Los animales, como todo ser vivo necesita de la función de relación, encargada de detectar cambios en el entorno mediante estímulos y responder a ellos mediante la elaboración de respuestas.
¿Cómo detectan estos cambios? Lo hacen a través de los estímulos (cambio físico o químico del medio que puede ser detectado), los receptores (estructuras que captan estímulos internos o externos), los efectores (estructuras que producen respuestas) y los transmisores (señales eléctricas o sustancias químicas que llevan información entre receptores y efectores).
¿Cómo responden a estos cambios? En su respuesta intervienen dos mecanismos:
-Comportamiento (conjunto de respuestas nerviosas y hormonales ante estímulos externos).
-Homeostais (respuestas nerviosas y hormonales ante estímulos internos).
-Comportamiento (conjunto de respuestas nerviosas y hormonales ante estímulos externos).
-Homeostais (respuestas nerviosas y hormonales ante estímulos internos).
El sistema de coordinación es el encargado de coordinar todas las funciones corporales, este está formado por el sistema endocrino y el nervioso, que juntos formas el sistema neuroendocrino.
EL SISTEMA NERVIOSO
El sistema nervioso es una compleja red que interpreta y almacena la información que llega de los receptores. A continuación esta información se transmitirá a los efectores para dar la respuesta adecuada.
Este esta formado por el tejido nervioso (formado por neuronas y células de la glía).
Es la excitabilidad neuronal (generación de impulsos nerviosos gracias a un potencial de membrana) la encargada de captar estímulos y elaborar respuestas.
El potencial de membrana, que es la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de la membrana plasmática, tiene un valor de -70mV, siendo negativo este valor para indicar que hay más cargas negativas debido al Cl- y a proteínas con carga negativa.
La bomba de Na+/K+ (en la membrana plasmática) saca iones Na+ e introduce iones K+, provocándo un desequilibrio.
En los Canales de K+ (siempre abiertos) el K+ tienden a salir a favor de gradiente químico y a permanecer en el interior debido a un gradiente eléctrico.
El potencial de membrana se da cuando ambos gradientes se equilibran.
La despolarización se produce cuando debido a un estímulo, los canales de Na+ se abren y los de K+ se cierran, por lo que al entrar de golpe el Na+, se alcanza el umbral de excitación y el interior celular acabará siendo positivo. Ahora, tenemos una célula despolarizada, con un potencial de +40 mV por lo que se alcanza el potencial de acción (produce un impulso nervioso que circula por el axón hasta que se produce sinapsis con otra neurona).
La repolarización hace que tras una excitación (se cierran los canales de Na+, se abren los de K+ y vuelve a actuar la bomba de Na+/K+) se vuelva a obtener el potencial de -70 mV y, además, en ella la neurona está en periodo refractorio.
Por otro lado tenemos la conductividad neuronal que se da mediante un impulso nervioso provocado por el potencial de acción. Este impulso se transmite por todas las partes de la neurona gracias a la continua apertura y cierre de los canales iónicos y del mismo modo se transmite la despolarización.
Además las neuronas más gruesas y las mielinizadas transmiten el impulso mucho más deprisa por la conducción saltatoria de un nódulo de Ranvier al siguiente.
El potencial de acción recorre el axón de la neurona presináptica, alcanzándo los botones sinápticos y produciendo allí la apertura de los canales de Ca+. Dicho ión, entra en los botones y provoca el vaciado de los neurotransmisores a la hendidura sináptica mediante exocitosis. A continuación, se produce la unión de los neurotransmisores y de la membrana de la neurona postsináptica, provocándo la apertura de los canales iónicos. Este neurotransmisor puede ser excitador o inhibidor y se realiza una integración por parte de la neurona postsináptica sumando los efectos excitadores e inhibidores.
Finalmente se produce el potencial de acción si la suma supera el umbral necesario.
Finalmente se produce el potencial de acción si la suma supera el umbral necesario.
EL SISTEMA NERVIOSO EN INVERTEBRADOS
En la evolución animal se aprecia una tendencia a agrupar las neuronas en ganglios y a la cefalización. Gracias a esta se acumularon ganglios en la parte delantera del animal formando así la cabeza de este y acumulándose ahí los principales receptores.
-Los poríferos carecen de SN, únicamente, grupos de neuronas dispersas y sin apenas interconexión.
-Los cnidarios presentan un plexo nervioso que usa para la contracción celular y captura de alimento.
-Los equinodermos presentan un anillo nervioso central que rodea al esófago y del que parten cordones nerviosos radiales hacia cada brazo o región del cuerpo, originando una red nerviosa superficial.
-Los platelmintos y nematodos presentan un sistema nervioso cordal en el que podemos encontrar ganglios cerebrales de los que parten cordones nerviosos.
-Los anélidos, moluscos y artrópodos, presentan un mismo SN, el sistema nervioso ganglionar que presenta ganglios cerebrales dorsales que forman el collar periesofágico. Este anillo a su vez se comunica con el cordón nervioso escaleriforme.
Los anélidos presentan un par de ganglios conectados por fibras nerviosas con aspecto de escalera. Los moluscos, sin embargo, tienen dos cordones con 3 a 5 pares de ganglios y en los cefalópodos sólo hay un cordón y los ganglios se agrupan en una masa cerebral.
Finalmente, en los artrópodos la cefalización aumenta, los ganglios cerebrales forman un cerebro con varias regiones.
-Los cnidarios presentan un plexo nervioso que usa para la contracción celular y captura de alimento.
-Los equinodermos presentan un anillo nervioso central que rodea al esófago y del que parten cordones nerviosos radiales hacia cada brazo o región del cuerpo, originando una red nerviosa superficial.
-Los platelmintos y nematodos presentan un sistema nervioso cordal en el que podemos encontrar ganglios cerebrales de los que parten cordones nerviosos.
-Los anélidos, moluscos y artrópodos, presentan un mismo SN, el sistema nervioso ganglionar que presenta ganglios cerebrales dorsales que forman el collar periesofágico. Este anillo a su vez se comunica con el cordón nervioso escaleriforme.
Los anélidos presentan un par de ganglios conectados por fibras nerviosas con aspecto de escalera. Los moluscos, sin embargo, tienen dos cordones con 3 a 5 pares de ganglios y en los cefalópodos sólo hay un cordón y los ganglios se agrupan en una masa cerebral.
Finalmente, en los artrópodos la cefalización aumenta, los ganglios cerebrales forman un cerebro con varias regiones.
EL SISTEMA NERVIOSO EN VERTEBRADOS
El Sistema Nervioso Central, formado por el encéfalo y la médula espinal, es el que encontramos en los vertebrados. De este SNC salen nervios que junto con los ganglios forman el Sistema Nervioso Periférico.
A partir del tubo neural del embrión, se forma el cordón hueco de la médula espinal y en su parte anterior, se ensancha para dar el encéfalo, que presenta tres regiones: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo (cerebelo y bulbo raquídeo).
RECEPTORES SENSORIALES
Los receptores sensoriales son células especializadas en captar estímulos y se encargan de detectar distintos tipos de energía. Esta la convierten en impulsos nerviosos que las neuronas de los animales interpretan para percibir el mundo que les rodea. Además, los animales sólo pueden detectar una parte del mundo físico ya que el número de receptores y de tipos de energía es limitado.
Los receptores pueden ser tanto exterorreceptores como interorreceptores y según el tipo de energía que reciban pueden ser:
Los receptores pueden ser tanto exterorreceptores como interorreceptores y según el tipo de energía que reciban pueden ser:
-Mecanorreceptores, que detectan energía mecánica.
-Termorreceptores, que detectan cambios de temperatura interna o externa. La respuesta puede ser un cambio fisiológico como la homeostasis o de comportamiento (letargo, migración, …). Así tenemos por ejemplo la foseta loreal que sirve como detector de temperatura.
- En el caso de que sea presión, podemos distinguir dos tipos de receptores, los propiorreceptores y los receptores táctiles que en el caso de los invertebrados presentan sensilias y en vertebrados presentan vibrisas (la mayoría de estos receptores están en la dermis y dan lugar al sentido del tacto).
- En el caso de que esta energía sea gravedad, nos encontramos con los estatorreceptores que detectan cambios en la gravedad. En invertebrados este receptor es un saco llamado estatocisto (lleno de líquido y revestido interiormente de células ciliadas sensoriales) y en su interior se encuentra el estatolito. En el caso de los vertebrados, los estatorreceptores del equilibrio se localizan en el oído interno, dentro del sáculo y el utrículo. En ellos hay células ciliadas con estatolitos llamados otolitos. A su lado se hallan los canales semicirculares (cada uno presenta una ampolla).
- En el caso de que esta energía sea el sonido, nos encontramos con los fonorreceptores (receptores del sonido, vibraciones y variaciones de presión) y podemos distinguir: el oído; oído externo, con el pabellón auricular u oreja y conducto auditivo; oído medio, con el tímpano, cadena de huesecillos (martillo, yunque y estribo) y trompa de Eustaquio y oído interno con el caracol o cóclea, canales semicirculares, sáculo y utrículo. Por otro lado está la línea lateral que están llenas de líquido y con células sensoriales ciliadas. Por último tenemos la ecolocación que emite sonidos cuyo eco les permite detectar presas u obstáculos incluso en la oscuridad.
-Termorreceptores, que detectan cambios de temperatura interna o externa. La respuesta puede ser un cambio fisiológico como la homeostasis o de comportamiento (letargo, migración, …). Así tenemos por ejemplo la foseta loreal que sirve como detector de temperatura.
-Quimiorreceptores, que detectan sustancias químicas a distancia. Así nos encontramos con los órganos del gusto y el olfato.
- En el caso del olfato, decimos que es el principal sentido del comportamiento social del animal y sabemos además que los olores determinan un complejo lenguaje químico.
- En el caso del gusto, detecta sustancias químicas por contacto. Normalmente los encontramos en la lengua (las papilas gustativas forman los receptores).
-Electrorreceptores, que perciben los campos eléctricos de músculos y nervios.
-Fotorreceptores, que son células sensibles a la luz gracias a pigmentos llamados rodopsinas. Estas células suelen agruparse formando la retina. Existen dos tipos de ojos: simples y compuestos.
- Ojos simples: Ocelo o mancha ocular, ojo en copa, ojo vesicular y ojo en cámara.
- Ojos compuestos: Los encontramos en los artrópodos y están formados por multitud de unidades llamadas omatidios. Estos contienen una lente (células retinianas) o faceta (formada por la córnea y un cono cristalino transparente). Como resultado se da una imagen en mosaico.
Este colabora con el sistema nervioso en la función de relación y la coordinación. En los animales se componen de glándulas endocrinas que fabrican hormonas y que posteriormente actúan sobre una célula diana.
Además el sistema nervioso produce también neurohormonas.
HORMONAS EN INVERTEBRADOS
Las hormonas regulan el crecimiento, la muda, la metamorfosis, la regeneración de tejidos y la reproducción.
-Cnidarios: Crecimiento y reproducción.
-Anélidos: Regeneración y madurez sexual.
-Moluscos: Reproducción y puesta de huevos.
-Artrópodos: Tienen el endocrino más complejo. La neurosecreción se da a partir de glándulas cercanas al cerebro (cuerpos cardíacos y cuerpos alados). La secreción endocrina la realiza la glándula protorácica, que segrega ecdisona (muda).
FEROMONAS
Son mensajeros químicos que se vierten al medio externo. Pueden actuar:
HORMONAS EN VERTEBRADOS
- Siendo expulsadas al aire
- Transmitidas por la boca (morfogénesis)
HORMONAS EN VERTEBRADOS
En los vertebrados existen neurohormonas, hormonas segregadas por glándulas endocrinas y hormonas segregadas por células tisulares aisladas.Todo el sistema está jerarquizado y controlado por el SNC a través del hipotálamo. Este último recibe los estímulos y manda las respuestas en forma de factores liberadores a la hipófisis.
Los eslabones del circuito se regulan entre sí mediante un mecanismo de llamado feed-back o retroalimentación.
-En los peces, el hipotálamo controla la acción de la hipófisis (controla la función de los órganos sexuales).
-En los anfibios: Hipotálamo, hipófisis y gónadas sexuales.
-En los reptiles: Producción de insulina (páncreas).
-En las aves: Epífisis o glándula pineal.
-En los mamíferos la glándula pineal no recibe la luz directamente y está relacionada con los ritmos circadianos.
EL SISTEMA LOCOMOTOR
Este sistema permite el movimiento corporal y, en la mayoría de animales, requiere de un sistema muscular y un sistema esquelético, además el movimiento, es muy importante para su supervivencia y reproducción.
Los músculos esqueléticos son los principales órganos de la movilidad que se conectan mediante estructuras esqueléticas y el movimiento es controlado por el sistema nervioso mediante neuronas motoras.
Tipos de esqueleto:
-Invertebrados de cuerpo blando: Suelen tener un esqueleto hidrostático.
-Artrópodos: Tienen un exoesqueleto, quitinoso o calcáreo, que les cubre el cuerpo.
-Vertebrados: Presentan un esqueleto interno cartilaginoso u óseo. Los huesos se unen entre si mediante articulaciones con ligamentos y a los músculos mediante tendones.
Fuentes: BioGeo, Libro de 1º Bachillerato de biología editorial Bruño
-Invertebrados de cuerpo blando: Suelen tener un esqueleto hidrostático.
-Artrópodos: Tienen un exoesqueleto, quitinoso o calcáreo, que les cubre el cuerpo.
-Vertebrados: Presentan un esqueleto interno cartilaginoso u óseo. Los huesos se unen entre si mediante articulaciones con ligamentos y a los músculos mediante tendones.
Fuentes: BioGeo, Libro de 1º Bachillerato de biología editorial Bruño
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