El sistema nervioso

Observe la imagen de la neurona. Indique qué número señala las dendritas y cuál señala el axón, y explique qué diferencia hay entre la función de unas y la del otro en la transmisión del impulso nervioso.

Explique qué tres partes principales tiene una neurona y cuál es la función general de cada una en la transmisión del impulso nervioso.

En la imagen de la neurona aparece una envoltura que recubre el axón a tramos. Nómbrela, explique cuál es su función y razone por qué una enfermedad que la destruye, como la esclerosis múltiple, provoca problemas de movimiento y sensibilidad.

Analice cómo actúan dos toxinas diferentes sobre la sinapsis neuromuscular (la unión entre la neurona motora y las fibras musculares):

• Sustancia X (curare): Se une a los receptores del neurotransmisor en la célula muscular y los bloquea, impidiendo que el neurotransmisor interactúe con ellos.

• Sustancia Y (gas nervioso): Destruye la enzima que degrada el neurotransmisor tras su liberación, provocando que este permanezca de forma indefinida en la hendidura sináptica.

1. a) Prediga qué le ocurrirá a la musculatura de una persona expuesta a la sustancia X y a la de una persona expuesta a la sustancia Y (¿quedarán los músculos flácidos y paralizados, o en contracción permanente y espasmo?). Justifique su respuesta según el funcionamiento de la sinapsis química.
2. b) Aunque actúan por mecanismos totalmente opuestos sobre el músculo, explique por qué ambas sustancias provocan la muerte por asfixia si afectan a los músculos respiratorios.

Tras una anestesia local en el dentista, la zona parece «dormida» y usted no siente dolor durante la calza. Explique qué les ocurre a los nervios sensitivos de la zona mientras dura el efecto y por qué la sensibilidad tarda un rato en volver.

El tiempo de reacción es el que pasa desde que percibimos un estímulo hasta que respondemos. Explique por qué aumenta cuando se conduce con sueño o mirando el celular, relacionándolo con el procesamiento de la información en el sistema nervioso.

Explique qué estructuras óseas protegen el encéfalo y la médula espinal, y por qué esa protección es tan importante en el caso del sistema nervioso.

Cuando usted levanta la mano para preguntar en clase, se pone en marcha una respuesta voluntaria. Describa la ruta que sigue la información: qué parte del encéfalo decide el movimiento, qué estructura lo coordina para que sea preciso, por dónde baja la orden y qué la ejecuta al final.

Llegan a emergencias dos pacientes que han sufrido daños en diferentes partes del encéfalo:

• Paciente 1: Es incapaz de hablar y tiene una parálisis motora completa en el brazo y la pierna derechos, pero comprende perfectamente lo que escucha y mantiene el equilibrio.

• Paciente 2: Habla con total fluidez y tiene fuerza normal en las cuatro extremidades, pero es incapaz de mantenerse de pie sin caerse y no puede coordinar movimientos sencillos, como tocarse la punta de la nariz con el dedo.

1. a) Deduzca en qué hemisferio del cerebro se localiza la lesión del Paciente 1 y justifique por qué la pérdida motora se manifiesta precisamente en el lado derecho del cuerpo.
2. b) ¿Por qué los síntomas del Paciente 2 indican que su daño no está en la corteza motora del cerebro? Justifique qué otra estructura del encéfalo se encuentra afectada.

El encéfalo humano pesa aproximadamente 1.4 kg y se encuentra suspendido en líquido cefalorraquídeo dentro de la cavidad craneal.

1. a) Utilizando el principio de inercia y la anatomía de las meninges, explique qué le ocurre físicamente al encéfalo dentro del cráneo cuando un deportista sufre una desaceleración o frenazo brusco de la cabeza («efecto latigazo»), y por qué esto puede provocar una conmoción cerebral grave aunque no exista ninguna fractura ósea.
2. b) Una empresa diseña un casco con una carcasa exterior de acero indeformable y afirma en su publicidad: «Como la carcasa exterior nunca se deforma ni se rompe, el encéfalo está al 100 % protegido frente a cualquier conmoción». Rebata científicamente esta afirmación explicando qué tipo de protección necesita realmente el encéfalo en el interior del casco para reducir las lesiones.

Nombre las dos grandes partes en que se divide el sistema nervioso y cite al menos dos órganos que forman parte de cada una de ellas.

Ordene de mayor a menor nivel de organización las siguientes estructuras del sistema nervioso y explique su criterio: neurona, encéfalo, sistema nervioso, tejido nervioso.

Nombre los tres órganos que forman el encéfalo e indique una función característica de cada uno.

El bulbo raquídeo no interviene en decisiones conscientes y, sin embargo, una lesión en él es mortal. Explique qué funciones automáticas del cuerpo regula y por qué se le considera vital.

Un motociclista sufre un accidente y pierde la sensibilidad y el movimiento de las piernas, pero mantiene intactas las de los brazos. A partir de sus conocimientos sobre la médula espinal, razone en qué parte de la columna se ha producido probablemente la lesión y por qué se han visto afectadas solo las extremidades inferiores.

Indique si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justifique su respuesta: a) la médula espinal está protegida por la columna vertebral; b) los nervios solo llevan información desde el cuerpo hacia el cerebro; c) el cerebelo interviene en la coordinación del movimiento y el equilibrio.

Explique la diferencia entre un nervio sensitivo y un nervio motor, y ponga un ejemplo de información que transporta cada uno.

Describa el recorrido de la información en un movimiento voluntario sencillo, como escribir su nombre en una hoja: qué centro nervioso da la orden, por dónde viaja el impulso y qué tipo de neuronas intervienen.

Explique qué es un acto reflejo y en qué se diferencia de un acto voluntario. Ponga un ejemplo de cada uno e indique qué parte del sistema nervioso coordina principalmente cada tipo de respuesta.

Explique qué diferencia hay entre las respuestas rápidas que coordina directamente la médula espinal y las decisiones que toma el cerebro, y ponga un ejemplo cotidiano de cada tipo.

En una consulta de neurología se explora el reflejo rotuliano (golpe en el tendón bajo la rótula) y la sensibilidad táctil en tres pacientes, obteniendo estos resultados:

• Paciente A: Al recibir el golpe en el tendón, extiende la pierna de forma automática con normalidad, pero afirma que no ha sentido el contacto ni el golpe.

• Paciente B: Siente el golpe con total claridad, pero la pierna no se mueve de forma refleja (aunque sí puede extenderla si el médico le pide voluntariamente que lo haga).

• Paciente C: No siente nada y la pierna tampoco se mueve en ningún momento.

1. a) Basándose en los elementos que forman un arco reflejo (receptor, neurona sensitiva, médula espinal, neurona motora y efector) y en su conexión con el encéfalo, deduzca razonadamente en qué punto del circuito nervioso puede tener la alteración cada uno de los tres pacientes.
2. b) ¿Por qué en una persona sana el pie se retira ante un pinchazo antes de que sea consciente del dolor?

Si nos hacemos un corte en la piel, las células de la epidermis se dividen activamente por mitosis y la herida cicatriza en unos pocos días. En cambio, si una persona sufre un traumatismo que secciona la médula espinal, la parálisis suele ser permanente.

1. a) Un estudiante afirma: «Para curar la médula espinal bastaría con inyectar sustancias que obliguen a las neuronas supervivientes a dividirse por mitosis para rellenar el hueco, exactamente igual que hace la piel». Rebata con dos argumentos biológicos la idea del estudiante, teniendo en cuenta las características celulares de las neuronas adultas y la forma en que procesan la información.
2. b) En los nervios periféricos (como los que van al brazo), un axón cortado puede llegar a regenerarse lentamente si el cuerpo celular de la neurona sobrevive. ¿Por qué es mucho más difícil que se recupere la función tras una lesión en la médula espinal que tras un corte en un nervio periférico del brazo?

Un peatón está a punto de ser atropellado por un vehículo y experimenta dos respuestas sucesivas:

• Respuesta 1 (a los 0.15 segundos): Salta hacia la acera de un brinco, evitando el impacto.

• Respuesta 2 (a los 10 segundos): Su ritmo cardíaco pasa de 75 a 140 pulsaciones por minuto, comienza a sudar intensamente y las manos le tiemblan. Este estado se prolonga durante casi 10 minutos.

1. a) Identifica qué sistema de coordinación (nervioso o endocrino) es el responsable principal de cada una de las dos respuestas. Justifica tu asignación relacionando el tiempo de reacción con la forma en que viaja la señal en cada sistema.
2. b) Explica por qué la Respuesta 1 cesa en el instante en que el cuerpo toca la acera, mientras que la Respuesta 2 tarda varios minutos en desaparecer aunque el peligro ya haya pasado.