TEMA 10: La Relación en los animales

TEMA 10: La Relación en los animales
Los seres vivos reaccionamos ante los cambios ambientales y en mantener el equilibrio del medio
interno, por lo que se han desarrollado sistemas de control y coordinación, en los animales alcanza
el maximo de desarrollo y lo hace a traves del Sistema Nervioso (impulsos nerviosos que son
respuestas rapidas , especificas y poco duraderas) y del Sistema Hormonal (sustancias quimicas,
con efectos lentos pero más duraderos).
La recepción de los estimulos
Los animales tienen estos 2 sistemas de regulación y control: S. nervioso y S. endocrino
En toda función de relación se distinguen:
• El estímulo, es la información que induce una respuesta
• El receptor, que capta el estímulo
• Un sistema de coordinación (nervioso y endocrino) que integra la información y elabora
la respuesta
• El efector que la lleva a traves de musculos y glandulas ejecutandola.
Los Receptores
Los estimulos pueden ser fisicos (presión, calor. Frio, luz, ruido) y quimicos . Cada receptor es
sensible a un estimulo concreto.
Hay receptores externos o exteroceptores y los internos o interoceptores.
Los receptores pueden ser solo una terminación nerviosa libre o un grupo de ellas formando los
corpusculos sensitivos. A veces forman estructuras muy complejas y especificas llamadas organos
sensoriales.
Se clasifican atendiendo al tipo de estimulo en:
-Mecanorreceptores: Tacto, equilibrio y audición
-Termorreceptores: Tactiles de frio y calor
-Quimiorreceptores: Olfato y gusto
-Fotorreceptores: vista
Los organos sensoriales
a.- Tactiles: Los estimulos pueden ser por contacto, presión, dolor, frio o calor, los receptores
pueden estar libres o encapsulados
b.- Equilibrio y auditivo: detectan aceleraciones, rotaciones, cambios de dirección, sonidos
c.- olfativos: sensibles a pequeñas cantidades de sustancias gaseosas o pequeñas gotitas, las fuentes
pueden estar muy alejadas y provocan sensaciones llamadas olores.
d.- gustativos: Se estimulan por sustancias liquidas o solidas disueltas
e.- visuales: Estimulados por radiaciones luminosas
El sistema de coordinacion nervioso
Los estimulos que captan los receptores se transforman en impulsos nerviosos , son mensajes
electroquimicos que viajan por los nervios hasta un centro de coordinación que envia sus respuestas
a un efector.
El estimulo debe de tener una intensidad minima llamada umbral, por debajo del cual no se
produce el impulso.
Tipos de neuronas
Según su función:
a-Sensitivas: transmiten el impulso nervioso desde los receptores al SN
b-Motoras: conducen desde el sistema nervioso central a las partes del cuerpo que ejecutan las
órdenes: Musculos y Glándulas
c-Interneuronas o neuronas de asociación: Se encuentran en cerebro y médula espinal. Conectan
la neurona sensitiva con la motora, permitiendo que se produzca una respuesta.
Despolarizacion de la membrana:
Por fuera y dentro de la membrana celular, existen moléculas en estado iónico
a) externamente, gran concentración de iones de sodio (Na+) e iones cloruro (CI-)
b) internamente, gran concentración de iones potasio (K+) e iones de diversos ácidos
orgánicos
Estos iones circulan por difusión desde el lugar de mayor concentración al de menor,
pero la membrana neuronal es selectiva, siendo impermeable al Na+ y a los ácidos
orgánicos y solo permitiendo el paso del CI- y el K+, los cuales entran y salen
libremente, determina que, en el exterior de la membrana, la acumulación de iones
positivos sea mayor que la de iones negativos .
Genera a ambos lados de la membrana una distribución de cargas eléctricas, es decir
una diferencia de potencial eléctrico (-70mV), en este estado se dice que la neurona
tiene un potencial de reposo.
Al llegar un estímulo (una variación del medio), éste provoca la permeabilización
brusca de la membrana neuronal al Na+, el cual penetra al interior, en la zona de la
membrana que fue estimulada, invirtiéndose la distribución de las cargas.
En el lugar donde se invierte el potencial de membrana, se dice que la neurona se ha
activado o despolarizado es el potencial de acción (+40mV).
Así, un polo positivo queda junto a uno negativo, generándose en el primero una
corriente eléctrica que avanza hacia el segundo.
Esta corriente eléctrica produce la permeabilización al Na+ de la zona vecina de la
membrana, que hasta ahora estaba polarizada, es decir, que tiene sobre esa zona de la
membrana, un efecto similar al que originariamente provocó el estímulo.
Esto determina el ingreso del Na+ en zonas allegadas de la membrana, las que
progresivamente se despolarizan y, a su vez, nuevos polos positivos vecinos de otros
negativos van produciendo nuevas corrientes eléctricas capaces de despolarizar otras
zonas.
Esta corriente eléctrica también llamada onda despolarizante, es el impulso nervioso,
una corriente electroquímica, ya que las cargas eléctricas se deben al estado iónico en
que se presentan las sustancia químicas.
Una alta concentración intracelular de ión Na+ resulta tóxica para las células, por lo
cual éstas deben expulsarlo nuevamente al exterior.
Como la membrana neuronal es impermeable a este ión, esta expulsión representa un
trabajo, es decir se requiere gasto de energía. esta energía es suministrada por un
proceso denominado bomba de sodio-potasio, la cual consume energía (ATP) es la
repolarización
La velocidad de propagación depende del tipo de fibra y su diametro. Es más rapida en
fibras con banda de mielina donde se produce una transmisión saltatoria, el impulso se
propaga de nodulo de Ranvier a otro nodulo de ranvier, ahorrandose tiempo pues no se
tiene que despolarizar tosos los puntos de la fibra
La sinapsis.
Es la unión funcional entre neuronas, o con musculos, en las sinapsis interneuronales, la neurona
que conduce el impulso es la neurona presinaptica y y la que recibe el impulso, neurona
postsinaptica. Existen las sinapsis quimicas y las electricas.
a- sinapsis electrica:
Están muy proximas y se conectan por una proteina que permite el paso de iones a la siguiente
neurona.
Es muy rapida y es frecuente en invertebrados, en actividades de huida.
En nosostros se dá en conos y bastones de la retina y las neurona con el nervio optico.
b- sinapsis quimica:
La distancia entre neuronas ahora es mayor, 200A, y entre la 2 neuronas queda un espacio llamado
hendidura sinaptica.
En los extremos hay unos engrosamientos llamados botones terminales que presentan vesiculas
con neurotransmisores, al llegar el impulso se descarga ese neurotransmisor a la hendidura y que
alcanza receptores especificos situados en la membrana de la neurona postsinaptica y provoca su
despolarización y en consecuencia un impulso nervioso
c- receptores, neurotransmisores y placa motora:
Los receptores tienen un lugar para unirse a los neurotransmisores especificos, al unirse se activa el
receptor y se elimina de inmediato para evitar que siga haciendo efecto mucho tiempo.
Los neurotransmisores se eliminan por enzimas y otras veces son de nuevo captados por la
vesicula que los habia liberado.
Pueden ser excitadores o inhibidores de actividades, asi, la acetilcolina, excita la corteza cerebral e
inhibe las neuronas del sistema cardiovascular.
La placa motora es la sinpsis entre una neurona y una fibra muscular y pueden inducir a la
contracción, es parecido a una sinapsis quimica
Sistema nervioso en vertebrados
El sistema nervioso (SN) es complejo y evolucionado y está formado por el sistema nervioso central
(SNC) y el sistema nervioso periferico (SNP).
El SNC está constituido por el encefalo, protegido por el craneo y un cordon nervioso dorsal, la
medula espinal, protegida por la columna vertebral.
El SNP está formado por los nervios y los ganglios perifericos (son agrupaciones neuronales entre
estructuras neurologicas).
Entre los vertebrados lo que distingue unos de otros en realidad es el encefalo por sus distintos
grados de desarrollo.
La coordinación nerviosa
Las celulas sensoriales captan el estimulo, se transmite por los nervios sensitivos hasta la medula
espinal (puede quedarse aquí y emitir la respuesta ), se dirige al encefalo, aqui se integra la
información , se elabora y emite una respuesta, que viajará por los nervios motores hasta los
efectores (puede volver o no a pasar por la medula), los efectores producen bien una respuesta
motora u hormonal
El SNC
Además de estar protegido por el craneo tambien lo está por unas membranas llamadas meninges
Entre la Piamadre y aracnoides está el liquido cefaloraquideo que amortigua golpes.
Las agrupaciones de cuerpos neuronales se llama sustancias o materia gris (recibe e integra la
informaciónentrante y saliente) y los cordones nerviosos forma la sustancia o materia blanca
(propaga los impulsos nerviosos).
El Encefalo
Aqui se encuentran los centros de integración y coordinación.
En el desarrollo embrionario hay inicialmente 3 vesiculas (Prosencefalo o cerebro anterior,
Mesencefalo o cerebro medio y el Rombencefalo o cerebro posterior)) que dará posterormente a
todas las estructuras.
La Medula Espinal
Es un tubo que va desde la base del encefalo hasta la 2ª vertebra lumbar, por el interior de la
columna vertebral.
La medula tiene una doble función:
a.- Transmite los impulsos desde las raices sensitivas del nervio hasta el centro de control del
encefalo y desde estos, a las raices motoras y de aqui, a los efectores
b.- Controla las actividades reflejas (Sudor, erección pene, succión de la teta del recien nacido,
cerrar ojo, dolor, dilatación pupilar, golpe en la rotula...)
Los haces nerviosos que recorren la medula se entrecruzan, bien aqui o ya en el encefalo por tanto
los del lado izquierdo los controlará el hemisferio derecho del encefalo y al contrario.
El SNP (Sistema Nervioso Periferico)
Lo forman los nervios que salen o entran del SNC (encefalo y la medula) y por los ganglios que
están situados fuera del eje encefalo y medula.
La función es conectar los receptores con los efectores a traves de los centros nerviosos
El SNP se divide en Sistema Somatico y el Sistema autónomo o vegetativo
Los nervios se clasifican según varios criterios.
a.- Según el sentido de transmision del impulso
Nervios sensitivos: Los estimulos van desde receptores a centro de coordinación
Nervios motores: El impulso viaja desde el centro de coodinación al efector
Nervios mixtos: Tienen fibras de los 2 tipos
b.- Según de donde arrancan los nervios
Nervios craneales: partes desde el encefalo
Nervios raquideos o espinales: dede la medula espinal
El SNP Somatico:
El control lo ejerce sobre los musculos esqueleticos, los mueve conscientemente y ademas
responde a cambios externos a partir de la información que recoge los organos de los sentidos.
Está formado por:
31 pares de nervios raquideos que salen de la medula y 12 pares de nervios craneales que salen de
la base del encéfalo
El SNP autonomo o vegetativo:
Funciona sin que seamos conscientes, como respirar, latidos cardiacos, digestión etc.
Actua sobre la musculatura lisa y el musculo cardiaco y las glandulas.
Esta formado por nervios craneales y raquideos
El SNP autonomo se subdivide en otros 2 llamados Simpatico y Parasimpatico
El Simpatico: los ganglios cerca de la medula con lo que las fibras preganglionares son cortas y las
postganglionares largas.
Está preparado para la acción, por lo que aumenta el latido cardiaco, dilata las pupilas todo ello
acompañado de gasto energetico
El Parasimpatico: los ganglios están alejados de la medula, induce al organismo a la relajación y
contribuye al ahorro energetico.
Funcionamiento del Sistema Nervioso
Al SNC llega la información de los receptores, se procesa y se trasmite una respuesta a los
efectores.
La respuesta puede estar controlada voluntariamente o no, así que hay actos voluntarios y actos
involuntarios o reflejos
Los Actos Voluntarios:
Se realizan de manera consciente y están controlados voluntariamente. Participan los centros
superiores.
a- captacion del estimulo: lo realiza un receptor y atraves de los nervios sensitivos llegan a las
astas posteriores de la medula y de aquí al bulbo raquideo
b- Desde el bulbo raquideo a la corteza: lllega atraves de redes sinapticas al hemisferio del lado
opuesto del receptor, en la corteza se integra y elabora la respuesta
c- De la corteza al efector: a través de los nervios motores llega al efector donde se ejecuta la
respuesta
Los actos involuntarios o reflejos:
Son automaticos, no intervienen los centros superiores del cerebro.
Un pinchazo, una quemadura, provoca una respuesta rapida del musculo sin que intervenga la
voluntad.
Los actos reflejos pueden ser: monosinapticos y polisinapticos
El Sistema de Coordinación Hormonal
En endocrino controla y regula las respuestas mediante sustancias quimicas denominadas
hormonas.
Las hormonas son segregadas por glandulas o por neuronas , la sangre las llevará por el organismo
para actuar sobre receptores especificos, llamadas celulas dianas, que inducirán una respuesta
acorde al tipo o cantidad de hormona.
Mecanismos de acción hormonal
La secrección hormonal tiene una regulación por retroalimentación negativa, es decir, que la
glandula que segrega la hormona recibe información sobre la cantidad de ésta presente en sangre o
liquido intersticial.
Si sobrepasa los limites, se inhibe la secrección y si son bajos, se estimula la secrección.
Al llegar la hormona a la celula diana puede ocurrir 2 situaciones
a.- Hormona Proteica
Es de gran tamaño y no atraviesa la membrana celular, así que hay receptores especificos en la
superficie. La unión de la hormona-receptor desencadena reacciones en el interior para producir los
efectos
b.- Hormona Esteroidea
Estas son pequeñas y atraviesan la membrana, en el citoplasma se une a proteinas receptoras
especificas y pasan al nucleo donde producen la respuesta
Sistema Hormonal de Invertebrados
Son neurohormonas.
En Platelmintos y Anelidos funcionan en la regeneración
En Artropodos y Moluscos en la muda y en la metamorfosis
La muda la controla la ecdisona y en la metamorfosis hay 2 hormonas la ecdisona que favorece la
muda y el cambio a adulto y la hormona juvenil que impide el paso rapido desde el estado larvario
al adulto
Sistema Hormonal en Vertebrados
El Sistema Hipotalamo-Hipofisis
El Hipotalamo segrega hormonas liberadoras que van a la Hipofisis regulando a ésta y son la
oxitocina y la Hormona Antidiuretica ( ADH ) o Vasopresina se va a almacenar en la parte
posterior de la hipofisis llamada Neurohipofisis , la hipofisis controla a otras glandulas.
La Hipofisis situada en la base del hipotalamo y tiene 2 regiones :
Adenohipofosis o hipofisis anterior: Segrega la hormona del crecimiento y hormonas estimulantes
de otras glandulas como tiroides, ovarios, testiculo, glandulas mamarias y corteza suprarrenal
Neurohipofisis o hipofisis posterior: almacen de oxitocina que estimula la contraccion de la
musculatura del utero y salida de leche de las glandulas mamarias y la vasopresina que estimula la
reabsorción de agua de los riñones
Glandulas Endocrinas Humanas
1- Hipofisis: Controla otras glandulas mediante almacenamiento de hormonas hipotalamicas y
segrega la hormona del crecimiento
2- Tiroides: Tiroxina y Triyodotironina que estimulan el metabolismo; esencial para el
crecimiento y desarrollo normal. Y la Calcitonina que impide la liberación de calcio de los huesos
3- Paratiroides: Parathormona que estimula la liberacion de calcio de los huesos y reabsorcion en
riñones
4- Timo: se atrofia pronto pero libera linfocitos
5- Pancreas: Insulina y Glucagon que estimula la formacion de azucar a partir del glucogeno
hepatico
6- Capsulas Suprarrenales: Cortisona interviene en el metabolisco glucidico y Adrenalina y
Noradrenalina para situaciones de estres
7- Gonadas: Androgenos(Testosterona) en testiculos y Estrogenos y Progesterona en ovarios
8- Glandula Pineal: Melatonina que interviene en los ciclos dia-noche y en la maduracion de los
organos sexuales
Actividades:
Las membranas de las células están polarizadas, ¿cuál es la causa?
¿Cómo se transmite el impulso nervioso a lo largo de una neurona?
Una vez que se ha iniciado el impulso nervioso, ¿de qué factores depende la velocidad con la que se
transmite?
¿Por qué en las fibras con vaina de mielina el impulso nervioso se transmite a mayor velocidad?
¿Qué es la sinapsis?
¿Qué diferencias hay entre la sinapsis eléctrica y la sinapsis química?
¿Qué son los neurotransmisores?
Dibuja un esquema de una sinapsis y señala todos los elementos que intervienen en ella.
¿Cuáles son las partes en qué se divide el encéfalo de los vertebrados?
¿A qué llamamos vulgarmente cerebro?
¿Cuáles son las principales funciones del bulbo raquídeo?
En un corte transversal de la médula espinal, ¿qué zonas se aprecian?
¿Cómo se clasifican los nervios?
¿Qué tipo de acciones controla el sistema somático? ¿Y el autónomo? Escribe ejemplos de algunas de estas
acciones.
¿Qué actos regula la corteza cerebral?
Elabora un esquema de un acto reflejo monosináptico.
Explica el funcionamiento general del sistema endocrino de los vertebrados, indicando cuál es y cómo
funciona su centro rector.
¿Qué es un órgano efector?
¿Qué diferencia hay entre nervio y fibra nerviosa?
¿Qué se entiende por célula blanco o diana?
Explica las variedades del sistema nervioso autónomo.
Explica cómo se efectúa la transmisión del impulso entre dos neuronas.
¿Dónde se origina la hormona cuya principal misión es estimular la secreción láctica?
Un ratón ve un gato que le observa, y huye. Además del SNC, ¿qué otro componente entra en juego?
Parece muy evidente que los animales necesitan captar información de su entorno para evitar situaciones
de peligro, encontrar alimento, etc., pero ¿para qué pueden necesitar información de su medio interno?
Razónalo y cita dos ejemplos.
Una vaca descubre hierba fresca en un prado y se dirige a ella para comerla. Realiza un esquema y explica
qué ocurre en su sistema nervioso.
Imagínate que estás clavando algo y te das un martillazo en un dedo. ¿Qué ocurre desde el punto de vista
nervioso? Realiza un esquema.
Completa la siguiente frase:
La función del ........... ............ consiste en la recepción de .............., que se transforman en ........... .................,
transportarlos a un centro de ................., dictar las ............... adecuadas y conducirlas a los órganos ..............,
donde se produce la acción.
Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones y razona las
respuestas:
a) Los órganos olfativos necesitan estar cerca de la fuente del estímulo
para captar los olores.
b) Los órganos gustativos solo se estimulan por sustancias líquidas.
c) Las neuronas tienen un axón y muchas dendritas.
Analiza la siguiente frase y responde a las cuestiones que se formulan a continuación:
«Los neurotransmisores son señales que las neuronas envían a otras células».
¿A que se refiere? ¿Qué fin tiene y cómo se produce? Explica el proceso.