Tema 9. Coordinación nerviosa y hormonal

Tema 9 La coordinaci贸n nerviosa y hormonal en los animales.

La coordinación y el sistema nervioso.

Sistema

Naturalez a del mensajero

Vía de transporte

Lugar de acción

Acción

Duración de respuesta

Nervioso

Impulso electroquími co

Nervios

Punto concreto de un órgano

Larga y precisa

Decrece rápidamente

Hormonal

Molécula, hormona

Sangre

Células u órganos diana

Lenta

Largos periodos

El sistema nervioso Constituido fundamentalmente por tejido nervioso, especializado en conducir impulsos nerviosos.

Su función es captar un estímulo mediante los receptores, conducir la información a los centros nervioso que elaboran una respuesta que ejecuta u efector.

Constituido por neuronas y células de la glía.

Se forman fibras nerviosas, nervios, ganglios y centro nerviosos.

Neuronas Constan de: Cuerpo celular o soma.

Cendritas .

Ax贸n o cilindro-eje.

Clasificaci贸n de las neuronas.

Monopolares.

Bipolares.

Multipolares.

Células de la glía Astrocitos.

Oligodendrocitos.

Microglía o células de Rio Hortega.

Células de Scwann.

c

b a

¿Quién es quién?

Fibras y nervios Fibras nerviosas: Axones + células de Schwnn.

Fibras amielínicas.Varios axones cubiertos por evaginaciones de las células de Schwann, que no forman láminas concéntricas.

Fibras mielínicas. Tienen vaina de mielina. Un axón rodeado por varias células de Schwann rodeándolo en capas concéntricas.

Nervios: Agrupaciones de fibras nerviosas rodeadas de tejido conjuntivo.Ver figura de la página 167.

Ganglios y centros nerviosos.

Ganglios: Agrupaciones de neuronas que se sitúan en el sistema nervioso periférico.

Centros nerviosos. Agrupaciones de cuerpos neuronales que se disponen en el sistema nervioso central.

Ejercicios 1 y 2 de página 167

El impulso nervioso El esquema de la diapositiva siguiente representa el ax贸n de una neurona. Se puede apreciar la diferencia de potencial existente entre el interior y el exterior de la membrana, que equivale a -70 mV, debido a la existencia de un exceso de cargas negativas en el interior del ax贸n.

Este potencial se llama potencial de reposo, en este estado la neurona no transmite impulsos

El impulso nervioso En la membrana aparecen representados dos canales, uno de Na y otro de K. Mientras la neurona se encuentra en estado de reposo, ambos canales se encuentran cerrados (representado en el esquema con el símbolo X) Se representa también un botón sináptico (⇓), a través del mismo llegan las señales que pueden provocar un cambio en el estado de la neurona. El cambio sólo se produce si el estímulo tiene una intensidad superior a un cierto umbral.

El impulso nervioso La llegada de un estĂ­mulo supraumbral provoca la apertura de los canales de Na, con lo que el Na entra dentro de la neurona y provoca un cambio en el potencial de membrana que pasa de -70 mV a +30 mV. La cĂŠlula se despolariza y el nuevo potencial se llama potencial de acciĂłn.

El impulso nervioso El potencial de acci贸n abre los canales de K y cierra e inactiva (XX) los canales de Na. Los canales de Na inactivados no pueden abrirse, el tiempo durante el cual los canales de Na permanecen inactivados es el periodo refractario. La inactivaci贸n de los canales de Na con el potencial de acci贸n permite que el impulso se transmita de forma unidireccional.

El impulso nervioso La apertura de los canales de K provoca la salida de K hacia el exterior, de forma que el potencial del interior de la cĂŠlula va cambiando hasta alcanzar un potencial de -80 mV.

El impulso nervioso Alcanzados los -80 mV los canales de K se cierran. Poco a poco se recupera el potencial de reposo (-70mV) gracias a que el K difunde lentamente alejรกndose de la membrana.

Alcanzado de nuevo el potencial de reposo, los canales de Na vuelven a ser activos y la neurona estรก dispuesta para recibir un nuevo impulso nervioso.

La bomba de Na/K El potencia de reposo se debe a una diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la neurona.

Cuando la neurona actúa, entra Na en su interior y sale K, es lógico pensar que después de que la neurona ha actuado en varias ocasiones, el interior tendría que cargarse de Na y el exterior de K. para evitar que se produzca esta inversión en la concentración de los iones Na y K que inactivaría la neurona, actúa una proteína, la bomba de Na/K que saca Na fuera de la neurona e introduce K gastando energía (ATP)

Video: El impulso nervioso. Educatina

Características del impulso nervioso Sigue la ley del todo o del nada.

Todos los impulsos son semejantes, es el cerebro el que los percibe como diferentes.

Es unidireccional.

En las fibras mielínicas se transmite por un impulso saltatorio entre los nódulos de Ranvier.

Ejercicio 3 y 4 de página 168.

La sinapsis nerviosa La comunicación entre neuronas se realiza mediante la sinapsis nerviosa, en ella se distinguen los siguientes elementos: Botón presináptico.

Hendidura sináptica.

Elemento postsináptico.

El contacto entre las neuronas se produce por liberación del neurotransmisor ( acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, serotonina) a la hendidura sináptica.

Cuando los neurotransmisores liberados se unen a un receptor de la membrana postsináptica, se produce en ella un potencial de acción.

Clasificación de las sinapsis Según el elemento postsinaptico las sinapsis pueden ser: Axo-axónicas.

Axo-somáticas.

Axo-dendríticas

Ejercicios 5 y 6 de la pág. 169

El sistema nervioso en vertebrados.

Desarrollo Poseen un tubo neural que se forma a partir de un surco neural en posiciĂłn dorsal.

La parte anterior del tubo experimenta un gran desarrollo y constituye el encĂŠfalo, el resto del tubo forma la mĂŠdula espinal.

Sistema nervioso central Formado por el encéfalo y la médula espinal, esta protegido por cráneo, vertebras y por las menínges: piamadre, aracnoides y duramadre, entre las dos primeras se encuentra el líquido cefalorraquídeo.

Sustancia gris: agrupaciones de cuerpos neuronales

Sustancia blanca: Agrupaciones de axones mielinizados.

2

EncĂŠfalo 1

3

4

5

Identifica en el siguiente esquema las partes seĂąaladas en el libro de texto Nombra las funciones de cada una de las partes.

Médula espinal

Señala la posición del epéndimo Médula espinal marcada en azul

ÂżCuĂĄntos nervios espinales hay?

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en

¿Hasta qué vértebra llega la médula espinal?

Ganglio raquídeo

Aferente. Conduce información de distintas regiones corporales a los centros superiores del encéfalo

Eferente: transmite impulsos a los músculos y glándulas, como respuesta a estímulos recibidos, o a señales procedentes de los nervios encefálicos http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en

El sistema nervioso periférico (en azul) consta de nervios craneales y nervios espinales. Los ganglios raquídeos se encuentran en las raíces dorsales del nervio espinal antes de entrar en la médula.

Ejercicios 7 y 8 de pág. 170 y 9 y 10 de pág. 171

Patrick J. Lynch, ilustrador médico

El sistema nervioso en invertebrados

Nombra las diferentes variedades de sistemas nerviosos que aparecen en la figura.

Ejercicio 11 de pรกg. 172

Filo Cnidarios

Sistema nervioso

Centralización

Metamerización

Cefalización

Difuso/Cicloneuro

No/Si

No

0

Platelmintos

Hiponeuro

Si

No

+

Nematodos

Hiponeuro

Si

No

+

Artrópodos

Hiponeuro

Si

Si

+++

Moluscos

Hiponeuro

Si

No

++++

Anélidos

Hiponeuro

Si

Si

++

Equinodermos Cicloneuro

Si

No

0

Si

Si

+++++

Cordados

Epineuro

El funcionamiento del sistema nervioso Seg煤n el tipo de respuesta y el 贸rgano efector que inerva se distinguen dos componentes funcionales del sistema nervioso: Sistema nervioso som谩tico.

Sistema nervioso aut贸nomo.

Mapa conceptual del S.N

Sistema nervioso somático Interviene en respuestas voluntarias.

Inerva músculos esqueléticos.

Las neuronas motoras del sistema somático tienen sus cuerpos celulares dentro de los centros del sistema nervioso central, sus axones conectan con los músculos esqueléticos de forma directa.

Sistema nervioso autónomo o vegetativo.

Interviene en respuestas involuntarias o automáticas.

Posee nervios encargados del mantenimiento de la homeostasis y del funcionamiento de los órganos.

Los centros de control se localizan en el hipotálamo, bulbo raquídeo y médula.

En sus nervios motores existen dos neuronas: neurona motora preganglionar, situada en el SNC, con fibras mielínicas, cuyos axones establecen sinapsis con la neurona postganglionar situada en ganglios periféricos fuera del SNC, con fibras amielínicas. Los axones de esta última salen de los ganglios y conectan con el órgano efector.

Sistema nervioso autónomo o vegetativo.

El sistema nervioso autónomo tiene capacidad par estimular o inhibir los órganos efectores.

El sistema nervioso autónomo presenta dos componentes, simpático y parasimpático, los dos componentes inervan el mismo órgano y realizan funciones antagónicas.

El sistema simpático actúa en situaciones de alerta o alarma aumentando el gasto energético El parasimpático actúa relajando, disminuyendo el gasto energético.

En azul el simpรกtico y en rojo el parasimpรกtico

Ejercicio 12 de pรกgina 173.

Acto reflejo

Actos voluntarios.

Actos conscientes con participación de la corteza cerebral: Intervienen: Órgano receptor.

Raíz posterior de los nervios periféricos hasta médula espinal.

Bulbo raquideo.

Corteza cerebral.

Neuronas motoras.

Efector.

Ejercicio 13 de página 174.

La coordinación hormonal. El sistema endocrino Intervienen las glándulas endocrinas que producen hormonas.

Las hormonas se liberan a la sangre y actúan modificando la función de las células que son sensibles a su presencia.

Células diana.

Son células diana aquellas que poseen una molécula receptora a la que se puede unir la hormona.

La secreción de hormonas esta regulada por el SNC y por el propio sistema hormonal.

Las hormonas se inactivan o se destruyen con rapidez.

Ejercicio 14, página 175.

Asigna número a los nombres del cuadro siguiente

Sistema endocrino Glándula Pineal # # glándula pituitaria # glándula tiroides # timo # suprarrenal # # Ovario Páncreas # Testículos [http://training.seer.cancer.gov/mod ule_anatomy/unit6_3_endo_glnds.h tml] {{PD-USGov}}

http://cmap.ihmc.us/Support/help/Espanol/imag es/splash.gif

http://cmap.ihmc.us

Glándulas endocrinas y hormonas en vertebrados.

Algunas glándulas endocrinas actúan exclusivamente estimulando a otras glándulas endocrinas. Así lo hacen el Hipotálamo y la Hipófisis.

Otras glándulas endocrinas producen hormonas que actúan sobre otros órganos o tejidos del cuerpo humano, por ejemplo el Páncreas y las Gónadas (Ovarios y Testículos).

http://cmap.ihmc.us

Hipotálamo El hipotálamo segrega neurotransmisores que controlan el funcionamiento de la hipófisis, se llaman factores hipotalámicos de liberación o inhibición, como: TRH: Hormona liberadora de tirotropina.

CRH: Hormona liberadora de corticotropina.

GHRH: Hormona liberadora de la hormona del crecimiento.

GHIH o somatostatina: Hormona inhibidora de la hormona del crecimiento.

GnRH: Hormona liberadora de la gonadotropina.

PIH. Hormona inhibidora de la prolactina.

También produce la oxitocina y la vasopresina.

http://cmap.ihmc.us

Hormonas producidas por la hipófisis.

Lóbulo

Hormona TSH

Órgano Diana Tiroides

Acción Estimula el Tiroides

ACTH

Corteza suprarrenal

Estimulación de la corteza suprarrenal

STH

Todos los órganos

Estimula el crecimiento

Adenohipófisis LH

Gónadas

Estimula la secreción de testosterona y la ovulación.

FSH

Gónadas

Maduración del folículo ovárico y formación de espermatozoides

Prolactina

Mamas

Crecimiento de las mamas, secreción de leche

Antidiurética

Riñones

Reduce la orina producida

Neurohipófisis Oxitocina

Útero y mamas

Contracciones del útero en el parto y producción de leche en las mamas

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Tiroides y paratiroides.

Se encuentran en la parte anterior del cuello, rodeando a la tráquea y la laringe.

El Tiroides es una glándula regulada por la hipófisis y mantiene una acción sobre el crecimiento de los huesos.

El Paratiroides se encuentra adherido al Tiroides y actúa sobre el metabolismo del Calcio y del Fósforo. La secreción de la hormona del paratiroides se regula por los niveles de calcio en sangre.

En la tabla siguiente se muestra un resumen de las diferentes hormonas producidas en el Tiroides y en el Paratiroides y sus correspondientes efectos o acciones:

Glándula

Hormona

Órgano Diana

Acción

Tiroxina

Todos los órganos

Estimulación del metabolismo celular.

Favorece el crecimiento.

Desarrollo del sistema nervioso.

Triyodotironina

Todos los órganos

Igual que la anterior

Tiroides

Calcitonina

Paratiroides

Paratohormona

Tejido óseo

Riñones y huesos

Niveles de calcio en sangre.

Niveles de calcio en sangre y en orina

El exceso del producción hormonal del Tiroides produce una enfermedad denominada Hipertiroidismo. El déficit produce Hipotiroidismo. Estas serán comentadas posteriormente.

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Páncreas.

Produce dos hormonas en los Islotes de Langerhams: Insulina.

Glucagón.

Estas dos hormonas regulan la concentración de azúcar en la sangre y sus efectos son antagónicos, es decir, una hace lo contrario de la otra.

El Glucagón favorece la degradación del Glucógeno almacenado en los tejidos y libera Glucosa a la sangre para su distribución a los órganos que lo necesiten.

La Insulina tiene el efecto contrario, ya que facilita la absorción de la glucosa de la sangre por los diferentes tejidos.

La glucosa es una fuente de energía para los músculos.

Cuando el páncreas no puede producir suficiente Insulina, la glucosa se acumula en la sangre y provoca una enfermedad denominada diabetes.

Páncreas

Hormona

Células alfa

Glucagón

Céluas beta

Insulina

Órgano Diana

Acción

Hígado

Favorece la degradación del Glucógeno y libera Glucosa a la sangre.

Músculos

Favorece la absorción de la Glucosa en los músculos y reduce su concentración en la sangre.

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Glándulas suprarrenales.

Constan de: Corteza suprarrenal: produce hormonas que pueden agruparse en: Mineralcorticoides como, aldosterona (metabolismo de iones).

Glucocorticoides como cortisol y cortisona que intervienen en el metabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas y andrógenos suprarrenales que se convierten en testosterona.

Médula suprarrenal: produce adrenalina y noradrenalina, actúan en situaciones de alerta aumentando el nivel de glucosa en sangre y el ritmo cardiaco y respiratorio.

Cápsulas suprarrenales

Hormona/ neurotransmisor

Órgano Diana

Acción

Adrenalina (neurotransmisor)

Sistema nervioso vegetativo

Favorece la actividad muscular ante situaciones de emergencia, acción excitante

Noradrenalina (neurotransmisor)

Sistema nervioso vegetativo

Acción relajante

Cortisol (hormona)

Tejido adiposo

Metabolismo de las grasas para obtener energía.

Sangre y riñones

Regula los niveles de sodio y potasio en sangre y orina

Médula

Corteza Aldosterona (hormona)

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Testículos y ovarios Producen hormonas masculinas en las células intersticiales o de Leyding, situadas entre los tubos seminíferos.

La principal hormona androgénica es la testosterona que interviene en la formación de los espermatozoides y en la aparición de los caracteres sexuales secundarios.

Los ovarios producen estrógenos y progesterona.

Los estrógenos mantienen los caracteres sexuales secundarios y son los responsables del mantenimiento del ciclo menstrual.

La progesterona interviene en el ciclo menstrual y si el óvulo es fecundado facilita su implantación en el útero.

Hormonas en invertebrados En invertebrados la coordinación hormonal se lleva a cabo mediante hormonas segregadas en células neurosecretoras.

En anélidos los gánglios cerebroides producen neurohormonas que regulan los procesos de regeneración y crecimiento.

Insectos: los cuerpos cardiacos y los cuerpos alares regulan los procesos de producción de hormona juvenil y ecdisona que regulan los ciclos de muda de los insectos.

Animación: hormonas y crecimiento en insectos.

Hormonas en invertebrados Crustáceos: la glándula del seno produce cromatoforotropina que regula los cambios de pigmentación del cuerpo.

Cefalópodos: las glándulas ópticas segregan hormonas gonadotrópicas responsables del crecimiento del animal y del desarrollo delas gónadas.

Otras versiones Las funciones de relaci贸n, tema completo.

Referencias Resumen del tema 9, la coordinaci贸n nerviosa y hormonal de los animales. Del libro de 1潞 de bachiller de la editorial Santillana.

Dibujos y esquemas obtenidos de Wikipedia Commons y de http://cmap.ihmc.us