ÁREA DE BIOLOGÍA GUÍA DE APLICACIÓN TEMA: GUÍA: ESTUDIANTE: E-MAIL: FECHA: 2. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL G 2 – II PERÍODO __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ EJES TEMÁTICOS COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO 2.1 Equilibrio orgánico: Homeostasis 2.2 La coordinación hormonal 2.3 Sistema endocrino 2.4 Sistema nervioso Explicar los procesos homeostáticos de retroalimentación positiva y negativa. Establecer el papel del sistema nervioso y el endocrino en la homeostasis. Analizar el sistema nervioso y establecer su importancia como sistema de control. Conocer las enfermedades que afectan el sistema nervioso y los cuidados que deben tenerse. Imagine que va a cruzar una calle por la que circula mucho tráfico. Ve pasar los coches a toda velocidad mientras espera que el semáforo cambie de color. Está un poco tenso, atento a lo que le rodea, ve los coches y, mientras pasan, calcula a qué velocidad se mueven. Oye el ruido que producen y capta el olor que despiden los tubos de escape. Su corazón está ligeramente acelerado, bombeando sangre; tiene los músculos tensos. Ve cómo cambia el color del semáforo y se paran los coches. En ese momento sale andando con decisión, casi corriendo, hasta que llega al otro lado, donde se siente más seguro y tranquilo. Ahora su corazón se relaja, y continúa paseando tranquilamente. Toda esta secuencia, que conoce de sobra, no ha hecho más ilustrar sobre el funcionamiento del que es, quizá, el más importante de nuestros sistemas orgánicos, el Sistema Nervioso. En esta Unidad se hará un recorrido por este sistema, encargado de hacer que todos los demás sistemas funcionen, que nuestra vida se pueda mantener. Es, además, el sistema que nos permite relacionarnos con nuestro medio, recibir información instantánea a través de los órganos de los sentidos y responder de la forma más adecuada a cada situación. Y, lo más importante, es el sistema que nos ha dado la capacidad de razonar, de aprender, de comunicarnos, de desarrollar nuestra inteligencia y, por tanto, de ser la especie que ha dominado nuestro mundo. DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co Además, los seres vivos necesitamos de un sistema que permita controlar y coordinar las actividades de todas las células, órganos y aparatos que lo constituyen. Para ello utilizan un sistema de señales entre las células de órganos que se encuentran alejados entre sí. Dichas señales son enviadas mediante unos compuestos químicos denominados Hormonas, que son producidas en diferentes órganos repartidos por todo el cuerpo, y se denominan Glándulas Endocrinas; el conjunto de todas ellas constituye el Sistema Endocrino. En esta Unidad se estudiarán los sistemas mediante los cuales se controlan y regulan las diferentes funciones y actividades del cuerpo humano, las relaciones metabólicas que se establecen entre distintas glándulas y órganos, así como sus efectos sobre la salud y la enfermedad. Conocerá las diferentes Glándulas Endocrinas y las Hormonas producidas por cada una de ellas. Como podemos ver, todas las funciones del ser humano están controladas y coordinadas por dos grandes sistemas o aparatos: DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co El Sistema Nervioso y el Sistema Endocrino El sistema nervioso alcanza todos los rincones de un organismo mediante fibras nerviosas y neurotransmisores. El sistema endocrino se encuentra repartido por diferentes regiones del cuerpo a través de las glándulas endocrinas. Ambos sistemas podrían considerarse como sistemas de comunicación entre los órganos, tejidos y células del organismo. La acción del sistema nervioso es rápida y a corto plazo. La acción del sistema endocrino es lenta y a largo plazo; sus efectos se van viendo a lo largo de la vida de un individuo. Los dos sistemas están muy relacionados. En realidad el sistema endocrino se regula desde el hipotálamo, que se podría considerar parte de ambos sistemas. Además la hipófisis, como veremos, tiene una parte nerviosa y otra endocrina. SISTEMA NERVIOSO I. Conteste las siguientes preguntas. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Distinga entre los siguientes términos: neurona/ nervio/ tracto; ganglios/ núcleos; sistema nervioso central/ sistema nervioso periférico; materia gris/ materia blanca; aferente/ eferente; preganglionar/ posganglionar; potencial de reposo/ potencial de acción/ impulso nervioso; presináptico/ postsináptico; neurotransmisor/ neuromodulador; adrenalina/ noradrenalina/ acetilcolina. ¿Cuáles son tres diferencias significativas entre los sistemas nerviosos somático y autónomo? ¿Cuáles son cuatro diferencias significativas entre las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo? Si se coloca una neurona en un medio donde las concentraciones iónicas son iguales a la de su propio citoplasma, ¿qué efecto tendrá esto sobre el potencial de reposo? Describa la forma en que se propaga el impulso nervioso. Haga un dibujo de este proceso. Suponga que existen tres neuronas presinápticas, A, B y C, que establecen sinapsis contiguas en la misma neurona postsináptica D. No se inicia ningún impulso nervioso en la neurona postsináptica como resultado de impulsos nerviosos individuales en A, B o C, ni tampoco si los impulsos llegan simultáneamente a las tres, a A y B o a A y C. Solamente si llegan juntas los impulsos a las sinapsis de B y C, D disparará un impulso. Explique estos resultados en términos de los neurotransmisores excitadores e inhibidores y de sus efectos en el potencial S de membrana de la célula postsináptica. Si se mira con atención la figura 41-20 del libro, se notará que una neurona tiene sólo dendritas muy cortas y ningún axón. Las terminales axónicas de las otras neuronas forman sinapsis sobre su cuerpo celular, pero éste no forma sinapsis axónicas con otras células. Estas neuronas, que están localizadas primariamente en el cerebro, son incapaces de iniciar un potencial de acción y por lo tanto se conocen como ‘no disparadoras’. Sin embargo, afectan la velocidad de descarga de otras neuronas. ¿Cómo lo llevan a cabo? ¿Qué axones serán superfluos para las neuronas? II. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada una. A. LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA SINAPSIS Vesícula sináptica liberando transmisor Neurotransmisor Neurotransmisor unido al receptor abre los canales iónicos Canal iónico cerrado Dendrita de la neurona postsináptica Vesícula sináptica Terminal sináptica de la neurona presináptica Potencial en acción iniciado B. EL ENCÉFALO HUMANO DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co Cuerpo calloso Tálamo Hipófisis Médula espinal Médula oblonga Cerebelo Hipotálamo Glándula pineal Corteza cerebral Cráneo PERCEPCIÓN SENSORIAL Y RESPUESTA MOTORA III. Conteste las siguientes preguntas. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Distinga entre los siguientes términos: interorreceptor/ propriorreceptor/ exterorreceptor; cóclea/ órgano de Corti; bastones/ conos; célula bipolar/ célula ganglionar; fibra muscular/ célula muscular/ miofibrilla; filamento grueso/ filamento delgado; troponina/ tropomiosina; sarcómero/ sarcolema/ retículo sarcoplásmico; sinapsis neuronal/ placa neuromuscular. ¿Cuáles son las cinco clases de estímulos a los cuales responden nuestros órganos sensoriales? Cuando se frota el ojo con los dedos, puede aparecer una mancha visible con los ojos cerrados. Ahora bien, si en lugar de frotarse se rozan los párpados, la mancha no aparece. ¿Qué quiere decir esto? ¿Se está ‘viendo’ un estímulo mecánico? ¿Cuál sería la respuesta a la estimulación con luz de mucha (equivalente a frotarse), o muy baja (equivalente a rozarse) intensidad? ¿Por qué la comida parece sosa cuando está resfriado? Considere el proceso que ocurre cuando otra persona dice una palabra y la escucha. Describa los pasos que intervienen, desde el momento en que el aire deja los pulmones del que habla hasta que tiene conciencia de la palabra pronunciada. ¿Por qué se considera a la audición una forma de mecano-recepción? ¿Qué ventaja tienen los mamíferos al poseer una membrana basilar larga en el órgano de Corti? Cuando está sumergido en la bañera, escucha mucho mejor con la cabeza fuera que dentro del agua. ¿Cuál es la analogía de este fenómeno con la acción de los huesecillos del oído? ¿Por qué no vemos invertidos los objetos? Dibuje un diagrama del sarcómero relajado y contraído. ¿Qué pasa con el tamaño de las bandas I y A y de la zona H cuando el sarcómero se contrae? Explique cómo esto proporciona la clave esencial del mecanismo contráctil. ¿Cuál es el papel del sistema T en la contracción muscular? ¿Cuál es el significado del hecho que la solución de iones y moléculas en el ambiente extracelular fluye a través de sus túbulos? Explique los hechos por los cuales un potencial de acción en una neurona motora causa una contracción muscular. ¿Cuál es la base sináptica de la placa neuromuscular? ¿Qué sucede cuando se afectan los receptores para la acetilcolina? IV. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura. A. EL OÍDO HUMANO DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co Cráneo Estribo Yunque Martillo Canales semicirculares Nervios auditivos Cóclea Trompa de Eustaquio Ventana redonda B. EL OJO HUMANO DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co Humor vítreo Esclerótica Coroides Retina Fóvea Vasos sanguíneos Nervio óptico Punto ciego Músculo del cristalino Humor acuoso Cristalino Pupila Córnea Pestaña Iris Ligamentos C. CONTRACCIÓN MUSCULAR Sarcomera Disco Z Banda A Banda H Banda M Nebulina Titina Microfilamentos Tropomiosina Actina Troponina Miosina Molécula de miosina Cadena ligera S1 S2 Meromiosina ligera Meromiosina pesada SISTEMA ENDOCRINO V. Conteste las siguientes preguntas. 1. Distinga entre lo siguiente: endocrino/ exocrino; hipófisis/ hipotálamo; hipófisis anterior/ hipófisis intermedia/ hipófisis posterior; glándula tiroidea/ glándulas paratiroides; tiroxina/ tirotropina/ triyodotironina; hormona estimulante de la tiroides/ hormona liberadora de la tirotropina; corteza suprarrenal/ médula suprarrenal; insulina/ glucagón. 2. Dibuje el sistema de retroalimentación que regula la producción y liberación de la hormona tiroidea. 3. En términos del sistema de retroalimentación, explique por qué una disminución de yodo produce gota. 4. Describa de qué forma la concentración del ión calcio en el torrente sanguíneo está regulada por las glándulas tiroides y paratiroides. 5. ¿Qué hormonas actúan para aumentar el nivel de glucosa en la sangre? ¿Y para disminuirlo? ¿Cómo ejerce cada hormona sus efectos? 6. ¿Cómo ejerce una hormona esteroide sus efectos específicos sobre una célula blanca? ¿De qué modo la acción de la hormona tiroidea es diferente? 7. ¿Cómo una hormona peptídica o proteínica ejerce sus efectos específicos sobre una célula blanca? 8. ¿Qué tipos de funciones esperaría que fueran controladas por el sistema endocrino y no por el sistema nervioso? 9. ¿Cuáles son los cuatro tipos de moléculas utilizadas como hormonas en los vertebrados? Dé un ejemplo de cada una. 10. ¿Cuál es la diferencia entre una glándula endocrina y una exocrina? 11. Describa la estructura del complejo hipotálamo/ hipófisis. ¿Qué hormonas hipofisiarias son neurosecretoras? ¿Cuáles son sus funciones? DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co VI. Identifique las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haga una breve descripción de cada figura. A. GLÁNDULAS ENDOCRINAS Páncreas Tiroides Médula suprarrenal Gónadas Timo Glándula pituitaria Gónadas Paratiroides Glándula pineal Hipotálamo Hipófisis B. RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA. REGULACIÓN DEL AZÚCAR EN LA SANGRE Convierte glucógeno en glucosa Convierte glucosa en glucógeno Glucosa disminuida en sangre Elevación de glucosa en sangre Células alfa Células beta VII. Complete el siguiente cuadro. NOMBRE SIGLAS COMPOSICIÓN QUÍMICA GLÁNDULA Factores hipotalámicos Tirotropina Adrenocorticotropa Somatotropa Luteinizante Folículo estimulante Prolactina Antidiurética Oxitocina Tiroxina Triyodotironina Calcitonina Paratohormona Cortisol Aldosterona DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co ACCIÓN Insulina Glucagón Estrógenos Progesterona Testosterona DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co