La coordinación hormonal y el sistema endocrino en animales

La coordinación hormonal

El sistema endocrino está formado por glándulas que secretan hormonas. Estas son sustancias químicas que provocan respuestas fisiológicas, y solo se producen cuando son necesarias y en una cantidad determinada.

Su producción y liberación está regulada por un mecanismo de control llamado feedback o retroalimentación negativa.

Las hormonas se vierten a la sangre y son transportadas hasta las células diana, que tienen receptores específicos para un determinado tipo y cantidad de hormona. Las hormonas actúan en cantidades muy pequeñas, y muchas de ellas funcionan cooperativamente o antagonicamente.

Las hormonas pueden ser:

Glandulares.
Tisulares.
Neurohormonas.
Feromonas (liberadas por glándulas exocrinas).

El sistema endocrino de los animales invertebrados

En los animales invertebrados, las neuronas son las responsables de producir neurohormonas para regular el correcto funcionamiento del organismo y sus procesos. Tienen distintas funciones en los diferentes grupos:

En los gusanos anélidos, las neurohormonas se producen en los ganglios cerebroides, y controlan procesos de regeneración y crecimiento.
En los equinodermos estimulan la maduración de los aparatos reproductores.
En los moluscos inducen la producción de gametos y la puesta de huevos, y en los cefalópodos regulan la aparición de caracteres sexuales secundarios.
El sistema endocrino de artrópodos es el más desarrollado. Sus neurohormonas controlan los procesos de muda, metamorfosis y cambios de color. La hormona que controla la muda se llama EDISONA y la que controla el metamorfismo ECDISOTROPINA.
Los crustáceos tienen dos órganos con células neurosecretoras: el órgano X, en los pedúnculos oculares, que inhibe la muda; y el órgano Y, en la base de las antenas, cuyas hormonas activan la muda.
Los insectos tienen órganos tanto neurosecretores como endocrinos que producen verdaderas hormonas. Controlan los procesos de muda y metamorfosis con la neurohormona juvenil y la hormona de la muda o ecdisona.

Glándulas endocrinas y sus hormonas

La hipófisis está en la base del hipotálamo. Tiene dos regiones:

Anterior o adenohipófisis: libera hormonas que activan la secreción de otras glándulas, y libera la hormona del crecimiento o GH y la prolactina.
Posterior o neurohipófisis: almacena y activa la oxitocina y la vasopresina, hormona antidiurética o ADH.

La tiroides se encuentra en la parte anterior del cuello. Al ser estimulada segrega tiroxina (T4) y triyodotironina (T3). También libera calcitonina.

La paratiroides está situada en la parte posterior de la tiroides, segrega la parathormona, que estimula la liberación de calcio. Las glándulas suprarrenales se encuentran sobre los riñones, y se dividen en dos zonas:

La corteza adrenal: segrega hormonas esteroideas, como la aldosterona, el cortisol y la cortisona.
La médula adrenal: segrega adrenalina y noradrenalina.

El páncreas está detrás del estómago. La porción endocrina del páncreas la forman los islotes de Langerhans, formados por dos tipos de células: las células b, que segregan insulina; y las células a, que producen glucagón.

Las gónadas segregan las hormonas sexuales. Cada gónada produce hormonas propias de su sexo, pero también una pequeña cantidad del sexo contrario.

Los testículos segregan andrógenos, como la testosterona.
Los ovarios segregan estrógenos, como el estradiol y la progesterona.

Órganos efectores motores

Órganos efectores motores

Los órganos efectores motores son los músculos. La mayoría

de animales se mueven gracias a un aparato locomotor, formado por un sistema esquelético y un sistema muscular.

Aparatos locomotores hidrostáticosSon típicos de animales invertebrados sin esqueleto: cnidarios, anélidos, platelmintos y nematodos. Está formado por una cavidad interna, llena de líquido y rodeada de músculos, que al contraerse aumentan la presión en el fluido interno, haciendo que cambie la forma del cuerpo del animal. Estos músculos suelen estar dispuestos en dos capas: una circular y otra interna longitudinal. Cuando los músculos circulares se contraen el cuerpo se alarga y estrecha, y los longitudinales provocan que el cuerpo se acorte y ensanche. De esta forma el animal puede moverse y desplazarse.

El aparato ambulacral es un tipo de aparato locomotor hidrostático típico de equinodermos. Está formado por una red de conductos ramificados por los que circula el agua, y presentan unas prolongaciones llamadas pies ambulacrales, conectados a pequeñas cavidades (ampollas). Cuando la ampolla se contrae, llena de agua el pie, alargándolo. El extremo del pie tiene una ventosa y al crearse una succión contra el sustrato permite el desplazamiento del animal.

Aparatos locomotores con exoesqueletoSon típicos de moluscos y artrópodos.

En los moluscos, el exoesqueleto rígido es de carbonato cálcico, que generalmente forma una concha que protege parte del cuerpo del animal. La concha puede ser única (gasterópodos); estar dividida (bivalvos); o ser interna (cefalópodos). Los músculos se insertan a la concha y al contraerse permiten los movimientos del animal.

En los artrópodos, el exoesqueleto está formado por una capa flexible de quitina que cubre todo el cuerpo del animal. La característica principal de este grupo es la presencia de apéndices articulados. En las articulaciones, los músculos se anclan a los apéndices, permitiendo su movimiento al contraerse.

Glándulas exocrinas

Las glándulas exocrinas son los órganos efectores secretorres. Algunas de ellas son:

Glándulas productoras de veneno: función de defensa o depredación, como en arañas, anfibios o serpientes.
Glándulas digestivas: producen los jugos digestivos. Por ejemplo el hepatopáncreas de moluscos o las glándulas salivares de vertebrados.
Glándulas productoras de feromonas: muchos animales las usan para comunicarse.
Glándulas sebáceas y sudoríparas: producen sustancias protectoras y participan en la excreción y la regulación térmica.
Glándulas reproductoras accesorias: generan sustancias que forman parte de los líquidos seminales. Por ejemplo, la próstata.
Glándulas productoras de mucus: aparecen en la piel de algunos invertebrados. Importante función locomotora. Ejemplo: gasterópodos. En vertebrados aparecen en las vías respiratorias y su función es defensiva.

Los procesos de relación

La función de relación implica la percepción de estímulos, la coordinación y la ejecución de respuestas, vitales para la supervivencia de los organismos.

La percepción de estímulos. Un estímulo es un cambio en el medio interno o externo que los seres vivos son capaces de detectar gracias a receptores sensoriales especializados en recibir diferentes estímulos.

La coordinación. La información que reciben los receptores sensoriales se procesa e interpreta en los centros de coordinación, que son tejidos y órganos que van a elaborar una respuesta al estímulo detectado. La coordinación puede ser nerviosa y endocrina. La coordinación nerviosa la lleva a cabo el sistema nervioso que capta los estímulos captados por el medio externo por los receptores sensoriales. La coordinación endocrina la lleva a cabo el sistema endocrino que capta los estímulos del medio interno por los receptores sensoriales. Ambos sistemas están íntimamente relacionados: muchas hormonas se producen como resultado de respuestas nerviosas, y a su vez, existen hormonas capaces de regular la actividad del sistema nervioso.

La ejecución de respuestas. La ejecución la realizan los órganos efectores. La mayoría de las respuestas son movimientos y secreción de sustancias, y en animales los principales órganos efectores son los músculos y las glándulas.

Los receptores sensoriales

Son los responsables de captar los estímulos del medio externo e interno, y transmitir la información. Los receptores sensoriales pueden ser terminaciones nerviosas libres, corpúsculos sensitivos formados por la agrupación de varias células, o bien complejos órganos sensoriales. Estos últimos son los responsables de los que denominamos sentidos:

El tacto. Detecta estímulos por contacto, presión, dolor y temperatura. Algunos órganos sensoriales táctiles son: los pelos táctiles en artrópodos; la línea lateral de los peces y muchos anfibios, con células ciliadas especializadas llamadas neuromastos; y la piel de los mamíferos, que tiene numerosas terminaciones nerviosas libres y corpúsculos sensoriales.
El oído. Detecta sonidos y vibraciones a través del aire. Algunos órganos auditivos son los órganos cordotonales de los insectos y el oído de los vertebrados, dividido en oído externo, medio e interno.
El olfato y el gusto. Detectan sustancias químicas en disolución o en estado gaseoso. Algunos órganos olfativos y gustativos son las sensilias de los artrópodos, que se encuentran en antenas o patas; el órgano de Jacobson, órgano olfativo de algunos vertebrados como las serpientes; o los botones gustativos de los mamíferos, situados en la lengua.
La vista. Detecta estímulos luminosos. Los órganos visuales son los ojos, que pueden ser simples, compuestos, u ojos con lente.
El equilibrio. Detecta la posición relativa del cuerpo del animal. Los invertebrados tienen los estatocistos, y los vertebrados tres canales semicirculares llenos de líquido en el interior del oído.

El sistema nervioso en invertebrados

El sistema nervioso en invertebrados es, por lo general, sencillo. Encontramos varios tipos:

Sistema de red difusa o reticular: en cnidarios. Está formado por una red de neuronas situadas en la pared del cuerpo del animal. Las neuronas transmiten los impulsos nerviosos estableciendo sinapsis con las neuronas vecinas. Se forman así plexos nerviosos de conducción difusa. No hay centro de control ni vías nerviosas concretas.
Sistema anular o radial: en equinodermos. Formado por una vía nerviosa que rodea al esófago llamada anillo nervioso o collar periesofágico, del que salen nervios radiales. No existen centros nerviosos.
Sistema cordal: en platelmintos. Es más complejo: consta de tres tipos de neuronas: sensitivas, motoras y de asociación. Transmiten el impulso nervioso en un único sentido. Son los primeros en desarrollar una región cefálica con ganglios cerebroideos, de los que salen dos cordones nerviosos hacia el resto del cuerpo con numerosas ramificaciones.
Sistema ganglionar: existe una región cefálica. De los ganglios parte un collar periesofágico, y en posición ventral desarrolla una doble fila de ganglios, conectados entre sí a modo de escalera de cuerda, de los que surgen nervios sensoriales y motores que se extienden por todo el cuerpo.
- Anélidos y artrópodos: tienen un par de ganglios por cada anillo o metámero.
- Moluscos: presentan el mayor desarrollo de este sistema nervioso: los ganglios se agrupan en la cabeza. Los más complejos, como los cefalópodos, tienen una masa de ganglios cerebroideos, similares a la forma al cerebro de un vertebrado.

El sistema nervioso central (SNC)

El SNC forma parte del sistema nervioso de tipo tubular de los mamíferos. Analiza los estímulos y elabora las respuestas motoras voluntarias e involuntarias.

En el SNC, podemos distinguir la sustancia o materia gris, formada por los cuerpos neuronales y la sustancia o materia blanca, formada por los axones neuronales.

El SNC está protegido por el cráneo, la columna vertebral y las meninges.

Está formado por la médula espinal, y por el encéfalo.

La médula espinal es un tubo nervioso situado en posición dorsal y protegido por la columna vertebral. Conecta el encéfalo con el resto del cuerpo. Transmite los impulsos nerviosos desde los órganos receptores hasta el encéfalo por los nervios sensitivos, y desde el encéfalo a los órganos efectores por los nervios motores. Coordina respuestas sencillas, los actos reflejos. Está formada por:

Sustancia gris. Tiene forma de alas de mariposa. Las «alas» se denominan astas. Es rica en cuerpos neuronales, dendritas y células gliales. De las astas surgen las raíces de los nervios ventrales y dorsales.
Sustancia blanca. Está alrededor de la sustancia gris y protegida por las meninges. Es rica en axones, dendritas y células de glía.
Epéndimo: es conducto central que contiene líquido cefalorraquídeo.

Los actos voluntarios

Los actos voluntarios son los que se realizan de forma consciente. Están controlados por el encéfalo. Los actos voluntarios constan de estas etapas:

El receptor capta el estímulo. La información se transmite por un nervio sensitivo que entra por la médula espinal y sube por esta hasta llegar al bulbo raquídeo.
El bulbo raquídeo transmite el impulso al hemisferio cerebral situado en el lado opuesto en el que se encuentra el receptor que captó el estímulo.
La corteza cerebral elabora la respuesta conscientemente y la envía en forma de impulso nervioso a través del bulbo raquídeo y la médula.
Los efectores reciben la orden a través de los nervios motores que parten de las raíces ventrales de la médula y ejecutan la respuesta.

Los actos involuntarios o reflejos

Son aquellos que se realizan de forma automática e inmediata. Están controlados por la médula espinal.

El acto reflejo, para que pueda realizarse, atraviesa una serie de etapas:

El receptor capta un estímulo y la información se transmite por un nervio sensitivo hasta la médula espinal.
La médula espinal elabora una respuesta inmediata.
Los efectores reciben la orden a través de los nervios motores de la médula y ejecutan la respuesta.

Los arcos reflejos son el conjunto de estructuras anatómicas por las que pasa el impulso nervioso hasta el efector, y se clasifican como:

Arcos reflejos monosinápticos: solo existe una neurona sensitiva y una neurona motora entre receptor y efector.
Arcos reflejos polisinápticos: una neurona sensitiva, una o varias neuronas de asociación y una neurona motora.