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1. La coordinación y el sistema nervioso - Coordinación nerviosa Se lleva a cabo mediante impulsos nerviosos que transportan la información a un punto del cuerpo determinado. Su acción es rápida y precisa pero el efecto va siendo más débil con el tiempo. De ella se encargan las neuronas. - Coordinación hormonal Se efectúa mediante unas sustancias químicas llamadas hormonas producidas en las glándulas endocrinas que llevan la información a órganos denominados diana. Su acción es lenta y duradera. SISTEMA NERVIOSO Esta formado por el tejido nervioso, especializado en la conducción de impulsos nerviosos. Se encarga de codificar la información recibida de los receptores, transmitirla y procesarla para elaborar la respuesta adecuada. Las estructuras más importantes son: - Neuronas: es la unidad funcional y estructural del sistema nervioso. Produce y transmite impulsos nerviosos. Tiene tres partes: 1. El axón que es la prolongación larga y ramificada en el extremo y que conecta los cuerpos de las neuronas. 2. El cuerpo celular o soma donde se encuentra el núcleo y los orgánulos. 3. Las dendritas que son prolongaciones cortas y muy ramificadas que conducen el impulso nervioso hacia el cuerpo celular. Dependiendo de su forma son monopolares (un axón), bipolares (dos prolongaciones de las cuales una es el axón) o multipolares (un axón y muchas dendritas). - Células de glía: se encargan de nutrir, rellenar, aislar y sostener las neuronas. Existen cuatro tipos: 1. 2. 3. 4. Astrocitos: de aspecto estrellado y varias ramificaciones. Oligodendrocitos: núcleo ovalado y pocas ramificaciones. Microglía: cuerpo alargado y muchas ramificaciones. Células de Schwann: sostienen y envuelven el axón de las neuronas. Forman la mielina. - Fibras: estructuras formadas por los axones y las celulas de Schwann. Hay dos tipos; mielínicas, con un solo axón y varias células de Schwann rodeándolo formando la vaina de mielina; y amielínicas con varios axones que quedan recubiertos sin formar capas concéntricas. - Nervios: estructuras formadas por la agrupación de fibras rodeadas y protegidas por un tejido conjuntivo (perineuro y epineuro) - Ganglios: agrupaciones de neuronas que junto a los nervios forman el sistema nervioso periférico. EL IMPULSO NERVIOSO Y LA SINAPSIS El impulso nervioso es un mensaje electroquímico que se transmite a través de las neuronas. Se propaga de la siguiente manera: - En condiciones normales, la membrana nerviosa tiene en el exterior cationes (+) y en el interior aniones (-) por tanto se dice que está polarizada. Esta diferencia de carga produce un potencial de reposo. - Al entrar en el axón cationes de sodio los aniones salen al exterior y entran los cationes al interior de la membrana y la polaridad se invierte. Esta inversión crea un potencial de acción. - Las corrientes producidas por la despolarización forman unas ondas que viajan a lo largo de la neurona constituyendo el impulso nervioso. - A continuación atraviesan el axón cationes de potasio que vuelven a polarizar la membrana. Está caracterizado por seguir la ley del ‘todo o nada’, es decir, no varía su intensidad, o se propaga o no; los impulsos son semejantes; se propagan en una única dirección (siempre hacia el axón); y acelera su propagación gracias al mecanismo saltatorio. La sinapsis consiste en una superficie de contacto entre dos terminaciones nerviosas. En la superficie presináptica se libera el neurotrasmisor (noradrenalina, serotonina, acetilcolina, etc.), y en la postsináptica existen receptores que captan el neurotrasmisor, produciendo cambios iónicos, responsables del paso del impulso nervioso de una fibra a la otra. En las sinapsis el impulso nervioso siempre pasa en el mismo sentido (polarización sináptica). Sinapsis axoaxónica: Sinapsis que tiene lugar entre los axones de dos neuronas; son poco frecuentes. Sinapsis axodendrítica: La que se produce entre el axón de una neurona y una dendrita de otra neurona; son las más numerosas. Sinapsis axosomática: La que se efectúa entre un axón y el soma de otra neurona; son bastante frecuentes. EL SISTEMA NERVIOSO EN VERTEBRADOS Se divide en el sistema nervioso central (SNC) y sistema nervioso periférico (SNP) -SNC: está formado por encéfalo y médula espinal, se encuentran protegidos por el cráneo y las vértebras. Además hay tres membranas (meninges) que sirven de protección. En el SNC se pueden distinguir: -La sustancia gris (agrupación de cuerpos celulares) -La sustancia blanca (agrupación de axones mielinizados) - 1. Encéfalo: está situado en el interior del cráneo, sus partes: Diencéfalo (tálamo, hipotálamo) Telencéfalo Metencéfalo Mesencéfalo Bulbo raquídeo 2. Médula Espinal: es cilíndrica, con paredes gruesas y una luz central (epéndimo), está en el canal vertebral, protegida por las meninges. La médula está dividida en dos partes iguales (derecha e izquierda) la sustancia gris se encuentra en el interior y tiene forma de H, la sustancia blanca está en el exterior. De cada lado de la médula salen 31 pares de nervios espinales, cada uno tiene una raíz dorsal y una ventral. La médula espinal transmite información de los nervios periféricos al encéfalo, impulsos a los músculos y glándulas a través de los nervios eferentes. -SNP: Es la parte que une los efectores y receptores con los centros del SNC. Formado por: - Nervios craneales: en peces y anfibios (10 pares), en reptiles, aves y mamíferos (12 pares). - Nervios espinales: En los humanos hay 31 pares, están formados por neuronas sensitivas y motoras. - Ganglios raquídeos: es un ganglio formado por las neuronas sensitivas de las vias aferentes antes de entrar a la médula. EL SISTEMA NERVIOSO EN INVERTEBRADOS Hay cuatro tipos: - Red difusa: propia de cnidarios. Es muy sencillo, las células forman una malla por todo el cuerpo sin que existan órganos nerviosos de control. - Sistema nervioso cordal: platelmintos y nematodos. Tienen ganglios en la cabeza (ganglios cerebroides) dos cordones nerviosos se distribuyen por todo el cuerpo. - Sistema nervioso ganglionar: en anélidos, artrópodos y moluscos. En anélidos los ganglios forman dos filas en posición ventral. En artrópodos los ganglios son más grandes e inervan ojos, antenas y piezas de la boca. En moluscos los ganglios se encuentran en la cabeza, el pie y la masa visceral. En los moluscos cefalópodos el sentido de la vista está muy desarrollado. - Sistema nervioso anular: en equinodermos. Hay un cordón alrededor del esófago (collar periesofágico) y parten del cinco nervios radiales a otra partes del cuerpo. EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA NERVIOSO Se reciben estímulos y los centros nerviosos elaboran respuestas. Según la respuesta y el órgano efector se distingue: sistema nervioso periférico somático y autónomo. - - Sistema nervioso somático: interviene en respuestas voluntarias, inervan músculos que se mueven conscientemente. Posee nervios encargados de la relación con el medio externo y pude responder a los cambios que se producen en el. Sistema nervioso autónomo: interviene en respuestas involuntarias y automáticas, posee nervios encargados del funcionamiento de los órganos, como el corazón. Los centros de control se localizan en el hipotálamo, bulbo raquídeo y médula. En los nervios motores (como los que hacen que el corazón funcione) existen dos neuronas: preganglionar, en el SNC, y postganglionar, en los ganglios periféricos fuera del SNC. Desde el punto de vista funcional el autónomo está dividido en dos: simpático y parasimpático. -Simpático: actúa en situaciones de alerta, aumenta el gasto energético. -Parasimpático: actua relajando y recuperando las condiciones normales para el organismo. LA ELABORACION DE LA RESPUESTA DEL SISTEMA NERVIOSO La respuesta motora depende del circuito de neuronas entre órganos efectores y receptores. Cuando la respuesta es rápida e inconsciente es un acto reflejo. Cuando se requiere los centros nerviosos para la respuesta es un acto voluntario. 1. Actos reflejos: son los que se realizan de forma inconsciente, solo actua la médula espinal, el conjunto de neuronas que participan en el se llaman arco reflejo. - Órgano receptor: recibe el estímulo - Neurona sensitiva: recibe la información y a través de los nervios espinales la lleva a la sustancia gris. - Neurona de asociación: Situada en la sustancia gris, transforma la sensación recibida en una respuesta motora. - Órgano efector: ejecuta la respuesta. 2. Actos voluntarios: son los que se realizan conscientemente: - El órgano receptor capta el estímulo y se transmite por los nervios a la médula espinal. - Los cuerpos neuronales de la sustancia gris reciben el impulso y lo mandan al bulbo raquídeo. - Al llegar a la corteza cerebral se elabora la respuesta. - A través de neuronas motoras, la respuesta sale del encéfalo hasta la sustancia blanca. - Allí hace sinapsis con una neurona motora y se envía la respuesta al efector. SISTEMA ENDOCRINO En las glándulas endocrinas se producen y segregan las hormonas y las liberan a la sangre donde son transportadas por todo el cuerpo y producen respuestas en células u órganos. Las hormonas regulan el medio interno inhibiendo o activando las actividades celulares. No todas las células responden ante todas las hormonas. En las células hay moléculas receptoras que determinan la reacción o no de la célula ante una hormona. El Sistema Nervioso Central es el que regula la secreción de hormonas. Glándulas endocrinas y hormonas Vertebrados - Hipotálamo: es una pequeña parte del encéfalo que se conecta a la hipófisis. En él se segregan unos neurotransmisores llamados factores hipotalámicos de liberación o inhibición. Destacan: TRH: hormona liberadora de tirotropina que la tiroides. Un exceso provoca hipertiroidismo y una decadencia hipotiroidismo. GHRH: hormona liberadora del crecimiento GHIH: hormona inhibidora del crecimiento PIH: hormona inhibidora de la prolactina que estimula la producción de leche en las glándulas mamarias tras el parto. Oxitocina: estimula las contracciones uterinas durante el parto Vasopresina (ADH): aumenta la absorción del agua en los túbulos renales así como la presión arterial - Hipófisis: pequeña glándula unida a la parte inferior del hipotálamo, que la controla. Las hormonas que segrega regulan la secreción de otras glándulas. Se distinguen tres partes: Adenohipófisis o lóbulo anterior: produce hormonas que estimulan la producción de otras como la hormona del crecimiento, la prolactina, FSH (maduración de folículos ováricos y estimula la formación de estrógenos y espermatozoides), LH (ovulación, formación de progesterona y testosterona), TSH (estimula la glándula tiroides)… Neurohipófisis o lóbulo posterior: acumula oxitocina y vasopresina Región intermedia: produce la hormona malanocito estimulante o MSH que estimula la síntesis de mielina en la dermis (mamíferos) y la coloración de la piel (en reptiles y anfibios) - Tiroides: situada en el cuello, bajo la laringe. Produce tiroxina y triiodotironina cuyo efecto es la aceleración de los procesos metabólicos y calcitonina que actúa disminuyendo la concentración de calcio en la sangre y estimula la fijación de los huesos. - Paratiroides: cuatro pequeñas glándulas situadas a ambos lados de la tiroides. Producen parathormona que participa en el metabolismo del fosfato y del calcio que libera a los huesos. - Páncreas: se encuentra bajo el estómago. Segrega insulina que reduce el azúcar en sangre y glucagón que aumenta la glucemia (transforma el glucógeno en glucosa y la pasa a la sangre) - Glándulas suprarrenales: dos pequeños órganos situados sobre los riñones. Se diferencian dos zonas: Corteza suprarrenal: es la parte externa y produce casi treinta hormonas que se agrupan en tres tipos; mineralticoides que regulan el metabolismo iónico, glucorticoides que intervienen en el metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas y los andrógenos suprarrenales que en los testículos se convierten en testosterona. Médula suprarrenal: la parte interior y que produce la adrenalina y la noradrenalina que actúan creando situaciones de estrés o alerta aumentando el ritmo cardíaco, el nivel de glucosa en sangre, la respiración… - Testículos: se sitúan en el escroto y producen hormonas androgénicas o masculinas. Éstas son las responsables del funcionamiento de los órganos sexuales en el hombre y la aparición de los caracteres sexuales secundarios y su mantenimiento. La testosterona es la principal hormona androgénica. - Ovarios: situados en la parte baja de la cavidad abdominal. Producen estrógenos que mantienen los caracteres sexuales secundarios y son responsables del ciclo menstrual y la progesterona que se segrega para facilitar la fecundación. Invertebrados - Anélidos: las hormonas son producidas en los ganglios cerebroides. Insectos: en ellos existen dos órganos; los cuerpos alares que segregan la hormona juvenil (retrasa el crecimiento) y los cardíacos que controlan la - actividad de la glándula protorácica productora de la hormona ecdisona que provoca la muda y la metamorfosis. Crustáceos: presentan una glándula de seno que produce hormonas que controlan la pigmentación del cuerpo y la muda. Moluscos cefalópodos: presentan glándulas ópticas que producen hormonas que controlan el crecimiento del animal y el desarrollo de las gónadas.