Tejidos, órganos y sistemas de órganos. Sistema nervioso y endocrino

Si fuéramos organismos unicelulares y viviéramos en un lugar rico en nutrientes, mantenernos con

vida sería bastante sencillo. Por ejemplo, si fuéramos una ameba que vive en un estanque,

podríamos absorber nutrientes directamente del entorno. El oxígeno necesario para el metabolismo

podría difundir a través de la membrana celular y el dióxido de carbono y otros desechos podrían

difundir hacia el exterior. Cuando llegara el momento de reproducirnos, simplemente nos

dividiríamos en dos.

Sin embargo, no somos una ameba y las cosas no son tan simples para los grandes organismos

multicelulares como los seres humanos. El cuerpo de un organismo complejo tiene niveles de

organización que se construyen unos sobre otros. Las células constituyen tejidos, los tejidos

constituyen órganos y los órganos constituyen sistemas de órganos.

Nuestro complejo cuerpo tiene miles de millones de células y la mayoría de estas células no están

en contacto directo con el ambiente externo. Una célula en las profundidades del cuerpo no puede

obtener los nutrientes y el oxígeno que necesita directamente del ambiente. ¿Cómo es entonces que

el cuerpo alimenta a sus células y se mantiene a sí mismo en funcionamiento?

En lugar de intercambiar sustancias, como nutrientes y desechos, directamente con el ambiente

externo, la mayoría de las células en grandes organismos multicelulares están rodeadas por un

ambiente interno de líquido extracelular (líquido fuera de las células). Las células obtienen oxígeno

y nutrientes del líquido extracelular y liberan productos de desecho en él.

Los seres humanos y otros organismos complejos tienen sistemas especializados que cuidan el

ambiente interno, lo mantienen constante y satisfacen las necesidades de las células. Distintos

sistemas del cuerpo realizan funciones diferentes. Por ejemplo, nuestro sistema digestivo es

responsable de tomar y procesar los alimentos, mientras que el sistema respiratorio (que trabaja con

el sistema circulatorio) es responsable de tomar oxígeno y eliminar dióxido de carbono. Los

sistemas musculares y esqueléticos son cruciales para el movimiento, el sistema reproductor se

encarga de la reproducción y el sistema excretor elimina desechos metabólicos. Debido a su

especialización, estos diferentes sistemas dependen mucho unos de otros. Las células que componen

los sistemas digestivo, muscular, esquelético, reproductivo y excretor necesitan todas del oxígeno

del sistema respiratorio para funcionar y las células del sistema respiratorio (como todos los otros

sistemas) necesitan de nutrientes y deben deshacerse a su vez de desechos metabólicos.

La función de un sistema de órganos depende de la actividad integrada de sus órganos. Todos los

sistemas del cuerpo trabajan juntos para mantener el organismo funcionando óptimamente.

Tejidos

Concepto de tejido

En biología se llama tejido a una estructura

constituida por un conjunto organizado de células

diferenciadas, ordenadas regularmente, que

realizan un trabajo fisiológico coordinado.

Las células que conforman un determinado tejido

pueden y suelen ser diferentes en cuanto a sus

características morfológicas, como aspecto y

tamaño, y en cuanto a su función específica; sin

embargo, lo que caracteriza a un tejido es que cada

uno de los tipos de células que lo componen

desempeña un papel indispensable para que aquel,

en conjunto, pueda realizar su propia función.

Esta estructura forma un nivel de organización

biológica superior al celular, ya que las células que

lo constituyen desempeñan una función concreta

que han adquirido por diferenciación celular. Su

aparición está relacionada con la evolución y la

adquisición de la pluricelularidad por parte de los

organismos más complejos, como son las plantas

vasculares, y los animales.

Tanto animales como vegetales han desarrollado

a través de la evolución sus tejidos de manera

independiente, de forma que poseen tejidos

organizados de diferente forma para realizar las

mismas funciones. La aparición de los tejidos

posibilita el desarrollo de los organismos complejos

por el aumento del tamaño de sus células y su

especialización en funciones diversas.

La ciencia que estudia los tejidos se llama

Histología.

Existe más de un centenar de tejidos diferentes

en los animales y algunas decenas en los vegetales,

pero la inmensa mayoría son sólo variedades de

unos pocos tipos fundamentales.

Los tejidos de los animales se dividen en cuatro

grandes tipos generales: epitelial, conectivo,

muscular y nervioso. Los dos primeros son poco

especializados, a diferencia de los segundos que se

caracterizan por su gran especialización. Cabe

señalar que estos cuatro tipos de tejidos están

interrelacionados entre sí, formando los diversos

órganos y sistemas de los individuos.

Tejido epitelial:

Las células de este tejido forman capas

continuas, casi sin sustancias intercelulares. Se

encuentra formando la epidermis, las vías que

conectan con el exterior (tractos digestivo,

respiratorio y urogenital), la capa interna de los

vasos linfáticos y sanguíneos (arterias, venas y

capilares) y las cavidades internas del organismo.

Las células del tejido epitelial tienen formas

plana, prismáticas y poliédricas, de dimensiones

variables. Casi todos los epitelios contactan con

el tejido conjuntivo. Las funciones del tejido

epitelial entre otras son: revestimiento externo

(piel), revestimiento interno (epitelio

respiratorio, del intestino, etc.), protección

(barrera mecánica contra gérmenes y traumas),

absorción (epitelio intestinal) y secreción

(epitelio de las diversas glándulas)

Tejido conjuntivo:

Es un tejido que se caracteriza por presentar

células de formas variadas, que sintetizan un

material que las separa entre sí. Este material

extracelular está formado por fibras conjuntivas

(colágeno, elásticas y reticulares) y por una

matriz traslúcida de diferente viscosidad llamada

sustancia fundamental. Las diferentes

características de esta sustancia fundamental del

tejido conjuntivo dan lugar a otros tejidos: tejido

conectivo (o conjuntivo propiamente dicho),

tejido adiposo, tejido cartilaginoso, tejido óseo y

tejido sanguíneo.

- Tejido conectivo: se distribuye ampliamente

por todo el organismo, ubicándose debajo de

la epidermis (dermis), en las submucosas y

rellenando los espacios vacíos que hay entre

los órganos. Cumple funciones de protección,

de sostén, de defensa, de nutrición y

reparación.

- Tejido adiposo: sus células se denominan

adipocitos y están especializadas para

acumular grasa como triglicéridos. Carecen de

sustancia fundamental. Los adipocitos se

acumulan en la capa subcutánea de la piel y

actúan como aislantes del frío y del calor.

Cumplen funciones estructurales, de reserva y

de protección contra traumas.

- Tejido cartilaginoso: formado por células

(condrocitos) que se distribuyen en las

superficies de las articulaciones, en las vías

respiratorias (cartílagos nasales, laringe) y en

los cartílagos de las costillas. Los condrocitos

tienen forma variable y están separados por

abundante sustancia fundamental muy

viscosa, flexible y resistente. La función del

tejido cartilaginoso es de soporte y sostén.

- Tejido óseo: formado por osteocitos de forma

aplanada, rodeados de una sustancia

fundamental calcificada, constituida por sales

de calcio y de fósforo que imposibilitan la

difusión de nutrientes hacia las células óseas.

Por lo tanto, los osteocitos se nutren a través

de canalículos rodeados por la sustancia

fundamental, que adopta forma de laminillas

de fibras colágenas. El tejido óseo es muy

rígido y resistente, siendo su principal función

la protección de órganos vitales (cráneo y

tórax). También brinda apoyo a la

musculatura y aloja y protege a la médula

ósea, presente en los huesos largos del

esqueleto (fémur, tibia, radio, etc.).

- Tejido sanguíneo: formado por los glóbulos

rojos (eritrocitos), los glóbulos blancos

(leucocitos), las plaquetas y por una sustancia

líquida llamada plasma. La sangre permite

que el organismo animal mantenga el

equilibrio fisiológico (homeostasis),

fundamental para los procesos vitales. Sus

funciones son proteger al organismo y el

transporte hacia todas las células de

nutrientes, oxígeno, dióxido de carbono,

hormonas, enzimas, vitaminas y productos de

desecho.

Tejido muscular:

- Está formado por células muy largas,

compuestas por estructuras contráctiles llamadas

miofibrillas. Las células del tejido muscular se

denominan fibras musculares, y las miofibrillas

que contienen aseguran los movimientos del

cuerpo. Las miofibrillas están compuestas por

miofilamentos proteicos de actina y miosina. Los

miofilamentos son responsables de la

contracción muscular cuando existen estímulos

eléctricos o químicos. El tejido muscular tiene

por función mantener la actitud postural y la

estabilidad del cuerpo. Junto con los huesos

controla el equilibrio del cuerpo. Los músculos

también intervienen en las manifestaciones

faciales (mímica) que permiten expresar los

diferentes estímulos que provienen del medio

ambiente. Además, protegen a los órganos

internos (vísceras), producen calor debido a la

importante irrigación sanguínea que tienen y le

dan forma al cuerpo.

De acuerdo a la forma y al tipo de contracción,

los músculos pueden ser esqueléticos, cardíacos

y lisos.

- Músculo estriado esquelético: Las fibras

musculares son alargadas, poseen numerosos

núcleos y bandas transversales que le dan un

aspecto estriado. Tienen la facultad de

contraerse de manera rápida y precisa en forma

voluntaria.

- Músculo estriado cardíaco: es similar a la

fibra muscular esquelética, con aspecto

alargado y estriaciones transversales, pero

contiene un o dos núcleos centrales. El músculo

cardíaco tiene una contracción involuntaria y se

halla en las paredes del corazón.

- Músculo liso: de forma alargada, contienen un

solo núcleo, se disponen en capas y carecen de

estrías transversales. Se unen entre sí a través

de una fina red de fibras reticulares. Sus

contracciones son mucho más lentas que las

que ejercen los músculos estriados y no tienen

una acción voluntaria. Las miofibrillas lisas

están ubicadas en las paredes de los capilares

sanguíneos y en las paredes de los órganos

internos como el estómago, intestinos, útero,

vejiga, etc.

Tejido nervioso:

Está formado por células nerviosas llamadas

neuronas y por células de la glia denominadas

neuroglia. Las Neuronas poseen formas diversas

aunque por lo general estrelladas. Tienen

propiedades de excitabilidad ya que recibe

estímulos internos y externos, de conductividad

por transmitir impulsos y de integración, ya que

controla y coordina las diversas funciones del

organismo. Las neuronas poseen prolongaciones

citoplasmáticas cortas llamadas dendritas, y una

más larga denominada axón, cubierta por células

especiales llamadas de Schwann. La principal

función de las neuronas es comunicarse en forma

precisa, rápida y a una larga distancia con otras

células nerviosas, glandulares o musculares

mediante señales eléctricas llamadas impulsos

nerviosos. Hay tres tipos de neuronas, llamadas

sensitivas, motoras y de asociación. Las neuronas

sensitivas reciben el impulso originado en las

células receptoras. Las neuronas motoras

transmiten el impulso recibido al órgano efector.

Las neuronas asociativas vinculan la actividad de

las neuronas sensitivas y motoras. Las neuronas

tienen capacidad de regenerarse, aunque de

manera extremadamente lenta.

Las Células de la glia cumplen funciones de su

proteger y brindar nutrientes a las neuronas.

Forma la sustancia de sostén de los centros

nerviosos y está compuesta por una fina red que

contiene células ramificadas.

En la imagen algunos tipos de tejidos:

Órganos y sistemas de órganos

Concepto de órgano

Un órgano, en biología y anatomía, es un

conjunto asociado de tejidos que comparten una

estructura y una misma función. Dentro de la

complejidad biológica los órganos se encuentran en

un nivel de organización biológica superior a los

tejidos e inferior al de sistema. Los órganos son

estructuras corporales de tamaño y forma

característicos. Son ejemplos: el estómago, el

hígado, el cerebro, etc.

Los órganos, como el corazón, los pulmones, el

estómago, los riñones, la piel y el hígado, se

componen de dos o más tipos de tejidos que se

organizan para desempeñar una función particular.

La mayoría de los órganos contiene cada uno de los

cuatro tipos de tejido. Las paredes en capas del

intestino delgado proporcionan un buen ejemplo de

cómo los tejidos forman un órgano. El interior del

intestino está revestido por células epiteliales,

algunas de las cuales secretan hormonas o enzimas

digestivas y otras absorben nutrientes. Alrededor de

la capa epitelial hay capas de tejido conectivo y

músculo liso, infiltradas por glándulas, vasos

sanguíneos y neuronas. El músculo liso se contrae

para mover los alimentos a través de las cavidades

de los órganos.

Concepto de sistema de órganos

Los órganos se agrupan en sistemas de órganos,

en los que trabajan juntos para desempeñar una

función en particular para el organismo.

Por ejemplo, el corazón y los vasos sanguíneos

constituyen el sistema cardiovascular. Estos órganos

trabajan en conjunto para hacer circular la sangre,

transportan oxígeno y nutrientes a las células de

todo el cuerpo y retiran dióxido de carbono y

desechos metabólicos. Otro ejemplo es el sistema

respiratorio, que lleva oxígeno al cuerpo y elimina

el dióxido de carbono. Incluye fosas nasales ,

faringe, laringe, tráquea bronquios y pulmones.

Al igual que los trabajadores de una cadena de

producción, los órganos de un sistema de órganos

deben trabajar juntos para que el sistema funcione

como un todo. Por ejemplo, la función del sistema

digestivo (ingerir alimentos, descomponerlos en

moléculas suficientemente pequeñas para que se

absorban, su absorción y la eliminación de residuos

no digeridos) depende de que cada órgano sucesivo

haga su trabajo individual.

Así como los órganos de un sistema de órganos

trabajan juntos para cumplir su tarea, también los

diferentes sistemas de órganos cooperan para

mantener el cuerpo en funcionamiento.

Por ejemplo, el sistema respiratorio y circulatorio

colaboran estrechamente para suministrar el

oxígeno a las células y eliminar el dióxido de

carbono que estas producen. El sistema circulatorio

recoge oxígeno en los pulmones y lo deja en los

tejidos, luego realiza el servicio inverso para el

dióxido de carbono. Los pulmones expulsan el

dióxido de carbono y traen aire nuevo que contiene

oxígeno. Solo cuando ambos sistemas trabajan

juntos se puede intercambiar oxígeno y dióxido de

carbono con éxito entre las células y el ambiente.

Hay muchos otros ejemplos de esta cooperación

en nuestro cuerpo. Por ejemplo, la sangre del

sistema circulatorio tiene que recibir nutrientes del

sistema digestivo y filtrarse en los riñones, de lo

contrario no sería capaz de mantener las células del

cuerpo y eliminar los desechos que éstas producen.

Control y coordinación de los sistemas

El sistema nervioso y el sistema endocrino

controlan muchas funciones del cuerpo. Estos dos

sistemas regulatorios utilizan mensajeros químicos

que modifican la función de los otros sistemas de

órganos y coordinan la actividad en diversos lugares

del cuerpo.

¿Cuál es la diferencia entre los sistemas

endocrino y nervioso? Una diferencia clave es que:

En el sistema endocrino, los mensajeros

químicos son hormonas que se liberan a la

sangre.

En el sistema nervioso, los mensajeros químicos

son neurotransmisores que se envían

directamente de una célula a otra a través de un

pequeño intersticio.

Puesto que las hormonas tienen que viajar por el

torrente sanguíneo hacia sus objetivos, el sistema

endocrino generalmente coordina procesos en una

escala de tiempo más lenta que el sistema nervioso

(en el que los mensajes se entregan directamente a

la célula blanco).

NOTA: a continuación se desarrollan contenidos

que son de importancia para entender otros temas

que se desarrollaran más adelante. Estos contenidos

(“La relación de los seres vivos con el medio” y

“Sistema Nervioso”) si bien son de mucha

importancia están tratados de forma muy general, el

objetivo es solamente recordar algunos conceptos

claves para entender lo que vendrá.

Ninguno de estos contenidos será material de los

trabajos prácticos ni serán parte de las evaluaciones.

La relación de los seres vivos con el

medio

Tanto el medio externo de un organismo

(ambiente) como el medio interno son dinámicos, es

decir, están en continuo cambio. Para que los seres

vivos puedan realizar sus funciones con eficiencia

tienen que poder reconocer los cambios o

modificaciones y dar la respuesta correcta o tener

el comportamiento apropiado, que demande la señal

recibida. Esta capacidad es una característica de

todos los seres vivos que se denomina irritabilidad

Entonces es patrimonio de todos los seres vivos

recibir información o estímulos (señales)

provenientes del medio exterior o de su interior, y

realizar acciones que son una respuesta a esa

información que ha sido captada por estructuras

específicas denominadas receptores. Las respuestas

serán llevadas a cabo o accionadas por los

efectores. En la función de relación siempre interactúan los

mismos actores: estímulos, receptores y respuestas.

Estímulos: son señales provenientes del interior

o del exterior del organismo y pueden ser muy

variados, todos son la manifestación de algún

tipo de energía que acciona sobre el organismo.

Para cada tipo de estímulo existe un receptor

específico que puede identificarlo. No todos los

seres vivos pueden responder a todos los

estímulos que se generen en el medio, y aquellos

que responden ante un mismo tipo de estímulo

no tienen que porque hacerlo de la misma

manera. Podemos clasificar a los estímulos según

la fuente que los produzca, tendremos estímulos

lumínicos, mecánicos, químicos y térmicos.

Receptores: es toda estructura especializada en

recibir algún tipo de señal proveniente del medio

interno o externo. La complejidad del receptor

dependerá del tipo de señal a la que es sensible y

del organismo del que forme parte. Los

receptores pueden ser:

• Receptores celulares: forman parte de una

célula, generalmente proteínas que les permiten a

éstas obtener información del medio.

• Receptores de mayor complejidad: constituidos por una o más células, conectados

siempre a través de alguna vía con aquellos

sectores del organismo capaces de ejecutar una

respuesta. A estos receptores se los clasifica no

solo teniendo en cuenta si reciben señales del

exterior o del interior, sino que también se tiene

en cuenta el tipo de señal para la cual son

específicos:

• Exteroceptores: reciben información del

mundo exterior (Ej: mecanorreptores,

fotorreceptores).

• Interoceptores: permiten percibir

información proveniente del interior del

propio organismo (Ej. quimiorreptores,

propiorreceptores).

Los animales complejos tienen muy

desarrollados los órganos receptores de señales,

constituyendo una variedad importante de

órganos de los sentidos, todos ellos conectados al

sistema nervioso al que le envían información

permanentemente.

Respuestas: es cualquier acción que realiza un

organismo ante una señal (estímulo recibido).De

acuerdo al tipo de organismo del que estemos

hablando será el tipo de respuesta que esté

capacitado para dar. Si bien las respuestas son

muy variadas se pueden clasificar de la siguiente

forma:

• Respuestas motoras: son las que involucran

movimientos. Pueden ser tropismos y nastias en

vegetales; taxismos en bacterias, protistas y

animales invertebrados; y movimientos

complejos que involucran músculos en

animales de todo tipo.

• Respuestas secretoras: son las que implican la

acción de glándulas, órganos capaces de

producir algún tipo de secreción. En el caso de

las glándulas exocrinas producen secreciones

que se liberan fuera del organismo o hacia

alguna cavidad del organismo (glándulas

sudoríparas, glándulas salivales, glándulas del

néctar). En el caso de las glándulas endocrinas

las secreciones, denominadas hormonas, se

liberan a la sangre o al líquido intercelular.

Algunas células sin formar parte de glándulas

pueden producir y liberar hormonas.

• Respuestas inmunológicas: desencadenan una

respuesta de defensa por parte del organismo.

Los que efectúan esta acción son diferentes

tipos de células que en animales se denominan

en conjunto glóbulos blancos. Otros

organismos más simples como las bacterias

suelen producir sustancias para su defensa

denominadas antibióticos.

El Sistema nervioso

Podemos encontrar dos modelos generales de

sistemas nerviosos en los animales:

• sistema difuso: el impulso nervioso se

expande en todas direcciones (Ej: cnidarios).

• sistema polarizado o centralizado: El

impulso se transmite en una sola dirección

(neuronas sensitivas y neuronas motoras).

Pueden existir ganglios, cordones nerviosos o

en organismos más complejos cerebro y

médula.

Sistema nervioso humano

El sistema nervioso está conformado por el

encéfalo, la médula espinal y los nervios, que como

el resto de los órganos y tejidos del cuerpo están

compuestos por células. Las células nerviosas son

las neuronas, y su interrelación es responsable de la

producción y la conducción del impulso nervioso.

Estas células están acompañadas, por lo general, por

otras, que les dan soporte, alimento y protección

llamadas células gliales.

Una característica importante de las neuronas es

que no se reproducen ni se regeneran, una persona

nace con millones de neuronas que se van muriendo

a lo largo de su vida y no se reponen. Se generan

múltiples interconexiones entre neuronas durante el

desarrollo.

Cada neurona del tejido nervioso debe

desempeñar 4 funciones especializadas:

- Recibir información del entorno interno y

externo o de otras neuronas.

- Integrara información que recibe y producir una

señal apropiada.

- Conducir la señal a su terminación nerviosa, que

podría estar a una distancia apreciable.

- Transmitir la señal a otras células nerviosas o a

glándulas o músculos

Estructura de una neurona típica

- Cuerpo celular o soma: contiene el núcleo,

el neuroplasma y las organelas. La función es

integrar señales y coordinar actividades

metabólicas neuronales.

- Dendritas: es una prolongación del soma,

reciben señales de otras neuronas o del medio

y transmiten los impulsos nerviosos hacia el

cuerpo celular.

- Axón: es una prolongación del cuerpo celular,

las prolongaciones de sus extremos se llaman

terminales axónicas o terminales sinápticas.

Puede estar recubierto por mielina, que es una

sustancia lipídica extra celular; esta capa esta

interrumpida a intervalos por los nódulos de

Ranvier. Los axones transmiten los impulsos

nerviosos desde el soma hacia las terminales y

de ahí hacia otras neuronas, músculos o

glándulas. Son denominados fibras nerviosas.

Esquema de una neurona mielínica típica:

Las neuronas pueden clasificarse en:

- Neuronas sensitivas o sensoriales: conectan

receptores con el Sistema Nervioso Central,

transportando señales (estímulos)

- Neuronas motoras: conectan al Sistema

Nervioso Central con un efecto, transportan

respuestas

- Neuronas de asociación: reciben señales de

muchas fuentes, como neuronas sensoriales,

hormonas, neuronas que almacenan memorias

y otras. Conectan entre sí las neuronas

sensitivas con las motoras e integran la

información que llega con la que sale en el

Sistema Nervioso Central.

Los axones que se hallan rodeados por una vaina

de mielina se llaman fibras mielínicas y los que no

la tienen fibras amielínicas. El conjunto de miles de

fibras mielínicas recibe el nombre de nervio y los

agrupamientos de cuerpos neuronales constituyen

los ganglios nerviosos.

Las neuronas se disponen una al lado de la otra,

pero no pegadas; las dendritas de una están cerca de

las terminales sinápticas de la otra (sinapsis)

El impulso nervioso se transmite en una sola

dirección, desde el soma hacia el axón. Cuando el

impulso llega al extremo del axón, se libera al

espacio intersináptico una sustancia química

(neurotransmisor) que provocará, en las dendritas de

la neurona siguiente o en los órganos efectores, una

respuesta acorde. Una excitación en el extremo de

una fibra nerviosa inicia un proceso de cambios

químicos y eléctricos que viajan como una onda

a lo largo de la fibra. Esta onda de cambios se

llama impulso nervioso.

Cuando una neurona recibe un estímulo de

intensidad suficiente su axón dispara un impulso

eléctrico o potencial de acción. Una vez iniciado el

impulso eléctrico se autopropaga.

Según el tipo de fibra axónica de que se trate, sea

mielínica o amielínica, la conducción nerviosa

puede ser saltatoria o continua, respectivamente;

Sinapsis

El lugar donde dos neuronas o una neurona y

un efector se conectan se denomina sinapsis.

En la sinapsis intervienen la membrana

presináptica (membrana plasmática de los botones o

terminales axónicos), hendidura sináptica (espacio

intercelular) ó estructuras celulares con las que se

relacionan, la membrana postsináptica (membrana

plasmática de la célula vecina). Una neurona hace

sinapsis con otros cientos de neuronas, es trabajo de

las dendritas y del cuerpo neuronal (soma) integrar

y sumar todas las señales hasta alcanzar el nivel

umbral y desencadenar el impulso nervioso

(potencial de acción).

La sinapsis puede ser química o eléctrica.

- Sinapsis química: el mediador entre ambas partes

es una sustancia química, el neurotransmisor. En

éste tipo de sinapsis las células están separadas por

la hendidura sináptica, por lo tanto, la conducción

del impulso no puede hacerse como se hacía en el

axón, aquí cuando el impulso llega al botón terminal

del axón produce el ingreso de iones Ca++

que

estimulan la fusión de las vesículas sinápticas con la

membrana, dejando en libertad los

neurotransmisores en el espacio intersináptico que

al entrar en contacto con la membrana postsináptica,

ejercen sobre ella la acción de un estímulo, de

manera que se produce una despolarización y se

genera un nuevo impulso en la célula contigua.

Los neurotransmisores que pueden ser

químicamente diferentes (acetilcolina, adrenalina,

noradrenalina, dopamina, serotonina, GABA)

pueden actuar excitando ó inhibiendo a la célula

vecina, según cuál sea el que actúe.

El neurotransmisor es eliminado del espacio

sináptico luego de estimular a la célula vecina, para

evitar que siga haciéndolo indefinidamente.

En el esquema, sinapsis química:

En el esquema, detalle de la zona de contacto,

sinapsis química

• Sinapsis eléctrica: que en los mamíferos se dan

únicamente en algunos sectores del cerebro, las

membranas de las neuronas presinápticas y

postsinápticas están en íntimo contacto, a través

de uniones por hendiduras ó nexus, los cuales

cuentan con canales por los que pasan los iones.

Organización del sistema nervioso

El sistema nervioso está organizado en:

Sistema nervioso central (SNC): constituido

por el encéfalo y la médula espinal. La función

es el procesamiento de la información y la

elaboración de una respuesta adecuada (inicia

acciones).

• El encéfalo: Está protegido por los huesos del

cráneo. Integrado por los siguientes órganos :

- Cerebro: es el mayor centro de control.

Interpreta los estímulos sensoriales y

coordina las respuestas motoras, es el

encargado de las funciones intelectual y

emocional y centro de la memoria, de la

conciencia y la voluntad.

- Diencéfalo: formado por el tálamo e

hipotálamo. El tálamo procesa la

información sensorial y participa en la

asociación de sentimientos y movimientos

relacionados con las emociones. El

hipotálamo integra el sistema nervioso y el

endocrino (a través de la hipófisis), regula

las funciones tendientes a mantener la

homeostasis, controla el apetito y la saciedad

y regula el comportamiento sexual y

afectivo.

- Cerebelo: Regula los movimientos finos y

coordinados, la postura corporal y el

equilibrio.

- Tallo encefálico: controla funciones vitales

para el organismo (latido del corazón,

presión sanguínea, respiración). Está

formado por mesencéfalo (respuestas

motoras, centros reflejos y control de

movimientos de los ojos), protuberancia

anular (integra a todo el encéfalo, ritmo

respiratorio y respuestas reflejas) y el bulbo

raquídeo (controla presión arterial,

frecuencia respiratoria y cardíaca).

• Médula espinal: Es un órgano cilíndrico que

está protegida por la columna vertebral y se

extiende desde el bulbo raquídeo hasta la

segunda vértebra lumbar. En su parte media

posee un canal, conducto del epéndimo, que

transporta el líquido cefaloraquídeo. La

médula es un centro nervioso que coordina

acciones involuntarias como los actos reflejos

y conecta al encéfalo con el resto del cuerpo a

través de nervios que llegan y que salen de

ella (nervios raquídeos o espinales).

En el esquema, Sistema nervioso central

En el esquema, órganos del encéfalo:

Sistema nervioso periférico (SNP): constituido

por nervios que salen y llegan al SNC. Transmite

señales entre los receptores y el SNC y entre el

SNC y los efectores. Está formado por nervios de

axones correspondientes a neuronas sensoriales

que llevan señales de los órganos sensoriales al

SNC y por nervios formados por axones

pertenecientes a neuronas motoras. Constituyen

dos ramas:

• Rama sensitiva: integrada por los nervios

sensitivos (craneales y espinales)

• Rama motora: integrada por nervios motores

voluntarios e involuntarios. Esta rama se

subdivide a su vez en:

- El sistema nervioso somático: constituido

por nervios formados por neuronas motoras

que salen del encéfalo (craneales) y nervios

que salen de la médula espinal (raquídeos);

su función es la de conectar el SNC con el

resto del cuerpo con el ambiente (vida de

relación), su acción es voluntaria y

consciente. Forman sinapsis con músculos

esqueléticos

- El sistema nervioso autónomo: constituido por nervios constituidos por

neuronas motoras y ganglios. Su función es

la de conectar el SNC con las vísceras

(vida vegetativa) Su acción es involuntaria

e inconsciente. Forman sinapsis con el

músculo cardíaco, los músculos lisos y las

glándulas. Este sistema está bajo el control

del bulbo raquídeo y del hipotálamo Se

distinguen dos sistemas dentro de él:

- división simpática: actúa sobre los

órganos con el fin de preparar el

cuerpo para actividades tensas o que

gasten mucha energía, como escapar o

pelear, estrés (lucha o huida).

- división parasimpática: actúa en

actividades de mantenimiento que se

pueden realizar con calma, reposo

Acciones voluntarias, involuntarias y arco

reflejo:

Cualquier acción ó movimiento muscular

voluntario, comienza en el encéfalo en el área

motora consciente. El área motora del cerebro

envía impulsos nerviosos a través de las neuronas

motoras, pasando por la médula, hasta los músculos

que se van a contraer o relajar de manera apropiada

para realizar el movimiento. No siempre el

movimiento de los músculos esqueléticos es

voluntario, en ocasiones ocurre por un acto o arco

reflejo (acción automática o involuntaria) que

efectúa el organismo en general como acción

protectora.

La actividad del acto reflejo es un acto

involuntario y automático controlado por la

médula espinal, es una manera fija de reaccionar

ante un estímulo simple (es predecible y

automática). Ésta vía no involucra al encéfalo por lo

cual la acción no es ni consciente ni voluntaria. La

actividad refleja más simple es realizada por tres

neuronas conectadas en un arco reflejo.

Las acciones involuntarias también tienen su

origen en el encéfalo en áreas que no son

conscientes. En general las acciones involuntarias

producen movimientos en órganos internos

(músculos viscerales).

Cuadro resumen de la organización del sistema nervioso humano

SISTEMA

NERVIOSO

CENTRAL

ENCÉFALO

CEREBRO

DIENCÉFALO TÁLMO

HIPOTÁLAMO

CEREBELO

TALLO

ENCEFÁLICO

MESENCÉFALO

PROTUBERANCIA

ANULAR

BULBO RAQUÍDEO

MÉDULA ESPINAL

SISTEMA

NERVIOSO

PERIFÉRICO

RAMA SENSITIVA

RAMA MOTORA

SISTEMA

NERVIOSO

SOMÁTICO

SISTEMA

NERVIOSO

AUTÓNOMO

SISTEMA NERVIOSO

SIMPÁTICO

SISTEMA NERVIOSO

PARASIMPÁTICO

Sistema endocrino humano

Concepto de hormona

Las hormonas son mensajeros químicos que se

liberan a la sangre o al líquido intercelular,

producidas por glándulas endocrinas o células

específicas. Se producen y se liberan en cantidades

ínfimas y estrictamente reguladas. Actúan solo

sobre tejidos específicos, los tejidos u órganos

blanco. Una vez reconocidas por receptores

específicos presentes en estos tejidos u órganos

provocan en ellos algún cambio metabólico.

En general cuando hablemos de hormonas nos

estaremos refiriendo a las hormonas liberadas a la

sangre a las que se denomina hormonas endocrinas,

existen otras hormonas que son liberadas al espacio

intercelular y que raramente alcanzan el tejido

sanguíneo, son llamadas hormonas locales y pueden

actuar de dos formas diferentes, de acuerdo a esto se

las denomina como:

- hormonas autocrinas que tienen un efecto sobre la

misma célula o glándula que las produjo.

- hormonas paracrinas, que actúan sobre células u

órganos cercanos a la glándula o células que las

produjo.

Una hormona puede pasar aparentemente

inadvertida por muchos tejidos hasta que llega a su

tejido blanco. ¿Cómo reconoce el tejido blanco a su

hormona? Proteínas receptoras específicas de la

membrana celular o dentro de las células del tejido se

unen a la hormona. Este es un proceso altamente

específico. El sitio receptor es similar a una cerradura,

y las hormonas, a diferentes llaves. Solo la hormona

que coincide con la cerradura (receptor específico)

puede influir en la maquinaria metabólica de la célula.

Con el objetivo de ordenar la amplia variedad de

hormonas conocidas vamos a clasificarlas inicialmente

tomando en cuenta su composición química y su modo

de acción, el modo de actuar de una hormona depende,

por supuesto, de la composición de la misma.

Químicamente pueden tener una composición muy

variada, pueden pertenecer a cuatro tipos de grupos

químicos: derivados de aminoácidos, péptidos

(proteínas), esteroides y derivados de ácidos grasos.

Tratando de simplificar la clasificación las

reuniremos en dos grupos. El primero de ellos reúne a

los dos primeros mencionados y lo llamaremos

hormonas de base proteica, y el segundo que reúne a

los dos restantes que las llamaremos hormonas de

base lipídica.

Control de la secreción hormonal Para que una hormona sirva como control

fisiológico, debe haber alguna forma de encender o

apagar su mensaje. Los niveles hormonales que

circulan por el organismo están estrictamente

controlados. Uno de los métodos de control que

utiliza nuestro cuerpo es el de retroalimentación

(feedback). Esta retroalimentación puede ser

negativa o positiva.

• Negativa: es el caso más común, en el que el

aumento en los niveles de una hormona provoca su

propia inhibición en la secreción o, la respuesta de

las células blanco inhibe su secreción ulterior. La

palabra negativo se refiere a que la

retroalimentación reduce o revierte la diferencia

detectada por el sistema.

Casi todas las hormonas ejercen efectos tan fuertes

sobre el organismo que sería peligroso para el

mismo mantener concentraciones elevadas durante

mucho tiempo.

Retroalimentación negativa:

• Positiva: en este tipo de control un incremento

en los valores de una hormona circulante en

sangre provoca un aumento en la respuesta del

órgano blanco y a continuación este efecto

produce un aumento en la liberación de la

hormona por parte de la glándula que la

produce. La palabra positivo indica un

mecanismo de ampliación o de amplificación.

Es la forma de regularse que tienen pocas

hormonas en nuestro cuerpo.

Retroalimentación positiva:

Otra forma de regular la liberación de hormonas es

a partir de lo que se conoce como circuitos de

inervación directa, en estos casos, la glándula secreta

hormonas obedeciendo al estímulo de nervios

específicos. Es poco usual que las glándulas

endocrinas presenten este tipo de control.

Un ejemplo importante es la secreción de

adrenalina y noradrenalina por la médula adrenal.

Concepto de glándula

Las glándulas son órganos o muchas veces células

glandulares de constitución variada cuya función es la

de fabricar productos especiales y secretarlos cuando

el organismo los requiera.

Las células glandulares, integradas en una glándula o

individuales integradas a un tejido, elaboran su

producto en forma intracelular mediante la síntesis de

macromoléculas que suelen agrupar y almacenar en

vesículas llamadas gránulos secretorios. El producto

secretorio puede ser una hormona (EJ: de la glándula

hipófisis), una sustancia cérea (EJ: las glándulas

ceruminosas del conducto auditivo), un mucinógeno

(EJ: de las células caliciformes del Sistema

respiratorio y digestivo) o leche, una combinación de

proteínas, lípidos y carbohidratos (EJ: las glándulas

mamarias).

El organismo posee tres tipos generales de

glándulas que se las clasifica de acuerdo hacia dónde

liberan el producto de secreción:

• Glándulas exocrinas o de secreción externa: los productos de secreción son depositados

sobre las superficies de acción, ya sea al

exterior o en cavidades internas a través de

conductos especializados. Ej: glándulas

sebáceas, sudoríparas, hígado, mamarias,

lagrimales.

Glándula exocrina:

A estas glándulas se las puede clasificar de

acuerdo como realicen la secreción:

- Glándulas merocrinas: lo hacen por

exocitosis, a medida que se producen los

gránulos secretorios se van liberando

manteniendo la célula intacta. La mayor parte

de las glándulas secretan de ésta manera EJ:

páncreas y las glándulas salivales.

- glándulas holocrinas: las células secretoras

acumulan sus productos en el interior, lo que a

la larga termina rompiendo la membrana

citoplasmática produciendo la muerte de la

célula y la liberación de la secreción junto a

fragmentos celulares. Ej: glándulas sebáceas de

la piel son el único ejemplo verdadero de este

tipo de glándulas en el ser humano.

- glándulas apocrinas: la secreción que se

realiza por un extremo de la célula, involucra

una pérdida parcial del citoplasma. Ej:

glándula mamaria.

En el gráfico formas de secreción según el tipo

glándula exocrina: 1- apocrina; 2- holocrina; 3-

merocrina:

• Glándulas endocrinas o de secreción

interna: son glándulas que segregan sus

productos, las hormonas, directamente al

torrente sanguíneo. Los vasos sanguíneos están

en íntima relación con las células secretoras, es

decir, forman parte de la glándula. Ej: tiroides.

Glándula endocrina:

• Glándulas de secreción mixta: poseen los dos

tipos de estructuras en su constitución, por lo

tanto, liberan los productos de secreción a

través de las dos vías. Ej: páncreas, gónadas.

Regulación neuroendocrina:

hipotálamo e hipófisis

La actividad del sistema endocrino está

íntimamente relacionada a la del sistema nervioso, a

tal punto que algunos investigadores los consideran

como integrantes de un único sistema de control,

integración y coordinación, el neuroendocrino. Los

principales integrantes de este sistema unificado son

el hipotálamo, que forma parte del encéfalo, y la

glándula hipófisis o pituitaria, que forma parte del

sistema endocrino.

Ubicación y relación anatómica entre los órganos:

• Hipotálamo: es un órgano del encéfalo que

pertenece al sistema nervioso, constituido por tejido

nervioso y formado, por lo tanto, por células

nerviosas o neuronas. Éstas neuronas no

constituyen una glándula endocrina pero, sin

embargo, tienen la capacidad de producir

sustancias, mensajeros químicos, que funcionan

como hormonas y que por su origen en células

nerviosas se las denomina neurohormonas

hipotalámicas o simplemente neurohormonas y a

las células se las denomina neurosecretoras.

Todas las neuronas, incluidas las del hipotálamo,

tienen otro tipo de secreción que intervienen en las

sinapsis, son los neurotransmisores que no son

vertidos al torrente sanguíneo y, por lo tanto, no

son hormonas.

La conexión entre hipotálamo e hipófisis se realiza

a través de una estructura denominada tallo

hipofisario o pituitario.

El hipotálamo produce y libera varias

neurohormonas, algunas de ellas son almacenadas

en un sector específico de la hipófisis para luego

ser liberadas y otras son neurohormonas que

regulan la liberación de alguna hormona específica

producida por la glándula hipófisis.

Las neurohormonas llamadas hormona antidiurética

y hormona oxitocina producidas por el hipotálamo

siguen la vía neuronal, se almacenan en la hipófisis

posterior o neurohipófisis y, finalmente se vuelcan

al torrente sanguíneo.

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Glándula

Hipófisis

El esquema representa la relación hipotálamo y la

neurohipófisis:

Las neurohormonas llamadas factores liberadores

y, en algunos casos también inhibidores, de

hormonas adenohipofisarias siguen la vía

sanguínea, son liberadas a los capilares del tallo

hipofisario y desde allí transportadas hasta la

adenohipófisis donde actúan.

Relación entre hipotálamo y adenohipófisis:

• Hipófisis: tiene un tamaño muy pequeño (como

una arveja) y dado que sus secreciones controlan

las actividades de varias de otras glándulas

endocrinas, a menudo se la denomina glándula

maestra. Está dividida en tres partes o lóbulos: el

lóbulo anterior o adenohipófisis, lóbulo

intermedio y el lóbulo posterior o neurohipófisis.

Hormonas fabricadas por la adenohipófisis y

los tejidos receptores:

Hormonas fabricadas por la neurohipófisis y sus

tejidos u órganos blancos

Circuitos de control hipotálamo -

hipófisario

El funcionamiento de la hipófisis es regulado

por las neurohormonas producidas por el

hipotálamo.

En estos circuitos, una señal nerviosa que

llega al hipotálamo se continúa en una respuesta

hormonal, producida por células neurosecretoras

del órgano. La sustancia neurosecretada o

neurohormona pasan a lo largo del axón de las

células encerrada en vesículas y se liberan a un

lecho de capilares sanguíneos.

Dependiendo de su complejidad los circuitos

donde intervienen las neurohormonas se

denominan:

• Circuito de primer orden: la neurohormona

pasa a la neurohipófisis por los axones de las

neuronas hipotalámicas; de ahí se vuelca a la

circulación sanguínea y actúa sobre el tejido

blanco (Ej.: ADH y oxitocina)

• Circuito de segundo orden: las neurohormonas

(factores liberadores e inhibidores) pasan a la

circulación de capilares primarios del tallo

hipofisario o sistema porta hipotálamo-

hipofisario y actúan sobre la adenohipófisis.

Ésta, a su vez, secreta otra hormona que pasa a

la circulación general, y que va a actuar sobre el

tejido blanco. (Ej: el hipotálamo produce y

libera el factor liberador de la hormona de

crecimiento que actúa sobre la adenohipófisis

estimulando la liberación de la hormona de

crecimiento o somatotrofina que una vez

segregada a la sangre va a actuar sobre los

tejidos corporales propiciando su crecimiento).

• Circuito de tercer orden: la neurohormonas

(factores liberadores o inhibidores) influyen

sobre la liberación de una hormona

adenohipofisaria, la cual a su vez estimula en

otra glándula la producción de una tercera

hormona, que finalmente actuará sobre el tejido

blanco. (Ej: factor liberador de la tirotrofina

estimula la producción de tirotrofina por la

adenohipófisis y su posterior liberación, la cual

va a actuar sobre la glándula tiroides

produciendo la liberación de tiroxinas que

actuarán sobre los tejidos corporales regulando

el metabolismo celular).

Retroalimentación negativa a través de un circuito de

tercer orden:

Principales glándulas endocrinas del ser humano, hormonas y funciones

El sistema endocrino

(NOTA: es necesario aclarar que las hormonas y

sus funciones que se mencionan a continuación

son solo las principales de nuestro organismo, no

la totalidad de ellas)

El sistema endocrino es uno de los sistemas

que conjuntamente con el sistema nervioso se

encarga comunicar, controlar y coordinar el

funcionamiento del organismo para que funcione

en un equilibradamente, regulando de esta

manera, los procesos homeostáticos.

El sistema endocrino desempeña estas tareas por

medio de una red de glándulas y órganos que

producen, almacenan o secretan ciertas hormonas.

El sistema endocrino, como ya lo hemos

planteado, utiliza al tejido sanguíneo como vehículo a

través del cual transporta el producto de secreción que

son las hormonas hacia cada uno de los tejidos y

órganos blanco sobre los que deben actuar.

Existen varias glándulas endocrinas y mixtas

distribuidas a lo largo de nuestro organismo

encargadas de producir hormonas, estas glándulas son:

pineal, hipófisis, tiroides, paratiroides, timo,

suprarrenales, páncreas, gónadas (ovarios, testículos).

En el gráfico siguiente están representadas las

diferentes glándulas endocrinas de nuestro cuerpo y

su ubicación:

Cuadro resumen: indica las hormonas principales que actúan en nuestro cuerpo, las glándulas endocrinas

que las producen, los tejidos blancos sobre los que actúan y las acciones fisiológicas principales que producen.

Glándula endocrina Hormona Tejido blanco Acciones principales

Hipotálamo (NO es una glándula

endocrina)

Factores liberadores e

inhibidores

(neurohormona)

Adenohipófisis Estimular o inhibir la secreción de hormonas

específicas.

Neurohipófisis

(libera neurohormonas

hipotalámicas)

Oxitocina

Útero Estimula contracciones uterinas en el parto

Glándulas mamarias Eyección de la leche.

Reproductor masculino Estimula contracción del ducto deferente

facilitando la eyaculación.

Hormona antidiurética Túbulos colectores

renales (riñón)

Estimula la reabsorción de agua, disminuye el

volumen de orina producido.

Hipófisis,

Adenohipófisis (lóbulo

anterior)

Hormona del crecimiento

(somatotrofina) Tejidos en general

Estimula el crecimiento general del cuerpo, la

síntesis de proteínas, promueve la degradación

de ácidos grasos; inhibe el metabolismo de los

azúcares.

Prolactina Glándulas mamarias Estimula la producción de leche.

Endorfinas Sistema nervioso, cerebro Inhibe la percepción del dolor, uniéndose a

algunos receptores del cerebro.

Tirotrofina (hormona

estimulante de la tiroides) Glándula tiroides Estimula la liberación de tiroxinas

Adrenocorticotrofina

(hormona estimulante de

la corteza adrenal)

Glándula adrenal

Estimula la liberación de hormonas de la

corteza adrenal, principalmente

glucocorticoides (cortisol)

Hormona

folículoestimulante

(gonadotrofina)

Gónada: ovarios

Estimula la maduración de los folículos

ováricos y desarrollo sexual.

Gónada: testículos

Estimula producción de espermatozoides y

desarrollo sexual.

Hormona luteinizante

(gonadotrofina)

Gónadas (ovarios y

testículos

En mujeres estimula la ovulación y la

formación del cuerpo lúteo. En varones

estimula la producción de hormonas sexuales y

la espermatogénesis.

Tiroides

Tiroxinas Tejidos corporales

Estimula y mantiene actividades metabólicas

celulares. Esencial para el crecimiento y

desarrollo normales. Eleva la temperatura

corporal.

Calcitonina Huesos

Reduce la concentración de calcio en sangre

(hipocalcemiante) principalmente al inhibir su

liberación.

Paratiroides

Paratohormona

Huesos

Estimula liberación de calcio

(hipercalcemiante).

Intestino y riñones Promueve reabsorción de calcio.

Glándula endocrina Hormona Tejido blanco Acciones principales

Timo Timosina Sistema inmune

Estimula las defensas del organismo activando

la formación de los linfocitos T.

Suprarrenal

(adrenal)

Corteza

Cortisol (glucocorticoide) Células corporales

Ayuda al organismo a adaptarse al estrés a

largo plazo; eleva glucemia; moviliza grasas.

Efecto antiinflamatorio.

Aldosterona Túbulos renales (riñón)

Aumenta la reabsorción de iones en los

túbulos. Afecta el balance hídrico. Regula la

presión arterial.

Esteroides sexuales

(andrógenos) Células corporales

Influye en el crecimiento. Efecto

masculinizante

Médula Adrenalina y

noradrenalina

Músculos, corazón, vasos

sanguíneos, hígado,

tejido adiposos

Ayuda en la respuesta al estrés; incrementa la

frecuencia cardíaca, la presión sanguínea, la

tasa metabólica; desvía riego sanguíneo hacia

los músculos, moviliza grasas; eleva la

glucemia.

Páncreas

Insulina

Células corporales

(principalmente músculos

e hígado)

Hipoglucemiante, incrementa el

almacenamiento y la producción de glucógeno

(glucogenogénesis). Estimula el

almacenamiento de grasas.

Glucagón Hígado, tejido adiposo

Efecto hiperglucemiante por estimular en el

hígado la degradación de glucógeno a glucosa

(glucogenólisis) y su liberación; moviliza

grasas.

Pineal Melatonina Gónadas, células

pigmentarias

Implicada en la regulación de ritmos

biológicos. Pigmentación de la piel. Asociada

al inicio de la pubertad.

Ovario (gónada

femenina)

Estrógeno

Tejidos corporales Desarrollo y mantenimiento de caracteres

sexuales femeninos secundarios.

Útero Estimula el crecimiento del endometrio

uterino.

Progesterona Útero

Desarrollo y mantenimiento de endometrio

uterino. Inhibe liberación de folículo

estimulante. Durante embarazo estimula

formación de placenta.

Testículos Testosterona

Tejidos corporales. Desarrollo y mantenimiento de caracteres

sexuales masculinos secundarios.

Testículos Estimula espermatogénesis