ELECTROFISIOLOGÍA

La electrofisiología es la ciencia y rama de la fisiología que pertenece al flujo de iones en tejidos biológicos y, en particular, a las técnicas de registro eléctrico que permiten las mediciones de este flujo. Las técnicas de electrofisiología implican colocar electrodos en varias preparaciones de tejido biológico. Los principales tipos de electrodos son: 1) Conductores sólidos simples, como discos y agujas (individuales o arreglos, usualmente aislados exceptuando la punta), 2) trazos en un tablero con circuitos impresos, también aislados, y 3) tubos huecos llenos con un electrolito, como pipetas de vidrio llenas de solución de cloruro de potasio u otra solución electrolítica. Las preparaciones principales incluyen 1) organismos vivos, 2) tejidos extirpados, 3) células disociadas de tejido extirpado, 4) tejidos y células desarrollados artificialmente, o 5) híbridos de los anteriores. Si un electrodo es lo suficientemente pequeño (micrómetros) en diámetro, entonces el eletro-fisiologo puede insertar la punta en una sola célula. Esta configuración permite la observación directa y registro de la actividad eléctrica intracelular de una sola célula. Sin embargo, al mismo tiempo este procedimiento tan invasivo reduce la vida de la célula, y causa una fuga de sustancias a través de la membrana celular. La actividad intracelular también puede ser observada usando una pipeta de vidrio formada especialmente (hueca) que contenga un electrolito. En esta técnica, la punta de la pipeta es presionada contra la membrana celular, a la que se adhiere bien por la interacción entre el vidrio y los lípidos de la membrana. El electrolito dentro de la pipeta puede quedar en continuidad con el fluido del citoplasma enviando un pulso de presión al electrolito con el fin de romper el pequeño parche de la membrana rodeado por el borde de la pipeta. Alternativamente, se puede establecer continuidad iónica por perforar el parche al permitir un agente exógeno “formador de poros” en el electrolito para insertarse en el parche de membrana. Finalmente, el parche se puede dejar intacto. El electrofisiólogo puede escoger no insertar la punta dentro de una célula. En cambio, la punta del electrodo puede ser dejada en continuidad con el espacio extracelular. Si la puntilla es lo suficientemente pequeña, esta configuración puede permitir observación indirecta y registro de potenciales de acción de una sola célula, y es denominado registro de unidad-celular. Dependiendo de la preparación y ubicación precisa, una configuración extracelular puede recoger la actividad de varias células cercanas simultáneamente, y se denomina registro de multi-unidad A medida que el tamaño del electrodo aumenta, el poder de resolución disminuye. Electrodos más grandes son solamente sensibles a la actividad neta de muchas células, denominado Potencial de Campo Local. Aun electrodos grandes, como las agujas sin aislamiento y electrodos de superficie son usados por cirujanos y neurofisiologos clínicos, estos electrodos son sensibles solamente a ciertos tipos de actividad sincrónica dentro de las poblaciones de células, enumeradas en millones. Otras técnicas clásicas de electrofisiología incluyen Registro de canal individual y Amperometría.

SISTEMA NERVIOSO.

1. ¿Qué es el Sistema Nervioso?

Podríamos definir el Sistema Nervioso como un conjunto de órganos y estructuras, formadas por tejido nervioso de origen ectodérmico* cuya unidad funcional básica son las neuronas. Con origen ectodérmico, nos referimos a que el Sistema Nervioso se encuentra dentro de las partes externas que primero se forman en un embrión (persona/animal). También serían ectodermos las uñas, el pelo, las plumas… La función principal del Sistema Nervioso, a grandes rasgos, sería captar y procesar rápidamente todo tipo de señales (procedentes del entorno o de nuestro propio cuerpo), controlando y coordinando a su vez, los demás órganos del cuerpo. De este modo, a través del Sistema Nervioso, logramos una interacción eficaz, correcta y oportuna con el medio ambiente.

2. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO

Para que la información llegue a nuestro Sistema Nervioso, necesitamos los receptores. Ojos, oídos, piel… Éstos son los que recogen lo que percibimos y envían los datos en forma de impulsos eléctricos a través de nuestro organismo, hacia nuestro Sistema Nervioso. Sin embargo, no solamente reaccionamos ante lo percibido del exterior, si no que nuestro corazón late, nuestro hígado secreta bilis, nuestro estómago hace la digestión… y de todos estos procesos internos también se encarga nuestro Sistema Nervioso.

¿DE QUÉ MÁS SE ENCARGA?

Controla nuestra hambre y nuestra sed, el ciclo sueño – vigilia y regula la temperatura corporal (mediante el hipotálamo).

Las emociones (mediante el sistema límbico) y pensamientos.

Aprendizaje y memoria (mediante el hipocampo).

Movimiento, equilibrio y coordinación (mediante el cerebelo).

Interpretar la información recibida a través de todos los sentidos.

Funcionamiento de nuestros órganos internos: Pulso, digestión…

Reacciones físicas emocionales.

y muchos procesos más.

3. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Podemos observar ciertas características que son propias del SNC:

Sus componentes principales, están muy protegidos del medio externo. Siendo así que el Encéfalo, por ejemplo, se encuentra recubierto por tres membranas, a las que denominamos Meninges y éstas, a su vez, por la estructura ósea que denominamos cráneo. Por otra parte, la Médula Espinal, también se encuentra protegida por una estructura ósea, la Espina dorsal.  Si nos fijamos, en nuestro cuerpo, todos los órganos imprescindibles para la vida, están protegidos del exterior. “Yo me lo imagino como un castillo, donde el Encéfalo es el Rey, sentado en su trono y protegido por las grandes paredes de su  fortaleza”. Las células que funcionan en el SNC se organizan de tal forma que crean dos estructuras diferenciadas, la sustancia blanca y la sustancia gris. Para poder realizar su función principal (recibir información y enviar señales y órdenes), se necesita un medio. Tanto el encéfalo como la médula poseen unas cavidades llenas del líquido cefalorraquídeo. Este, además de ser el medio de transmisión de sustancias, se encarga de eliminar residuos y mantener una homeostasis.

4.- DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Durante la formación del sistema nervioso en la fase embrionaria del desarrollo, el SN se pueden dividir en las siguientes partes: Encéfalo y Médula espinal. Explicamos cada una:

ENCÉFALO

Podemos hacer una diferenciación de las partes del encéfalo, denominados cerebros primitivos: PROSENCÉFALO: A través del telencéfalo y el diencéfalo, realiza funciones de recuerdo, pensamiento, coordinación de movimientos, formación del lenguaje… Además, regula las sensaciones de apetito, sed, sueño e impulsos sexuales. MESENCÉFALO: Une el puente tronco-encefálico y el cerebelo con el Diencéfalo. Es el encargado de conducir los impulsos motores desde la corteza cerebral hasta el puente tronco-encefálico e impulsos sensitivos desde la médula espinal hasta el Tálamo. Se encarga de ciertos aspectos de la vista, audición y sueño. ROMBENCÉFALO: A través del Cerebelo, la protuberancia y el bulbo raquídeo, se encarga de procesos orgánicos que son esenciales para la vida. Así como respirar, circulación de la sangre, deglución, tono muscular movimiento ocular…

MÉDULA ESPINAL

A través de este cordón nervioso, se transmiten los impulsos nerviosos y la información, desde el cerebro a los músculos. Posee una longitud de 45 cm y un diámetro de 1 cm aproximadamente, de color blanco y dotada de una cierta flexibilidad. Una curiosidad es que tiene la capacidad para emitir los actos reflejos.

ENCONTRAMOS NERVIOS COMO: 

Cervicales: Zona cervical.

Torácicos: Zona media de la columna vertebral.

Lumbares: Zona lumbar.

Sacros: Justo antes de finalizar la columna vertebral.

Coxígeos: Último par de vértebras.

5. CLASIFICACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO: Los dos grandes grupos de nuestro Sistema Nervioso serían el Sistema Nervioso Central (SNC) y el Sistema Nervioso Periférico (SNP). Podríamos decir, a grandes rasgos, que la mayor diferencia entre uno y otro reside en la función. El SNC, donde reside el cerebro por ej., sería la parte logística. El que “maneja el cotarro“, organiza y manda directrices a todo nuestro cuerpo. El SNP, sería análogo al mensajero, enviando señales e información percibida, tanto del exterior como del interior de nuestro cuerpo hacia el SNC y del SNC al resto del cuerpo, a través de nuestros nervios. Por tanto, se produce una comunicación entre ambos sistemas, facilitando así, el funcionamiento del organismo. Dentro del SNP, podemos encontrar otros subtipos, como por ejemplo el SN Somático y el SN vegetativo. En estos apartados profundizaré un poco más adelante.

6. SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC)

En ocasiones, hay partes del SN que se ven afectadas, produciendo déficits o problemas en el funcionamiento. Hay enfermedades específicas de cada sistema, en función de la parte que se ve perjudicada. Cuando lo que está afectado es la capacidad de recibir la información y procesarla, para responder a través del control de las funciones corporales, hablamos de enfermedades del SNC. Encontramos las siguientes:

ENFERMEDADES

ESCLEROSIS MÚLTIPLE. Enfermedad que actúa sobre la mielina, dañando las fibras nerviosas. Esto provoca que los impulsos del Sistema Nervioso disminuyan y su velocidad vaya in decrescendo, llegando incluso a detenerse. Como consecuencia, encontramos espasmos musculares, dificultad de equilibrio y problemas de habla y visión.

MENINGITIS. Se trata de una infección a causa de bacterias de las meninges (las membranas que recubren el encéfalo y la médula espinal). Puede ser desencadenada por virus o bacterias. Entre sus síntomas encontramos fiebre alta, dolor de cabeza intenso, rigidez de nuca, somnolencia, pérdida de conciencia… incluso convulsiones. La meningitis bacteriana puede ser tratada con antibióticos, sin embargo, la meningitis viral, no.

ENFERMEDAD DE PARKINSON. Este trastorno crónico, propio del Sistema Nervioso, provocado por la muerte de neuronas en el Mesencéfalo o Cerebro medio (el que transmite y coordina en parte los movimientos de los músculos) carece de cura y progresa con el tiempo. El afectado experimenta temblores y lentitud para efectuar movimientos voluntarios. (Alvarado, 2014)
Bibliografia