Ejercicios: El sistema nervioso

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

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

Ordená de mayor a menor nivel de organización las siguientes estructuras del sistema nervioso y explicá tu criterio: neurona, encéfalo, sistema nervioso, tejido nervioso.

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

Nombrá los tres órganos que forman el encéfalo e indicá una función característica de cada uno.

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

Indicá si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justificá tu 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.

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

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

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

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

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

Cuando levantás la mano para preguntar en clase, se pone en marcha una respuesta voluntaria. Describí 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.

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

Tras una anestesia local en el dentista, la zona parece «dormida» y no sentís dolor durante el empaste. Explicá 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. Explicá por qué aumenta cuando se maneja con sueño o mirando el celular, relacionándolo con el procesamiento de la información en el sistema nervioso.

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 sintió 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) Basándote en los elementos que forman un arco reflejo (receptor, neurona sensitiva, médula espinal, neurona motora y efector) y en su conexión con el encéfalo, deducí 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?

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 tus conocimientos sobre la médula espinal, razoná en qué parte de la columna se ha producido probablemente la lesión y por qué se han visto afectadas solo las extremidades inferiores.

Analizá 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) Predecí 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?). Justificá tu respuesta según el funcionamiento de la sinapsis química.
2. b) Aunque actúan por mecanismos totalmente opuestos sobre el músculo, explicá por qué ambas sustancias provocan la muerte por asfixia si afectan a los músculos respiratorios.

Llegan a emergencia 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) Deducí en qué hemisferio del cerebro se localiza la lesión del Paciente 1 y justificá 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? Justificá 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, explicá qué le ocurre físicamente al encéfalo dentro del cráneo cuando un deportista sufre una deceleración 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». Rebatí científicamente esta afirmación explicando qué tipo de protección necesita realmente el encéfalo en el interior del casco para reducir las lesiones.

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 vereda 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 le tiemblan las manos. Este estado se prolonga durante casi 10 minutos.

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

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». Rebatí 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?