EL SISTEMA NERVIOSO
Indicador de logro: Reconoce e interpreta las funciones de relación que se presentan en un animal o vegetal.
Competencia: Reconozco e interpreto las funciones de relación que se presentan en un animal o vegetal.
Palabras claves: estímulo, sistema nervioso, neurona, sentidos, relación, entorno, respuesta
Pregunta generadora:
¿Por qué es importante reconocer e interpretar las funciones de relación que se presentan en un animal o vegetal.
Situación de aprendizaje:
Actividad de inducción:
http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/3ESO/Relacor/a_inicial.htm
Para comenzar a entender responda las siguientes preguntas y confronte las respuestas con los compañeros de grupo:
1. ¿Que ventajas tiene para los seres vivos poder responder a los cambios del ambiente externo e interno?
2. ¿Qué rol desempeña el sistema nervioso en la interacción de los animales con el medio?
3. ¿Qué relación existe entre las respuestas y la estructura del sistema nervioso de los diferentes animales?
4. ¿Por qué el sistema nervioso es fundamental para que el ser humano viva en sociedad?
5. ¿Qué importancia tiene los órganos de los sentidos frente a un estímulo?, e intente dar ejemplos para cada uno de ellos.
Vídeo de apoyo: https://www.youtube.com/watch?v=LASmiv8PeYM
Los seres vivos responden a los estímulos del medio: Los factores abióticos como el aire, la luz y la temperatura representan estímulos frente a los cuales los organismos generan respuestas.
Discuto con mi compañero de clase y trato de explicar la siguiente situación: Si a un vegetal le falta luz, este reaccionará de la siguiente forma...
Los estímulos enumerados anteriormente son de tipo externo, pero existen también otros estímulos que se generan en el medio interno de los seres vivos, como los cambios en la presión arterial, la temperatura corporal y la composición química de la sangre. Esta capacidad de responder frente a estímulos internos y externos es fundamental en todos los seres vivos, pues contribuye con el desarrollo de sus procesos vitales. En los animales esta función la cumple el sistema nervioso mientras que en los vegetales son las hormonas las que coordinan los procesos internos y las respuestas al ambiente externo.
Un vegetal detecta el estímulo (luz solar) y responde
dirigiendo el crecimiento de sus ramas y flores hacia
los sectores de mayor luminosidad.
Así por ejemplo, una persona siente frío y comienza a tiritar; cuál es el estímulo y respuesta frente a dicha situación...
El sistema nervioso cumple tres funciones básicas: sensitiva, integradora y motora. En la función sensitiva los animales sienten o detectan ciertos estímulos provenientes tanto del interior del organismo como del medio externo. En la función integradora analiza la información captada, proveniente de los estímulos, almacena algunos aspectos de ella y toma decisiones respecto a la acción a seguir. Mientras tanto en la función motora responde a los estímulos iniciando contracciones musculares o secreciones glandulares.
A partir de la anterior imagen, describo las funciones básicas del
sistema nervioso.
En los animales más complejos, en cuanto a su fisiología y organización estructural, existen hormonas (sistema endocrino) que participan en la regulación de procesos internos y que junto con el sistema nervioso coordinan las respuestas del organismo frente a estímulos internos y externos, como el control de la concentración de azúcar en la sangre, el crecimiento corporal, el desarrollo de caracteres sexuales entre otros.
Consulto sobre las funciones del sistema endocrino.
Órganos receptores
Vídeo de complementación:
https://www.youtube.com/watch?v=XBW89OQ4Gok
Se denomina receptor a una célula nerviosa, a un grupo de células o a órganos especiales capaces de percibir estímulos del ambiente y transformarlos en impulsos nerviosos, estos se clasifican, según su localización, en:
Interoceptores, ubicados en las paredes de las vísceras.
Propioreceptores, ubicados en los órganos del sistema locomotor.
Exteroceptores, ubicados en la periferia del organismo, captan estímulos exteriores y se clasifican en:
Órganos receptores
Vídeo de complementación:
https://www.youtube.com/watch?v=XBW89OQ4Gok
Se denomina receptor a una célula nerviosa, a un grupo de células o a órganos especiales capaces de percibir estímulos del ambiente y transformarlos en impulsos nerviosos, estos se clasifican, según su localización, en:
Interoceptores, ubicados en las paredes de las vísceras.
Propioreceptores, ubicados en los órganos del sistema locomotor.
Exteroceptores, ubicados en la periferia del organismo, captan estímulos exteriores y se clasifican en:
1. Mecanoceptores que responden a estímulos mecánicos. Son los receptores del tacto, de los sonidos, del movimiento, de la presión y de la posición
2. Termoceptores, sensibles a la temperatura. Son los receptores del calor y delfrío.
3. Fotoceptores, sensibles a la luz. Son los receptores de la visión.
4. Quimiceptores, sensibles a las sustancias químicas. Son los receptores del olfato y del gusto.
5. Osmoceptores, sensibles a las pérdidas de agua e indican la deshidratación de los individuos.
6. Nociceptores, sensibles a cualquier estímulo que por su grado de intensidad puede lesionar los tejidos. Son los receptores del dolor.
Modalidad sensitiva
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Tipo de receptor
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Estímulo
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Visión
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Fotorreceptor
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Luz
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Audición
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Mecanorreceptor
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Ondas de presión de aire
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Equilibrio
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Mecanorreceptor
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Movimiento de la cabeza
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Tacto
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Mecanorreceptor
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Mecánico (presión)
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Termorreceptor
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Térmico
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Nociceptor/Quimiorreceptor
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Térmico
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Gusto
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Quimiorreceptor
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Químico
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Olfato
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Quimiorreceptor
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Químico
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Vídeo sobre los componentes o partes del cerebro:
https://www.youtube.com/watch?v=X5dyPBP_Stc
La neurona
Es una célula especializada en la conducción de estímulos eléctricos, los cuales se comunican entre si por un por un proceso llamado sinápsis.
Una neurona está compuesta básicamente por:
- El cuerpo celular o soma donde se aloja el núcleo.
- Las dendritas, prolongaciones que se extienden a partir del soma y que se ramifican.
- El axón es una prolongación cilíndrica y larga.
- Los botos sinápticos son las ramificaciones del axón.
Las neuronas se clasifican en sensitivas o aferentes, motoras o eferentes e interneuronas o asociativas.
Las neuronas sensitivas o aferentes reciben los estímulos provenientes del medio y los llevan desde los órganos de los sentidos hasta el sistema nervioso central a través del impulso nervioso.
Las neuronas motoras o eferentes envían los mensajes desde el sistema nervioso central hasta los lugares en donde el impulso se traducirá en respuesta: órganos de los entidos, músculos, glándulas...
Las neuronas interneuronas o asociativas comunican las neuronas sensitivas con las motoras.
Las células gliales
Son las encargadas de proteger, brindar soporte y nutrientes a las neuronas. Existen tres tipos de células gliales: Las células de Schwann, los oligodendrocitos y los astroncitos.
Las células de Schwann se encuentran enrolladas alrededor de los axones de las neuronas sensitivas y motoras. Secretan una sustancia conocida como mielina, la cual sirve para aumentar la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
Los oligodendrocitos están asociados a las neuronas y al igual que las células de Schwann incrementan la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
Los astrocitos están asociados a los capilares que transportan la sangre hacia el encéfalo. Su función es limpiar la sangre de toxinas antes de que esta llegue a dicho órgano.
El impulso nervioso
Actividad de complementación: observación de la transmisión de un impulso nervioso: https://cienciasnaturales.es/NEURONA.swf
Es un conjunto de reacciones eléctricas y químicas que posibilitan el paso de las señales entre neuronas, las cuales van a ser interpretadas por nuestro cuerpo como dolor, placer o cualquier otro tipo de sensación. Este proceso se lleva a cabo gracias a que las membranas celulares de nuestras células, presentan canales de transporte que permiten el paso de ciertos iones. De esta manera, generan diferencias de carga a lado y lado de la membrana, dando lugar a un potencial de membrana, es decir, la diferencia entre la carga en el interior de una célula con respecto a la carga en el exterior de esta.
Estructura del sistema nervioso
El sistema nervioso esta formado por las siguientes estructuras: Cerebro, cerebelo, diencéfalo que contiene al hipotálamo y tálamo, tronco encefálico formado por el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo y médula espinal.
Cerebro posee áreas que interpretan los impulsos sensitivos. Las áreas motoras controlan los movimientos musculares voluntarios y las áreas de asociación intervienen en procesos más complejos como la memoria, las emociones, el razonamiento y las capacidades intelectuales.
Cerebelo controla las contracciones musculares esqueléticas que son necesarias para la coordinación, la postura, el equilibrio y la ejecución de movimientos precisos.
Diencéfalo contiene le tálamo y el hipotálamo.
El tálamo, llega a él la información sensorial, que permite apreciar sensaciones como el dolor, la temperatura y la presión. Al tálamo lega la información antes de pasar a la corteza cerebral.
El hipotálamo, regula la homeostasis, contribuye en la regularización del músculo liso y cardíaco y de la secreción de muchas glándulas. Regula la temperatura corporal y el apetito, responsable de la sensación de hambre y sed. Contribuye a mantener los estados de vigilia y los patrones de sueño.
El tronco encefálico es una región del encefálo formado por: El mesencéfalo que posee los centros reflejos para los movimientos de los ojos, cabeza y cuello, en respuesta a estímulos visuales, y para los movimientos de la cabeza , en respuesta a los estímulos auditivos. La protuberancia que se encarga de la inspiración y la espiración y el bulbo raquídeo que controla la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco, además del diámetro de los vasos sanguíneos y el centro respiratorio.
La médula espinal que contiene los circuitos neuronales, los cuales intervienen en algunas respuestas más rápidas y automáticas del organismo ante determinados estímulos, es el centro de los reflejos medulares, también conduce los impulsos nerviosos sensitivos hasta el encéfalo y los impulsos motores que se propagan desde el encéfalo hasta los efectores.
Vídeo de apoyo:
https://www.youtube.com/watch?v=UETibgPJlOo
Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno de nuestro organismo dentro de rangos normales.
La ruta seguida por los impulsos nerviosos, desde su origen en una neurona hasta su llegada a otra parte del cuerpo, constituye un circuito neuronal específico. El circuito más simple se denomina arco reflejo y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa integrada, debido a que en él se pueden encontrar todos los elementos básicos de la función del sistema nervioso.
Organización del sistema nervioso en los animales
Vídeo de apoyo:
https://www.youtube.com/watch?v=yYgx21TcuHI
Las células gliales
Son las encargadas de proteger, brindar soporte y nutrientes a las neuronas. Existen tres tipos de células gliales: Las células de Schwann, los oligodendrocitos y los astroncitos.
Las células de Schwann se encuentran enrolladas alrededor de los axones de las neuronas sensitivas y motoras. Secretan una sustancia conocida como mielina, la cual sirve para aumentar la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
Los oligodendrocitos están asociados a las neuronas y al igual que las células de Schwann incrementan la velocidad de transmisión del impulso nervioso.
Los astrocitos están asociados a los capilares que transportan la sangre hacia el encéfalo. Su función es limpiar la sangre de toxinas antes de que esta llegue a dicho órgano.
El impulso nervioso
Actividad de complementación: observación de la transmisión de un impulso nervioso: https://cienciasnaturales.es/NEURONA.swf
Es un conjunto de reacciones eléctricas y químicas que posibilitan el paso de las señales entre neuronas, las cuales van a ser interpretadas por nuestro cuerpo como dolor, placer o cualquier otro tipo de sensación. Este proceso se lleva a cabo gracias a que las membranas celulares de nuestras células, presentan canales de transporte que permiten el paso de ciertos iones. De esta manera, generan diferencias de carga a lado y lado de la membrana, dando lugar a un potencial de membrana, es decir, la diferencia entre la carga en el interior de una célula con respecto a la carga en el exterior de esta.
Estructura del sistema nervioso
El sistema nervioso esta formado por las siguientes estructuras: Cerebro, cerebelo, diencéfalo que contiene al hipotálamo y tálamo, tronco encefálico formado por el bulbo raquídeo, la protuberancia y el mesencéfalo y médula espinal.
Cerebro posee áreas que interpretan los impulsos sensitivos. Las áreas motoras controlan los movimientos musculares voluntarios y las áreas de asociación intervienen en procesos más complejos como la memoria, las emociones, el razonamiento y las capacidades intelectuales.
Cerebelo controla las contracciones musculares esqueléticas que son necesarias para la coordinación, la postura, el equilibrio y la ejecución de movimientos precisos.
Diencéfalo contiene le tálamo y el hipotálamo.
El tálamo, llega a él la información sensorial, que permite apreciar sensaciones como el dolor, la temperatura y la presión. Al tálamo lega la información antes de pasar a la corteza cerebral.
El hipotálamo, regula la homeostasis, contribuye en la regularización del músculo liso y cardíaco y de la secreción de muchas glándulas. Regula la temperatura corporal y el apetito, responsable de la sensación de hambre y sed. Contribuye a mantener los estados de vigilia y los patrones de sueño.
El tronco encefálico es una región del encefálo formado por: El mesencéfalo que posee los centros reflejos para los movimientos de los ojos, cabeza y cuello, en respuesta a estímulos visuales, y para los movimientos de la cabeza , en respuesta a los estímulos auditivos. La protuberancia que se encarga de la inspiración y la espiración y el bulbo raquídeo que controla la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco, además del diámetro de los vasos sanguíneos y el centro respiratorio.
La médula espinal que contiene los circuitos neuronales, los cuales intervienen en algunas respuestas más rápidas y automáticas del organismo ante determinados estímulos, es el centro de los reflejos medulares, también conduce los impulsos nerviosos sensitivos hasta el encéfalo y los impulsos motores que se propagan desde el encéfalo hasta los efectores.
El arco reflejo
Vídeo de apoyo:
https://www.youtube.com/watch?v=UETibgPJlOo
Los reflejos son respuestas automáticas, rápidas y predecibles frente a cambios en el ambiente y que ayudan a mantener las condiciones del medio interno de nuestro organismo dentro de rangos normales.
La ruta seguida por los impulsos nerviosos, desde su origen en una neurona hasta su llegada a otra parte del cuerpo, constituye un circuito neuronal específico. El circuito más simple se denomina arco reflejo y constituye la unidad básica de la actividad nerviosa integrada, debido a que en él se pueden encontrar todos los elementos básicos de la función del sistema nervioso.
Los componentes del arco reflejo son:
- Receptor: corresponde a las dendritas de una neurona sensitiva o una estructura asociada, que detecta un estímulo específico desencadenando uno o más impulsos nerviosos.
- Neurona sensitiva o aferente.
- Neurona de asociación.
- Centro integrador: región del sistema nervioso
que analiza la información que trae la neu-
rona sensitiva, para elaborar una respuesta. - Neurona motora o eferente.
- Efector: estructura que responde al impulso
nervioso (un músculo esquelético, liso, cardíaco o una glándula).
Organización del sistema nervioso en los animales
Vídeo de apoyo:
https://www.youtube.com/watch?v=yYgx21TcuHI
La organización más simple del sistema nervioso la presenta un tipo de animales pertenecientes al grupo Cnidaria (como la hydra y las medusas) y corresponde a una red nerviosa donde las neuronas (células del sistema nervioso) están dispersas por todo el organismo. No existe un órgano central que realice la función integradora o de control. Gracias a esta red nerviosa, la hydra mueve sus tentáculos para capturar su alimento.
Los gusanos planos pertenecientes al grupo de los Platelmintos, como las planarias, presentan una región cefálica (cabeza) que posee concentraciones de células nerviosas llamadas ganglios cerebrales. Estos ganglios están unidos y cumplen una función de control e integración. Desde los ganglios se prolongan longitudinalmente dos cordones nerviosos hasta el extremo posterior del cuerpo. Un cordón nervioso corresponde a una estructura alargada y compacta formada por neuronas.
Los gusanos planos pertenecientes al grupo de los Platelmintos, como las planarias, presentan una región cefálica (cabeza) que posee concentraciones de células nerviosas llamadas ganglios cerebrales. Estos ganglios están unidos y cumplen una función de control e integración. Desde los ganglios se prolongan longitudinalmente dos cordones nerviosos hasta el extremo posterior del cuerpo. Un cordón nervioso corresponde a una estructura alargada y compacta formada por neuronas.
En los animales pertenecientes al grupo de los Moluscos, como los bivalvos (almejas, machas, etc.), gasterópodos (caracoles) y cefalópodos (pulpos y calamares), el sistema nervioso presenta algunas variaciones dependiendo del grupo más específico al que pertenezcan. En general, está compuesto por pares de ganglios conectados por nervios, formando un anillo nervioso en los gasterópodos y cefalópodos. Estos últimos poseen un cerebro de mayor desarrollo en comparación con el resto de los invertebrados. En general, los moluscos poseen órganos sensoriales sencillos (fotorreceptores, quimiorreceptores y órganos táctiles), sin embargo, la mayoría de los cefalópodos poseen ojos muy desarrollados.
En las lombrices de tierra y sanguijuelas (grupo Anélidos), el sistema nervioso se compone de ganglios ubicados en la región anterior, los cuales forman un “cerebro”. A partir de ellos se prolongan hacia la región posterior dos cordones nerviosos longitudinales muy cercanos. En cada segmento del cuerpo de estos invertebrados se encuentra un par de ganglios estrechamente asociados, desde los cuales se prolongan nervios laterales. En la superficie del cuerpo de estos animales existen células que tienen una función sensitiva para estímulos táctiles y lumínicos.
En las lombrices de tierra y sanguijuelas (grupo Anélidos), el sistema nervioso se compone de ganglios ubicados en la región anterior, los cuales forman un “cerebro”. A partir de ellos se prolongan hacia la región posterior dos cordones nerviosos longitudinales muy cercanos. En cada segmento del cuerpo de estos invertebrados se encuentra un par de ganglios estrechamente asociados, desde los cuales se prolongan nervios laterales. En la superficie del cuerpo de estos animales existen células que tienen una función sensitiva para estímulos táctiles y lumínicos.
En los Artrópodos en general, como los arácnidos, crustáceos e insectos, existen ganglios en la región cefálica ubicados sobre el esófago. Estos ganglios constituyen un cerebro que posee regiones funcionales específicas. A partir de ganglios ubicados bajo el esófago se prolonga longitudinalmente hacia el extremo posterior, un cordón nervioso doble y ventral. En algunos grupos están íntimamente aproximados formando un solo cordón longitudinal. El cuerpo de estos animales es segmentado y existe un par de ganglios en ciertos segmentos, aunque en ocasiones están tan estrechamente unidos que parece un solo ganglio por segmento. Desde el cerebro se prolongan nervios a diferentes órganos sensitivos, como ojos y antenas y desde los ganglios presentes en los segmentos, surgen nervios laterales conectados con diversos órganos y estructuras motoras como los músculos de las patas.
En los animales del grupo de los Equinodermos, como las estrellas de mar y los erizos, el sistema nervioso, en general, presenta un anillo nervioso (neural) central conectado con un nervio radial principal en cada brazo. Estos animales poseen pocos órganos de los sentidos especializados, entre los que se encuentran órganos táctiles, quimiorreceptores y fotorreceptores.
En los animales cordados existe un cordón nervioso dorsal, cuyo extremo anterior se ensancha y forma una vesícula cerebral en los cordados no vertebrados (como el piure), pero en todos los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos) se engruesa y forma el encéfalo constituido por el cerebro, cerebelo, tronco encefálico y otros órganos nerviosos.
Vídeo de complementación:
https://www.youtube.com/watch?v=oGV7cqnSuO4&spfreload=5
Bibliografía
1. Santillana. ISBN-13: 978-0-13-294039-
1. Santillana. ISBN-13: 978-0-13-294039-
2. Yuotube:https://www.youtube.com/watch?v=OZtbKrdNQGo
3. Imagen: http://senderosaludable.net/la-gran-importancia-de-cuidar-el-sistema-nervioso/
4. Imagen: http://slideplayer.es/slide/3455109/
5. https://cienciasnaturales.es/NEURONA.swf. Impulso nervioso
6. https://www.youtube.com/watch?v=X5dyPBP_Stc. Partes del cerebro
7. Arco reflejo: https://www.youtube.com/watch?v=UETibgPJlOo.
8. Evolución sistema nervioso: https://www.youtube.com/watch?v=yYgx21TcuHI.
9. Unal: https://www.youtube.com/watch?v=oGV7cqnSuO4&spfreload=5
4. Imagen: http://slideplayer.es/slide/3455109/
5. https://cienciasnaturales.es/NEURONA.swf. Impulso nervioso
6. https://www.youtube.com/watch?v=X5dyPBP_Stc. Partes del cerebro
7. Arco reflejo: https://www.youtube.com/watch?v=UETibgPJlOo.
8. Evolución sistema nervioso: https://www.youtube.com/watch?v=yYgx21TcuHI.
9. Unal: https://www.youtube.com/watch?v=oGV7cqnSuO4&spfreload=5
