Coordinación nerviosa e hormonal

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Biología y Geología1.º Bachillerato

12. Coordinación y locomoción

ESQUEMA



Funcionamiento integrado

Desde que el organismo recibe un estímulo hasta que elabora una respuesta intervienen varios elementos.

RECEPTOR

RESPUESTA

EFECTOR

impulso nerviosoCENTRO NERVIOSO

MÚSCULO GLÁNDULA

ESTÍMULO

RESPUESTA MOTORA

RESPUESTA SECRETORA



Control nervioso y hormonal

LA REGULACIÓN Y COORDINACIÓN DEL ORGANISMO

SISTEMA NERVIOSO SISTEMA HORMONAL

IMPULSOS NERVIOSOS HORMONAS

RESPUESTAS

CAMBIOS

MEDIO INTERNO

MEDIO EXTERNO

HOMEOSTASIS COMPORTAMIENTO

se realiza mediantepermite elaborar

ante

del

para mantener la que constituyen el

utilizando

SISTEMAS DE COORDINACIÓN EN LOS ANIMALES

SISTEMA NERVIOSO SISTEMA HORMONAL

VÍA UTILIZADA Nervios Medio interno

VELOCIDAD RESPUESTA Rápida Lenta

DURACIÓN RESPUESTA Poco duradera Duradera

ESPECIFICIDADRESPUESTA

Muy específica Poco específica

FUNCIONES QUEREGULAN Y COORDINAN

Las que exigen respuestasrápidas, como la locomoción.

Las que requieren unaacción lenta y continuadacomo el crecimiento.

utilizando



Células del sistema nervioso

El sistema nervioso está constituido por dos tipos de células:

NEURONAS

CÉLULAS GLIALES O NEUROGLÍA

Según su función pueden clasificarse en:

•ASTROCITOS

•OLIGODENDROCITOS

•CÉLULAS DE MICROGLÍA

Conducen el impulso nervioso.

Sostienen, nutren y defienden el sistema nervioso.

•CÉLULAS DE SCHWANN

•NEURONAS SENSITIVAS. Conducen el impulso nervioso desde el receptor.

•INTERNEURONAS. Conectan las neuronas sensitivas con las motoras.

•NEURONAS MOTORAS. Conducen la respuesta a los órganos efectores.

Soma

Núcleo

Dendritas

Axón

Ramas terminales

Estructura de una neurona



Partes de una neurona



Neuroglías



Fibras, nervios y ganglios

Los axones se presentan junto a las células gliales (generalmente células de Schwan) formando fibras.

FIBRAS AMIELÍNICAS FIBRAS MIELÍNICASAxónAxón

Célula de Schwann Célula de Schwann

Fibras grises Fibras blancas

Las agrupaciones de varias fibras nerviosas, junto con vasos sanguíneos, constituyen los nervios.

ESTRUCTURA DE UN NERVIO

Nervio

Ganglio

Epineuro

Perineuro

Célula de SchwannAxón

Los cuerpos neuronales se agrupan en estructuras que constituyen los ganglios del sistema nervioso periférico y la sustancia gris del sistema nervioso central.



Origen y propagación del impulso nervioso

La desigual distribución de iones Na+ y K+ a ambos lados de la membrana neuronal provoca que la membrana se encuentre polarizada con una carga positiva en el exterior y negativa en

el interior.

La desigual distribución de cargas provoca un potencial de reposo de - 70 mV.

Al llegar un estímulo a la membrana se produce una inversión de la polaridad durante 1,5 milisegundos que se llama potencial de acción

La despolarización en un punto induce una perturbación eléctrica en las zonas adyacentes, produciendose despolarizaciones sucesivas.

Cuando el potencial de acción ha recorrido unos pocos milímetros, el punto de inicio se repolariza.

La desigual distribución de cargas provoca un potencial de reposo de - 70 mV.

Al llegar un estímulo a la membrana se produce una inversión de la polaridad durante 1,5 milisegundos que se llama potencial de acción.

La despolarización en un punto induce una perturbación eléctrica en las zonas adyacentes, produciéndose despolarizaciones sucesivas.

Cuando el potencial de acción ha recorrido unos pocos milímetros, el punto de inicio se repolariza.

-70 mV

40 mV



Origen y propagación del impulso nervioso



Sinapsis

Una vez el impulso nervioso llega al final del axón, se transmite a otra neurona o a un órgano efector por medio de una sinapsis.

Axón

Mitocondria

Neurotransmisores

Célula postsináptica

ReceptoresMembrana

postsináptica

Hendidura sináptica

Vesículas sinápticas

Célula presináptica

Cuando el impulso llega al

elemento presináptico, se

liberan los neurotransmisores

a la hendidura postsináptica y

se unen a los receptores

provocando en la membrana

postsináptica un incremento

de la permeabilidad al Na+.



Sinapsis



Sistemas nerviosos en invertebrados

REDES NERVIOSAS SISTEMA NERVIOSO ANULAR

SISTEMA NERVIOSO CORDALSISTEMA NERVIOSO

GANGLIONAR

Las neuronas forman una red difusa (plexo nervioso).

No existe órgano de control ni vías nerviosas definidas.

Formado por un anillo nervioso (collar periesofágico) del que parten cordones nerviosos radiales.

En la región cefálica existen dos agrupamientos de neuronas (ganglios cerebrales) de los que parten un par de cordones nerviosos.

Presenta ganglios cerebrales conectados con un collar periesofágico del que parten dos cordones nerviosos con ganglios unidos por conexiones transversales.

Red difusa

Collar periesofágico

Cordones nerviosos

Cordones nerviosos

Ganglios cerebrales

Ganglios cerebrales

Cordón nervioso

Ganglios

Nervios sensoriales y motores

ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSOORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO

Sistema Nervioso

Sistema Nervioso Central

Encéfalo

Cerebro

Cerebelo

Troncoencefálico Protuberancia

Mesencéfalo

Bulbo raquídeo

Sistema NerviosoPeriférico

Somático NerviosEspinales(31)

Raquídeos(12)

AutónomoSimpático

Parasimpático

Médula espinal





Sistema nervioso central

ENCÉFALO

Hipotálamo

Hipófisis

Bulbo raquídeoCerebelo

Mesencéfalo

Circunvoluciones

CráneoCerebro Meninges

Meninges

Vértebra

Astas anteriores

Sustancia gris

Astas posteriores

Vía sensitiva

Vía motora

Sustancia blanca

El sistema nervioso central está protegido por envolturas óseas (cráneo y vértebras) y por envolturas membranosas (meninges).

MÉDULA ESPINAL

Meninges

VariantesVariantes EspaciosEspacios

DuramadreDuramadre

AracnoidesAracnoides

PiamadrePiamadre

EpiduralEpidural Hueso - DuramadreHueso - Duramadre SubduralSubdural Duramadre - AracnoidesDuramadre - Aracnoides SubaracnoideoSubaracnoideo Aracnoides - PiamadreAracnoides - Piamadre





Corteza cerebral



Corteza cerebral

Nervios Craneales (12 pares)

I par Olfatorio (Sensitivo): Percepción del olfato

II par Óptico (Sensitivo): Percepción visual

III par Motor ocular común (Motor): Movimiento ocular

IV par Patético (Motor): Movimiento ocular

V par Trígemino (Mixto): Sens. cara y mov. músculos masticación

VI par Motor ocular externo (Motor): Movimiento ocular

VII par Facial (Mixto): Gusto 2/3 ant. lengua y mov. músculos cara

VIII par Vestíbulo coclear (Sensitivo): Equilibrio y audición

IX par Glosofaríngeo (Mixto): Gusto 1/3 post. lengua y mov. faringe

X par Neumogástrico (Mixto): Motilidad y sensibilidad visceral

XI par Espinal (Motor): Movimiento de músculos del cuello

XII par Hipogloso (Motor): Movimientos de la lengua



Sustancia Blanca

SustanciaGris

Conducto del epéndimo

Astas Posteriores(Sensitivas)

Astas Anteriores(Motoras)

Médula espinal



Nervios Espinales (31 pares)





Actos involuntarios o reflejos

Son respuestas elaboradas por el sistema nervioso que no dependen de la voluntad.

ESQUEMA DE ARCO REFLEJO

Receptor

Órgano efector

InterneuronaAxón de la neurona sensitiva

Axón de la neurona motora

Reflejos incondicionados

Reflejos condicionados

Son congénitos.En su realización sólo interviene la médula.Tienden a proteger al organismo.

Son aprendidos.En su realización interviene la corteza cerebral.

TIPOS DE REFLEJOS



Actos involuntarios o reflejos



Sistema nervioso autónomo

PupilaSalivaciónBronquios

Corazón

EstómagoPáncreas

HígadoCápsula suprarrenal

VejigaIntestinoGenitales

Estómago

Nervio vago

Neurona preganglionar

Neurona postganglionar

Ganglio

Corresponde a una división fisiológica del sistema nervioso que controla actividades viscerales involuntarias.

Comparte algunas estructuras del SNC y del SNP.

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO

SIMPÁTICO PARASIMPÁTICO

Prepara al organismo para situaciones de actividad.

Prepara al organismo para situaciones de reposo.

INERVAN LAS MISMAS VÍSCERAS PERO REALIZAN FUNCIONES ANTAGÓNICAS

SISTEMA SIMPÁTICO

SISTEMA PARASIMPÁTICO



Sistema nervioso autónomo



Los receptores

CLASIFICACIÓN DE LOS RECEPTORES

SEGÚN EL ORIGEN DEL ESTÍMULO SEGÚN EL TIPO DE ESTÍMULO

EXTEROCEPTORES

INTEROCEPTORES

Propioceptores

Visceroceptores

MECANORRECEPTORES

QUIMIORRECEPTORES

FOTORRECEPTORES

TERMORRECEPTORES

Reciben estímulos del medio externo.

Reciben estímulos del medio interno.

Permiten conocer la posición del cuerpo y de determinadas estructuras del mismo.

Informan de la actividad visceral y de los cambios del medio interno.

Reciben estímulos de naturaleza mecánica.

Reciben estímulos de naturaleza química.

Reciben estímulos de naturaleza luminosa.

Capaces de detectar cambios de temperatura.



Tacto

El sentido del tacto o mecanorrecepción es aquel que permite a los organismos percibir cualidades de los objetos y medios como la presión, temperatura, aspereza o suavidad, dureza, etc. En el ser humano se considera uno de los cinco sentidos básicos.

El sentido del tacto se halla principalmente en la piel, órgano en el que se encuentran diferentes clases de receptores nerviosos que se encargan de transformar los distintos tipos de estímulos del exterior en información susceptible de ser interpretada

por el cerebro.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tacto

http://www.youtube.com/watch?gl=ES&hl=es&v=vwrVgjE6g9o&feature=related

http://es.wikipedia.org/wiki/Tacto

http://www.youtube.com/watch?gl=ES&hl=es&v=vwrVgjE6g9o&feature=related



Gusto

http://www.youtube.com/watch?v=8mKms-EcqaM&feature=related

http://es.wikipedia.org/wiki/Sentido_del_gusto

Se corresponden con los cinco sabores que se consideran.

Sabor amargo: Como la quinina. Sabor salado: Como el cloruro sódico o el agua de mar. Sabor dulce: Como la sacarosa. Sabor ácido: Como el limón. Sabroso o umami: Como el

glutamato. Es el último de los gustos incorporado a la lista en 1908 por el fisiólogo japonés Kikunae Ikeda.



Olfato

http://www.youtube.com/watch?v=ZRCNo_V9HNg&feature=related

http://es.wikipedia.org/wiki/Olfato

Para estimular éstas es necesario que las sustancias sean volátiles, es decir, han de desprender vapores que puedan penetrar en las fosas nasales, y que sean solubles en agua para que se disuelvan en el moco y lleguen a las células olfatorias. Éstas transmiten un impulso nervioso al bulbo olfatorio y de este a los centros olfatorios de la corteza cerebral, que es donde se aprecia e interpreta la sensación de olor. Se cree que existen 7 tipos de células olfatorias, cada una de las cuales sólo es capaz de detectar un tipo de moléculas, éstas son:

Alcanforado: Olor a alcanfor Almizclado: Olor a almizcle Floral Mentolado Etéreo: Olor a éter Picante Pútrido: Olor a podrido

En el año 1991 se descubrieron los primeros genes de las proteínas receptoras del olor. Estas moléculas receptoras residen en la membrana de células sensoriales, que retienen un aroma y envían el mensaje correspondiente al cerebro a través de una cadena de reacciones químicas. En 1996 fue caracterizado el primer receptor olfativo humano.

El oído conforma los órganos de equilibrio y audición. También se le denomina órgano vestibulo coclear dentro del estudio de las ciencias médicas.Es un órgano que se encuentra superdesarrollado principalmente en mamíferos inferiores terrestres y acuáticos, tal es el caso de los félidos y los grandes cetáceos en donde, gracias a su evolución fisioanatómica, se han hiperdesarrollado mecanorreceptocitos especializados en destacar el sentido de equilibrio y audición en perfecta armonía. En el caso del ser humano esta evolución no está tan desarrollada.En conjunto el estudio histoanatómico del oído se divide en tres partes, oído externo, oído medio y oído interno.

http://www.youtube.com/watch?v=vwrVgjE6g9ohttp://es.wikipedia.org/wiki/O%C3%ADdo



Oído

La visión es un sentido que consiste en la habilidad de detectar la luz y de interpretarla (ver). La visión es propia de los animales teniendo éstos un sistema dedicado a ella llamado sistema visual. La visión artificial extiende la visión a las máquinas.La primera parte del sistema visual se encarga de formar la imagen óptica del estímulo visual en la retina (sistema óptico). Esta es la función que cumplen la córnea y el cristalino del ojo.Las células de la retina forman el sistema sensorial del ojo. Las primeras en intervenir son los fotorreceptores, los cuales capturan la luz que incide sobre ellos. Sus dos tipos son los conos y los bastones. Otras células de la retina se encargan de transformar dicha luz en impulsos electroquímicos y en transportarlos hasta el nervio óptico. Desde allí, se proyectan a importantes regiones como el núcleo geniculado lateral y la corteza visual del cerebro.En el cerebro comienza el proceso de reconstruir las distancias, colores, movimientos y formas de los objetos que nos rodean.

http://www.youtube.com/watch?v=tqFeYrfgAsM

http://es.wikipedia.org/wiki/Vista



Vista



Regulación hormonal



Control hormonal de la metamorfosis de insectos

Un cambio ambiental provoca la secreción en el encéfalo de hormona encefálica.

La hormona encefálica estimula la glándula protorácica que segrega ecdisona.

EncéfaloAdulto

Pupa

Larva

Larva

Durante la fase larvaria se segrega gran cantidad de hormona juvenil y aumenta el tamaño manteniendo las características larvarias

Cuando disminuye la secreción de hormona juvenil, la ecdisona

estimula la metamorfosis.

Muda para alcanzar

estado adulto

Hormona juvenil

Ecdisona

Glándula protorácica

Hormona encefálica



Sistema hormonal en vertebrados

HIPOTÁLAMO.

HIPÓFISIS.

TIROIDES.

PÁNCREAS.

CÀPSULAS SUPRARRENALES.

OVARIO (hembras).

TESTÍCULOS (machos).

Segrega neurohormonas

Tiene tres lóbulos

En su parte posterior se encuentra otra glándula endocrina llamada PARATIROIDES.

Es una glándula mixta. La parte endocrina la realizan los islotes de Langerhans.

Presentan dos zonas: corteza y médula.

Son glándulas mixtas.GÓNADAS.

Todos los vertebrados presentan un sistema hormonal bastante uniforme con las mismas glándulas endocrinas.



Sistema hormonal en vertebrados



Hipotálamo e hipófisis



Tiroides



Paratiroides

La hormona paratiroidea o parathormona regula los niveles sanguíneos de calcio y fósforo y estimula la reabsorción de hueso.



Glándulas suprarrenales



Páncreas



OVARIOS



Ciclo Ovárico



Testículos



Glándula mamaria y placenta



Regulación hormonal

Factor liberador

(TSH-RF)

Adenohipófisis

Secreción de TSH

La regulación se realiza por un mecanismo de retroalimentación negativa.

Hipotálamo

MECANISMO REGULADOR DE

LA TIROXINA El hipotálamo detecta si la concentración de una hormona en sangre aumenta por

encima de su nivel normal.

Tiroides

Disminuye la secreción de los factores liberadores.

La adenohipófisis disminuye la producción de hormonas estimulantes de otras glándulas.

Las glándulas disminuyen la producción de hormona.

1

2

3

4

Estimulación

Inhibición

Secreción



Regulación hormonal de la glucemia

Higado

Hipófisis

Glucógeno

Glucosa

ProteínaCápsula

suprarrenal

Páncreas

Sistema nervioso

simpático

Poca cantidad de azúcar en la sangre

GlucagónInsulina

Glucosa en sangre

Cortisol

ACTH

Mucha cantidad de azúcar en la sangre

En condiciones normales la insulina

y el glucagón controlan la

glucemia.

En condiciones extremas la adenohipófisis y el sistema nervioso simpático colaboran en el control de la glucemia.

Adrenalina y noradrenalina

Dónde se Produce la Hormona

Hormona, o Hormonas Secretadas

Función Hormonal

Glándulas Adrenales

Aldosterona Regula el balance de sal y agua.

Glándulas Adrenales

CorticoesteroidesControla las funciones básicas del cuerpo; actúa como antiinflamatorio; mantiene el nivel de azúcar en la sangre, la presión sanguínea y la fuerza muscular, regula el balance de sal y agua.

Glándula Pituitaria Hormona Antidiurética (vasopresina)

Afecta la retención de agua en los riñones; controla la presión sanguínea.

Glándula Pituitaria Corticotropina Controla la producción y secreción de las hormonas de la corteza adrenal.

Glándula Pituitaria Hormona de crecimiento

Afecta el crecimiento y desarrollo; estimula la producción de proteínas.

Glándula Pituitaria Hormona luteinizante (su sigla en inglés es LH) y hormona estimulante de los folículos (su sigla en inglés es FSH)

Controla las funciones reproductoras y las características sexuales.

Glándula Pituitaria Oxitocina Estimula las contracciones uterinas y los conductos lácteos en los senos.

Glándula Pituitaria Prolactina Inicia y mantiene la producción láctea en los senos.

Glándula Pituitaria Hormona estimulante de tiroides (su sigla en inglés es TSH)

Estimula la producción y secreción de hormonas de la tiroides.

Riñones Renina y Angiotensina Controlan la presión sanguínea.Riñones Eritropoyetina Afectan la producción de glóbulos

rojos (su sigla en inglés es RBC). Páncreas Glucagón Aumenta el nivel de azúcar en la

sangre.

Páncreas insulinaDisminuye el nivel de azúcar en la sangre; estimula el metabolismo de la glucosa, las proteínas y las grasas.

OvariosEstrógenos Afecta el desarrollo de las

características sexuales femeninas y el desarrollo reproductor.

OvariosProgesterona Estimula el revestimiento uterino para

la fecundación; prepara los senos para la producción láctea.

Glándulas Paratiroideas

Hormona paratiroidea Afecta la formación ósea y en la excreción de calcio y fósforo.

Glándula Tiroides Hormona de la tiroides Afecta el crecimiento, la madurez y el metabolismo.



RESUMÉN HORMONAS



Hormonas vegetales

AUXINAS Y GIBERELINAS

Activan el crecimiento de la planta. Aceleran la formación de flores y frutos.

Inducen la división y diferenciación celular.

Retardan el crecimiento y la caída de las hojas.

CITOQUININAS

Inhibe el crecimiento provocando un estado de letargo.Provoca el cierre de los estomas evitando la transpiración.

ÁCIDO ABSCÍSICOETILENO

Acelera la maduración de los frutos.

Acelera la caída de las hojas.Acelera los procesos de

envejecimiento en las flores tras la fecundación.



Hormonas vegetales



Tropismos

POSITIVOS.

Son movimientos de crecimiento en los que varía la orientación de la planta.

Cuando la planta se acerca al estímulo. NEGATIVOS. Cuando se aleja.

FOTOTROPISMO

El estímulo es la luz.

+

_

GEOTROPISMO

El estímulo es la gravedad.

+

_Ambos tipos de tropismos están influidos por las

AUXINAS.

Los principales tropismos son:



Nastias

La Dionaea muscipula es una planta carnívora que cierra las hojas cuando en ellas se posa un insecto.

Son movimientos pasajeros de determinadas zonas del vegetal.

Fundamentalmente son de dos tipos:

FOTONASTIAS SISMONASTIAS

Son respuestas a la luz. Son respuestas cuando el estímulo es el contacto o una sacudida.

Los girasoles se orientan perpendicularmente al sol cambiando la posición a lo largo del día.

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Coordinación nerviosa e hormonal