Sistema nervioso

Coordinación. Estímulos. Impulso nervioso. Nervios. Sinapsis. Receptores. Sentidos. Hormonas. Encéfalo

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TEMA XVI …………….. COORDINACIÓN

Una de las características más importantes de los seres vivos es la irritabilidad, que consiste en que son capaces de reaccionar ante estímulos del medio interno y externo, así como elaborar respuestas. Las respuestas pueden ser simples o complejas. Para que estas respuestas tengan lugar, los animales han de poseer sistemas de órganos capaces de:

  • Recibir el estímulo

  • Procesar la información

  • Elaborar la respuesta.

En los animales estos sistemas de órganos son dos; el sistema nervioso y el

hormonal. El SN es el que media en la comunicación rápida, mientras que el hormonal interviene en la comunicación lenta, que es lenta, pero duradera.

SISTEMA NERVIOSO

El SN recibe información del medio interno y externo y la integra con experiencias pasadas. Los protozoos no poseen SN porque son unicelulares. Los poríferos tampoco lo poseen porque carecen de tejidos. Son capaces de responder a estímulos, pero de diferente manera.

Todos los SN tienen en común que su unidad anatómica y funcional es la neurona, que está especializada en la propagación de impulsos nerviosos. Una neurona consta de 3 partes:

-DENDRITAS: Aparato de recepción de información. Son prolongaciones citoplasmáticas.

-SOMA: El soma o cuerpo celular contiene el nucleo y los orgánulos.

-AXÓN: Prolongación citoplasmática de salida de la información.

Existen tres tipos de neuronas:

  • UNIPOLARES: Presentan una única prolongación que se divide en otras dos; una actúa como axón y la otra como dendrita.

  • BIPOLARES: Presentan dos prolongaciones (una en cada extremo). Una hace de axón, y la otra de dendrita.

  • MULTIPOLARES: Con numerosas prolongaciones (neurona típica).

A B C

Existe otro tipo de células que no son neuronas, que participan en la coordinación. Son las células gliales o células de neuroglía. Estas células cumplen varias funciones:

  • MECÁNICA: Soportan y separan las neuronas.

  • METABÓLICA : Mantienen constante la concentración de iones y destruyen los neurotransmisores que ya han sido utilizados.

  • ELÉCTRICA: Aislan eléctricamente a las neuronas.

Las neuronas y sus prolongaciones reciben nombres diferentes dependiendo de la región en la que se localicen. El SNC integra toda la información que llega al animal. El SNP une el SNC con las diferentes partes del animal

El SNC está formado por el encéfalo y la médula espinal. El SNP está formado por las prolongaciones que surgen del encéfalo y de la médula espinal.

En el SNC, varios cuerpos de neuronas agrupados constituyen un nucleo, mientras que en el SNP, constituyen un ganglio nervioso. En el SNC, varios axones que se dirigen al mismo punto forman un tracto nervioso. En el SNP, estos axones reciben el nombre de nervio.

Todos los sistemas nerviosos de los animales tienen en común la forma de transmitir la información; todos los SN funcionan siguiendo este esquema:

Centro de

ESTÍMULO Receptores Vía sensorial integración y de

selección de

respuesta.

RESPUESTA Efectores Vía motora

A las vías sensoriales se las llama también aferentes, y a las motoras se las llama eferentes. Funcionalmente, hay nervios aferentes y nervios eferentes. Los aferentes llevan la información desde un órgano sensorial al SNC. Los eferentes unen el SNC con los efectores. Este nervio es eferente o motor.

Los efectores son generalmente músculos, aunque también hay glándulas. (mecánicos o químicos.)

Funcionalmente hay varios tipos de neuronas:

-SENSORIALES: Llevan la información al SNC.

-MOTORAS: Llevan la información a los efectores.

-INTERNEURONAS: Las interneuronas o neuronas de asociación comunican las neuronas sensoriales y las motoras. Suelen estar dentro del SNC

EL IMPULSO NERVIOSO

La información viaja dentro del SN mediante impulsos nerviosos, que son señales electroquímicas. Estas señales se producen porque en las neuronas existen, tanto dentro como fuera, una determinada concentración de iones. La presencia de estos iones y de sus concentraciones produce cambios de carga eléctrica en la neurona. Estos cambios se van transmitiendo a lo largo del SN. Los cambios de potencial son el modo por el que se transmite el impulso nervioso, a lo largo de las neuronas. Existen varios tipos de cambios de potencial:

  • POTENCIAL GRADUAL.- Es un cambio de potencial eléctrico proporcional a la intensidad del estímulo recibido. Va perdiendo intensidad a medida que se desplaza por la neurona. Son los que viajan por las dendritas y por los cuerpos neuronales.

  • POTENCIAL DE ACCIÓN.- Es un cambio de potencial que se desplaza sin pérdida de intensidad. Son los que viajan por el axón.

Existen variaciones en cuanto a la velocidad del impulso nervioso en los diferentes animales. Hay mecanismos que aumentan la velocidad del impulso:

- AXONES GIGANTES: Son axones con un diámetro superior al del resto de los axones. Hay menos resistencia al flujo de iones y los cambios de potencial se producen con mayor facilidad. Se utiliza en invertebrados para aumentar la velocidad del impulso nervioso.

CONDUCCIÓN A SALTOS: La adoptan los vertebrados. Los axones de las neuronas están protegidos por una capa llamada vaina de mielina. Esta vaina de mielina está formada por células que se enrrollan sobre el axón.

Estas células se llaman células de Schwan en el SNP y células de oligodendroglía en el SNC. No están unidas; hay pequeños espacios donde el axón está desnudo. A estos espacios se les llama Nódulos de Ranvier, que posibilitan este tipo de conducción. El impulso va saltando de nódulo a nódulo de Ranvier, de manera que viaja más rápido.

SINAPSIS NERVIOSA

-Sinapsis químicas

Cuando el impulso llega al final de un axón, tiene que pasar a la siguiente neurona, y lo hace a través de un espacio llamado sinapsis. En la sinapsis no hay contacto físico. El espacio se llama hendidura sináptica.

Cuando el impulso llega a la sinapsis, los neurotransmisores se liberan a la hendidura sináptica; son reconocidos por los receptores de membrana de la neurona siguiente. En este momento se inicia el impulso nervioso en la neurona contigua.

Los neurotransmisores son: Acetilcolina (el más común) la octopamina (en invertebrados) y neuropéptidos. Una vez liberados, son destruídos por enzimas para que no vuelvan a ser utilizados. Estas enzimas vienen de las células gliales.

-Sinapsis eléctricas

Se dan en algunos invertebrados y son poco conocidas. No hay mediación de neurotransmisores; el flujo de iones atraviesa el espacio de separación entre las neuronas. El mecanismo de propagación no se conoce todavía.

La transmisión de información por medio de la sinapsis es siempre en una dirección; son unidireccionales. La sinapsis asegura que sea un proceso controlado.

ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

Los protozoos no poseen SN, aunque sí poseen irritabilidad; se comportan como efectores independientes. Reaccionan sin mediación de impulso nervioso. Los poríferos tampoco lo tienen y poseen también efectores independientes. La excitación de una de estas células puede transmitirse a las células adyacentes mediante mensajeros químicos, pero esta comunicación es muy lenta. No se han registrado potenciales de acción en las esponjas. En todos los demás grupos (diblásticos y triblásticos) hay SN.

La estructura del SN va a depender del tipo de vida del animal; de su tipo de simetría. Existen dos tipos de sistema nervioso en animales:

- SISTEMA NERVIOSO A MODO DE RED DIFUSA

Lo poseen los animales que presentan simetría radial; sésiles o de capacidad de movimiento muy limitada. Sus órganos de los sentidos están dispuestos alrededor del eje de simetría. Los estímulos pueden viajar en cualquier dirección. Para ello es necesario que el SN adopte forma de red, que se extiende por todo el cuerpo. Esta red se localiza en la epidermis o inmediatamente bajo ella.

Muchas de las neuronas que constituyen esta red no están polarizadas. Las sinapsis pueden formarse en ambos extremos de la neurona; el impulso viaja en cualquier dirección.

En este tipo de SN no existen concentraciones de cuerpos neuronales (no hay ganglios nerviosos). Aparece en pólipos y equinodermos. En otros animales existen partes del SN donde aparecen plexos nerviosos localizados. Por ejemplo, en el intestino de los vertebrados; los movimientos peristálticos están controlados por un plexo nervioso.

- SISTEMA NERVIOSO CENTRALIZADO

Es característico de animales con simetría bilateral. Estos animales se desplazan en una dirección preferente. Los órganos de los sentidos se localizan en el extremo anterior. La mayor parte de los órganos del SN se concentra en esta zona. Se distinguen 2 partes en este SN: SNC y SNP.

SISTEMA NERVIOSO CENTRALIZADO DE INVERTEBRADOS.

Está formado por dos partes fundamentales:

-GANGLIO CEREBROIDEO: Concentración de neuronas localizada en el extremo anterior del animal. También se le conoce como ganglio cerebral o cerebro. Es el principal centro de coordinación y de selección de respuesta del animal.

Este ganglio ocupa una posición dorsal, y por ello recibe otros nombres, aludiendo a otros órganos: Ganglio supraentérico (tubo digestivo en general), ganglio suprahexofágico (hexófago) y ganglio suprafaríngeo (faringe).

-CORDONES NERVIOSOS LONGITUDINALES: Salen del ganglio cerebroideo . Puede haber 1, 2, 4... depende de la especie. Son cordones de fibras que recorren longitudinalmente el cuerpo del animal, desde el extremo anterior (ganglio cerebroideo) hasta el extremo posterior del cuerpo.

En estos cordones pueden aparecer ganglios nerviosos:

El SNP de invertebrados está formado por las prolongaciones que salen del SNC y que unen los efectores con los receptores. El SNP contiene exclusivamente vías conductoras (sensoriales y motoras) , mientras que los cordones nerviosos pueden contener vías conductoras y centros de integración y coordinación.

El SN más primitivo debió se el que hoy

En día poseen los platelmintos de vida libre (planarias).

El ganglio cerebroideo está formado por 2 ganglios.

Los 2 cordones longitudinales están conectados entre

Sí por unas fibras nerviosas transversales llamadas

Comisuras nerviosas transversales.

Dentro del grupo de los platelmintos, el número de cordones longitudinales es variable. Este sistema es el más sencillo.

Otro tipo de SN en invertebrados denota

La tendencia a la centralización; es el caso de los anélidos

Más evolucionados. En los primitivos, el anillo nervioso

Circumentérico conecta el ganglio cerebroideo con las

Cadenas nerviosas. También se le llama anillo nervioso

Perifaríngeo o circumfaringeo.

Los anélidos presentan un par de ganglios

Nerviosos por cada metámero.

En los anélidos más avanzados encontramos

Esta tendencia a la centralización del SN. Hay una reduc-

Ción del número de ganglios nerviosos.

A este tipo de SN se le llama escaleriforme. En invertebrados, los cordones nerviosos longitudinales son ventrales respecto del tubo digestivo, y por ello se dice que los invertebrados son hiponeuros.

Los ganglios nerviosos de los invertebrados presentan una estructura especial; los cuerpos de las neuronas se disponen en la periferia del ganglio, mientras que las prolongaciones se disponen en la zona central del ganglio, que recibe el nombre de neuropilo. En vertebrados se produce el efecto contrario.

SISTEMA NERVIOSO CENTRALIZADO EN VERTEBRADOS

Se distingue un SNC y un SNP.

Sistema nervioso central:

El SNC de vertebrados se denomina NEUROEJE porque es un eje nervioso que recorre longitudinalmente el cuerpo del vertebrado, de un extremo a otro, dorsalmente al tubo digestivo. Son pues, epineuros.

En el neuroeje se distinguen dos partes:

Una parte anterior, inflada y muy diferenciada,

Que constituye el encéfalo, y el resto del neuroeje,

Que constituye la médula espinal. Todo el SNC

Está protegido por unas membranas de tejido

Conjuntivo denominadas meninges. En los peces

Hay una sola meninge llamada meninge primaria.

En anfibios, aves y reptiles, la meninge primaria se desdobla, y da lugar a dos:

  • Duramadre: Externa

  • Meninge secundaria: Interna.

Sólo en mamíferos aparecen tres meninges:

  • Duramadre externa: Muy resistente.

  • Aracnoide: Intermedia.

- Piamadre: Presenta numerosos vasos sanguineos que aportan oxígeno y

nutrientes al tejido nervioso inmediatamente inferior.

El neuroeje tiene una estructura hueca. Esta cavidad recibe el nombre de ventrículo a nivel del encéfalo, y de epéndimo a nivel de la médula espinal. Por esta cavidad hay un líquido llamado líquido cefalorraquideo. Se forma a partir de la sangre. Carece de células. Se produce en unos puntos determinados del encéfalo que reciben el nombre de plexo coroideo o tela coroidea.

Un plexo coroideo es una zona donde hay numerosos vasos sanguineos que salen a la luz del encéfalo o ventrículo.

-Médula espinal

En la sustancia blanca hay fibras mielínicas

y en la sustancia gris hay cuerpos de neuronas o fibras

amielínicas. Esta estructura varía en otras zonas del neu-

roeje, donde la sustancia gris crece tanto que se hace

externa; esto ocurre en el encéfalo (cerebelo y cerebro).

-Partes del neuroeje: ENCÉFALO

Todo el neuroeje deriva de una estructura que aparece en las primeras etapas del desarrollo embrionario, llamada tubo neural. El tubo neual está cerrado por los dos extremos y ocupa la misma posición que el neuroeje de los adultos. El extremo anterior está dilatado y tiene forma de vesícula. Esta vesícula se diferencia en tres vesículas. Cada una de ellas se relaciona con un órgano de los sentidos; el prosencéfalo se relaciona con el olfato. El mesencéfalo se relaciona con la vista, y el rombencéfalo con el oído y el equilibrio. En la siguiente fase hay 5 vesículas. El prosencéfalo se divide en dos, y el rombencéfalo también. A partir de las formaciones laterales se forman 2 retinas y dos nervios ópticos. (Corte longitudinal en fotocopias.)

ROMBENCÉFALO

Es la parte más posterior del encéfalo, unida a la médula espinal. Se distinguen en él:

· Médula oblonga o bulbo raquideo: Formado por la superficie ventral del rombencéfalo y las paredes laterales. Hay centros nerviosos que coordinan actividades vitales; Respiración, latido cardiaco y tono vasomotor.

· Cerebelo: Es la superficie dorsal del metencéfalo. Está relacionado con el equilibrio y el movimiento.

· Tela coroidea del 4º ventrículo.

MESENCÉFALO

En él están los lóbulos ópticos, que controlan en movimiento de los hojos. Hay centros donde se integra la información que proviene de los nervios ópticos.

DIENCÉFALO

Además de las formaciones laterales, presenta:

-Epitálamo: Superficie dorsal del ciencéfalo. Centro donde se analiza la información olfativa. Se localizan 2 evaginaciones:

· Ojo pineal: Sólo se conserva en peces y muchos reptiles. Se llama ojo porque hay células fotorreceptoras. Controlan el fotoperiodo.

· Epífisis: Se presenta en todos los vertebrados. Tiene función endocrina. Se producen hormonas que afectan a las gónadas y a las células pigmentarias.

-Tálamo lateral: Contiene centros nerviosos que analizan información sensorial, excepto del olfato.

-Hipotálamo: Ocupa la superficie ventral. Contiene centros nerviosos que controlan : . Actividades vitales:

  • Temperatura corporal

  • Apetito

  • Sed

  • Equilibrio hídrico

· Comportamientos reproductivos.

· Células neurosecretoras: Células nerviosas que producen hormonas. Estas neuronas son dos:

* Oxitocina.

+ Produce la contracción del útero durante el parto.

+ Produce la secreción de la leche en las glándulas mamarias.

*Vasopresina

+ Actúa en el riñón, reduciendo el flujo de orina.

Antes de pasar al torrente sanguineo, estas hormonas se acumulan en una estructura llamada hipófisis.

HIPÓFISIS

La hipófisis cuelga del hipotálamo.

Tiene dos partes:

  • Adenohipófisis: Anterior

  • Neurohipófisis: Posterior

La adenohipófisis tiene origen no nervioso, mientras que la neurohipófisis tiene origen nervioso. La adenohipófisis proviene de la faringe del embrión. Las hormonas del hipotálamo se acumulan en la neurohipófisis.

QUIASMA ÓPTICO

Los nervios ópticos se cruzan formando el quiasma óptico. El nervio óptico del ojo izquierdo sale desde la parte derecha del encéfalo, y el del ojo derecho sale desde la parte izquierda del encéfalo.

TELENCÉFALO

Constituye el cerebro. Se distinguen las siguientes partes:

-Bulbos olfativos

-Hemisferios cerebrales

En vertebrados inferiores (peces) ambas zonas están relacionadas con el olfato. A medida que subimos en la escala evolutiva, estas formaciones pierden su relación con el olfato. Vertebrados inferiores tienen muy desarrollados los bulbos olfativos, mientras que los superiores tienen muy desarrollados los hemisferios-

A la sustancia gris del cerebro se le llama cortex cerebral o palio. El palio alcanza un gran desarrollo en mamíferos, y se encarga de la memoria, razonar, pensar. También se encarga de iniciar los movimientos voluntarios.

Los nervios que salen de la médula se llaman nervios raquídeos o espinales. Estos nervios surgen por pares, al mismo nivel y a ambos lados del plano de simetría. Estos nervios se separan en dos partes o raíces a la salida de la médula espinal:

Ambas raíces se unen en el nervio raquídeo, que es mixto (sensorial y motor). En cada nervio raquídeo hay un ganglio.

La sustancia gris está dividida en dos partes; una dorsal y una ventral. La parte dorsal es sensorial y la parte ventral es motora. Las fibras nerviosas que traen información de los órganos internos llevan información sensorial y visceral. La información que llega a los órganos internos es motora y visceral.

Se dice que un nervio es somático cuando inerva información del tegumento, órganos de los sentidos o musculatura estriada. El resto son viscerales.

Dentro de la sustancia gris, distinguimos cuatro partes:

- Parte sensorial (dorsal) - Parte motora (ventral)

· Somática · Somática

· Visceral · Visceral

En la sustancia gris hay interneuronas. Los cuerpos neuronales de las neuronas motoras están en la médula. Los de las sensoriales están en los ganglios raquideos.

La médula es capaz de controlar actividades en algunos vertebrados, sin intervención del encéfalo. Estas actividades son los actos reflejos. Un acto reflejo es un acto involuntario. Estos son algunos ejemplos: secreción de las glándulas sudoríparas, parpadeo cuando entra algo en el ojo, contraer la pupila con la luz, contracción de vasos sanguineos… Los actos reflejos son más sencillos son llevados a cabo por la médula espinal. Se llaman actos reflejos porque la información correspondiente a ellos viaja a través de un circuito nervioso llamado arco reflejo.

El arco reflejo está formado por:

· Receptor.

· Neurona sensorial

· Médula espinal

· Neurona motora

· Efector.

Este arco es muy sencillo,

pero puede suceder que entre

la neurona sensorial y la motora aparezca una interneurona.

Sistema nervioso periférico en vertebrados.

Está formado por aquellas fibras nerviosas que conectan el SNC con los efectores y receptores. Clasificamos los nervios, pues, en:

· Nervios sensoriales

· Nervios motores

Una segunda clasificación de los nervios se hace atendiendo al nivel del SNC del que surgen;

· Craneales (encéfalo)

· Raquídeos o espinales (médula)

Los raquídeos son mixtos. Los craneales pueden ser exclusivamente sensoriales, exclusivamente motores, o mixtos.

Una tercera clasificación atiende a la estructura inervada por el nervio:

· Somáticos

· Viscerales

Una parte del SNP de los vertebrados constituye el Sistema Nervioso Autónomo o vegetativo. Este SNA controla la actividad de los órganos internos. Los nervios del SNA están formados por fibras motoras viscerales. Todas estas fibras viajan juntas con los nervios raquídeos y craneales; no son ni una cosa ni otra hasta que, llegado un momento, se separan para dirigirse a las vísceras, y aparecen independientes.

En fisiología se incluye, además de las fibras motoras viscerales, las fibras sensoriales viscerales.

Los mamíferos tenemos el SNA dividido en dos sistemas; el simpático y el parasimpático. Ambos ejercen funciones antagónicas:

El simpático actúa en situaciones en las que se requiere un gran gasto energético; aumentar el latido cardiaco, contracción de vasos, estimulación de la actividad del bazo, movilización del glucógeno en el hígado… pero inhibe la actividad del tubo digestivo, los movimientos peristálticos. Prepara al mamífero para que huya o luche.

El parasimpático actúa en situaciones de reposo; relaja el latido cardiaco, dilata los vasos, provoca la síntesis de glucógeno en el hígado… Estimula los movimientos peristálticos.

ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS

Son los encargados de recibir los estímulos que los receptores sensoriales, que transforman en impulsos nerviosos. Los estímulos son recibidos en forma de energía, que puede ser química, luminosa, mecánica… Existen muchos tipos de receptores. Cada uno de ellos está especializado en la percepción de un determinado tipo de energía, porque la estructura de ese receptor le hace extremadamente sensible a ese tipo de energía; el umbral de sensibilidad de un receptor es muy bajo para el estímulo para el que está especializado.

Pueden tener dos tipos de estructura:

· En invertebrados, la mayor parte de los receptores son neuronas modificadas, capaces de recibir estímulos, llamadas “células neurosensoriales” o “neuronas sensoriales”.

· Los vertebrados, aunque también poseen células neurosensoriales, sus receptores sensoriales están formados por células que no son neuronas. Generalmente son células epiteliales modificadas, llamadas “células sensoriales”. Los invertebrados también tienen células sensoriales, así como los vertebrados tienen células neurosensoriales.

Los órganos de los sentidos son la asociación de uno o más receptores sensoriales con otro tipo de tejido. Estos tejidos tienen una función doble:

· Protegen al receptor sensorial

· Colaboran con la función del receptor. (amplifican la señal).

Los receptores sensoriales se clasifican de diversas formas:

Atendiendo a su localización:

· Exterorreceptores: Perciben estímulos del medio externo.

· Interorreceptores: Perciben estímulos del medio interno.

· Propiorreceptores: Se localizan sobre los músculos y las articulaciones de los apéndices articulados. Informan al animal de la posición que ocupa cada parte de su cuerpo.

Atendiendo al tipo de energía a la que son sensibles:

· Mecanorreceptores: Sensibles a las variaciones de energía mecánica.

· Quimiorreceptores: Sensibles a las variaciones de energía química.

· Fotorreceptores: Sensibles a las variaciones de energía lumínica.

MECANORRECEPTORES

Se clasifican atendiendo al tipo de energía mecánica que perciben:

· Tangorreceptores: Tacto

· Georreceptores: Gravedad

· Barorreceptores: Cambios de presión

· Fonorreceptores: Sonido.

TANGORRECEPTORES

En invertebrados están esparcidos por toda la superficie del cuerpo, y se localizan en la epidermis. Son células epidérmicas modificadas. Poseen proyecciones citoplasmçaticas (cerdas, espinas o sedas) intercaladas entre las demás células epidérmicas.

Estas células están conectadas con células nerviosas que

Contactan con el SNC. La deformación mecánica de las cerdas

se transmite a la célula nerviosa, y la transforma en un impulso.

En vertebrados, los tangorreceptores tienen una estructura más compleja. Se extienden en la dermis inmediatamente subyacente a la epidermis, y suelen estar extendidos por toda la superficie del cuerpo. Algunos de ellos son más abundantes en determinadas zonas. Los mamíferos tenemos “Corpúsculos de Meissner”, que se localizan en la punta de la lengua, los labios y epidermis de las extremidades. Todos los vertebrados excepto los peces tienen “discos de Merkel”, que son más abundantes en la punta de los dedos. Estos receptores son células sensoriales.

Un tipo particular de tangorreceptor lo constituyen los “reorreceptores”. Son sensibles a las corrientes de agua. En invertebrados están

interpuestos entre las células epidérmicas.

Normalmente tienen proyecciones a modo

de cilios y microvellosidades modificadas

que están en contacto con el agua externa.

Estos receptores son células neurosensoriales.

En los vertebrados acuáticos, los reorreceptores constituyen el sistema de la línea lateral. La línea lateral es un sistema que aparece en los peces adultos y en las larvas de anuros. Se distribuye por los flancos del animal y por la cola. Tiene la siguiente estructura:

El canal está relleno de agua del medio externo. En su parte basal, tiene estructuras llamadas “neuromastos”, que son las verdaderamente receptoras del sistema de la línea lateral.

La presencia de fluctuaciones en el agua hace que el

agua pase al canal y se mueva, modificando la cúpula

de los neuromastos, que tocan las células sensoriales.

ELECTRORRECEPTORES (Por proximidad a los tangorreceptores)

Son exclusivos de vertebrados inferiores acuáticos: peces. Son sensibles a las corrientes eléctricas de baja intensidad. Tienen una estructura muy parecida a los neuromastos. Se localizan en fosetas tegumentarias situadas en cabeza y boca. No todos los peces tienen electrorreceptores. Los tienen los elasmobranquios (tiburones y rayas) y los siluros, esturiones, algunos teleósteros de agua dulce: protopterus.

Estos animales perciben las pequeñas descargas eléctricas que se producen en los músculos de sus presas (la contracción produce una descarga.).

Algunos peces con electrorreceptores pueden producir descargas eléctricas. Esta posibilidad se da porque tienen músculos especiales; electroplacas. Los peces que poseen electroplacas reciben el nombre de peces eléctricos. Utilizan las descargas para:

  • Asustar a sus depredadores y atontar a las presas.

  • Orientarse: La descarga crea un campo eléctrico; si hay un animal cerca, el campo se modifica, porque el animal está lleno de sales que distorsionan el campo. Los electrorreceptores perciben este cambio. Si lo que hay es una roca, no se modifica el campo, y también lo percibe.

  • Reconocimiento intraespecífico (Localizar miembros del sexo opuesto) mediante patrones diferentes de descargas eléctricas (distintas intensidades en distintas especies o sexos.)

GEORRECEPTORES

· Invertebrados. Los georreceptores característicos son los estatocistos. Tienen forma de cámara o vesícula. Se suelen localizar cerca del ganglio cerebroideo, o bien cerca de la superficie del cuerpo, cuando el estatocisto está comunicado con el exterior.

Está tapizado por un epitelio sensorial. El interior

es hueco y hay un fluído. En él, hay una estructura llamada

estatolito, de naturaleza variable, que puede ser producida

por el animal, o un grano de arena o concha. En contacto

con el epitelio sensirial hay neuronas sensoriales que conectan

con el SNC. Cuando el animal se mueve, el estatolito se mueve

y estimula las células sensoriales.

· Vertebrados. El órgano del equilibrio está en el oído, por lo que vamos a estudiar los fonorreceptores.

FONORRECEPTORES

Los fonorreceptores son mecanorreceptores porque, al propagarse el sonido, produce una variación de la energía mecánica. En invertebrados sólo hay aunténticos fonorreceptores en algunos artrópodos: insectos, algunos arácnidos y algunos miriápodos. Los mejor estudiados son los de los insectos, que reciben el nombre de “órganos timpánicos”.

La membrana es el tímpano. Bajo él, hay una cámara con

células neurosensoriales que conducen la información al SNC:

La sondas sonoras producen vibraciones en el tímpano. Las vi-

braciones son amplificadas por la cámara, y llevadas al SNC por

las cálulas neurosensoriales.

En vertebrados, el órgano de la audición está en el oído. Además de la audición, el oído controla el equilibrio. Al oído se le conoce como órgano estatoacústico. Las estructuras sensibles al equilibrio se localizan en el “laberinto membranoso”. Los receptores del sonido se localizan en la “lagena”. La lagena deriva del laberinto membranoso. Su estructura es variable en los diferentes grupos. En mamíferos se hace tan larga que se enrolla sobre sí misma, formando el caracol o cóclea. Dentro del caracol está la estructura fonorreceptora constituye el “órgano de Corti”. Tanto los receptores del equilibrio como los de la audición, tienen una estructura muy parecida a los neuromastos de la línea lateral, ya que derivan de ellos.

-MAMÍFEROS

· Oído externo. Está formado por el pabellón auditivo externo (PAE u orejas) y el conducto auditivo externo (CAE). Los repliegues del PAE perciben los sinidos y los conducen al oído medio.

· Oído medio. Está formado por el tímpano, que separa el CAE de la cavidad timpánica. En la cavidad timpánica está la cadena de huesecillos, que en mamíferos son 3: martillo, yunque y estribo. El tímpano vibra (es una membrana) y esta vibración es transmitida a la cadena de huesecillos. Los huesecillos tienen tres funciones:

  • Amplifican los sonidos.

  • Transmiten las vibraciones del oído externo al oído interno.

  • Transforman las ondas sonoras, que viajan en medio aéreo, en ondas que viajan en medio líquido.

· Oído interno. Formado por el laberinto y el caracol.

-PECES

Sólo poseen oído interno, no comunicado con el exterior. Los peces perciben las ondas sonoras transmitidas por el agua porque ellos mismos están formados casi exclusivamente por agua. Algunos peces (osteícteos) tienen una estructura llamada vejiga natatoria, que está llena de gas y conectada con el tubo digestivo. Sirve para flotar. La vejiga natatoria tiene una extensiones que llegan al oído. Actúa a modo de caja de resonancia que amplifica los sonidos y los lleva al oído interno.

-ANFIBIOS Y REPTILES

Tienen oido interno y oído medio. El tímpano es una estructura superficial, está en la cabeza y es visible desde fuera.

-COCODRILOS Y AVES

Tienen un conducto auditivo externo en el interior de la cabeza.

-MAMÍFEROS

Lo anterior mas PAE.

El oído es una estructura par; los animales somos estereofónicos.

BARORRECEPTORES

Se da en invertebrados acuáticos. Se desconoce cómo funcionan y su estructura. Se sabe que existen porque se ha observado en laboratorio que modifican su conducta con variaciones de presión.

QUIMIORRECEPTORES

Son los receptores que juegan el papel más importante en los animales; los quimiorreceptores pueden detectar el ph del agua, la salinidad... también sirven para localizar a la pareja, o localizar y analizar el alimento. Hay dos tipos de quimiorrecepción:

· Quimiorrecepción a distancia

· Quimiorrecepción de contacto.

La primera es el olfato, y la segunda el gusto.

En los invertebrados acuáticos, los quimiorreceptores están repartidos por toda la superficie del cuerpo. La distinción entre los quimiorreceptores de contacto y a distancia es muy difícil de hacer, ya que no se puede saber si saborean o huelen el agua.

En vertebrados, lo mismo sucede con los peces. Los peces poseen, además de los quimiorreceptores repartidos por la superficie del cuerpo, dos estructuras llamadas “sacos nasales”. Son dos sacos ciegos que comunican con el exterior

mediante sendos orificios, y se encuentran en el extremo anterior

(cabeza). El agua entra por los sacos cuando el pez nada. En el

interior de los sacos hay un epitelio quimiosensible.

En tetrápodos, el olfato está relacionado con la respiración. El epitelio olfativo se encuentra en el interior de los conductos nasales. Estos conductos presentan 2 orificios que conectan con el exterior, llamados “narinas externas”. En la parte posterior de los conductos nasales están las “narinas internas” o “coanas”, que son dos orificios que comunican los conductos nasales con la cavidad bucal.

El sentido del olfato es secundario en aves, murciélagos y primates. Está poco desarrollado en comparación con otros sentidos. En algunos tetrápodos existen órganos olfativos accesorios llamados “órganos vomeronasales”. Estos órganos son 2 sacos que comunican con la cavidad bucal y aparecen en anfibios, reptiles (salvo cocodrilos) y mamíferos (salvo murciélagos, primates y mamíferos acuáticos).

En cuanto al gusto, los tetrápodos tienen los receptores responsables del gusto en las papilas gustativas. Estas papilas se localizan en:

· Cavidad bucal y faringe: Aves, reptiles y anfibios

· Lengua: Mamíferos.

FOTORRECEPTORES

En su interior existe un pigmento llamado “rodopsina” que es fotosensible; absorve la energía de los fotones y se inicia una reacción química que acaba por convertirse en un impulso nervioso.

Los fotorreceptores pueden clasificarse de muchas maneras:

· FOTORRECEPTORES UNICELULARES:

Característicos de invertebrados. Son células.

aisladas que se localizan en la epidermis. Son células

neurosensoriales, interpuestas entre células epidérmicas.

Están protegidas por células pigmentarias, en cuyo interior

Hay pigmentos oscuros tipo melanina. Estas células sirven

Para reflejar los fotones.

Toda la estructura recibe el nombre de “mancha ocular”. Sólo distinguen la dirección del foco de luz; no crean imágenes.

· FOTORRECEPTORES PLURICELULARES: Ocelos:

Los ocelos u ojos simples son característicos de invertebrados. Se localizan en el interior del cuerpo, pero muy cerca del tegumento.

Tienen forma de copa. Las células rojas son las células pigmentarias, y las azules son las células fotosensibles. La luz entra por la abertura de la copa e incide sobre las células fotosensibles. Estos ocelos son de tipo directo.

En los ocelos de tipo invertido, la luz incide sobre las

células pigmentarias, se refleja, y se dirige a la parte fotosensible.

Este tipo de fotorreceptores no forma imágenes; sirve para percibir

la intensidad y la dirección de los rayos de luz.

Ojos compuestos:

Exclusivos de artrópodos. Cada ojo está formado por multitud de unidades llamadas “omatidios”. Cada omatidio es capaz de formar una imagen. La imagen que el animal percibe es la suma de todas las imágenes percibidas por los omatidios. La estructura de estos ojos se verá en el tema de artrópodos.

Ojos en cámara:

Típicos de cefalópodos y vertebrados. Estos ojos pueden formar imágenes. Su estructura es muy similar en ambos grupos; son órganos análogos; ambos grupos son muy lejanos evolutivamente.

En el ojo de un mamífero hay 3 capas:

· Esclerótica (externa)

· Úvea (media)

· Retina (interna)

La esclerótica da forma y rigidez al ojo (blanco del ojo).

En su parte frontal está la cornea, que es transparente.

En la úvea se distinguen 3 regiones:

-COROIDES.- Es la capa más ancha. Está llena de vasos sanguineos que alimentan a todos los tejidos del ojo.

-CAMPOS CILIARES.- Forman un anillo de músculos ciliares que se insertan

en una lente llamada “cristalino”.

-IRIS.- Deja un orificio en el centro que es la pupila, que actúa a modo de diafragma. La retina es la capa verdaderamente fotosensible. Las células fotosensibles de la retina son los conos y bastones. Los ojos de los diferentes vertebrados varían en dos cosas principalmente:

Proporción de conos y bastones.

Mecanismo de acomodación del ojo.

Los bastones son los responsables de la vision en blanco y negro. Aparecen en todos los vertebrados. Los conos no aparecen en todos los vertebrados. Están relacionados con el color. Ven en color:

Algunos peces, algunos anfibios, algunos reptiles, todas las aves y, entre los mamíferos, sólo algunos primates superiores.

La acomodación es la capacidad de enfocar objetos, situados a diferentes distancias.

Peces y aves acomodan acercando o alejando el cristalino de la retina. Reptiles, aves y mamíferos lo hacen cambiando el grado de curvatura del cristalino. Esto se consigue gracias a los músculos ciliares.

La posición de los ojos en la cabeza de los vertebrados influye en la percepción del campo visual. Cuando los ojos son muy laterales, el animal explora una parte muy extensa del entorno con cada ojo. La visión es monocular. Cuando los ojos son cercanos, hay zonas donde los campos visuales se superponen, hay una parte con campos visuales independientes y otra con zonas superpuestas; su visión es binocular.

Un animal con visión monocular ve mucho más;: esto es bueno para animales que son presas. En la visión binocular se distinguen muy bien las distancias; esto es una ventaja para los depredadores.

Los ojos de los cefalópodos se diferencian de los de los vertebrados en:

· La acomodación del ojo del cefalópodo es igual a la de los peces.

· Los cefalópodos tienen la parte fotosensible dirigida hacia la entrada del ojo, mientras que la parte fotosensible del ojo de un vertebrado (conos y bastones) está dirigida hacia el polo opuesto (interior del ojo).

Los cefalópodos tienen visión directa, y los vertebrados, visión invertida.

SISTEMA HORMONAL

El sistema hormonal utiliza mensajeros de naturaleza química, que reciben el nombre de hormonas. Estas hormonas se producen en lugares determinados del cuerpo de los animales y, mediante el sistema circulatorio, llegan a los sitios donde ejercen su acción. Estos sitios son los “tejidos diana”, capaces de reconocer y distinguirlas de otros compuestos. Esta distinción se hace gracias a los receptores que están en la membrana de las células de los tejidos diana.

En el sistema hormonal, las respuestas del horganismo son lentas y duraderas. Son lents porque tardan tiempo en llegar al tejido diana. Son duraderas porque afectan a procesos fisiológicos enteros.

Existen dos tipos de hormonas;

· Hormonas endocrinas: Se producen en tejidos o glándulas más o menos diferenciadas, que reciben el nombre de glándulas endocrinas.

· Neurohormonas: Se producen en neuronas especiales, llamadas células neurosecretoras.

En invertebrados, el sistema hormonal es muy poco conocido. Lo que se conoce es relativo a artrópodos (crustáceos e insectos). En estos animales, existe control hormonal en la muda, el crecimiento y la reproducción. En invertebrados no existen glándulas endocrinas; sólo hay células neurosecretoras.

En vertebrados, el sistema hormonal está mucho menor estudiado. La existencia de glándulas y células neurosensoriales hace pensar que, en origen, el sistema hormonal estaba sólo constituído por neurohormonas. El sistema nervioso evolucionaría y se especializaría el sistema hormonal, que se ocuparía exclusivamente del control hormonal.

GLÁNDULAS ENDOCRINAS:

-Tiroides, cuerpos últimobranquiales y glándulas paratiroides se encuentran en el cuello. Todas proceden de la faringe del embrión. En el adulto se independizan de ella. Están prácticamente unidas, en el cuello.

-Glándulas adrenales: Están muy relacionadas con los riñones; En la mayoría de los vertebrados no es una glándula, sino un tejido que se localiza sobre los riñones. Sólo en los mamíferos toman forma de glándulas que reciben el nombre de glándulas suprerrenales.

-Islotes de Langerhans: Es un tejido endocrino que se localiza en el interior del pancreas de vertebrados.

-Gónadas: Ovarios y testículos. Hormonas relacionadas con la reproducción.

-Hipófisis: En el hipotálamo.

-Epífisis: En el techo del diencéfalo.