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CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL - Biología 9 1 PGF03-R03 “LOADO SEAS MI SEÑOR POR LA HERMANA MADRE TIERRA Y POR TODOS LOS SERES QUE EN ELLA HABITAN. ASÍ SE LOGRARA UN FELIZ Y BELLO HABITAR EN EL MUNDO”. “SAN FRÁNCICO DE ASÍS”
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“LOADO SEAS MI SEÑOR POR LA HERMANA MADRE TIERRA Y POR TODOS LOS
SERES QUE EN ELLA HABITAN. ASÍ SE LOGRARA UN FELIZ Y BELLO HABITAR EN EL MUNDO”.
“SAN FRÁNCICO DE ASÍS”
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LAS CIENCIAS NATURALES Teniendo en cuenta los estándares básicos de competencias propuestos por el Ministerio de Educación para el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental, el colegio Franciscano AGUSTÍN GEMELLI establece un currículo que le permita a la comunidad educativa Gemellista desarrollar su potencial de aprendizaje en un ambiente totalmente ecológico donde se vivencien los valores franciscanos, mediante estrategias pedagógicas contemporáneas. Comprometidos como la educación franciscana, se opta por un modelo pedagógico que además de formas personas intelectual, se formen individuos con sentido humanístico según nuestros principios franciscanos. El currículo en ciencias naturales supone el desarrollo epigenético de estructuras mentales que se generan en los procesos de memoria y pensamiento y que permiten a los estudiantes interiorizar (asimilar, acomodar y adaptar activamente) cuanto lo rodea y responder según su nivel y condiciones a sus propias circunstancias cotidianas. El desarrollo de los niveles de memoria mecánica, configurativa y lógica, y de los niveles de pensamiento concreto, abstracto y discursivo (formal, hipotético-deductivo), son los elementos claves para general la creatividad y la actitud investigativa y con ella el apuntar a la solución de problemas de continuo devenir, pues el fin de la educación no es formar a las personas en la disposición de su mente sólo para memorizar, recordar, evocar y reproducir ideas; sino, por el contrario para averiguar e investigar cuáles son los mejores medios, actividades y procedimientos para el logro de sus propios objetivos. No se trata de educar para almacenar ideas, sino, por el contrario, formar la mente para generarlas. El propósito del módulo es hacer que los estudiantes y las estudiantes tengan una aproximación con el mundo real y puedan interpretar su entorno con un contexto científico y social. De esta manera, plantea el ambiente natural como un sistema dinámico definido por interacciones biológicas, teniendo en cuenta el componente humano y los demás seres vivos, afectados en ocasiones por acción de la sociedad.
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Tabla de contenido
UNIDAD 1 FUNCIONES DE REGULACION EN EL SISTEMA NERVIOSO ............................. 5
LECTURA AFECTIVA. ―EL CEREBRO‖ ................................................................................... 6
ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO EN ANIMALES .................... 8
EL SISTEMA NERVIOSO ......................................................................................................... 9
LA NEUROGLIA ..................................................................................................................... 13
LA SINAPSIS .......................................................................................................................... 16
NEUROTRANSMISORES ...................................................................................................... 18
SISTEMA NERVIOSO HUMANO ........................................................................................... 21
EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL ..................................................................................... 22
EL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO ................................................................................ 26
EL ARCO REFLEJO ............................................................................................................... 28
PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO ............................................................................ 31
LABORATORIO DEL CEREBRO ........................................................................................... 33
GLOSARIO ............................................................................................................................. 40
UNIDAD II FUNCIONES DE REGULACION Y RECEPTORES SENSORIALES ................... 42
LECTURA AFECTIVA. ―HORMONAS DE CRECIMIENTO PARA NIÑOS CON TUMORES CEREBRALES‖ ...................................................................................................................... 43
LAS FUNCIONES DE REGULACIÓN Y RESPUESTA A ESTÍMULOS EN LAS PLANTAS .. 45
PRINCIPALES HORMONAS VEGETALES ............................................................................ 47
HORMONAS Y PRUEBA DE EMBARAZO ............................................................................. 50
SISTEMA ENDOCRINO ......................................................................................................... 53
GLÁNDULAS ENDOCRINAS Y SUS HORMONAS ............................................................... 57
PATOLOGÍAS DEL SISTEMA ENDOCRINO ......................................................................... 61
LOS SENTIDOS. .................................................................................................................... 64
RECEPTORES SENSORIALES ............................................................................................. 65
SENTIDO DEL OÍDO .............................................................................................................. 67
SENTIDO DE LA VISTA ......................................................................................................... 71
SENTIDO DEL OLFATO ......................................................................................................... 73
SENTIDO DEL GUSTO .......................................................................................................... 75
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SENTIDO DEL TACTO ........................................................................................................... 77
UNIDAD III SISTEMA LOCOMOTOR ..................................................................................... 92
LECTURA AFECTIVA. ―LA OSTEOPOROSIS‖ ...................................................................... 93
SISTEMA ÓSEO ..................................................................................................................... 95
LA INFRAESTRUCTURA DE NUESTRO CUERPO ........................................................... 95
CÓMO SE FORMAN LOS HUESOS................................................................................... 97
ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA ÓSEO. ............................................................................ 98
EL ARMAZÓN FUNDAMENTAL ......................................................................................... 99
NUESTRA PROPIA CAJA FUERTE ................................................................................. 100
LOS ENGRANAJES DEL ESQUELETO ........................................................................... 103
FUNCIONES BÁSICA DEL ESQUELETO ........................................................................ 108
LOS HUESOS TAMBIÉN SE ENFERMAN ....................................................................... 109
SISTEMA MUSCULAR ......................................................................................................... 118
FUNCIONES DEL SISTEMA MUSCULAR. ...................................................................... 118
PROPIEDADES DE LOS MÚSCULOS. ............................................................................ 118
COMPONENTES DEL SISTEMA MUSCULAR ................................................................ 119
LOS TENDONES .............................................................................................................. 121
ANATOMÍA DEL SISTEMA MUSCULAR .......................................................................... 123
UNIDAD IV EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES Y TAXONOMÍA BINOMIAL. ........................ 131
LECTURA AFECTIVA. ―LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA‖ ....................................................... 132
EVOLUCIÓN ......................................................................................................................... 133
LA SELECCIÓN NATURAL .................................................................................................. 134
¿CÓMO HA CAMBIADO LA CLASIFICACIÓN DE LOS REINOS DE LA VIDA? ................. 140
ASPECTOS BIOGRÁFICOS ................................................................................................ 141
NOMENCLATURA BINOMIAL .............................................................................................. 143
CARACTERES HOMÓLOGOS Y ANÁLOGOS .................................................................... 146
LA SISTEMÁTICA EVOLUTIVA .......................................................................................... 148
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 164
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UNIDAD 1 FUNCIONES D E R EGULACION EN EL SISTEM A NER VIOSO
PROPÓSITO:
Explicar la importancia del sistema nervioso en el ser humano y determinar la forma en que los seres vivos se relacionan con el ambiente.
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LECTURA AFECTIVA. “EL CEREBRO”
ENUNCIACIÓN: Si usted se imagina el cerebro como un ordenador central que controla todas las funciones del organismo, entonces el sistema nervioso vendría a ser una red que envía mensajes en ambos sentidos entre el cerebro y las distintas partes del cuerpo. Lo hace a través de la médula espinal, la cual, partiendo del cerebro, desciende por la espalda y contiene nervios en su interior, una especie de filamentos que se ramifican hacia todos los órganos y partes del cuerpo. Cuando llega un mensaje al cerebro procedente de cualquier lugar del cuerpo, el cerebro envía a su vez un mensaje a esa parte del cuerpo que le indica cómo debe reaccionar. Por ejemplo, si usted toca accidentalmente un horno caliente, los nervios de su piel envían un mensaje de dolor a su cerebro, el cual envía, a su vez, un mensaje a los músculos de su mano para que la retire. ¡Afortunadamente, esta carrera de relevos neurológica dura mucho menos que el hecho de leer su descripción! Teniendo en cuenta todo lo que hace, el cerebro humano es increíblemente pequeño, pesando solo unos 1.360 g. De todos modos, tiene multitud de pliegues y surcos, que le proporcionan la superficie adicional que necesita para almacenar toda la información importante sobre el cuerpo. La médula espinal, por su parte, es un largo amasijo de tejido nervioso de unos 45 cm. de largo y poco menos de 2 cm. de grosor. Se extiende desde la parte inferior del cerebro hasta el extremo caudal de la columna vertebral. A lo largo de todo el recorrido de la médula espinal, los nervios se van ramificando hacia el resto del cuerpo, lo que se conoce como sistema nervioso periférico. Tanto el cerebro como la médula espinal están protegidas por tejido óseo: el cerebro por los huesos del cráneo, y la médula espinal por una serie de huesos entrelazados en forma de anillo denominados vértebras. Están protegidos y amortiguados por capas de membranas denominadas meninges, así como por un líquido especial denominado líquido cefalorraquídeo. Este líquido ayuda a proteger al tejido nervioso, a mantenerlo sano y a eliminar sus productos de desecho.
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SIMULACIÓN: 1. Proposicionar el texto. 2. Realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el significado indicando la
proposición donde se encuentran. 3. Realiza un dibujo del sistema nervioso central, ubicando cada una de sus partes. 4. Explica cómo se transmiten los mensajes del cuerpo, al cerebro y de este a la reacción. 5. Explica porque no sentimos el peso de nuestro cerebro.
Conceptos claves:
Transporte activo: movimiento de partículas con consumo de energía, desde una región de
baja concentración hacia una de alta concentración; contra su gradiente de concentración.
Difusión, gradiente de concentración: las partículas tienden a moverse desde una zona
más concentrada hacia una zona menos concentrada; siguiendo su gradiente de
concentración.
Aislante: material que evita el paso de electricidad. Cuáles? _________________________
Ion: átomo cargado negativa o positivamente por efecto de la pérdida o ganancia de
electrones.
Potencial eléctrico: diferencia que existe entre el total de cargas eléctricas presentes entre
dos puntos (voltaje).
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ENUNCIACIÓN:
ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA DEL SISTEMA NERVIOSO EN ANIMALES
A pesar de que hay animales que carecen de sistema nervioso (las esponjas), la mayoría de ellos lo presentan. Podemos distinguir tres modelos básicos de sistemas nerviosos:
Reticular Ganglionar o segmentado Encefálico, propio de los vertebrados.
El sistema reticular se presenta en animales simples como los cnidarios (hidras, anémonas de mar, corales, medusas) como una red nerviosa ubicada en el cuerpo del animal y a
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través de la cual fluye la información que se genera por aplicar un estímulo en cualquier punto del cuerpo del animal.
El sistema ganglionar se presenta en animales de cuerpo alargado y segmentado (lombrices, artrópodos). Los cuerpos neuronales se agrupan (centralización) formando ganglios que se ubican, por pares, en los segmentos. Los ganglios se comunican entre sí por haces de axones y hacia el extremo cefálico del cuerpo constituyen un cerebro primitivo.
El sistema encefálico es más complejo y está representado por un encéfalo (cerebro, cerebelo y médula oblongada) encerrado en una estructura ósea (cráneo) y por un órgano alargado, la médula espinal, encerrada en la columna vertebral. Al encéfalo y a la médula espinal la información entra y/o sale a través de los nervios llamados pares craneanos y nervios raquídeos, respectivamente.
EL SISTEMA NERVIOSO El Sistema Nervioso, el más completo y desconocido de todos los que conforman el cuerpo humano, asegura junto con el Sistema Endocrino, las funciones de control del organismo. Capaz de recibir e integrar innumerables datos procedentes de los distintos órganos sensoriales para lograr una respuesta del cuerpo, el Sistema Nervioso se encarga por lo general de controlar las actividades rápidas. Además, el Sistema Nervioso es el responsable de las funciones intelectivas, como la memoria, las emociones o las voliciones. Su constitución anatómica es muy compleja, y las células que lo componen, a diferencia de las del resto del organismo, carecen de capacidad regenerativa. El ser humano está dotado de mecanismos nerviosos, a través de los cuales recibe información de las alteraciones que ocurren en su ambiente externo e interno y de otros, que le permiten reaccionar a la información de forma adecuada. Por medio de estos mecanismos ve y oye, actúa, analiza, organiza y guarda en su encéfalo registros de sus experiencias. El sistema nervioso es una red de tejidos altamente especializada, que tiene como componente principal a las neuronas, células que se encuentran conectadas entre sí de manera compleja y que tienen la propiedad de conducir una gran variedad de estímulos en forma de ondas electroquímicas (Sinapsis), dentro del tejido nervioso y desde y hacia la mayoría del resto de tejidos, coordinando así múltiples funciones en el organismo.
Una neurona es una de las células nerviosas, elemento fundamental de la estructura del sistema nervioso. Es su unidad funcional, encargada de transporta el impulso nervioso. Un cerebro humano contiene unos 100.000 millones de neuronas (1011). Las neuronas son las encargadas de recibir los impulsos provenientes del medio ambiente y convertirlos en impulsos nerviosos.
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Las neuronas constan de tres partes: un cuerpo celular o soma, una o más dendrita y un axón.
El soma contiene el núcleo y los nucléolos de la neurona. También se encuentran: los cuerpos de Nissl, que son aglomeraciones de retículo endoplasmático rugoso (responsable de la síntesis proteica); un aparato de Golgi prominente (empaqueta material en vesículas para su transporte a distintos lugares de la célula); numerosas mitocondrias y elementos citoesqueléticos (microtúbulos y microfilamentos).
Las dendritas son extensiones del soma. Las que se encuentran cerca al soma pueden contener el aparato de Nissl y parte del aparato de Golgi, siendo los orgánulos más importantes de las dendritas los microtúbulos y los microfilamentos. Se encargan de la recepción de estímulos y señales nerviosas provenientes de otras neuronas.
El axón es una prolongación que se origina en una región especializada llamada eminencia axónica a partir del soma, o a veces de una dendrita. Tanto la eminencia axónica, como el axón, se diferencian del soma y las dendritas proximales, porque carecen de retículo endoplasmático rugoso (tampoco tienen ribosomas libres) y aparato de Golgi. Los axones pueden estar o no recubiertos por una vaina, denominada vaina de mielina. En el sistema nervioso periférico los axones están siempre recubiertos por las células de Schwann, las cuales rodean al axón con una capa múltiple formada a partir de la membrana de estas células. Las neuronas del sistema nervioso periférico que no se encuentran rodeadas por la vaina de mielina se encuentran embutidas en células de Schwann, conformando el haz de Remak. En el sistema nervioso central los axones que se encuentran mielinizados están cubiertos por los oligodendrocitos.
Los botones presinápticos o terminales: Se encuentran en los extremos de las ramificaciones de los axones y se especializan en la transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra.
La separación entre el axón de una neurona y las dendritas o el cuerpo de otra, es del orden
de 0,02 micras. Esta relación existente entre el axón de una neurona y las dendritas de otra
se llama "sinapsis".
A través de la sinapsis, una neurona envía los impulsos de un mensaje desde su axón hasta
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las dendritas o un cuerpo de otra, transmitiéndole así la información nerviosa.
La transmisión sináptica tiene las siguientes características:
La conducción de los impulsos nerviosos se efectúa en un solo sentido: del axón de una
neurona al cuerpo o dendritas de la otra neurona sináptica.
El impulso nervioso se propaga a través de intermediarios químicos, como la acetilcolina
y la noradrenalina, que son liberados por las terminaciones axónicas de la primera
neurona y al ser recibidos por la siguiente incitan en ella la producción de un nuevo
impulso.
En el sistema nervioso central, hay neuronas excitadoras e inhibidoras y cada una de
ellas libera su propia sustancia mediadora.
La velocidad de conducción de un impulso a lo largo de la fibra nerviosa varía de 1 a 100
metros por segundo, de acuerdo a su tamaño, siendo mayor en las más largas.
Cuando las terminaciones presinápticas son estimuladas en forma continuada o con
frecuencia elevada, los impulsos transmitidos disminuyen en número a causa de una
"fatiga sináptica".
La transmisión de una señal de una neurona a otra sufre un retraso de 5 milisegundos.
Variedades de neuronas
Aunque el tamaño del cuerpo celular puede ser desde 5 hasta 135 micrómetros, las prolongaciones o dendritas pueden extenderse a una distancia de más de un metro. El número, la longitud y la forma de ramificación de las dendritas brindan un método morfológico para la clasificación de las neuronas.
Clasificación según el tamaño
Según el tamaño de las prolongaciones, las neuronas se clasifican en:
Las neuronas Golgi tipo I que tienen axón largo (pueden llegar a medir un metro), y, generalmente, mielínico.
Las neuronas Golgi tipo II que tienen axón corto.
Las células piramidales de la corteza cerebral.
Las voluminosas células de Purkinje de la corteza cerebelosa.
Las grandes neuronas motoras de la médula espinal.
Clasificación según la polaridad
Neuronas unipolares
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Las neuronas unipolares son aquellas en las cuales el cuerpo celular tiene una sola dendrita o neurita, que se divide a corta distancia del cuerpo celular en dos ramas, motivo por cual también se les denomina pseudounipolares (pseudos en griego es falso), una que se dirige hacia una estructura periférica y otra que ingresa en el sistema nervioso central. Se hallan ejemplos de esta forma de neurona en el ganglio de la raíz posterior.
Neuronas bipolares Las neuronas bipolares poseen un cuerpo celular alargado y cada uno de sus extremos parte de una dendrita única. El núcleo de este tipo de neurona se encuentra ubicado en el centro de ésta, por lo que puede enviar señales hacia ambos polos de la misma. Ejemplos de estas neuronas se hallan en las células bipolares de la retina (conos y bastones), del ganglio coclear y vestibular, estos ganglios son especializados de la recepción de las ondas auditivas y del equilibrio.
Neuronas multipolares Las neuronas multipolares tienen una gran cantidad de dendritas que nacen del cuerpo celular. Ese tipo de células son la clásica neurona con prolongaciones pequeñas (dendritas) y una prolongación larga o axón. Representan la mayoría de las neuronas. Dentro de las multipolares, distinguimos entre las que son de tipo Golgi I, de axón largo, y las de tipo Golgi II, que no tienen axón o éste es muy corto. Las neuronas de proyección son del primer tipo, y las neuronas locales o interneuronas del segundo.
Neuronas pseudounipolares Tienen una sola prolongación, la cual se divide en una sola rama que entra al sistema nervioso central y otra rama periférica. Este tipo de neuronas se encuentra en los ganglios de las raíces dorsales de los nervios espinales.
Neuronas apolares No producen señales, pero las reciben. Son neuronas aisladas
Clasificación según su función y dirección en que transmiten el impulso nervioso.
Neuronas Sensitiva o Aferente Son aquellas que conducen el impulso nervioso desde los receptores (medio ambiente), hasta los centros nerviosos (cerebro). (Captan la información del entorno del ser humano).
Neuronas Asociativas o Interneuronas
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Permiten comunicar las neuronas sensitivas con las motoras. Este tipo de neurona se encuentra exclusivamente en el sistema nervioso central.
Neuronas Motoras o eferentes Aquellas que llevan el impulso nervioso desde los centros nerviosos hasta los órganos efectores como musculo o glándula, donde el impulso se traduce en respuesta, llevando los impulsos del soma a los botones terminales.
LA NEUROGLIA
El sistema nervioso central del hombre tiene aproximadamente 10 billones de neuronas y 5 a
10 veces más células gliales. Estas células forman un tejido llamado neuroglia que tiene
como funciones:
Proporcionar soporte al encéfalo y a la médula.
Bordear los vasos sanguíneos formando una barrera impenetrable a las toxinas.
Suministrar a las neuronas sustancias químicas vitales.
Retirar, por fagocitosis, el tejido muerto.
Aislar los axones a través de la mielina.
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Existen tres tipos de células gliales:
1. Las células Schwann: se encarga de secreta una sustancia aislante conocida como mielina, que sirve para aumentar la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
2. Los oligodendrocitos: la misma función de las células Schwann, ayudan a aumentar la
velocidad de transmisión del impulso nervioso, pero a nivel de los centro integradores del sistema nervioso (neuronas).
3. Los astrocitos: se encuentra en los capilares que conducen sangre al encéfalo, ayudan
a limpiar la sangre de toxinas antes de que alcancen esta región, que es la más importante del sistema nervioso.
SIMULACIÓN:
1. Realiza un cuadro comparativo entre el sistema reticular, el sistema ganglionar o
segmentado y el sistema encefálico propio de los vertebrados, teniendo en cuenta a los
organismos que las poseen.
EJERCITACIÓN:
2. Cuáles son las estructuras que componen al encéfalo.
3. Porque el sistema nervioso y el sistema endocrino son los encargados de las funciones
de control del organismo.
4. Con tus propias palabras y de manera muy corta explica la función principal del sistema
nervioso y del sistema endocrino.
5. Dibuja una célula nerviosa e identifica en ella sus estructuras y función.
6. Cuál es la diferencia entre Neurona Sensitiva o Aferente, Neuronas Asociativas o
Interneuronas y Neuronas Motoras o eferentes.
7. Cuál es la función de las células gliales y explica sus tipos.
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ENUNCIACIÓN:
IMPULSO NERVIOSO
Cuando una fibra nerviosa es estimulada (despolarizada) se inicia un impulso nervioso o potencial de acción. Éste tiene dos fases: una fase inicial producida por la entrada rápida de iones de sodio al interior de la célula, a través de canales de la membrana del axón que son sensibles al voltaje de la misma. La rápida entrada de estas cargas positivas hace que el valor negativo del interior de la célula en la región estimulada, disminuya rápidamente hacia la positividad. La segunda fase del potencial de acción ocurre por la apertura retardada de canales potásicos que hacen que este ion salga de la célula (recordemos que normalmente los iones de K+ están mucho más concentrados al interior que al exterior), contribuyendo así a una mayor despolarización (la falta de polarización significa la ausencia de una diferencia de potencial, o sea, un valor cercano o igual a cero voltios) de la membrana, pero también a una inactivación de los canales de sodio. Este último fenómeno ya anuncia la repolarización membranal.
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MODELACIÓN:
LA SINAPSIS
AL SITIO DE COMUNICACIÓN entre dos neuronas se le conoce como sinapsis. No se trata de un contacto directo, puesto que existe una separación infinitesimal entre las dos células, sino del punto en el que las dos células muestran, con el microscopio electrónico, áreas especializadas identificables tanto a nivel de la membrana celular como del interior y donde ocurre la transferencia de información entre dos células nerviosas.
En el caso de la célula que "envía" la señal, nos referimos a la terminación presináptica (axonal). La neurona que recibe esa información representa la porción postsináptica (dendrítica). La parte distal del axón muestra un engrosamiento en forma de botón, en cuyo interior podemos encontrar mitocondrias (para el aporte de energía) y pequeñas vesículas que contienen moléculas de neurotransmisor. Al otro lado hay dendritas con forma de espina, a las que la terminación axónica puede asociarse, ya sea en su parte terminal (cabeza) o en la unión con la dendrita principal (cuello). En muchos casos podemos identificar esta porción postsináptica por la presencia de una capa más densa localizada justo al lado opuesto de la presinapsis. Este espesamiento o densidad postsináptica puede contener las sustancias receptoras que interactúan con los neurotransmisores liberados desde la presinapsis.
La sinapsis. Es el sitio donde una célula nerviosa se comunica con otra. Aquí se ilustran los sitios posibles de contacto: en el cuerpo celular (sinapsis axosomáticas), en las dendritas (sinapsis axodendríticas) o en el axón mismo, como en las sinapsis axoaxónicas (figura de la izquierda). El impulso nervioso, al llegar a la sinapsis, provoca la liberación del neurotransmisor a partir de vesículas sinápticas, que actúa en los receptores postsinápticos.
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Existen varios tipos de sinapsis:
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, coordina la toma del alimento, el mantenimiento de la conciencia, la transmisión de la información visual) la octopamina (en invertebrados) y neuropéptidos. Una vez liberados, son destruidos 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. Este tipo de sinapsis permite mayor rapidez de transmisión del impulso nervioso, pero no permite la variedad de respuestas a los mensajes, que si ocurre en la sinapsis química.
SIMULACIÓN:
1. En qué consiste la sinapsis y que es la acetilcolina. 2. Realizar un cuadro comparativo entre la sinapsis química y la sinapsis eléctrica. 3. Que producen los siguientes neurotransmisores Gaba, adenosina, serotonina y endorfina.
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ENUNCIACIÓN:
NEUROTRANSMISORES
En el sistema nervioso existen docenas o probablemente cientos de neurotransmisores distintos. Cada uno tiene unas funciones muy concretas y determinadas. Existen muchas sustancias que modifican la acción de estos neurotransmisores, pueden impedir que el neurotransmisor ejerza su efecto, uniéndose al receptor correspondiente e inactivándolo, o bien pueden aumentar su efecto, por ejemplo impidiendo que sea destruido o retirado. Estas sustancias modifican el funcionamiento del sistema nervioso de muchas maneras distintas. Algunas de ellas son fármacos que se administran para tratar alguna alteración del sistema
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nervioso, otras son drogas que se toman con el fin de experimentar sus efectos. Algunos ejemplos de estas sustancias, y su forma de actuar son:
ALCOHOL: aumenta el efecto del neurotransmisor GABA. Este neurotransmisor es inhibidor, es decir, dificulta la producción del potencial de acción de las neuronas, por ese motivo el alcohol disminuye la actividad del sistema nervioso, y produce entorpecimiento del pensamiento, trastornos en los movimientos, y en cantidades mayores pérdida del conocimiento y coma.
ANTIDEPRESIVOS: (p.ej. Prozac) aumentan el efecto del neurotransmisor serotonina impidiendo que sea recaptado por la terminación de la fibra nerviosa, con lo que permanece más tiempo unido al receptor y hace más efecto. Aunque la causa de la depresión es todavía muy poco conocida, de alguna manera el aumento de los efectos de la serotonina mejora el estado de ánimo de los pacientes.
ANTIPSICÓTICOS: se utilizan para tratar los síntomas de los pacientes con esquizofrenia, y actúan bloqueando el receptor del neurotransmisor dopamina. Parece que en la esquizofrenia existe un exceso de activación de este receptor.
CAFEÍNA: bloquea el receptor del neurotransmisor adenosina, que es uno de los varios neurotransmisores que intervienen en la producción del sueño. Por eso la cafeína tiene el efecto de ―mantenernos despiertos‖.
CANABIS: En la planta cannabis sativa existe una sustancia (llamada delta-9-tetrahidrocannabinol) activadora del receptor de un neurotransmisor denominado anandamida, que funciona en distintos aspectos de la memoria, la atención y la percepción.
COCAÍNA: Aumenta el efecto del neurotransmisor noradrenalina, impidiendo que sea recaptado. Esto produce excitación, euforia y disminución de la sensación de fatiga.
NICOTINA: la nicotina activa a uno de los varios tipos de receptores a los que se une el neurotransmisor acetilcolina. Esto, a su vez, activa la producción del neurotransmisor dopamina, uno de cuyos efectos es producir adicción. La nicotina es una de las sustancias más adictivas que se conocen.
OPIOIDES: (p.ej. morfina o heroína) Activan el receptor de un grupo de neurotransmisores denominados endorfinas y encefalinas, que sirven para interrumpir la transmisión del dolor.
TRANQUILIZANTES: (p.ej. Valium) aumentan el efecto del neurotransmisor GABA disminuyendo la actividad del sistema nervioso.
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SIMULACIÓN: El aguardiente.
Es una bebida muy típica de Colombia, es un producto a base de caña de azúcar. 1. Pedro cada vez que toma la séptima u octava copa de aguardiente siente deseos de ir al
baño, las primeras orinadas son de color amarillento, pero las siguientes son incoloras, el excretar tanta orina es debido a a. Que esta excretando las reservas de líquido de su vejiga. b. Que está eliminando en exceso que ingiere en cada trago. c. Que esta excretando el aguardiente que toma. d. Que está perdiendo el agua de su cuerpo.
2. En estado de embriagues se pierde agua del cuerpo porque
a. El alcohol hace que la concentración de agua en el exterior de las células sea menor saliendo esta por osmosis.
b. El alcohol reemplaza el agua de las células por una baja de concentración de agua dentro de ellas.
c. El agua sale del cuerpo porque el alcohol ejerce una baja presión osmótica. d. El agua se deposita en alta concentración en las células explotándolas por turgencia,
esta agua es la que se pierde. 3. Para que una célula pueda estallarse es necesario que pierda por completo el agua de su
citoplasma, para que esto suceda se debe tener una concentración en el exterior celular a. Hipotónica. b. Hipertónica. c. Atónica. d. Isotónica.
4. Varias células mueren tras un estadio de embriaguez, entre ellas las neuronas (las
células del sistema nervioso) cuando una persona como Pedro, es alcohólico tiende a volverse iracunda y temblorosa en estado de sobriedad. La tembladera en las manos de una persona alcohólica se debe principalmente a que a. El impulso viaja más rápido por los cuerpos neuronales. b. El impulso es repetitivo, por eso tiemblan las manos de Pedro. c. Las sinapsis solo pasan impulsos eléctricos y no químicos. d. Se ha perdido la sinapsis entre neuronas.
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ENUNCIACIÓN:
MENTEFACTO CONCEPTUAL DEL SISTEMA NERVIOSO HUMANO
SISTEMA NERVIOSO HUMANO
Anatómicamente, en los seres humanos el tejido nervioso se agrupa en distintos órganos, los cuales conforman en realidad estaciones por donde pasan las vías neurales. Así, con fines de estudio, se pueden agrupar estos órganos según su ubicación en dos partes: sistema nervioso central y sistema nervioso periférico.
CENTRAL
Tálamo
Encéfalo Médula Espinal
Cerebelo
Cerebro
Hipotálamo
Bulbo Raquídeo
SISTEMA NERVIOSO
SISTEMA ENDOCRINO.
RECEPTORES SENSORIALES.
Función y control del organismo.
Integra y da respuesta a estímulos internos y externos.
Responsable de las funciones intelectivas como la memoria y la emociones.
FUNCIONES DE REGULACIÓN Y
CONTROL EN EL SER HUMANO
PERIFÉRICO
Nervios Raquídeos
Somático Autónomo
Parasimpático
Nervios Craneales
Simpático
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MODELACIÓN:
EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Está formado por el Encéfalo y la Médula espinal, se encuentra protegido por tres membranas, las meninges. En su interior existe un sistema de cavidades conocidas como ventrículos, por las cuales circula el líquido cefalorraquídeo. En el sistema nervioso central se distinguen dos tipos de tejidos nerviosos: Sustancia Gris: En ella se encuentran los somas de las neuronas, las dendritas y los axones no mielinizados. Sustancia Blanca: Contiene los axones mielinizados de las neuronas. Al sistema nervioso central se le llama también "de la vida en relación" porque sus funciones son:
Percibir los estímulos procedentes del mundo exterior.
Transmitir los impulsos nerviosos sensitivos a los centros de elaboración.
Producción de los impulsos efectores o de gobierno.
Transmisión de estos impulsos efectores a los músculos esqueléticos.
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1. El encéfalo es la parte del sistema nervioso central que está protegida por el cráneo. Está formado por el cerebro, el cerebelo, el bulbo, el tálamo y el hipotálamo.
Cerebro: es la parte más voluminosa. Está dividido en dos hemisferios, uno derecho y otro izquierdo. La superficie se denomina corteza cerebral y está formada por replegamientos denominados circunvoluciones constituidas de sustancia gris, subyacente a la misma se encuentra la sustancia blanca. En zonas profundas existen áreas de sustancia gris conformando núcleos como el tálamo, el núcleo caudado o el hipotálamo.
El cerebelo
Es una estructura con muchas circunvoluciones situada por detrás del cuatro ventrículo y de la protuberancia y unido al tronco cerebral por haces de fibras aferentes, que le llevan impulsos procedentes de la médula, bulbo, puente y cerebro medio y anterior. A su vez, de los núcleos del cerebelo nacen fibras eferentes para cada una de estas regiones. En el cerebelo la sustancia gris está en la corteza, mientras que la blanca está en el centro. El cerebelo tiende a ser grande y bien desarrollado en los animales capaces de movimientos precisos y finos; y su extirpación produce pérdida de la precisión y de la coordinación de los movimientos. Funciones del cerebelo:
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Se asocia a actividades motoras iniciadas en otras partes del sistema nervioso.
Contribuye al control de los movimientos voluntarios proporcionándoles precisión y coordinación.
Regula y coordina la contracción de los músculos esqueléticos.
Controla los impulsos necesarios para llevar a cabo cada movimiento, apreciando la velocidad y calculando el tiempo que se necesitará para alcanzar un punto deseado. Así mismo, frena los movimientos en el momento adecuado y necesario.
Ayuda a predecir las posiciones futuras de las extremidades.
Es esencial para el mantenimiento de la postura y el equilibrio por sus conexiones kinestésicas y vestibulares.
El bulbo
Es una estructura que se halla en el extremo superior de la médula y como prolongación de
ella. En el hombre mide unos 3 cm de longitud. A nivel del bulbo cruzan algunos haces
nerviosos dirigiéndose al lado opuesto del cerebro después de juntarse con los que habían
cruzado en la médula. De igual modo las fibras que proceden del cerebro cruzan en el bulbo
para dirigirse al lado opuesto a través de la médula.
Funciones del Bulbo:
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Es el centro más importante de la vida vegetativa pues en él se encuentran situadas las
conexiones centrales relacionadas con la respiración y el ritmo cardíaco, pudiendo ser
fatal cualquier lesión de esta región.
Sirve de conexión de algunos nervios craneales.
El bulbo interviene en los siguientes reflejos: el vómito, la tos, la salivación, la respiración,
el estornudo, la succión, la deglución, y el vasomotor.
El tálamo
Es una masa ovoidea, formada principalmente por sustancia gris, situada en el centro del
cerebro que actúa como estación de relevo sensorial o posada sensitiva. Hasta el tálamo
llegan las vías aferentes que van hacia el cerebro, excepto las olfativas que lo hacen
directamente.
Del tálamo nacen otras vías que conducen los impulsos hasta la corteza y otros centros. El
tálamo propaga los impulsos y quizá los integra. Además, en el nivel talámico se hacen
conscientes los estímulos dolorosos.
Está formado por distintos núcleos de células nerviosas que poseen conexiones, tanto con la
corteza como con los niveles inferiores.
Funciones del tálamo:
Es una estación de análisis y de integración sensitivo sensorial: analiza y sintetiza los
impulsos sensoriales.
Es estación de distribución de señales sensoriales.
Es centro de asociación intra-diencefálica y cortico-diencefálica.
Algún núcleo parece estar relacionado con la coordinación y regulación de actividades
motrices.
El hipotálamo
Situado en posición ventral con relación al tálamo y formando e piso y la pared lateral del
tercer ventrículo, comprende varios núcleos que se hallan en conexión con el tálamo, el
tronco cerebral, la hipófisis y la corteza.
Funciones del hipotálamo:
Controla la hipófisis y, a través de ella, se constituye en regulador endocrino.
Activa el mecanismo de la expresión emocional.
Excita e integra las reacciones viscerales y somáticas de la emoción.
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Interviene en el control de la vigilia y del sueño.
Es el centro de la regulación térmica del cuerpo.
Controla el metabolismo de las grasas.
Regula el hambre y la sed.
2. La médula espinal es una prolongación del encéfalo, como si fuese un cordón que se extiende por el interior de la columna vertebral. En ella la sustancia gris se encuentra en el interior y la blanca en el exterior; su función es la de recibir señales o impulsos nerviosos.
EL SISTEMA NERVIOSO PERIFÉRICO
Está formado por nervios, que recorren todo el cuerpo y por ganglios.
Los Nervios: Son fibras formadas por cúmulos de axones de las neuronas. Conectan el sistema nervioso central con los efectores y con los órganos de los sentidos. Los Ganglios: Son grupos de cuerpos de neuronas que se encuentran fuera del sistema nervioso central. A su vez el sistema nervioso periférico se puede subdividir en:
El Sistema Nervioso Somático: También llamado sistema nervioso de la vida de relación, está formado por el conjunto de neuronas que regulan las funciones voluntarias o conscientes en el organismo (p.e. movimiento muscular, tacto).
Está compuesto por:
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Nervios espinales, son 31 pares y se encargan de enviar, a través de la médula espinal, información sensorial (tacto, dolor y temperatura) del tronco y las extremidades y de la posición y el estado de la musculatura y las articulaciones del tronco y las extremidades hacia el sistema nervioso central y, desde el mismo, reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética que se conducen por la médula espinal.
Nervios craneales, son 12 pares que envían información sensorial procedente del cuello y la cabeza hacia el sistema nervioso central. Reciben órdenes motoras para el control de la musculatura esquelética del cuello y la cabeza.
El sistema nervioso autónomo: También llamado sistema nervioso vegetativo o (mal llamado) sistema nervioso visceral, está formado por el conjunto de neuronas que regulan las funciones involuntarias o inconscientes en el organismo (p.e. movimiento intestinal, sensibilidad visceral). Cabe mencionar que neuronas de ambos sistemas pueden llegar o salir de los mismos órganos si es que éstos tienen funciones voluntarias e involuntarias (y, de hecho, estos órganos son la mayoría).
En algunos textos se considera que el sistema nervioso autónomo es una subdivisión del sistema nervioso periférico, pero esto es incorrecto ya que, en su recorrido, algunas neuronas pueden pasar tanto por el sistema nervioso central como por el periférico, y esto es cierto para el sistema nervioso somático también.
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La división entre sistema nervioso central y periférico tiene solamente fines anatómicos. A su vez el sistema vegetativo se clasifica en simpático y parasimpático, sistemas que tienen funciones antagónicas.
ENUNCIACIÓN:
EL ARCO REFLEJO
El Arco Reflejo es una unidad funcional que se produce como respuesta a estímulos específicos recogidos por neuronas sensoriales. Siempre significa una respuesta involuntaria, y por lo tanto automática, no controlada por la conciencia. Para que un reflejo se produzca es necesaria la intervención de tres estructuras diferenciadas, pero que se relacionan con el estímulo que va a provocar la respuesta y con la respuesta misma. Ellas son:
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RECEPTORES -----> NEURONA -----> EFECTORES
Los receptores están constituidos por células o grupos de células que se encuentran en los órganos, o en la piel; otras veces integran órganos complejos, como los órganos sensoriales.
“Componentes del Arco Reflejo”
El Arco Reflejo está formado por varias estructuras, Éstas son: receptor, vía aferente o vía sensitiva, centro elaborador, vía eferente o vía motora, y efector.
Receptor: es la estructura encargada de captar el estímulo del medio ambiente y transformarlo en impulso nervioso. El receptor entrega el impulso nervioso a la vía aferente. Los receptores están constituidos por células o grupos de células que se encuentran en los órganos, o en la piel; otras veces integran órganos complejos, como los órganos sensoriales. En los receptores existen neuronas que están especializadas según los distintos estímulos. Se encuentran por ejemplo receptores especializados en:
Ojo -----------------> Visión
Oído-----------------> Audición
Nariz-----------------> Olfato
Lengua---------------> Gusto
Piel ----------------->Tacto, dolor, presión, etc.
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Vía aferente o vía sensitiva: esta vía tiene como función conducir los impulsos nerviosos desde el receptor hasta el centro elaborador.
Centro elaborador: es la estructura encargada de elaborar una respuesta adecuada al impulso nervioso que llegó a través de la vía aferente. La médula espinal y el cerebro son ejemplos de algunos centros elaboradores.
Vía eferente o motora: esta vía tiene como función conducir el impulso nervioso que implica una respuesta -acción- hasta el efector.
Efector: estructura encargada de ejecutar la acción frente al estímulo. Los efectores son generalmente músculos y glándulas. Los músculos efectúan un movimiento, y las glándulas producen una secreción -sustancias especiales-. Los efectores están capacitados para hacer efectiva la orden que proviene del centro elaborador.
MODELACIÓN:
“Importancia De Los Reflejos”
Los Reflejos son muy importantes ya que constituyen unos de los principales mecanismos de defensa de los seres vivos. Los reflejos no sólo se observan en los animales más simples, sino también en el hombre.
Por la acción de los reflejos, éste puede llevar a cabo una serie de actividades, que no implican un control voluntario, y son vitales para el buen funcionamiento del organismo. Por ejemplo: la tos, el estornudo, los movimientos respiratorios, los movimientos cardíacos -o del corazón-, la variación del grado de abertura de la pupila, el diámetro o calibre de las arterias, el parpadeo, etcétera.
Muchas de las actividades más complicadas de nuestra vida cotidiana, como andar, son reguladas en gran parte por los reflejos. Los existentes al nacer, y comunes a todos los hombres se llaman reflejos heredados; otros, adquiridos posteriormente como resultado de la experiencia, se conocen como reflejos condicionados.
La conducta de un recién nacido depende en gran parte de sus reflejos innatos, como por ejemplo, succionar la leche y afirmarse al seno de su madre.
El acto reflejo permite a nuestro cuerpo alejarse de cualquier objeto o sustancia peligrosa; al provocarse el estimulo la parte comprometida se aleja antes de sentir dolor alguno.
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SIMULACIÓN:
1. Realiza mentefactos conceptuales sobre el sistema nervioso central y el sistema nervioso periférico.
EJERCITACIÓN:
2. Cuáles son las funciones del cerebelo, meninges, bulbo, tálamo e hipotálamo y medula espinal.
3. Cuál es la diferencia entre nervio y ganglio. 4. En qué consiste el arco reflejo, menciona algunos ejemplos y escribe la diferencia entre
reflejos heredados y reflejos condicionados. 5. Realiza una lista de efectos que produce el simpático y el parasimpático.
ENUNCIACIÓN:
PATOLOGÍAS DEL SISTEMA NERVIOSO
Puesto que el cerebro lo controla todo, cuando hay algún problema en el cerebro, suele ser grave y puede afectar a muchas partes diferentes del cuerpo. Las enfermedades hereditarias, los trastornos cerebrales asociados a enfermedades mentales y los traumatismos craneoencefálicos pueden afectar al modo en que funciona el cerebro y alterar las actividades diarias de las demás partes del cuerpo. Los problemas que pueden afectar al cerebro incluyen:
Tumores cerebrales. Un tumor es una masa provocada por un crecimiento anómalo de tejido. Un tumor cerebral puede crecer muy lentamente produciendo muy pocos síntomas hasta alcanzar un tamaño considerable, o puede crecer y extenderse rápidamente, provocando síntomas graves y un rápido empeoramiento. Los tumores cerebrales pueden ser benignos o malignos. Los tumores benignos generalmente se limitan a áreas muy concretas del cerebro y se pueden curar mediante una intervención quirúrgica si están ubicados en lugares donde pueden extirparse sin dañar los tejidos adyacentes. Un tumor maligno es canceroso y tiene más probabilidades de crecer y extenderse.
Parálisis cerebral. La parálisis cerebral es el resultado de un defecto en el desarrollo o de una lesión cerebral previa al nacimiento o que se produce durante el parto. Afecta a las áreas motoras del cerebro. Una persona con parálisis cerebral puede tener una inteligencia normal o presentar graves retrasos del desarrollo o una deficiencia mental. La parálisis cerebral puede afectar a los movimientos corporales de muchas maneras diferentes. En los casos más leves, solo se asocia a una leve debilidad en los músculos de las extremidades. En otros
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casos, puede haber mayor deterioro motor –un niño puede tener problemas para hablar y para realizar movimientos básicos, como andar.
Epilepsia. Esta afección engloba un amplio abanico de trastornos convulsivos. Las convulsiones parciales solo afectan a áreas específicas del cerebro, y los síntomas varían dependiendo de la ubicación del foco epiléptico. Otras convulsiones, denominadas crisis generalizadas, afectan a una parte más extensa del cerebro y, cuando ocurren, generalmente provocan movimientos descontrolados de todo el cuerpo y pérdida de conciencia. Aunque en muchos casos se desconoce la causa específica, la epilepsia puede asociarse a lesiones, tumores o infecciones cerebrales. La tendencia a desarrollar epilepsia puede estar acentuada en ciertas familias.
Dolor de cabeza. De los muchos tipos de dolores de cabeza existentes, los más frecuentes son la cefalea tensional (el más común de todos), provocada por la tensión muscular acumulada en la cabeza, el cuello y los hombros; la migraña, un dolor de cabeza fuerte y recurrente de causa poco clara; y la cefalea en brotes, que algunos consideran un subtipo de migraña. Las migrañas aparecen con o sin previo aviso y pueden durar varias horas o días. Parece haber una predisposición hereditaria a padecer migraña así como ciertos desencadenantes que la pueden provocar. Las personas que tienen migrañas pueden experimentar mareos, entumecimientos, sensibilidad a la luz (fotofobia) y náuseas, así como ver líneas zigzagueantes.
Meningitis y encefalitis. Generalmente se trata de infecciones que afectan al cerebro y a la médula espinal provocadas por bacterias o virus. La meningitis es una inflamación de las capas que recubren el cerebro y la médula espinal, y la encefalitis, una inflamación del tejido cerebral. Ambos trastornos pueden provocar lesiones permanentes en el cerebro.
Enfermedad mental. Las enfermedades mentales tienen una naturaleza tanto psicológica como conductual, e incluyen una amplia variedad de problemas en el pensamiento y en la función. Actualmente se sabe que algunas enfermedades mentales se asocian a anomalías estructurales o disfunciones químicas cerebrales. Algunas enfermedades mentales se heredan, pero a menudo se desconoce su causa. Las lesiones cerebrales y el abuso de las drogas y el alcohol también pueden desencadenar algunas enfermedades mentales. Los síntomas de las enfermedades mentales crónicas, como el trastorno bipolar o la esquizofrenia, pueden empezar a manifestarse durante la infancia. Las enfermedades mentales que se pueden diagnosticar en la población infantil incluyen la depresión, los trastornos del apetito como la bulimia o la anorexia nerviosa, el trastorno obsesivo-compulsivo y las fobias.
Traumatismos craneoencefálicos. Los traumatismos craneoencefálicos se dividen en dos categorías: externos (generalmente afectan al cuero cabelludo) e internos. Los traumatismos craneoencefálicos internos pueden afectar al cráneo, los vasos sanguíneos que hay en su interior o el tejido cerebral propiamente dicho. Afortunadamente, la mayoría de los niños que
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sufren caídas o se dan golpes en la cabeza solamente se lesionan el cuero cabelludo, lo que suele ser más aparatoso que peligroso. Un traumatismo craneoencefálico interno puede tener implicaciones más graves porque el cráneo actúa a modo de casco protector del delicado tejido cerebral.
Las conmociones cerebrales también son un tipo de traumatismo craneoencefálico interno. Consisten en la pérdida temporal de la función cerebral a consecuencia de un traumatismo. Las conmociones cerebrales repetidas pueden acabar provocando lesiones permanentes en el cerebro. Uno de los contextos en que los niños sufren más conmociones cerebrales es el deporte, de modo que es importante asegurarse de que su hijo lleva la indumentaria y protecciones apropiadas cuando practique deporte, y que abandone el partido cuando sufra un traumatismo craneoencefálico.
LABORATORIO DEL CEREBRO
Materiales:
1. Un cerebro de ternero. 2. Una bandeja de icopor. 3. Lupa. 4. Guantes de cirugía. 5. Agujas de disección.
Procedimiento:
1. Pon el cerebro en una bandeja, con su parte frontal hacia ti, utiliza los esquemas para identificar las estructuras.
2. Levanta en cualquier hemisferio las meninges y haz una breve descripción. 3. En uno de los hemisferios reconoce los surcos y las circunvoluciones, los lóbulos
temporal, frontal, parietal y occipital; y el bulbo olfatorio. Obsérvalos con la lupa y haz una descripción.
4. Con un bisturí retira las meninges del hemisferio que estas diseccionando. Luego corta el cuerpo calloso de tal manera que los dos hemisferios que den totalmente separados y trata de identificar: el cerebelo, hipotálamo, tálamo y el hipocampo. Mira con lupa y describe las estructuras.
5. Escribe las conclusiones del laboratorio.
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LA MEMORIA, INTELIGENCIA Y SUEÑO
La inteligencia es la capacidad de adaptarse a las situaciones nuevas. De hecho, no se trata de una habilidad fija, sino más bien una suma de facultades relacionadas, otorgados por la corteza cerebral, la capa nerviosa que recubre todo el cerebro humano.
Tanto la definición de la inteligencia como la medición han suscitado siempre recelos y criticas. Sin embargo, muchos test de inteligencia establecen su puntuación a partir de un promedio, al que se ha dado un valor 100. Así, se determina que el 70% de la población posee un cociente intelectual (CI) normal, situado entre 85 y 115. Una buena herencia y un ambiente propicio son dos circunstancias esenciales para que una persona pueda desarrollar todo su potencial intelectual.
La memoria es otra facultad maravillosa del cerebro humano, pues permite registrar datos y sensaciones, revivirlos a voluntad después de minutos o años después. La memoria es una sola, pero se distinguen tres niveles, según cuanto tiempo se recuerda una información, esta es la memoria inmediata, de solo unos segundos, la memoria a corto plazo, de unas horas a unos pocos días, y la memoria a largo plazo, en que los datos se graban a fuego y pueden recordarse toda la vida.
Inteligencia y memoria son dos facultades que un cerebro somnoliento realiza a duras penas y sin ningún lucimiento.
El sueño es imprescindible para vivir, en especial el sueño profundo, en que el cuerpo se abandona a la relajación y el cerebro se enfrasca en una frenética actividad onírica (actividad de los sueños y pesadillas).
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DEMOSTRACIÓN 1. ¿En qué se diferencia la respuesta a estímulos en plantas y animales? 2. ¿Por qué razón el impulso nervioso se propaga más rápido en las neuronas de los vertebrados que en la de los invertebrados? 3. Relaciona las dos columnas.
1 Neuronas de asociación. A Unión entre fibra muscular y neurona.
2 Dopamina. B Receptores de humedad.
3 Higrorreceptores. C Concentración de células nerviosas en la región anterior.
4 Células de Schwann. D Tienen cordón nervioso dorsal único.
5 Vesículas sinápticas. E Conectan las neuronas sensoriales con las neuronas motoras.
6 Vertebrados. F Sinapsis que transmite la señal por medio de neurotransmisores.
7 Sinapsis neuromuscular. G Células auxiliares que sintetizan la vaina de mielina.
8 Cefalización. H Potencial de acción que se propaga a lo largo de una membrana.
9 Impulso nervioso. I Uno de los neurotransmisores del S.N.C.
10 Sinapsis química. J Sacos limitados por membranas que contienen neurotransmisores.
4. ¿Para qué los médicos miden el reflejo rotuliano? 5. ¿Por qué crees que los movimientos de los órganos vitales son independientes del control voluntario? 6. ¿Por qué se dice que los sistemas simpático y parasimpático son antagónicos?
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1. Establece si las siguientes proposiciones son falsas o verdaderas: Argumenta las proposiciones falsas.
La regulación del apetito se da en el cerebelo. ( )
La enfermedad de Alzheimer se produce como consecuencia de un derrame cerebral. ( )
Una lesión en el hemisferio cerebral izquierdo puede afectar el habla de una persona. ( )
Las personas zurdas utilizan predominantemente el hemisferio cerebral derecho. ( )
El sistema periférico somático tiene un control consciente. ( ) 8. ¿Por qué cuando sufrimos una caída nuestras manos siempre son las primeras en
golpearse? 9. ¿Por qué muchas personas toman abundante café negro cuando deben permanecer
despiertos durante un largo período? 10. Realiza un dibujo que explique el recorrido del impulso nervioso desde el receptor
sensorial hasta el órgano efector. Nombrando cada una de las partes.
11. Los tropismos son respuestas de crecimiento, cuya dirección depende de la fuente productora del estímulo. Lo que podríamos esperar del crecimiento de una planta joven que se desarrolla normalmente en la matera de una casa y que, por accidente, ha caído de lado permaneciendo algunas semanas en esta posición es que
A. la planta continuará su desarrollo estableciendo como nueva dirección la posición horizontal B. el desarrollo de los órganos cesará y sólo mediante nuevos brotes de tallo y raíz se restablecerá la dirección original de crecimiento C. al continuar su desarrollo, tanto la raíz como el tallo restablecerán la dirección original de crecimiento D. en la nueva posición no se presentarán tropismos y la planta permanecerá en un estado de vida latente 12. Una persona fue llevada de urgencias a un hospital; los médicos encontraron que este
paciente tenía una afección en la médula ósea por lo tanto su producción de glóbulos rojos era muy baja. Adicionalmente, las cantidades de azúcares y aminoácidos encontrados en la sangre estaban por debajo de lo normal. Lo anterior evidentemente comenzaba a afectar todas las células de su cuerpo pero lo primero que pasaría a nivel celular sería que
A. la respiración celular y la síntesis de proteínas se detendrían. B. las membranas celulares no permitirían el paso de agua, sales o nutrientes
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C. la producción de ARN mensajero y las transcripciones se detendrían. D. los ciclos de síntesis de lípidos y la digestión en los lisosomas se detendrían. 13. En los mamíferos, los glóbulos rojos (un tipo de células sanguíneas) se forman en la
médula de algunos huesos y a medida que estas células crecen y entran en la sangre pierden el núcleo.
En un experimento se extrae sangre de un mamífero, se aíslan sus glóbulos rojos y éstos son colocados luego en las condiciones de laboratorio necesarias para que puedan seguir viviendo y funcionando adecuadamente. Si al cabo de un tiempo se examina la muestra del laboratorio se esperaría que el número de glóbulos rojos A. haya aumentado y las nuevas células carezcan de núcleo igual a las que les dieron origen B. haya aumentado pero las nuevas células no puedan sintetizar proteínas C. no haya aumentado puesto que aunque los glóbulos rojos se dividan, las nuevas células producidas no serán iguales a las que les dieron origen D. no hayan aumentado ya que las células no pudieron dividirse y dar origen a otras células nuevas. 14. Algunas sustancias adictivas estimulantes no permiten que los neurotransmisores
liberados en una sinapsis vuelvan a la neurona de origen. En personas adictas a la cocaína, por ejemplo, esto se manifiesta en estados de euforia de larga duración producto del paso prolongado de impulsos nerviosos de una neurona a otra. Algunos neurotóxicos presentes en la piel de ciertos animales producen un efecto similar al de los estimulantes, pero actúan en las uniones neurona-músculo. Si un ratón es inyectado con una cantidad suficiente de estas neurotóxicas, podría esperarse que experimente
A. calambres o contracciones musculares hasta que se acabe la energía del músculo B. calambres prolongados separados por largos periodos de relajamiento C. periodos de relajamiento muscular prolongados D. sucesiones de contracción rápida y relajamiento 15. Otro ejemplo de animales territoriales son los leones. Para cuidar su territorio deben
permanecer vigilantes en actitud de patrullaje. Se sabe que en periodos en los que un mamífero está alerta, los diferentes órganos del cuerpo reciben estímulos del sistema nervioso simpático; mientras que en condiciones de reposo es el sistema nervioso parasimpático quien envía las señales. Un león percibe la cercanía amenazadora de otro león que podría, poner en peligro la vida de sus crías. Entre las siguientes, la actividad que se verá aumentada será la del sistema nervioso
A. parasimpático, las glándulas salivales, los ojos, los oídos y el corazón B. parasimpático, las glándulas renales, el hígado, la lengua y el colon C. simpático, los ojos, los oídos, la nariz y el corazón
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D. simpático, los pulmones, los oídos, el apéndice y la lengua 16. Una persona fue llevada de urgencias a un hospital; los médicos encontraron que este
paciente tenía una afección en la médula ósea por lo tanto su producción de glóbulos rojos era muy baja. Adicionalmente, las cantidades de azúcares y aminoácidos encontrados en la sangre estaban por debajo de lo normal. Lo anterior evidentemente comenzaba a afectar todas las células de su cuerpo pero lo primero que pasaría a nivel celular sería que
A. la respiración celular y la síntesis de proteínas se detendrían. B. las membranas celulares no permitirían el paso de agua, sales o nutrientes C. la producción de ARN mensajero y las transcripciones se detendrían. D. los ciclos de síntesis de lípidos y la digestión en los lisosomas se detendrían. 17. Los tropismos son respuestas de crecimiento, cuya dirección depende de la fuente productora del estímulo. Lo que podríamos esperar del crecimiento de una planta joven que se desarrolla normalmente en la matera de una casa y que, por accidente, ha caído de lado permaneciendo algunas semanas en esta posición es que A. la planta continuará su desarrollo estableciendo como nueva dirección la posición horizontal B. el desarrollo de los órganos cesará y sólo mediante nuevos brotes de tallo y raíz se restablecerá la dirección original de crecimiento C. al continuar su desarrollo, tanto la raíz como el tallo restablecerán la dirección original de crecimiento D. en la nueva posición no se presentarán tropismos y la planta permanecerá en un estado de vida latente 18. Cuando los cetáceos como los delfines y ballenas salen a la superficie expulsan un chorro de aire húmedo que contiene entre otras sustancias, gases, vapor de agua y mucus; la función de esta acción es eliminar algunos productos de los procesos respiratorios tales como el A. dióxido de carbono B. exceso de sal C. nitrógeno D. oxígeno 19. Un neurotransmisor es un agente químico que se produce en una neurona y permite
alterar el estado o actividad eléctrica de otra neurona, un músculo o una célula glandular, mediante interacciones con receptores de membrana específicos. El siguiente esquema muestra el proceso de sinapsis en el cual actúan neurotransmisores
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Teniendo en cuenta lo anterior, se podría suponer que la función de los neurotransmisores se puede ver alterada cuando A. la neurona presináptica no tiene receptores de membrana específicos para un neurotransmisor producido por la neurona postsináptica. B. la neurona postsináptica tiene una mayor variedad de proteínas de membrana que la neurona presináptica. C. la neurona presináptica produce neurotransmisores que no tienen interacción química con las proteínas de membrana de la neurona postsináptica. D. la neurona postsináptica y la neurona presináptica tienen el mismo tipo de receptores de membrana.
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GLOSARIO
Con el trabajo realizado en esta unidad construir un glosario que enriquezca cada vez más nuestro vocabulario, se sugieren las siguientes palabras.
Neurona: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Conos: ____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Bastones: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Células Schwann: ___________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Nervios: ___________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Ganglios: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Encéfalo: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Botones presinápticos: ________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Columna vertebral: ___________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Sinapsis: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Sinapsis química: ____________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Sinapsis eléctrica: ___________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Serotonina: ________________________________________________________________
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__________________________________________________________________________
Meninges: _________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Liquido encefaloraquideo: _____________________________________________________
__________________________________________________________________________
Parasimpático: ______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Medula espinal: _____________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Arco reflejo: ________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Reflejos heredados:__________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Reflejos condicionados:_______________________________________________________
__________________________________________________________________________
Simpático: _________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Acetilcolina: ________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Cráneo: ___________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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UNIDAD II FUNCIONES D E R EGULACION Y R ECEPTOR ES SEN SORIALES
PROPÓSITO:
Explicar la importancia de las hormonas en la regulación de las funciones en los seres vivos y analizar los receptores sensoriales del ser humano.
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LECTURA AFECTIVA. “HORMONAS DE CRECIMIENTO
PARA NIÑOS CON TUMORES CEREBRALES” Los niños que reciben radioterapia para combatir un tumor cerebral suelen tener deficiencias en el crecimiento, debido a que las radiaciones pueden atrofiar la glándula que libera la hormona de crecimiento. Por ello, los expertos recomiendan tratar a los niños con hormona de crecimiento para minimizar estos efectos secundarios, provocados por las terapias oncológicas. Un estudio llevado a cabo en el hospital de Manchester, Inglaterra, para determinar la mejor manera de abordar la radioterapia en niños, aporto nuevos datos sobre este tema. Los científicos liderados por el doctor Steve Shalet, descubrieron que cuanto más pequeño es el niño enfermo, menos son las probabilidades de alcanzar un peso normal. De esta manera recomiendan emplear este tipo de hormonas, especialmente cuando los niños son muy pequeños. Hasta ahora lo más frecuente era administrar esta terapia solo a los adolescentes, a quienes presumiblemente les quedaba menos tiempos para crecer. Sin embargo los que estos doctores británicos proponen es que todos los niños con tumores cerebrales tratados con radioterapia reciban hormonas de crecimiento cuanto antes, para lograr que alcancen cuanto antes su talla normal sin necesidad de esperar a que alcancen la adolescencia. Estos tumores cerebrales constituyen nada más que el 25% de los canceres infantiles. El principal problema que presenta la terapia con radiación, es que a menudo, los efectos secundarios pueden prolongarse a la edad adulta. La falta de peso que padecen estos niños es un problema que se produce porque la radioterapia afecta a la glándula pituitaria encargada de segregar la hormona de crecimiento. Sin embargo la administración de esta sustancia de manera artificial favorece de manera significativa la calidad de vida de estos niños, minimizando los efectos a largo plazo de la terapia con radiaciones. Científicos del Institute Medical center describen que los tumores cerebrales malignos, perjudican al timo que es la glándula encargada de segregar las células del sistema inmunológico. De esta forma, el tumor degrada al sistema defensor del organismo (las células T). EJERCITACIÓN: 1. Proposicionar el texto y realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el
significado indicando la proposición donde se encuentran. 2. Realiza un mentefacto conceptual con la lectura anterior. 3. Con tus propias palabras explica que es el cáncer.
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4. Explica cómo influye la hormona de crecimiento en las personas con enanismo y las personas con gigantismo.
5. Explica la diferencia entre quimioterapia y radioterapia.
MENTEFACTO CONCEPTUAL FUNCIONES DE REGULACIÓN EN LAS PLANTAS
FUNCIONES DE REGULACIÓN EN LAS PLANTAS
FUNCIONES DE REGULACIÓN EN LOS
ANIMALES
Relacionarse con el medio.
Producir respuestas.
Excitabilidad.
Adaptabilidad al medio.
Influencia de las hormonas.
FUNCIONES DE REGULACIÓN EN LOS
SERES VIVOS
MOVIMIENTOS DESARROLLO
Germinación
Polinización
Crecimiento
Fecundación
Frutos
Floración
Senescencia
Fototropismo
Tropismos
Nastias
Sismonastiación
Termonastiasminación
Fotonastias
Geotropismo
Tigmotropismo
Quimiotropismo
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ENUNCIACIÓN:
LAS FUNCIONES DE REGULACIÓN Y RESPUESTA A ESTÍMULOS EN LAS PLANTAS
Todos los seres vivos tienen la capacidad de relacionarse con el medio que los rodea. En los vegetales, esta capacidad de relación se llama excitabilidad o sensibilidad. Gracias a la excitabilidad, los vegetales pueden percibir estímulos externos y reaccionar produciendo respuestas. Las respuestas de los vegetales son de naturaleza muy diferente de las respuestas de los animales, aunque están basadas en el mismo principio: la irritabilidad de las células.
La diferencia más notable entre una respuesta vegetal y una respuesta animal es que los vegetales se mueven sin desplazarse, mientras que los animales se desplazan. De este modo, la excitabilidad posibilita la adaptación de los vegetales a los cambios ambientales.
RESPUESTAS EN LOS VEGETALES Los vegetales están obligaos a desplazarse para encontrar alimento pero no pueden por estar fijas al suelo. Por esto, su sensibilidad no está tan desarrollada como en los animales. Pero las plantas, al igual que cualquier ser vivo, identifican algunas condiciones del mundo en el que viven y se adaptan a ellas, para lo que necesitan las hormonas. Las respuestas son variaciones del medio externo o interno, expresadas por el desarrollo y los movimientos. DESARROLLO Consiste en el crecimiento ordenado de la planta con una diferenciación celular que origina diversos tipos de tejidos y órganos que realizan las distintas funciones del individuo. El ciclo vital de una planta presencia varias etapas: germinación de la semilla, crecimiento vegetativo, inducción a la floración y floración, polinización, fecundación, formación y maduración de los frutos y senescencia. En todas estas fases actúan las fitohormonas. Fases del desarrollo:
La semilla es una fase que no tiene similitud en animales. Es una adaptación para resistir las condiciones desfavorables y sirve para la dispersión de la especie.
Dispersión en el espacio: Su finalidad es que las semillas no germinan al lado de la planta madre.
Dispersión en el tiempo: Consiste en retardar la germinación. Esta propiedad (dormición) no la poseen todas las plantas y tiene un carácter adaptativo, porque si todas las plantas
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de una especie germinaran a la vez, un agente externo (helada) podría provocar la desaparición de la especie.
Dos causas de la dormición tienen que ver con la acción hormonal:
El ABA actúa como inductor del crecimiento.
La ausencia de fitohormonas promotoras del crecimiento. Cuando la semilla posee las condiciones necesarias se origina la plántula. La planta comienza el crecimiento vegetativo hasta llegar a la madurez prefloral, fase imprescindible para que la planta florezca. En esta fase existe un gran equilibrio hormonal. Alcanzada la madurez prefloral, la planta está en condiciones de florecer. Importancia del fotoperíodo en la floración: Dependiendo de la duración del fotoperíodo, existen plantas de día corto, largo y neutro.
Plantas de día corto: La floración tiene lugar en días en las que la iluminación ha sido escasa. Entonces es cuando los meristemos empiezan a formar flores en lugar de brotes. Si estas plantas se exponen a fotoperiodos largos, pueden no florecer.
Plantas de día largo: La floración se produce cuando el fotoperíodo ha sido largo (15 o 16 horas).
Plantas de día neutro: Son las que no presencian exigencias de luz para florecer. Las hojas son los receptores sensibles de la luz solar y poseen un pigmento (fitocromo), que influye en la floración.
MOVIMIENTOS Se clasifican en tropismos y en nastias. Tropismos Son movimientos provocados por un estímulo. Si van dirigidas hacia el estímulo son positivos; si no, negativos. Existen diferentes tipos de tropismo, según al estímulo que respondan:
Estímulo Tropismo Respuesta: Positiva (+) o negativa (-)
Luz Fototropismo (+) Tallo / (-) Raíz
Gravedad Geotropismo (+) Raíz / (-) Tallo
Contacto Tigmotropismo (+) Los zarcillos que crecen arrollados alrededor de algún objeto
Sustancia química
Quimiotropismo (+) Las raíces hacia el agua (hidrotropismo)
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Los más estudiados son el fototropismo y el geotropismo, que están bajo control de las auxinas. Cuando se ilumina el tallo unidireccionalmente, las auxinas se alejan de la luz. Como esta hormona influye en el crecimiento, la zona que no se ilumina se curvará hacia la luz y se alargará más. En la raíz el efecto es el contrario: la zona iluminada crecerá más. Los movimientos laterales de las auxinas regulan el geotropismo más negativo de los tallos. Para comprobarlo se coloca la planta en posición horizontal y se observa que al cabo de cierto tiempo el tallo, crece hacia arriba. Nastias Movimientos de ciertos órganos del vegetal provocados `por un agente externo. Tipos de nastias: Fotonastias: El estímulo es la luz. Producen la apertura y cierre de algunas flores. Termonastias: El estímulo es la temperatura. Algunas plantas (tulipanes) se abren y se cierran en función de la temperatura. Estos movimientos se los conoce también como nictinásticos por estar relacionados con el día y la noche. Sismonastias: Responden a estímulos táctiles.
PRINCIPALES HORMONAS VEGETALES
Auxinas
Son las hormonas mejor estudiadas. Se producen en el ápice de la planta que estimula su crecimiento. Su representante más abundante es el ácido indolacético (IAA). Estas hormonas determinan el crecimiento hacia el cuello de la planta (zona entre el tallo y la zona de ramificación). Su eficacia depende de su concentración: a mayor concentración, menor es el efecto que producen las auxinas. Otras funciones de las auxinas:
Determinan el crecimiento de las yemas axilares, lo que favorece el crecimiento en longitud de la planta.
Provocan la activación del cambium.
La aparición de raíces y brotes adventicios está ligada a la presencia de IAA en el lugar en el que se desarrollan.
Facilitan el cuajado de los frutos.
Intervienen en los tropismos.
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Citoquininas Son derivadas de las purinas. En la naturaleza se encuentra la zeatina. Estas hormonas promueven el crecimiento y estimulan la división celular. Se producen en los ápices de la raíz y pasan, por el xilema, a los vástagos. Otras funciones de las citoquininas:
Favorecen el crecimiento de los brotes.
Detiene la caída de las hojas.
Retrasa el envejecimiento y muerte de los órganos que las contienen.
Entre las auxinas y las citoquininas existe la relación de que la acción de una es contrarrestada por la otra.
Giberelinas La más común es el ácido giberélico. Se producen en los meristemos de los tallos y son transportadas por la savia elaborada a todos los órganos vegetales. Funciones de las giberelinas:
Alargamiento del tallo.
Estimula la formación de flores y frutos.
Germinación de la semilla.
Inducen a la actividad del cambium en árboles de climas templados tras la parada invernal.
La acción de esta hormona está potenciada por las auxinas y las citoquininas. Ácido abscísico (ABA) Su composición química es parecida a la de la giberelina, pero sus efectos son los contrarios: Es un inhibidor del crecimiento vegetal, de la germinación de las semillas y del desarrollo de las yemas. Etileno (CH2 = CH2) Funciones: Inhibe el crecimiento vegetal y favorece la caída de flores y frutos. Acelera el proceso de maduración de frutos y favorece la destrucción de la clorofila. La acción equilibrada de citoquininas y giberelinas con el etileno y el ácido abscísico coordina la maduración de frutos y la caída de las hojas. Además de estas hormonas existen otros compuestos (sustancias secundarias del crecimiento) que desempeñas un papel importante en el crecimiento de los vegetales y el mantenimiento del equilibrio de población entre las especies.
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APLICACIONES DE LAS HORMONAS EN HORTOFRUTICULTURA Existen auxinas sintéticas, cuya diferencia con las naturales es que no se degradan fácilmente al llegar a las ―células blanco‖. Se emplean para aumentar la productividad. Otras auxinas sintéticas estimulan el crecimiento de la raíz, lo que favorece la recolección de esquejes destinados al desarrollo de otras plantas. Se aplican también como herbicidas y en árboles frutales retrasan la caída de los frutos. Las giberelinas se utilizan para el desarrollo de especies enanas. Además inducen al desarrollo del fruto sin fecundación. El etileno regula la maduración de los frutos. Así que se libera este gas en las cámaras cerradas donde se almacenan los frutos verdes para acelerar su maduración. Las citoquininas sintéticas prolongan la vida útil de los cultivos. El ácido abscísico acelera el comienzo de producción de frutos en manzanos jóvenes. SIMULACIÓN: 1. Argumentar el mentefacto conceptual de las funciones de regulación en las plantas. EJERCITACIÓN: 2. A que se le denomina excitabilidad o sensibilidad en vegetales. 3. Cuáles son las etapas del ciclo vital de una planta. 4. Que tiene que ver la dormición con la germinación. 5. Cuál es la diferencia entre tropismos y nastias. 6. Cuáles son las principales hormonas vegetales y en qué consiste cada una de ellas.
LABORATORIO
ANALICEMOS LOS PROCESOS DE REGULACIÓN EN LAS PLANTAS
MATERIALES
Tres plántulas de maíz de una semana de germinación.
Caja.
Frascos de vidrio.
Algodón.
Agua. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Toma dos plántulas de maíz que hayan germinado al mismo tiempo. Coloca horizontalmente una de las semillas. Observa en los siguientes tres días los cambios en la dirección del crecimiento.
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2. Coloca plántulas jóvenes de maíz en una caja cerrada que tenga solamente una abertura lateral. Instalar una fuente de luz en el lado de la abertura. Al cabo de una semana observa la dirección del crecimiento del tallo. Analizo mis resultados 1. ¿Qué clase de tropismos observaste? 2. ¿Cuál crees que es la importancia de que las raíces dirijan su crecimiento hacia abajo cuando la planta es cambiada de posición? 3. Si cambias la fuente de luz de lugar, que pasara con la dirección del crecimiento del tallo. 4. Piensa en ejemplos de tropismos permanentes y transitorios.
HORMONAS Y PRUEBA DE EMBARAZO
Una prueba de embarazo se basa en la detección de la hormona gonadotropina coriónica humana (GCH) que se secreta luego de la implantación del embrión en desarrollo en el útero y está en la sangre y en la orina de la mujer embarazada. La GCH es una glucoproteína formada por tres subunidades. Mientras la subunidad alfa es igual a la de otras hormonas de naturaleza glucoproteícas como la luteinizante y la folículo-estimulante, la subunidad beta es específica para la GCH.
Las pruebas caseras no son ciento por ciento confiables, dado que la presencia de otras hormonas glicoproteícas pueden alterar el resultado de la prueba. En cambio, las pruebas realizadas en sangre proporcionan resultados más seguros, dado que se basan en el reconocimiento específico de la subunidad beta. Además las pruebas en sangre tienen la capacidad de detectar niveles inferiores de GCH en comparación con las realizadas en orina.
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Existen dos tipos de pruebas de embarazo cualitativas que mide si la GCH está presente; y cuantitativa, que mide la cantidad de hormona que está presente.
La prueba cualitativa realizada en orina se lleva a cabo por aplicación de una gota de orina en una banda tratada químicamente y proporciona un resultado en uno o dos minutos esta es la base de las pruebas casera.
Las pruebas en sangre tanto cualitativas como cuantitativas requieren de un diagnóstico de laboratorio y pueden demorarse algunas horas e incluso más de un día.
La evaluación cuantitativa es importante para detectar y prevenir posibles complicaciones por medio de la correlación de los niveles de GCH con el progreso del embarazo. SIMULACIÓN:
1. Proposicionar el texto.
2. Realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el significado indicando la proposición donde se encuentran.
3. ¿Cuál es la razón por la cual una prueba de embarazo casera realizada en los primeros días de embarazo (1-7) puede dar un resultado falso?
FUNCIONES DE REGULACIÓN Y CONTROL EN LOS ANIMALES
Funciones de Relación: Es el conjunto de procesos por los cuales nuestro organismo obtiene información de su medio y toma las decisiones acertadas para responder al contorno. Gracias a esta función el ser humano se encuentra integrado en su medio del que obtiene información a través de receptores. Estos captan estímulos procedentes tanto del exterior del organismo como del interior. Esas informaciones obtenidas por los receptores se analizan en el Sistema Nervioso, que elabora una determinada respuesta que debe ser ejecutada por los órganos efectores. La respuesta puede consistir en un movimiento que ejecuta el aparato locomotor o bien en segregar hormonas por parte de una glándula del sistema endocrino.
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MENTEFACTO CONCEPTUAL DEL SISTEMA ENDOCRINO
SISTEMA ENDOCRINO
SISTEMA NERVIOSO
RECEPTORES SENSORIALES
Controlar la intensidad de funciones químicas en las células.
Regir el transporte de sustancias a través de las membranas de las células.
Regular el equilibrio (homeostasis) del organismo.
Hacer aparecer las características sexuales secundarias.
Otros aspectos del metabolismo de las células, como crecimiento y secreción.
FUNCIONES DE REGULACIÓN Y CONTROL EN LOS
ANIMALES
GLÁNDULAS
Hipotálamo
Tiroides
Hipófisis
Suprarrenal
Gónadas
Pineal
Paratiroides
HORMONAS
Esteroides
Péptidos
No esteroides
Protéicas
Glucoproteínas
Aminas
Páncreas
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SISTEMA ENDOCRINO
Conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamado hormonas. Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos.
Actúa como una red de comunicación celular que responde a los estímulos liberando hormonas y es el encargado de diversas funciones metabólicas del organismo, entre ellas:
Controlar la intensidad de funciones químicas en las células. Regir el transporte de sustancias a través de las membranas de las células. Regular el equilibrio (homeostasis) del organismo. Hacer aparecer las características sexuales secundarias. Otros aspectos del metabolismo de las células, como crecimiento y secreción.
Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, el desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo. La
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endocrinología es la ciencia que estudia las glándulas endocrinas, las sustancias hormonales que producen estas glándulas, sus efectos fisiológicos, así como las enfermedades y trastornos debidos a alteraciones de su función. Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos: glándulas endocrinas, cuya función es la producción exclusiva de hormonas; glándulas endo-exocrinas, que producen también otro tipo de secreciones además de hormonas; y ciertos tejidos no glandulares, como el tejido nervioso del sistema nervioso autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas. ANATOMÍA
El sistema endocrino está formado básicamente por las siguientes glándulas endocrinas (que secretan sus productos a la sangre):
Hipotálamo Hipófisis Glándulas hipófiso-dependientes
o Glándula tiroides o Ovarios y testículos
Glándulas no hipófiso-dependientes o Glándula paratiroides o Páncreas
Glándulas suprarrenales Timo ( sistema inmune, linfocitos T) (presente hasta la pubertad)
El sistema endocrino está íntimamente ligado al sistema nervioso, de tal manera que la hipófisis recibe estímulos del hipotálamo y la médula suprarrenal del sistema nervioso simpático. A este sistema se le llama sistema neuroendocrino. Incluso el sistema inmunitario también está relacionado a este sistema neuroendocrino a través de múltiples mensajeros químicos.
Mediante el proceso químico al que sean sometidas las glándulas endocrinas pueden efectuarse cambios biológicos mediante diversas acciones químicas.
HORMONAS
Las hormonas son segregadas por ciertas células especializadas localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas, o también por células epiteliales e intersticiales. Son transportadas por vía sanguínea o por el espacio intersticial, solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas proteínas (que extienden su vida media) y hacen su efecto en determinados órganos o tejidos blanco a distancia de donde se sintetizaron, sobre la misma
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célula que la sintetiza o la glándula que la secreta (acción autocrina) o sobre células u órganos cercanos a la glándula que las libera (acción paracrina) interviniendo en la comunicación celular. Existen hormonas naturales y hormonas sintéticas. Unas y otras se emplean como medicamentos en ciertos trastornos, por lo general, aunque no únicamente, cuando es necesario compensar su falta o aumentar sus niveles si son menores de lo normal.
Las feromonas son hormonas que son secretadas exclusivamente por animales y que no se encuentra en el ser humano, a través de las glándulas exocrinas, fuera del organismo que las produce y actúan sobre otros individuos, generalmente de la misma especie. Las feromonas son usadas por los animales como un sistema de comunicación química para la reproducción,
Las hormonas salen de las glándulas endocrinas, por difusión, hasta alcanzar el torrente sanguíneo, que es el encargado de transportarlas y distribuirlas al resto del cuerpo. Una vez llegan hasta los órganos, tejidos o células blanco sobre las cuales actúa.
Características de las hormonas
1. Actúan sobre el metabolismo. 2. Se liberan al espacio extracelular. 3. Viajan a través de la sangre. 4. Afectan tejidos que pueden encontrarse lejos del punto de origen de la hormona. 5. Su efecto es directamente proporcional a su concentración. 6. independientemente de su concentración, requieren de adecuada funcionalidad del
receptor, para ejercer su efecto.
Efectos
Estimulante: promueve actividad en un tejido. Ej.: prolactina. Estudios recientes han demostrado que está relacionada con la estimulación de la homosexualidad, y que son más propensos a desarrollarla aquellos que no comen verdura. Ej.: guesina.
Inhibitorio: disminuye actividad en un tejido. Ej.: somatostatina Antagonista: cuando un par de hormonas tienen efectos opuestos entre sí. Ej.: insulina y
glucagón Sinergista: cuando dos hormonas en conjunto tienen un efecto más potente que cuando
se encuentran separadas. Ej.: hGH y T3/T4 Trópica: esta es una hormona que altera el metabolismo de otro tejido endocrino. Ej.:
gonadotropina sirven de mensajeros químicos
Clasificación
Las glándulas endocrinas producen y secretan varios tipos químicos de hormonas:
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2. Esteroideas: hormonas sintetizadas a partir de colesterol. Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula blanco. Se une a un receptor dentro de la célula y viaja hacia algún gen del ADN nuclear al que estimula su transcripción. En el plasma, el 95% de estas hormonas viajan acopladas a transportadores protéicos plasmáticos.
3. No esteroideas: derivadas de aminoácidos. Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. El receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios en la célula. La hormona actúa como un primer mensajero y los bioquímicos producidos, que inducen los cambios en la célula, son los segundos mensajeros.
4. Aminas: derivadas de aminoácidos. Ej.: adrenalina, noradrenalina. 5. Péptidos: cadenas cortas conformadas por aminoácidos, por Ej.: OT, ADH. Son
hidrosolubles con la capacidad de circular libremente en el plasma sanguíneo (por lo que son rápidamente degradadas: vida media <15 min.). Interactúan con receptores de membrana activando de ese modo segundos mensajeros intracelulares. Otro ejemplo la insulina, hormona peptidoca segregada por el páncreas.
6. Protéicas: proteínas complejas. Ej.: GH, PcH 7. Prostaglandinas: se sintetizan a partir de ácidos grasos, ayudan a la coagulación de la
sangre, favorecen la segregación de plaquetas durante la coagulación, previene los infartos cardiacos. Ejemplo de un medicamento la aspirina.
Hidrosolubles: las hormonas peptidicas y las aminas solubles en agua.
Liposolubles: los esteroides solubles en grasa o lípidos.
PRINCIPALES GLÁNDULAS ENDOCRINAS
Las principales glándulas que componen el sistema endocrino son:
El hipotálamo: Es uno de los principales órganos neurosecretores (controlan la mayor parte de las glándulas endocrinas).
La hipófisis: Es una glándula muy pequeña, ubicada en la base del cerebro por debajo del hipotálamo. Se considera la glándula maestra porque secreta una gran cantidad de hormonas que controlan no solo eventos fisiológicos, sino también la actividad de muchas de las otras glándulas endocrinas del cuerpo. Ejemplos de hormonas; la hormona de crecimiento, la oxitocina, la hormona antidiurética, estimulante de la tiroides
El tiroides. Las glándulas suprarrenales, asociadas a los riñones, secreta adrenalina (ante
situaciones de emergencia ―huir, luchar o morir‖). Las gónadas: testículos y ovarios; libera testosterona, progesterona, estrógenos. Las paratiroides: Controla la secreción de calcio en la sangre.
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Según este concepto también son glándulas endocrinas los riñones al producir eritropoyetina, el hígado, el mismo intestino, los pulmones y otros órganos que producen hormonas que actúan a distancia.
Las enfermedades endocrinas ocurren en los casos en que hay muy baja secreción (hiposecreción) o demasiada alta secreción (hipersecreción) de una hormona.
GLÁNDULAS ENDOCRINAS Y SUS HORMONAS
Algunas glándulas endocrinas y sus hormonas
Glándula endocrina
Hormona Tejido blanco
Acciones principales
Hipófisis (producción) Lóbulo posterior de la hipófisis (almacenamiento y liberación)
Oxitocina
Útero Estimula las contracciones musculares que se producen al momento del parto.
Glándulas mamarias
Estimula la expulsión de leche hacia los conductos
Hormona antidiurética (vasopresina)
Riñones (conductos colectores)
Estimula la reabsorción de agua; conserva agua para evitar la deshidratación del cuerpo.
Hipófisis (producción) Lóbulo anterior de la hipófisis
Hormona del crecimiento (GH)
General Estimula el crecimiento al promover la síntesis de proteínas
Prolactina Glándulas mamarias
Estimula la producción de leche durante el embarazo y luego del nacimiento, promueve la secreción de leche.
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Hormona estimulante del tiroides (TSH)
Tiroides
Estimula la secreción de hormonas tiroideas; estimula el aumento de tamaño del tiroides.
Hormona adrenocorticotrópica (ACTH)
Corteza suprarrenal
Estimula la secreción de hormonas corticosuprarrenales
Hormonas gonadotropinas (folículo estimulante, FSH; luteinizante, LH)
Gónadas Estimula el funcionamiento y crecimiento gonadales
Tiroides
Tiroxina (T4) y triyodotironina (T3)
General Estimulan el metabolismo; esencial para el crecimiento y desarrollo normal
Calcitonina Hueso
Reduce la concentración sanguínea de calcio inhibiendo la degradación ósea por osteoclastos
Glándulas paratiroides
Hormona paratiroidea
Hueso, riñones, tubo digestivo
Incrementa la concentración sanguínea de calcio estimulando la degradación ósea; estimula la reabsorción de calcio por los riñones; activa la vitamina D
Islotes de Langerhans del páncreas
Insulina General
Reduce la concentración sanguínea de glucosa facilitando la captación y el empleo de ésta por las
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células; estimula la glucogénesis; estimula el almacenamiento de grasa y la síntesis de proteína
Glucagón Hígado, tejido adiposo
Eleva la concentración sanguínea de la glucosa estimulando la glucogenólisis y la gluconeogénesis; moviliza la grasa
Médula suprarrenal
Adrenalina y noradrenalina
Músculo, miocardio, vasos sanguíneos, hígado, tejido adiposo
Ayuda al organismo a afrontar el estrés; incrementa la frecuencia cardiaca, la presión arterial, la tasa metabólica; desvía el riego sanguíneo; moviliza grasa; eleva la concentración sanguínea de azúcar.
Corteza suprarrenal
Mineralocorticoides (aldosterona)
Túbulos renales
Mantiene el equilibrio de sodio y fosfato
Glucocorticoides (cortisol)
General
Ayuda al organismo a adaptarse al estrés a largo plazo; eleva la concentración sanguínea de glucosa; moviliza grasa
Glándula pineal Melatonina
Gónadas, células pigmentarias, otros tejidos
Influye en los procesos reproductivos en cricetos y otros animales; pigmentación en algunos vertebrados; puede controlar biorritmos en algunos animales; puede ayudar a controlar el inicio de
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la pubertad en el ser humano
Ovario
Estrógenos (estradiol)
General; útero
Desarrollo y mantenimiento de caracteres sexuales femeninos, estimula el crecimiento del revestimiento uterino
Progesterona Útero; mama Estimula el desarrollo del revestimiento uterino
Testículos
Testosterona General; estructuras reproductivas
Desarrollo y mantenimiento de caracteres sexuales masculinos; promueve la espermatogénesis; produce el crecimiento en la adolescencia
Inhibina Lóbulo anterior de la hipófisis
Inhibe la liberación de FSH
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PATOLOGÍAS DEL SISTEMA ENDOCRINO
Hacen referencia a un mal funcionamiento de las glándulas del sistema endocrino.
En un ser humano sano, de forma general, las glándulas secretan hormonas en unas concentraciones precisas, cumpliendo lo que se conoce como rango de tolerancia, donde existe un límite inferior y otro superior, en los que por encima y por debajo las cantidades no son variables para el correcto funcionamiento. Cuando existe un exceso en la secreción por parte de las glándulas se habla de hiperfunción de la glándula (ejemplo, hipertiroidismo) por el contrario un defecto provoca una hipofunción de la glándula.
En ambos casos se desencadena una enfermedad.
Las principales anomalías endocrinas son:
Diabetes mellitus: se debe a una hipofunción del páncreas, que secreta menos insulina de la adecuada y esto provoca una elevación de los niveles de glucosa en sangre que alcanza valores entre 2 y 4 g de glucosa por litro. Se vuelve a la normalidad con inyecciones periódicas de insulina.
Enanismo: (gigantismo) se debe, respectivamente, al defecto o exceso de secreción de la hormona hipofisaria del crecimiento durante el período de desarrollo del individuo. No conlleva ningún tipo de déficit mental, sólo físico. Cuando esta disfunción ocurre en estado adulto se produce lo que se conoce como acromegalia que es un crecimiento desproporcionado de los miembros externos del cuerpo (manos, pie, nariz) pero en personas adultas.
Bocio: se debe a una hiperfunción de la glándula tiroides, lo que conlleva un aumento de tamaño de la misma que se denomina bocio. Puede ocurrir que esta glándula tenga función de hiperfunción (hipertiroidismo) y función de hipofunción (hipotiroidismo).
Cretinismo: se produce por una hipofunción del tiroides en la edad infantil lo que provoca una estatura muy baja, obesidad, deficiencia mental e infantilismo genital.
Enfermedad de Addison: se debe a una hipofunción en la corteza de las glándulas suprarrenales provocando debilidad muscular, hipotensión, coloración o pigmentación en zonas del cuerpo.
Diabetes insípida: se origina por deficiencia de la hormona vasopresina lo que provoca que se secreten grandes cantidades de orina, lo que desencadena una constante e intensa sensación de sed y alteración de las concentraciones de todos los fluidos corporales.
Síndrome de Crushing: se presenta por la exposición prolongada de cortisol, provoca hipertensión, osteoporosis y fracturas. Presenta características como cara redondeada, cuerpo obeso, extremidades delgadas.
EJERCITACIÓN:
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1. Argumentar el mentefacto conceptual del sistema endocrino.
2. A que se le denomina hormona y cuáles son sus funciones.
3. Los tejidos que producen las hormonas se pueden clasificar en tres grupos, explicar cada uno de ellos.
4. Cuál es la diferencia entre acción autocrina y acción paracrina. 5. a que se le denomina antagonista, sinergista y trópica. 6. Cuál es la diferencia entre la hormona oxitocina y prolactina. 7. Que son las feromonas y cuál es su acción.
8. Cual es considerada la glándula maestra y porque.
9. Un animal que se enfrenta a una situación de tensión experimental un aumento de los
niveles de adrenalina. ¿Qué propósito tiene esta reacción en el organismo?
10. El cerebro emplea como fuente de energía fundamentalmente glucosa. ¿Cuáles consideras son los síntomas que se presentarían en una persona con nivel bajo de glucosa en sangre?
11. Cuando una persona pierde mucha sangre se estimula la producción de eritropoyetina.
¿Cuál es la razón?
12. Explica las razones por las cuales cuando se realiza un ejercicio fuerte, la concentración de glucosa en sangre aumenta notablemente. ¿Qué hormonas están implicadas en la regulación de los niveles de azúcar en el torrente sanguíneo?
13. Elige una de las enfermedades producidas por alteraciones del sistema endocrino.
Investiga en detalle sus síntomas y su tratamiento médico.
14. La disminución de los niveles de hormonas sexuales a determinada edad produce una sintomatología que en mujeres se conoce como menopausia y en hombre andropausia. Se han implementado algunos tratamientos para controlar los síntomas que se basan en el reemplazo hormonal. Investiga qué hormonas tienen los suplementos que se utilizan y sus contraindicaciones. ¿Existen razones para abstenerse de utilizar estos tratamientos?
15. Resuelve el siguiente crucigrama.
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PGF03-R03
A P
B R
C O
S
D T
E A
G
F L
G A
H N
I D
J I
K N
L A
A. Nombre con el que se designan a las hormonas que están conformadas por aminoácidos. B. Hormonas que actúan sobre la misma célula o glándula que la secreta. C. Hormonas que son transportadas por el torrente sanguíneo y actúan sobre células, tejidos
u órganos alejados de su lugar de origen. D. Hormonas sintetizadas a partir del colesterol. E. Hormonas que actúan sobre otras células u órganos cercanos al lugar donde se liberan. F. Nombre genérico con el que se designa a las células, los tejidos y lo órganos sobre los
que actúan las hormonas. G. Hormonas que son secretadas fuera del organismo que las produce y que actúan sobre
otros individuos. H. Hormonas pequeñas derivadas de aminoácidos. I. Cualquier sustancia que por su composición química se solubiliza en el agua. J. Cualquier sustancia que por su composición química se solubiliza en grasa o lípidos. K. Glándula que secreta su contenido a través de canales, hacia el exterior del cuerpo. L. Moléculas de diferente composición química que actúan como mensajeros transportando
información entre diferentes partes del organismo.
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ENUNCIACIÓN:
LOS SENTIDOS.
Todos los animales vivos se relacionan con su medio ambiente. Esta relación con el medio puede darse de diversas maneras dependiendo tanto del organismo, como también del lugar en el cual se desarrolla, muchas veces en éxito de una especie puede depender de su capacidad de detectar información del medio.
Los sentidos nos permiten comunicarnos, comprender, conocer y disfrutar de todo lo que nos rodea; a través de ellos recibimos la información necesaria para saber cómo comportarnos en determinado momento.
Por esta razón los animales cuentan con extraordinarios sistemas para censar y recibir señales del medio externo. Por ejemplo, la mayoría de los insectos cuentan con antenas que les permite, entre otras cosas, percibir olores y vibraciones. Los gatos cuentan con sentidos altamente desarrollados, tanto su olfato como su vista son de los más agudos del reino animal. Además llaman la atención sus bigotes, que les sirven de radares altamente sensibles que pueden detectar el toque o la presencia más mínima, al igual que registran incluso la más leve brizna de viento. Muchos animales escuchan sonidos en un rango más amplio que el ser humano. Los silbatos para llamar a los perros producen sonidos de vibración muy alto y que no pueden ser detectados por el ser humano. Los delfines y las ballenas se comunican con sonidos cuyas frecuencias están por fuera del nivel auditivo del ser humano. Este tipo de sonido se conoce como ultrasonido.
El ser humano, como los demás animales, cuentan con cinco sentidos que le permiten obtener información del medio ambiente, estos son el olfato, el gusto, la visión, el tacto y el oído. La detección es llevada a cabo por órganos de los sentidos, cuya estructura y funcionamiento estudiaremos a continuación.
SIMULACIÓN:
1. Proposiciona el texto. 2. Realiza un listado de los términos más importantes. 3. Realiza un mentefacto conceptual sobre la lectura.
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ENUNCIACIÓN:
RECEPTORES SENSORIALES
Hablaremos sobre los distintos sentidos que afectan a los seres humanos y animales, y la
función de cada uno de ellos. El principal objetivo informar acerca del funcionamiento de los
órganos sensoriales, y a partir de eso, diferenciar sus usos y las enfermedades que se
pueden ocasionar en torno a los mismos. Hasta el momento sabemos que poseemos cinco
sentidos: el olfato, la vista, el gusto, el tacto y el oído. Cada uno de ellos cumple una función
diferente, aunque en ciertos casos, están conectados. El tacto nos permite sentir la textura
de las cosas, si están fríos o calientes; el olfato nos permite percibir el aroma, y el gusto el
sabor de las comidas. La vista nos deja ver todo lo que nos rodea y el oído, captar ondas
sonoras para que podamos escucharlas.
Los receptores sensoriales son células especializadas en la captación de estímulos, que
representan la vía de entrada de la información en el sistema nervioso de un organismo.
Los receptores sensoriales se pueden clasificar en:
Quimiorreceptores: cuando la fuente de información son las sustancias químicas. Ejemplo: gusto y olfato.
Mecanorreceptores: cuando la fuente de información proviene de tipo mecánico. Ejemplo: contacto, no contacto, vibraciones, texturas. Existen mecanorreceptores especializados, por ejemplo los estatorreceptores que informan sobre la posición del equilibrio, y los fonorreceptores, que perciben las ondas sonoras.
Termorreceptores: son los que perciben el frío o el calor.
Fotorreceptores: se especializan en recibir la energía electromagnética.
Los cinco sentidos son: el oído, la vista, el olfato, el gusto y el tacto.
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SIMULACIÓN:
1. Cuál es la función de los receptores sensoriales y describe su clasificación. 2. Escribe la frente de cada ejemplo el tipo de receptor que se evidencia.
a. Pinchazo con una aguja en el dedo. b. El calor de la arena en los pies. c. Refresco frio en la lengua. d. Cosquillas en la planta de los pies. e. Cera de vela sobre los pies. f. Hacer pastel. g. Comer pastel. h. Ver fotos. i. Luces de un concierto. j. Tomar jugo de frutas. k. Aplicar loción. l. Escuchar música. m. Ir a un concierto del grupo favorito.
MENTEFACTO CONCEPTUAL DE LOS RECEPTORES SENSORIALES
RECEPTORES SENSORIALES
SISTEMA ENDOCRINO.
RECEPTORES NERVIOSO.
Perciben la información del medio ambiente.
Son
especializaciones del sistema nervioso.
poseen células especializadas en la recepción de estímulos.
FUNCIONES DE REGULACIÓN Y
CONTROL EN EL SER HUMANO
OÍDO VISTA OLFATO GUSTO TACTO
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SENTIDO DEL OÍDO
Los oídos, que se encuentran parcialmente alojados en el hueso temporal del cráneo, son los órganos de la audición y el equilibrio. Nos permiten percibir los sonidos y el movimiento gracias a la estimulación de receptores especializados llamados células ciliadas, que reaccionan o responden ante las ondas sonoras transmitidas por el aire y el movimiento de la cabeza. Las fibras nerviosas que provienen de la vía auditiva y las estructuras del equilibrio forman el nervio vestibulococlear, que lleva los impulsos nerviosos al cerebro para su interpretación. Anatómicamente, el oído está dividido en tres partes: oído externo, recubierto de cilios y glándulas secretoras de cera; el oído medio, por el que pasan mecánicamente las vibraciones; y el interno, cuyas estructuras traducen las vibraciones a mensajes nerviosos.
Oído externo: está formado por el pabellón de la oreja o aurícula y el conducto auditivo externo. El pabellón de la oreja es la parte visible, un repliegue formado casi completamente por cartílago, cubierto por piel y adherido al cráneo, con forma de embudo, que envía las ondas sonoras hacia el conducto auditivo. Este, de unos 2,5 centímetros de longitud, tiene en su entrada pelos cortos y gruesos; en su interior, glándulas sebáceas –grasa– y ceruminosas –cerumen–, y al final, una tensa membrana llamada tímpano, donde llegan las ondas, haciéndola vibrar.
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Oído medio: es una cavidad llena de aire en el hueso temporal, que está entre el tímpano y el oído interno. Ligados al tímpano y también entre sí, hay tres huesos diminutos: martillo, yunque y estribo, que transfieren las vibraciones del tímpano al oído interno. En esta parte es importante la trompa de Eustaquio, canal de unos 4 cm. de largo que conecta el oído medio con lo alto de la garganta, y cuya función es equilibrar la presión a ambos lados del tímpano. A cada movimiento de deglución, se abre la trompa y deja pasar aire al oído medio. Es por esto, que cuando sentimos los oídos tapados, al tragar se nos destapan Oído interno: llamado también laberinto, está compuesto por un complejo sistema de canales membranosos con un revestimiento óseo. En esta zona profunda del oído están el centro auditivo, ubicado en el ―caracol‖, y el control del equilibrio, que depende de las estructuras situadas en el vestíbulo y en los ―canales semicirculares‖.
Sonido y equilibrio
El caracol está subdividido en tres cámaras llenas de líquido, que se extienden en espiral y en paralelo alrededor de un núcleo óseo. En el canal central o conducto coclear está el ―órgano espiral de Corti‖, que es el encargado de transmitir las ondas sonoras al cerebro.
Afirmado en la membrana basilar, el órgano de Corti está compuesto por células de apoyo y por miles de células ciliadas sensibles dispuestas en hileras. Cada una de estas células tiene hasta cien cilios individuales, como pelillos, que traducen el movimiento mecánico en impulsos eléctricos.
Los canales semicirculares que controlan el equilibrio son tres surcos óseos que casi forman ángulos rectos entre sí. El fluido de los canales ayuda a registrar hasta el movimiento más ligero de la cabeza: los circulares o de rotación, por medio de la cresta acústica, que es una ampolla de células ciliadas presente en cada canal; y el control de la posición de la cabeza en relación al suelo, gracias a una mancha sensorial llamada mácula, contenida en ambos sacos del vestíbulo –el utrículo y el sáculo–.
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¿Por qué tenemos cera en los oídos? La cera actúa como escudo entre el exterior y el tímpano, impidiendo que lleguen hasta el polvo o la suciedad. Por tanto, la cera es necesaria. El problema comienza cuando la tenemos en exceso. Resulta muy molesto porque impide oír bien y, en ocasiones, es doloroso. Normalmente, tras generarse, baja a través del canal auditivo externo hasta el principio del oído y, desde ahí sale al exterior, al lavarlo o se cae por inercia. Como la cera se está produciendo constantemente, el canal auditivo tiene siempre la suficiente como para estar protegido. No obstante, hay personas que la fabrican en exceso. En estos casos y en personas en las que se acumule demasiada, es recomendable extremar la higiene del oído. Esta se consigue lavándolo a menudo, pero no es recomendable utilizar bastoncillos o los dedos, pues se corre el riesgo de empujar la cera hacia dentro. Además, el canal auditivo y el tímpano son órganos delicados y pueden herirse.
COMO PREVENIR LA SORDERA
La higiene de los oídos debe realizarse exclusivamente con bastoncillos de algodón. No se deben introducir objetos duros o punzantes en el oído, tales como horquillas o
clips. Las bofetadas en la cara o los golpes en la cabeza de un niño puede producir una
rotura de tímpano. No es conveniente exponerse durante largos períodos de tiempo y sin una protección
adecuada a ruidos que alcancen o superen los 80 decibelios de intensidad, como suele ocurrir en los conciertos de rock, las discotecas, algunas fábricas y los aeropuertos, pues ello puede causar un daño permanente.
Cuando se tiene los oídos inflamados debe evitarse la entrada de agua en el conducto auditivo. Para bañarse o mojarse la cabeza es necesario proteger los oídos colocando un tapón de algodón junto con vaselina en el orificio de cada oreja.
Se puede ablandar la piel seca y aliviar el prurito de las orejas mediante la aplicación de un algodón con aceite de oliva una vez por semana.
Ante cualquier molestia o trastorno en los oídos conviene consultar a un médico y no tratarse uno mismo.
PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL OÍDO
Enfermedades del Oído Externo: Patologías
Ausencia del pabellón auditivo (malformación congénita). Si estas estructuras son anormales es posible realizar una cirugía reconstructora de la cadena de huesillos y restablecer la capacidad auditiva.
El otematoma (oído en forma de coliflor) es el resultado frecuente de daños que sufre el cartílago cuando va acompañado de hemorragias internas y producción excesiva de tejido cicatrizante.
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Inflamación del oído externo: que puede aparecer como consecuencia de cualquier enfermedad que produzca inflamación en la piel (dermatitis, quemaduras, congelaciones, etc.)
La presencia de cuerpos extraños en el canal auditivo externo (algodón, insectos, cerumen, etc.), pueden producir alteraciones auditivas y deben ser extraídas con sumo cuidado.
Enfermedades del Oído Medio:
Perforación del tímpano: lesiones producidas por cualquier objeto afilado, por sonarse la nariz con fuerza, al recibir un golpe en el oído o por cambios bruscos en la presión atmosférica.
La infección del oído medio: se conoce como otitis media, son todas las infecciones del oído por bacterias, puede ser aguda o crónica. Puede producir sordera, al adherirse tejidos al tímpano que impiden su movimiento. Si se produce dolor, se debe de realizar una intervención quirúrgica para permitir el drenaje del oído medio. Algunos niños que padecen otitis aguda presentan dificultades para el desarrollo del lenguaje.
Otosclerosis: cuando se forma un hueso esponjoso entre el estribo y la ventana oval. De esta manera el estribo queda inmovilizado y no transmite información hacia el oído interno, causando la pérdida de la capacidad auditiva.
Enfermedades del Oído Interno:
Las enfermedades del oído interno pueden afectar el equilibrio y producir síntomas de mareos.
El vértigo: es consecuencia de lesiones producidas en los canales semicirculares y produce náuseas y pérdida de la capacidad auditiva.
Destrucción traumática del órgano de Corti: es responsable de la producción de una sordera total. Se conocen aparatos que ayudan a convertir las ondas sonoras en señales eléctricas, produciendo la estimulación directa del nervio auditivo. Sin embargo los sonidos son poco definidos.
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SENTIDO DE LA VISTA
La vista es el más valioso de nuestros sentidos, ya que es el más especializado y complejo. Representa tres cuartas partes del total de nuestras percepciones. Para que podamos ver, los rayos de luz entran en las pupilas y se registran en las retinas, en el fondo de los ojos, donde se crean imágenes invertidas. Estas se convierten en impulsos eléctricos, llevados a través del nervio óptico de cada ojo al cerebro, al lóbulo occipital, donde son interpretados.
Las neuronas –células nerviosas encargadas de la conducción de los impulsos hacia y desde el cerebro– que permiten este proceso están ubicadas en la retina y son de dos tipos: los bastones, que contienen un pigmento sensible a la luz y son capaces de discernir lo claro y lo oscuro, la forma y el movimiento; y los conos, que necesitan más luz que los bastones para ser activados. Los conos son de tres tipos; cada uno contiene un pigmento que responde a diferentes longitudes de onda de la luz –verde, rojo y azul–. La combinación de estas longitudes de onda permite distinguir cada uno de los colores.
Cada ojo ve una imagen ligeramente diferente, pero ambos campos visuales se superponen parcialmente. Esta zona de visión binocular permite la percepción en profundidad, la capacidad para juzgar la distancia de un objeto con respecto al ojo. Los músculos del ojo responden automáticamente a la proximidad o distancia de un objeto cambiando la forma del cristalino. Eso altera el ángulo de los rayos de luz que llegan y permite un enfoque más agudo sobre la retina. La elasticidad del cristalino disminuye con la edad. Lo mismo sucede con la velocidad y la capacidad de adaptación.
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Algunas partes del ojo • Conjuntiva: membrana mucosa transparente que cubre y humedece la esclerótica y el interior de los párpados. • Córnea: membrana dura y transparente situada en la cobertura externa del globo ocular. Consta de cinco capas. • Coroides: membrana intermedia pigmentada que oscurece el ojo para que se destaque la imagen. • Cristalino o lente: estructura transparente y curva que se encuentra entre el iris y el cuerpo vítreo. • Esclerótica: membrana opaca y blanca que ayuda a mantener la forma del ojo. • Glándulas lagrimales: producen las lágrimas que ayudan a limpiar el ojo. • Iris: parte de forma circular, situada entre la córnea y el cristalino, que separa las cámaras anterior y posterior del ojo. La contracción del iris altera el tamaño de la pupila. Su cantidad de pigmento determina el color del ojo. • Pupila: abertura circular en el centro del iris, a través de la cual penetra la luz en el ojo. • Órbita: cavidad donde se encuentra contenido el globo ocular, formada por los huesos del cráneo y la cara. • Retina: membrana donde converge la luz y se forman las imágenes.
Los ojos
Para su seguridad, los ojos están profundamente hundidos en las cuencas óseas del cráneo. Revistiendo las órbitas oculares, hay una capa de grasa que amortigua los golpes y proporciona una superficie altamente lubricada para el continuo movimiento del globo ocular. Son seis los músculos que permiten la movilidad del ojo en ocho direcciones distintas y lo sostienen.
Cuatro de ellos parten del fondo de la órbita y se dirigen en línea recta hacia adelante -se denominan rectos-. Los otros dos, se insertan en el globo ocular partiendo del contorno de la órbita, moviendo el ojo en sentido vertical, por lo que reciben el nombre de oblicuos. El globo, de 2,5 centímetros de diámetro, tiene tres capas, llamadas túnicas. La túnica fibrosa exterior tiene dos partes: la córnea, transparente y curvada, y la esclerótica. La túnica vascular media contiene el iris, el cuerpo ciliar -ligamentos que sostienen el cristalino del ojo- y el coroides, cuyos vasos sanguíneos riegan todas las túnicas. La tercera capa, en el fondo, es la retina.
El ojo tiene dos cavidades, la frontal y la del fondo. Las cámaras anterior y posterior de la cavidad frontal están llenas de humor acuoso, un fluido que aporta oxígeno, glucosa y proteínas. La cavidad del fondo contiene un gel claro llamado humor vítreo. Producidas por el cuerpo ciliar, ambas sustancias contribuyen a lograr una presión interna constante que mantiene la forma del ojo. Los ojos dependen de estructuras accesorias que los apoyan, mueven, lubrican y protegen. Estas son los huesos orbitales -que son los que contienen el globo ocular-, los músculos del globo, las cejas, los párpados, las pestañas y las glándulas y
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conductos lagrimales. La visión puede ser afectada si cualquiera de estas estructuras está irritada, infectada o malformada.
PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DE LA VISTA
Hemeralopia: está causada por una incipiente opacidad en uno o más de los tejidos oculares.
Ceguera para los colores: es un defecto congénito de la retina, está relacionada con el exceso del consumo de drogas, alcohol, tabaco, etc.
Miopía: el cristalino funciona bien, pero el globo ocular es demasiado largo. La imagen de los objetos alejados se forma delante de la retina.
Hipermetropía: el cristalino funciona bien, pero el globo ocular es demasiado corto. La imagen de los objetos cercanos se forma detrás de la retina.
Diplopía, visión doble, estrabismo y bizquera: son causados por debilidad o parálisis de los músculos externos del globo ocular.
Astigmatismo: deformación de la córnea o alteración de la curvatura de la lente ocular. Provoca una visión distorsionada debido a la imposibilidad de que converjan los rayos luminosos en un solo punto de la retina.
Ceguera: puede ser causada por la presión del nervio óptico. También por la separación de la retina desde el interior del globo ocular.
La conjuntivitis: produce enrojecimiento, inflamación, molestias y constante lagrimeo. Durante el sueño, se produce una secreción de pus que al secarse, hace que las pestañas se peguen entre sí. La prevención de ésta enfermedad se logra mediante la práctica de medidas higiénicas como lavarse regularmente bien los ojos, usar toallas limpias, no frotar los ojos con las manos sucias, aplicar sólo los medicamentos (colirios o cremas) recetados por el médico.
SENTIDO DEL OLFATO
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El olfato es el más sensible de los sentidos, ya que unas cuantas moléculas –es decir, una mínima cantidad de materia– bastan para estimular una célula olfativa.
Detectamos hasta diez mil olores, pero como las estructuras olfativas, al igual que el resto de nuestro cuerpo, se deterioran con la edad, los niños suelen distinguir más olores que los adultos. Además de advertirnos de peligros como el humo y los gases tóxicos o venenosos, el olfato contribuye con el gusto, estimulando el apetito y las secreciones digestivas.
La nariz es el órgano por el cual penetran todos los olores que sentimos desde el exterior. Es un cuerpo saliente del rostro, ubicado entre la boca y la frente, por debajo de la cavidad craneana.
El olfato está relegado al fondo y a lo alto de la nariz, cuyo interior está constituido por dos cavidades, las fosas nasales, separadas por un tabique. Cada fosa se divide en dos partes: la anterior o vestíbulo, cubierta por una membrana mucosa llamada epitelio olfativo, y la posterior, recubierta por la mucosa nasal, que es donde se encuentran los receptores olfativos que nos permiten captar los distintos olores. Cada célula receptora termina en pequeños pelitos, desde seis a 20, llamados cilios. Estos están conectados a columnas de células que sirven de soporte a los receptores del olfato.
PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL OLFATO
Resfriado: es una enfermedad infecciosa aguda del tracto respiratorio, causada por cierto tipo de virus. Provoca congestión, y evita el normal funcionamiento del olfato, excesiva secreción nasal, dolor de garganta y tos.
Rinitis: trastorno inflamatorio de la membrana mucosa de la nariz. Se caracteriza por secreción nasal acuosa, con congestión y dificultad para respirar por la nariz.
Fiebre del heno: es una forma de rinitis estacional causada por alergia al polen. Provoca ataques intensos de estornudos, inflamación de la mucosa nasal y los ojos, y respiración defectuosa.
Alergias nasales, irritación por la respiración de contaminantes, etc.
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SENTIDO DEL GUSTO El gusto consiste en registrar el sabor e identificar determinadas sustancias solubles en la saliva por medio de algunas de sus cualidades químicas. Aunque constituye el más débil de los sentidos, está unido al olfato, que completa su función. Esto, porque el olor de los alimentos que ingerimos asciende por la bifurcación aerodigestiva hacia la mucosa olfativa, y así se da el extraño fenómeno, que consiste en que probamos los alimentos primero por la nariz. Una demostración de esto, es lo que nos pasa cuando tenemos la nariz tapada a causa de un catarro: al comer encontramos todo insípido, sin sabor. Este sentido, además, es un poderoso auxiliar de la digestión, ya que sabemos que las sensaciones agradables del gusto estimulan la secreción de la saliva y los jugos gástricos. La lengua es el órgano principal del gusto y también
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cumple un rol importante en la articulación de los sonidos, la masticación, la deglución y la succión. También tenemos sentido del gusto, aunque en menor medida, en el paladar, la garganta y la epiglotis. La lengua es un cuerpo carnoso de gran movilidad, ubicado al interior de la cavidad bucal. Su superficie está cubierta por pequeñas papilas, que son de tres tipos. Las caliciformes y las foliadas o fungiformes tienen papilas gustativas, mientras que las filiformes son papilas táctiles y registran la temperatura. Las papilas gustativas son las más importantes, ya que son estas las que nos permiten tener el sentido del gusto.
Papilas: Son relieves de formas diferentes, las que pueden ser: Caliciformes (en forma de cáliz), Fungiformes (con forma de sombrero de hongo) Se encuentran por delante y alguna por detrás de la V lingual. Están mezcladas con las pailas filiformes. Su mayor número se localiza en los bordes y en la punta de la lengua y los Filiformes (con forma de filamentos), Están distribuidas por toda la cara superior de la lengua.
PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL GUSTO
Pérdida del sentido: para conservar este sentido se debe de mantener una higiene bucal adecuada, que se consigue con cepillos y dentríficos.
Embotación de sensibilidad gustativa: cuando se saborean sustancias muy ácidas o muy fuertes (picantes, etc.)
Irritación de la mucosa lingual: ocurre por exceso del humo del tabaco, provocando que disminuya la percepción de los sabores.
Prevenir enfermedades como la caries en dientes y muelas, periodontitis y/o gengivitis, en las encías.
La "Hipogeusia": que consiste en la pérdida de la habilidad de saborear o distinguir entre lo dulce, lo salado, lo agrio, etc.
La "Ageusia", que es la pérdida casi total de detectar sabores.
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SENTIDO DEL TACTO
Este sentido es fundamental, ya que los demás se consideran especializaciones del tacto. Así, para percibir los sabores es necesario que el alimento se ponga en contacto con la lengua. Lo mismo pasa con los olores, que deben tocar la pituitaria. Vemos un cuerpo cuando la luz que este emite o refleja toca la retina. Los sonidos deben chocar contra el tímpano para que se inicie la vibración que nos generará la audición.
Si te preguntan cuál es el órgano más grande del cuerpo, lo más probable es que respondas que el corazón o tal vez los pulmones. Sin embargo, la respuesta correcta es: la piel, que además es el órgano de mayor sensibilidad táctil.
A través de la piel percibimos todo tipo de sensaciones, cada una de las cuales tiene receptores específicos: la sensación táctil –contacto–, la presión, el frío, el calor y el dolor. Se estima que en la piel humana existen alrededor de cuatro millones de receptores para la sensación de dolor, 500 mil para la presión, 150 mil para el frío y 16 mil para el calor.
Los corpúsculos de la piel
La mayoría de las sensaciones son percibidas por medio de los corpúsculos, que son receptores que están encerrados en cápsulas de tejido conjuntivo y distribuidos entre las distintas capas de la piel –epidermis, dermis e hipodermis, desde la superficie hacia abajo–. Los receptores encargados del tacto o de la sensación de contacto son los corpúsculos de Meissner, que nos permiten darnos cuenta de la forma y tamaño de los objetos y discriminar entre lo suave y lo áspero.
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Los corpúsculos de Pacini son los que determinan el grado de presión que sentimos; nos permiten darnos cuenta de la consistencia y peso de los objetos y saber si son duros o blandos. En algunos casos, el peso se mide de acuerdo al esfuerzo que nos causa levantar un objeto. Por eso se dice que el peso se siente por el ―sentido muscular‖. Los corpúsculos de Ruffini (calor) perciben los cambios de temperatura relacionados con el calor –nuestra temperatura normal oscila entre los 36 y los 37 grados–. Especialmente sensible a estas variaciones es la superficie o cara dorsal de las manos. En tanto, los corpúsculos de Krause (frio) son los encargados de registrar la sensación de frío, que se produce cuando entramos en contacto con un cuerpo o un espacio que está a menor temperatura que nuestro cuerpo. Las distintas impresiones del tacto son transmitidas por los diferentes receptores a la corteza cerebral, específicamente a la zona ubicada detrás de la cisura de Rolando. Las terminaciones nerviosas son las encargadas de percibir el dolor.
El dolor
El dolor tiene sus propios receptores, llamados álgidos, que son terminaciones libres –nervios– presentes en casi todos los tejidos del cuerpo, en la parte más profunda de la epidermis y distribuidas entre las cápsulas de los diferentes corpúsculos. Cuando el estímulo supera los límites normales –frío por debajo del 0 ° Celsius, calor por encima de los 70 ° C, presión excesiva, punción o desgarradura de la piel– es captado por estas terminaciones, produciéndose el dolor. Por ejemplo, si la piel entra en contacto con un papel en llamas, la sensación ya no es de calor, sino de mucho dolor. Cuando las células son dañadas, liberan sustancias que provocan un impulso que surge de las terminaciones nerviosas. Una vez transmitida la información al cerebro, se liberan endorfinas, que bloquean el dolor. Lo mismo hace los analgésicos, por mecanismos diferentes. Los impulsos dolorosos llegan al cerebro a través de dos tipos de fibras nerviosas, con distinta velocidad de transmisión: las rápidas, de 12 a 30 metros por segundo (m/s), y las lentas, de 0,5 a 2 m/s. Es por esto, que existen dos tipos de dolor: el rápido, que es agudo, breve y muy bien localizado, que hace que reaccionemos retirando la parte del cuerpo afectada; y el lento, que es un dolor intenso pero difuso, que se mantiene hasta que se alivia la zona dañada. Nuestra cobertura La piel es una envoltura ligera y resistente que cubre por completo nuestro cuerpo. Mide alrededor de dos metros cuadrados, ocupa más de un tercio de la sangre que bombea el corazón y pesa entre tres y cuatro kilos, dependiendo de la altura y contextura de cada persona. Su espesor depende de la región del cuerpo en la que se encuentre. La piel más fina es la de los párpados.
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El color de la piel varía debido a los pigmentos que existen en sus células. La melanina, que abunda en las personas de raza negra, tiene por función proteger la piel del sol. Es por eso que las personas de este color provienen de las zonas tropicales, donde los rayos solares llegan de manera más directa. La carotina, que es un pigmento amarillo, está presente en la piel de los asiáticos y tiene por objeto proteger de ciertos rayos solares perjudiciales. Las personas blancas, que viven en zonas más frías, no tienen pigmentos. Sin embargo, la melanina sigue presente en las células y se activa con el exceso de luz ultravioleta. Por eso nuestra piel se oscurece o tuesta en el verano, al exponernos al sol. Las pecas o efélides son irregularidades en la distribución de melanina, de origen familiar y racial, pero con predominio en las áreas expuestas al sol en personas de piel sensible.
PATOLOGÍAS DEL SENTIDO DEL TACTO
Urticaria: alteración alérgica de la piel caracterizada por la aparición repentina o reiterada de manchas, ronchas u otras manifestaciones. Por lo general son como inflamaciones.
Psoriasis: Es una enfermedad crónica, se caracteriza por la aparición de placas escamosas. Se diferencia de la piel normal, ya que obtiene un color rojizo o castaño, cubiertas por pequeñas escamas blancas. Generalmente afecta las rodillas, el cuero cabelludo y el pecho.
Dermatitis: es la inflamación de la piel o la dermis. Los síntomas son enrojecimiento, dolor, exudación de la zona afectada. Cuando se presenta por un largo período, suele presentar ronchas, costras y mucha sequedad de la piel. Su causa es por parásitos o irritantes físicos o químicos.
Micosis: es una enfermedad producida por hongos, causa mucha molestia porque genera mucha picazón e irritación de la piel.
Onicomicosis: son las afecciones en las uñas, sobre todo en las de los pies. Produce deformaciones por engrosamiento y resquebrajamiento.
Dermatomicosis: se presenta entre los dedos, produciendo grandes ampollas y grietas, se controla rápidamente, pero suele salir nuevamente en épocas calurosas y muy sudorosas. Para combatirlas se emplean líquidos, pomadas, polvos y en algunos casos medicamentos que se ingieren o inyectan. También es recomendable usar zapatos ventilados y cambiarse a diario los calcetines o medias.
Candidiasis: es una infección producida por un hongo, que normalmente se aloja en la vagina (órgano sexual femenino). Se multiplica rápidamente y produce mucha picazón. El tratamiento se basa en el uso de supositorios vaginales. Esta es una enfermedad que se adquiere por contacto sexual.
La tiña: es una infección en forma de anillo. Los hongos atacan los folículos pilosos, del cuero cabelludo o de la barba. Se presentan erupciones molestas y desagradables, comenzando con erupciones rojas, que cada vez se hacen más grandes y más rojas acompañadas de mucha picazón.
La Pediculosis: es la parasitosis (Ciencias) más frecuente causada por parásitos externos (ectoparásitos) llamados piojos.
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Escabiosis o sarna: es una enfermedad de la piel producida por un animalito microscópico llamado ácaro. Este animal, cava galerías debajo de la piel, allí pone sus huevos y se desarrollan sus crías, las cuales producen gran picazón. Esta enfermedad es muy contagiosa, porque el ácaro puede pasar de una persona a otra. La mejor forma de controlar esta enfermedad, es practicar correctamente la higiene personal.
El acné: es una afección de la piel en la que queda retenida la secreción de las glándulas sebáceas que se inflaman e infectan. Puede ser causados por problemas hormonales, especialmente en la pubertad, se presenta tanto en los niños como las niñas. Esta irritación generalmente se presenta en el rostro, pero también se localiza en los hombros y la espalda. El acné puede ser tratado con cremas especiales, recetadas por médicos dermatólogos. También es muy importante el consumo de alimentos bajos en grasas.
EJERCITACIÓN: 1. Realzar un cuadro comparativo entre el oído externo, medio e interno. 2. Explica porque los equipos electrónicos a volumen alto dañan el oído. 3. Escribe las ventajas y desventajas de la cera en los iodos. 4. Escribe la función de los conos y los bastones que son células de la retina. 5. Describe paso a paso la formación de la imagen. 6. Que son los receptores olfativos. 7. Cuál es la diferencia entre miopía e hipermetropía y con qué lente se corrige. 8. Escribe la función de la lengua, la saliva y las pailas gustativas. 9. Cuál es el órgano más grande del cuerpo y qué función cumple la melanina.
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DEMOSTRACIÓN
RESPONDA LAS PREGUNTAS 1 Y 2 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN En los seres humanos, la visión depende de dos tipos de células nerviosas capaces de convertirla luz en impulsos nerviosos: los conos y los bastones. Existen tres tipos de conos que son sensibles a la luz de diferentes colores de manera que, en conjunto, permiten la sensación de la visión en color. En cambio, existe un sólo tipo de bastones, que permite una visión en tonos de grises. Otra diferencia entre conos y bastones es ilustrada por la figura 1: los conos necesitan mayor intensidad de luz para responder, mientras que los bastones responden a muy bajas intensidades lumínicas
1. Según la información suministrada el mejor color para comunicarse de noche mediante banderas sería A. azul B. rojo C. amarillo D. verde 2. La percepción del color depende de las diferencias en la actividad nerviosa (número de impulsos nerviosos por segundo) entre los tres tipos de conos (ver figura 2). Así, el color amarillo se percibe cuando los conos tipo 2 presentan la actividad máxima, mientras que los conos tipo 1 presentan una actividad algo inferior y los conos tipo 3 presentan una actividad muy baja.
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En algunas formas de la enfermedad conocida como daltonismo, las personas carecen de conos funcionales del tipo 2. Según la figura, esta anomalía tendría como consecuencia que las personas podrían ser incapaces de distinguir los colores A. verdes de las naranjas B. azules de los verdes C. azules de los amarillos D. naranja de los rojos 3.
El movimiento de los músculos se realiza gracias a la contracción y estiramiento de las fibras que componen el tejido. La gráfica muestra como es el movimiento de estas fibras frente a la presencia y ausencia de calcio y de energía (en forma de ATP) tal como ocurre en el organismo. De esta gráfica podemos afirmar que en el músculo A. la contracción de las fibras no necesita de calcio B. no hay movimiento de las fibras en ausencia de ATP C. para la contracción y relajamiento de las fibras se necesita calcio D. la relajación de las fibras no requiere de energía 4. En las mariposas la concentración de la hormona juvenil (JH) al interior del individuo define los cambios que ocurren en el ciclo de vida de este insecto tal como se ilustra.
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De acuerdo con el gráfico, en el ciclo de vida de las mariposas A. el aumento en los niveles de JH en los adultos disminuye sus posibilidades de apareamiento B. la disminución en la concentración de la hormona JH prolonga los estados larvales C. la maduración de órganos reproductivos durante el estado pupal requiere una disminución del nivel de JH D. el cambio de hábitat terrestre a aéreo ocurre cuando la síntesis de JH es la mínima 5. Las hormonas son sustancias que llevan mensajes de uno a otro lado del organismo. Esas hormonas actúan en las células "blanco" donde desencadenan un proceso molecular. De acuerdo con lo anterior, y con sus conocimientos, las hormonas deben A. poseer información codificada como la que porta el ADN B. identificar moléculas específicas en las células blanco C. ser proteínas para interactuar con las células blanco D. ser muy pequeñas para que puedan entrar libremente a las células blanco 6. En los mamíferos, los glóbulos rojos (un tipo de células sanguíneas) se forman en la médula de algunos huesos y a medida que estas células crecen y entran en la sangre pierden el núcleo. En un experimento se extrae sangre de un mamífero, se aíslan sus glóbulos rojos y éstos son colocados luego en las condiciones de laboratorio necesarias para que puedan seguir viviendo y funcionando adecuadamente. Si al cabo de un tiempo se examina la muestra del laboratorio se esperaría que el número de glóbulos rojos A. haya aumentado y las nuevas células carezcan de núcleo igual a las que les dieron origen B. haya aumentado pero las nuevas células no puedan sintetizar proteínas C. no haya aumentado puesto que aunque los glóbulos rojos se dividan, las nuevas células producidas no serán iguales a las que les dieron origen D. no hayan aumentado ya que las células no pudieron dividirse y dar origen a otras células nuevas 7. Las células de la tiroides intercambian yodo con su medio únicamente a través de ciertas proteínas de la membrana celular especializadas en esta función. En condiciones normales y dados los requerimientos de estas células, el yodo entra a la célula por transporte activo a través de cierta proteína, en contra del gradiente de concentración, y sale por difusión facilitada a través de otro tipo de proteína siempre a favor de un gradiente de concentración. Se descubrió que cierta sustancia venenosa puede dañar las proteínas encargadas del transporte activo del yodo por lo que no pueden continuar cumpliendo su función de transporte. Si en un individuo las células de la tiroides entran en contacto con esta sustancia, la concentración de yodo en el interior celular
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A. disminuirá progresivamente gracias a la difusión facilitada hasta que iguale la concentración del exterior celular B. seguirá siendo menor que el del exterior celular indefinidamente gracias a que la difusión facilitada sigue actuando C. seguirá siendo mayor que el del exterior celular indefinidamente gracias a que la difusión facilitada sigue actuando D. desaparecerá pues todo el contenido de yodo saldrá de la célula por la difusión facilitada 8. Cuando aún no conocíamos muy bien el funcionamiento del páncreas, se aislaron de algunas de sus células dos hormonas: La insulina y el glucagón. Pronto se sospechó que ambas tenían algo que ver con el nivel de glucosa en la sangre. Para determinar la acción de cada hormona se montó un experimento cuyos resultados se muestran en la gráfica
De esta gráfica podemos inferir que: A. cuando la concentración de glucosa aumenta la concentración de insulina disminuye B. no existe ninguna relación entre la concentración de glucosa y la concentración de insulina C. al aumento en la concentración de glucosa antecede el aumento en la concentración de insulina D. cuando los niveles de insulina disminuyen la concentración de glucosa queda sin control 9. La oxitocina es una hormona, que favorece la producción de leche en los mamíferos. Se ha determinado que la actividad de succión de las crías estimula la producción de esta hormona, de tal forma que cuando las crías paran de succionar se inhibe la liberación de oxitocina. De la siguiente gráfica, que muestra los resultados de un experimento realizado en ratones, podemos concluir que
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A. la cantidad de crías determina a qué edad se les debe dar leche B. sólo la edad de las crías determina cuánta oxitocina debe producir la madre C. la producción de oxitocina aumenta más rápido cuando la hembra tiene camadas más grandes D. la producción de oxitocina es equivalente cuando se le da leche a pocas crías jóvenes (4 días) a cuando se da leche a muchas crías avanzadas (12 días) RESPONDA LAS PREGUNTAS 10 Y 11 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN La siguiente gráfica muestra la relación entre los procesos de producción y utilización de glucosa, por parte de una planta cultivada in vitro, durante las primeras ocho (8) horas
10. De la anterior gráfica se deduce que A. la demanda de glucosa en la planta, es mayor que la producción de la misma durante cada una de las ocho (8) horas B. los procesos de producción y utilización de la glucosa se mantienen en iguales proporciones C. la planta posee reservas de energía puesto que la producción de glucosa siempre excede al consumo D. durante las primeras 5 horas la planta necesita una fuente adicional de energía debido a la insuficiencia del proceso de producción de glucosa 11. La producción y utilización de glucosa están directamente relacionadas con los procesos de A. fotosíntesis y digestión B. respiración y digestión C. fotosíntesis y respiración D. respiración y excreción
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12. Cuando una semilla germina, la parte de la raíz comienza a crecer a favor de la gravedad y la parte del tallo en contra de ésta. Esto se debe a la presencia de células especializadas en los tallos y las raíces que detectan la fuerza de gravedad. Teniendo en cuenta lo anterior, si después de que una semilla ha germinado, se coloca la plántula de forma horizontal, es probable que su crecimiento continúe como se muestra en la opción
13. En los seres vivos el contenido interno de agua se mantiene constante gracias a una serie de mecanismos reguladores. En el caso de los mamíferos las hormonas cumplen un papel importante. El siguiente cuadro muestra la función de dos hormonas implicadas en el equilibrio hídrico de los mamíferos.
Si se piensa en términos de mantenimiento de la cantidad de agua en el cuerpo, podemos decir que la función de estas hormonas es A. opuesta, ya que una aumenta la eliminación de iones y la otra la disminuye B. diferente, debido a que una aumenta la cantidad de agua en la sangre y la otra la disminuye C. similar, porque las dos conllevan a un aumento en el volumen de agua en la sangre D. incompatible, porque una anula la acción de la otra CONTESTE LAS PREGUNTAS 14 Y 15 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
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Para determinar el efecto de dos hormonas vegetales (auxina y citocinina) se realizó un experimento con 4 grupos de plantas: En uno de ellos no se aplicaron hormonas, mientras que en los tres restantes se aplicaron una o ambas hormonas en diferentes etapas del experimento así:
Se midió el crecimiento en longitud de las plantas durante todo el experimento obteniendo los siguientes resultados:
14. En cuanto al efecto de las hormonas podemos decir que la citocinina A. inhibe la acción de la auxina en el incremento de longitud B. no modifica la acción de la auxina en el crecimiento C. tiene el efecto contrario de la auxina, favoreciendo el crecimiento D. incrementa la acción favorecedora de la auxina en el crecimiento
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15. Otra variable medida fue el grosor del tallo, el cual se midió el primer día, a los 15 días (5 días después de aplicar citocinina a la planta 3) y a los 25 días (5 días después de aplicar citocinina a la planta 4). Los resultados fueron los siguientes:
Si queremos obtener una planta alta y gruesa, el tratamiento al que se debería someter dichas plantas es A. no aplicar ninguna hormona B. aplicar auxinas al inicio y adicionar posteriormente citocininas C. aplicar auxinas y citocininas simultáneamente desde el principio D. aplicar únicamente auxinas desde el principio. 16. Una persona ingiere un almuerzo rico en proteínas y lípidos pero sin carbohidratos. Tres
horas después de almorzar asiste a su entrenamiento de fútbol. Considerando la información obtenida en las preguntas anteriores puede pensarse que en esta persona
A. los niveles de insulina aumentan antes de almorzar, porque de esta manera puede almacenar la glucosa de la comida anterior que luego será necesaria para el entrenamiento B. los niveles de glucagón aumentan al almorzar para permitir que los carbohidratos se liberen y de esta forma la persona obtiene la energía que necesitará para entrenar 3 horas más tarde C. al comenzar el entrenamiento, los niveles de glucagón aumentarán para permitir que la energía almacenada en los tejidos pueda ser liberada D. los niveles de insulina se elevan al comenzar el entrenamiento para estimular la producción de energía almacenada 17. La gastrina y la secretina son dos hormonas implicadas en la regulación del pH en el
sistema digestivo humano. La gastrina estimula la producción de ácido clorhídrico en el
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estómago mientras que la secretina estimula la secreción de bicarbonato por el páncreas. El bicarbonato a su vez, neutraliza la acción del ácido al nivel duodenal.
Si en un momento determinado el pH al nivel del duodeno es de 2,5 se podría esperar que el organismo respondiera A. disminuyendo el nivel de gastrina y el de secretina. B. elevando el nivel de gastrina y disminuyendo el de secretina. C. elevando el nivel de gastrina y el de secretina. D. disminuyendo el nivel de gastrina y aumentando el de secretina.
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GLOSARIO.
Fototropismo: _______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Geotropismo: _______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Termonastias: ______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Sismonastias: _______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Fitohormonas: ______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Feromonas: ________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Dormición: _________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Apice: _____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Retina: ____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Ageusia: ___________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Homeostasis: _______________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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Autocrina: __________________________________________________________________
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Paracrina: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Gonadas: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Conos: ____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
Bastones: __________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
GCH: _____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
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UNIDAD II I SISTEM A LOCOM OTOR
PROPÓSITO:
Describir y conocer el sistema óseo y muscular humano con su funcionamiento e identificar y comprender a partir de la realización de esquemas la acción coordinada de músculos y huesos para producir el movimiento.
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LECTURA AFECTIVA. “LA OSTEOPOROSIS”
La osteoporosis es una de las enfermedades óseas más comunes. Se estima que más de doscientos millones de personas en el mundo padecen esta enfermedad, que se caracteriza por el adelgazamiento y pérdida de densidad en los huesos, lo cual los hace frágiles y muy propensos a fracturas. No debe confundirse la osteoporosis con la osteopenia, que es una baja densidad ósea que puede terminar en osteoporosis si no se trata a tiempo pero que no es tan severa como esta última. La osteoporosis se presenta cuando el organismo no es capaz de formar suficiente hueso nuevo y/o cuando gran cantidad de hueso antiguo es reabsorbido por el cuerpo.
Una de las razones por las cuales una persona puede presentar esta enfermedad se debe a un consumo insuficiente de calcio ya sea porque la dieta es deficiente en este mineral o porque algún desorden del organismo no permite que este sea absorbido adecuadamente por el cuerpo, lo cual lleva a que la formación de hueso y tejidos óseos no se lleve a cabo de la mejor manera.
Por otra parte, la osteoporosis puede presentarse en personas de avanzada edad pues a medida que envejecemos el fosfato y el calcio pueden ser reabsorbidos por el organismo lo cual hace que el tejido óseo sea más débil, esto puede provocar huesos frágiles y quebradizos expuestos a fracturas.
Esta pérdida se da de manera gradual durante varios años y por lo general la persona afectada no se da cuenta de su enfermedad sino hasta el momento en cual sufre una fractura, momento en el que se encuentra en un estado afectado y de daño profundo.
EJERCITACIÓN: 1. Proposicionar el texto y realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el
significado indicando la proposición donde se encuentran. 2. Realiza un mentefacto conceptual con la lectura anterior. 3. Que es la osteoporosis y cuál es la diferencia con la osteopenia.
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MENTEFACTO CONCEPTUAL DEL SISTEMA ÓSEO
SISTEMA ÓSEO SISTEMA
MUSCULAR
Estructura y soporte del organismo.
Protege los órganos vitales.
Facilita la locomoción.
En el interior de los huesos se fabrican y almacenas las células sanguíneas.
Reserva de nutrientes.
SISTEMA LOCOMOTOR
HISTOLOGÍA
FORMA Y TAMAÑO
UBICACIÓN
CARTÍLAGO
EXTREMIDADES
TRONCO
CABEZA
HUESO PLANOS
CORTOS
LARGOS
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ENUNCIACIÓN:
SISTEMA ÓSEO
LA INFRAESTRUCTURA DE NUESTRO CUERPO
Es la armazón, la infraestructura que sostiene nuestro cuerpo con los sistemas que lo forman. Pero también cumple otras funciones, como la de proteger partes vitales del organismo, producir las células de la sangre y ser una sólida reserva de nutrientes.
Como los edificios, puentes, automóviles, barcos y muchas cosas más que forman parte de nuestro mundo, el cuerpo humano tiene un armazón sobre el cual se distribuyen y forman las demás partes que lo integran. Si desarmaras un auto o pudieras ver a través del cemento de un edificio, observarías que, al igual que nosotros, también poseen un esqueleto, necesario para sostener todo lo demás. Claro que sus componentes, como el hierro y el acero, son distintos a los que constituyen el esqueleto humano: los huesos.
Sin esta infraestructura, nuestro cuerpo no mantendría su forma y no podríamos movernos ni desplazarnos hacia otros lugares.
La forma en la que están dispuestos los huesos, permite la existencia de espacios que protegen de los golpes a órganos importantes y delicados, como el cerebro dentro del cráneo, o el corazón y los pulmones al interior del tórax.
Por otra parte, los huesos van creciendo, especialmente los huesos largos, como los de las piernas y brazos, regulando el crecimiento de todo el cuerpo.
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Además tienen otra función: en su interior (médula) se fabrican las células de la sangre. Después de un período de maduración, estas células se convierten en:
• Glóbulos rojos, cuya función es transportar oxígeno desde los pulmones a los tejidos. • Glóbulos blancos, que, transportados por la sangre, nos defienden de las bacterias y virus. • Plaquetas, que permiten la coagulación y la cicatrización de las heridas.
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CÓMO SE FORMAN LOS HUESOS
Los huesos cumplen tres funciones fundamentales: proporcionar sostén al organismo, constituir los segmentos móviles del sistema de palancas configurado junto a las articulaciones y músculos, brindar protección a los órganos y tejidos internos. Otras funciones importantes de los huesos son participar en el metabolismo de diversos minerales, como el calcio o el fósforo, y en la formación de la sangre, proceso en el que está involucrada la médula ósea interior de algunos huesos.
Desde que nacemos se inicia el proceso de formación de los huesos. Al comienzo, estos son blandos y están formados por un tejido muy especial que recibe el nombre de cartílago. Cuando somos apenas unos embriones dentro del útero materno, este cartílago se encarga de sostener a nuestro cuerpo. Posteriormente, sobre este se va depositando calcio y otras sales que le dan consistencia, transformando el cartílago en hueso. Este proceso se llama osificación.
Después de nacer, la mayor parte del cartílago se ha transformado en hueso y solo sigue presente en los extremos de este. Es este cartílago, denominado cartílago de crecimiento, el que continúa formando hueso, permitiendo que este vaya creciendo y alargándose.
Cuando dejamos de crecer, alrededor de los veinte años, el cartílago de crecimiento desaparece, quedando completamente osificado. Esa es la razón de por qué disminuye la cantidad de huesos, 350 cuando nacemos, a 206 cuando somos adultos.
En la edad adulta, solo tenemos cartílago, con su característica consistencia blanda, en algunas partes. Es el caso de las orejas y la punta de la nariz.
En el hueso hay dos tipos de células. Unas llamadas osteoblastos, que depositan el calcio en los huesos. Las otras son los osteoclastos, que reabsorben el calcio.
Cuando se está formando el hueso, dominan los osteoblastos, aunque también funcionan los osteoclastos, que al reabsorber el calcio impiden que el hueso aumente su grosor en forma excesiva.
El calcio que se necesita para formar el hueso viene en los alimentos, y especialmente en la leche. Por esto es sumamente importante tomar mucha leche durante toda la etapa del crecimiento.
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El calcio y los osteoblastos son también muy necesarios cuando un hueso se quiebra (se fractura), ya que se debe formar tejido óseo nuevo para que el hueso se repare.
Cuando envejecemos, los huesos van perdiendo calcio porque los osteoclastos comienzan a dominar. Los huesos se vuelven más frágiles y se hacen quebradizos. Este proceso se llama osteoporosis y es propio de los ancianos y especialmente de las mujeres. Desgraciadamente, en esta etapa ya es muy difícil que se vuelva a depositar calcio, por lo que los huesos permanecen débiles. La única forma de prevenir la osteoporosis es acumular suficiente calcio durante los años de juventud. Esta es otra razón para seguir tomando leche.
ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA ÓSEO.
El ser humano y todos los vertebrados tienen un esqueleto muy semejante. Por lo tanto, a manera de ejemplo para los vertebrados, estudiaremos la organización del esqueleto humano que está formado aproximadamente por 206 huesos. El esqueleto de los vertebrados se divide en dos grupos funcionales: el esqueleto axial y el esqueleto apendicular. El esqueleto axial: es el encargado del soporte de todo el cuerpo. Está formado por la columna vertebral, las costillas y la caja craneana. El esqueleto apendicular: es el encargado de los movimientos mayores. Está formado por dos cinturas y las extremidades. El esqueleto apendicular consta de dos cinturas y sus correspondientes extremidades: la cintura escapular que sujeta a los brazos y la cintura pélvica que sujeta a las piernas.
MIRANDO AL INTERIOR DE LOS HUESOS
Los huesos están constituidos por el tejido óseo y la médula.
El tejido óseo rodea o envuelve a la médula, que está en el centro, y tiene dos consistencias. La capa externa es densa y dura, por lo que se llama tejido compacto, la cual está recubierta por una membrana llamada periostio. Más al interior, el tejido óseo se hace poroso y está formado por laminillas muy finas que asemejan una red. Esta zona se denomina tejido esponjoso.
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Al centro de los huesos, y en mayor cantidad al interior del esternón, está la médula, la cavidad donde se forman las células de la sangre: los glóbulos rojos o eritrocitos, los glóbulos blancos o leucocitos y las plaquetas, que derivan de los megacariocitos.
EL ARMAZÓN FUNDAMENTAL
Si puedes permanecer erguido, sostener tu cabeza, doblarte y girarte, es gracias a la columna vertebral, una estructura esencial de nuestro cuerpo. Está formada por 33 huesos en forma de círculos, llamados vértebras, que están unidas por una serie de articulaciones móviles.
Entre cada una de ellas hay discos de cartílago duro que se encuentran sometidos a grandes fuerzas durante movimientos determinados, y que también se comprimen para absorber los choques.
La columna está configurada por tres tipos de vértebras, que se distribuyen en diferentes zonas del cuerpo: cervicales, ubicadas en el cuello; torácicas, en la parte superior de la espalda, y lumbares, en la porción inferior. Las primeras sostienen la cabeza y el cuello; las torácicas fijan las costillas, y las lumbares soportan nuestro peso y estabilizan el movimiento.
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Otra función muy importante que cumple la columna vertebral es proporcionar el espacio para acoger a la médula espinal, además de protegerla. La médula espinal, de tejido nervioso, es la que conduce los mensajes entre el cerebro y las distintas partes de nuestro organismo, lo que la transforma en un elemento crucial de nuestro cuerpo.
NUESTRA PROPIA CAJA FUERTE
Como un verdadero cofre del tesoro, los huesos que forman la caja torácica protegen órganos tan importantes como el corazón y los pulmones. Los huesos principales que dan forma a este baúl son las costillas y el esternón.
Al tomar aire profundamente, puedes observar que sobre el estómago se te notan varios huesos curvos a los lados: esos son tus costillas, huesos largos y torcidos. Si aguantas un poco la respiración, tal vez puedas contarlas tú mismo y verás que son doce, aunque solo las
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siete primeras se unen directamente al esternón por medio de los cartílagos costales; la 8a, 9a y 10a se conectan entre sí antes de hacerlo al esternón, y la 11a y 12a quedan libres en los músculos abdominales.
Estos diferentes grupos de costillas reciben distintos nombres: las siete primeras se llaman costillas verdaderas; el segundo grupo, costillas falsas, y el tercero, costillas flotantes.
El esternón es un hueso único y plano situado en la parte anterior del tórax, que mantiene unido entre sí a todos los cartílagos costales. Por su parte superior el esternón se articula con las clavículas. Está compuesto por dos láminas de hueso compacto entre los cuales hay un hueso esponjoso. La médula del esternón se mantiene roja por toda la vida.
Con los movimientos de aspiración y expiración, el esternón sube y baja con respecto a la columna vertebral y arrastra en sus movimientos a todas las costillas, a excepción de las flotantes.
Con estos movimientos, en los que participa activamente el diafragma -músculo que cierra por debajo la caja torácica-, se expande y contrae el volumen de la cavidad torácica.
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Cabeza dura
Siguiendo con su misión protectora, los huesos del cráneo cuidan el cerebro.
El cráneo está compuesto por ocho huesos de forma plana, muy resistentes: el hueso frontal sirve de base al cráneo y da origen a dos cavidades profundas en las que se alojan los globos oculares, donde después van los ojos. Los dos huesos parietales están ubicados cada uno al lado de la cabeza y forman el techo y las paredes del cráneo. La parte inferior de este se forma gracias a los huesos temporales, dos huesos que protegen los órganos del oído.
El hueso occipital es la única conexión entre la cabeza y la columna vertebral, como si aquella fuera una pelota en equilibrio sobre la punta de un dedo. La médula espinal sale del cerebro a través de un orificio del hueso occipital.
La base del cráneo, por su parte, la forman la cara posterior del hueso frontal, el etmoides, y la parte anterior del hueso esfenoides, lo que se denomina fosa anterior. Existe también una fosa media, que está compuesta por delante del resto del esfenoides con la silla turca, ensamblada con ambas extensiones inferiores del temporal. Finalmente, la fosa posterior está constituida casi en su totalidad por la parte horizontal del occipital.
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LOS ENGRANAJES DEL ESQUELETO
Ya hemos visto que el esqueleto consta de varias partes, todas unidas entre sí. Bien, cuando dos o más huesos están unidos, entran a participar otros elementos de esta gran estructura corporal: las articulaciones. Las articulaciones, que también son zonas de conexión entre los cartílagos del esqueleto, cumplen una función muy importante, al permitirte doblar las distintas extremidades de tu cuerpo. Si no existieran, serías una estructura totalmente rígida.
Las articulaciones pueden ser blandas o duras; muy movibles, y estáticas o rígidas.
Las articulaciones rígidas y sin movimiento, como, por ejemplo, las que unen los huesos del cráneo, se llaman sinartrosis. Se mantienen unidas por el crecimiento del hueso o por un cartílago fibroso resistente.
Las que presentan cierta movilidad, aunque muy escasa, y se mantienen unidas por un cartílago elástico, reciben el nombre de sínfisis.
Por último, las articulaciones móviles, como las que unen huesos de las extremidades con el tronco, los hombros o las caderas, se denominan diartrosis. Tienen una capa externa de cartílago fibroso y están rodeadas por ligamentos. Estos últimos son fuertes bandas de tejido fibroso que unen los extremos de los huesos.
Los extremos óseos de las articulaciones móviles están cubiertos con cartílago liso y lubricado por un fluido espeso denominado líquido sinovial.
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MÚLTIPLES DIRECCIONES
Gracias a las articulaciones móviles tu cuerpo puede hacer prácticamente todos los movimientos que desees. Esto, porque está equipado con diversos tipos de estas estructuras.
Por ejemplo, existen las articulaciones en pivote, que permiten solo la rotación y son características de las dos primeras vértebras, lo que hace posibles que gires la cabeza de un lado a otro.
La cadera y el hombro son articulaciones del tipo esfera-cavidad, que te dan la posibilidad de moverte libremente en todas las direcciones.
Los codos, las rodillas y los dedos tienen articulaciones en bisagra, de modo que solo es posible la movilidad en un plano.
Finalmente, se encuentran las articulaciones deslizantes, donde las superficies óseas se mueven separadas por distancias muy cortas. Se pueden observar entre diferentes huesos de la muñeca y del tobillo.
INSTRUMENTOS MARAVILLOSOS
¿Te has fijado en lo maravillosas que son tus manos? Pueden tomar cualquier objeto, ejecutar una pieza musical, realizar una delicada operación quirúrgica o manejar una máquina pesada con igual precisión. Ellas son la porción terminal de los brazos o extremidades superiores de tu cuerpo.
En otros animales o en mamíferos, este tipo de apéndices también se llaman manos, para diferenciarlos de los pies o miembros inferiores; pero las manos verdaderas solo aparecen en los primates.
La principal diferencia entre las manos de los seres humanos y las de los otros primates consiste en que los pulgares de estos últimos no pueden colocarse enfrente de los otros dedos, como sí podemos hacerlo nosotros, para formar una pinza.
Al observarlas con cuidado, podrás comprender la eficiencia de nuestras manos. Cada una consta de una palma ancha unida al antebrazo mediante una articulación, o unión entre dos huesos, denominada muñeca. Y su extraordinaria movilidad está dada, en parte, por el gran número de huesos que contiene: 27. Su distribución es la siguiente: ocho en el carpo o muñeca, colocados en dos filas de cuatro huesos; cinco en el metacarpo o palma, uno para cada dedo, y los catorce huesos digitales o falanges, dos en el pulgar y tres en cada uno del resto de los dedos.
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Los movimientos de las manos se realizan mediante la participación de dos grupos de músculos y tendones: los flexores, para doblar los cinco dedos, y los extensores, para estirarlos. Los músculos flexores están ubicados en la parte inferior del antebrazo, y están conectados a las falanges de los dedos por los tendones. Los extensores se encuentran en la porción posterior del antebrazo y se unen de forma parecida.
La articulación de nuestras manos es mucho más compleja y delicada que la de los órganos similares de cualquier otro animal, ya que nos permiten manejar muchas herramientas.
Claro que las manos no nos servirían mucho si no estuvieran unidas al cuerpo. Esto se logra gracias al único hueso que hay en el brazo, muy largo por lo demás, que se llama húmero, que por la parte superior se articula con el omóplato, en el hombro, y por la zona inferior con el cúbito, uno de los huesos del antebrazo.
La unión del húmero con el cúbito en la articulación del codo permite realizar los movimientos de flexión y extensión del antebrazo.
El otro hueso del antebrazo es el radio. Más corto que el cúbito, ambos están dispuestos de tal forma que se cruzan uno con el otro, haciendo una x, para facilitar el giro de la muñeca.
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LO QUE NOS PERMITE CAMINAR
Las extremidades inferiores de nuestro cuerpo se inician en el fémur, que va desde la cadera a la rodilla y da forma al muslo, porción superior de la pierna. Después siguen dos huesos: la tibia y el peroné, que constituyen la pierna, y se unen con el anterior a través de la rodilla, donde un hueso redondeado, la rótula, sirve como la bisagra de una puerta en los complejos movimientos que hacemos para desplazarnos.
La tibia es un hueso muy importante, ya que soporta los mayores esfuerzos que realizan tus piernas, y también el peroné, debido a que tiene la función de articular la pierna con el pie, de manera que puedas caminar y correr libremente.
El pie, por su parte, lo forman los huesos del tarso, con los metatarsianos y las tres hileras de falanges del pie. El tarso presenta por arriba el astrágalo, y por debajo de este el hueso de mayor tamaño del pie: el calcáneo, que forma el talón. Por delante de ambos hay cinco huesos pequeños que sirven de nexo de unión entre el tarso y los metatarsianos. Los cinco metatarsianos son huesos largos y se articulan por delante con las falanges de los dedos de los pies. Las falanges son tres en cada dedo, a excepción del primero que, al igual que en la mano, solo tiene dos. Los huesos que componen las extremidades inferiores soportan todo el peso de tu cuerpo.
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EJERCITACIÓN: 1. Cuál es la función de las células sanguíneas que se fabrican en el interior de la medula
espinal. 2. Que es el cartílago y como es el proceso de osificación. 3. Escribe las principales funciones de los huesos. 4. Describe paso a paso como se forman los huesos. 5. En los huesos hay dos células, cuales son y con su respectiva función. 6. La columna vertebral está configurada por tres tipos de vertebras, donde se ubican y que
parte del cuerpo sostiene. 7. Mencione como mínimo tres funciones de la columna vertebral. 8. Según el tipo de articulación, define sinartrosis, sínfisis, diartrosis y liquido sinovial. 9. Cuál es la función de la rotula.
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ENUNCIACIÓN:
FUNCIONES BÁSICA DEL ESQUELETO
Los huesos desempeñan funciones importantes entre las cuales se pueden mencionar las siguientes. 1) Función de sostén. El esqueleto constituye un armazón donde se apoyan y fijan las demás partes del cuerpo, pero especialmente los ligamentos, tendones y músculos, que a su vez mantienen en posición los demás músculos del cuerpo. 2) Locomoción. Los huesos son elementos pasivos del movimiento, pero en combinación con los músculos permiten el desplazamiento, ya que les sirven de punto de apoyo y fijación. 3) Protección. En muchos casos los huesos protegen los órganos delicados como en el caso de los huesos del cráneo, que constituyen una excelente protección para el encéfalo; la columna vertebral y las costillas protegen al corazón y los pulmones; las cavidades orbitarias protegen a los ojos; el hueso temporal aloja al oído, y la columna vertebral protege la médula espinal. 4) Hematopoyesis. En la médula roja de los huesos largos se producen los glóbulos rojos y en menor cantidad linfocitos y monocitos.
Los sistemas esqueléticos se clasifican comúnmente en tres tipos: Externos (exoesqueleto)
Interno (endoesqueleto)
Esqueleto fluido o hidrostático, (Estos no poseen la capacidad de soportar estructuras
importantes.
Exoesqueleto Poseen sistemas externos que soportan el peso de los animales. Los principales ejemplos de exoesqueleto se encuentran entre los artrópodos, algunos invertebrados, en los que el exoesqueleto forma un caparazón o estructura externa que protege a los órganos internos. Teniendo en cuenta que los exoesqueletos limitan obviamente el crecimiento del animal, las especies con esta característica han desarrollado evolutivamente variadas soluciones. La mayoría de los moluscos tienen conchas calcáreas que acompañan al crecimiento del animal mediante crecimiento en el diámetro manteniendo su morfología. Otros animales, tales como los artrópodos abandonan el viejo exoesqueleto al crecer, proceso que se conoce como "muda". El nuevo exoesqueleto se endurece mediante procesos de calcificación y esclerotización. Endoesqueleto Un esqueleto interno consiste en estructuras rígidas o semirrígidas dentro del cuerpo, que se mueven gracias al sistema muscular. Si tales estructuras están mineralizadas u osificadas, como en los humanos y otros mamíferos, se les llama huesos. Otro componente del sistema
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esquelético son los cartílagos, que complementan su estructura. Algunos organismos tienen un esqueleto interno compuesto enteramente de cartílago, sin huesos calcificados, como en el caso de los tiburones. Los huesos y otras estructuras rígidas están conectadas por ligamentos y unidas al sistema muscular a través de tendones. El esqueleto del hombre es interno, por lo tanto se denomina endoesqueleto, es una estructura que está unida por huesos, los cuales forman un armazón resistente y al mismo tiempo presenta articulaciones. Esqueleto fluido o hidrostático El esqueleto fluido o hidrostático se asemeja con un globo lleno de agua, y es característico de organismos celomados como los anélidos. Estos animales pueden moverse contrayendo los músculos que rodean la bolsa de fluidos, creando una presión dentro de la misma que genera movimiento. Algunos gusanos de tierra usan su esqueleto hidrostático para cambiar de forma mientras avanzan, contrayendo y dilatando su cuerpo.
LOS HUESOS TAMBIÉN SE ENFERMAN
Aunque no lo parezca, los huesos son también susceptibles de sufrir enfermedades como las demás partes de nuestro organismo. Muchas de ellas se deben a problemas nutricionales, hormonales, congénitos (presentes desde el nacimiento) o, simplemente, a la vejez.
La infraestructura adelgaza
Los huesos de nuestro cuerpo se destruyen y reconstruyen permanentemente, para facilitar el crecimiento y la reparación.
En los jóvenes, el ritmo de formación ósea es mayor que el de reabsorción de células; es decir, se construye más que lo que se destruye.
Sin embargo, este proceso se revierte en la edad adulta, por lo que la generación de huesos es menor que su descomposición. Esto provoca un debilitamiento de la estructura ósea, porque se hace cada vez más frágil y ligera.
Como habíamos mencionado anteriormente, este fenómeno se llama osteoporosis, y afecta principalmente a las mujeres de raza blanca en edad adulta. Los huesos afectados se vuelven más porosos y se fracturan con más facilidad que el hueso normal. Con frecuencia se producen fracturas de muñeca, vértebras y cadera, aunque puede suceder en cualquier hueso.
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Otros factores de riesgo son la falta de calcio, poca actividad física, ciertos medicamentos o antecedentes familiares de osteoporosis.
El reumatismo
Con seguridad, en más de una conversación entre abuelitos has escuchado ese término: que sufren de reuma y en realidad no lo pasan muy bien. Sin embargo, el reuma o reumatismo no es una enfermedad en sí misma, sino que una serie de síntomas de algunas enfermedades que afectan a las articulaciones, los huesos y músculos, y que se traducen en diferentes trastornos caracterizados por dolor, rigidez e hipersensibilidad.
Existen tres grandes grupos de complicaciones que provocan la respuesta reumática: uno abarca a las enfermedades degenerativas; otro, a las infecciones e inflamaciones, y el tercero, a las de origen metabólico o derivadas de insuficiencias alimentarías.
En el primer grupo está la artrosis, que es uno de los males reumáticos más comunes. Es una enfermedad producida por el desgaste de la articulación que lesiona los cartílagos, y sin la amortiguación que ellos nos garantizan, los huesos se rozan con el consecuente dolor y deformación.
La artritis reumatoide, perteneciente al segundo grupo, es una extraña enfermedad, ya que es el propio sistema inmunológico (encargado de las defensas en el organismo) el que empieza a atacar los tejidos del cuerpo que se supone debe proteger. Este trastorno, del tipo autoinmune, inflama las articulaciones, que se ponen rígidas, se hinchan y se deforman.
Muchas de las articulaciones pequeñas se ven afectadas simétricamente. Las manos y los pies, por ejemplo, se dañan en el mismo grado en ambos lados. Por lo general, la rigidez es peor por la mañana, aunque mejora durante el día. Cuando la artritis es grave, los espacios articulares desaparecen y cambia el ángulo de las extremidades como consecuencia de la laxitud (ausencia de tensión) de los ligamentos. Las extremidades se vuelven ásperas y alrededor de ellas se forman nódulos; la piel se ve delgada y frágil, lo que finalmente restringe el movimiento.
En el tercer lugar de las enfermedades osteoarticulares figuran las artropatías, que atacan tanto al cartílago como al tejido sinovial (por donde circula el líquido sinovial). Son provocadas por pequeños cristales que no han sido bien asimilados o integrados por el organismo. Si estos microcristales van al cartílago, lo endurecen y le originan una artrosis. Si, por el contrario, se dirigen al tejido sinovial, lo inflaman y provocan una artritis.
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HUESOS LESIONADOS
No hay que engañarse porque nuestros huesos sean duros, pues también están expuestos a sufrir golpes o impactos que los pueden dañar. No se trata de evitar correr, saltar, jugar con tus amigos o practicar deportes, ya que tu esqueleto está preparado para eso; pero él agradecería que lo comprendieras y rehuyeras los movimientos bruscos y violentos, que no solo afectarían a tus huesos, sino que también a tus ligamentos y tendones.
Las lesiones más comunes son las fracturas y los esguinces. Frecuentemente se producen dentro del hogar, en el colegio, en la calle y lugares de trabajo, mientras realizamos las actividades que forman parte de nuestra rutina diaria, por lo que siempre hay que estar prevenidos.
Cuando un hueso se rompe
La rotura de un hueso se llama fractura y puede involucrar a uno o más de estos, dependiendo de su magnitud. Suceden generalmente por caídas o golpes, que con frecuencia afectan alguna parte de las extremidades superiores. Sin embargo, las extremidades inferiores tampoco están libres de sufrir fracturas, como la tibia y peroné, por ejemplo. Incluso las costillas pueden romperse.
En la mayoría de las fracturas son suficientes el yeso (cuando corresponde) y el reposo, pues quien se preocupa de reparar la fractura es el propio hueso. ¿Te acuerdas de los osteoblastos? Pues bien, ellos empiezan a actuar fabricando tejido óseo esponjoso, estimulados por el aporte extra de oxígeno que llevan los glóbulos rojos atraídos por el coágulo que se forma en la parte rota del hueso.
Existen diferentes tipos de fracturas: incompleta, en la cual el hueso no está completamente roto; completa, en la que el hueso sí está totalmente quebrado; cerrada, es aquella que no está expuesta, como en la abierta, en que uno de los fragmentos ha rasgado los tejidos cercanos y ha abierto una herida en la piel. La fractura abierta es la más grave, porque corre el peligro de que se infecte.
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Esguinces: efecto en cadena Seguramente has oído hablar de los esguinces o, por desgracia, los has experimentado. Lo que sucede es que, ante un esfuerzo violento, el hueso tiende a salirse de su posición habitual, pero no lo hace. Esto provoca un brusco estiramiento de los músculos, tendones, ligamentos y vasos sanguíneos que rodean la articulación, produciéndose a veces la ruptura de alguno de ellos. Los síntomas de los esguinces son: dolor, hinchazón y moretón en la zona afectada. Los esguinces más comunes son los de muñeca y tobillo. Para tratar este tipo de lesiones te recomendamos utilizar almohadas y elevar así la articulación dañada. Además, debes colocar bolsas de hielo o compresas frías sobre la lesión por unos 30 minutos, como una forma de disminuir el dolor, e inmovilizar la zona afectada y concurrir a un centro médico.
Fugas óseas
Cuando un hueso se sale de su articulación, por lo general por un golpe o caída, se habla de luxación o dislocación. De manera similar al esguince, perjudica a los ligamentos, tejidos blandos y a la propia articulación. También causa dolor, desfiguración, hinchazón, imposibilidad de mover la zona afectada y aparición de un moretón después de horas de producido el accidente.
El tratamiento recomendado para este tipo de traumatismo incluye inmovilizar la zona afectada, reposo, aplicar compresas frías y concurrir al médico para un tratamiento definitivo. Si sufres alguna luxación, no debes tratar de reducirla (es decir, devolver el hueso a su posición normal) si no tienes los conocimientos y práctica en este tipo de traumatismos, porque al intentar hacerlo puedes provocar un daño mucho mayor. SIMULACIÓN: 1. Realizar un mentefacto conceptual sobre el esqueleto y su clasificación.
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2. Escribir al frente de cada hueso su respectivo nombre.
3. Consultar los tipos de huesos según su forma y tamaño.
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4. Resuelve el siguiente palabragrama.
A S
B I
C S
D T
E E
F M
G A
H O
S
I E
J O
A. células formadoras del hueso, encargadas de sintetizar y secretar la parte orgánica de la
matriz ósea durante su formación.
B. Membrana de tejido conectivo que cubre el hueso.
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C. Tipo de tejido que constituye el esqueleto de algunos animales como el tiburón.
D. Sustancia dura y mineralizada que forma huesos y en la cual se hallan inmersas las
células óseas.
E. Células óseas responsables del mantenimiento de la matriz ósea.
F. Tejido óseo que forma la parte central o diáfisis de los huesos largos y la superficie de los
huesos.
G. Nombre con el cual se designa a la medula que se encuentra en el canal medular de los
huesos largos. Su función es almacenar grasa.
H. Tejido óseo ubicado en la parte central interna de los huesos y en los extremos o epífisis
de los huesos largos.
I. Células óseas responsables de la reabsorción del tejido óseo, participan en los procesos
de remodelación de los huesos.
J. Nombre con el cual se designa a la medula que se encuentra dentro del tejido esponjoso
de los huesos largos. En ella se originan las células sanguíneas y las células del sistema
inmunológico.
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MENTEFACTO CONCEPTUAL DEL SISTEMA MUSCULAR
SISTEMA MUSCULAR
SISTEMA ÓSEO
Trabajan unidos con los huesos para el proceso de locomoción.
Mantienen la postura del cuerpo.
Permite el funcionamiento de diversos órganos internos.
Realizan los movimientos y ejecutan trabajos que requieran fuerza.
Mímica.
Producción de calor.
Estabilidad.
SISTEMA LOCOMOTOR
MÚSCULO
TENDONES
FUNCIÓN
FORMA
CONTROL
CON VAINA SINOVIAL
SIN VAINA SINOVIAL
ESTRIADO
LISO
CARDIACO
FUSIFORME
PLANO Y ANCHOS
CIRCULARES
ORBICULARES
VOLUNTARIO
INVOLUNTARIO
AUTÓNOMO
MIXTO
ABANICO
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Enunciación:
SISTEMA MUSCULAR
En anatomía humana el Sistema muscular es el conjunto de los más de 600 músculos del cuerpo, cuya función primordial es generar movimiento, ya sea voluntario o involuntario -músculos esqueléticos y viscerales, respectivamente-. Algunos de los músculos pueden enervarse de ambas formas, por lo que se los suele categorizar como mixtos.
El sistema Muscular permite que el esqueleto se mueva, mantenga su estabilidad y la forma del cuerpo. En los vertebrados se controla a través del sistema nervioso, aunque algunos músculos (tales como el cardíaco) pueden funcionar en forma autónoma. Aproximadamente el 40% del cuerpo humano está formado por músculos, vale decir que por cada kilogramo de peso total, 400 gramos corresponden a tejido muscular.
FUNCIONES DEL SISTEMA MUSCULAR.
El sistema muscular es responsable de:
La Locomoción: efectuar el desplazamiento del cuerpo y el movimiento de las extremidades.
La Actividad motora de los órganos internos: el sistema muscular es el encargado de hacer que todos nuestros órganos desempeñen sus funciones, ayudando a otros sistemas como por ejemplo al sistema cardiovascular.
Información del estado fisiológico: por ejemplo un cólico renal provoca contracciones fuertes del músculo liso generando un fuerte dolor, signo del propio cólico.
La Mímica: el conjunto de las acciones faciales, también conocidas como gestos, que sirven para expresar lo que sentimos y percibimos.
La Estabilidad: los músculos conjuntamente con los huesos permiten al cuerpo mantenerse estable, mientras permanece en estado de actividad.
La Postura: el control de las posiciones que realiza el cuerpo en estado de reposo.
La Producción de calor: al producir contracciones musculares se origina energía calórica.
La Forma: Los músculos y tendones dan el aspecto típico del cuerpo.
Protección: el sistema muscular sirve como una defensa para los órganos vitales.
PROPIEDADES DE LOS MÚSCULOS.
Para cumplir con las funciones anteriores, los músculos deben poseer propiedades especiales. 1. La excitabilidad, que es la capacidad que tienen el musculo de contraerse y relajarse
frente a un estimulo.
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2. La elasticidad, que es la capacidad que tiene el musculo de para recuperar su forma y
tamaño original luego de un estimulo.
3. La contractilidad, que es la capacidad de dar respuesta a cualquier estimulo.
4. La tonicidad, que es la tensión de un musculo en estado de reposo, que le permite
reaccionar con mayor rapidez.
COMPONENTES DEL SISTEMA MUSCULAR
El sistema muscular está formado por músculos y tendones. Los Músculos Los músculos son órganos rojos, blandos, contráctiles que están formados por células alargadas llamadas fibras musculares dispuestas en manojos. Cada fibra es una célula. Son células que tienen más de un núcleo y miden más de 1 cm de largo. Las fibras están hechas de filamentos aún más pequeños, llamados miofibrillas que contienen sustancias químicas que pasa de una a otra y hacen que el músculo se contraiga. La principal función de los músculos es contraerse, para poder generar movimiento y realizar funciones vitales. Se distinguen tres grupos de músculos, según su disposición:
El músculo esquelético Contracción rápida voluntaria (controlada por el individuo), se insertan en los huesos. Las células son cilíndricas, en el citoplasma se encuentran miofibrillas formadas por discos oscuros (banda A) miocina y por discos claros (banda I) actína. Entre los discos claros se encuentra una franja oscura que se llama banda Z y entre los discos oscuros una franja clara denominada zona H. La porción de fibra muscular comprendida entra 2 bandas z recibe el nombre de sarcómero que es la unidad de contracción de la fibra muscular. Una miofibrilla contiene grumos de 2 proteínas : actína y miocina. Cada una está formada por filamentos separados que forman paquetes superpuestos. Cuando la miofibrilla está relajada los filamentos de la actína y miocina se apartan ligeramente. Si la miofibrilla recibe una señal de un nervio los filamentos de actína atraen a los de miocina y se sobreponen. Las miofibrillas se acortan y el músculo se contrae.
El músculo liso Las fibras que lo forman tienen forma de huso (alargada) con núcleo y un citoplasma formado por miofibrillas.
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Son músculos involuntarios de contracción lenta, se encuentra en la vísceras del estomago, intestino, etc.
El músculo cardíaco Involuntario, formado por fibras musculares estriadas. Ejemplo el corazón y los vasos sanguíneos. Genera su propio sistema de regulación (automatismo).
Dependiendo de la forma en que sean controlados:
Voluntarios: Controlados por el individuo.
Involuntarios: Dirigidos por el sistema nervioso central.
Autónomo: Su función es contraerse regularmente sin detenerse.
Mixtos: músculos controlados por el individuo y por sistema nervioso, por ejemplo los parpados.
Los músculos están formados por una proteína llamada miosina, la misma se encuentra en todos los animales del reino animal e incluso en algunos vegetales que poseen la capacidad de moverse. El tejido muscular se compone de una serie de fibras agrupadas en haces o masas primarias y envueltas por la aponeurosis una especie de vaina o membrana protectora, que impide el desplazamiento del músculo. Las fibras musculares poseen abundantes filamentos intraprotoplasmáticos, llamados miofibrillas, que se ubican paralelamente a lo largo del eje mayor de la célula y ocupan casi toda la masa celular. Las miofibrillas de las fibras musculares lisas son aparentemente homogéneas, pero las del músculo estriado presentan zonas de distinta refringencia, lo que se debe a la distribución de los componentes principales de las miofibrillas, las proteínas de miosina y actína.
La forma de los músculos Cada músculo posee una determinada estructura, según la función que realicen, entre ellas encontramos:
Fusiformes músculos con forma de huso. Siendo gruesos en su parte central y delgado en los extremos.
Planos y anchos, son los que se encuentran en el tórax (abdominales), y protegen los órganos vitales ubicados en la caja torácica.
Abanico, los músculos pectorales o los temporales de la mandíbula.
Circulares, músculos en forma de aro. Se encuentran en muchos órganos, para abrir y cerrar conductos. por ejemplo el píloro u el orificio anal.
Orbiculares, músculos semejantes a los fusiformes, pero con un orificio en el centro, sirven para cerrar y abrir otros órganos. Por ejemplo los labios y los ojos
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Movimientos de los músculos Flexión (flexores): flexiona las extremidades. Ej.: El Bíceps braquial flexiona el antebrazo
sobre el brazo.
Extensores: extender las extremidades. Ej.: El tríceps braquial extiende el antebrazo sobre el brazo.
Aductores: Acercan una extremidades hacia el eje del cuerpo u órgano. Ej.: el aductor del pulgar acerca ese dedo hacia el eje de la mano.
Abductores: Alejan una extremidad del eje del cuerpo u órgano. Ej.: el abductor del pulgar aleja ese dedo del eje de la mano.
Supinador: La palma de la mano y el brazo giran hacia arriba Ej.: músculos supinadores largos y cortos.
Pronadores: Gira la palma de la mano y el brazo hacia abajo. Ej.: el músculo pronador cuadrado.
LOS TENDONES
Los tendones son tejidos musculares, de color blanco, cuya función principal es unir el músculo con el hueso. La estructura de este tejido consta de fibras de tejido mesenquimatoso. Existen dos tipos de Tendones según su disposición:
Sin vaina sinovial: se localizan en zonas de baja fricción
Con vaina sinovial: se localizan en zonas de mayor fricción. Funcionamiento Aunque solemos asociar a los músculos con el movimiento, pensamos generalmente en las funciones obvias; en realidad son también los que nos permiten impulsar la comida por el sistema digestivo, respirar y hacer circular a la sangre. El funcionamiento del sistema muscular se puede dividir en 3 procesos, uno voluntario a cargo de los músculos esqueléticos el otro involuntario realizado por los músculos viscerales y el último proceso deber de los músculos cardíacos y de funcionamiento autónomo.
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Los músculos esqueléticos nos permiten caminar, correr, saltar, en fin nos permiten desplazarnos a plena voluntad. A excepción de los reflejos que son las repuestas involuntarias generadas como resultado de un estimulo. En cuanto a los músculos de funcionamiento involuntario, se puede especificar que se desempeñan de manera independiente a nuestra voluntad pero son supervisados y controlados por el sistema nervioso, se encarga de generar presión para el traslado de fluidos y el transporte se sustancias a lo largo del organismo con ayuda de los movimientos peristálticos (como el alimento, durante el proceso de digestión y excreción). El proceso autónomo se lleva a cabo en el corazón, órgano hecho con músculos cardíacos. La función primordial de este tejido muscular es contraerse regularmente, millones de veces, debiendo soportar la fatiga y el cansancio, o sino el corazón se detendría. Cuidado del sistema muscular Para mantener al sistema muscular en óptimas condiciones, se debe tener presente una dieta equilibrada, con dosis justas de glucosa que es la principal fuente energética de nuestros músculos. Evitar el exceso en el consumo de grasas, ya que no se metabolizan completamente, produciendo sobrepeso. Para rutinas de ejercicios físicos prolongados, necesitan una dieta rica en azúcares y vitaminas. Además de una alimentación saludable se recomienda ejercicio físico, el ejercicio muscular produce que los músculos trabajen, desarrollándose aumentando su fuerza y volumen, adquiriendo elasticidad y contractilidad, resistiendo mejor a la fatiga. También beneficia el desarrollo del esqueleto lo robustece, fortalece y modela, debido a la tracción que los músculos ejercen sobre los huesos, si los ejercicios son correctamente practicados, perfeccionan la armonía de las líneas y curvas. El ejercicio ayuda al desempeño de los órganos. Aumenta el volumen de la caja torácica, mejora la respiración y la circulación sanguínea, ampliando el tamaño de los pulmones y del corazón. Otro efecto del ejercicio físico, es que provoca un aumento considerable en el apetito, favoreciendo la digestión y la asimilación de los alimentos. Enfermedades Las enfermedades que afectan al sistema muscular pueden ser producidas por algunos virus que atacan directamente al músculo, también se experimentan dolencias por cansancio muscular, posturas inadecuadas, ejercicios bruscos o accidentes. Algunas enfermedades y dolencias que afectan al sistema muscular son:
Desgarro: ruptura del tejido muscular.
Calambre: contracción espasmódica involuntaria, que afecta a los músculos superficiales.
Esguince: lesión producida por un daño moderado o total de las fibras musculares.
Distrofia muscular: Degeneración de los músculos esqueléticos.
Atrofia: pérdida o disminución del tejido muscular, en otras palabras un adelgazamiento muscular.
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hipertrofia: crecimiento o desarrollo anormal de los músculos, produciendo en algunos casos serias deformaciones.
poliomielitis: conocida comúnmente como polio. Es una enfermedad producida por un virus, que ataca al sistema nervioso central, y ocasiona que los impulsos nerviosos no se transmitan y las extremidades se atrofien.
miastenia gravis: es un trastorno neuromuscular, se caracteriza por una debilidad del tejido muscular.
ANATOMÍA DEL SISTEMA MUSCULAR
SIMULACIÓN: 1. Al frente de cada uno de los siguientes músculos escribir su función.
MÚSCULOS DE LA CARA
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MÚSCULOS DEL TÓRAX
MÚSCULOS DE LAS EXTREMIDADES SUPERIORES
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MÚSCULOS DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES
EJERCITACIÓN: 1. Realizar un listado de las principales funciones del sistema muscular.
2. Realizar de los músculos esqueléticos estriado, liso y cardiaco; mencione algunos
ejemplos de cada uno.
3. Escribe ejemplos de músculos voluntarios, involuntarios, autónomos y mixtos.
4. A que se le denominan movimientos peristálticos.
5. A que característica ósea atribuyes la flexibilidad propia de los recién nacidos y niños en
general.
6. Realiza un breve ensayo en el cual destaques la relación existente entre los sistemas
óseos y musculares.
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GLOSARIO Osteoporosis: _______________________________________________________________
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Osificación: ________________________________________________________________
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Osteoblastos: _______________________________________________________________
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Osteoclastos: _______________________________________________________________
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Periostios: _________________________________________________________________
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Locomocion: ________________________________________________________________
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Mímica: ___________________________________________________________________
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Musculo estriado: ____________________________________________________________
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Musculo liso: _______________________________________________________________
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Musculo cardiaco: ___________________________________________________________
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Sinartrosis: _________________________________________________________________
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Diartrosis: __________________________________________________________________
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Endoesqueleto: _____________________________________________________________
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Exoesqueleto: ______________________________________________________________
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Osteopenia: ________________________________________________________________
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Eritrocitos: _________________________________________________________________
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Leucocitos: _________________________________________________________________
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Trombocitos: _______________________________________________________________
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DEMOSTRACIÓN
1. En la tabla se indica la presencia (+) o ausencia (-) de características compartidas entre siete especies de dinosaurios. El esquema que mejor representa las relaciones filogenéticas (cladograma) entre las siete especies de dinosaurios y que es más consistente con los datos de la tabla es
2.
CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL - Biología 9 130
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El movimiento de los músculos se realiza gracias a la contracción y estiramiento de las fibras que componen el tejido. La gráfica muestra como es el movimiento de estas fibras frente a la presencia y ausencia de calcio y de energía (en forma de ATP) tal como ocurre en el organismo. De esta gráfica podemos afirmar que en el músculo A. la contracción de las fibras no necesita de calcio B. no hay movimiento de las fibras en ausencia de ATP C. para la contracción y relajamiento de las fibras se necesita calcio D. la relajación de las fibras no requiere de energía 3. En los mamíferos, los glóbulos rojos (un tipo de células sanguíneas) se forman en la
médula de algunos huesos y a medida que estas células crecen y entran en la sangre pierden el núcleo. En un experimento se extrae sangre de un mamífero, se aíslan sus glóbulos rojos y éstos son colocados luego en las condiciones de laboratorio necesarias para que puedan seguir viviendo y funcionando adecuadamente. Si al cabo de un tiempo se examina la muestra del laboratorio se esperaría que el número de glóbulos rojos
A. haya aumentado y las nuevas células carezcan de núcleo igual a las que les dieron origen B. haya aumentado pero las nuevas células no puedan sintetizar proteínas C. no haya aumentado puesto que aunque los glóbulos rojos se dividan, las nuevas células producidas no serán iguales a las que les dieron origen D. no hayan aumentado ya que las células no pudieron dividirse y dar origen a otras células nuevas.
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UNIDAD IV EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES Y
TAXONOMÍA BINOMIAL.
PROPÓSITO:
Comparar las diferentes teorías sobre la evolución de las especias y la selección natural; además de clasificar los organismos en grupos taxonómicos de acuerdo con sus características.
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LECTURA AFECTIVA. “LA EVOLUCIÓN BIOLÓGICA”
La evolución biológica es el proceso continuo de transformación de las especies a través de cambios producidos en sucesivas generaciones, y que se ve reflejado en el cambio de las frecuencias alélicas de una población.
Charles Darwin, padre de la teoría de la evolución por selección natural
Generalmente se denomina evolución a cualquier proceso de cambio en el tiempo. En el contexto de las Ciencias de la vida, la evolución es un cambio en el perfil genético de una población de individuos, que puede llevar a la aparición de nuevas especies, a la adaptación a distintos ambientes, o a la aparición de novedades evolutivas.
A menudo existe cierta confusión entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. Se denomina hecho evolutivo al hecho científico de que los
seres vivos están emparentados entre sí y han ido transformándose a lo largo del tiempo. La teoría de la evolución es el modelo científico que describe la transformación evolutiva y explica sus causas.
Charles Darwin y Alfred Russel Wallace propusieron la selección natural como principal mecanismo de la evolución. Actualmente, la teoría de la evolución combina las propuestas de Darwin y Wallace con las leyes de Mendel y otros avances genéticos posteriores; por eso es llamada Síntesis Moderna o Teoría Sintética. En el seno de esta teoría, la evolución se define como un cambio en la frecuencia de los alelos en una población a lo largo de las generaciones. Este cambio puede ser causado por una cantidad de mecanismos diferentes: selección natural, deriva genética, mutación, migración (flujo genético). La Teoría Sintética recibe una aceptación general en la comunidad científica, aunque también ciertas críticas. Ha sido enriquecida desde su formulación, en torno a 1940, por avances en otra disciplina relacionada, como la biología molecular, la genética del desarrollo o la paleontología.
El Lamarckismo, la suposición de que el fenotipo de un organismo puede dirigir de alguna forma el cambio del genotipo en sus descendientes, es una posición teórica ya indefendible, en la medida en que es positivamente incompatible con lo que sabemos sobre la herencia; y también porque todos los intentos por hallar pruebas de observación o experimentales, han fracasado.
El creacionismo, la posición de que en un grado u otro, los seres vivos tienen un autor personal consciente (léase Dios), es una posición religiosa o filosófica que no puede probarse científicamente, y no es por tanto una teoría científica. No obstante, en el
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marco de la cultura popular protestante y anglosajona, algunos se esfuerzan por presentarlo como tal; pero la comunidad científica en su conjunto considera tales intentos como una forma de propaganda religiosa.
SIMULACIÓN: 1. Proposicionar el texto y realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el
significado indicando la proposición donde se encuentran. 2. Realiza un mentefacto conceptual con la lectura anterior. ENUNCIACIÓN:
EVOLUCIÓN
La selección natural
De acuerdo con el propio relato de Darwin, el concepto de selección natural se le ocurrió en 1838 leyendo el "Ensayo sobre el principio de población" de Malthus. Darwin comprendió que todas las poblaciones -no sólo la población humana- están condenadas potencialmente a exceder los recursos de los que depende su existencia. Sólo una pequeña fracción de los individuos que podrían existir, nace, sobrevive y llega a reproducirse. Según Darwin, los que sobreviven son los que se encuentran "favorecidos", para usar su propio término, por ser portadores de ligeras variaciones ventajosas. Este proceso de mayor supervivencia y reproducción de los "favorecidos" fue llamado por él selección natural, por analogía con la selección artificial practicada por los criadores de animales y plantas domésticos.
La selección natural se define como la reproducción diferencial de genotipos que resulta de las interacciones entre los organismos individuales y su ambiente y, de acuerdo con la Teoría Sintética de la evolución, es la principal fuerza de la evolución. La selección natural puede actuar produciendo cambios o manteniendo la variabilidad dentro de una población.
La selección natural puede operar solamente sobre las características expresadas en el fenotipo. La unidad de selección es el fenotipo completo: la totalidad del organismo. En casos extremos, un sólo alelo puede ser decisivo en la selección pero, generalmente, un fenotipo exitoso es el resultado de la interacción de muchos genes.
Las tres tipos principales de selección natural son la selección normalizadora, la selección disruptiva y la selección direccional. Otro tipo de selección es la selección dependiente de la frecuencia y una quinta categoría es la selección sexual.
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La selección natural implica interacciones entre organismos individuales, su ambiente físico y su ambiente biológico -es decir, con otros organismos-. Generalmente, el resultado de la selección natural es la adaptación -aunque imperfecta- de las poblaciones a su ambiente. La adaptación al ambiente biológico resulta de la interacción recíproca de especies de organismos, es decir, de la coevolución. La postura clásica que considera a la evolución como un proceso de creciente adaptación a partir de la acción de la selección natural ha recibido numerosas críticas.
Se han propuesto que la fijación azarosa de rasgos neutrales, los procesos de alometría y heterocronía, el efecto pleiotrópico y el ligamiento genético, los emergentes arquitectónicos y las variaciones ambientales sin base genética pueden dar origen a nuevas características, en forma alternativa a la selección natural. Recientemente, se han introducido nuevos conceptos relativos a la adaptación para distinguir la función actual de una estructura del proceso que explica su origen. Entre ellos, se cuentan la exaptación, la no aptación y la aptación, para denominar conjuntamente a las exaptaciones y las adaptaciones.
LA SELECCIÓN NATURAL Selección natural y mantenimiento de la variabilidad En el curso de las controversias que llevaron a la formulación de la Teoría Sintética, algunos biólogos argumentaron que la selección natural serviría sólo para eliminar al "menos apto" y, en consecuencia, tendería a reducir la variación genética de las poblaciones, actuando en este sentido como una fuerza antievolutiva. La genética de poblaciones moderna ha demostrado que esto no es cierto. La selección natural puede ser un factor crítico para preservar y promover la variabilidad en una población.
Hay muchos ejemplos de cómo puede mantenerse la variabilidad en los que diversas fuerzas selectivas puedan estar operando simultáneamente. Un buen ejemplo lo constituyen el color y los patrones de bandeado en caracoles.
En distintas especies de caracoles terrestres del género Cepaea coexisten diversas coloraciones de la concha del caracol. Además, la concha puede presentar hasta cinco bandas longitudinales de color. La evidencia fósil indica que estos diferentes tipos de conchas han coexistido durante más de 10.000 años. Los caracoles presentan un tipo de polimorfismo denominado polimorfismo equilibrado, en contraposición al polimorfismo llamado transitorio. En los ambientes uniformes, por ejemplo, hay una frecuencia más alta de caracoles sin bandas, mientras que en los hábitats irregulares y variados, como los pisos de los bosques, la mayoría tiende a ser bandeada. De modo análogo, los hábitat más verdes tienen la mayor proporción de conchas amarillas, pero entre los caracoles que viven sobre
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fondos oscuros, las conchas amarillas son mucho más visibles, resultando claramente desventajosas a juzgar por el éxito de captura de este tipo de concha por los zorzales, sus predadores naturales. Sin embargo, se encuentran ambos tipos de conchas en las distintas colonias, distantes unas de otras.
Parecen existir factores fisiológicos que están correlacionados con los diferentes patrones de coloración de las conchas, dado que los genes que controlan ambos aspectos conformarían un grupo de ligamiento. Esto explicaría, aunque no de manera concluyente, por qué están presentes los dos tipos. Se han hecho experimentos que muestran, por ejemplo, que los caracoles sin bandas (especialmente los amarillos) son más resistentes al calor y al frío que aquellos que presentan bandas. En otras palabras, es probable que el polimorfismo se haya mantenido porque están operando varias presiones selectivas diferentes, las cuales actúan en forma conjunta.
El resultado de estas interacciones es el mantenimiento de las variaciones genéticas que determinan el color y la formación de bandas, de modo que se establece un polimorfismo equilibrado.
Tipos de selección
Las tres categorías principales de la selección natural son: la selección normalizadora, en la cual se eliminan los fenotipos extremos de la población; la selección disruptiva, en la que se seleccionan los fenotipos extremos a expensas de formas intermedias; y la selección direccional, en la que uno de los extremos es favorecido, empujando a la población a lo largo de una vía evolutiva particular.
En los siguientes gráficos, el eje horizontal representa el intervalo de valores del carácter, con un extremo a la izquierda, el otro extremo a la derecha y los valores intermedios situados en el centro. La curva de cada gráfico resume la proporción de individuos de la población que muestran un cierto valor del carácter. Los puntos representan a los individuos de cada generación que se han reproducido y han dejado un número de descendientes igual o superior al promedio. Inicialmente cada población muestra una forma acampanada. la mayoría de los individuos exhiben variaciones intermedias del carácter, y sólo unos pocos se encuentran en los extremos.
Representación esquemática de tres tipos de selección natural que pueden actuar sobre una característica, tal como el tamaño del cuerpo, que varía continuamente a través de toda una población. Como puede verse, en el caso de (a) selección normalizadora y de (b) selección disruptiva las formas de las curvas cambian a medida que se suceden las generaciones. La selección normalizadora implica la eliminación de los extremos, produciendo una población más uniforme. En la selección disruptiva, se eliminan las formas intermedias, produciéndose dos
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poblaciones divergentes. En la selección direccional, una expresión del carácter se elimina gradualmente a favor de la otra. En este caso, la curva se desplaza hacia la derecha en cada generación.
Otro tipo de selección es la selección dependiente de la frecuencia, en la cual la aptitud de un fenotipo disminuye a medida que se hace más común en la población y se incrementa a medida que se hace menos frecuente. Una quinta categoría, la selección sexual, es el resultado de la competencia en la búsqueda de pareja; puede aumentar en gran medida la reproducción diferencial, sin mejorar la adaptación a otros factores ambientales.
El resultado de la selección natural: la adaptación
La selección natural da como resultado la adaptación, con sus varios significados y manifestaciones múltiples. Implica interacciones entre organismos individuales, su ambiente físico y su ambiente biológico -es decir, con otros organismos-. En muchos casos, las adaptaciones que resultan de la selección natural pueden correlacionarse claramente con factores ambientales o con las presiones selectivas ejercidas por otros organismos.
Algunas variaciones fenotípicas intraespecíficas siguen una distribución geográfica y pueden ser correlacionadas con cambios graduales de temperatura, humedad o alguna otra condición ambiental. Esta variación gradual de una característica o de un complejo de características en correlación con un gradiente ambiental es conocida como clima.
Por otra parte, una especie que ocupa muchos hábitats diferentes puede presentar características ligeramente diferentes en cada uno de ellos. Cada uno de estos grupos que presenta fenotipos diferentes es conocido como un ecotipo. Estas diferencias entre los ecotipos ¿están determinadas completamente por el ambiente?, ¿o representan adaptaciones resultantes de la acción de la selección natural sobre la variación genética?
Experimentos realizados en la planta P. glandulosa demostraron que muchas de las diferencias fenotípicas halladas entre los ecotipos de P. glandulosa se debían a diferencias genéticas. No resulta sorprendente que en ambientes muy diferentes se hayan seleccionado distintas características. A lo largo del tiempo, las diferencias genéticas entre las plantas individuales han terminado por expresarse como diferencias genéticas entre los subgrupos de la población de P. glandulosa, que constituyen los actuales ecotipos. Este proceso puede ser el primer paso en la formación de nuevas especies.
Cuando las poblaciones de dos o más especies establecen interacciones tan estrechas que cada una ejerce una notable fuerza selectiva sobre la otra, ocurren ajustes simultáneos que dan como resultado un proceso de coevolución. Uno de los más importantes, en términos del
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número de especies e individuos que intervienen, es la coevolución de las flores y sus polinizadores o el de las a plantas e insectos, aquellos dos aliados y enemigos ancestrales.
La postura clásica que considera a la evolución como un proceso de creciente adaptación a partir de la acción de la selección natural ha recibido numerosas críticas. Darwin expresó su cautela acerca del alcance explicativo de la selección natural, cuando en el prólogo de El origen de las especies afirmaba: "...estoy convencido de que la selección natural ha sido el medio más importante, si bien no el único, de modificación". Sin embargo, a partir de 1940, los genetistas que adherían a la Teoría Sintética endurecieron su postura alrededor de este argumento.
En el marco de la síntesis evolutiva, toda característica de un organismo era interpretada como una adaptación y, por lo tanto, como el resultado del proceso de selección natural. Dos décadas más tarde, se comenzó abandonar esta ortodoxia.
Por una parte, la teoría neutralista plantea que la mayoría de las variantes genéticas a nivel molecular no confieren ventaja ni desventaja al portador, por lo que se fijan o se pierden por deriva genética. Por otra parte se ha cuestionado la idea de que la selección natural es capaz de producir adaptaciones óptimas, ya que las posibilidades de cambio están drásticamente limitadas tanto por factores intrínsecos -como el programa genético, los patrones de desarrollo y la estructura del organismo-, como por factores extrínsecos -como la constante modificación del nicho que hace que la especie siempre esté un paso atrás de los requerimientos del ambiente-.
Otra de las críticas planteadas apunta a cuestionar la omnipotencia de la selección natural, es decir, ¿puede la selección natural, actuando en forma constante, perfeccionar crecientemente las características de las especies hasta llegar a producir adaptaciones óptimas? La respuesta de los críticos es un no rotundo, ya que la selección natural no hace "lo que quiere" sino "lo que puede". Si la selección natural, operando a través del cambio en las frecuencias génicas, fuera el único proceso capaz de explicar la diversidad de la vida, las posibilidades serían ilimitadas.
Si bien toda adaptación es una característica organismica que se establece gradualmente, mediante un proceso de selección natural que permite acumular las pequeñas variaciones favorables, es necesario comprender que no toda característica de un organismo representa una adaptación. Los biólogos evolutivos que cuestionan esta postura la denominan panseleccionista.
El diseño en forma de bóveda en abanico de este techo implica que necesariamente debe existir una estructura central formada por dos triángulos enfrentados. Parecen importantes pero, ¿tiene acaso una finalidad?
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Estos biólogos no niegan la existencia de la adaptación, pero desplazan el interés a una mirada más plural, que permite considerar al organismo globalmente y recurrir a explicaciones alternativas a la selección natural para interpretar el origen de sus características. Conforme a los diferentes procesos que operan en las poblaciones, es posible comprender que algunos caracteres se fijan por deriva genética, es decir que su presencia se debe simplemente al azar. También es necesario considerar que una parte de la variación representa un ajuste al medio sin base genética, de modo que no se ha establecido mediante selección natural.
Se ha propuesto que en muchos casos las nuevas características pueden surgir mediante mecanismos alternativos a la selección natural tales como la fijación azarosa de rasgos neutrales, los procesos de alometría y heterocronía, el efecto de la pleiotropía y el ligamiento genético, los emergentes arquitectónicos y las variaciones ambientales sin base genética.
Una simple transformación, dada por el crecimiento diferencial de distintas partes de un mismo plan estructural (alometrías), podría explicar diferencias complejas entre especies. Los cambios de los tiempos de desarrollo (heterocronías) pueden producir novedades evolutivas. Las salamandras adultas de los géneros Proteus, Necturus y Siren tienen branquias toda su vida. Esta es una característica neoténica si se las compara con las etapas correspondientes a larva y adulto de algunas de las especies de salamandras del género Ambystoma. Por otra parte, se ha discutido que no siempre la función que desempeña una estructura en un tiempo dado revela el proceso que explica su establecimiento. En muchos casos, estructuras que se han establecido por procesos alternativos a la selección natural pasan a cumplir una función adaptativa y son modeladas por la selección natural.
En otros casos, estructuras que se establecieron gradualmente por selección natural desarrollando una cierta función, pasan a desempeñar una función diferente en otra etapa de la evolución. Para estos casos se ha introducido el concepto de exaptación para denominar a las características que son incorporadas selectivamente a partir de otra previamente existente, el concepto de no aptación para denominar a las características neutrales y el de aptación para denominar conjuntamente a las exaptaciones y las adaptaciones. Esta terminología permite distinguir la función actual de una estructura del proceso que explica su origen.
EJERCITACIÓN: 1. Con tus palabras que es la evolución biológica.
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2. Cuál es la diferencia entre hecho evolutivo y teoría de la evolución. 3. A que se le denomina selección natural y cuáles son sus tres categorías, con su
respectiva definición. 4. Cuál es la relación de la selección natural con el fenotipo. 5. Cuál es la relación de la selección natural con la selección sexual. 6. Cuál es la relación entre la selección natural y el mantenimiento de la variabilidad. 7. A que se le denomina ecotipo, menciona ejemplos. 8. A que se le denomina panseleccionista. 9. Realiza un mentefacto conceptual sobre la selección natural.
Selección natural.
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MODELACIÓN:
¿CÓMO HA CAMBIADO LA CLASIFICACIÓN DE LOS REINOS DE LA VIDA?
Desde la época de Aristóteles los seres vivos fueron divididos en dos reinos: Animal y Vegetal; en el primero se incluyeron los seres vivos que se movían y se alimentaban de otros organismos y en el segundo colocaron a los seres que no se movían y se alimentaban ―de la tierra y la luz‖. Con el desarrollo de las técnicas microscópicas de descubrieron microorganismos que no se podían agrupar en ninguna de las dos categorías. Whittaker, planteo un esquema que constaba de 5 reinos: Animalia, Plantae, Fungí, Protista y Mónera. Sin embargo, los organismos podían dividirse en dos categorías principales: los procariotas (células sin membrana nuclear) y los eucariotas (con células que si presentan membrana nuclear). Posteriormente, con los estudios de Woose quien secuencio el ARNr, el reino mónera fui dividió en dos, las arquebacterias y las eubacterias, para un tota de seis reinos. Más estudios basados en técnicas de taxonomía molecular, permitieron separar a los seres vivos en tres grandes grupos o dominios: Bacteria, Arcahaea y Eukarya. Según los estudios moleculares los dominios Bacteria, Archaea se encuentran más próximos filogenéticamente el uno con el otro que cualquiera de ellos con los Eukarya. Así, molecularmente se reconoce la existencia de 3 dominios, donde los reinos Plantae, Fungi, Animalia y Mónera pertenecen solo a un (Eukarya), ya que a nivel molecular son prácticamente iguales.
Aristóteles (2 reinos)
Whittaker (5 reinos)
Woese (6 reinos) Woese (3 dominios)
Plantae
Plantae Plantae Eukarya
Fungi Fungi
Animalia Animalia Animalia Eukarya
Protista Protista Eukarya
Monera Eubacteria Bacteria
Archaebateria Archea
SIMULACIÓN: 1. Proposicionar el texto. 2. Realizar un listado de los términos desconocidos y buscar el significado indicando la proposición donde se encuentran. 3. Investiga cuáles son las principales características que diferencian entre sí a los tres dominios de clasificación. 4. consulta las características más importantes de los reinos de la naturaleza.
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ENUNCIACIÓN:
ASPECTOS BIOGRÁFICOS
Carlos Linneo
Carl von Linné Carlos Linneo (Södra, provincia de Råshult, Suecia 23 de mayo de 1707 - Uppsala, 10 de enero de 1778), fue un científico y naturalista sueco que sentó las bases de la taxonomía moderna. Su nombre de nacimiento era Carl Nilsson (Carl, hijo de Nils, dado que su padre se llamaba Nils Ingemarson). Para su inscripción en la universidad de Lund, Nils había escogido el apellido Linnaeus, creado a partir de la palabra linn (tilo). Carl, siguiendo las modas de la época, a lo largo de su vida utilizó hasta nueve variantes de su nombre. Escribió sus trabajos como Carolus Linnæus y acompaña los nombres científicos como Linnaeus, (latín), por lo que su nombre cambia en otros idiomas: en sueco (Carl von Linné ▶)), en francés (Carl Linné) o en español (tradicionalmente Carlos
Linneo).
Es el autor de una clasificación cuyos principios fundamentales están en la base de la taxonomía científica.
Nomina si nescis, perit et cognitio rerum. (Si ignoras el nombre de las cosas, desaparece también lo que sabes de ellas) Carlos Linneo en 1755.
Es considerado uno de los padres de la ecología.
La taxonomía de Linneo
Influenciado por botánicos anteriores, especialmente por Otto Brunfels, Linneo pone a punto un sistema, la nomenclatura binomial que permite nombrar con precisión todas las especies de animales y vegetales (y llega a extender este sistema a los minerales) sirviéndose para ello de dos términos: el género (que se escribe con mayúscula inicial) y el epíteto específico (escrito con minúscula inicial), ambos en general de origen latino, aunque a veces se use el griego u otro
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(cuando el origen no es latino, se "latiniza" el nombre utilizado). La especie se nombra con los dos términos citados, que deben ser escritos en cursiva o subrayados; cuando no exista riesgo de confusión se admite la escritura de la especie escribiendo el género de modo abreviado utilizando la inicial (mayúscula) y el punto seguido del epíteto. Este sistema binomial permite evitar la imprecisión de los nombres vernáculos que cambian entre los distintos países cuando no entre las distintas regiones o zonas.
Linnaea borealis, flor lapona, que se convirtió en el símbolo de Linneo
También agrupó los géneros en familias, las familias en clases, las clases en tipos (filo) y los tipos en reinos y fue el primero en usar los símbolos del escudo y la lanza de Marte para señalar al macho y el espejo de Venus para indicar la hembra.
La influencia de Linneo
Philibert Commerson pudo escribir su tratado de ictiología gracias a la colaboración de Linneo. Mantuvo también correspondencia con otras personas, como Frédéric-Louis Allamand.
Entre sus numerosos alumnos, se puede citar a Anders Dahl, Daniel Solander, Johan Christian Fabricius, Martin Vahl o Charles de Géer.
También hay que citar al naturalista sueco Peter Artedi (1705-1735). Ambos se conocieron en la Universidad de Uppsala, y trabaron amistad antes de separarse, cuando Linneo viajó a Laponia y Artedi a Gran Bretaña. Antes de separarse, se legan mutuamente sus manuscritos en caso de muerte. Artedi se ahoga en un accidente en Ámsterdam, en donde acababa de componer el catálogo de las colecciones de ictiología de Albertus Seba (1665-1736). De acuerdo a lo que habían establecido, Linneo hereda manuscritos de Artedi. Los publica bajo el título de Bibliotheca Ichthyologica y de Philosophia Ichthyologica, junto a una biografía de su autor en Leiden en 1738.
Su influencia se extiende a todos los continentes gracias a sus discípulos: Pehr Kalm en América del Norte, Fredric Hasselquist en Egipto y Palestina, Pehr Forsskål en Oriente Medio, Pehr Löfling en Venezuela, Pehr Osbeck en China y el Sudeste asiático, Carl Peter Thunberg en Japón...
Su carácter egocéntrico, junto a su gran ambición le llevaron, al igual que hizo en su momento Buffon, a atacar a aquellos que no adoptaron su sistema. Pero junto a John Ray, fue el primero que utilizó claramente el concepto de especie, sin que para ello influyera su convicción en la inmutabilidad de las especies. Linneo era creacionista. Según él, los animales y los vegetales han sido creados por Dios según cuenta el Génesis y desde
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entonces no han variado. Así pues, se basa en criterios morfológicos sin establecer la noción de genealogía entre las distintas especies. Su objetivo fundamental es demostrar la grandeza de Dios.
NOMENCLATURA BINOMIAL
En biología, la nomenclatura binomial (también llamada nomenclatura binaria) es un convenio estándar utilizado para denominar las diferentes especies de organismos (vivos o ya extintos). A veces se hace referencia a la nomenclatura binomial como Sistema de Clasificación binomial.
Como sugiere la palabra «binomial», el nombre científico asignado a una especie es formado por la combinación de dos palabras (―nombres‖ en latín o de raíz grecolatina): el nombre del género y el epíteto o nombre específico. El conjunto de ambos es el nombre científico que permite identificar a cada especie como si tuviera "nombre y apellido".
La nomenclatura binomial es la norma puntual que se aplica a la denominación de los taxones específicos, pero representa sólo uno de los estándares de la nomenclatura biológica, que se ocupa también de la denominación formal (científica) de taxones de otras categorías.
Concepto
El nombre de género (siempre que no se refiera a un taxón monoespecífico) es compartido con otras especies próximas, como ejemplo: Homo sapiens y Homo neanderthalensis son especies del mismo género.
El descriptor específico (epíteto específico para la botánica, y nombre específico para la zoología) que funciona como un "adjetivo calificativo" puede ser un término común para especies de diferentes géneros, Por ejemplo: Verbena officinalis y Lavandula officinalis son los nombres científicos para dos plantas diferentes, la verbena y la lavanda respectivamente; aquí, officinalis es un calificativo que significa "de la farmacia o botica", "de uso medicinal".
Así, lo que designa inequívocamente a la especie es la combinación de las dos palabras; de esta forma, el nombre de nuestra especie es Homo sapiens y no solamente sapiens. Esto es porque el descriptor específico pierde su significado nominal inequívoco si se lo escribe solo.
A veces, la nomenclatura binaria puede generar nombres con cierto carácter descriptivo. Como ejemplo: Staphylococcus aureus, tendría el significado de "granos en racimos" (Staphylococcus) y "dorado" (aureus) haciendo referencia a que es una bacteria que microscópicamente se ve la distribución de los cocos en grupos de racimos y que macroscópicamente forma colonias amarillentas. Otras veces, el nombre científico tiene una
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correspondencia casi idéntica al nombre vulgar, por ejemplo: Rosa canina para el rosal perruno o rosa canina.
Valor y uso de la nomenclatura
En el contexto científico, la utilidad de la fórmula binaria consiste no sólo en salvar la ambigüedad que se puede presentar ante los diferentes nombres vulgares para un organismo, sino también para dar nombre a aquellos especímenes que ni siquiera tienen un nombre común. También permite superar las dificultades comunicacionales en diferentes lenguas a partir del reconocimiento universal y convenido de un sistema de nomenclatura estándar.
El valor del sistema de nomenclatura binomial deriva primariamente:
1. de su economía: pues sólo bastan dos palabras para identificar inequívocamente a una especie;
2. su difundido y generalizado uso: fomentado y regulado por la comunidad científica para uso universal.
3. y la estabilidad relativa de los nombres usados, pues se intentan conservar a pesar de modificaciones taxonómicas y sistemáticas.
Sin embargo, a pesar de las reglas que dictan el carácter único del nombre binario para una especie, en la práctica, es común que existan "sinónimos" y que haya varios nombres científicos en circulación para una misma especie (en general dependientes del punto de vista del sistema taxonómico particular en uso, y en última instancia, del autor).
La estabilidad de los nombres peligra al momento de la resurrección de aquellos nombres olvidados en el tiempo, los cuales podrían reclamar su prioridad por ser los primeros publicados. En estos casos, sin embargo, es posible conservar estos nombres (nomina conservanda o nom.cons.) de acuerdo a los códigos de nomenclatura en uso. Para la nomenclatura botánica, se aceptan como válidos sólo aquellos nombres que a partir de 1753 aparezcan en una publicación oficial; tomándose 1753 como fecha de partida por la primera publicación linneana (Species Plantarum). Para la zoología, la fecha de partida es 1758.
Historia
La adopción de un sistema de nomenclatura basado en dos nombres se debe al naturalista y médico sueco Carlos Linneo (en latín, Carolus Linnaeus, 1707-1778) quien intentó describir la totalidad del mundo natural conocido dándole a "cada especie" un nombre compuesto de dos partes. Sin embargo, la nomenclatura binomial existió antes de Linnaeus en formas variadas. Pero es a partir de las publicaciones linneanas que se comienza a generalizar la usanza binomial para la nomenclatura específica.
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Códigos de Nomenclatura
Desde mediados del S.XIX, se hizo cada vez más notoria la necesidad de un cuerpo de normas que reglaran la conformación de los nombres científicos. Con el correr del tiempo, estos cánones conocidos como Códigos de Nomenclatura, dictaron la denominación de:
animales (Código Internacional de Nomenclatura Zoológica), plantas (Código Internacional de Nomenclatura Botánica), incluyendo a hongos y
cianobacterias, bacterias (Código Internacional de Nomenclatura de Bacterias), y virus.
La composición de los Códigos de Nomenclatura varía de uno a otro.
Convenciones sobre la nomenclatura
Existen algunos aspectos universalmente adoptados para la formulación de la nomenclatura binaria.
La persona que describe por primera vez una especie (su "autor") es la que tiene el privilegio de darle nombre. Cuando el autor elige asignar un nombre o epíteto específico derivado de un nombre propio, es a título de homenaje o reconocimiento, dedicándosela a un colega, amigo o familiar, en forma latinizada; se considera de mal gusto y signo de egocentrismo que el autor se dedique la especie a sí mismo. Por ejemplo Escherichia coli es por Theodor Escherich, y coli significa "intestinal", "del colon"; también Rhea darwinii por Charles Darwin. En otros casos, los nombres se eligen en referencia a caracteres o propiedades del ser vivo que se nombra, p. ej. en Cistus albidus, el término albidus (en latín, blanco), hace referencia al color blanquecino de las hojas de esa planta, en Lavandula officinalis, el término officinalis (en latín, usado en la officina o botica) recuerda que la planta tiene propiedades medicinales.
Generalmente, al lado del nombre binomial consta el apellido del autor (abreviado en botánica) que primero publicó oficialmente ese nombre. Si la especie en cuestión actualmente pertenece a un género diferente del original descripto, se hace constar el nombre del autor original entre paréntesis anexado al nombre actual de la especie. A veces también se adjunta la fecha en la que se realizó la descripción de la especie. Por ejemplo: Passer domesticus (Linnaeus, 1758) originalmente descripto como miembro del género Fringilla.
El nombre del género (nombre genérico) siempre debe tener la inicial mayúscula, mientras que el epíteto específico no la lleva nunca. La norma incluye la obligación de resaltar el nombre, lo que en manuscritos y textos mecanografiados se hace subrayándolo (Homo sapiens), y en textos de imprenta o de ordenador se hace por medio de la cursiva (Homo
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sapiens), aunque —con menos frecuencia— también podría resaltarse en negrita (Homo sapiens).
El nombre científico de una especie generalmente debe escribirse completo cuando se lo usa por primera vez en un texto. Pero en las referencias posteriores a especies del mismo género, el nombre del género puede abreviarse utilizando la inicial en mayúscula seguida de un punto. Por ejemplo, para citar al escaramujo (una especie de rosal) al principio de un texto, escríbase "Rosa canina"; luego la escritura "R. canina" se sobreentiende que es la misma especie, pero si luego se escribe "R. eglanteria" debe entenderse que se trata de "Rosa eglanteria", otra especie. Debe evitarse la abreviatura si puede inducir a confusión entre nombres.
En unos pocos casos la abreviatura de un nombre específico es de uso común, como en el caso de la bacteria Escherichia coli, que suele abreviarse como E. coli (e incluso sólo coli en la literatura médica y de otros grupos profesionales ajenos a la biología).
Cuando se usan nombres vulgares y científicos, generalmente estos últimos entre paréntesis acompañan a los vulgares. Por ejemplo, "La achicoria (Cichorium intybus) pertenece a la familia..."
Para hacer referencia a las especies perteneciente a un género (y a veces a un taxón genérico particular), la fórmula binomial cambia a: Nombre del Género + spp., por ejemplo: Pinus spp. Se lee como "las especies del género Pinus".
CARACTERES HOMÓLOGOS Y ANÁLOGOS
Los caracteres homólogos son aquellos correspondientes a estructuras similares que, partiendo de un ancestro común, se transmiten por herencia. Los caracteres análogos son aquellos que, partiendo de ancestros diferentes, finalizan en estructuras que realizan funciones similares. El anterior ejemplo respecto a la función de las alas en especies diferentes, sirve para ilustrar el concepto de caracteres homólogos y análogos.
El carácter que cumple con la función de volar puede evolucionar de forma independiente en dos especies (de forma paralela o convergente). Si la evolución es paralela, las dos especies conservan el carácter común de la especie ancestral; si la evolución es convergente, el carácter de la especie ancestral queda modificado. Así, las estructuras óseas del brazo de un humano y un ave, son similares y homólogas porque tienen un origen común; por su parte, las alas de un ave, un insecto, o un murciélago, son análogas porque aunque tienen un origen distinto cumplen y están diseñadas para la misma función, la de volar.
Si examinamos con detalle los órganos de determinados animales, podemos observar la convergencia de caracteres. Así, las alas de las aves, murciélagos e insectos, aunque tienen un parecido funcional (son análogas) existen sin embargo grandes diferencias estructurales
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entre ellos. Por ejemplo, mientras que en los insectos esas estructuras están sujetas por unas nervaduras, en las aves y murciélagos son óseas. Igualmente, aves y murciélagos (que son homólogos) sujetan sus estructuras con huesos diferentes.
Para establecer la diversificación evolutiva de las especies, o reconstruir su filogenia, es de suma importancia distinguir si los caracteres que se estudian son homólogos o análogos. Dos especies pueden tener un gran parecido, y por ello deduciremos enseguida que ambos tienen parentesco, pero sólo será así si ese parecido responde al concepto de homología; en otro caso estaremos hablando de analogía o convergencia.
En definitiva, cuando un mismo carácter está presente en dos especies sólo puedes ser por una de dos razones: o fue adquirido por evolución convergente (analogía), o por herencia de un antepasado común (homología). La homología es el argumento que Charles Darwin esgrimió en 1859 para probar la teoría de que las especies partían de un origen común, y es fruto de sus observaciones en las islas Galápagos.
Las estructuras 1 (del ser humano) y 2 (de un ave) son homólogas y parten de un origen común; las estructuras 2 (de un ave) y 3 (de un insecto) son análogas y parten de un origen distinto.
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LA SISTEMÁTICA EVOLUTIVA Puesto que el ser humano ha estado interesado en conocer y estudiar la inmensa diversidad de organismos que existen en la naturaleza, se han enfrentado a la necesidad de ponerlos en orden para distribuirlos y reconocer cada una de las especies. Se han desarrollado varios sistemas para agrupar o clasificar los organismos, en los cuales la unidad base de la clasificación biológica es la especie. ¿Qué es una especie? La especie es la unidad fundamental de la clasificación taxonómica de los seres vivos. Podemos definir a una especie como el conjunto de individuos que comparten una serie de características formologicas, comportamentales y genéticas son capaces de reproducirse entre sí organizando descendencia fértil y que están aislados reproductivamente de otros organismos. Sin embargo, el concepto de especie aun sigue en discusión. A lo largo de la historia muchos conceptos se han emitido, veamos:
Concepto morfológico: la especie se define por el conjunto de caracteres morfológicos, único que permite diferenciarla de la otra.
Concepto nominal: este concepto postula que las especies no existen, no son nada más que frutos de nuestra imaginación. No se reconoce a las especies como unidades o entidades reales.
Concepto biológico: las especies y un grupo de poblaciones naturales que se cruzan real o potencialmente entre si y que han quedado reproductivamente aisladas de otros grupos. Sin embargo, para aplicar este término debemos considerar las poblaciones. Adicionalmente esta definición no abarca a las especies fósiles como tampoco tiene en cuenta las especies con reproducción asexual.
Concepto de reconocimiento: las especies se definen como un grupo de organismos que comparten un sistema común de reconocimiento. Presentan inconvenientes similares al concepto biológico.
Concepto evolutivo: la especie es un conjunto de poblaciones que comparten un destino evolutivo común a lo largo del tiempo. Sin embargo hay muchas especies con un mismo camino evolutivo.
Concepto ecológico: las especies son unidades fundamentales de los ecosistemas. Es una población de organismos que explotan un mismo nicho ecológico. Este concepto no tiene en cuenta la superposición de nichos.
¿Cómo se nombran las especies? El nombre científico de un organismo se da en latín y esta formado por dos partes: el nombre del género al que pertenecen y un epíteto objetivo que designa la especie. Este sistema fue ideado por Linneo en el siglo XVIII, y se denomina sistema binomial de nomenclatura. Por convención, los nombres del género y de la especie se escriben en letra cursiva. Ejemplos:
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Escherichia coli (bacteria), Drosophila melanogaster (mosca de la fruta), Plasmodium vivax (parasito causante de la malaria) Las categorías taxonómicas El sistema de clasificación biológica que se ha adoptado es un sistema jerárquico, lo que significa que cada grupo taxonómico o taxón, tiene un conjunto de características que deben cumplir los organismos que se van a ubicar en el. Así, las especies se agrupan en géneros, los géneros en familias, las familias en clases, las clases en órdenes, los ordenes en filum, los filum, en reinos y estos en dominios. Estos niveles de clasificación indican el grado de parentesco que existe entre los organismos de una y otra categoría. ¿Qué es la sistemática evolutiva? Como se dijo, la clasificación está basada en la similitud y diferencias entre los organismos. Los científicos se dieron cuenta que estas diferencias o similitudes eran el producto de la historia evolutiva de los organismos (filogenia). La taxonomía entonces no solamente debía reunir de una forma ordenada y útil las diferentes especies sino que tenia que reflejar la relación evolutiva de los organismos. El estudio de estas relaciones evolutivas se llamo sistemática evolutiva. Observa la clasificación taxonómica de A) el lobo, B) el perro, C) el gato y D) el puma. El lobo y el perro, así como el gato y el puma están estrechamente relacionadas entre si.
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El propósito de la sistemática evolutiva es que cada taxón sea monofilético, es decir, que todos los taxa de un determinado nivel jerárquico provengan de un mismo ancestro común. Sin embargo, en realidad esta condición para muchos grupos no funciona ya que contienen organismos que descendieron de más de una línea ancestral. Estos grupos han sido denominados polifiléticos, como por ejemplo en el caso de los peces. El agrupamiento de las especies en géneros, ordenes, etc.; se ha basado en la similitud de características morfológicas y estructurales. Sin embargo, es importante conocer cuál es el origen de dichas similitudes ya que existen muchas estructuras similares superficialmente y que no sirven como criterio para agrupar organismos. Hay que tener en cuenta que si las estructuras tienen un origen común se llama homólogas, aunque no necesariamente tengan funciones similares. Un ejemplo de esto don los huesos de las extremidades de los anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Por otro lado, las estructuras que tienen un origen diferente, aunque tengan aspecto y funciones similares, se han denominado análogas. Estas estructuras no son tenidas en cuenta en la clasificación de los organismos, pues no reflejan ninguna relación evolutiva. Un ejemplo clásico son las alas de insectos y aves.
Familia: Cánidos Familia: Félidus
Género: Caris Género: Felis
REINO: ANIMAL
Filum: Cordados
Subfilum: Vertebrados
Clase: Mamíferos
Orden: Carnívoros
Especie: Canis lupus
Especie: Canis domesticus
Especie: Felis catus
Especie: Felis concolor
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Para la reconstrucción de la historia evolutiva de los organismos se utilizan características de la morfología comparada, la bioquímica, la genética, y el desarrollo embrionario. Existen otros métodos alternativos a la sistemática evolutiva para clasificar los organismos, estos son la fenética numérica y la cladística. La fenética numérica es un tipo de clasificación se basa solamente en los caracteres observables de una especie. Se tienen en cuenta aproximadamente 100 características de los organismos a comparar y estas son computadas dándoles un valor de más (+), menos (-) o cero (0). No se tiene en cuenta si las características son homologas y análogas. Los organismos se clasifican de acuerdo con el número de caracteres que comparan. Por ejemplo en un análisis fenético los cocodrilos se parecen más a un ser humano que a una serpiente por el hecho de poseer 5 dedos. En la cladística se estudian las relaciones evolutivas y se tiene en cuenta todos los descendientes de un ancestro común que contengan las mismas características. Es decir, agrupa los organismos teniendo en cuenta que estas comparten caracteres derivados (los caracteres que aparecen en los procesos evolutivos y que se transmiten a sus descendientes) y no la similitud de los caracteres; de esta manera resultan los arboles filogenéticos. La sistemática molecular El desarrollo de técnicas de secuenciación de aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN), ha hecho posible comparar el nivel más básico de información de los organismos: el gen. Los datos obtenidos a través de las técnicas bioquímicas son importantes en la sistemática evolutiva y ofrecen dos grandes ventajas: los resultados son objetivos, medibles y pueden compararse organismos muy diferentes. En la taxonomía molecular se han empleado varias técnicas. Una de las primeras fue el estudio de la proteína citocromo C (que participa en la respiración celular) cuya secuencia aminoacídica fue secuenciada y como producto de este secuenciamiento los organismos se clasificaron según la relación evolutiva, estando más relacionados aquellos que tenían menor diferenciación en esta molécula. Posteriormente se secuenciaron loa ácidos nucleicos. En este camino, se ha empleado la técnica se hibridación ADN-ADN que permite comparar secuencias grandes del genoma y consiste en calentar una solución de ADN, la cual se separa o disocia en cadenas simples y al enfriarse estas se asocian con sus homólogos formando un híbrido. Todas estas técnicas moleculares han servidos para construir esquemas más exactos de clasificación y para entender la historia evolutiva de los organismos. SIMULACIÓN: 1. Cual fue el gran aporte que realizo Carl Von Linee (Carlos Linneo).
2. A que se le denomina nomenclatura binomial, explica.
3. Cuál es la diferencia entre género y especie.
4. Como puedes definirá una especie y cuáles son los tipos de conceptos que hay,
defínelos.
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5. Consultar de manera muy general cuales son las clases de caracteres taxonómicos.
6. A que se le denomina caracteres homólogos y cuáles son las razones por las cuales
pueden estar presentes en las dos especies.
7. Cuál es la diferencia entre filogenia y sistemática evolutiva.
8. Cuál es la diferencia entre monofiletico y polifiletico.
9. Realiza mentefactos con especie y genero.
EJERCITACIÓN: Comprendo la relación entre filogenia y clasificación. 1. indica si las siguientes afirmaciones son falsas (F) o verdaderas (V). En tu cuaderno corrige las que sean falsas. La taxonomía es la ciencia de la clasificación y lo que busca es ubicar a los seres vivos en taxones. Las especies son grupos de poblaciones naturales que se cruzan real o potencialmente entre si y que no han quedado reproductivamente aisladas de otros grupos. El sistema binomial de Linneo está basado en la similitud de estructuras y características de los organismos. La sistemática evolutiva se basa en el estudio de las secuencias de aminoácidos. En la fenética se tiene en cuenta la historia evolutiva de los organismos. 2. ¿Qué son estructuras análogas y homologas? Ilustra con ejemplos? 3. Investiga qué es el reloj molecular y por qué es útil en la filogenia. 4. Define los siguientes términos: taxonomía, especie, carácter taxonómico, filogenia. 5. ¿Qué ventajas tiene el sistema de nomenclatura binominal propuesto por Linneo? 6. Para fines taxonómicos, los seres vivos pueden presentar dos tipos de estructuras: las estructuras análogas y las estructuras homólogas. Las primeras pueden tener una función y aspecto semejantes, pero sus antecedentes evolutivos son completamente distintos. Las estructuras homólogas por su parte, tienen un origen común aunque su función y aspecto pueden ser diferentes. Según el siguiente diagrama que muestra las relaciones entre cinco grupos de organismos, se puede afirmar que el
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A. pelo es una estructura análoga entre el ratón y la vaca B. esqueleto óseo separa evolutivamente a la trucha y al lagarto C. cordón nervioso dorsal es una estructura homóloga a los cinco organismos D. corazón con cámaras es una estructura análoga para tiburón y ratón 7. Algunas sustancias adictivas estimulantes no permiten que los neurotransmisores
liberados en una sinapsis vuelvan a la neurona de origen. En personas adictas a la cocaína, por ejemplo, esto se manifiesta en estados de euforia de larga duración producto del paso prolongado de impulsos nerviosos de una neurona a otra. Algunos neurotóxicos presentes en la piel de ciertos animales producen un efecto similar al de los estimulantes, pero actúan en las uniones neurona-músculo. Si un ratón es inyectado con una cantidad suficiente de estas neurotóxicas, podría esperarse que experimente
A. calambres o contracciones musculares hasta que se acabe la energía del músculo B. calambres prolongados separados por largos periodos de relajamiento C. periodos de relajamiento muscular prolongados D. sucesiones de contracción rápida y relajamiento RESPONDA LAS PREGUNTAS 8 Y 9 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN La teoría de Evolución por Selección Natural afirma que los cambios en el ambiente favorecen cambios en las poblaciones. De esta manera, un individuo que no posea las características que son favorecidas por el medio tendrá menores oportunidades de sobrevivir y reproducirse. 8. Podríamos afirmar que la materia prima para el proceso de selección natural A. son los organismos anormales, ya que el medio favorecerá siempre los fenotipos más extraños B. es la diversidad entre los individuos de una especie ya que la naturaleza va a tener de dónde escoger C. es el fenómeno de la mutación porque es lo único que genera cambios heredables D. es la abundancia de individuos porque entre mayor sea el número disponible es más fácil sobrevivir 9. De acuerdo con esta teoría, la aparición de microorganismos resistentes a antibióticos
que antes eran efectivos, se explicaría como A. selección de microorganismos hecha por el hombre debido al antibiótico B. aumento de la capacidad de reacción del sistema inmunológico humano C. ausencia de evolución del microorganismo frente a sus enemigos naturales D. reacción natural a la ausencia de infecciones en un individuo
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10. En evolución se dice que dos estructuras son homólogas cuando tienen un origen evolutivo común pero no necesariamente una función común. Así mismo, dos estructuras son análogas cuando tienen una función y aspecto superficial semejantes, aunque sus antecedentes sea completamente diferentes. En el árbol filogenético presentado las especies W, X y R presentan alas. De acuerdo con la información presentada se podría considerar que con mayor probabilidad esta característica es una
A. homología, siempre y cuando ninguno de los ancestros comunes a estas tres especies presente alas B. analogía, siempre y cuando ni la especie A, ni la Z presenten alas C. homología, siempre y cuando la especie T presente alas D. analogía, siempre y cuando las alas hayan surgido simultáneamente en las especies W, X y R
DEMOSTRACIÓN RESPONDA LAS PREGUNTAS 121 A 128 DE ACUERDO CON EL SIGUIENTE TEXTO
CALENTAMIENTO GLOBAL Y CAMBIO CLIMÁTICO EN LA TIERRA
El aumento de la temperatura del aire a escala global es un fenómeno que, desde mediados del siglo XX, ha ido cobrando importancia en la cotidianidad humana, y especialmente ha jugado un papel importante en la variación de muchos fenómenos naturales como la lluvia, el aumento en el nivel del mar, el deshielo de los glaciares, las inundaciones y las sequías entre otros. Los cambios en las condiciones atmosféricas de la Tierra han incidido directamente sobre los ecosistemas, los agroecosistemas (zonas de producción agrícola, pecuaria y agroindustrial), las ciudades y la salud humana. En varios estudios se han precisado tres conceptos interrelacionados respecto a la dinámica de cambios ambientales globales, pero que son independientes respecto a los fenómenos resultantes en cada uno de ellos. El cambio climático, la variabilidad climática y el calentamiento global son dichos conceptos. El cambio climático hace referencia a la variación del clima durante períodos consecutivos de varias décadas, es decir, períodos de tiempo relativamente largos que pueden generar el establecimiento de nuevas condiciones climáticas. La variabilidad climática es la fluctuación del clima durante períodos de tiempo relativamente más cortos, es decir, las diferencias en los valores de los fenómenos climáticos respecto a la duración promedio de éstos en periodos mensuales, estacionales o interanuales. Finalmente, el calentamiento global es el aumento de la temperatura ocasionado por la acumulación de gases invernadero en la atmósfera (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso y clorofluorocarbonos) producidos en diferentes actividades humanas. Estos elementos impiden que la radiación infrarroja emitida por La Tierra escape al espacio, lo que ocasiona un aumento en la concentración del calor en la atmósfera.
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Algunos estudios afirman que el calentamiento global, tendrá efectos en otras variables climatológicas produciendo así un cambio que a su vez repercutirá en las estructuras y flujos de los sistemas sociales, económicos, políticos y culturales de nuestro planeta. 121. Teniendo en cuenta cuáles son los principales agentes responsables del efecto invernadero en La Tierra, una acción global para reducir la emisión de estos contaminantes debería contemplar principalmente A. la disminución del uso de fuentes alternativas de energía. B. la reforestación de las cuencas y la descontaminación de los ríos. C. el uso de gas natural para los vehículos, en lugar de derivados del petróleo. D. la utilización de fertilizantes orgánicos en los procesos productivos agrícolas. 122. Considerando la información del siguiente gráfico, se puede concluir que
A. el cambio climático se está presentando desde 1860 puesto que desde esa época hasta hoy, la concentración de CO2 se ha triplicado. B. los picos altos y bajos de la temperatura entre 1875 y 1975 evidencian un cambio climático global. C. según los registros históricos, el aumento de la temperatura está relacionada con el incremento en la concentración de CO2. D. la concentración de CO2 depende del incremento de la temperatura, puesto que las dos variables son completamente independientes. 123. Considerando que el calentamiento global puede influir en el aumento del nivel del mar, y que para el próximo siglo se espera que la temperatura ascienda considerablemente, de tal
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forma que se derritan algunas áreas glaciares en el planeta, es de esperar que las zonas con mayor riesgo sean A. el polo norte, puesto que el mayor porcentaje de superficie de hielo se encuentra en esta área. B. las áreas productivas y ocupadas por el hombre cerca de las costas, debido al efecto erosivo del oleaje y la influencia de las mareas. C. los deltas de los grandes ríos como el Amazonas, Nilo y Mississipi, cuyos sedimentos son muy inestables. D. las islas debido a que un aumento en el nivel del mar haría que éste las cubriese totalmente. 124. Muchos investigadores afirman que el actual calentamiento de La Tierra es producto de los contaminantes atmosféricos generados por las actividades productivas del hombre. Considerando esta hipótesis y teniendo en cuenta que el aumento de la temperatura interactúa con otras variables climatológicas, una acción efectiva, que desde los barrios residenciales, contribuye a disminuir los elementos que inciden en el aumento de la temperatura es A. reducir la emisión de gases tóxicos como el óxido nitroso y el metano. B. desarrollar procesos de reciclaje de basuras para disminuir la contaminación. C. disminuir el uso de aerosoles con clorofluorocarbonos. D. ahorrar voluntariamente agua y energía eléctrica. 125. Históricamente las sociedades han establecido grandes áreas agropecuarias destinadas principalmente a su sostenimiento. Hoy en día, antiguas áreas productivas son inservibles debido al uso inadecuado del suelo y a variaciones locales en las condiciones climáticas. Un ejemplo que evidencia este proceso de degradación ambiental y sus efectos en la sociedad es A. la expansión de áreas subdesérticas o desérticas hacia zonas productivas que por naturaleza no poseían estas características. B. la disminución en la productividad agrícola al nivel mundial debido a la utilización intensiva de agroquímicos y maquinaria pesada. C. el desecamiento de humedales causado por la extracción irracional de aguas subterráneas y por la canalización de quebradas en la parte alta de las cuencas. D. la pérdida de biodiversidad, generada por la ampliación de la frontera agrícola en antiguas áreas selváticas como el Amazonas y el Congo Africano. 126. En los últimos años ha cambiado las condiciones meteorológicas en el planeta. Encontrándose veranos cada vez más cálidos, inviernos cada vez más fríos, lluvias más frecuentes y abundantes y oleadas de sequía más devastadoras año tras año. En este panorama, la vulnerabilidad de la sociedad ante estos fenómenos ha aumentado. Como consecuencia de esto, las áreas y sectores más afectados son A. el turismo y el comercio. B. la salud humana y la agricultura.
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C. las telecomunicaciones y el transporte marítimo. D. los poblados costeros y el transporte terrestre. 127. En Colombia, el cambio climático podría incidir en importantes actividades productivas. Entre estas actividades la que mayor vulnerabilidad tendría sería la A. industrial, puesto que este sector depende de las materias primas producidas en los océanos y en el campo. B. turística, debido a que los cambios que se presentarían en las costas y en las zonas nevadas desmotivarían a los visitantes. C. ganadera, ya que un aumento en la temperatura no permitiría que ciertas especies se establecieran en algunas áreas del país. D. agropecuaria, puesto que esta actividad depende en gran medida de las condiciones meteorológicas. 128. En la actualidad las amenazas naturales son latentes, las riberas de importantes ríos como el Magdalena y el Cauca son susceptibles de presentar inundaciones, algunas ciudades costeras están expuestas a la erosión del litoral, en la zona Andina se desarrollan numerosos derrumbes y deslizamientos e igualmente hay varios volcanes activos; ante estas circunstancias vale la pena preguntarse cuándo, dónde y por qué ocurrirá la próxima catástrofe. Evalúe el riesgo de cada una de las situaciones y escoja la opción correcta
RESPONDA LAS PREGUNTAS 129 A 132 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Uno de los últimos avances frente al problema del aumento en la concentración de CO2 en la atmósfera lo constituye el Protocolo de Kyoto. Mediante éste, se espera que los países industrializados se comprometan a reducir las emisiones de gases invernadero y a minimizar los efectos de estas emisiones.
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Dentro de las estrategias de reducción propuestas por el Protocolo, a los países en desarrollo, se encuentra la plantación de grandes extensiones de bosques. A través de este mecanismo se espera que el país industrializado invierta en estos proyectos logrando su cuota de reducción, y el país en desarrollo obtenga un beneficio a través de la explotación maderera. 129. La razón por la cual las plantaciones forestales constituyen una forma efectiva para lograr la reducción del carbono atmosférico se basa en el hecho de que las plantas pueden fijar el CO2 a través de la A. respiración con el fin de producir glucosa. B. respiración para convertirlo posteriormente en oxígeno. C. fotosíntesis para degradarlo y reducirlo mediante la respiración. D. fotosíntesis, para transformarlo y retenerlo en sus tejidos en forma de biomasa. 130. Aunque las plantas constituyen una vía importante para fijar el CO2 atmosférico, el suelo contribuye de manera más permanente en el almacenamiento y retención de este gas. Es importante, sin embargo, tener en cuenta que no todos los suelos o los tipos de vegetación tienen la misma capacidad de fijar o retener CO2.
Considerando esta información, en un programa de conservación se quiere determinar entre dos zonas cuál de ellas sería más efectiva en la fijación y retención de gas carbónico. Para tomar esta decisión se cuenta con los datos que aparecen en la siguiente tabla: De acuerdo con estos datos se podría plantear que A. la selva húmeda tropical es más efectiva en fijar CO2 que la vegetación de páramo, pero la capacidad de retención es más alta en éste último ecosistema. B. los ecosistemas de páramo son más efectivos que la selva húmeda tanto en fijar como en retener CO2. C. la selva húmeda tropical es más efectiva en retener CO2 que el páramo aunque los dos ecosistemas tienen tasas de fijación muy similares. D. en el páramo la tasa de fijación es mucho más alta que la registrada en la selva húmeda, mientras que la tasa de retención es mucho más baja. 131. Así como los ecosistemas, las plantas también presentan diferencias en capacidad de fijar carbono. Una vez se ha determinado cuál puede ser el ecosistema en donde la tasa de fijación de carbono puede ser más favorable, se debe realizar una elección de la(s)
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especie(s) de planta(s) que a su vez incrementará(n) este beneficio. Uno de los factores a tener en cuenta, cuando se toman decisiones de esta índole, es la relación biótica y abiótica en la que se encuentran involucradas las plantas. La siguiente tabla muestra la cantidad promedio de carbono presente en tres especies madereras, en algunas de sus estructuras, y en el suelo que las circunda, medidas en Toneladas por Hectárea.
Si se quiere reforestar una zona, utilizando únicamente las especies madereras anteriores, para que el retorno del CO2 a la atmósfera sea mínimo, debería sembrarse A. Pinus radiata. B. Pinus patula. C. Eucaliptus globulos. D. Pinus radiata y Eucaliptus globulos. 132. Actualmente los países participantes en el protocolo de Kyoto se encuentran acordando un precio en dólares, que podrán cobrar los países en vía de desarrollo a los países desarrollados, por cada tonelada de carbono fijado por sus bosques. El gráfico 1 muestra una tasa aproximada anual de fijación de CO2 por número de plantas sembradas por hectárea (Ha). El gráfico 2, por su parte, muestra una cantidad hipotética anual de emisión de CO2 por parte de diferentes sectores productivos.
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Si los datos de emisión pertenecieran a un país desarrollado, se podría plantear que para dicho país el proyecto de desarrollo limpio que contribuiría más eficazmente en la reducción del CO2 atmosférico, emitido por los principales sectores productivos y energéticos, consistiría en plantar un bosque con aproximadamente A. 50 plantas/Ha. B. 80 plantas/Ha. C. 200 plantas/Ha. D. 2.000 plantas/Ha. RESPONDA LAS PREGUNTAS 133 A 135 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN. El CO2 forma parte de la composición normal de gases de la tropósfera en una proporción aproximada de 350 partes por millón (ppm). Dicha proporción se ha mantenido de manera natural durante varios miles de años debido, entre otros factores, a la relación y equilibrio entre los procesos de fotosíntesis y de respiración. Sin embargo, en los últimos 60 años se ha producido un incremento en la proporción de CO2 atmosférico. De seguir la tasa de emisión actual continuará aumentando. El siguiente gráfico muestra una proyección de la concentración futura de CO2 dependiendo de diferentes tasas de emisión.
133. Teniendo en cuenta este gráfico se podría plantear que A. de seguir la tasa de emisión actual las concentraciones atmosféricas de CO2 en el año 2050 serán el doble que las registradas en el año 2000. B. si se deja de producir cualquier cantidad de CO2 la concentración de este gas dentro de cincuenta años seguirá creciendo al ritmo actual. C. una reducción del 2% en la tasa de producción de CO2 hará que la concentración de dicho gas dentro de cincuenta años se encuentre entre 400 y 500 ppm.
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D. al comparar la tasa de emisión actual frente a la incrementada en 2%, se esperaría que dentro de 50 años, la diferencia en la concentración de CO2 sea inferior a 100 ppm. 134. El gráfico nos indica que para mantener dentro de 30 años una concentración de CO2 cercana a los niveles actuales es necesario que la tasa de emisión de dicho gas A. se reduzca a 0. B. aumente en un 2%. C. disminuya en un 2%. D. se mantenga como la actual. 135. En el año 1960 se realizó una medición de la cantidad de CO2 en dos ciudades y se encontró que debido a causas de origen antrópico (deforestación, combustión, contaminación, etc) se presentaba un exceso en la cantidad normal de CO2, en la ciudad (I) de 3 kg y en la (II) de 1 kg. El siguiente gráfico relaciona la cantidad adicional de CO2 atmosférico con el tiempo que tarda dicha cantidad en degradarse.
Teniendo en cuenta la información anterior se podría predecir que en ausencia de nuevas emisiones para el año 2020 este exceso de CO2 en la ciudad A. I se habrá reducido en más del 50%. B. I aumentaría en más del 50%. C. II se mantendrá en la misma proporción. D. II disminuirá hasta un valor cercano al 0,6 Kg.
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CONTESTE LAS PREGUNTAS 112 A 114 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN Una especie de mono presentaba alta tasa de predación debido a su poca agilidad para escapar de sus predadores. En un momento de su historia evolutiva surgieron individuos con brazos más largos que lograron huir con más facilidad. En la actualidad la mayoría de los monos de dicha especie presentan brazos largos. 112. Según los principios de Darwin y analizando la evolución de dicha especie de monos
se podría plantear que con mayor probabilidad
A. en una época determinada la característica de los brazos largos apareció simultá-neamente en la mayoría de los individuos, los cuales al reproducirse heredaron esta característica a sus hijos B. el tamaño largo de los brazos se logró poco a poco y de manera individual a medida que los monos huían de sus depredadores, los actuales monos de brazos largos son producto de la ejercitación de los brazos C. el tamaño largo de los brazos fue una característica que apareció al azar, se heredó y afectó el éxito reproductivo de generación en generación hasta que la mayor parte de los individuos de esta especie tuvieron brazos largos D. los brazos largos los obtuvieron algunos individuos al azar, característica que no se heredó por carecer de utilidad para la especie 113. En la actualidad, esta especie de mono es exitosa en bosques húmedos tropicales.
Debido a sus movimientos estos monos deben consumir diariamente gran cantidad de energía, por lo que requieren una dieta rica en calorías. De las siguientes, la dieta que mejor se acomodaría a los requerimientos de estos monos sería
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114. De acuerdo a sus características, el papel que cumple esta especie de mono dentro del bosque que lo rodea podría ser
A. ayudar a la dispersión de algunas especies vegetales del bosque B. constituir el nivel más alto de consumidores en la cadena trófica del bosque C. controlar la tasa de natalidad de otras poblaciones de animales D. competir activamente por espacio con animales terrestres
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BIBLIOGRAFÍA
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