
sensorial, que permite apreciar sensaciones
• Médula espinal. Contiene circuitos neuronales como el dolor, la temperatura y la presión. Al
(formados por neuronas) que intervienen en tálamo llega la información antes de pasar a
algunas de las respuestas más rápidas y auto- la corteza cerebral.
máticas del organismo ante determinados
estímulos. Por lo tanto, es el centro en el que • Hipotálamo. Es uno de los órganos reguladores
se procesan los reflejos medulares. Además, a más importantes de la homeostasis. Con-
través de ella se conducen los impulsos ner- tribuye a la regulación de la contracción del
viosos sensitivos que se dirigen hasta el encé- músculo liso (como el del tubo digestivo) y
falo y los impulsos nerviosos motores que se cardíaco; y de la secreción de muchas glándu-
propagan desde el encéfalo hasta los efectores. las. Regula la temperatura corporal. En él se
encuentra el centro del apetito, responsable
• Tronco encefálico. Región del encéfalo com- de la sensación de hambre y el centro de la
puesta por el bulbo raquídeo, la protuberancia sed. Contribuye a mantener los estados de
y el mesencéfalo. vigilia y los patrones de sueño.

• Cerebelo. Controla las contracciones musculares
• Bulbo raquídeo. En él se encuentran el centro
esqueléticas que son necesarias para la coordi-
cardiovascular –que controla la frecuencia y
nación, la postura, el equilibrio y la ejecución
la fuerza del latido cardíaco, además del diá-
de movimientos precisos.
metro de los vasos sanguíneos– y el centro
respiratorio.
• Cerebro. Posee áreas que interpretan los im-
pulsos sensitivos. Las áreas motoras controlan
• Protuberancia. En ella se encuentran las áreas
los movimientos musculares voluntarios y las
neumotáxica y apnéusica. La primera limita la
áreas de asociación intervienen en procesos más
duración de la inspiración y facilita la espira-
complejos como la memoria, las emociones, el
ción, y la segunda prolonga la inspiración,
razonamiento y las capacidades intelectuales.
inhibiendo la espiración.

• Mesencéfalo. Posee centros reflejos para los Biologí@net
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
movimientos de los ojos, cabeza y cuello, en
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En la dirección www.medtropolis.com/VBody.asp
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respuesta a estímulos visuales, y para los @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
encontrarás un atlas anatómico virtual que te permitirá
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ahondar en la anatomía y las características del cerebro.
movimientos de la cabeza, en respuesta a @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
estímulos auditivos. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
Recuerda que las direcciones de Internet o su contenido
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pueden cambiar, por lo que te recomendamos realizar
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tu propia búsqueda en la Web.
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ACTIVIDAD 6
• Construye un modelo que incluya las diferentes estructuras del sistema nervioso mencionadas en
estas páginas. Puedes utilizar materiales de desecho. Monta una exposición con tu curso.



5.2 Las funciones del cerebro El lenguaje es otro proceso en el cual está invo-
lucrado el cerebro. En el proceso de traducir
El cerebro es el órgano con mayor masa del palabras (habladas o escritas) en pensamientos,
encéfalo. Sus funciones son múltiples y muy existen, en nuestro cerebro, áreas sensoriales y
complejas. En determinadas áreas del cerebro áreas de asociación relacionadas con el lenguaje.
se llevan a cabo procesos muy importantes, por Para traducir los pensamientos al habla se
ejemplo, las áreas sensitivas primarias reciben requiere, además, la intervención de un área
la información proveniente de los receptores motora.
sensoriales y conducen impulsos a las áreas de
asociación donde se interpreta esta información. Leyendo Escuchando

Las áreas de asociación también se conectan con
áreas motoras, que controlan la contracción
muscular voluntaria, sobre todo en aquellos mús-
culos que realizan movimientos complejos y
delicados.

La memoria y el aprendizaje son dos procesos Hablando Pensando

que se desarrollan gracias al cerebro. El apren-
dizaje es el proceso mediante el cual se adquieren
conocimientos sobre diferentes aspectos. La
memoria es la retención de dicho conocimiento
y su “recuperación” para utilizarlo en algún
contexto determinado. Muchas especies de ani-
males tienen ambas capacidades, sin embargo,
Áreas cerebrales que se activan durante diferentes aspectos
estas alcanzan su máximo desarrollo en la espe- del lenguaje.
cie humana.

ACTIVIDAD 7
• Observa las siguientes imágenes, busca información en distintas fuentes y describe las regiones y/o
estructuras señaladas. Haz una descripción de la anatomía del cerebro y comparte tu respuesta en
una puesta en común.
B
A Lóbulo frontal
Lóbulo Lóbulo parietal
frontal
Hemisferio
izquierdo Hemisferio
Circunvolución derecho

Fisura longitudinal

Lóbulo occipital

Lóbulo occipital
Lóbulo temporal Cerebelo
Sustancia gris (corteza cerebral)

Sustancia blanca
Vistas lateral (A) y superior (B) del cerebro.


CONTENIDOS

6. Células nerviosas

A pesar de la complejidad del sistema nervioso,
solo está formado por dos tipos de células: las
neuronas y las células gliales o neuroglias.

Las neuronas del sistema nervioso central son
de variadas formas y tamaños; no obstante, la
mayor parte de ellas presentan las siguientes
regiones o partes: cuerpo celular o soma, den-
dritas, axón y terminales sinápticos.
Neuronas del cerebro.
• Cuerpo celular o soma. Contiene citoplasma
con un núcleo y organelos como lisosomas,
Cuerpo celular o soma
mitocondrias y aparato de Golgi, además de
Dendritas
los cuerpos de Nissl, que son una disposición
ordenada del retículo endoplasmático rugoso.
También se encuentran las neurofibrillas o
filamentos que forman el citoesqueleto.

• Dendritas. Cortas prolongaciones que se extien-
Núcleo
den a partir del soma y que se ramifican.

• Axón. Es una larga prolongación cilíndrica
que se proyecta desde el soma y que contiene Cuerpos de Nissl
un citoplasma (axoplasma) con mitocondrias
y neurofibrillas, pero que carecen de retículo Nodos de Ranvier
endoplasmático rugoso. La membrana que lo
rodea se conoce como axolema. Axón

• Terminales presinápticos o botones sinápticos. Ampliación de un Vaina de mielina
El axón se divide en ramas terminales, cada botón presinático

una de las cuales finaliza en varias estructuras
llamadas botones sinápticos o terminales Ramas
presinápticos. colaterales

Los axones de las neuronas que se encuentran Arborización
Botones
fuera del sistema nervioso central están recu- terminal
presinápticos
biertos por una vaina de mielina que está for- Biodatos
mada por capas de lípidos y proteínas producidas
Durante muchos años se pensó que la teoría celular no se
por las células de Schwann. La vaina de mielina
aplicaba al cerebro. Camillo Golgi desarrolló una técnica
envuelve al axón excepto en los nodos de Ranvier,
que permite teñir toda la neurona. Esta técnica fue usada
que son espacios situados entre las vainas de
por Santiago Ramón y Cajal para examinar la estructura
mielina. Los axones de las neuronas del sistema nerviosa de diversos organismos. Sus observaciones mos-
nervioso central también tienen mielina, pero traron que las neuronas son las unidades básicas de seña-
es producida por células llamadas oligodendro- lización en el cerebro.
citos (células gliales).



6.1 Función de las neuronas 6.2 Clasificación de las neuronas

Las neuronas tienen la capacidad de comuni- Por su función:
carse con precisión, rapidez y a larga distancia Las neuronas pueden clasificarse en neuronas
con otras células, ya sean nerviosas, musculares sensitivas o aferentes que conducen el impulso
o glandulares. A través de las neuronas se nervioso hasta el centro integrador (médula
transmiten señales eléctricas denominadas espinal o tronco encefálico). Neuronas de asocia-
impulsos nerviosos. Esta transmisión es mucho ción que se encuentran en los centros integra-
más rápida que los procesos de difusión que dores y conecta las neuronas sensitiva y motora.
habitualmente ocurren en las células. El impulso Neuronas motoras o eferentes que conducen el
nervioso, en las neuronas de un organismo vivo, impulso nervioso hasta un efector (músculo o
viaja desde las dendritas (lugar donde se recibe glándula).
el estímulo), hacia el terminal presináptico.
Por su estructura:
Las neuronas conforman e interconectan los Las neuronas unipolares presentan solo una
tres componentes del sistema nervioso: sensitivo, prolongación celular (axón), por lo general con
integrador y motor. De esta manera, un estímulo muchas ramificaciones. Son el tipo de neuronas
que es captado en alguna región sensorial más sencillo y predominan en el sistema nervioso
entrega cierta información que es conducida a de los invertebrados. Las neuronas bipolares
través de las neuronas y es analizada por el poseen dos prolongaciones separadas, que
componente integrador, el cual puede elaborar emergen de los polos opuestos de la neurona.
una respuesta, cuya señal es conducida a través Las neuronas multipolares tienen un solo axón y
de las neuronas. Dicha respuesta es ejecutada una o más dendritas, que emergen de diferentes
mediante una acción motora (contracción mus- partes del soma. Este tipo de neuronas predo-
cular o secreción glandular). mina en el sistema nervioso de los vertebrados.

Las neuronas que intervienen
en esta situación se comunican
a larga distancia, conectando
la región sensorial, el centro
integrador y los órganos motores. Neurona unipolar Neurona bipolar Neurona multipolar

ACTIVIDAD 8
• Realiza un esquema que represente los tres tipos funcionales de neuronas. Señala en tu esquema el
tipo de neurona involucrada y con flechas indica el sentido del impulso nervioso conducido por las
neuronas.


CONTENIDOS

6.3 Células gliales Biologí@net
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En la dirección
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Las células gliales o neuroglias pueden dividirse @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
http://escuela.med.puc.cl/paginas/Cursos/segundo/
dentro del sistema nervioso maduro, a diferencia
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histologia/HistologiaWeb/IndiceNervioso.html
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de las neuronas, de manera que cuando ocurre @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
encontrarás microfotografías e información sobre
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
las distintas formas celulares presentes en el sistema
una lesión traumática, por ejemplo, las células @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
gliales se multiplican para llenar los espacios @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
nervioso del ser humano.
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Recuerda que las direcciones de Internet o su contenido
que ocupaban las neuronas. @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
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pueden cambiar, por lo que te recomendamos realizar
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tu propia búsqueda en la Web.
Existen diferentes tipos de células gliales: los @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
astrocitos, que se entrelazan alrededor de las
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
neuronas para formar una red de sostén, entre
otras funciones; las microglias, que protegen al
sistema nervioso central de enfermedades
infecciosas debido a su capacidad fagocitaria; y
los oligodendrocitos que, junto con las células
de Schwann, producen la vaina de mielina.

Oligodendrocito
Microglia

Neurona

Astrocito

Capilar

REFLEXIONA

El mal de Alzheimer es una enfermedad degenerativa que afecta actualmente a cerca de 12 millones de personas en el mundo y se carac-
teriza por provocar demencia temprana en las personas que la padecen. Esta enfermedad está relacionada con una serie de alteraciones
microscópicas, en las que se interrumpe la comunicación entre neuronas debido a la pérdida de células nerviosas o a la formación de
placas en los botones sinápticos, lo que lleva a la perdida progresiva de las capacidades mentales de una persona, llegando incluso a
una desconexión total con el mundo. En los últimos años se ha investigado mucho en nuevas formas de combatir la enfermedad, aun-
que aún no se logra una solución definitiva. ¿Qué consideraciones crees que debería tener la sociedad con las personas que padecen
esta enfermedad? Si tuvieras la posibilidad de tener contacto con una persona que tiene el mal de Alzheimer, ¿cuál crees que podría ser
tu aporte para mejorar su calidad de vida?



7. Arco reflejo Los componentes del arco reflejo son:

1. Receptor: corresponde a las dendritas de una
Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas
neurona sensitiva o una estructura asociada,
y predecibles frente a cambios en el ambiente y
que detecta un estímulo específico desenca-
que ayudan a mantener las condiciones del
denando uno o más impulsos nerviosos.
medio interno de nuestro organismo dentro de
2. Neurona sensitiva o aferente.
rangos normales.
3. Neurona de asociación.
La ruta seguida por los impulsos nerviosos, 4. Centro integrador: región del sistema nervioso
desde su origen en una neurona hasta su llegada que analiza la información que trae la neu-
a otra parte del cuerpo, constituye un circuito rona sensitiva, para elaborar una respuesta.
neuronal específico. El circuito más simple se 5. Neurona motora o eferente.
denomina arco reflejo y constituye la unidad 6. Efector: estructura que responde al impulso
básica de la actividad nerviosa integrada, debi- nervioso (un músculo esquelético, liso, cardíaco
do a que en él se pueden encontrar todos los o una glándula).
elementos básicos de la función del sistema
nervioso. 1

4 3
2

5

6

ACTIVIDAD 9
• Analiza el siguiente esquema Extensor
Neurona aferente inervando Neurona motora
y responde. el músculo extensor extensora

+ +

a. ¿Qué función cumple la
+
interneurona inhibitoria?
Interneurona
b. ¿Qué ocurriría, hipotéticamente,
inhibitoria
si la neurona motora extensora
Flexor
conectara con la neurona motora
flexora? –

+ +

Neurona aferente inervando Neurona motora
el músculo flexor flexora


CONTENIDOS

8. Potencial de membrana El potencial eléctrico de la membrana plasmática
se registra con microelectrodos, que son dispo-
Luigi Galvani, hace 200 años, en un experimento sitivos conectados a un instrumento llamado
con una rana, observó que el paso de corriente osciloscopio, que mide la actividad eléctrica en
eléctrica por la pata del animal hacía que el las neuronas mediante la emisión de electrones.
músculo se contrajera. Desde entonces los cien- Este instrumento muestra una gráfica que per-
tíficos saben que en los animales hay “electrici- mite interpretar los fenómenos electroquímicos
dad” y que la conducción nerviosa está asociada involucrados en los potenciales de membrana.
a fenómenos eléctricos.
Instrumento para
La diferencia en la cantidad de carga – +
medir voltaje
eléctrica entre una región de carga 0

positiva y una región de carga negativa
se llama potencial eléctrico. Las mem-
branas plasmáticas, en general, poseen
diferencias de carga eléctrica entre el
interior y el exterior de la membrana; el
medio extracelular posee carga positiva
y el medio intracelular, carga negativa.
Este potencial se denomina potencial
Este esquema representa el potencial de la membrana de una neurona
de membrana.
en reposo, en este caso, positivo por fuera y negativo por dentro.

ACTIVIDAD 10

a. ¿Qué sucederá con las cargas eléctricas si se aplica un estímulo en una neurona en reposo?
b. Completa el esquema según la respuesta que diste a la pregunta anterior.

IR A LA WEB
Visita la página www.santillana.cl/bio3 y busca la animación 1 de la unidad 1. Obsérvala con atención y realiza las actividades que
ahí se proponen.



8.1 Potencial de reposo Durante el potencial de reposo de la membrana,
existe mayor concentración de iones K+ y proteí-
La distribución diferencial de las cargas a los nas cargadas negativamente en el lado interno
lados de la membrana determina que la neurona de la membrana y mayor concentración de
esté polarizada eléctricamente, estado que se iones Na+ y Ca+2 en el lado externo. La membrana
conoce como potencial de reposo. Es decir, es permeable al potasio (K+) porque posee
cuando el medio extracelular posee carga posi- canales de potasio siempre abiertos, por lo tanto,
tiva, en comparación con el medio intracelular, estos iones tienden a salir. En el interior se acumu-
que posee carga negativa, el potencial de lan proteínas cargadas negativamente. El sodio
membrana está en reposo. (Na+) tiende a entrar, sin embargo los canales
abiertos durante el potencial de reposo son
¿Cómo se explica que cuando la neurona está muy pocos. El potencial de reposo se mantiene
en reposo presenta una diferencia de carga ya que existe una proteína de membrana llama-
eléctrica entre el interior y el exterior de la da bomba de sodio/potasio que transporta
célula? A continuación se presenta un esquema (“devuelve”) iones Na+ hacia el exterior y K+
de potencial de reposo. hacia el interior celular.

Na+
Ca+2
Medio
extracelular

K+

Canal de Na+ cerrado
Canal de K+ Bomba
Canal de Na+ Canal de K+
de Na+–K+
ATP
ADPi Medio
intracelular

Proteínas cargadas negativamente

ACTIVIDAD 11

a. De acuerdo a lo que aprendiste en años anteriores: ¿a qué tipo de transporte corresponde la bomba
sodio potasio?, ¿qué caracteriza a este transporte?
b. ¿Qué pasaría si la bomba de sodio potasio fuera inhibida?
c. Explica por qué el medio extracelular de la neurona posee carga positiva, en comparación con el
medio intracelular, que posee carga negativa.


CONTENIDOS

8.2 Potencial de acción de la membrana queda con carga positiva y el
exterior con carga negativa, producto de un
Al estimular el axón de una neurona, se observa cambio en las concentraciones de iones entre el
un cambio en la polaridad de la membrana, medio extra e intracelular.
que se denomina potencial de acción. El interior

ACTIVIDAD 12
• Analiza la siguiente ilustración y responde.

K+
+ Medio
+ + + Na + +
+ + + extracelular
+ + + + +
+ +
+ + + + +
+

+

+ + + +
+ + + + + +
+ + Medio
+
– + + – + intracelular
+ + +
+ + + + + + + –
+

Canal Canal Canal Canal Bomba de
de Na+ de K+ de Na+ de K+ Na+ - K+
Aniones no difusibles

a. ¿Qué iones intervienen en el cambio de polaridad de la membrana?
b. ¿Qué ocurre con los canales de sodio al estimular la neurona?
c. ¿Con qué carga quedan el interior y el exterior de la neurona?
d. ¿Cómo se restablece el estado de reposo?

• Observa el gráfico y escribe en tu cuaderno la información que te entrega. Compártela con tu curso
en una puesta en común.

mV (milivolt)
+30

Potencial
de acción
0

Estímulo
Potencial
de reposo

-70

Entrada de Na+ Salida de K+ ms (milisegundos)



9. El impulso nervioso denomina potencial de receptor. Si el estímulo
es “débil” no se genera el impulso nervioso aun-
El potencial de acción que viaja a lo largo de la que haya potencial de receptor. Para que se
membrana plasmática de la neurona constituye produzca un potencial de acción que se propa-
el impulso nervioso. ¿Qué cambios ocurren cuan- gue, se necesita una intensidad umbral en el
do se produce un impulso nervioso que viaja estímulo. Si la intensidad de un estímulo alcan-
por la neurona? za o sobrepasa el umbral de excitación de una
neurona, se desencadena un impulso nervioso
El potencial de reposo puede ser modificado de la misma magnitud, es decir, no es directa-
debido a los estímulos captados por los receptores mente proporcional a la intensidad del estímulo.
sensitivos, lo que produce una despolarización, Esto se conoce como ley del todo o nada.
que consiste en el aumento de la permeabilidad Luego se restablece la polaridad habitual de la
para el Na+, el cual ingresa a la célula, cambiando membrana o repolarización, por inactivación
la polaridad de la membrana: interior positivo de los canales de sodio que se abrieron y la sali-
y exterior negativo. Este cambio de potencial se da de iones potasio (K+) al medio extracelular.
produce en el sitio receptivo de la neurona y se

Estímulo
Zona
de despolarización

+ +
Na Na

+ +
Na Na

Zona
de repolarización
+ +
Na Na

Averigua sobre la autopropagación
del potencial de acción y compáralo
+ +
Na Na con lo que ocurre con una mecha
de dinamita.

IR A LA WEB
Visita la página www.santillana.cl/bio3 y busca la animación 2 de la unidad 1. Obsérvala con atención y realiza las actividades que
ahí se proponen.

Biodatos
El potencial de reposo corresponde a una diferencia de potencial o voltaje y, como tal, su unidad de medida es el volt. En las neuronas
oscila entre los –40 y –90 mV (milivolt), siendo el valor más típico –70 mV. Cuando la membrana se despolariza, el potencial de mem-
brana cambia de –70 mV hasta 0 y luego a +30mV.


CONTENIDOS

9.1 Intensidad, velocidad y de la presencia o ausencia de vainas de mielina
conducción del impulso nervioso (con nodos de Ranvier). La temperatura juega
también un rol importante, ya que las células
¿Se siente lo mismo al pincharse con un alfiler nerviosas conducen los impulsos a velocidades
que al rozarse con una pluma? Seguro que tu menores cuando están a temperaturas más
respuesta es negativa y esto se debe a que el bajas.
impulso nervioso una vez que se inicia siempre
alcanza la misma magnitud, es decir, no es más ¿La conducción del impulso nervioso es siempre
intenso en la medida en que el estímulo lo sea. igual? No, existen dos tipos de propagación de
Sin embargo, la frecuencia con que los impul- los potenciales de acción: la conducción conti-
sos se generan, produce respuestas diferentes. nua y la conducción saltatoria. En el primer
De esta manera, una presión en la piel ocasiona tipo se produce una despolarización progresiva
impulsos nerviosos que se propagan a través de cada zona adyacente de la membrana del
del axón con una alta frecuencia; un roce axón, es decir, una onda de despolarización.
suave, en la misma área, genera impulsos ner- Esto ocurre en las neuronas que no tienen vainas
viosos ampliamente espaciados en el tiempo, es de mielina. En la conducción saltatoria, el
decir, con menor frecuencia. potencial de acción “salta” de un nodo de
Ranvier a otro, por lo cual el proceso es más
¿De qué depende la velocidad del impulso ner- rápido. Esto se debe a que la vaina de mielina
vioso? La velocidad en la propagación de los actúa como un aislante, haciendo que el impulso
potenciales de acción no depende de la fuerza nervioso “salte” de un nodo a otro y avance
del estímulo, sino que del diámetro del axón y más rápido.

Conducción continua Conducción saltatoria

+ Tiempo +
Na Na Nodos de Ranvier

1 milisegundo
(ms)
+ +
Na Na
+ +
Na Na

5 milisegundos
(ms)
+ +
Na Na +
+ Na
Na

10 milisegundos
(ms) +
+
Na
Na

ACTIVIDAD 13
• Reunidos en grupos, elijan uno de los siguientes procesos y diseñen un modelo que lo explique:
mecanismo de la bomba sodio-potasio, despolarización, repolarización, conducción continua o
conducción saltatoria.



10. Sinapsis 10.1 Sinapsis eléctrica

Las neuronas se comunican a través de una En la sinapsis eléctrica el impulso nervioso
señal eléctrica que fluye desde los receptores fluye directamente desde la neurona presináp-
neuronales, habitualmente las dendritas y el tica hasta la postsináptica, a través de canales
soma, hasta el terminal presináptico, el cual proteicos de unión íntima o conexones. La des-
establece un punto de comunicación con la neu- polarización de la neurona presináptica provoca
rona siguiente. El impulso nervioso se propaga la apertura de los canales iónicos de la mem-
de una neurona a otra, a través de sitios especí- brana de la neurona postsináptica, generando
ficos de comunicación conocidos como sinapsis. un potencial de acción. La transmisión rápida
La neurona que conduce el impulso nervioso se del impulso nervioso permite respuestas inme-
denomina neurona presináptica y la que se diatas, prácticamente instantáneas, como por
encuentra a continuación de la sinapsis se ejemplo, el movimiento de la cola del cangrejo
llama neurona postsináptica. de mar para escapar de situaciones peligrosas.
Las sinapsis eléctricas son bidireccionales, ya
De acuerdo al mecanismo de propagación del que pueden transmitir una despolarización
impulso nervioso, existen dos tipos de sinapsis; tanto desde la neurona presináptica a la postsi-
la sinapsis eléctrica y la sinapsis química. náptica, como en sentido contrario.

ACTIVIDAD 14
• Analiza los gráficos y responde las siguientes preguntas:
mV (milivolt) mV (milivolt)
A Célula presináptica
C +30
Célula presináptica
+30

0 0

–55 Umbral
–70 –70
+30
Célula postsináptica
B Célula postsináptica D
0

–55 Umbral

–70
–70
ms ms
(milisegundos) (milisegundos)

Los gráficos A y B muestran los potenciales presinápticos y postsinápticos en la transmisión sináptica química. Los gráficos C y D,
representan la transmisión en la sinapsis eléctrica.

a. ¿Cuál de los gráficos representa la respuesta más rápida en la neurona postsináptica?
b. ¿Cómo explicarías el potencial sub-umbral representado en el gráfico B?
c. ¿Cuál de los gráficos representa una despolarización de la membrana postsináptica? ¿Por qué?

Biodatos
La sinapsis química más rápida es más lenta que cualquier transmisión sináptica eléctrica, sin embargo, de acuerdo con las investiga-
ciones, la mayor parte de la transmisión sináptica en los mamíferos es de carácter químico. ¿Por qué ocurre esto? Porque la transmisión
química es más “modificable” y “regulable” que la eléctrica, lo cual constituye un mecanismo fundamental para procesos tan complejos
como, por ejemplo, el aprendizaje.


CONTENIDOS

10.2 Sinapsis química 10.3 Potenciales postsinápticos

A diferencia de la sinapsis eléctrica, en la sinapsis Al unirse un neurotransmisor a un receptor
química no existe una unión íntima entre las postsináptico, ¿se genera un nuevo potencial
neuronas: más bien hay un espacio que separa de acción en la neurona postsináptica? Habitual-
la neurona presináptica de la neurona postsi- mente la unión neurotransmisor-receptor pro-
náptica. A continuación se describen los princi- duce potenciales bajo el umbral necesario en la
pales acontecimientos involucrados en la sinapsis membrana postsináptica, denominados poten-
química. ciales excitadores o inhibidores.

1. El impulso nervioso de la neurona
alcanza el terminal presináptico (o
botón sináptico) y la onda de des- ACTIVIDAD 15
polarización provoca una apertura • Lee la información de esta página respecto de los aconteci-
de canales de Ca+2. mientos implicados en la sinapsis química y escribe sobre los
2. Los iones Ca+2 pasan al interior de esquemas los números que correspondan con cada etapa.
la zona terminal, desencadenando
una exocitosis de las vesículas Onda de
sinápticas que contienen sustan- despolarización

cias químicas denominadas neuro-
Neurotransmisor
transmisores. Ca+2
3. Los neurotransmisores son libera-
dos al espacio sináptico. Vesículas
sinápticas
4. En la membrana postsináptica exis-
ten moléculas proteicas que actúan
Botón
como receptores específicos para presináptico
determinados neurotransmisores.
Membrana
La unión neurotransmisor-recep- postsináptica
tor produce la apertura de canales
iónicos en la membrana postsináp-
tica, lo cual genera potenciales
postsinápticos que pueden tener
Receptor Complejo
un efecto excitador o inhibidor. neurotransmisor
de membrana
5. Si la unión neurotransmisor-recep- receptor
tor desencadena la apertura de
ciertos canales iónicos, principal-
mente de aquellos que determinan
la entrada de Na+ y la salida de K+,
se produce un potencial postsináp-
tico excitador. Na+ Cl-

6. Si la unión neurotransmisor-recep- K+ K+
tor desencadena la apertura de
ciertos canales iónicos, principal-
mente de aquellos que posibilitan • Revisa el anexo 4 (página 146), sobre drogas y sistema
la entrada de Cl– o la salida de K+, nervioso, que trata, entre otros temas, los efectos de las
se produce un potencial postsináp- drogas en la sinapsis química.
tico inhibidor.



10.4 Potencial postsináptico inhibidor náptica. Un solo potencial excitador general-
mente no inicia un impulso nervioso. Sin
El potencial postsináptico con efecto inhibidor embargo, las despolarizaciones producidas por
es generado por una hiperpolarización en la cada botón sináptico tienen un efecto sumato-
membrana postsináptica, es decir, se hace más rio, con lo cual se puede despolarizar el total de
negativo el interior de la neurona que cuando la membrana postsináptica, generando así un
está en reposo, por lo cual resulta más difícil de impulso nervioso.
lo habitual generar un impulso nervioso. Esto
se debe principalmente a la apertura de canales La unión neurotransmisor-receptor en la mem-
iónicos para el Cl- (ion cloro), el cual tiende a brana postsináptica (1) desencadena la apertu-
entrar hacia la neurona postsináptica haciendo ra de ciertos canales iónicos principalmente de
más negativo su interior. También se puede aquellos que determinan la entrada de Na+ (2),
acentuar la polarización en la membrana post- lo que produce la despolarización de la mem-
sináptica debido a la apertura de canales para brana postsináptica. Una vez que los neuro-
el K+, ion que comienza a salir de la neurona. transmisores han cumplido su función, se des-
De todas maneras, este cambio de permeabilidad prenden de los receptores hacia el espacio
es de corta duración y las condiciones de reposo sináptico, desde donde deben ser eliminados
se restauran nuevamente. para el normal funcionamiento de la sinapsis.
Esto se realiza mediante la degradación por
10.5 Potencial postsináptico excitador parte de enzimas específicas (3) o a través de la
recaptación (4), por parte de la neurona presi-
El potencial postsináptico excitador se produce náptica que los liberó, a través de sustancias
por una despolarización parcial transitoria en transportadoras llamadas transportadores de
un área muy pequeña de la membrana postsi- neurotransmisores.

ACTIVIDAD 16
• Lee la información de esta página referida al potencial postsináptico excitador y escribe sobre los
esquemas los números correspondientes a cada etapa.

Enzima

Neurotransmisor
Transportador

• Averigua sobre una de las siguientes drogas y su efecto a nivel de la sinapsis química: cocaína,
anfetamina o morfina. Prepara una presentación y exponla ante tus compañeros y compañeras.


CONTENIDOS

10.6 Respuestas excitatoria o inhibitoria químicas del receptor. Por ejemplo, la acetilcolina
en la neurona postsináptica es un neurotransmisor que puede excitar algunas
neuronas postsinápticas e inhibir otras, depen-
Las neuronas poseen las mismas estructuras diendo del receptor al que se una.
generales; soma, axón, dendritas y botón
sináptico. Además, la propagación del impulso 10.7 Tipos de sinapsis
nervioso se produce por los procesos de despo-
larización y repolarización ya analizados. En el De acuerdo con el mecanismo de propagación
caso de la sinapsis química, las neuronas se del impulso nervioso entre las neuronas, se
comunican entre sí a través de neurotransmisores puede distinguir la sinapsis eléctrica (a través
liberados por la neurona presináptica captados de conexones) y la sinapsis química (mediante
por receptores de membrana ubicados en la neurotransmisores). Sin embargo, de acuerdo a
neurona postsináptica. Si las estructuras que la región de las neuronas que establecen el
participan en las sinapsis, así como los procesos, contacto sináptico, se reconocen tres tipos de
son similares, ¿de qué depende la respuesta sinapsis: axosomática, axodendrítica y axoaxó-
excitatoria o inhibitoria en la neurona postsi- nica. En la denominación de los tipos de sinapsis,
náptica? El efecto excitador o inhibidor de la hay un acuerdo en que la región presináptica se
neurona postsináptica depende de las propiedades escribe primero y luego la región postsináptica.

Dendrita

Axón

Sinapsis axosomática Sinapsis axodendrítica Sinapsis axoaxónica

ACTIVIDAD 17
a. Observa y analiza los dibujos que representan los tres tipos de sinapsis y define cada una.
b. Elabora un mapa conceptual que incluya los siguientes conceptos: sinapsis eléctrica, sinapsis química,
potencial postsináptico excitador, potencial postsináptico inhibidor, sinapsis axosomática, sinapsis
axodendrítica y sinapsis axoaxónica.
c. Busca, en enciclopedias o Internet, información sobre la acción de los siguientes neurotransmisores:
acetilcolina, norepinefrina, dopamina, serotonina, ácido gama aminobutírico (GABA) y endorfinas.
Elabora un cuadro resumen.



11. Vías aferentes y eferentes 11.1 Tipos de sensaciones

El sistema nervioso cumple tres funciones básicas: Cada tipo específico de sensación se denomina
sensitiva, integradora y motora. Estas tres fun- modalidad sensitiva o sensorial, como el olfato
ciones están conectadas a través de las neuronas y el tacto. Tradicionalmente se han reconocido
que constituyen vías aferentes o sensitivas y de cinco modalidades sensoriales conscientes: vista,
las neuronas que representan vías eferentes o oído, tacto (y presión), gusto y olfato. También
motoras. existen otras, como el calor, el frío y el dolor.
Sin embargo, ciertas sensaciones no son aprecia-
ACTIVIDAD 18 das en forma consciente (modalidades sensitivas
no conscientes), como por ejemplo, la longitud
• A partir de la información entregada en
y tensión muscular, la presión arterial, y la tem-
el primer párrafo de esta página y del
peratura de la sangre en ciertas regiones de
esquema que aparece en la página 21,
nuestro cuerpo.
elabora una definición de vía aferente
y de vía eferente.
Los estímulos que producen sensaciones corres-
ponden a variaciones de diferentes formas de
Muchos impulsos nerviosos que provienen de energía. Dichas variaciones de energía pueden
receptores sensitivos y que llegan al sistema ser captadas por receptores sensoriales especí-
nervioso central (SNC), a través de las vías afe- ficos y pueden generar impulsos nerviosos en
rentes, son procesados en determinadas regiones las vías aferentes. La intensidad del estímulo
del SNC, originándose las sensaciones, sin que más baja que una persona puede detectar se
se generen impulsos a través de vías eferentes. denomina umbral sensorial.
Cuando los impulsos nerviosos se conducen por
las vías motoras (eferentes) se produce la con- La siguiente tabla muestra las modalidades
tracción muscular o la secreción glandular. La sensitivas con sus receptores específicos y los
integración de ambas vías (aferente y eferente) estímulos correspondientes.
permite que se realicen procesos tan importantes
como la ventilación pulmonar.

Modalidad sensitiva Tipo de receptor Estímulo

Visión Fotorreceptor Luz

Audición Mecanorreceptor Ondas de presión de aire

Equilibrio Mecanorreceptor Movimiento de la cabeza

Tacto Mecanorreceptor Mecánico (presión)

Termorreceptor Térmico

Nociceptor/Quimiorreceptor Térmico

Gusto Quimiorreceptor Químico

Olfato Quimiorreceptor Químico


CONTENIDOS

11.2 ¿Cómo se producen las sensaciones? micas. El estímulo produce un cambio local en
el potencial de membrana (despolarización),
Para que se genere una sensación deben ocurrir por activación o apertura de canales iónicos.
determinados procesos en el receptor sensorial, • Conducción. Si el potencial de la membrana
en las neuronas aferentes o sensitivas y en el alcanza o supera el nivel umbral, se generan
centro elaborador (SNC). Estos se describen a potenciales de acción (impulsos nerviosos)
continuación. que son conducidos hasta el SNC.
• Traducción. Una región determinada del SNC
• Estimulación. Un estímulo es detectado por transforma los impulsos nerviosos en sensación.
un tipo de receptor específico.
• Transducción. El receptor sensitivo convierte Los siguientes esquemas muestran algunos estímu-
la energía del estímulo en señales electroquí- los y los efectos que producen en los receptores.

Presión Molécula saboreada u olfateada

Canales de Na+ o K+
+
Canales de Na sensibles a presión

Mecanorreceptor. La presión abre los canales iónicos. Quimiorreceptor. Una molécula saboreada u olfateada se
acopla a un receptor iniciando un estímulo que controla el
canal iónico a través de mensajeros intracelulares.

Temperatura Luz

Enzima

Molécula
intermediaria

Termorreceptor. La temperatura incide en una enzima de la Fotorreceptor. La luz altera la proteína de la membrana,
membrana que controla un canal iónico. produciendo una señal intracelular que controla un canal
iónico.



11.3 Diferencias entre sensaciones 11.4 Diferencias en una misma sensación

Los potenciales de acción (impulsos nerviosos) Imagina que estás tocando una superficie fría. Si
son similares en la mayoría de las neuronas, aumenta progresivamente la temperatura, la sen-
sean estas aferentes o eferentes. Si estímulos sación de calor se vuelve progresivamente más
diferentes generan señales eléctricas similares intensa ¿Por qué podemos percibir una sensación
en las neuronas ¿por qué podemos distinguir de manera más o menos intensa, si los impulsos
entre dos o más modalidades sensoriales dife- nerviosos que generan dicha sensación tienen
rentes? Los receptores sensoriales detectan igual magnitud? Mientras mayor es la fuerza del
estímulos particulares y generan impulsos ner- estímulo, mayor es la intensidad de la sensación,
viosos conducidos a través de vías aferentes debido a que aumenta la frecuencia de los impul-
específicas. Por ejemplo, las vías neuronales sos nerviosos que se propagan a través del axón.
que se activan por la luz son diferentes a las Sin embargo, existe un nivel de saturación en la
vías activadas por el tacto. De esta manera, las frecuencia de impulsos nerviosos conducidos por
vías sensoriales transportan sus señales hasta las neuronas aferentes. Esto se produce porque en
ciertas regiones específicas del SNC donde son la neurona no se puede generar mayor número
generadas las sensaciones. La mayoría de las de potenciales de acción por unidad de tiempo.
sensaciones conscientes son elaboradas en el También puede ocurrir que la frecuencia de los
cerebro y las sensaciones inconscientes son pro- potenciales de acción en la neurona aferente dis-
ducidas en otras regiones del SNC, como el minuya a lo largo del tiempo, aunque el estímulo
tronco encefálico. se mantenga constante. Este fenómeno se deno-
mina adaptación de los receptores y tiene por efec-
to la disminución en la intensidad de la sensación.

Estimulación visual Estimulación visual Estimulación auditiva
(luz blanca) (escena compleja)

ACTIVIDAD 19
• Analiza los gráficos que representan potenciales de acción producidos por estímulos y responde.
milivoltios (mV)
milivoltios (mV)

+30 +30
Intensidad del
estímulo

0 0

_ _
70 70
milisegundos (ms) milisegundos (ms)

a. ¿Qué sucede con la intensidad (magnitud) de los potenciales de acción cuando aumenta la intensidad
del estímulo? Fundamenta.
b. ¿Qué sucede con la frecuencia de los potenciales de acción cuando aumenta la intensidad del
estímulo? Fundamenta.


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