TEMA 7 RELACIÓN EN ANIMALES La función de relación Los animales captan estímulos del medio interno o del medio interno, y elaboran respuestas. Elementos: Receptor: detecta estímulos Efector: elabora respuestas Sistema integrador: relaciona ambas estructuras La comunicación puede ser: Mediante compuestos químicos (hormonas): Sistema endocrino. Mediante impulsos eléctricos: Sistema nervioso. Cuerpo celular Tejido nervioso Núcleo y casi toda la maquinaria del metabolismo celular Dendritas Su unidad funcional es la neurona Axón o cilindroeje Prolongación única y larga Conduce el impulso nervioso desde el cuerpo celular Termina en una ramificación arborescente: telodendrón Prolongaciones del citoplasma, cortas y numerosas Conducen el impulso nervioso hacia el cuerpo celular La neurona Por su capacidad de excitación , de transmisión de impulsos y de articulación la neurona forma la unidad funcional básica del sistema nervioso Nódulo de Ranvier Célula de Schwann Monopolares: tienen una sola prolongación de doble sentido, que actúa a la vez como dendrita y como axón (entrada y salida). Bipolares: Tienen dos prolongaciones, una de entrada que actúa como dendrita y una de salida que actúa como axón. Multipolares: Son las más típicas y abundantes. Poseen un gran número de prolongaciones pequeñas de entrada, dendritas, y una sola de salida, el axón. SNC E RECEPTOR 1 MUSCULO NEURONAS AFERENTES: llevan los mensajes al SNC sobre lo que sucede en el Ambien te o dentro del cuerpo, reciben la señal de los receptores externos o internos 2 INTERNEURONAS: localizadas dentro del SNC (97%) entre otras cosas , transportan las señales que nosotros vivimos como pensamientos , recuerdos imágenes 3 NEURONAS EFERENTES: llevan los mensajes del SNC a los músculos que controlan * Los órganos (músculo liso) * Los movimientos (músculo estriado) Las Neuroglias Son células que dan soporte y protección a las neuronas la vaina de mielina está formada por las células de Schwann. Se forma durante el crecimiento de la fibra nerviosa por enrrollamiento de una parte de la célula neuroglica alrededor del axon. (Teoría de mielinización por rotación) El impulso nervioso En reposo la membrana está polarizada debido a la acción de la bomba de Na-K: hay más concentración de iones Na+ en el exterior, y más concentración de iones K+ en el interior (expulsa 3 Na+ por cada 2 K+ que entran). La llegada de un estímulo provoca la apertura de canales de Na+. El Na+ entra a favor de gradiente y se produce la despolarización de la membrana (potencial de acción) Se cierran los canales de Na+ y se abren los canales de K+. Sale K+ y la membrana se repolariza. La bomba de Na-K restablece las concentraciones iniciales. Potencial de Acción Propagación del impulso nervioso Propagación del impulso nervioso El impulso nervioso se desplaza como una onda a lo largo del axón. Mientras la membrana está despolarizada no se originan nuevos impulsos (período refractario). Pueden transmitirse 500 – 1000 impulsos por segundo. El impulso se propaga más rápidamente en axones con mielina. La despolarización sólo se produce en los nódulos de Ranvier (conducción saltatoria) Sinapsis No hay contacto físico entre las neuronas. La llegada del impulso a la membrana presináptica provoca liberación de neurotransmisores (acetilcolina, noradrenalina) al espacio sináptico. El neurotransmisor se une a receptores específicos de la membrana postsináptica y provoca su despolarización, propagando el impulso. Neurotransmisores Los neurotransmisores se puede agrupar en neurotrasmisores propiamente dichos, y en neuromoduladores. Estos, son sustancias que actúan de forma similar a los neurotransmisores, la diferencia radica en que no están limitados al espacio sináptico sino que se difunden por el fluido extraneuronal e intervienen directamente en las consecuencias postsinápticas de la neurotransmisión. Las endorfinas y encefalinas son neurotransmisores opioides producidos en el Sistema Nervioso Central como moduladores del dolor, reproducción, temperatura corporal, hambre y funciones reproductivas. Su nombre deriva del hecho de que producen los mismos efectos que los analgésicos opiáceos derivados del opio. Principales neurotransmisores: Acetilcolina (ACh) Dopamina Noradrenalina (NE) Serotonina Glicina Glutamato Sistema Nervioso difuso Presente en Cnidarios. Esta constituido por una red nerviosa con neuronas bipolares y multipolares (protoneuronas) capaces de conducir los impulsos en ambos sentidos. También se denominan plexos nerviosos (hidras, medusas y anémonas de mar). No existe ningún centro nervioso. En las medusas, a nivel del borde de la campánula existen estructuras denominadas ropallos que cumplen función de equilibrio y fotorrecepción. En los tentáculos del animal se encuentran los receptores táctiles (cnidocilios). Ventaja: Permite reaccionar rápidamente frente a estímulos que provienen de cualquier dirección. Sistema Nervioso centralizado Presente en animales con desplazamientos activos para la búsqueda de recursos. Aumenta el número total de neuronas, y éstas se especializan. Las células nerviosas se concentran en ganglios y nervios. Se inicia la diferenciación entre sistema nervioso central y sistema nervioso periférico. Aumenta la cefalización: los órganos sensoriales y las neuronas de asociación se acumulan en esta zona. Sistema nervioso en platelmintos En la región cefálica contiene dos ganglios cerebroides del que parten numerosos nervios (anteriores) y dos cordones nerviosos (posteriores) unidos por conectivos transversales (sistema nervioso en escalera) Además posee 2 manchas oculares en la región cefálica dorsal y varios quimiorreceptores Sistema nervioso en anélidos En las lombrices de tierra el sistema nervioso se caracteriza por tener un par de cordones nerviosos ventrales dentro de las capas musculares de la pared del cuerpo. Presentan un par de ganglios y un par de quetas (mecanorreceptores) por cada segmento corporal. El encéfalo se ha desplazado ligeramente en dirección posterior y en los lumbrícidos se localiza en el tercer segmento. Sistema nervioso en moluscos El modelo básico comprende un anillo periesofágico del cual salen dos pares de cordones nerviosos hacia atrás, uno hacia el pie y otro hacia la masa visceral. El grado máximo de cefalización se da en los cefalópodos, en los que se puede hablar de un auténtico cerebro, protegido por un cráneo cartilaginoso. Sistema nervioso en artrópodos Es parecido al de los anélidos, con dos cordones nerviosos ventrales, con un par de ganglios por segmento unidos tranversalmente por comisuras; no obstante, se producen procesos de concentración de ganglios. El cerebro está formado por tres pares de ganglios que se asocian. Sistema nervioso en equinodermos El sistema nervioso consta de un haz de nervios radiales que parten de unos anillos que rodean el esófago. No hay cefalización ni ganglios cerebrales. Sistema nervioso en vertebrados El sistema nervioso alcanza el mayor grado evolutivo y esto se debe a que sus neuronas se revisten de mielina siendo más rápidas las respuestas, lo que permite, a su vez, un incremento en el número de ellas. Todas las Clases de Vertebrados presentan el mismo modelo que consiste en un cordón nervioso hueco, el tubo neural, lleno del líquido cefalorraquídeo, protegido por los huesos del cráneo y de la columna vertebral y situado en posición dorsal. La parte anterior del tubo neural se ensancha y da lugar al encéfalo, mientras que la parte media y posterior mantiene su forma alargada y origina la médula espinal. Estructura del sistema nervioso Sistema nervioso central (SNC) El Sistema Nervioso Central comprende el Encéfalo y la Médula Espinal. Está protegido por dos envolturas diferentes: unas óseas y otras membranosas. Las envolturas óseas. Son el cráneo, en el caso del encéfalo, y las vértebras, en el caso de la médula. Las membranosas, denominadas meninges, están formadas por tres capas: duramadre, aracnoides y piamadre. Entre las dos últimas se encuentra el líquido cefalorraquídeo (LCR), cuya función es amortiguar los posibles impactos y realizar el intercambio de nutrientes y desechos entre el encéfalo y la sangre. La barrera hematoencefálica está formada por capilares muy poco permeables que dificultan la entrada de sustancias peligrosas. Las neuronas del SNC se disponen de tal manera que los cuerpos neuronales quedan agrupados en la parte externa, formando la sustancia gris, mientras que las fibras nerviosas se agrupan en el interior, formando la sustancia blanca. La médula espinal Se encuentra dentro de la columna vertebral. A la altura lumbar, se forma una ramificación de ésta llamada cola de caballo. El epéndimo es un canal por el que fluye el líquido cefaloraquídeo. Arco reflejo Formado por: Receptor. Neurona sensitiva: lleva el impulso al centro nervioso (médula espinal) Neurona de asociación, en la médula. Neurona motora: lleva el impulso al efector. Efector. El encéfalo El encéfalo Se encuentran los centros nerviosos superiores de coordinación e integración Lo forma materia gris (cuerpos neuronales) y la materia blanca (axones). Se forma en la etapa embrionaria por una dilatación del tubo neural: vesícula encefálica El encéfalo El encéfalo está dividido en tres regiones: Encéfalo anterior o Prosencéfalo Encéfalo medio o Mesencéfalo Encéfalo posterior o Rombencéfalo Embrión de 4 semanas El encéfalo Prosencéfalo (encéfalo anterior) Telencéfalo (Cerebro) Diencéfalo Tálamo Hipotálamo Epitálamo: Epífisis e hipófisis Mesencéfalo (encéfalo medio) Pedúnculos cerebrales Tubérculos cuadrigéminos Rombencéfalo (encéfalo posterior) Cerebelo Vermis Hemisferios cerebelosos Puente de Varolio Bulbo raquídeo El encéfalo anterior o Prosencéfalo El Prosencéfalo: 2 partes 1. Telencéfalo o cerebro: Se perciben y elaboran sensaciones conscientes. ü ü ü ü Se divide en dos hemisferios, derecho e izquierdo La capa más externa se llama corteza y está llena de pliegues o circunvoluciones. Lo forman cuatro lóbulos: frontal, parietal, temporal y occipital El cuerpo calloso une mediante fibras nerviosas los dos hemisferios El encéfalo anterior o Prosencéfalo 2. El diencéfalo Tres regiones ü El tálamo: Recoge los impulsos sensitivos y está relacionado con las emociones. ü El hipotálamo: Controla el sistema nervioso autónomo, regulando funciones viscerales, el apetito, la sed,la Tª corporal, y regula los patronea de sueño. Función neuroendocrina (libera oxitocina, vasopresina). La hipófisis: Glandula que produce y controla el resto de las glándulas, entre ellas la tiroides. ü El epitálamo: Con función endocrina. Contiene la glándula pineal o epífisis (en mamíferos estrechamente relacionada con la función fotosensorial) epífisis hipotálamo El encéfalo anterior o Prosencéfalo En la corteza se pueden distinguir: ü ü ü La zona de asociación La zona sensorial La zona motora Z. asociacion: Recoge información sensorial externa y la compara con la almacenada (función del lenguaje, creatividad, aprendizaje y memoria. Z. sensorial y motora Están localizadas en las diferentes partes del cerebro interrelacionadas con las diferentes partes del cuerpo El encéfalo anterior o Prosencéfalo El hemisfero izquierdo o cerebro lógico: el analítico y verbal. Procesa información en fases lógicas, de manera lineal, fragmentaria y secuencial. El hemisferio derecho o cerebro artístico: No procesa de forma analítica, sino de manera global. El encéfalo anterior o Prosencéfalo El hemisfero izquierdo o cerebro lógico: el analítico y verbal. Procesa información en fases lógicas, de manera lineal, fragmentaria y secuencial. El hemisferio derecho o cerebro artístico: No procesa de forma analítica, sino de manera global. El caso de Phineas Cage Phineas P. Gage (1823 – 21 de mayo, 1860 fue un obrero de ferrocarriles, quien debido a un accidente, sufrió daños severos en el cerebro, específicamente en parte del lóbulo frontal. Gage sufrió cambios notorios en su personalidad y temperamento, lo que se consideró como evidencia de que los lóbulos frontales eran los encargados de procesos relacionados con las emociones, la personalidad y las funciones ejecutivas en general. El encéfalo medio o Mesencéfalo En el mesencéfalo se encuentra: El acueducto de Silvio lleva el líquido cefalorraquídeo desde el tercer al cuarto ventrículo. Los tubérculos cuadrigeminos que controlan relacionados con el sentido de la vista y los movimientos que responden a estímulos auditivos. El encéfalo posterior o Rombencéfalo El Rombencéfalo es una expansión de la médula espinal y está formado por: 1. El metencéfalo que forma el cerebelo y la protuberancia 2. El mielencéfalo que forma el bulbo raquídeo. IV ventrículo El encéfalo posterior o Rombencéfalo EL CEREBELO Partes: Vermis Lobulos cerebelosos El cerebelo Funciones del cerebelo Se encarga de controlar y regular el equilibrio corporal y los movimientos oculares Regular los movimientos de las extremidades y el tronco Percepción visuoespacial Procesamiento lingüístico Modulación de las emociones Planificación general de actividades motoras secuenciadas y el aprendizaje motor El encéfalo posterior o Rombencéfalo 2. El Puente de Varolio es una protuberancia que está formada por fibras y conecta los hemisferios cerebelosos 3. El Bulbo raquídeo está situado entre la médula espinal y el encéfalo y se encarga del control de las funciones viscerales involuntarias: El ritmo cardiaco, el respiratorio, el reflejo de la deglución, el vómito y la dilatación de los vasos sanguíneos y fibras musculares. El sistema nervioso periférico Está formado por nervios y neuronas que residen o extienden fuera del sistema nervioso central, hacia los miembros y órganos. La diferencia con el sistema nervioso central está en que el sistema nervioso periférico no está protegido por huesos o por barrera hematoencefálica, permitiendo la exposición a toxinas y a daños mecánicos. Es el que coordina, regula e integra nuestros órganos internos, por medio de respuestas inconscientes. El sistema nervioso periférico Según el sentido del impulso, los nervios se dividen: Nervios sensitivos: Conducen impulsos desde los receptores hasta los centros nerviosos. Nervios motores: Conducen impulsos desde los centros nerviosos a los efectores. Nervios mixtos: Tienen fibras sensitivas y motora El sistema nervioso autónomo El sistema nervioso autónomo (vegetativo), a diferencia del sistema nervioso somático, recibe la información de las vísceras y del medio interno, para actuar sobre sus músculos, glándulas y vasos sanguíneos. El sistema nervioso autónomo es involuntario activándose principalmente por centros nerviosos situados en la médula espinal, tallo cerebral e hipotálamo. También, algunas porciones de la corteza cerebral como la corteza límbica. El sistema nervioso autónomo Se divide en dos sistemas con funciones antagónicas: Sistema simpático: lo constituye una cadena de ganglios. Está implicado en actividades que requieren gasto de energía. Es el que prepara al cuerpo para reaccionar ante una situación de estrés. Sistema parasimpático: Lo forman los ganglios aislados. Está encargado de almacenar y conservar la energía. Es el que mantiene al cuerpo en situaciones normales y luego de haber pasado la situación de estrés es antagónico al simpático. El sistema nervioso autónomo Sistema Simpático Incrementa el gasto de energía en condiciones adversas Dilata la pupila Acelera el ritmo cardiaco Vasoconstricción arterial Disminuye el peristaltismo intestinal Aumenta la secreción de glándulas sudoríparas Relaja la musculatura bronquial Sistema Parasimpático Evita un excesiva gasto energético Contrae la pupila Disminuye el ritmo cardiaco Vasodilatación arterial Aumenta el peristaltismo intestinal Disminuye la secreción de glándulas sudoríparas Contrae la musculatura bronquial
