ÁREA DE BIOLOGÍA GUÍA DE APLICACIÓN TEMAS : GUÍA: ESTUDIANTE: E-MAIL: FECHA: 2. SISTEMAS DE REGULACIÓN Y CONTROL G 2 II PERÍODO EJES TEMÁTICOS 2.1 Equilibrio orgánico: Homeostasis 2.2 La Coordinación hormonal 2.3 Sistema Endocrino 2.4 Sistema Nervioso COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO Explica los procesos homeostáticos de retroalimentación positiva y negativa. Establece el papel del sistema nervioso y el endocrino en la homeostasis. Analiza el sistema nervioso y establece su importancia como sistema de control. Conoce las enfermedades que afectan el sistema nervioso y los cuidados que deben tenerse. Imagina que vas a cruzar una calle por la que circula mucho tráfico. Ves pasar los coches a toda velocidad mientras esperas que el semáforo cambie de color. Estás un poco tenso, atento a lo que te rodea, ves los coches y, mientras pasan, calculas a qué velocidad se mueven. Oyes el ruido que producen y captas el olor que despiden los tubos de escape. Tu corazón está ligeramente acelerado, bombeando sangre, tienes los músculos tensos. Ves como cambia el color del semáforo y se paran los coches. En ese momento sales andando con decisión, casi corriendo, hasta que llegas al otro lado, donde te sientes más seguro y ya te tranquilizas. Ahora tu corazón se relaja y continúas paseando tranquilamente. Toda esta secuencia que conoces de sobra, no ha hecho más que ilustrarnos sobre el funcionamiento del que es, quizá, el más importante de nuestros sistemas orgánicos, el Sistema Nervioso. En esta unidad haremos un recorrido por este sistema, encargado de hacer que todos los demás sistemas funcionen, que nuestra vida se pueda mantener. Es, además, el sistema que nos permite relacionarnos con nuestro medio, recibir información instantánea a través de los órganos de los sentidos y responder de la forma más adecuada a cada situación. Y lo más importante, es el sistema que nos ha dado la capacidad de razonar, de aprender, de comunicarnos, de desarrollar nuestra inteligencia, y, por tanto, de ser la especie que ha dominado nuestro mundo.
Además, los seres vivos, y por tanto nosotros, necesitan de un sistema que permita controlar y coordinar las actividades de todas las células, órganos y aparatos que lo constituyen. Para ello utilizan un sistema de señales entre las células de órganos que se encuentra alejados entre sí, dichas señales son enviadas mediante unos compuestos químicos denominados Hormonas que son producidas en diferentes órganos, repartidos por todo el cuerpo y se denominan Glándulas Endocrinas, el conjunto de todas ellas constituye el Sistema Endocrino. En esta Unidad estudiaremos los sistemas mediante los cuales se controlan y regulan las diferentes funciones y actividades del cuerpo humano, las relaciones metabólicas que se establecen entre distintas glándulas y órganos así como sus efectos sobre la salud y la enfermedad. Conocerás las diferentes Glándulas Endocrinas y las Hormonas producidas por cada una de ellas. Como podemos ver, todas las funciones del ser humano están controladas y coordinadas por dos grandes sistemas o aparatos:
El Sistema Nervioso y El Sistema Endocrino El sistema nervioso alcanza todos los rincones de un organismo mediante fibras nerviosas y neuro transmisores. El sistema endocrino se encuentra repartido por diferentes regiones del cuerpo a través de las glándulas endocrinas. Ambos sistemas podrían considerarse como sistemas de comunicación entre los órganos, tejidos y células del organismo. La acción del sistema nervioso es rápida y a corto plazo. La acción del sistema endocrino es lenta y a largo plazo; sus efectos se van viendo a lo largo de la vida de un individuo. Los dos sistemas están muy relacionados. En realidad el sistema endocrino se regula desde el Hipotálamo que podríamos considerarlo parte de amos sistemas. Además la hipófisis, como veremos, tiene una parte nerviosa y otra endocrina. SISTEMA NERVIOSO I. Contesta las siguientes preguntas 1. Distingue entre los siguientes términos: neurona/ nervio/tracto; ganglios/núcleos; sistema nervioso central/sistema nervioso periférico; materia gris/materia blanca; aferente/eferente; preganglionar/posganglionar; potencial de reposo/potencial de acción/impulso nervioso; presináptico/postsináptico; neurotransmisor/neuromodulador; adrenalina/noradrenalina/acetilcolina. 2. Cuáles son tres diferencias significativas entre los sistemas nerviosos somático y autónomo? 3. Cuáles son cuatro diferencias significativas entre las divisiones simpática y parasimpática del sistema nervioso autónomo? 4. Si se coloca una neurona en un medio donde las concentraciones iónicas son iguales a la de su propio citoplasma, qué efecto tendrá esto sobre el potencial de reposo? 5. Describe la forma en que se propaga el impulso nervioso. Haz un dibujo de este proceso. 6. Suponte que existen tres neuronas presinápticas, A, B y C, que establecen sinapsis contiguas en la misma neurona postsináptica D. No se inicia ningún impulso nervioso en la neurona postsináptica como resultado de impulsos nerviosos individuales en A, B o C, ni tampoco si los impulsos llegan simultáneamente a las tres, a A y B o a A y C. Solamente si llegan juntas los impulsos a las sinapsis de B y C, D disparará un impulso. Explica estos resultados en términos de los neurotransmisores excitadores e inhibidores y de sus efectos en el potencial S de membrana de la célula postsináptica. 7. Si se mira con atención la figura 41-20 del libro, se notará que una neurona tiene sólo dendritas muy cortas y no tiene ningún axón. Las terminales axónicas de las otras neuronas forman sinapsis sobre su cuerpo celular, pero éste no forma sinapsis axónicas con otras células. Estas neuronas, que están localizadas primariamente en el cerebro, son incapaces de iniciar un potencial de acción y por lo tanto se conocen como "no disparadoras". Sin embargo afectan la velocidad de descarga de otras neuronas. Cómo piensas que pueden llevar a cabo esto? Qué axones serán superfluos para estas neuronas? II. Identifica las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haz una breve descripción de cada figura A. LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA SINAPSIS Vesícula sináptica liberando transmisor Neurotransmisor Neurotransmisor unido al receptor abre los canales iónicos Canal iónico cerrado Dendrita de la neurona postsináptica Vesícula sináptica Terminal sináptica de la neurona presináptica Potencial en acción iniciado
B. EL ENCÉFALO HUMANO Hipófisis Hipotálamo Corteza cerebral Cráneo Cuerpo calloso Tálamo Glándula pineal Cerebelo Médula oblonga Médula espinal PERCEPCIÓN SENSORIAL Y RESPUESTA MOTORA III. Contesta las siguientes preguntas 1. Distingue entre los siguientes términos: interorreceptor/propriorreceptor/exterorreceptor; cóclea/ órgano de Corti; bastones/conos; célula bipolar/célula ganglionar; fibra muscular/célula muscular/miofibrilla; filamento grueso/filamento delgado; troponina/tropomiosina, sarcómero/sarcolema/retículo sarcoplásmico; sinapsis neuronal/placa neuromuscular. 2. Cuáles son las cinco clases de estímulos a los cuales responden nuestros órganos sensoriales? 3. Cuando te frotas el ojo con los dedos, puede aparecer una mancha visible con los ojos cerrados. Ahora bien, si en lugar de frotarse se rozan los párpados, la mancha no aparece. Qué quiere decir esto? Se está "viendo" un estímulo mecánico? Cuál sería la respuesta a la estimulación con luz de mucha (equivalente a frotarse) o muy baja (equivalente a rozarse) intensidad? 4. Por qué la comida parece sosa cuando estás resfriado? 5. Considera el proceso que ocurre cuando otra persona dice una palabra y la escuchas. Describe los pasos que intervienen, desde el momento en que el aire deja los pulmones del que habla hasta que tienes conciencia de la palabra pronunciada. 6. Por qué se considera a la audición una forma de mecano recepción? 7. Qué ventaja tienen los mamíferos al poseer una membrana basilar larga en el órgano de Corti? 8. Cuando estás sumergido en la bañera, escuchas mucho mejor con la cabeza fuera que dentro del agua. Cuál es la analogía de este fenómeno con la acción de los huesecillos del oído? 9. Por qué no vemos invertidos a los objetos? 10. Dibuja un diagrama del sarcómero relajado y contraído. Qué pasa con el tamaño de las bandas I y A y de la zona H cuando el sarcómero se contrae? Explica cómo esto proporciona la clave esencial del mecanismo contráctil. 11. Cuál es el papel del sistema T en la contracción muscular? Cuál es el significado del hecho que la solución de iones y moléculas en el ambiente extracelular fluye a través de sus túbulos? 12. Explica los hechos por los cuales un potencial de acción en una neurona motora causa una contracción muscular. 13. Cuál es la base sináptica de la placa neuromuscular? Qué sucede cuando se afectan los receptores para la acetilcolina? IV. Identifica las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haz una breve descripción de cada figura A. EL OÍDO HUMANO
Cráneo Estribo Yunque Martillo Canales semicirculares Nervios auditivos Cóclea Trompa de eustaquio Ventana redonda Membrana timpánica Canal auditivo externo Ventana oval Oído externo B. EL OJO HUMANO Humor vítreo Esclerótica Coroides Retina Fóvea Vasos sanguíneos Nervio óptico Punto ciego Musculo del cristalino Humor acuoso Cristalino Pupila Cornea Pestaña Iris ligamentos
C. CONTRACCIÓN MUSCULAR Sarcomera Disco Z Banda A Banda H Banda M Nebulina Titina Microfilamentos Tropomiosina Actina Troponina Miosina Molécula de miosina Cadena ligera S1 S2 Meromiosina ligera Meromiosina pesada SISTEMA ENDOCRINO V. Contesta las siguientes preguntas 1. Distingue entre lo siguiente: endocrino/exocrino; hipófisis/hipotálamo; hipófisis anterior/hipófisis intermedia/hipófisis posterior; glándula tiroidea/glándulas paratiroides; tiroxina/tirotropina/triyodotironina; hormona estimulante de la tiroides/hormona liberadora de la tirotropina; corteza suprarrenal/médula suprarrenal; insulina/glucagón. 2. Dibuja el sistema de retroalimentación que regula la producción y liberación de la hormona tiroidea. 3. En términos del sistema de retroalimentación, explica por qué una disminución de yodo produce gota. 4. Describe de qué forma la concentración del ion calcio en el torrente sanguíneo está regulada por las glándulas tiroides y paratiroides. 5. Qué hormonas actúan para aumentar el nivel de glucosa en la sangre? Y para disminuirlo? Cómo ejerce cada hormona sus efectos? 6. Cómo ejerce una hormona esteroide sus efectos específicos sobre una célula blanca? De qué modo la acción de la hormona tiroidea es diferente? 7. Cómo una hormona peptídica o proteínica ejerce sus efectos específicos sobre una célula blanco? 8. Qué tipos de funciones esperarías que fueran controladas por el sistema endocrino y no por el sistema nervioso? 9. Cuáles son los cuatro tipos de moléculas utilizadas como hormonas en los vertebrados? Da un ejemplo de cada una 10. Cuál es la diferencia entre una glándula endocrina y una exocrina? 11. Describe la estructura del complejo hipotálamo/hipófisis. Qué hormonas hipofisiarias son neurosecretoras? Cuáles son sus funciones?
VI. Identifica las partes de las figuras que se muestran a continuación, y haz una breve descripción de cada figura A. GLÁNDULAS ENDOCRINAS Páncreas Tiroides Medula suprarrenal Gónadas Timo Glándula pituitaria Gónadas Paratiroides B. RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA. REGULACIÓN DEL Glándula pineal AZÚCAR EN LA SANGRE Hipotálamo Hipófisis Convierte glucógeno en glucose Convierte glucosa en glucógeno Glucosa disminuida en sangre Elevación de glucosa en sangre Células alfa Células beta VII. Completa el siguiente cuadro NOMBRE SIGLAS COMPOSICIÓN QUÍMICA GLÁNDULA ACCIÓN Factores hipotalámicos Tirotropina Adrenocorticotropa Somatotropa Luteinizante Folículo estimulante Prolactina Antidiurética Oxitocina Tiroxina Triyodotironina Calcitonina Paratohormona Cortisol Aldosterona Insulina Glucagón Estrógenos Progesterona Testosterona