funcion coordinacion-animales
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FUNCIÓN DE RELACIÓN EN ANIMALES:
coordinación nerviosa
LA FUNCIÓN DE RELACIÓN
Los seres vivos deben ser capaces de percibir información en el medio, interpretarla y responder ante ellos de modo adaptativo.
Estas funciones las realizan el sistema nervioso y el sistema endocrino.
Sistemas de coordinación
Un estímulo Una respuestaProduce
Esquema de funcionamiento de un sistema de coordinación
Receptores:Especilalizados en captar estímulos internos y externos.Pueden ser:1. Terminaciones nerviosas: receptores del dolor y temperatura2. Células sensitivas no nerviosas, como los bastones y conos de los
ojos (células epiteliales).3. Órganos de los sentidos: agrupación de células receptoras con otro
tipo de células cuya función es captar información (oído y el ojo).
Características
Especificidad:Son sensibles a un tipo de estímulo.Los receptores olfativos son sensibles a las sustancias químicas de los olores e insensibles a los estímulos luminosos.
Adaptación:Varían su sensibilidad ante un estímulo prolongado.No sentir la ropa puesta, dejar de oir un sonido continuo (vuelo de aviones, vehículos de una carretera próxima, etc.)
Clasificación de los receptores
Quimiorreceptores: captan sustancias químicas.
Receptores olfativosSon los receptores del olfato, gusto y el dolor.Se localizan:• Antenas de insectos.• Epitelio de las fosas nasales en
vertebrados.
Receptores del gustoSe saborean alimentos y la calidad de los mismos. Detectan moléculas disueltas en el agua o en la salivaSe localizan:• Antenas de los caracoles.• Tentáculos de los pulpos• Patas y apéndices bucales de artrópodos• Superficie corporal de peces.• Epitelio de la cavidad bucal y lengua en vertebrados
terrestres.Receptores del dolorAvisan de que una parte del organismo no funciona bien o de un estímulo nocivo.Son terminaciones nerviosas libres que se estimulan cuando hay un tejido dañado.Se localizan: en todo el cuerpo del animal.
Mecanorreceptores: captan estímulos mecánicos.
Termorreceptores: detectan cambios térmicos.
Fotorreceptores: sensibles a la luz.
Receptores olfativos
Esquema de la distribución de las diferentes papilas en la lengua humana. La capacidad para percibir los sabores no está regionalizada en la lengua sino que cualquier sabor se percibe en cualquier región de la lengua. Es decir, la imagen B donde los sabores se representan por colores es incorrecta.
Receptores gustativos
Mecanorreceptores: captan estímulos mecánicos. Como el tacto, presión, estiramientos, vibaraciones.
Receptores táctiles: distribuidos por toda la superficie de la piel en vertebrados.Ejemplos: Paccini y Meissner
Propiorreceptores: informan sobre el grado de contracción de músculos, tendones y la posición de las articulaciones.Es decir, nos indica “dónde y cómo está nuestro cuerpo”.
Órganos del equilibrio: informan sobre el grado de contracción de músculos, tendones y la posición de las articulaciones.Es decir, nos indica “dónde y cómo está nuestro cuerpo”.
Humano
Línea lateral: sistema de para recibir vibraciones y cambios de presión.Se encuentra en los laterales de los peces y en la piel de los anfibios.En los peces está formada por un sistema de conductos interconectados, llenos de líquido, situado bajo las escamas. Estos conductos se pueden apreciar como una línea horizontal de perforaciones que recorre el cuerpo del pez; contienen células llamadas neuromastos, que detectan el movimiento del líquido en el interior de los conductos, provocado por las vibraciones.
Tomado de profesor Uberto Fazzini
Termorreceptores: neuronas especializadas en la detección del calor.En las serpientes está el órgano de Jacobson para localizar las presas
Fotorreceptores: sensibles a la luz
Mancha ocular o estigma: en la Euglena sólo capta la presencia o ausencia de luz.Esto le permite elegir su tipo de nutrición (autótrofa o heterótrofa).
El sistema nervioso
Sistema nervioso: conjunto de órganos encargados de recibir, transmitir y procesar las informaciones del interior y del exterior de un animal, coordinarlas y responder a las misma.La regulación y coordinación de los órganos se realiza mediante el impulso nervioso.
Células
Gliares Neuronas
Neurona
La neurona es la unidad estructural y funcional del sistema nervioso.
Cuerpo neuronal: donde se encuentran los orgánulos celulares.
Dendritas: prolongaciones que parten del cuerpo celular, son numerosas y reciben el impulso nervioso.
Axón: prolongación que parte del cuerpo celular, suele haber sólo una y envía el impulso nervioso.
Forma de las neuronas
Monopolares o unipolares: 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.
Clasificación de las neuronas según su función
Sensitivas o aferentes:reciben información que trasladan al sistema nervioso central.
De asociación o interneuronas:unen unas neuronas con otras.
Motoras o eferentes:conectan con un órgano efector.
Mixtas:realizan funciones sensitivas y motoras.
Motoras somáticas:Control reflejo y voluntario de los músculos esqueléticos.
Motoras autónomas:Control involuntario de los músculos: musculatura lisa, músculo cardiaco, gándulas.
La información se transmite mediante cambios de polaridad en las membranas de las células
El impulso nervioso Tomado del proyecto biosfera
Debido a la presencia de neurotransmisores que alteran la concentración iónica del interior celular. En animales poco evolucionados, la transmisión del impulso nervioso se genera sin presencia de neurotransmisores.
1. Existe deferencia de carga entre el interior y el exterior de la neurona:2. En el interior hay proteínas con cargas negativas.3. En el exterior abundan las cargas positivas.4. Las diferentes cargas marcan una diferencia de potencial entre el interior
y el exterior celular. Aproximadamente -70 milivoltios.5. La variación de cargas se mantiene por el funcionamiento de la la bomba
de sodio/potasio (Na+/K+) que consume energía (ATP)
Funcionamiento de la bomba de sodio/potasio en las neuronas
1. Saca 3 iones de sodio al exterior2. Introduce 2 iones potasio
Los iones sodio no pueden volver a entrar en la neurona, debido a que la membrana es impermeable al sodio
Aumentan las cargas positivas en el exterior
Este es el llamado potencial de reposo. Momento en el que las diferentes cargas marcan una diferencia de potencial entre el interior y el exterior celular. Aproximadamente -70 milivoltios En esta situación la neurona está dispuesta a recibir un impulso nervioso.
Cuando el impulso nervioso llega a una neurona en estado de reposo la membrana se despolariza, abriéndose los canales para el sodio. Como la concentración de sodio es muy elevada en el exterior, cuando los canales para el sodio se abren se invierte la polaridad, con lo que el interior de la neurona alcanza un valor electropositivo, respecto del exterior.Si la despolarización provoca un cambio de potencial de 120 milivoltios más de los que tenía el interior se dice que se ha alcanzado el potencial de acción, que supone la transmisión del impulso nervioso a la siguiente neurona, ya que se crean las condiciones necesarias en el interior celular como para poder secretar neurotransmisor a la zona de contacto entre neuronas.
La transmisión del impulso nervioso sigue la Ley del todo o nada. Esto quiere decir que si la despolarización de la membrana no alcanza un potencial mínimo, denominado potencial umbral, no se transmite el impulso nervioso, pero, aunque este potencial sea rebasado en mucho, sólo se envía un impulso nervioso, siempre de la misma intensidad.
Sinapsis
Elementos de la sinapsis:1. Neurona presináptica la que transmite el impulso nervioso a través
de su axón.2. Neurona postsináptica: la que recibe el impulso nervioso a través de
sus dendritas.3. Hendidura sináptica: espacio que queda entre las los neuronas.4. Membrana sináptica: porción de membrana ,de cada neurona, que
interviene en el impulso nervioso.
Es la transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra.
Las neuronas no se encuentran físicamente unidas.
Funcionamiento:La neurona presináptica vierte neurotrasmisores (moléculas que despolarizan la membrana neuronal) a la hendidura o espacio sináptico.Los neurotrasmisores son recibidos por la neurona postsináptica.
LA NEURONA
Las neuronas poseen una capacidad única: generar y transmitir corrientes nerviosas. Cuando una neurona es estimulada, se originan unos cambios eléctricos en su membrana que la recorren en su totalidad y se transmiten desde las dendritas hacia el axón.
músculo efector
sentido de la corriente nerviosa
dendritas
cuerpo neuronal
axón
sentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosa
• La velocidad de transmisión de la corriente nerviosa es de unos 100 m/s (unos 360 km/h)
• El tiempo total que se tarda en producir un impulso nervioso es de 6 milésimas de segundo
• En el sistema nervioso humano hay del orden de 1011 (cien mil millones de neuronas)
LA NEURONA
La mielina aumenta la velocidad de propagación, pero entonces debe haber repetidores (nódulos de Ranvier) cada cierto espacio, que regeneren los pulsos.
músculo efector
sentido de la corriente nerviosa
dendritas
cuerpo neuronal
axón
sentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosasentido de la corriente nerviosa
Botón sináptico
Nódulo de Ranvier
Célula de Schwan
Vaina de mielina
LA REGULACIÓN Y LA COORDINACIÓN NERVIOSAImpulso nervioso
La transmisión de las señales que llegan a las neuronas recibe el nombre de impulso nervioso. Este se debe a cambios eléctricos y químicos en la membrana plasmática que separa a la célula nerviosa de su medio extracelular.
axón axón axón
Na+
Na+Na+
Na+
potencial de acción
estado de reposoK+
zona de próxima despolarización
zona de repolarización zona de despolarizaciónzona activa
K+
pote
ncia
l de
mem
bran
a
pote
ncia
l de
mem
bran
a
0 0
Los nervios
La formación del sistema nervioso Gestación
2 semanas: las neuronas cerebrales aparecen 4 semanas: empiezan a dividirse 4 meses: desarrollo a ritmo de 250.000/minuto 4º-5º mes: las regiones cerebrales se intercomunican. Se forman los circuitos que rigen el movimiento hasta los 2 años.
Nacimiento y progresión 2-4 meses: desarrollo del sentido de la vista. Cada neurona se
conecta con otras 15.000 2 años: adquisición de nociones abstractas y desarrollo léxico (1
palabra/2 horas hasta 8 años.) Hasta 6 años: generación de conexiones por estimulación; se aprende
todo. 7 años: capacidad de ejecutar operaciones concretas. Hasta 23 años: desarrollo del cerebro.
Declive 40 años: inicio de perdidas neuronales (10.000-20.000/día) 80 años: se compensa la perdida de neuronas por la conexión entre las
que QUEDAN
Alzheimer
SINAPSIS NEURONAL
Las neuronas no están aisladas; entre ellas se establecen conexiones funcionales, denominadas sinapsis, que permiten que los impulsos nerviosos pasen de unas a otras a través de ciertas zonas, localizadas generalmente entre el extremo final del axón de una neurona y una dendrita de la neurona contigua.
En las sinapsis no se produce contacto físico entre las neuronas, ya que, a pesar de encontrarse muy próximas, existe un estrecho espacio entre ellas conocido como brecha o hendidura sináptica.
SINAPSIS NEURONAL Cada neurona tiene
conexión sináptica con unas 1000 neuronas.
En el cerebro humano existen del orden de 1014 sinapsis
Además de sinapsis entre neuronas, también existen sinapsis entre neuronas y células motoras (las que forman los músculos).
1. Monoaminas o aminas biógenas: Catecolaminas: • Dopamina, • noradrenalina• adrenalina.
2. Indolaminas: • Serotonina. • Acetilcolina.
3. Aminoácidos neurotransmisores: • Ácido gamma-aminobutírico
(GABA). • Glicina. • Taurina. • Ácido glutámico. • Ácido aspártico. • Histamina.
4. Neuropéptidos: • Colecistoquinina (CCK). • Péptido intestinal vasoactiv
o (VIP).
• Neurotensina. • Sustancia P. • Somatostatina. • Encefalina. • Bombesina.
Se han descubierto numerosos neurotransmisores de naturaleza química muy distinta
NEUROTRANSMISORES
LOS SISTEMAS NERVIOSOS DE INVERTEBRADOS I
Lombriz de tierra (anélido)
Hidra (celentereo) Planaria (platelminto)
plexo nervioso
ganglio
faringe
cordón nervioso collar periesofágico
ganglios cerebroideos
boca
Hormiga (artrópodo) Calamar (molusco cefalópodo)
Estrella de mar (equinodermo)
cerebro
ganglios torácicos
nervios
ganglios abdominales
nervio tentacular
ganglio cerebral
nervio radial
anillo nervioso
periesofágico
LOS SISTEMAS NERVIOSOS DE INVERTEBRADOS II
ESTRUCTURA DELSISTEMA NERVIOSO
SISTEMA
NERVIOSO
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
SISTEMA NERVIOSOPERIFÉRICO
MÉDULA ESPINAL
S. SOMÁTICO(VOLUNTARIO)
S. AUTÓNOMO(INVOLUNTARIO)
CEREBRO CEREBELO
RAMA SIMPÁTICA
RAMA PARASIMPÁTICA
ENCÉFALO
BULBO RAQUÍDEO
NERVIOS CRANEALES
NERVIOSRAQUÍDEOS
perro
tiburón rana
caimán
ave
EL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOSSistema nervioso central: el encéfalo
Encéfalo de varios vertebrados Hemisferio cerebral izquierdo del encéfalo humano
cerebelo cerebelo
cerebelo
cerebelo
cerebelo
cerebrocerebro
cerebro
cerebrocerebro
lóbulo óptico lóbulo
óptico
lóbulo óptico
lóbulo óptico bulbo
raquídeo
cuerpo calloso ventrículo
cerebelo
protuberancia
bulbo raquídeo
médula espinal
hipófisis
lóbulo olfatorio
lóbulos olfatorios
lóbulo olfatorio
El encéfalo es la parte del sistema nervioso central alojada dentro del cráneo, que alberga los centros nervioso superiores de coordinación y procesamiento de la información.
La médula es una vía de conexión con el cerebro y un centro que produce respuestas reflejas
El encéfalo y la médula se encuentran protegidos por tres membranas, con líquido cefalorraquídeo entre ellas: las meninges:
Duramadre – aracnoides - piamadre
sistema nerviosocentral sistema nervioso
periférico
cráneo
cerebro
hipotálamo
cerebelo
hemisferio cerebral izquierdo
medula espinal bulbo raquídeo
hipófisis
encéfalo
médulaespinal
nervios craneales
nervios raquídeos
Los nervios craneales proceden del encéfalo. Son 12 pares, sensitivos y motores.
Los nervios raquídeos parte de la médula. Son 31 pares de nervios mixtos
ESTRUCTURA DELSISTEMA NERVIOSO
Funciones del encéfalo Cerebro
Interpreta la información enviada por los sentidos
Elabora respuestas complejas Coordina el funcionamiento del
sistema nervioso Funciones superiores:
inteligencia, memoria, voluntad, raciocinio,…
cerebro
cerebelo
bulbo raquídeo
El cerebro consume el 20% deloxígeno del organismo y el 18% de la glucosa.
La corteza cerebral
Funciones del encéfalo Cerebelo
Interpreta la información sobre el equilibrio enviada por el oído
Mantenimiento del equilibrio
Precisión y coordinación muscular
cerebro
cerebelo
bulbo raquídeo
Funciones del encéfalo Bulbo raquídeo
Cruce de vías nerviosas entre lados del cuerpo.
Controla el sistema autónomo: latido, presión sanguínea, ventilación pulmonar,…
cerebro
cerebelo
bulbo raquídeo
Funciones del encéfaloEntre el cerebro y el bulbo se
encuentran diversas estructuras de gran importancia:
Hipotálamo Es una glándula que dirige el
funcionamiento autónomo, controlando la actividad de la hipófisis mediante hormonas
Regula las sensaciones de hambre, sed, sueño,…
Controla la temperatura corporal Controla la hipófisis
Hipófisis Controla numerosos procesos vitales
a través de la producción de hormonas
cerebro
hipotálamo
cerebelo
bulbo raquídeo
hipófisis
raíz posterior
raíz anterior
Ganglio nervioso
nervio raquídeo
Desde la nariz
Desde el ojo
Situación de los nervios raquídeos en el ser humano
8 pares de nervios cervicales
12 pares de nervios dorsales
5 pares de nervios lumbares
6 pares de nervios sacros
EL SISTEMA NERVIOSO DE LOS VERTEBRADOSSistema nervioso periférico: el sistema somático
Hasta los músculos de globo ocular
Hasta los músculos de globo ocular
Desde y hasta la cara, dientes
Hasta los músculos de globo ocular
Desde las papilas gustativas y hasta las glándulas salivales y los musculos faciales
Desde el oído
Desde las papilas gustativas y hasta las glándulas salivales y los musculos faciales
Desde y hasta el pecho y el abdomen
Hasta los músculos de la espalda
Hasta la lengua
Desde la piel y hasta los músculos de los brazos, las piernas y el tronco
nervios raquídeos
raíz posterior
médula espinal
ganglio nervioso
raíz anteriorganglio nervioso
neurona sensitiva
nervio raquídeo
raíz anterior
raíz posterior raíz posterior
raíz anterior
nervio raquídeo
ganglio nervioso
La médula espinal es un cordón nervioso que recorre el interior del canal formado por la columna vertebral. De ella parten nervios hacia todos los lugares del organismo, excepto hacia la cabeza.
neurona motora
MÉDULA ESPINAL
interneurona
En el sistema nervioso central, la distribución de los componentes del tejido nervioso permite diferenciarlo en dos grandes divisiones:
La sustancia gris: formada principalmente por cuerpos neuronales, dendritas,
axones no mielinizados y la glía. La sustancia gris se distribuye en la corteza de cerebro y
cerebelo, en núcleos internos de esos órganos y en la región interna (en forma de H) de la médula espinal.
En la médula espinal, la sustancia gris de las astas posteriores o cuernos dorsales reciben a las raíces dorsales a través de las cuales penetran los nervios sensitivos.
La sustancia blanca: formada básicamente por glía y axones mielinizados La sustancia blanca se encuentra en la región interna del
cerebro y cerebelo, así como en el exterior de la médula espinal.
El acto voluntario
S.N. AUTÓNOMO
S.N. AUTÓNOMO • La porción eferente de los nervios somáticos están formados por una neurona y carecen de ganglios.
• La porción eferente de los nervios simpáticos y parasimpáticos están formados por dos neuronas:• pre-ganglionar
(mielinizada con velocidad de conducción rápida, 3-15 m/s)
• postganglionar (no mielinizada de conducción lenta, <2 m/s).
S.N. AUTÓNOMO • En el SN Simpático:• la fibra preganglionar es
corta, y los ganglios autonómicos se encuentran junto a las vértebras
• la fibra posganglionar es larga y acaba en el órgano efector distal.
• En el SN Parasimpático, la fibra preganglionar es larga y la sinapsis ocurre en un ganglio autonómico localizado a nivel distal, o bien en la misma pared del órgano efector, siendo la fibra postganglionar corta.
S.N. AUTÓNOMO Los nervios simpáticos tienen origen en la médula espinal entre los segmentos T-1 y L-2 y desde aquí se dirigen a la cadena simpática paravertebral y finalmente a los tejidos y órganos periféricos.
Las fibras nerviosas parasimpáticas tienen origen en el tronco encefálico, en los núcleos de los pares craneales III (oculomotor), VII (facial), IX (glosofaríngeo) y X (vago) y en la médula sacra: segundo y tercero nervios sacros, y a veces también del primero y cuarto.
S.N. AUTÓNOMO • Los neurotransmisores del sistema nervioso simpático y parasimpático son fundamentalmente la noradrenalina (NA) y la acetilcolina (AC).
• Son colinérgicas:• Todas las neuronas
preganglionares, tanto las del SNS y del SNP
• Las neuronas postganglionares del SNP.
• Son adrenérgicas, la mayoría de las neuronas postganglionares simpáticas
Neuroglia Son células que acompañan a las neuronas. Son muy numerosas: una estimación sitúa la cifra en
unos novecientos billones, ¡ nueve veces él numera estimado de astros en nuestra galaxia!
A diferencia de las neuronas, las células neurogliales conservan su capacidad de división celular durante toda la madurez. Aunque esta característica las capacita para reemplazarse así mismas, también las hace susceptibles a anomalías en la división celular, por ejemplo, el cáncer. Casi todos los tumores benignos y malignos localizados en el sistema nervioso se originan en células neurogliales.
Neuroglia Funciones: NO TRANSMITEN IMPULSOS NERVIOSOS
Astrocitos que constituyen el tipo de neuroglia mayor y mas numeroso: nutrición y mantenimiento de las neuronas. Forman vainas en torno a los capilares sanguíneos del encéfalo (barrera hematoencefálica).
Microglia: fagocitan y destruyen microbios y restos celulares Células ependimarias: forman capas finas que revisten
cavidades llenas de liquido encéfalo y medula espinal. Los oligodentrocitos: son menores que los astrocitos y tienen
prolongaciones mantienen unidas las fibras nerviosas y producen la banda de mielina.
Células de Shwann: solo se encuentran en el sistema nervioso periférico en el que constituyen el equivalente funcional de los oligodentrocitos soportando las fibras nerviosas y formando la banda de mielina a su alrededor.
EJE HIPOTÁLAMO-HIPÓFISIS
EL SISTEMA ENDOCRINOLos tipos de hormonas
Hormonas proteicas Hormonas esteroides
hormona proteica
AMPc
activación enzimática
hormona esteroide
receptor
adenilato ciclasa
receptor proteína
ribosoma
ARNm
núcleo
ADN
membrana celularmembrana celular