viernes, 9 de diciembre de 2011

TEMA 12: COORDINACIÓN Y LOCOMOCIÓN.


INTRODUCCIÓN.
La mayoria de los seres vivos tienen un sistema que transmite la información. Uno de los tejidos más importantes para los animales es el sistema nervioso, éste sistema transmite la información mediante impulsos nerviosos que son producidos por estimulos externos o internos. También encontramos otro sistema parecido al nervioso  porque tienen casi la misma función, es decir, trnasmitir información. Este sistema tiene una estructura y unas caracteristicas completamente diferentes, estamos hablando del sistema hormonal, este sistema esta constituido por una serie de glandulas que segregan hormonas.



1- CONTROL NERVIOSO Y HORMONAL
Para que los órganos, aparatos y sistemas funcionen de manera conjunta y coordinada debe existir algún mecanismo que permita al ser vivo responder a los cambios en los medios externo e interno.
-Los cambios en el medio interno desencadena un conjunto de respuestas que mantienen la homeostasis.
-Los cambios en el medio externo desencadenan respuestas que constituyen el comportamiento en el caso de los animales.
Los animales poseen dos sistemas de regulación y coordinación de funciones: el nervioso y el hormonal,
los vegetales solo cuentan con el hormonal.
-El sistema nervioso produce impulsos nerviosos.
-El sistema hormonal produce hormonas.

FUNCIONAMIENTO INTEGRADO.
En animales, los dos sistemas de coordinación (nervioso y hormonal) actúan de manera integrada.

Esquema del funcionamiento integrado.
Estímulos: cambio procedente del medio externo o interno que provoca una respuesta.
Receptor: estructura que detecta los estímulos y las convierte en impulsos nerviosos.
Centro nervioso: órgano que recibe información nerviosa, la procesa y elabora una respuesta.  
Efector: órgano que ejecuta la respuesta. Hay dos tipos.
Músculo: su respuesta es motora, el musculo se contrae y se relaje realizando un movimiento.
Glándula: su respuesta es secretora. Cuando la glándula endocrina segrega una hormona, ésta controlará alguna función del organismo.


2-COMPONENTES DEL SISTEMA NERVIOSO

Dos células, forman el sistema nervioso:

NEURONAS: Su función es la de conducir el impulso nervioso. Las neuronas a su vez están formadas por.
a) Cuerpo neuronal o soma: El núcleo tiene, los neurofilamentos, que son agrupaciones de sacos membranosos del retículo endoplasmático rugoso (gránulos de Nissl) y mitocondrias.
b) Dendritas: Ramificaciones del cuerpo neuronal, cortas y numerosas. Reciben impulsos nerviosos y los envían al cuerpo neuronal.
c)Axón: Prolongación del cuerpo neuronal, en su extremo, tiene unas finas ramas que acaban en pequeños botones terminales. La función que tiene el axón es la de conducir el impulso nervioso desde el cuerpo neuronal hacia otra neurona.

Dependiendo de la función, las neuronas pueden ser:
-Neuronas Sensitivas: Conducen el estímulo desde el receptor hasta los centros neriosos.
-Neuronas de Asociación: Se encuentran dentro del sistema nervioso central y conecta las neuronas sensitivas con las motoras.
-Neuronas Motoras: Conducen la respuesta desde los centros nerviosos hasta los órganos efectores.

CÉLULAS GLIALES: Realizan funciones que van desde el sostén, nutrición y defensa del tejido nervioso. Las células gliales más importantes son los astrocitos, los oligodendrocitos y la más importante, son las células de Schwan. Las células de Schwan tienen una membrana plasmática rica en mielina.


FIBRAS, NERVIOS Y GANGLIOS
Las prolongaciones axónicas de las neuronas se unen a las células gliales y forman fibras, las fibras pueden ser de dos tipos: Amielínicas y Mielínicas.

-Amielínicas: Varios axones quedan englobados por una única célula de Schwan. También se llaman fibras grises.
Mielínicas: Cada axón posee varias células de Schwan enrolladas, formando una vaina de mielina discontinua. Son las fibras blancas.

La unión de varias fibras nerviosas, con sus vasos sanguineos forman los nervios.
Las fibars son envueltas por un tejido, el perineuno. Estos a su vez se envuelven a agrupar dentro de otra envuelta conjuntiva llamada epineuno. Los cuerpos neuronales se agrupan  en estructuras que constituyen los ganglios del sistema nervioso periférico y forman la sustancia gris del sistema nervioso central.



3- TRANSMISIÓN  DEL IMPULSO NERVIOSO.

Las neuronas impulsan y propagan impulsos nervioso, esto se produce gracias a cambios electroquímicos producidos en el axón.

ORIGEN Y PROPAGACIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO
La neurona es polar. En su interior están los cationes positivos de K egativa aniones proteicos con carga  y en el interior están los cationes positivos de sodio. La diferencia de potencial es de -70 mv, se le denomina potencial de reposo. Cuando un impulso llega a la membrana se produce una alteración de la permeabilidad. El interior pasa a ser positivo porque entra grandes cantidades del Na positivo y el exterior a pasa a ser negativo. Se produce una inversión momentánea de la polaridad, que se denomina despolarización. La diferencia de potencial es de 40 mv y se llama potencial de acción. Este proceso se va trasmitiendo por todo el axón.
SINÁPSIS
Una vez que el impulso nervioso llega al final del axón se trasmite a otra neurona. Esto se denomina sinapsis.
El proceso sináptico consta de neurotrasmisores, de receptores y de la membrana postsináptica. Los neurotrasmisores están contenidos por las vesículas sinápticas. Estas se acercan al final creando una hendidura sináptica ,entoces los neurotrasmisores son liberados y los receptores los captan. Así, el impulso nervioso llega a otra neurona.




4- SISTEMA NERVIOSO EN INVERTEBRADOS
Los diferentes sistemas se pueden agrupar en cuatro modelos:
Redes nerviosas. Constituido por neuronas que forman una red difusa extendida por todo el animal. Cuando una de las neuronas recibe un impulso lo transmite en todas direcciones. Ej: medusa.
Sistema nervioso anular. Constituido por un anillo nervioso que rodea el esófago, denominado collar periesofágico, del que parten cordones nerviosos radiales hacia la periferia del animal. Ej: estella de mar.
Sistema nervioso cordal. Propio de los platelmintos. Presenta una región cefálica en la que se encuentran los ganglios cerebrales, de los que sale un par de cordones nerviosos que se extienden.
Sistema nervioso ganglionar. Propio de anélidos, artrópodos, moluscos y crustáceos. Presenta una región cefálica formando los ganglios cerbrales, de los que sale el collar periesofágico que rodea al esófago.Del collar parten dos cordones nerviosos, de los cuales salen nervios sensoriales y motores, que se distribuyen por todo el organismo.
En los invertebrados más evolucionados las neuronas se concentran en la región cefálica, de manera que los ganglios y nervios situados en la cabeza asumen funciones de gobierno del animal. Este proceso se denomina cefalización.

 4- SISTEMA NERVIOSO EN VERTEBRADOS.

Constituido por el sistema nervioso central, periférico y autónomo.


SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Constituido por el encéfalo y la médula espinal.
El SNC está protegido por:
-Envuluras óseas. Son el cráneo y las vértebras.
-Envulturas membranosas. Se denominan meninges y están formadas por tres capas: duramadre, aracnoides y piamadre. Entre las dos últimas se encuentra el LCR el cual amortigua los posibles impactos y realiza el intercambio de nutrientes y desechos entre el encéfalo y la sangre.
En las neuronas del SNC los cuerpos neuronales se agrupan formando la sustancia gris y las fibras nerviosas, la sustancia blanca.

ENCÉFALO
     -Cerebro.
            -Telencéfalo.En él las sensaciones se hacen conscientes y se elaboran las  respuestas a los estímulos.
            -Diencéfalo. En el hipotálamo se controlan sensaciones como el sueño o la sed. La hipófisis controla y regula al resto de las glándulas endocrinas.
            -Mesoencéfalo. Controla numerosos reflejos visuales y auditivos y ayuda al mantenimiento del tono muscular.
     -Cerebelo. Controla y coordina los movimientos y el equilibrio.
     -Bulbo raquídeo. Controla las funciones automáticas del organismo.


MÉDULA ESPINAL.
Estructura: tubular que va desde la base del encéfalo hasta la segunda vértebra lumbar.
La sustancia blanca se localiza en la zona externa mientras que la gris, en la interna.
En la sección transversal, la sustancia gris presenta dos astas anteriores y dos astas posteriores unidas por una comisura gris en cuyo centro existe un fino conducto hueco llamado epéndimo lleno de líquido cefalorraquídeo. De las astas anteriores, parten los axones de las neuronas motoras, que se agrupan formando las raices de los nervios espinales. A las astas posteriores llegan los axones de las neuronas sensitivas.

Funciones:
- Controlar numerosos actos reflejos.
- Transmitir los impulsos nerviosos que van desde los órganos receptores hasta el encéfalo  y desde el encéfalo a los órganos efectores.


SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO. Constituido por los ganglios y los nervios.
Los nervios pueden ser:
-Craneales. Parten del encéfalo e inervan cabeza, órganos de los sentidos y algunos músculos de la cara. Los humanos tenemos 12 pares.
-Espinales o raquídeos. Parten de la médula e inerven los músculos de brazos, piernas y tronco. Los humanos tenemos 31 pares.

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO
Controla actividades viscerales involuntarias.
El SNA se divide en dos subsitemas, que aunque inervan las mismas vísceras, realizan acciones antagónicas.
-Simpático. Prepara al organismo para la actividad.
-Parasimpático. Prepara al organismo para situaciones de reposo.


 6. FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO.

Dependiendo de como esté la respuesta controlada, es decir, si la respuesta está controlada o no, se diferencian dos tipos de actos : Los Involuntarios y Los Voluntarios.
Los actos involuntarios se realizan sin nuestro consentimiento.
Los elementos que intervienen en su realización constituyen el arco reflejo, que en el caso más sencillo está formado por: un receptor, una neurona sensitiva, una neurona de asociación, una neurona motora y un órgano efector.
Suelen ser de dos tipos:
-Reflejos incondicionados: Son congénitos y normalmente no intervienen el encéfalo, sólo la médula. La mayoría de ellos tienden a proteger el organismo.
-Reflejos condicionados: En su elaboración interviene la corteza cerebral y se adquiere un proceso de aprendizaje.
Los actos voluntarios son aquellos que realizamos conscientemente y que se realizan con nuestro consentimiento. el proceso del acto voluntario es bien sencillo, un receptor capta un estímulo que, conducido por las fibras nerviosas sensitivas, llega a la médula espinal. Desde ahí viaja hasta la corteza cerebral del hemisferio situado al lado contrario del lugar donde se encuentra el receptor


 7. LOS RECEPTORES.

Los receptores son terminaciones nerviosas sencillas que se hayan en contacto con las neuronas. Se pueden encontrar aisladas o con otras células formando los órganos de los sentidos.

Según el origen del estímulo al que son sensibles, los receptores se clasifican en:
-Exteroceptores: Reciben estímulos procedentes del medio externo, permitiendo al animal un conocimiento del medio en el que se encuentra.
-Interoceptores: Captan la información del interior del organismo. A su vez se clasifican en propioceptores y visceroceptores. Los propioceptores se hallan en los músculos, tendones y articulaciones y permiten conocer la posición, no solo del cuerpo en su conjunto, sino también de determinadas estructuras del mismo. Los visceroceptores se hallan distribuidos por todo el organismo, informan de la actividad visceral y los cambios en el medio interno. Permiten por ejemplo cambios en el PH.

Los receptores también se pueden clasificar según el tipo de estímulo al que son sensibles:
-Mecanorreceptores: Responden a estímulos de naturaleza mecánica, tacto, presión, gravedad. Los mecanorreceptores situados debajo de la piel están formados por una terminación nerviosa rodeada de tejido conjuntivo y se llaman corpúsculos. En el oído interno se encuentran situados los receptores auditivos que se agrupan en una estructura compleja llamada órgano de Corti.
-Termorreceptores: Son capaces de detectar cambios de temperatura.
-Quimiorreceptores: Son sensibles a estímulos de naturaleza química. Pertenecen a este grupo los receptores olfativos y los gustativos.
-Fotorreceptores: Son sensibles a estñimulos de naturaleza luminosa Se localizan en la retina. En los vertebrados son de dos tipos, conos y bastones.
                         

8. RESPUESTA MOTORA: EL APARATO LOCOMOTOR


El aparato locomotor está formado por:
-El esqueleto. Desarrolla funciones de sostén, protección y movimiento.
-Los músculos. Elementos activos del aparato locomotor. Están unidos al esqueleto por medio de tendones y se encuentran conectados con los centros nerviosos por medio de nervios. Al llegar hasta ellos el estímulo adecuado se traduce en un movimiento de los huesos a los que están unidos.

TIPOS DE ESQUELETO
-Esqueletos hidrostático. Formado por un líquido mantenido bajo presión dentro de cavidades corporales cerradas. Lo tienen los arácnidos, platelmintos, nematodos y anélidos.
-Exoesqueletos. Es una cubierta dura depositada en la superficie del animal. Lo tienen los moluscos.
-Endoexqueletos. Esqueleto interno formado por piezas duras, ocultas en el interior de los tejidos blandos del animal.
En los vertebrados está compuesto por piezas de cartílago, hueso o una combinación de ambas. Los huesos se unen mediante articulaciones. Su esqueleto está dividido en dos partes: 
      - esqueleto axial (cráneo, columna vertebral y caja torácica)
      - esqueleto apendicular (cinturas escapular y pélvica y extremidades)
SISTEMA MUSCULAR
MÚSCULO ESQUELÉTICO DE VERTEBRADOS
SINAPSIS NEUROMUSCULAR

  9. LA LOCOMOCIÓN  ANIMAL.


 El movimiento es uno de los rasgos más distintivos que tienen los animales. El desplazamiento de un lugar a otro o la obtención de alimentos, son procesos que dependen de la locomoción.
Formas de locomoción: en los animales son diversas, los hay que nadan, los que se desplazan sobre la tierra y los hay que vuelan.
-Locomoción en el agua (natación): Los animales flotan relativamente bien, esto hace que los que viven en medios acuáticos contrarresten la fuerza de la gravedad con más facilidad de los que los hacen sobre la tierra o en el aire.
-Locomoción sobre el suelo: Los problemas de la locomoción en la tierra son los opuestos a los del agua, la gravedad es el gran inconveniente.
-Locomoción en el aire: El principal problema de los animales voladores, es vencer a la gravedad. Insectos voladores, aves y muciélagos poseen alas que, aunque tienen orígenes distinto, realizan la misma función.


10.SISTEMA ENDOCRINO EN ANIMALES.


Este sistema está constituido por órganos especializados, denominados glándulas endocrinas, y por órganos neurosecretores, formados por neuronas  y  células endocrina. Tanto las glándulas como las células producen sustancias químicas, denominadas hormonas y neurohormonas.

 EN INVERTEBRADOS
Aunque algunos invertebrados tienen glándulas endocrinas, en la mayoría la secrección hormonal se produce por células neurosecretoras que regulan los diversos procesos: el comportamiento reproductor, la muda, y la metamorfosis en los insectos; los cambios de pigmentacion de los crustaceos y los cefalópodos; o los procesos de regeneracion.
EN VERTEBRADOS

                                                 12- REGULACIÓN HORMONAL
    
                                     REGULACIÓN HORMONAL DE LA GLUCEMIA
La cantidad de glucosa en sangre (glucemia) oscila entre 80 y 100 mg por mL de sangre.
Las variaciones de esta cantidad son controladas por mecanismos homeostáticos, en los que están implicados el páncreas, la hipófisis y las cápsulas suprarrenales.
El páncreas segrega las siguientes hormonas:
-La insulina. Disminuye el nivel de glucosa estimulando su absorción y utilización por parte de las células. También transforma la glucosa en glucógeno, que es almacenado en el hígado.
-El glucagón. Incrementa la concentración de glucosa en sangre a partir del glucógeno hepático o muscular.
Cuando el organismo se encuentra en una situación de peligro necesita un mayor aporte de glucosa. Entonces la adenohipófisis segrega ACTH, que estimula en la corteza suprarrenal la secreción de cortisol. La acción del cortisol acelera la degradación de las proteínas del hígado y su conversión en glucosa.
La médula suprarrenal, estimulada por el sistema nervioso simpático, segrega adrenalina y noradrenalina, hormonas que favorecen el catabolismo de las grasas en las células y entra menos glucosa en ellas, por lo que aumenta la cantidad de glucosa en sangre.

14- RESPUESTAS DE LOS VEGETALES A LOS ESTÍMULOS
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LOS TROPISMOS
Movimientos de crecimiento en los que varía la orientación de la planta. Son positivos cuando la planta se acerca del estímulo y negativos cuando se aleja.
Fototropismo. Movimiento provocado por la luz. Es positivo en el tallo y negativo en la raíz.
Geotropismo. Movimiento provocado por la gravedad. Es positivo en la raíz y negativo en el tallo.
Tigmotropismo. Movimiento propio de la planta en respuesta a estímulos mecánicos.
Hidrotropismo. Movimiento causado por el agua. Es positivo en la raíz y negativo en el tallo.
LAS NASTIAS
Movimientos pasajeros de determinadas partes de la planta y son indiferentes a la fuente del estímulo.
Fotonastias. Son respuestas a la luz. Ej: el de los girasoles.
Sismonastias. Son respuestas producidas por una planta cuando el estímulo es el contacto del vegetal. Ej: el de la Mimosa pudica.
Daniel Aguilar, Fernando Cabeza y Elisa Herrera

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