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ZOOLOGIA 04
TEMA 9: COORDINACIÓN NERVIOSA. El
Órganos de los sentidos. Tipos. El sistema endocrino.
BIBLIOGRAFÍA:
TEMA 9: COORDINACIÓN NERVIOSA.
Sistema
Nervioso
Central.
- Eckert. R,D. Randall, G. Augustines, 1989: Fisiología animal. Mecanismos y Adaptaciones.
Interamericana, McGraw-Hill:.
- D'Ancona, H. 1972: Tratado de Zoología. T. 1. Zoología General. De. Labor.
- Fernández, V. 1981: Zoología E.P.U. Capítulo 12, 23 y 14.
- Gardiner, M. 1978: Bilogía de los Invertebrados. Omega:349-364/414-452..
- Hadorn y Wehner. 1977: Zoología General. 244/307.
-Hickman, C. ,L. Roberts, A. Larson, 2002: Principios Integrales de Zoología. Interamericana/McGraw
Hill: 724-749.
- Storer, T. R. Usinger, R. Stebbins, J. Nybakken. 1982: Zoología General. Omega. 151-177.
- Villée, C. W. Walker, R. Barnes, 1987: Zoología. Interamericana: 242-331.
SISTEMAS DE TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN
Los animales detectan los cambios fisico-químicos que se producen en las
características del ambiente externo, donde viven. Estos cambios originan el
desencadenamiento de mecanismos de respuesta o adaptación a las nuevas
circunstancias. Esta capacidad propia de los animales se llama adaptabilidad y es
consecuencia de la irritabilidad poseen todas las células, que depende factores
heredables.
La irritabilidad consiste en l a percepción de un cambio externo (estímulo) y la
emisión de una respuesta, que permite una adaptación a dicho cambio.
Estas respuestas pueden ser muy simples, como el movimiento hacia el punto
donde se produce el estímulo o la huida del mismo. (Fototropismo positivo o
negativo), o muy complejas, como los rituales de cortejo de las aves.
Los estímulos pueden proceder tanto del medio externo, o del propio medio
interno del animal (variaciones producidas en las condiciones internas), de forma que
todas las células del animal se interrelacionan recíprocamente.
La captación de las condiciones ambientales (externas e internas), su análisis
(integración) para la emisión de una respuesta adecuada y la coordinación de la
actividad vital se hace mediante dos sistemas especializados e íntimamente
correlacionados: el sistema Nervioso (S.N.) y el Sistema Endocrino (S.E).
El S. N. es capaz de captar los estímulos mediante los receptores sensoriales
y transmitirla rápidamente a través de su red neuronal para producir una respuesta
muscular rápida (efectores).
El S. E. regula actividades metabólicas mediante sustancias químicas
(hormonas), que se transmiten por medio de la sangre, siendo sus respuestas lentas
y duraderas (actúan de catalizadores en las reacciones químicas).
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TEMA 9: COORDINACIÓN NERVIOSA.
EL SISTEMA NERVIOSO
Todas las células (incluso los gametos y las células vegetales) son irritables, es
decir, son capaces de responder a los estímulos del medio.
En los Metazoos existe un tipo celular especialmente irritable y especializado
en la transmisión rápida de la onda de excitación recibida, las neuronas. Son células
muy alargadas que se organizan y contactan unas con otras constituyendo una red de
comunicaciones. La unión entre las neuronas se realiza por medio de sinápsis. Su
conjunto forma el más complejo de los sistemas corporales: el Sistema Nervioso1.
El sistema nervioso permite la rápida integración de las funciones internas y la
respuesta del animal ante variaciones ocurridas en el medio.
Las funciones básicas de un sistema nervioso se pueden simplificar así:
CAPTAR
RANSMITIR
CODIFICAR
ANALIZAR
RESPONDER
El sistema nervioso transforma la energía de diversos tipos del estímulo en un
tipo de energía único: impulso nervioso2, que desencadenará la respuesta adecuada.
En la mayoría de los Invertebrados la velocidad de transmisión del
impulso a lo largo del axón, depende de:
El movimiento de los flujos iónicos en los líquidos del protoplasma
celular que ofrecen una resistencia al desplazamiento.
De la sección del axón: la velocidad del desplazamiento que será
tanto más rápida cuanto mayor sea el diámetro del mismo. (Como
sucede en los axones gigantes, como sucede con los Cefalópodos.) .
En los Vertebrados, generalmente de mayor tamaño, y por lo tanto
con distancias más largas que recorrer por los impulsos nerviosos, se ha
desarrollado un sistema que permite mayor velocidad, por a la aparición
de las vainas de mielina3, que rodean y aíslan los axones. Es una
transmisión saltatoria.
Ejemplo de la eficiencia de la vaina de mielina: El axón mielinizado de una rana tiene una sección
de 12µm 0, y consigue una velocidad semejante a la de un axon de Molusco sin mielina de 350 µm de 0.
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(Repasar Histología del sistema Nervioso y Fisiología de la transmisión nerviosa)
La Conducción del Impulso Nervioso. (HICKMAN,749).
El impulso nervioso que recorre las neuronas y pasa de unas a otras, es de naturaleza eléctrica
(electro-químico) y está basado en la despolarización y repolarización de la membrana plasmática
debido al desplazamiento de un potencial de acción.
La velocidad de desplazamiento del potencial de acción varía en los diferentes tipos de axones,
pudiendo diferenciarse una conducción lenta: 0.1 m/sg.(en anémonas), una conducción rápida: 120
m/sg.(en axones motores de algunos mamíferos).
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Las vainas de mielina son fabricadas por las células de Schwan, existiendo entre cada célula un espacio:
nódulos de Ranvier,3 donde se concentran las bombas y canales iónicos del Na y K.
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DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
Todos los metazoos presentan sistema nervioso, excepto los
Poríferos. En ellos la coordinación depende de sustancias mensajeras
que por difusión viajan a través del mesohilo, por células ameboides
migradoras y por células fijas que están en contacto entre sí.
 PLEXO NERVIOSO.
El más simple de los sistemas nerviosos lo presenta animales de simetría
radial como los Cnidarios (Medusas, corales,...)
En ellos las neuronas son bipolares y multipolares y se unen
mediante sinápsis no polarizadas
para formar mallas o plexos
nerviosos.
Un estímulo producido en cualquier parte del plexo, se transmite en
todas direcciones, lentamente, como una onda en un estanque, originando
respuestas generalizadas. No presentan componentes celulares
diferenciados, sensoriales, motores y conectivos.
Los Cnidarios tienen un PLEXO (malla) superficial epidérmico, y otro
más profundo, estando ambos conectados entre sí, enlazando receptores
superficiales con efectores ( células mioepiteliales.)
Este primitivo sistema nervioso, en ocasiones, es responsable de
conductas tremendamente complejas, y en los animales superiores
(mamíferos) se conserva el plexo nervioso relegado a las paredes del
intestino, y controla los movimientos peristálticos del mismo.
SISTEMA LINEAL.
En los metazoos superiores, el desarrollo del sistema nervioso está
muy relacionado con el movimiento, la bilateralidad y la cefalización.
Estos animales sólo presentan neuronas bipolares y explotaron la
aparición de las sinapsis polarizadas que dan mayor velocidad a la
transmisión del impulso en una sola dirección, lo que elimina la conducción
difusa.
Los núcleos celulares se concentran formando ganglios. Los axones
de las células nerviosas bipolares se agrupan para formar haces de
fibras longitudinales (nervios), y aparece diferenciación de nervios
sensoriales y nervios motores.
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La concentración neuronal permite la integración, diferenciándose
un SISTEMA CENTRAL y otro PERIFÉRICO, que permite respuestas
específicas.
El SISTEMA NERVIOSO CENTRAL, concentra las masas ganglionares
asumiendo las funciones de coordinación, integración y elaboración de
respuestas. Mientras que el SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO, conecta al
sistema central y los receptores y efectores por las vías aferentes y
eferentes, respectivamente.
En general podemos decir que los protóstomos son hiponeuros (los
cordones nerviosos longitudinales son macizos y discurren por la posición
ventral) y con cordones nerviosos macizos, mientras los deuteróstomos
son epineuros (cordón nervioso dorsal al cuerpo) y con tubos nerviosos
huecos.
El sistema nervioso lineal más sencillo lo presentan los Platelmintos.
Es el comienzo de la diferenciación del sistema central y el sistema
nervioso periférico. Tienen dos ganglios anteriores, que controlan
algo, las funciones del resto del sistema nervioso. De ellos salen
cuatro o cinco pares de troncos longitudinales que se dirigen hacia la
parte de atrás (que tienden a reducirse en número), unidos
transversalmente por comisuras, lo que le da un aspecto de escalera.
También salen ramas laterales que se extienden a las diversas partes
del cuerpo, y conectan con un plexo superficial, que todavía
conservan.
Un grado mayor en la complejización del sistema nervioso es el
desarrollo de los ganglios anteriores, donde aparece un anillo nervioso
que rodea al esófago y se une a un ganglio cerebroideo bilobulado,
formando un "cerebro". (Si se extirpa el cerebro, el animal no puede
adaptarse a los cambios del medio, lo que quiere decir que ejerce un
cierto control).
Hay diferenciación entre nervios sensoriales
(aferentes) y motores (eferentes).
El resto del sistema es ganglionar con dos cordones nerviosos
longitudinales fusionados el uno (medio ventral con respecto al tubo
digestivo = hiponeuro) ). Los Anélidos tienen este tipo de sistema.
Es un sistema nervioso metamerizado. En cada segmento del
cuerpo el cordón nervioso tiene un par de ganglios de los que salen
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sendos pares de nervios que también se ramifican en plexo por la
superficie del cuerpo.
Cuando los ganglios cerebroides se hacen mayores (por aumento del nº
de neuronas) son mayores, y los torácicos se fusionan con los
viscerales, la integración aumenta, como pasa en los Artrópodos.
Los órganos de los sentidos también están más desarrollados y algunos
Insectos (sociales) pueden desarrollar unas conductas muy sofisticadas,
pero debe de decirse que debido al tamaño de sus centros nerviosos
existe una incapacidad física de aprendizaje.
En los Moluscos sólo existen tres pares de ganglios nerviosos unidos
por comisuras. En grupos como los Cefalópodos, el número de neuronas
puede ser extraordinariamente elevado (168 millones), y además los
ganglios suelen fusionarse formando centros de integración muy
complejos. Sus órganos receptores están también muy desarrollados.
Su comportamiento es el más complicado de todos los Invertebrados.
Los pulpos si pueden aprender.( Un pulpo tiene en su anillo
circuentérico 168 millones de neuronas),
Los Equinodermos, Son animales no cefalizados, sedentarios y poco
activos con simetría radial secundaria. Su sistema nervioso presenta
disposición radial, sin aparición de ganglios, existiendo terminaciones
nerviosas distribuidas por la epidermis y conexiones con un plexo
superficial.
El sistema nervioso de los Vertebrados presentan un tubo neural,
que se forma embrionariamente a partir del ectodermo, y en la parte
anterior se dilata formando un encéfalo. Este se hace más complejo
en los Mamíferos formando el cerebro, cerebelo y bulbo raquídeo
que se continúa con la médula espinal siendo esta última hueca y de
posición dorsal al tubo digestivo epineuros).
El proceso de encefalización, es el que ha llevado aumentar la
capacidad de almacenar información y elaborar conductas aprendidas y
otras capacidades tales como la rapidez de respuestas y la flexibilidad
de comportamiento.
En el embrión inicialmente, el tubo neural se dilata en tres
vesículas prosencéfalo, mesencéfalo, romboencéfalo y metencéfalo,
las cuales originarán las partes del adulto conocidas como : Cerebro,
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Tálamo e Hipotálamo, Lóbulos ópticos y núcleo del Mesencéfalo y
cerebelo y puente y bulbo raquídeo. A continuación va la médula
espinal.
ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS4.
Los órganos de los sentidos son los canales de entrada de
información al animal. Están compuestos por estructuras en las que
células nerviosas sensitivas, se asocian con otras de naturaleza
epitelial, que hacen de sostén.
Los estímulos percibidos por estos receptores5, son transformados
en impulsos nerviosos que llegan al sistema nervioso central que
coordina la información recibida (integra) y desencadena una respuesta
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¿CÓMO FUNCIONAN LOS ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS?: (Villée, 1.031)
Las células sensibles del receptor captan una pequeña cantidad de energía y se estimulan
(despolarizan), surgiendo un impulso. Al estar conectadas estas células con otras conductoras o
interneuronas, el impulso se propaga. Por existir un número de células sensitivas muy superior al de
interneuronas se provoca el efecto de convergencia y la amplificación de la energía captada.
Ejemplo: En la retina humana existen 130 millones de bastones sensitivos conectados a solo 1
millón de células conductoras en el nervio óptico. Esto permite la estimulación del nervio óptico, que sin los
receptores necesitaría más energía.
En los centros integradores los impulsos recibidos son interpretados como sensaciones. La
interpretación de las diferentes sensaciones depende del área de integración estimulada.
Existe un patrón de localización espacial, de forma que los nervios que llegan a una determinada
zona provocan una determinada sensación.
Ejemplo: el dolor del infarto de miocardio y el del brazo izquierdo, son semejantes pues tienen áreas
de integración en el cerebro muy próximas.
Pueden existir patrones de entrecruzamiento de fibras, cuya combinación da como resultado
matices diferentes.
Ejemplo: el sentido del olfato en el que los olores responde a combinaciones de fibras estimuladas.
También existen patrones temporales, en los que la frecuencia del impulso origina sensaciones
diferentes, como sucede en las moscas con el sabor dulce y salado, en el primer caso con una frecuencia
irregular y con frecuencia uniforme el salado
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ESTRUCTURA DE LOS ÓRGANOS RECEPTORES
Las células sensitivas presentan un segmento externo perceptor, modificado y adaptado al tipo de
estímulo que pueden percibir (especificidad), de forma que ante una energía inadecuada permanecen
insensibles, o bien responden de un modo inespecífico.
Ejemplo: Cuando se presiona un ojo, cuyas células sensitivas están adaptadas a percibir energía
luminosa, el ojo no responde. Si la presión aumenta como por ejemplo con un puñetazo, se logra estimular
los receptores pero la respuesta es la propia del receptor estimulado, no la correspondiente al estímulo, y el
resultado es que se ven las estrellas.
Así las células sensoriales de los quimiorreceptores tienen terminaciones libres que entran en
contacto con las moléculas olorosas, las de los fotorreceptores tienen en su segmento externo con
pigmentos fotosensibles, situados en membranas densamente dispuestas. Las células de los
mecanorreceptores presentan estructuras ciliares.
Las regiones conductora y transmisora de las células sensitivas, son semejantes en todas,
independientemente del receptor, y se caracterizan por presentar gran cantidad de mitocondrias.
Una vez despolarizada la membrana de la célula sensitiva, el potencial de acción se desplaza por la
región conductora en forma de impulso.
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que es enviada a los efectores, tales como los músculos, glándulas,
melanocitos, etc.( También pueden existir arcos reflejos)
“Todos los impulsos son cualitativamente iguales, independientemente
del tipo de receptor donde se haya originado. La interpretación de la
sensación percibida depende del área del cerebro a donde llegue el
impulso nervioso.
TIPOS DE ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS.
Atendiendo al tipo de energía que puedan captar:
E. liberada en las reacciones químicas................ quimiorreceptores
Energía mecánica......................................................... mecanorreceptores.
Energía de los fotones:...............................................fotorreceptores.
Energía calorífica : E. radiante............................ termorreceptores.
E. de los electrones de los campos magnéticos... magnetoreceptores.
Según la situación de los receptores y de la procedencia del
estímulo:
Exterorreceptores, en el exterior del animal y captan los cambios
ocurridos en el medio externo del animal.
Interorreceptores, que recogen los estímulos emitidos en los
órganos internos, músculos, tendones y articulaciones. Son
quimiorreceptores y mecanorreceptores que captan el pH sanguíneo,
glucemia, llenado de vejiga, hambre, etc.
Un determinado tipo de interorreceptores mecánicos, captan las
tensiones internas y las relaciones espaciales de unas partes del cuerpo
con respecto a otras, son los propiorreceptores.
ÓRGANOS
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QUIMIORRECEPTORES6:
estudio de la quimiorrecepción:
Los Protozoos, utilizan los receptores químicos de contacto para detectar el alimento. Se denomina
quimiotaxis.
La mayoría de los Invertebrados acuáticos presentan quimiorreceptores dispersos por la
superficie corporal, sin formaciones especiales.
En los Insectos, existen órganos llamados sensilios olfativos, fundamentalmente asociados a las
antenas y a las patas. Son conos de delgadas paredes que sobresalen de la cutícula, o están agrupados en
placas porosas, y en su interior existen células sensitivas, en cuya membrana interactúan las moléculas
químicas.
En los Vertebrados este sentido queda restringido a áreas húmedas, como la cavidad bucal, las
fosas nasales, o la córnea, ya que para que las moléculas químicas sean percibidas, las sustancias deben
de estar en disolución.
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El más primitivo y universal de los sentidos animales es la
quimiorrecepción. En él el estímulo útil es la energía liberada en las
reacciones químicas. Se supone que las moléculas químicas olorosas
interaccionan físicamente sobre una proteína existente en la
membrana celular del receptor, provocando la alteración de su
permeabilidad y la consiguiente despolarización de la misma,
originándose así un impulso nervioso.
La quimiorrecepción regula actividades:
Alimenticias.
Sexuales y reproductivas.
Sociales y de delimitación del territorio.
Reacciones de alarma, en muchos animales sociales.
La quimiorrecepción a distancia se denomina OLFATO. Mientas que
quimiorrecepción de contacto es el GUSTO. Los respectivos receptores,
en muchos animales, están claramente separados (fosas nasales y boca),
localizándose también las sensaciones en diferentes regiones en el
cerebro.
ÓRGANOS MECANORRECEPTORES: estudio de la Mecanorrecepción.
Los receptores táctiles son sensibles a fuerzas cuantitativas
como el roce, la presión, estiramiento, torsión, gravedad, vibraciones,
etc.
El estímulo útil adecuado es el doblamiento de una estructura
ciliar modificada.
Permiten :
 La apreciación de la textura del ambiente externo: tacto7.
El gusto se sitúa en la cavidad bucal, especialmente en la lengua, donde aparecen
quimiorreceptores de contacto agrupados en botones gustativos, formados por un grupo de células
receptoras rodeadas de un soporte que permite la comunicación con el exterior por un pequeño poro, a
través del cuál se proyectan microvellosidades de las células sensitivas.
Existen cuatro tipos de sabores básicos: dulce, salado, ácido y amargo.
El olfato, muestra un funcionamiento más complicado y menos conocido. Las terminaciones
olfativas de las neuronas primarias se localizan en un epitelio especial del fondo de la cavidad nasal,
cubiertas de una capa de moco.
El sentido del olfato se fatiga (embota) rápidamente para determinado olor, pero puede seguir
siendo activo frente a nuevas sustancias y responde a cantidades notablemente pequeñas de sustancias.
Ejemplo: Así la esencia de ionona (aroma sintético de violeta) puede ser detectado por la mayoría
de los humanos en una proporción de 1/30.000 millones.
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RECEPTORES TÁCTILES.
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 Percepción sonora: oído8.
 El mantenimiento de relaciones posturales: equilibrio9
Los más sencillos mecanorreceptores están formados por terminaciones libres de células
nerviosas no especializadas que llegan al exterior de la pared corporal, pudiendo captar presiones y otra
variedad de estímulos. En los Artrópodos, existen dos tipos de mecanorreceptores: los SENSILIOS
CUTICULARES y los ESCOLOPÓFOROS.
Los sensilios cuticulares7 están compuestos por una seda articulada y empotrada en la cutícula, que se
une en su base con las dendritas de una célula sensorial. Son receptores fásicos, que solo se activan
cuando se mueve la seda. Son los llamados sensilios tricoideos, de Insectos y los tricobotrios de
Arácnidos. Suelen agruparse en áreas de cerdas y actúan como porpioceptores. Los que son muy largos,
como los cercos de las cucarachas, son sensibles a las corrientes de aire u pueden percibir sonidos
midiendo la velocidad del aire.
Los escolopóforos, son formaciones hundidas bajo la cutícula, con 1 o 2 células sensoriales. Pueden
ocupar amplias extensiones formando órganos cordotonales, como los órganos subgenuales de las
patas de Insectos que captan vibraciones o los órganos de Johnston de las antenas, que miden la
velocidad del vuelo. A veces se asocian con los órganos auditivos, como en los Ortópteros.
En Vertebrados, los corpúsculos de Paccini, que perciben el roce y la presión profunda, están formados
por un axón desnudo rodeado de laminillas concéntricas de tejido conjuntivo entre las que se intercala
líquido. También los corpúsculos de Meissner y los discos de Merkel, son receptores del tacto.
Los Vertebrados acuáticos como Peces y Anfibios existen receptores táctiles a distancia que detectan
las vibraciones y las corrientes de agua. Son los neuromastos formados por un grupo células pilosas
con los esterocilios sensoriales incluidos en una masa gelatinosa en forma de capucha, conocida como
cúpula neuronal. Esta cúpula se curva fácilmente, constituyendo el punto de incidencia de los estímulos de
la corriente. En los peces primitivos los neuromastos, están dispersos por la superficie del cuerpo, pero en
los superiores están en el interior de canales subepidérmicos, que se abren a la superficie a intervalos
formando los órganos de la línea lateral.
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El oído: La mayoría de los Invertebrados viven en un mundo silencioso, sólo ciertos Artrópodos
(Crustáceos, Arácnidos e Insectos) son capaces de percibir sonidos.
Generalmente son animales que se comunican produciendo sonidos y percibiéndolos, como los grillos o los
saltamontes.
Los ÓRGANOS TIMPÁNICOS, son un par de cámaras de aire, cada una de ellas cerrada por una membrana
timpánica que transmite vibraciones a las células sensoriales, capaces de percibir las vibraciones y de
orientar e informar al animal de su procedencia. Son muy útiles para detectar sonidos de animales de su
misma especie (posible pareja o rival), o de un depredador.
Los Receptores Ultrasónicos, de determinadas polillas nocturnas, diseñados para detectar la
aproximación de sus depredadores (los murciélagos) Tienen dos receptores, uno de ellos para captar los
gritos ultrasónicos del murciélago, y actúa cuando se halla a distancia. El otro responde a sonidos de alta
intensidad, cuando el murciélago está cerca. En los Peces, es la VEJIGA NATATORIA, se comprime y dilata con
las ondas del agua que estimulan las células pilosas del sáculo y la lagena.
En los Vertebrados, el sentido del oído ha variado su localización a lo largo de las diferentes
clases. En los Reptiles, Aves y Mamíferos, la base del sáculo se ha extendido formando una delgada
lengüeta la lagena, que en el curso de la evolución se ha ido transformando en la COCLEA o caracol, que es
el órgano auditivo de todos los tetrápodos. Está formada por tres canales tubulares: vestibular, timpánico y
coclear, paralelos y arrollados helicoidalmente. En el canal coclear está el órgano de Corti, con filas de
células ciliadas cuyos cilios se proyectan hacia la endolinfa que llena el caracol y está en contacto con las
neuronas del nervio auditivo.
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ÓRGANOS DEL EQUILIBRIO. El sentido del equilibrio.
Los animales son capaces de detectar la fuerza de la gravedad y la posición corporal con
respecto a la misma.
Los Cnidarios, Ctenóforos, Platelmintos, Crustáceos, etc. presentan estatocistos.
Los estatocistos son básicamente invaginaciones de la epidermis revestidas de células sensitivas
que presentan en sus superficies distales: pelos rígidos o cilios inmóviles. Estas invaginaciones pueden
tener comunicación con el exterior y presentar una capucha protectora. En su interior existen una o más
piedrecitas o concreciones calcáreas llamadas estatolitos. El cambio postural y la gravedad hace que los
estatolitos se muevan y estimulen diferentes células sensitivas.
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 La información de órganos internos: porpioceptores.
EL
SENTIDO DE LA VISTA.
Órganos fotorreceptores.
Casi todos los animales presentan células sensibles a la luz, cuyos
extremos externos tienen pigmentos capaces de captar la energía
luminosa de los fotones, o "cuanto lumínico".
Algunos Protozoos Flagelados presentan estigmas o cromatóforos
con pigmento que les permite reacciones fototrópicas positivas o
negativas. Los Protozoos responden a los cambios de intensidad lumínica,
alejándose o acercándose a la fuente luminosa.
Existe un completo surtido de fotorreceptores en los diferentes
grupos.
Las células sensibles a la luz se llaman células ópticas, y presentan
pigmentos incluidos en sistemas de membranas, que suelen ser microvilli
modificados.
Los más sencillos son los distribuidos por la superficie del cuerpo
como CÉLULAS SIMPLES, sensibles a la luz, como sucede con la lombriz de
tierra, que presenta células aisladas fotosensibles, incluidas bajo la
epidermis transparente. Este fotorreceptor dérmico solo puede medir la
intensidad de luz, sirven para la orientación del movimiento, o el ajuste
del fotoperiodo, pero no permite la formación de imágenes.
Los fotorreceptores10 varían en complejidad, permitiendo detectar el
movimiento y formar imágenes.
En Insectos (Dípteros), existen unos órganos del equilibrio llamados halterios o balancines, de
aspecto mazudo y que derivan del segundo par de alas. Vibran en un plano vertical o casi, con la misma
frecuencia que las alas delanteras pero en antifase. Funcionan de forma semejante a los giroscopios de
aviones controlando el plano de ascenso y estabilizando los tres planos de rotación del vuelo, controlando el
balanceo, el cabeceo y la guiñada. En su base están relacionados con más de 450 mecanorreceptores.
En Vertebrados.
El equilibrio en los peces óseos lo controlan el utrículo y el sáculo, dos dilataciones tapizadas de células
pilosas y que contienen en su interior pequeños cristales de estructura de forma de piedrecitas llamadas
otolitos. Los movimientos y la gravedad, desplazan los otolitos que estimulan las terminaciones de las
células pilosas.
El resto de los Vertebrados tetrápodos presentan además de utrículo y sáculo, tres canales
semicirculares9 llenos de endolinfa y con una dilatación basal llamada ampolla con células pilosas
asociadas en promontorios sensoriales.
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Los OCELOS fotorreceptores un poco más complejos de Cnidarios y Ctenóforos. El epitelio que se hace
transparente se hunde, aumentando el número de células fotosensibles. Son los llamados OJOS EN FOSA.
Pueden captar el movimiento de los objetos, pero puede formar imágenes.
Un progresivo aumento de las células ópticas que hace que la estructura visual profundice más
en la epidermis formando CÁLICES O COPAS. (Platelmintos libres como son los Turbelarios.)
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Generalmente las células ópticas están acompañadas de otras pigmentarias que forman pantalla
e impiden que la luz llegue de todas las direcciones, permitiendo detectar la dirección de procedencia de
la luz.
Cuando la copa, se hace más amplia y estrecha su abertura, se pueden formar imágenes, pero
la cantidad de luz se reduce. Suelen aparecer medios dióptricos como el cristalino permite concentrar la luz
que penetra por la abertura y resolver el problema de cantidad de luz. (Poliquetos libres y nadadores).
El aumento de células sensibles, la presencia de células pigmentarias, los diferentes medios dióptricos
como el cristalino y la córnea, conducen a la formación del OJO VESICULAR O EN CÁMARA, que se hunde bajo
la epidermis. A esta estructura se llega por vías de desarrollo diferente, siendo una clara muestra de
convergencia evolutiva, como lo prueba la similitud existente entre el ojo en cámara de los pulpos y el de
los Vertebrados.
En los Vertebrados este cristalino se puede cambiar su curvatura gracias al músculo ciliar, cambiando el
plano de enfoque. En Artrópodos presentan grandes ojos hemisféricos especialmente adaptados a
percibir el movimiento.
El OJO COMPUESTO de los Artrópodos, es de estructura totalmente diferente a los estudiados hasta ahora.
Son grandes ojos hemisféricos formados de numerosos elementos ópticos: ommatidios, especialmente
adaptados a percibir el movimiento.Son ojos compuestos muy característicos Están formados por
multitud de unidades visuales independientes denominadas ommatidios que rodeados de células
pigmentarias quedan aislados unos de otros. Cada ommatidio se compone de varios elementos:La
cornea, que forma una de las facetas del ojo compuesto, y suele tener forma hexagonal. El sistema
cristalino: Instalado anteriormente y formado por varias células que forman un cono. Las celulas
sensitivas, que tienen en su lado interno longitudinal, un ribete axial de microvilli, donde se sitúan las
moléculas del pigmento visual. Cada porción del ribete axial, se llama rabdomero y a su conjunto
rabdoma.
La Visión en los Artrópodos.Los Artrópodos, dependiendo de sus hábitos tienen dos sistemas de visión,
en relación a la cantidad de luz disponible.
Visión por aposición o visión diurna. En los ojos de este tipo, cada ommatidio está aislado de los
adyacentes por las células pigmentarias, de forma que solo capta los rayos de luz que inciden
perpendicularmente a la faceta (Córnea) y paralelos al eje óptico del mismo. Cada ommatidio recibe
exclusivamente la luz de su aparato cristalino y origina un punto de la imagen diferente en la retina. La
imagen en conjunto se forma por la aposición de los puntos procedentes de cada ommatidio. Este tipo de
visión en mosaico se llama por aposición, y lo presentan animales de vida diurna, como los Himenópteros.
Visión por superposición o visión nocturna. Las células pigmentarias que envuelven cada ommatidio,
pueden retraerse, haciendo que los rabdomas reciban la luz procedente de los conos cristalinos de los
ommatidios vecinos. De esta manera se refuerza el estímulo que produce la imagen, y ésta se forma por
superposición. Estos tipos de ojos resultan ser una adaptación a la vida crepuscular o nocturna.
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SISTEMA ENDOCRINO: INTEGRACIÓN HORMONAL (Villée, 299; Hickman, 977)
Además del Sistema Nervioso, la integración y coordinación de los organismos
pluricelulares, se realiza a través de ciertas sustancias químicas que actúan de
mensajeros y se denominan hormonas. Este sistema endocrino actúa junto con el
sistema nervioso y en íntima interrelación con él, constituyendo otra de las vías del
control de las funciones del cuerpo del animal.
La diferencia principal entre el sistema nervioso y el endocrino estriba en la
velocidad de transmisión y duración de la respuesta. Mientras que en el primero la
velocidad de la transmisión nerviosa se mide en milisegundos, que permiten adaptarse
rápidamente a los cambios del medio externo, en el sistema endocrino las hormonas
se difunden o son transportadas por el sistema circulatorio, midiéndose la velocidad
en minutos, días o semanas, pero las respuestas son más duraderas que las
controladas por el sistema nervioso.
Las HORMONAS son sustancias químicas segregadas por las glándulas
endocrinas (glándulas de secreción interna, sin conductos, tales como el Tiroides,
Paratiroides, Cápsulas suprarrenales, Pituitaria, Páncreas...)
Las hormonas son vertidas al torrente circulatorio que las transporta allí
donde tienen efectividad11, que constituyen las células blanco.
En todo sistema endocrino se diferencian tres partes:
CELULA SECRETORA  SISTEMA DE TRANSPORTE  CELULA BLANCO
Cada una de ellas se caracteriza por un mayor o menor grado de especificidad.
En general cada hormona es secretada por un tipo celular específico, y solo se fijan
en receptores también específicos presentes en las células blanco, de forma que
otros tipos de células no responden a su acción.
Las hormonas segregadas por las células nerviosas, o derivadas de estas,
reciben el nombre de neurohormonas, son transmitidas por los axones y salen por el
extremo del mismo recibiendo la denominación de neurosecreción. (Para muchos
autores, los neurotransmisores (acetil-colina) son un tipo de neurosecreción.)
TÉRMINOS que conviene recordar:
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MECANISMOS DE FUNCIONAMIENTO DE LAS HORMONAS.
En la actualidad se sabe que la naturaleza química de las hormonas es proteica, lo que le confiere
una gran especificidad en su mecanismo de fijación.
El primer paso en la actuación de una hormona es la fijación de la hormona a la proteína
receptora específica. Los efectos de las hormonas es la facilitación de la entrada de determinadas
sustancias a la célula, por lo que se piensa que la unión de la hormona a la proteína origina un cambio de la
estructura molecular de la membrana, que altera su permeabilidad.
Ejemplo: La células musculares permiten absorber glucosa cuando la Insulina las estimula.
Las hormonas regulan procesos de regeneración en Hydra, Platelmintos, y Anélidos. En
invertebrados casi todas las hormonas son producidas por neuronas, por lo que se considera
neurosecreción. Excepto en las esponjas que no presentan células nerviosas.
El control de la muda se realiza en Artrópodos mediante la neurosecreción de los "corpora allata"
y los "corpora cardiaca", así como la regulación del comportamiento reproductor : feromonas.
Las feromonas son sustancias segregadas por un organismo, que tienen por objeto actuar fuera
del mismo, sobre otro individuo de la misma especie, desencadenando determinados comportamiento:
agregación, huida, apareamiento, etc.
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ZOOLOGIA 04
TEMA 9: COORDINACIÓN NERVIOSA.
ESTIMULO: Todo tipo de energía, (química, radiante, mecánica, eléctrica,...)
capaz de producir la despolarización de la membrana de la célula sensitiva.
IMPULSO: Onda de excitación o potencial de acción, que recorre la membrana
de la célula nerviosa. Es un mensaje electroquímico de los nervios común a la actividad
funcional del sistema nervioso que se autopropaga produciendo la despolarización de
la membrana. Es un fenómeno del todo/nada. Cuantos más impulsos se transmitan
mayor es la frecuencia de conducción y mayor el nivel de excitación.
SENSACIÓN: Es la interpretación de un determinado estímulo que se
produce en los centros nerviosos de integración.
SINÁPSIS: Cuando el potencial de acción viaja por un axón, al llegar al final,
debe de atravesar un pequeño hueco existente entre este y el axón de otra neurona.
El paso de este espacio se llama sinapsis y puede ser de dos tipos:
SINÁPSIS ELÉCTRICA: Las corrientes iónicas pasan directamente los
pequeños huecos, sin retraso de tiempo. Esto es importante para las reacciones de
huida o de caza.
SINÁPSIS QUÍMICAS: En el finas del primer axón se forman sustancias
químicas (neurotransmisores) ACETIL-COLINA
y NOREPINEFRINA, que son
recibidos por receptores existentes en la otra célula. Estas sustancias suelen ser
consideradas como de neurosecreción.
RECEPTORES: Órganos de los sentidos especializados para percibir un
determinado tipo de energía.
EFECTORES: Órganos que realizan una determinada respuesta. Generalmente
forman parte del sistema muscular.
NERVIO AFERENTE: Que conduce un impulso nervioso de los receptores al
sistema nervioso central.
NERVIO EFERENTE: Que conduce un impulso del Sistema Nervioso Central a
los órganos efectores.