Nervios, hormonas y homeostasis

Nervios, hormonas y homeostasis El sistema nervioso es una red de tejidos cuya unidad básica son las neuronas. Las neuronas son células especializadas, cuya función es coordinar las acciones de los animales por medio de señales químicas y eléctricas enviadas de un extremo al otro del organismo. Su principal función es la de captar y procesar rápidamente las señales ejerciendo control y coordinación sobre los demás órganos para lograr una oportuna y eficaz interacción con el medio ambiente cambiante.  Esta rapidez de respuestas que proporciona la presencia del sistema nervioso diferencia a la mayoría de los animales de otros seres pluricelulares de respuesta motil lenta que no lo poseen como los vegetales, hongos, mohos o algas.

Nervios, hormonas y homeostasis Para su estudio desde el punto de vista anatómico el sistema nervioso se ha dividido en central y periférico. El sistema nervioso central (SNC) está constituido por el encéfalo y la médula espinal. Están protegidos por tres membranas: duramadre (membrana externa), aracnoides (m. intermedia), piamadre (m. interna) denominadas genéricamente meninges. Además, el encéfalo y la médula espinal están protegidos por envolturas óseas, que son el cráneo y la columna vertebral respectivamente. 

Nervios, hormonas y homeostasis Las células que forman el sistema nervioso central se disponen de tal manera que dan lugar a dos formaciones muy características: la sustancia gris, constituida por los cuerpos neuronales, y la sustancia blanca, formada principalmente por las prolongaciones nerviosas (dendritas y axones), cuya función es conducir la información.  En resumen, el sistema nervioso central es el encargado de recibir y procesar las sensaciones recogidas por los diferentes sentidos y de transmitir las órdenes de respuesta de forma precisa a los distintos efectores

Nervios, hormonas y homeostasis El sistema nervioso periférico (SNP), formado por nervios y neuronas que residen o se extienden fuera del sistema nervioso central, hacia los miembros y órganos.  Se diferencia del SNC en que el sistema nervioso periférico no está protegido por huesos o por la barrera hematoencefálica, permitiendo la exposición a toxinas y a daños mecánicos. Es el que coordina, regula e integra nuestros órganos internos, por medio de respuestas inconscientes.

Nervios, hormonas y homeostasis Las neuronas según la función se clasifican en sensoriales –sienten el estimulo y lo transmiten al SNC-, transmisoras o interneuronas. –receptan el estimulo dentro del SNC-, y motoras –producen la respuesta al estimulo-

Nervios, hormonas y homeostasis El SNP se subdivide en: Sistema nervioso somático: Activa todas las funciones orgánicas (es activo). Sistema nervioso autónomo o vegetativo: Protege y modera el gasto de energía. Está formado por miles de millones de largas neuronas, muchas agrupadas en nervios. Sirve para transmitir impulsos nerviosos entre el S.N.C y otras áreas del cuerpo. Nervios periféricos: Tienen tres capas: endoneuro, perineuro y epineuro.

Nervios, hormonas y homeostasis Los impulsos nerviosos son conducidos desde los receptores –nervios periféricos- hasta el SNC por las neuronas sensoriales, dentro del SNC por las neuronas transmisoras, y desde el SNC hasta los efectores por las neuronas motoras. El nodo de Ranvier juega un papel importante dentro de la sinapsis , ya que expone la membrana del axón al liquido intercelular.

Nervios, hormonas y homeostasis Un potencial de acción o también llamado impulso eléctrico, es una onda de descarga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular. Los potenciales de acción se utilizan en el cuerpo para llevar información entre unos tejidos y otros Muy básicamente, un potencial de acción es un cambio muy rápido en la polaridad de la membrana de negativo a positivo y vuelta a negativo, en un ciclo que dura unos milisegundos.

Nervios, hormonas y homeostasis La principal diferencia entre los potenciales de acción de animales y plantas es que las plantas utilizan flujos de potasio y calcio mientras que los animales utilizan potasio y sodio. Sus propiedades pueden frenar el tamaño de cuerpos en desarrollo y permitir el control y coordinación centralizados de órganos y tejidos.

Nervios, hormonas y homeostasis La carga de una célula inactiva se mantiene en valores negativos (el interior respecto al exterior) y varía dentro de unos estrechos márgenes. Cuando el potencial de membrana de una célula excitable se despolariza más allá de un cierto umbral ( de -65mV a -55mV app) la célula genera (o dispara) un potencial de acción

Nervios, hormonas y homeostasis Muy básicamente, un potencial de acción es un cambio muy rápido en la polaridad de la membrana de negativo a positivo y vuelta a negativo, en un ciclo que dura unos milisegundos. El potencial de acción no se mantiene en un punto de la membrana plasmática, sino que viaja a lo largo de la membrana.

Nervios, hormonas y homeostasis El potencial de acción puede desplazarse a lo largo de un axón a mucha distancia, por ejemplo transportando señales desde el cerebro hasta el extremo de la médula espinal. En animales grandes como las jirafas o las ballenas la distancia puede ser de varios metros. Cuando la célula no está estimulada por corrientes despolarizantes supraumbrales, se dice que se encuentra en un potencial de membrana en reposo.

Sistema Endocrino El sistema endocrino u hormonal es un conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamadas hormonas y por células especializadas y glándulas endocrinas. Es endocrino porque, a diferencia de las glandulas exocrinas que vierten sus secresiones hacia el exterior, estas lo hacen hacia el torrente sanguíneo, con el que llega hacia el lugar deseado.

Sistema Endocrino 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 encontramos: Regular el equilibrio (homeostasis) del organismo. Controlar la intensidad de funciones químicas en las células. Regir el transporte de sustancias a través de las membranas de las células.

Sistema Endocrino 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. Pueden ser solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas proteínas (que extienden su vida media) y hacen su efecto en determinados órganos o tejidos a mediana distancia de donde se sintetizaron, que pueden ser sobre la misma célula que la sintetiza (acción autocrina) o sobre células contiguas (acción paracrina) interviniendo en el desarrollo celular.

Sistema Endocrino Entre las de accion local –locales- se hallan la acetilcolina –su inhibicion tiene relacion con el Alzheimer-, la colecistinina –que vacía la vesícula biliar periódicamente- y la secretina mientras que dentro de las generales se encuentran las hormonas sexuales, la adrenalina y la noradrenalina -actúa aumentando la presión arterial por vasoconstricción pero no afecta al gasto cardiaco-.

Homeostasis La homeostasis implica el mantenimiento entre unos limites del medio ambiente interno -sangre y los fluidos de los tejidos-, incluidos el pH de la sangre (7,36 y 7,44 en sangre arterial), la concentración de dióxido de carbono (200ml/l), la concentración de glucosa en la sangre (entre comidas y en condiciones de reposo la concentración es de 65-100 mg/100 ml. Después de comidas, hay alzas hasta de 120-140 mg/100 ml) la temperatura corporal (37º en promedio) y el balance hídrico -cantidad de agua que se incorpora en el cuerpo es equivalente a la cantidad de agua que se pierde. El volumen de agua que ingresa y egresa diariamente  es de 2,5 litros.

Homeostasis RETROALIMENTACIÓN RESPUESTA ESTÍMULO EFECTOR RECEPTOR VIA EFERENTE VIA AFERENTE CENTRO DE INTEGRACIÓN

Homeostasis La mayoría de los sistemas homeostáticos corresponden a la categoría general de fenómenos “estímulos-respuesta”. Como pudimos observar, la homeostasis conlleva el control de los niveles de distintas variables y la corrección de los cambios de niveles por mecanismos de retroalimentación negativa.

Homeostasis y temperatura Uno de los mecanismos mas integrales e influyentes de la homeostasis en los seres vivos es la temperatura. Los seres vivos requieren un rango de temperaturas entre el punto de congelación del agua y la temperatura que desnaturaliza las proteínas. Los endotermos –antes llamados “de sangre caliente” cuyo centro termorregulador se encuentra en la base del hipotalamo- producen calor en forma endógena y esto permite la regulación precisa de la temperatura corporal. 

Homeostasis y temperatura Los endotermos producen calor metabólico para elevar la temperatura corporal. El intercambio de calor entre un organismo y el ambiente ocurre por radiación, conducción, convección y evaporación. Numerosos animales polares tienen mecanismos que les permiten conservar el calor en algunas partes del cuerpo y permitir que disminuya la temperatura en otras mediante un dispositivo de contracorriente que por ejemplo, mantiene el calor en el cuerpo y lo aleja de las extremidades

Homeostasis y temperatura Se ha comprobado que la temperatura elevada -fiebre- mejora la respuesta inmune reduciendo el crecimiento de patógenos. Esto no indica un mal funcionamiento del termostato hipotalámico, sino que debe haber un reajuste El reajuste del termostato se inicia en presencia de sustancias llamadas pirógenos (que producen fiebre, ej. hormonas prostaglandinas).

Homeostasis y temperatura En el caso de la sangre venosa , por recoger desechos metabólicos y transportar co2, es un poco mas caliente que la sangre arterial, y por efecto de convección, se produce el efecto de circulación al “empujar” o desplazar la sangre arterial. Los escalofríos se pueden presentar al comienzo de una infección y generalmente están asociados con la fiebre. Son causados por contracciones y relajaciones musculares rápidas y representan el modo en que el cuerpo genera calor cuando siente que hace frío. Los escalofríos generalmente predicen la aparición de fiebre o el incremento de la temperatura corporal central.

Homeostasis Otro de los ejemplos homeostáticos mencionables esta el control de la glucosa en la sangre por parte de la hormona insulina, secretada por las células β –beta- ubicadas en los Islotes de Langerhans del panceras. Esta hormona mantiene los niveles de azúcar en el rango tolerable –ver diapositivas anteriores-.

Homeostasis En cambio, cuando falta azucar en la sangre –hipoglucemia- aparece el Glucagón –secretada por las celulas α –alfa- del pancreas. Es una hormona que eleva el nivel de glucosa en la sangre, al contrario que la insulina que lo baja. Este glucagón moviliza las reservas de glucosa presentes en el hígado en forma de glucógeno.