El Encéfalo



El asombroso Encéfalo

Encéfalo humano
Encéfalo humano
El encéfalo humano tiene tres componentes estructurales principales: los grandes hemisferios cerebrales (parte integrante del cerebro) con forma de bóveda (arriba), el cerebelo, más pequeño y con cierta forma esférica (más abajo a la derecha), y el tronco cerebral (centro). En el tronco cerebral, destaca el puente de Varolio (el ensanchamiento central) y la médula oblongada o bulbo raquídeo (justo debajo del anterior). Los hemisferios cerebrales son responsables de la inteligencia y del razonamiento. El cerebelo ayuda a mantener el equilibrio y la postura. El bulbo raquídeo está implicado en el mantenimiento de las funciones involuntarias, tales como la respiración. El tálamo, situado entre el tronco cerebral y los hemisferios cerebrales, actúa como centro de retransmisión de los impulsos eléctricos que viajan hacia y desde la corteza cerebral.
Encéfalo, parte del sistema nervioso central de los vertebrados contenida dentro del cráneo. Es el centro de control del movimiento, del sueño, del hambre, de la sed y de casi todas las actividades vitales necesarias para la supervivencia. Todas las emociones humanas, como el amor, el odio, el miedo, la ira, la alegría y la tristeza, están controladas por el encéfalo. También se encarga de recibir e interpretar las innumerables señales que le llegan desde el organismo y el exterior.
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ANATOMÍA DEL ENCÉFALO
Partes del encéfalo
Partes del encéfalo
El encéfalo en la especie humana pesa aproximadamente 1,3 kg y es una masa de tejido gris-rosáceo que se estima está compuesta por unos 100.000 millones de células nerviosas o neuronas, conectadas unas con otras y responsables del control de todas las funciones mentales. Además de las neuronas, el encéfalo contiene células de la glía o neuroglia (células de soporte), vasos sanguíneos y órganos secretores (véase Neurofisiología).
El encéfalo está protegido por el cráneo y además cubierto por tres membranas denominadas meninges. La más externa, la duramadre, es dura, fibrosa y brillante y está adherida a los huesos del cráneo, por lo que no aparece espacio epidural, como ocurre en la médula; emite prolongaciones que mantienen en su lugar a las distintas partes del encéfalo y contiene los senos venosos, donde se recoge la sangre venosa del cerebro. La intermedia, la aracnoides, cubre el encéfalo laxamente y no se introduce en las circunvoluciones cerebrales. En la membrana interior, la piamadre, hay gran cantidad de pequeños vasos sanguíneos y linfáticos y está unida íntimamente a la superficie encefálica.
El encéfalo está bañado por el líquido cefalorraquídeo que circula de manera continua por el espacio subaracnoideo (entre la aracnoides y la piamadre) y que ocupa además las cuatro cavidades encefálicas, los ventrículos. Los ventrículos laterales son dos espacios bien definidos que se encuentran en cada uno de los dos hemisferios cerebrales y que conectan con un tercer ventrículo situado entre ambos hemisferios a través de pequeños orificios ovales, los agujeros interventriculares (de Monro). El tercer ventrículo desemboca en el cuarto ventrículo, que se localiza entre el tronco encefálico y el cerebelo, a través de un canal fino llamado acueducto de Silvio. Desde el cuarto ventrículo, el líquido cefalorraquídeo pasa al espacio subaracnoideo por tres orificios del techo del cuarto ventrículo. A partir de aquí circula por el espacio subaracnoideo que rodea la superficie del encéfalo y la médula espinal y por el conducto central de esta. El líquido cefalorraquídeo sirve para proteger la parte interna del cerebro de cambios bruscos de presión y para transportar sustancias químicas. Este líquido se forma en los ventrículos laterales, en unas redes de capilares que constituyen los plexos coroideos.
En el encéfalo se diferencian cuatro partes distintas pero conectadas: el cerebro o telencéfalo, constituido por dos grandes hemisferios casi simétricos; el diencéfalo cuyas estructuras principales son el tálamo y el hipotálamo localizados en la línea media sobre el tronco cerebral y debajo del cerebelo; el cerebelo, formado por dos hemisferios más pequeños que se localizan en la parte posterior del cerebro; y el tronco o tallo cerebral, una estructura central que gradualmente se convierte en la médula espinal y que abandona el cráneo a través de una abertura llamada agujero magno. El término tronco cerebral se refiere, en general, a todas las estructuras que hay entre el cerebro y la médula espinal, esto es, el mesencéfalo o cerebro medio, el puente de Varolio o protuberancia y el bulbo raquídeo o médula oblongada (medulla oblongata).
El encéfalo y la médula espinal forman el sistema nervioso central que se comunica con el resto del organismo a través del sistema nervioso periférico. Este último consta de doce pares de nervios craneales que se extienden desde el cerebro y el tronco cerebral; un grupo de nervios que parten de la médula espinal y que se ramifican por todo el organismo; y el sistema nervioso autónomo, el cual regula las funciones vitales inconscientes, como la actividad de las glándulas, del músculo cardiaco y del músculo liso (músculo involuntario de la piel, vasos sanguíneos y otros órganos internos).
2.1
Cerebro
El cerebro o telencéfalo se origina durante el desarrollo a partir del prosencéfalo o cerebro anterior. El cerebro está formado principalmente por los hemisferios cerebrales (corteza cerebral y ganglios basales). Los hemisferios cerebrales ocupan la mayor parte del cerebro humano y suponen cerca del 85% del peso del encéfalo. Su gran superficie y su complejo desarrollo justifican el nivel superior de inteligencia de los seres humanos si se compara con el de otros animales. Una fisura longitudinal los divide en hemisferio derecho y hemisferio izquierdo, que son simétricos, como una imagen vista en un espejo. El cuerpo calloso es un conglomerado de fibras nerviosas blancas que conectan estos dos hemisferios y transfieren información de uno a otro.
La corteza cerebral presenta una capa superficial denominada sustancia gris, de unos 2 o 3 mm de espesor, formada por capas de células amielínicas (sin vaina de mielina que las recubra) que envuelven una sustancia interior de fibras mielínicas (con vaina blanca) denominada sustancia blanca. Las fibras mielínicas unen la corteza cerebral con otras partes del cerebro: la parte anterior del cerebro con la posterior, las diferentes zonas de la misma cara de la corteza cerebral y un lado del cerebro con el otro.
Los hemisferios cerebrales están divididos por una serie de cisuras en cinco lóbulos. Cuatro de los lóbulos se denominan como los huesos del cráneo que los cubren: frontal, parietal, temporal y occipital. El quinto lóbulo, la ínsula, no es visible desde el exterior y está localizado en el fondo de la cisura de Silvio. Los lóbulos frontal y parietal están situados delante y detrás, respectivamente, de la cisura de Rolando; la cisura parieto-occipital separa el lóbulo parietal del occipital; y el lóbulo temporal se encuentra por debajo de la cisura de Silvio.
2.2
Diencéfalo
El diencéfalo se localiza entre el tronco encefálico y el cerebro y comprende el tálamo y el hipotálamo.
2.2.1
Tálamo
Esta parte del diencéfalo consiste en dos masas esféricas de tejido gris, situadas dentro de la zona media del cerebro, entre los dos hemisferios cerebrales. El tálamo es la principal estación de relevo de las señales sensoriales que se dirigen a la corteza cerebral. Todas las entradas sensoriales al cerebro, excepto las olfativas, se asocian con núcleos individuales (grupos de células nerviosas) del tálamo.
2.2.2
Hipotálamo
El hipotálamo está situado debajo del tálamo en la línea media en la base del cerebro. Está formado por distintas áreas y núcleos. El hipotálamo regula o está relacionado de forma directa con el control de muchas de las actividades vitales del organismo y dirige otras necesarias para sobrevivir: comer, beber, regulación de la temperatura, dormir, comportamiento afectivo y actividad sexual. También controla funciones viscerales a través del sistema nervioso autónomo, interactúa junto con la hipófisis y actúa en coordinación con la formación reticular.
2.3
Cerebelo
El cerebelo (metencéfalo) se encuentra en la parte posterior del cráneo, por debajo de los hemisferios cerebrales. Al igual que la corteza cerebral, está compuesto de sustancia gris con células amielínicas en la parte exterior y de sustancia blanca con células mielínicas en el interior. Consta de dos hemisferios (hemisferios cerebelosos), con numerosas circunvoluciones, conectados por fibras blancas que constituyen el vermis. Tres bandas de fibras denominadas pedúnculos cerebelosos conectan el cerebelo con el tronco cerebral. El cerebelo se une con el mesencéfalo por los pedúnculos superiores, con el puente de Varolio o protuberancia anular por los pedúnculos medios y con el bulbo raquídeo por los pedúnculos inferiores.
El cerebelo resulta esencial para coordinar los movimientos del cuerpo. Es un centro reflejo que actúa en la coordinación y el mantenimiento del equilibrio. El tono del músculo voluntario, como el relacionado con la postura y con el equilibrio, también es controlado por esta parte del encéfalo. Así, toda actividad motora, desde jugar al fútbol hasta tocar el violín, depende del cerebelo.
2.4
Tronco cerebral
El tronco cerebral está dividido en varios componentes, que se describen a continuación.
2.4.1
Cerebro medio o mesencéfalo
Estructura del tronco cerebral
Estructura del tronco cerebral
El tronco cerebral, del que se muestra aquí un corte transversal coloreado, es la parte más inferior del cerebro. Sirve de camino para las señales que viajan entre el cerebro y la médula espinal y es también la sede de funciones vitales y básicas como la respiración, la presión sanguínea o el ritmo cardiaco, y de actos reflejos como el movimiento ocular y el vómito. El tronco cerebral tiene tres partes principales: el bulbo raquídeo o médula oblongada, el puente de Varolio o protuberancia anular y el cerebro medio o mesencéfalo. Un canal recorre en el plano longitudinal estas estructuras transportando fluido cerebroespinal. También distribuida por toda su longitud, hay una red de células, conocidas como formación reticular, que gobierna los estados de alerta.

El mesencéfalo se compone de tres partes. La primera consiste en los pedúnculos cerebrales, sistemas de fibras que conducen los impulsos hacia y desde la corteza cerebral. La segunda la forman los tubérculos cuadrigéminos, cuatro cuerpos a los que llega información visual (dos engrosamientos superiores) y auditiva (dos engrosamientos inferiores). La tercera parte es el canal central, denominado acueducto de Silvio, alrededor del cual se localiza la materia gris. La sustancia negra también aparece en el mesencéfalo, aunque no es exclusiva de él. Contiene células que secretan dopamina y se cree que está implicada en la experiencia del dolor y quizá, en estados de dependencia. Los núcleos de los pares de nervios craneales tercero y cuarto (III y IV) también se sitúan en el mesencéfalo.
2.4.2
Protuberancia anular o puente de Varolio
Situado entre la médula espinal y el mesencéfalo, esta protuberancia está localizada por delante del cerebelo. Consiste en fibras nerviosas blancas transversales y longitudinales entrelazadas, que forman una red compleja unida al cerebelo por los pedúnculos cerebelosos medios. Este sistema intrincado de fibras conecta el bulbo raquídeo con los hemisferios cerebrales. En la protuberancia se localizan los núcleos para el quinto, sexto, séptimo y octavo (V, VI, VII y VIII) pares de nervios craneales.
2.4.3
Bulbo raquídeo (Medulla oblongata)
Situado entre la médula espinal y la protuberancia, el bulbo raquídeo (mielencéfalo) constituye en realidad una extensión, en forma de pirámide, de la médula espinal. El origen de la formación reticular, importante red de células nerviosas, es parte primordial de esta estructura. El núcleo del noveno, décimo, undécimo y duodécimo (IX, X, XI y XII) pares de nervios craneales se encuentra también en el bulbo raquídeo. Los impulsos entre la médula espinal y el cerebro se conducen a través del bulbo raquídeo por vías principales de fibras nerviosas tanto ascendentes como descendentes. También se localizan los centros de control de las funciones cardiacas, vasoconstrictoras y respiratorias, así como otras actividades reflejas, incluido el vómito. Las lesiones de estas estructuras ocasionan la muerte inmediata.
3
LA FORMACIÓN RETICULAR
El tronco encefálico contiene también la formación reticular: un grupo de áreas de sustancia gris entremezcladas con cordones de sustancia blanca que discurren a lo largo del bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo y que también alcanzan la médula espinal y el diencéfalo. La formación reticular desempeña funciones motoras y sensoriales; entre otras, controla la respiración, la función cardiovascular, la digestión y mantiene los patrones del sueño y la conciencia y el despertar.
4
SISTEMA LÍMBICO
Formado por partes del tálamo, hipotálamo, hipocampo, amígdala, cuerpo calloso, septum y mesencéfalo, constituye una unidad funcional del encéfalo. Estas estructuras están integradas en un mismo sistema que da como resultado el control de las múltiples facetas del comportamiento, incluyendo las emociones, en situaciones de crisis, la memoria y los recuerdos.
5
NERVIOS CRANEALES
Nervios craneales
Nervios craneales
Mientras que la mayoría de los nervios mayores emergen de la espina dorsal, los 12 pares de nervios craneales se proyectan directamente desde el encéfalo. Todos estos pares de nervios transmiten información motora o sensorial (o ambas); sin embargo, el décimo par, el nervio vago, se relaciona con funciones viscerales como el ritmo cardiaco, la vasoconstricción y la contracción de los músculos lisos que se encuentran en las paredes de la tráquea, del estómago y del intestino.

Hay doce pares de nervios craneales, simétricos entre sí, que salen de la base del encéfalo. Se distribuyen a lo largo de las diferentes estructuras de la cabeza y cuello y se numeran, de adelante hacia atrás, en el mismo orden en el que se originan. Todos contienen fibras sensitivas y motoras, excepto los pares I, II y VIII, que son solo sensitivos. Las fibras motoras controlan movimientos musculares y las sensitivas recogen información del exterior o del interior del organismo.
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VASCULARIZACIÓN
El oxígeno y la glucosa llegan a las células nerviosas por dos pares de arterias craneales. Justo debajo del cuello, cada una de las dos arterias carótidas comunes se divide en una rama externa, la carótida externa que lleva sangre a la parte externa craneal, y una rama interna, la carótida interna, que lleva sangre al polo anterior del encéfalo. Las dos arterias vertebrales, que se unen junto con las dos carótidas internas en la base del encéfalo formando una estructura llamada polígono de Willis, irrigan la parte posterior. Este es un dispositivo que sirve como compensación si se obstruyen algunas de las arterias. El 25% del gasto cardiaco llega a los tejidos cerebrales a partir de una enorme red de arterias cerebrales y cerebelosas.
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FUNCIONES DE LA CORTEZA CEREBRAL

Funciones de los hemisferios cerebrales izquierdo y derecho
Aunque los hemisferios cerebrales tienen una estructura simétrica, con los dos lóbulos que emergen desde el tronco cerebral y con zonas sensoriales y motoras en ambos, ciertas funciones intelectuales son desempeñadas por un único hemisferio. El hemisferio dominante de una persona se suele ocupar del lenguaje y de las operaciones lógicas, mientras que el otro hemisferio controla las emociones y las capacidades artísticas y espaciales. En casi todas las personas diestras y en muchas personas zurdas, el hemisferio dominante es el izquierdo.

Fisiólogos y neurólogos han cartografiado áreas de la corteza cerebral para localizar y definir las regiones responsables de los movimientos motores, procesos sensoriales, la memoria y otras funciones cognitivas.
La corteza se subdivide en distintas áreas funcionales que, en realidad, están interconectadas entre sí. Por ejemplo, el área somatomotora, localizada justo delante de la cisura central, es responsable de todos los movimientos voluntarios de los músculos del cuerpo. Las células nerviosas que controlan el movimiento de los dedos del pie están en la parte superior de la cisura, mientras que los movimientos faciales se controlan desde la parte inferior del girus angularis.

Funciones de la corteza cerebral
Funciones de la corteza cerebral
Muchas funciones motoras y sensoriales han sido asociadas a zonas específicas de la corteza cerebral, algunas de las cuales se indican aquí. En general, estas áreas aparecen en ambos hemisferios cerebrales y están al servicio del lado opuesto del cuerpo. Las áreas de asociación no están bien definidas y se localizan sobre todo en la parte frontal de la corteza. Están involucradas en funciones del pensamiento y emocionales y relacionan los estímulos recibidos desde los diferentes sentidos. Las áreas del lenguaje son una excepción: tanto el área de Wernicke, que está relacionada con la comprensión del lenguaje hablado, como el área de Broca, que gobierna la producción del habla, han sido localizadas de forma precisa en la corteza.

Justo detrás de la cisura central está el área somatosensorial que recibe impulsos desde la superficie cutánea, así como de las estructuras que se encuentran debajo de la piel. Sensaciones como el tacto y el gusto también se procesan aquí. Una vez más las células nerviosas que reciben la sensibilidad de los dedos del pie están en la parte alta de esta región, mientras las provenientes de la cara están en la base. La zona de la corteza relacionada con la audición, el área auditiva, se encuentra en la parte superior del lóbulo temporal; el área relacionada con la vista, la corteza visual, se localiza en la parte posterior o lóbulo occipital, y el área olfativa se localiza en la parte anterior, en la parte interna del lóbulo temporal. Una sola zona controla el lenguaje, el área de Broca, situada justo debajo del área motora; es la responsable de los movimientos musculares de la región faríngea y de la boca implicados en el habla. El entendimiento del lenguaje, hablado y escrito, es delegado a regiones situadas entre el área auditiva y el área visual.
Una parte importante de la corteza cerebral, el área frontal, interviene en el conocimiento, la inteligencia y la memoria. Por ejemplo, después de un estímulo sensorial como la visualización de un nuevo objeto, este es archivado y almacenado por la memoria durante un corto periodo, o a veces de forma más permanente en determinadas células nerviosas del cerebro. Cuando el objeto se ve de nuevo, la memoria se activa y el objeto es reconocido. El que un anciano pueda recordar hechos de la infancia es un ejemplo de la extraordinaria capacidad de almacenamiento del cerebro. Los neurólogos estudian hoy el mecanismo celular por el cual las células nerviosas almacenan la memoria. Una teoría para explicarlo se basa en los cambios que ocurren en el ácido ribonucleico (ARN) de las células de la corteza, que codifican señales en forma de material proteico. Otra teoría es que los neuropéptidos (sustancias proteicas que actúan como mensajeros, de igual forma que las hormonas) del cerebro se activan cuando un suceso se almacena en forma de memoria. Una tercera teoría supone que neurotransmisores (sustancias químicas que actúan en la transmisión de impulsos nerviosos entre dos o más neuronas) se modifican cuando se almacenan impulsos.
Los dos hemisferios cerebrales suelen funcionar en conjunto, pero cada hemisferio está muy especializado. Una característica notable es que el entorno que rodea a una persona se representa de forma especular en la corteza. Una sensación en el lado derecho del cuerpo, por ejemplo, se percibe en el área somatosensorial izquierda. De forma similar, el movimiento del brazo derecho determina la activación de neuronas de la corteza motora izquierda. En casi todos los individuos el hemisferio izquierdo es dominante; esto explica que la mayoría de la gente sea diestra (véase Ambidextro). Si parte del lóbulo temporal izquierdo se lesiona, la comprensión del habla se deteriora. Si la parte derecha del lóbulo temporal se daña, los objetos no pueden reconocerse. En general, la lesión de un lado del cerebro causa la pérdida de todas las funciones sensitivas y motoras del lado opuesto del cuerpo.
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QUÍMICA Y FISIOLOGÍA
Los procesos metabólicos encefálicos dependen de un suministro continuo de glucosa y oxígeno a cargo de la sangre arterial. Las células nerviosas requieren grandes cantidades de estas sustancias para su continua actividad fisiológica, día y noche. Muchas sustancias que circulan en la sangre no llegan al encéfalo porque pequeños elementos actúan como filtro molecular e iónico; se cree que las uniones entre las células de los capilares cerebrales son las responsables de este descenso de permeabilidad. Este sistema de filtración recibe el nombre de barrera hematoencefálica. Muchos componentes biológicos de alto peso molecular, como las hormonas de la corteza adrenal o los aminoácidos, no pasan a través de esta barrera; las pequeñas moléculas tampoco atraviesan la barrera debido a su polaridad (carga iónica). De esta manera, la composición química del encéfalo se mantiene en equilibrio y bien protegida de los cambios químicos relacionados con la alimentación.
Las células nerviosas o de glía de las distintas partes del encéfalo se clasifican no solo por su forma (piramidal o en estrella), sino también por su estructura química. Cada una de las neuronas contiene un neurotransmisor diferente que interviene en la interrelación de unas células con otras. Por ejemplo, la serotonina se encuentra en muchas células nerviosas del tronco cerebral; en conjunto, estas neuronas constituyen la vía serotoninérgica. La noradrenalina se encuentra en otras células nerviosas y el conjunto de ellas constituye la vía noradrenérgica. De forma similar, las células nerviosas que contienen acetilcolina constituyen la vía colinérgica. Investigaciones recientes constatan que la temperatura corporal, la dieta y quizá el sueño dependan de forma significativa del equilibrio entre estas vías.
Ciertas enfermedades psiquiátricas pueden estar causadas por alteraciones en la producción y en la actividad celular de los neurotransmisores del sistema límbico. La acción fundamental de un tranquilizante o de otra droga que actúe sobre el cerebro es restaurar el equilibrio entre los distintos neurotransmisores o la alteración de un determinado sistema neurotransmisor. Los aminoácidos y otras sustancias hormonales encontradas en las células nerviosas, por ejemplo neuropéptidos, desempeñan también un papel importante en la regulación de la actividad de las células nerviosas y en la transmisión de sus impulsos.
Miles de neurólogos se dedican al estudio de estos sistemas químicos. Comprender el funcionamiento del cerebro, desde su fisiología básica a su papel en el aprendizaje y en las emociones, proporciona unos conocimientos cada vez mayores de la química cerebral en condiciones tanto normales como anormales.
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ENFERMEDADES
Electroencefalograma (EEG) de un ataque epiléptico
Electroencefalograma (EEG) de un ataque epiléptico
El dibujo de un electroencefalograma (EEG) de un individuo normal, a la izquierda, muestra una pequeña amplitud de los trazos dados por cada uno de los electrodos colocados en la cabeza. En el dibujo de un EEG de un individuo que sufre convulsiones epilépticas, a la derecha, los trazos presentan gran amplitud y un diseño errático que dura varios minutos.

Lesiones físicas o desequilibrios químicos complejos pueden producir diferentes tipos de alteraciones y lesiones encefálicas graves.
9.1
Lesiones encefálicas
Después de un golpe en la cabeza, una persona puede quedar aturdida o conmocionada o permanecer inconsciente por un momento. Esta lesión recibe el nombre de contusión y no suele provocar un daño permanente. Si el golpe es más fuerte y se produce una hemorragia o un edema, puede dar lugar a un fuerte dolor de cabeza, vértigos, parálisis, convulsiones o una ceguera temporal, según el área afectada. En el encéfalo, una infección bacteriana (véase Encefalitis) o en las membranas externas (véase Meningitis), tumefacción (véase Edema), o un crecimiento anormal del tejido cerebral sano (véase Tumor) pueden ocasionar un incremento de la presión intracraneal originando un problema muy serio. Aunque hay excepciones, un tumor localizado cerca de la superficie puede normalmente extirparse mediante cirugía, mientras que uno situado a más profundidad, solo es posible tratarlo por radiación o crioterapia.
Una lesión que afecte al hipotálamo puede ocasionar síntomas muy diversos: pérdida de apetito (anorexia) con gran pérdida de peso; incremento del apetito que conduce a la obesidad; sed muy intensa con pérdida excesiva de líquido por la orina (véase Diabetes insípida); fallo en el control de la temperatura corporal que produce tanto una bajada de la temperatura (véase Hipotermia) como una subida de la misma (véase Fiebre) y un estado de mayor sensibilidad, así como explosiones incontroladas de ira. Si el mecanismo hipotálamo-hipófisis sufre una lesión (véase Sistema endocrino), otras funciones vitales del organismo pueden resultar alteradas; entre los efectos posibles se incluyen alteraciones de la función sexual normal y de las actividades metabólicas y cardiovasculares.
9.2
Lesiones del tronco cerebral
Una lesión en el cerebro medio o mesencéfalo, la protuberancia anular o el bulbo raquídeo tiene peor pronóstico. La extensión y el lugar del daño suelen determinar las posibilidades de una recuperación.
9.3
Apoplejía
Una apoplejía se produce cuando un tronco arterial principal del encéfalo se obstruye. Esta obstrucción puede estar causada por un coágulo de sangre (trombo), la constricción de un vaso sanguíneo o una ruptura del vaso acompañada de hemorragia. Una expansión de la pared del vaso sanguíneo, llamada aneurisma, puede ceder y reventar durante un incidente, por ejemplo, de presión sanguínea alta. Cuando se interrumpe el suministro de sangre a una pequeña parte del encéfalo (isquemia), las células de esa zona mueren (necrosis o infarto) y la función del área se pierde. La parálisis de un lado del cuerpo (hemiplejia), acompañada de una pérdida sensorial, ocurre en la parte opuesta al hemisferio cerebral afectado por la apoplejía. Un cirujano puede, a veces, extraer un coágulo de sangre de una arteria ocluida o hacer un bypass con un vaso sanguíneo artificial. Un anticoagulante consigue, a veces, disolver el coágulo y un vasodilatador facilitará su paso por el vaso sanguíneo. La fisioterapia ayuda con frecuencia a pacientes apopléjicos a recobrar muchas de las funciones perdidas.
9.4
Otras enfermedades importantes
Existen otras enfermedades que pueden aparecer como consecuencia de una lesión local, de alguna sustancia química u otros productos tóxicos como el alcohol o el plomo, de una infección bacteriana o de un defecto anatómico congénito. La enfermedad de Parkinson aparece en los adultos, es una enfermedad degenerativa y se caracteriza por lesiones en áreas cerebrales que coordinan los movimientos. En estas zonas disminuye el número de células nerviosas y, por tanto, la cantidad de neurotransmisores (dopamina) que producen. Debido a ello aparecen temblores, rigidez muscular y escasez de movimientos. La parálisis cerebral suele tener un origen congénito y es el resultado de la falta de desarrollo o la degeneración de las vías motoras; los miembros se vuelven rígidos y los movimientos son espasmódicos y poco coordinados.
La epilepsia puede originarse por un daño directo en el cerebro durante el nacimiento o por un fallo metabólico del mismo. Cuando se produce una convulsión o una crisis tipo gran mal, la persona pierde la consciencia mientras sufre rigidez y espasmos musculares. Otras veces se sufren crisis menos graves, como la llamada pequeño mal u otras crisis parciales. Estos ataques pueden registrarse en un electroencefalograma o EEG, mediante la colocación de electrodos sobre la piel; estos registran un patrón eléctrico específico que refleja la actividad eléctrica de las células nerviosas cerebrales.
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EVOLUCIÓN
La mayor parte de las formas de vida primitiva carecen de cerebro, pero la ameba más simple tiene un sistema sensorial primitivo que le permite evitar estímulos dañinos. El desarrollo del encéfalo en los primates, grupo más evolucionado, en el que se incluyen los seres humanos, ha sufrido un gran proceso de evolución. Sin embargo, todos los vertebrados (animales con columna vertebral), incluidos peces, reptiles y aves, tienen un encéfalo formado por las mismas tres subdivisiones básicas encontradas en el encéfalo humano: cerebro anterior o prosencéfalo, medio o mesencéfalo y posterior o romboencéfalo.
En los vertebrados más primitivos el encéfalo es alargado y estrecho, con un tracto olfatorio muy desarrollado. En los pájaros, los lóbulos olfatorios son más pequeños, pero los lóbulos ópticos son muy grandes y están muy desarrollados. A medida que se asciende en la escala evolutiva, los hemisferios cerebrales aumentan su tamaño, se cubren los tractos olfatorios y se repliegan en recovecos y fisuras. Ciertas estructuras encefálicas de los animales más primitivos como el cerebelo (que interviene en el equilibrio) y el bulbo raquídeo (que controla la respiración y la presión sanguínea) tienen funciones casi idénticas a las que desempeñan en el ser humano.
El tamaño del cerebro no determina el grado de inteligencia; un deficiente psíquico puede tener un cerebro de mayor tamaño que el de un genio. Se cree que el grado de inteligencia está determinado por el número y tipo de neuronas en funcionamiento y el modo en que están conectadas unas con otras.


miércoles, 17 de octubre de 2012

Cuerno animal



El asombroso Cuerno animal

Tipos de cuerno
Tipos de cuerno
Los cuernos, apéndices característicos de los mamíferos ungulados, son excrecencias al menos parcialmente epidérmicas. La estructura varía de unos grupos de animales a otros. En los bóvidos, los cuernos están formados por una base ósea dura envuelta en una funda córnea lisa. Los rinocerontes carecen de elementos óseos, y el cuerno está formado exclusivamente por la aglomeración de fibras de queratina. Por último, en los cérvidos (cabra montés, ciervo, por ejemplo), el componente óseo es mayoritario y está envuelto en una piel llamada terciopelo o borra. Mientras que en casi todos los animales son permanentes, en los cérvidos los cuernos se desprenden todos los años y renacen aún más grandes al año siguiente.


Cuerno (anatomía), protuberancia dura que surge en la cabeza o en el hocico de varios mamíferos ungulados como los rinocerontes, ciervos, jirafas, cabras y ganado vacuno. Los cuernos suelen ser curvos y puntiagudos y sirven, en muchas ocasiones, como armas para la defensa y el ataque. En algunas especies sólo tienen cuernos los machos. Todos los cuernos están formados por una sustancia llamada queratina, una proteína fibrosa producida por las capas externas de la piel. La queratina es también componente de picos, pelo, uñas, pezuñas, escamas, caparazones, pinzas y plumas.
Los cuernos o cornamentas de los ciervos son de hueso, están cubiertos por piel y pelos y se renuevan cada año. Los de las jirafas también son de hueso y recubiertos de piel, pero son permanentes. El cuerno grande y único de los rinocerontes, muy apreciado, consiste en un cono hueco de estructuras compactas muy queratinizadas situadas por encima del hueso. La caza de los rinocerontes para obtener sus cuernos ha llevado a este animal al borde de la extinción. El término 'cuerno' se aplica también a apéndices similares que ostentan algunos insectos.


viernes, 12 de octubre de 2012

Aparato de Golgi




Aparato de Golgi
El aparato de Golgi es un pequeño grupo de sacos membranosos lisos apilados en el citoplasma. Dirige las proteínas recién sintetizadas hacia los lugares que deben ocupar en la célula.


Aparato de Golgi, parte diferenciada del sistema de membranas en el interior celular, que se encuentra tanto en las células animales como en las vegetales.
Su nombre se debe a su descubridor, el médico italiano Camillo Golgi, que en 1898 observó una estructura reticular en células nerviosas mediante una técnica de impregnación con nitrato de plata. Más tarde, gracias al microscopio electrónico, se pudo obtener una imagen más característica que permitió el estudio detallado de su estructura.
El aparato de Golgi se sitúa cerca del núcleo y está formado por unidades, los dictiosomas, que están conectados entre sí. Cada distiosoma está formado por un conjunto de sacos o cisternas discoidales y aplanadas, rodeadas de vesículas secretoras de varios tamaños. Cada dictiosoma mide cerca de 1 micrómetro y agrupa unas 6 cisternas, aunque en algunos casos puede llegar hasta cinco veces más. El número de dictiosomas puede variar desde unos pocos hasta cientos según la función que desempeñen las células eucariotas.
Este orgánulo se sitúa entre el retículo endoplasmático (RE), por un lado, y la membrana plasmática. Cada dictiosoma está polarizado, es decir, tiene dos caras distintas: la cara ‘cis’ o de formación (convexa y cercana al retículo endoplasmático) y la cara ‘trans’ o de maduración (cóncava y cercana a la membrana plasmática). La primera es una membrana fina que está rodeada de vesículas de transición procedentes del RE. La otra cara, la ‘trans’, es una membrana más gruesa y similar a la plasmática; a su lado se localizan las vesículas secretoras. Entre la cara ‘cis’ y la ‘trans’ se sitúan los sacos de la parte central que forman la zona media.
La principal función del aparato de Golgi es la secreción de las proteínas producidas en los polisomas del RE rugoso, las cuales se incorporan por la cara ‘cis’ procedentes de las vesículas de transición. A continuación atraviesan la zona media y emigran a la cara ‘trans’; desde aquí pasan a las vesículas secretoras para ser eliminadas por un proceso de exocitosis al medio extracelular. En este proceso, las membranas de las vesículas se fusionan con la membrana plasmática, de tal forma que esta se regenera.
Algunas vesículas secretoras que contienen enzimas hidrolíticas se transforman en lisosomas. Además, en este orgánulo ocurre la glucosilación de proteínas y lípidos para producir glicoproteínas y glicoesfingolípidos. Los azúcares, oligosacáridos que ya se habían unido a proteínas y lípidos en el RE, son eliminados y sustituidos por otros nuevos en el aparato de Golgi. Algunos de los productos que se secretan intervienen en la formación de la pared celular de las células vegetales.


lunes, 8 de octubre de 2012

Hermafroditismo



El asombroso Hermafroditismo

Hermafroditismo, en biología, presencia en un ser vivo, planta o animal, de gónadas masculinas y femeninas u órganos que producen células sexuales. Este término procede de la leyenda de Hermafrodito.
El hermafroditismo está presente en la gran mayoría de las plantas con flores: las plantas monoclíneas tienen flores hermafroditas, o verdaderas, cada una de las cuales posee elementos masculinos y femeninos (estambres y carpelos); las monoicas tienen, al mismo tiempo en la misma planta, flores que contienen sólo elementos masculinos y otras que poseen exclusivamente elementos femeninos. Sólo algunas plantas con flores son dioicas, es decir, tienen los órganos femeninos y los masculinos en plantas diferentes. La mayoría de las plantas hermafroditas producen los elementos masculinos y femeninos en momentos distintos de modo que se asegure la polinización cruzada, algunas, como las violetas y la hierba del asno, suelen polinizarse a sí mismas.
El hermafroditismo existe en muchos animales invertebrados, en las lampreas y en los tunicados, y en la perca marina americana del género Serranus. Y en ocasiones, en otros peces, en ranas, en sapos y, entre los anfibios, en ciertos tritones. Los animales hermafroditas rara vez se autofecundan; en la mayoría de los casos el espermatozoide y el óvulo maduran en momentos distintos (hermafroditismo sucesivo), o bien la localización de los órganos externos masculinos y femeninos impide la autofecundación. En los invertebrados es habitual el hermafroditismo entre las esponjas, los cnidarios, algunos moluscos y las lombrices de tierra. Los gusanos planos tienen gónadas masculinas y femeninas en cada segmento y con regularidad se fecundan ellos mismos.
El hermafroditismo verdadero es raro en los animales superiores. En ocasiones pueden observarse animales que se denominan hermafroditas, que parecen formas intermedias entre machos y hembras, aunque por lo general son estériles y en caso de no serlo no producen huevos ni espermatozoides fértiles. Con frecuencia estos organismos se denominan intersexuales o formas sexuales intermedias; se ha observado que en la mosca de la fruta estas formas intersexuales son el resultado de la herencia de una proporción anómala entre cromosomas Y masculinos y cromosomas X femeninos (véase Genética). En el hombre, el pseudohermafroditismo, está ligado a una alteración funcional de las glándulas endocrinas, en especial de la hipófisis o de las glándulas adrenales, y en estos casos no poseen dos tipos de órganos sexuales funcionantes. Debido a la homología entre órganos sexuales masculinos y femeninos, puede ser difícil establecer si una persona hermafrodita es una mujer con un desarrollo excesivo del clítoris, o un varón con un pene poco desarrollado, un escroto hendido, o una criptorquidia. En los últimos años muchas personas han recibido tratamiento quirúrgico u hormonal para modificar sus caracteres sexuales no funcionales de modo que prevalezca el sexo de aquellos que son activos.


jueves, 4 de octubre de 2012

Plataforma de abrasión



Modelado costero
La acción de las olas y mareas sobre la costa da lugar a la aparición de una gran variedad de formas de relieve, como playas, barras, flechas litorales y dunas costeras, producto del depósito de materiales arrastrados por ellas, y otras, como acantilados, cuevas, farallones y arcos, ponen de manifiesto su fuerza erosiva.

Plataforma de abrasión, también llamada plataforma litoral o costera, término que describe una superficie rocosa, de anchura variable y apenas sin pendiente, modelada por las olas y otros agentes abrasivos marinos, como las guijas o arena de playa, que pueden cubrirla ocasionalmente y quedar por encima del nivel del mar como resultado de la regresión marina, originando lo que se llama una terraza marina o litoral. La plataforma de abrasión constituye una estructura intertidal, ya que se extiende generalmente entre el límite de la pleamar y la bajamar, quedando a menudo al descubierto durante la marea baja. Cuando es estrecha, como suele ocurrir a lo largo de gran parte de las costas del continente americano, se denomina banqueta de abrasión o litoral. Conviene señalar que algunos autores utilizan el concepto llanura de abrasión para referirse a una plataforma de abrasión que no está elevada. Cuando la plataforma costera queda permanentemente por encima del nivel del mar da lugar a lo que se denomina playa levantada o colgada.


martes, 25 de septiembre de 2012

Plataforma continental




Plataforma continental, superficie submarina suavemente inclinada (con un desnivel máximo de un grado) que se extiende por el borde de los continentes, desde la costa hasta el comienzo del talud continental, que se sitúa en torno a los 200 m de profundidad media y presenta una pendiente más acusada, aunque excepcionalmente puede superar los 300 metros. La plataforma continental tiene una anchura variable; así, por ejemplo, en Europa occidental está bien desarrollada, con unos 300 km, lo mismo que en el litoral argentino, donde alcanza los 560 km, mientras que en muchas áreas costeras del Pacífico oriental, sobre todo donde las cordilleras se extienden paralelas y contiguas al océano, la plataforma es mucho más estrecha o prácticamente inexistente, como ocurre en Chile. A veces, están atravesadas por cañones submarinos, valles en forma de V excavados en la plataforma y el talud continental.
Desde un punto de vista geológico, la plataforma continental constituye una prolongación del continente y comparte su misma estructura, aunque puede estar recubierta por depósitos glaciares o marinos recientes. A menudo son plataformas de abrasión sumergidas o superficies de erosión glaciar cubiertas por las aguas; de hecho, su origen se relaciona con la inundación del litoral por ascenso del nivel del mar, con los procesos de abrasión glaciar, con la acumulación de acarreo glaciar o till o con la formación de una terraza sedimentaria por la acción fluvial. Las plataformas continentales ocupan aproximadamente el 7,5% de los fondos oceánicos y constituyen unas importantes zonas pesqueras.

La plataforma continental es la superficie submarina que bordea cada continente.
Siendo la parte menos profunda del océano, la plataforma continental se extiende desde la costa hasta varios cientos de kilómetros en el mar, antes de caer por una pendiente continental bastante empinada.
Casi todas las plataformas continentales son anchas y de vertientes planas y suaves. Debido a que estas superficies poco profundas reciben la mayor parte de la luz solar y albergan los nutrientes, contienen gran parte de la vida animal y vegetal del océano.
En la parte más cercana a la costa de las plataformas continentales también tienen lugar perforaciones en busca de petróleo y gas natural.


Un cañón submarino se forma por la acción erosiva del agua en el talud o pendiente continental. Suele originarse donde los grandes ríos hacen su desembocadura en el océano o crearse por potentes avalanchas submarinas de sedimentos (corrientes de turbidez).

Algunos fueron excavados por los ríos continentales cuando el nivel del mar era más bajo y la plataforma continental se encontraba por encima del nivel del agua actual.

Los sedimentos erosionados de los cañones se acumulan formando montañas de suave pendiente en el fondo oceánico.
Ciertos cañones submarinos son mucho más grandes y profundos que los más imponentes cañones terrestres.

El talud continental es la pendiente algo empinada (entre 2 y 5º) que conecta la plataforma continental de poca profundidad con el fondo del océano o zona abisal.

La pendiente continental es la zona de contacto del talud continental con la llanura abisal, en la que se acumulan los sedimentos erosionados con forma de montículos y laderas de suave pendiente.

Una falla transformante tiene lugar cuando las fuerzas laterales desplazan dos bloques de la corteza terrestre de forma lateral, sin hundimiento ni elevación. Se clasifica como una fractura o grieta del tipo falla de desgarre, en la que los movimientos son horizontales, y suele ser habitual en las dorsales oceánicas.
Una sucesión de fallas transformantes se conoce con el nombre de zona de fractura.
El talud continental está atravesado por numerosos cañones submarinos, similares a los que encontramos en la superficie de los continentes, y por él se deslizan enormes avalanchas de sedimentos y se crean ríos de fangos (corrientes de turbidez) que discurren desde la plataforma continental hasta el fondo submarino.

Una falla transformante tiene lugar cuando las fuerzas laterales desplazan dos bloques de la corteza terrestre de forma lateral, sin hundimiento ni elevación. Se clasifica como una fractura o grieta del tipo falla de desgarre, en la que los movimientos son horizontales, y suele ser habitual en las dorsales oceánicas.
Una sucesión de fallas transformantes se conoce con el nombre de zona de fractura.

Una dorsal oceánica o cordillera central océanica es una cadena montañosa que divide la cuenca o fondo marino de la Tierra en dos mitades.
En el centro de la dorsal, en su punto más alto, se encuentra un rift o fosa axial, fragmentado por fracturas o fallas. De acuerdo con la teoría de la tectónica de placas, el rift de una dorsal oceánica representa el límite entre placas litosféricas adyacentes que se están separando (el magma o material rocoso fundido asciende desde el manto y forma nueva corteza terrestre oceánica).
Numerosas fallas transformantes—regiones de gran actividad sísmica— fracturan las dorsales oceánicas.

Un guyot es un pitón submarino con la cima plana.

Una fosa oceánica es una depresión larga y estrecha en el fondo marino.

Las fosas oceánicas se originan cuando dos placas litosféricas chocan y una se desliza por debajo de la otra.

El punto más profundo de la Tierra, situado en la fosa de las Marianas del océano Pacífico, está a 11 km por debajo del nivel del mar: es la fosa Challenger.

Un pitón submarino es un volcán que se eleva en el fondo marino sin llegar a emerger sobre la superficie del agua.
Los pitones submarinos pueden aparecer solos o en grupo. La cadena de pitones más famosa son los Pitones Emperador del océano Pacífico norte, que se extienden dirección norte desde el archipiélago Midway hacia Kamchatka, península de Siberia.
Un pitón submarino con la cima plana se denomina guyot.

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