fisiologia y anatomia del sistema nervioso

1. Anatomía, fisiología y patología neurológica
INTRODUCCIÓN
La neurología constituye una de las partes más importantes de la patología médica, ya
que el 15% de todos los enfermos padecen un proceso neurológico. Pero muchos la
consideran de gran dificultad, sin embargo se pueden predecir, con un pequeño margen
de error, los síntomas de una cierta lesión o localizar la lesión ante una determinada
sintomatología; para ello es preciso conocer con detalle la anatomía y la fisiología del
sistema nervioso.
El sistema nervioso es un órgano único, en el que cualquier lesión deja secuelas
irreparables y que de poco sirve diagnosticar una patología respiratoria si la hipoxia
puede producir lesiones cerebrales irrecuperables. Por eso en todos los enfermos lo
primero es evitar una lesión encefálica y una vez conseguido, diagnosticar y tratar la
enfermedad de base.
El metabolismo cerebral difiere del de otros tejidos por dos hechos:
 Heterogeneicidad celular, que explica la gran diferencia metabólica entre la
sustancia blanca y la sustancia gris.
 La existencia de la barrera hematoencefálica que impide el paso de sustancias de
gran peso molecular, debido a que los astrositos están tan juntos que sólo
permiten el paso de moléculas pequeñas.
TRANSMISIÓN DE LAS SEÑALES NERVIOSA: FUNCION DE LA SINAPSIS
La célula principal es la fibra nerviosa o neurona, también existe un tejido de sostén
llamadoneuroglia (en el SNC) y células de Schwann (en el SN Periférico).
La neurona es una célula excitable a través de su membrana, llamada neurolema. La
neurona está constituida por:
 Un cuerpo celular o soma
 Dos prolongaciones: el axón (que termina en un pie) y las dendritas
 Fibras pequeñas que llegan a la neurona y terminan en botones sinápticos

2. Fig. 1. Motoneurona, se observan los botones sinápticos
La unidad básica de control del SN es la sinapsis, lugar donde las señales pasan de la
fibrilla nerviosa terminal de una neurona hacia la siguiente neurona. La información es
recibida por las dendritas, la zona receptora de la neurona, y la transmite hacia el cuerpo
celular. El axón la transmite del cuerpo celular al pie axónico, donde se transmite la
información a otra neurona.
En las membranas de las dendritas hay unas zonas receptoras de neurotransmisores
(zonas moleculares capaces de recibir sustancias químicas procedentes de otras
neuronas). Hay neuronas que no se estimulan por estas sustancias químicas sino por
estímulos como luz, sonido, calor, presión, éstas son las neuronas sensoriales.
En el pie axónico existe un número importante de mitocondrias, es una zona muy
activa, donde se produce el paso de moléculas transportadoras de información, los
neurotransmisores son transportados por vesículas desde el soma hasta el pie neuronal.
Las sinapsis están constituidas por las uniones entre los botones sinápticos y las
dendritas o el soma, las fibras pequeñas son muchas ramas de los axones de otras
neuronas (Fig.1).
La transmisión de señales desde los botones sinápticos hasta las dendritas se
produce de manera similar a la neuromuscular, con una diferencia, los botones sinápticos
secretan una sustancia transmisora excitadora y otras secretan una sustancia
transmisora inhibidora, por lo que algunas de estas terminaciones excitan a la neurona y
otras la inhiben.

3. Fig. 2. Anatomía fisiológica de la sinapsis
En la conexión sináptica, la zona pre y postsináptica encajan y para impedir que se
pierda información el espacio o hendidura sináptica es muy estrecho, donde se descarga
la sustancia transmisora por las vesículas de la membrana del soma al recibir el impulso
nervioso. El neurotransmisor actúa a continuación sobre un receptor (molécula proteínica)
de la membrana de la otra neurona excitándola o inhibiéndola según el transmisor
liberado al espacio sináptico.
La sinapsis excitatoria es aquella en la que los cambios de la zona postsináptica lleva
a una estimulación. La potencia es constante en la zona presináptica, pero hay cambios
en la zona postsináptica, cuando las células se encuentran en reposo, las vesículas
liberan una pequeña cantidad de neurotransmisores, dependiendo de lo liberen hay
cambios en la membrana postsináptica. El potencial de membrana tiene pequeñas
despolarizaciones que van a depender de las uniones de las moléculas con los
neurotransmisores y se producen cambios para la permeabilidad del Na+.(Fig.3.)
Fig. 3. Sinapsis
La sinapsis inhibitoria es aquella en que se producen cambios den la zona
presináptica o postsináptica que llevan a una inhibición. Los neurotransmisores producen
modificaciones en los sentidos: a la permeabilidad para el Cl-, para el K+ y para el Cl- y
K+ . El potencial de equilibrio para el Cl- tiene un valor muy cercano a potencial de
membrana de la neurona , por esto no produce cambios en el potencial de membrana, es

4. una inhibición porque está impidiendo que la membrana no se excite. Con la
permeabilidad del K+ la respuesta es diferente, los neurotransmisores provocan una
salida de K+ hacia el exterior produciendo una hiperpolarización que se llama potencial
inhibitorio postsináptico (PIPS).
BASES ESTRUCTURALES DEL SISTEMA NERVIOSO:
El sistema nervioso central está constituido por tres subsistemas principales:
 La vía sensitiva, que transmite señales desde las terminaciones nerviosas
sensitivas periféricas hacia casi todas las partes de médula espinal, tallo cerebral,
cerebelo y cerebro.
 La vía motora que lleva señales nerviosas que se originan en todas las áreas
centrales del SN hacia los músculos y las glándulas de todo el cuerpo
 El sistema de integración (sistema cortical) que analiza la información sensitiva,
almacena en la memoria y utiliza la información para efectuar las reacciones
apropiadas.
Las reacciones nerviosas más simples se integran en la médula espinal y las más
complejas, como el control de la postura, regulación de las funciones cardíacas y
respiratoria, se integran en el tallo cerebral. Y las funciones como los procesos del
pensamiento, memoria y almacenamiento, actividades motoras complejas, se integran
en la corteza cerebral.
SISTEMA SOMATO-SENSORIAL:
Controla la sensibilidad que ocurre en el organismo
Fig.4. Corte médula espinal

5. Las ramas posteriores contienen la información que viene de la periferia (vía
aferente), información sensorial, y las ramas anteriores llevan la información
desde la médula a la periferia (vía eferente), información motora. (Fig.4.)
Las neuronas sensoriales o aferentes ubican su soma en ganglios de la raíz posterior,
esta neurona tiene dos prolongaciones, una viene de la periferia y otra va a la neurona.
Las neuronas motoras tienen el cuerpo en el asta anterior de la médula gris y su axón
va hacia el órgano efector.
En la médula gris hay neuronas pequeñas nupciales o interneuronas que conectan las
dos vías. En la médula blanca están las columnas o haces que permite el ascenso o
descenso de la información, son prolongaciones de neuronas, cada modalidad de
información viaja por una sola columna: la información ascendente en sentido cefálico y
la descendente en sentido caudal.
Fig. 5. Corte sagital
La vía somatosensorial es una vía ascendente, sus componentes son:
 receptores
 neurona aferente
 vía desde la médula hasta la corteza
Se distingue cinco tipos de sensaciones: tacto, presión , temperatura (calor y frío), dolor
y cinestesia. Los cuatro primeros son sensaciones que se hacen conscientes, mientras
que la sensación cinestésica nunca es consciente, depende de donde termine la
información, la cinestesia termina en el cerebelo y las demás sensaciones termina en la
corteza cerebral.
SISTEMA MOTOR
Es la vía por la que se va a producir el movimiento o posturas. La contracción muscular
no es una sensación consciente, es una respuesta eferente, desde centros motores a

6. periferia, pero también hay receptores que informa a la corteza del estado de contracción-
relajación muscular.
El reflejo medular consta de una neurona aferente que lleva la información hasta el
segmento medular y allí puede relacionar con una neurona monosinápticamente, o con
varias neuronas polisinápticamente, y de ahí parte otra neurona eferente que realiza la
sinapsis con el músculo donde se produce la respuesta. Para que se dé este reflejo, en el
músculo debe haber receptores propioceptores, que transmiten la información sobre el
estado del músculo (propiocepción).
Hay dos tipos de propioceptores: los correspondientes al huso neuromuscular y los
correspondientes al órgano tendinoso de Golgi
Otra estructura del sistema motor es el Cerebelo, situado en la base del cerebro, tiene
múltiples conexiones con estructuras cerebrales. En niños el cerebelo se va programando
hasta loa 5-6 años, gracias a los errores o experiencias que se van produciendo.
El cerebelo compara información de dos puntos:
 información de la corteza motora (orden)
 información medular (ejecución)
DIVISIONES ANATÓMICAS DEL SISTEMA NERVIOSO:
El sistema nervioso se diferencia en:
 Sistema Nervioso Central: constituido por el cerebro, la médula y las vías
nerviosas
 Sistema Nervioso Periférico: prolongación del SNC que se divide en:
o SN Somático, que informa principalmente al músculo esquelético de la
autonomía, nervios motores voluntarios.
o SN Autónomo o Neurovegetativo, que informa al músculo liso, músculo
cardíaco, glándulas, vísceras y órganos. Se relaciona con la vida
vegetativa no con la voluntad. Se clasifica a su vez en sistemas
antagónicos entre sí, con morfología y funcionalidad distintas:
 SN Simpático que mantiene las situaciones de alarma o alerta del
individuo, también denominado catabólico porque necesita
almacenes de energía para que con su destrucción se combata el
estrés. Es el sistema de adaptación o de defensa, no vital, ubicado
en la zona toraco-lumbar. Este sistema controla la musculatura lisa
de los órganos y de las paredes de los vasos sanguíneos
 SN Parasimpático que es anabólico, restaurador, mantiene la
homeostasis constante. Es el sistema vital, ubicado en la zona
craneocaudal, por debajo de L3 y por encima de T1 (pares
craneales y raíces caudales). Fig.6. y Fig. 7.

7. Fig.6. Sistema autónomo, en marrón claro las cadenas simpáticas, y en marrón
oscuro las fibras parasimáticas que se originan en el tronco encefálico y en la
zona sacra

8. Fig.7. Los nervios craneales y sus principales funciones
El sistema Nervioso Central se divide en: Encéfalo y médula espinal (Fig. 8)
 ENCÉFALO:
o CEREBRO:
 Telencéfalo
 Diencefalo
o CEREBELO
o TRONCO ENCEFALICO:
 Mesencefalo
 Protuberancia
 Bulbo raquídeo
 MEDULA ESPINAL

9. Fig.8. Divisiones y desarrollo embriológico del encéfalo humano
ORGANIZACIÓN CORTICAL:
Durante mucho tiempo se ha dicho que la compresión de la cognición humana depende
de desenmarañar la estructura y las funciones fundamentales de la corteza cerebral. En
esta estructura plegada hay entre 50.000 y 100.000 millones de neuronas, con un área
aproximada de 2.000 cm. cuadrados (Hubel y Wielsen,1979).
La corteza cerebral (sustancia gris) tiene un espesor de 2 a 3 mm, envuelve a los dos
hemisferios.
Entre los dos hemisferios se encuentra la cisura interhemisférica que es impar y
medial.
El resto de las cisuras limitan una serie de lóbulos, los surcos son más numerosos y
limitan circunvaliciones, son entrantes y menos profundos que las cisuras.
En una visión lateral o externa podemos distinguir tres cisuras: cisura de silvio, cisura
central o de rolando, cisura perpendicular externa (Fig. 9.)

10. Fig. 9. Cisuras
En una visión medial o interna se encuentran: la cisura del cuerpo calloso, la
cisura perpendicular interna y la cisura calcarina (Fig. 10)
Fig.10. Cisuras
La gran cantidad de neuronas de la corteza cerebral está dispuesta en distintas
capas, en forma laminar de organización, esta disposición muestra algunas
variaciones a lo largo de la corteza cerebral, sugiriendo una división de la corteza
en subregiones definida en términos de pequeñas diferencias en la agrupación de
las células nerviosas. Las divisiones basadas en estos criterios estructurales
también parecen definir zonas funcionales (Fig.11.)

11. Fig. 11. Regiones de la corteza delineadas según un mapa clásico de
BRODMAN
Según el mapa de la Fig. 11. las áreas 1,2 y 3 son áreas sensitivas, el área 4 es
el área motora, las 17,18 y 19 son las áreas visuales, la 41 el área auditiva y las
35 y 36 son áreas olfativas.
EL CEREBRO
Es el centro coordinador superior de todo nuestro organismo y el asiento de las
funciones de más alta jerarquía, como son las que se relacionan con los
fenómenos psíquicos.
Es el órgano más voluminoso del encéfalo, su peso oscila entre 1000 –1150
gr. Los dos hemisferios se unen por dos cintas o puentes superpuestos de
sustancia blanca, el superior tiene forma convexa y se llama cuerpo calloso, es
una de las vías de conexión más potente del sistema nervioso; el inferior
conocido como trígono cerebral, se une en el vértice anterior con el cuerpo
calloso, y se extiende posteriormente para delimitar los ventrículos
laterales (Fig.12)
En la cara lateral y anterior de los ventrículos laterales hay unas formaciones
piriformes de color rojizo, los cuerpos estriados, que actúan como vía de relación
entre la corteza cerebral y otros órganos del encéfalo.
El cerebro está formado por sustancia gris en el exterior (neuronas) y sustancia
blanca en el interior (fibras nerviosas), la sustancia gris forma la corteza
cerebral.

12. Fig. 12. Visión anterolateral izquierda tridimensional de estructuras que
comunican los hemisferios cerebrales
EL CEREBELO
Se encuentra en la parte posterior, por detrás y por debajo del cerebro, alojado
entre los dos hemisferios cerebrales y el tronco encefálico, descansa sobre el
hueso occipital. Es un órgano de unos 140 gr. de peso, formado por dos lóbulos
laterales y uno medio que se apoya sobre el IV ventrículo del bulbo. (Fig.13)
Se trata de una estructura plegada, con surcos profundos, unos pliegues muy
finos, las laminillas cerebelosas, la zona cortical de estas laminillas contiene
sustancia gris formadas por unas neuronas de gran tamaño llamadas células de
Purkinje. Esta especial distribución da al cerebelo un aspecto interno
arborescente, recibiendo el nombre de “árbol de la vida” (Fig.14)
Está involucrado en el control de los movimientos del cuerpo (tanto
automáticos como voluntarios), opera como sistema auxiliar en la regulación de
la actividad muscular junto a los ganglios basales y la corteza motora.

13. Fig. 13. Visión ventral
EL TRONCO ENCEFÁLICO:
Es la continuación de la médula espinal, dentro de la caja craneana y
constituye la base del encéfalo. La porción anterior del tallo encefálico se
continúa con los hemisferios cerebrales y está cubierta por éstos, en esta zona de
unión, en la parte superior se encuentran los cuerpos estriados y debajo de éstos
el tálamo
El tálamo son dos masas ovoides de tejido nervioso situadas a ambos lados de
la cavidad interna del III ventrículo, está formado por fibras nerviosas y
neuronas, y actúa como una importante vía de conexión entre el bulbo y la
corteza cerebral. (Fig.15) En un corte sagital del encéfalo observamos como el
tálamo ocupa el área central del III ventrículo, quedando esta cavidad reducida a
una formación de tipo anular. En la base del III ventrículo nos encontramos una
zona diferenciada con neuronas de función neurovegetativa, el hipotálamo, de su
base parte el tallo pituitario que se une con la glándula hipófisis, la más
importante del sistema endocrino alojada en la silla turca del hueso
esfenoides.(Fig.16 y Fig.17)

14. Fig. 15. Visión del tálamo, desde arriba
Fig. 16. Corte sagital del encéfalo

15. Fig. 17. Corte frontal, cara anterior
El III ventrículo comunica con mediante dos orificios con los dos ventrículos
laterales, en la porción anterior lo hace con el acueducto de Silvio, conducto que
desemboca en el IV ventrículo y situado en el bulbo raquídeo. En el techo del III
ventrículo se encuentra un órgano muy pequeño, laglándula pineal.
Los pedúnculos cerebrales son dos gruesas ramas convergentes en forma de
V, formados por fascículos de fibras nerviosas que actúan como vía de
comunicación entre el cerebro y otros centros del sistema nervioso situados en la
base anterior del tallo encefálico. Encima de los pedúnculos se encuentran
los tubérculos cuadrigéminos, cuatro eminencias redondeadas que contienen
neuronas relacionadas con la visión y audición. Y en la cara inferior del tallo se
encuentra la protuberancia anular, una cinta transversal de sustancia blanca
también conocida como Puente de Varolio, que descansa sobre el hueso occipital
y es una potente banda de fibras nerviosas que enlaza los pedúnculos con el
cerebelo y el bulbo raquídeo, incluye regiones implicadas en el control motor y
en el análisis sensorial
EL BULBO RAQUÍDEO:
Es la última porción del tallo encefálico, tiene forma cónica y actúa como vía
de conexión entre la médula y el resto de los órganos del encéfalo. Limita por la
cara anterior con la protuberancia anular y por debajo se continúa con la médula
espinal, está formado pr sustancia blanca en el exterior y sustancia gris en el
interior agrupada en núcleos o fascículos. Sobresale por fuera del orificio
occipital y termina a la altura de la 2ª vértebra cervical.
En la cara dorsal del bulbo raquídeo se forma el IV ventrículo , que queda
cubierto por el lóbulo medio del cerebelo llamado vermis.
Cumple dos funciones importantes, como vía de conducción y como centro
nervioso: la sustancia blanca como vía de conducción de las fibras sensitivas que

16. ascienden a través de la médula hacia el cerebro, y de las fibras motoras que lo
hacen en sentido inverso; y como centro nervioso de reflejos importantes para la
vida vegetativa (movimientos cardíacos y respiratorios, masticación, deglución...)
MEDULA ESPINAL:
Es la parte del SNC de estructura más sencilla, se trata de un cordón
blanquecino y fibroso de naturaleza nerviosa de 1 cm de grosor y 50 cm de
longitud, se encuentra alojado en el conducto vertebral. Se encuentra entre la 2ª
vértebra cervical y la 2ª vértebra lumbar, a partir de ésta la columna lumbar está
ocupada por los nervios raquídeos, por lo que la última porción de la médula
tiene un aspecto de cola de caballo conformada por estos nervios
raquídeos.(Fig.18)
Presenta dos zonas más engrosadas o abultamientos, una al principio de la
región torácica, de donde parten los nervios para las extremidades superiores
(plexo braquial) y la otra en la región lumbar donde se inician los nervios para las
extremidades inferiores (plexo sacro)
Fig. 18. Médula espinal
La médula se encuentra protegida por las meninges y dividida por dos surcos
longitudinales. Si realizamos un corte transversal se observa que la sustancia
blanca ocupa la zona exterior y está formada por fibras nerviosas que actúan
como vía de conexión general con el encéfalo. La sustancia gris está en el interior
y se dispone según la forma de una mariposa o de una H de ramas arqueadas a las
que se llaman astas anteriores y posteriores. (Fig.19)

17. Fig. 19. Forma y estructura del interior de la médula espinal
Las astas son el lugar de origen de los nervios raquídeos que salen de la
médula a o largo de la columna vertebral. Las raíces posteriores de los nervios
raquídeos están formadas por los axones de las neuronas situadas en el ganglio
espinal, estas neuronas recogen las impresiones periféricas sensitivas y las
transmiten a las de las astas anteriores de la sustancia gris de la médula o a las
vías ascendentes hacia los centros superiores, tálamo y corteza cerebral.
Desempeña funciones muy semejantes a las del bulbo raquídeo, actua como
vía de conducción (sustancia blanca) y como centro nervioso (sustancia gris).
A lo largo de la médula espinal hay 31 pares de nervios raquídeos. Los
nervios raquídeos son nervios mixtos por llevar fibras sensitivas y motoras al
mismo tiempo, la raíz dorsal de cada nervio consta de vías sensoriales que van a
la médula espinal, y la raíz ventral consta de vías motoras que vienen de la
médula espinal y van a los músculos.
MENINGES:
Son tres capas o membranas que rodean al encéfalo y médula espinal .La más
externa es una envoltura gruesa y dura llamada duramadre, se introduce en la
cisura interhemisférica, en la intercerebelosa y entre cerebro y cerebelo. En
íntimo contacto con la corteza cerebral siguiendo todo su contorno se encuentra
la más interna denominada piamadre, que se introduce por las hendiduras de la
corteza cerebral. Y la membrana que se encuentra entre la duramadre y la
piamadre se denomina aracnoides, que se introduce por las cisuras.(Fig.20 y 21)

18. Fig. 21. Corte sagital del encéfalo
Fig. 21. Corte frontal encéfalo, visión de meninges: en rojo la duramadre,en
naranja aracnoides y en amarillo la piamadre
El espacio entre la aracnoides y la piamadre, llamado espacio subaracnoideo se
encuentra relleno de líquido cefalorraquídeo, un líquido claro e incoloro que es el
responsable de proteger y acolchar a todo el sistema nervioso. El líquido
cefalorraquídeo se forma continuamente y circula a través de los ventrículos
cerebrales (los compartimentos del LCR en el encéfalo) y el espacio
subaracnoideo. Los ventrículos tienen que estar comunicados para que el LCR
esté en continuo contacto y movimiento (Fig. 22)

19. Fig. 22. Visión lateral de los ventrículos cerebrales
VASCULARIZACIÓN Y DRENAJE VENOSO DEL SNC:
El encéfalo tiene una gran demanda de oxígeno y glucosa, pero tienen muy
poca reserva, por lo que su aporte sanguíneo depende de las arterias carótidas y
las vertebrales.
Las arterias carótidas comunes ascienden por el cuello a ambos lados, la
carótida interna penetra en el cráneo, donde se ramifica en:
 Arteria cerebral anterior, que desaparece en la cisura interhemisférica
 Arteria cerebral media o Silviana, que se mete por la cisura de Silvio
rodeando los hemisferios por el lado lateral
 Arteria cerebral posterior, que va hacia los lóbulos temporales y
occipitales
Las arterias vertebrales ascienden a través de las vértebras y penetran por la
base del cráneo. Se unen para formar la arteria basilar, que discurre a lo largo de
la superficie ventral del tronco encefálico
En la base del encéfalo nos encontramos una estructura conocida
como Polígono de Willis, es una unión de vías vasculares que puede asegurar el
suministro de sangre si alguna de las principales arterias del encéfalo estuviera
dañada.(Fig 23)

20. Fig. 23. Vasculariza