15 El proceso de relación en los animales - McGraw-Hill
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Todo lo que nos pasa <strong>en</strong> la vida es el resultado <strong>de</strong> una<br />
serie <strong>de</strong> moléculas que se agitan <strong>en</strong> algún lugar <strong>de</strong> nuestra<br />
m<strong>en</strong>te.<br />
<strong>15</strong><br />
<strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong><br />
<strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
Don DeLillo<br />
1. La función <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>animales</strong><br />
2. La neurona<br />
3. <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
4. <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino
314<br />
Fig. <strong>15</strong>.1. En una neurona típica distinguimos<br />
las sigui<strong>en</strong>tes partes:<br />
• Las <strong>de</strong>ndritas: ramifi caciones cortas y<br />
numerosas que se <strong>en</strong>cargan <strong>de</strong> recibir<br />
información <strong>de</strong>l <strong>en</strong>torno interno o externo, o<br />
<strong>de</strong> otras neuronas.<br />
• <strong>El</strong> cuerpo celular o soma: conti<strong>en</strong>e el núcleo<br />
y <strong>los</strong> orgánu<strong>los</strong> celulares y actúa como<br />
c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> integración, es <strong>de</strong>cir, suma todas<br />
las señales que recibe y si la excitación<br />
es sufi ci<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te elevada, iniciará una<br />
respuesta.<br />
• <strong>El</strong> axón: una fi bra larga y fi na que transmite<br />
la señal producida cuyo extremo fi nal se<br />
<strong>en</strong>sancha y recibe el nombre <strong>de</strong> botón<br />
terminal. Normalm<strong>en</strong>te sólo existe un axón<br />
<strong>en</strong> cada neurona, y pue<strong>de</strong> medir más <strong>de</strong><br />
un metro (como ocurre con <strong>los</strong> axones <strong>de</strong><br />
las neuronas motoras <strong>de</strong> la médula espinal<br />
que se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n hasta el fi nal <strong>de</strong> las<br />
extremida<strong>de</strong>s).<br />
Según la función que llevan a cabo, las<br />
neuronas se clasifi can <strong>en</strong>:<br />
• Neuronas s<strong>en</strong>sitivas o afer<strong>en</strong>tes: recib<strong>en</strong><br />
información <strong>de</strong> <strong>los</strong> receptores y la transmit<strong>en</strong><br />
a la región <strong>de</strong>l sistema nervioso que se<br />
<strong>en</strong>carga <strong>de</strong> su procesami<strong>en</strong>to.<br />
• Neuronas <strong>de</strong> asociación: conectan unas<br />
neuronas con otras.<br />
• Neuronas motoras o efer<strong>en</strong>tes: transmit<strong>en</strong><br />
las ór<strong>de</strong>nes elaboradas hasta <strong>los</strong> órganos<br />
efectores (múscu<strong>los</strong> y glándulas).<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.2 La neurona<br />
<strong>15</strong>.1 La función <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>animales</strong><br />
La superviv<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> cualquier organismo <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong>, <strong>en</strong> gran medida, <strong>de</strong> su capacidad para<br />
captar estímu<strong>los</strong> <strong>de</strong>l medio externo y <strong>de</strong>l interno y elaborar respuestas a<strong>de</strong>cuadas. Toda<br />
función <strong>de</strong> <strong>relación</strong> implica la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> un receptor, que <strong>de</strong>tecta estímu<strong>los</strong>, un efector,<br />
que ejecuta la respuesta para adaptar el organismo al cambio producido <strong>en</strong> el ambi<strong>en</strong>te, y<br />
un sistema integrador, que comunica las dos estructuras anteriores. La materia viva es un<br />
conjunto <strong>de</strong> biomoléculas altam<strong>en</strong>te organizadas, así que no es <strong>de</strong> extrañar que la primera<br />
estrategia <strong>de</strong> <strong>relación</strong> fuera la comunicación química. Incluso las bacterias, <strong>los</strong> seres vivos<br />
más s<strong>en</strong>cil<strong>los</strong> que exist<strong>en</strong>, se comunican con otras bacterias a través <strong>de</strong> compuestos químicos<br />
(secretando, por ejemplo, bacteriocinas, unos pequeños péptidos que regulan las poblaciones<br />
bacterianas) o son capaces <strong>de</strong> nadar hacia una fu<strong>en</strong>te <strong>de</strong> alim<strong>en</strong>to o huir <strong>de</strong> un compuesto<br />
tóxico porque <strong>de</strong>tectan estas sustancias gracias a proteínas <strong>de</strong> membrana.<br />
La comunicación química, sin embargo, ti<strong>en</strong>e un gran inconv<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te <strong>en</strong> <strong>los</strong> organismos multicelulares<br />
porque las sustancias ti<strong>en</strong><strong>en</strong> que viajar por difusión célula a célula o a través <strong>de</strong><br />
fl uidos corporales <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>los</strong> lugares <strong>de</strong> producción hasta las células don<strong>de</strong> ejerc<strong>en</strong> su acción.<br />
Para acelerar la transmisión <strong>de</strong> la información, <strong>los</strong> <strong>animales</strong> (multicelulares y activos) complem<strong>en</strong>taron<br />
la comunicación química a través <strong>de</strong> hormonas con unas células especializadas <strong>en</strong><br />
recibir estímu<strong>los</strong>, elaborar ór<strong>de</strong>nes a<strong>de</strong>cuadas y conducir esta información a difer<strong>en</strong>tes partes<br />
<strong>de</strong>l cuerpo a través <strong>de</strong> impulsos eléctricos muy rápidos: habían aparecido las neuronas.<br />
Aunque tradicionalm<strong>en</strong>te se han estudiado por separado, <strong>los</strong> sistemas nervioso y <strong>en</strong>docrino<br />
están muy relacionados: la neurona conduce la información eléctricam<strong>en</strong>te, pero esta información<br />
se transmite a otras células a través <strong>de</strong> sustancias químicas que, <strong>en</strong> ocasiones, son<br />
las mismas que actúan como hormonas, y como veremos, algunas neuronas controlan el funcionami<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong>l sistema hormonal e, incluso, secretan hormonas. Es tan difícil separar ambos<br />
sistemas que muchos ci<strong>en</strong>tífi cos hablan <strong>de</strong> uno solo: el sistema neuro<strong>en</strong>docrino.<br />
<strong>15</strong>.2 La neurona<br />
Con la aparición <strong>de</strong> las neuronas (véase Figura <strong>15</strong>.1), empezó a organizarse una gran red <strong>de</strong><br />
comunicaciones por la que circulan multitud <strong>de</strong> m<strong>en</strong>sajes; la <strong>de</strong>l ser humano, por ejemplo,<br />
está formada por varios miles <strong>de</strong> millones <strong>de</strong> neuronas, pero, ¿qué «l<strong>en</strong>guaje» utilizan las<br />
células nerviosas para conducir m<strong>en</strong>sajes?<br />
<strong>El</strong> impulso nervioso<br />
Las neuronas pue<strong>de</strong>n transmitir numerosos m<strong>en</strong>sajes (cambios <strong>en</strong> el medio externo e interno,<br />
ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> movimi<strong>en</strong>to hacia <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong>, etc.). Toda esta información se transmite <strong>en</strong><br />
forma <strong>de</strong> señales eléctricas que recib<strong>en</strong> el nombre <strong>de</strong> impulso nervioso. Pero, ¿cómo pue<strong>de</strong><br />
una neurona iniciar una corri<strong>en</strong>te eléctrica?<br />
La neurona <strong>en</strong> reposo: pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> membrana<br />
Los líquidos orgánicos, tanto <strong>de</strong>ntro como fuera <strong>de</strong> las células, conti<strong>en</strong><strong>en</strong> electrolitos. En el<br />
citoplasma celular abundan <strong>los</strong> iones potasio con carga positiva (K + ), mi<strong>en</strong>tras que el líquido<br />
que baña las células es rico <strong>en</strong> iones sodio con carga positiva (Na + ).
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.2 La neurona<br />
Como ocurre con todas las células <strong>de</strong>l organismo, <strong>en</strong> una neurona <strong>en</strong> reposo existe un exceso<br />
<strong>de</strong> cargas negativas a lo largo <strong>de</strong> la superficie interior <strong>de</strong> la membrana celular, y un número<br />
igual <strong>de</strong> cargas positivas <strong>en</strong> el exterior <strong>de</strong> la membrana (véase Figura <strong>15</strong>.2b). Esta difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong><br />
cargas a ambos lados <strong>de</strong> la membrana se manti<strong>en</strong>e principalm<strong>en</strong>te gracias a dos mecanismos:<br />
• La difusión <strong>de</strong> <strong>los</strong> iones <strong>de</strong> potasio, que ti<strong>en</strong><strong>de</strong>n a salir <strong>de</strong> la célula sigui<strong>en</strong>do su gradi<strong>en</strong>te<br />
<strong>de</strong> conc<strong>en</strong>tración a través <strong>de</strong> <strong>los</strong> canales <strong>de</strong> potasio, unos poros que <strong>de</strong>jan <strong>en</strong> su interior<br />
algunas proteínas transmembrana (véase Figura <strong>15</strong>.2a). Cada ión potasio que sale <strong>de</strong>l axón<br />
supone una carga positiva extra <strong>en</strong> el exterior <strong>de</strong> la membrana. A<strong>de</strong>más, <strong>los</strong> iones <strong>de</strong> sodio<br />
no pue<strong>de</strong>n difundir porque, aunque la membrana también posee canales <strong>de</strong> sodio, éstos<br />
permanec<strong>en</strong> completam<strong>en</strong>te cerrados.<br />
• La bomba <strong>de</strong> Na + /K + , que es una proteína <strong>de</strong> membrana que aparece <strong>en</strong> todas las células<br />
<strong>animales</strong> y que continuam<strong>en</strong>te está bombeando tres Na + hacia el exterior <strong>de</strong> la célula y<br />
dos K + hacia el interior (véase Figura <strong>15</strong>.2a). Como el transporte se hace contra gradi<strong>en</strong>te,<br />
requiere gasto <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía proporcionado por la hidrólisis <strong>de</strong>l ATP.<br />
Esta difer<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> cargas <strong>en</strong>tre el interior, cargado negativam<strong>en</strong>te, y el exterior, positivo, se<br />
llama pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> membrana, y su valor varía <strong>en</strong>tre −40 y −90 milivoltios (mV). Gracias a él,<br />
la célula funciona como una pequeña batería que almac<strong>en</strong>a <strong>en</strong>ergía pot<strong>en</strong>cial y que permitirá,<br />
cuando las condiciones lo requieran, su transformación <strong>en</strong> <strong>en</strong>ergía eléctrica.<br />
La neurona recibe un estímulo: pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción<br />
Cuando una neurona recibe un estímulo, la situación cambia radicalm<strong>en</strong>te. La membrana<br />
abre <strong>de</strong> forma súbita sus canales <strong>de</strong> sodio y gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> este elem<strong>en</strong>to pasan<br />
al interior <strong>de</strong> la célula por difusión, cambiando el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> membrana (alcanza <strong>los</strong><br />
+50 mV <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la célula), que pasa a llamarse pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción. <strong>El</strong> movimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong><br />
cargas implica el establecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> una corri<strong>en</strong>te eléctrica: las neuronas ya están <strong>en</strong>viando<br />
información. Inmediatam<strong>en</strong>te, <strong>los</strong> conductos <strong>de</strong> sodio se cierran con gran rapi<strong>de</strong>z y se restablece<br />
el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> membrana normal <strong>de</strong> la neurona <strong>en</strong> reposo.<br />
Una <strong>de</strong> las gran<strong>de</strong>s maravillas <strong>de</strong>l sistema nervioso es que la transmisión <strong>de</strong>l impulso eléctrico,<br />
y por tanto <strong>de</strong> m<strong>en</strong>sajes a través <strong>de</strong> las neuronas, es extraordinariam<strong>en</strong>te veloz. Los<br />
pot<strong>en</strong>ciales <strong>de</strong> acción duran unas pocas milésimas <strong>de</strong> segundo y van fluy<strong>en</strong>do rápidam<strong>en</strong>te<br />
axón abajo (véase Figura <strong>15</strong>.2b).<br />
Fig. <strong>15</strong>.2. Membrana mostrando <strong>los</strong> canales <strong>de</strong> potasio y <strong>de</strong> sodio y la bomba <strong>de</strong> Na + /K + que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong><br />
la transmisión <strong>de</strong>l impulso nervioso.<br />
<strong>El</strong> <strong>de</strong>scubrimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> <strong>los</strong> sucesos eléctricos<br />
producidos <strong>en</strong> las neuronas tuvo<br />
lugar a principios <strong>de</strong> <strong>los</strong> años cincu<strong>en</strong>ta,<br />
cuando <strong>los</strong> fisiólogos británicos<br />
B. Katz, A. Hodgkin y A. Huxley insertaron<br />
dos electrodos, conectados a un<br />
voltímetro, <strong>en</strong> <strong>los</strong> axones gigantes <strong>de</strong><br />
un calamar.<br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
1> La procaína y la tetracaína son dos sustancias que dificultan la apertura <strong>de</strong> <strong>los</strong> canales <strong>de</strong> sodio. ¿Por qué crees que se<br />
utilizan como anestésicos locales?<br />
CEO<br />
En el CD y <strong>en</strong> la CEO (c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> <strong>en</strong>señanza<br />
on-line) creados para este proyecto<br />
podrás <strong>en</strong>contrar el sigui<strong>en</strong>te<br />
material adicional:<br />
Enlaces, bibliografía, activida<strong>de</strong>s interactivas<br />
(hormonas, organos y células<br />
productoras <strong>de</strong> hormonas y el cerebro)<br />
y animaciones (acto reflejo, aparato<br />
nervioso <strong>en</strong> invertebrados, hipófisis<br />
y relaciones hormonales, glándulas<br />
hormonales, estructura <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo,<br />
el sistema <strong>en</strong>docrino)<br />
3<strong>15</strong>
316<br />
Fig. <strong>15</strong>.3. En una sinapsis po<strong>de</strong>mos<br />
distinguir <strong>los</strong> sigui<strong>en</strong>tes elem<strong>en</strong>tos:<br />
• <strong>El</strong> botón terminal <strong>de</strong>l axón <strong>de</strong> la neurona<br />
presináptica, con numerosas vesículas<br />
cargadas <strong>de</strong> neurotransmisores.<br />
• <strong>El</strong> espacio exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong>tre las dos neuronas<br />
o espacio sináptico, que posee una anchura<br />
<strong>de</strong> 20 m.<br />
• La membrana <strong>de</strong> la neurona postsináptica,<br />
que conti<strong>en</strong>e receptores para <strong>los</strong><br />
neurotransmisores.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.2 La neurona<br />
La transmisión <strong>de</strong> información <strong>en</strong>tre neuronas:<br />
la sinapsis<br />
Hasta fi nales <strong>de</strong>l siglo XIX se p<strong>en</strong>saba que el sistema nervioso era una red continua por don<strong>de</strong><br />
circulaba la electricidad. Sin embargo, el ci<strong>en</strong>tífi co aragonés Santiago Ramón y Cajal <strong>de</strong>scubrió<br />
que las neuronas eran células in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes, así que cuando el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción llegaba<br />
al fi nal <strong>de</strong>l axón, se <strong>en</strong>contraba con un pequeño espacio que impedía la transmisión <strong>de</strong>l impulso<br />
nervioso. La zona <strong>de</strong> contacto <strong>en</strong>tre dos neuronas se llama sinapsis (véase Figura <strong>15</strong>.3).<br />
La pregunta obvia era cómo se transmitían <strong>los</strong> m<strong>en</strong>sajes <strong>en</strong>tre neuronas. Fue <strong>en</strong> 1921 cuando<br />
el ci<strong>en</strong>tífi co Otto Loewi <strong>de</strong>mostró que la química era la responsable <strong>de</strong> todo el <strong>proceso</strong><br />
y que <strong>los</strong> botones terminales <strong>de</strong> las neurona presinápticas conti<strong>en</strong><strong>en</strong> numerosas vesículas<br />
cargadas <strong>de</strong> neurotransmisores, unas sustancias químicas que transmit<strong>en</strong> el m<strong>en</strong>saje <strong>de</strong> una<br />
neurona a otra.<br />
Cuando el impulso nervioso llega al fi nal <strong>de</strong> la neurona presináptica, el botón terminal adquiere<br />
carga positiva, lo que provoca la apertura <strong>de</strong> las vesículas y la liberación <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
neurotransmisores al espacio sináptico. Las moléculas <strong>de</strong> neurotransmisor se <strong>en</strong>cajan <strong>en</strong> sus<br />
receptores <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong> la neurona postsináptica, como una llave <strong>en</strong> una cerradura.<br />
Esta unión provoca la apertura <strong>de</strong> canales iónicos y el establecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> la segunda neurona<br />
<strong>de</strong> un pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción, por lo que el m<strong>en</strong>saje seguirá su curso.<br />
Las moléculas <strong>de</strong> neurotransmisor se reabsorb<strong>en</strong> por la neurona presináptica o se inactivan<br />
por <strong>en</strong>zimas para evitar que el estímulo continúe por tiempo in<strong>de</strong>fi nido.<br />
La exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la sinapsis hace que la transmisión <strong>de</strong> la información sea un <strong>proceso</strong> controlado.<br />
Si no existieran, la excitación <strong>de</strong> una neurona se transmitiría inevitablem<strong>en</strong>te por<br />
toda la red <strong>de</strong> neuronas interconectadas, sin ningún control. Las <strong>de</strong>ndritas y el soma <strong>de</strong> una<br />
neurona pue<strong>de</strong>n recibir las señales <strong>de</strong> ci<strong>en</strong>tos o miles <strong>de</strong> sinapsis. Si el efecto <strong>de</strong>l neurotransmisor<br />
sobre la neurona es hacer el interior m<strong>en</strong>os negativo, se trata <strong>de</strong> un neurotransmisor<br />
excitante; si, por el contrario, su efecto consiste <strong>en</strong> mant<strong>en</strong>er el pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> reposo o, incluso,<br />
hacer el interior más negativo, el neurotransmisor será un inhibidor. La neurona integrará<br />
toda la información y si las señales <strong>de</strong> excitación superan a las inhibitorias, se iniciará un<br />
pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción.<br />
En la actualidad se conoc<strong>en</strong> unos cincu<strong>en</strong>ta neurotransmisores, pero la lista sigue creci<strong>en</strong>do.<br />
En la Tabla <strong>15</strong>.1 se pres<strong>en</strong>tan <strong>los</strong> más conocidos. Intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> multitud <strong>de</strong> <strong>proceso</strong>s,<br />
actuando sobre neuronas que trasmit<strong>en</strong> ór<strong>de</strong>nes <strong>de</strong> movimi<strong>en</strong>to, s<strong>en</strong>saciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>presión,<br />
<strong>de</strong> euforia, <strong>de</strong> placer o <strong>de</strong> miedo, y es que, <strong>en</strong> el fondo, hasta el amor y el odio son <strong>proceso</strong>s<br />
químicos.<br />
NEUROTRANSMISOR LOCALIZACIÓN FUNCIÓN PRINCIPAL<br />
Acetilcolina Sinapsis <strong>en</strong>tre las neuronas motoras y <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong> Activa <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong> esqueléticos<br />
Dopamina Mes<strong>en</strong>céfalo Controla <strong>los</strong> movimi<strong>en</strong>tos<br />
Adr<strong>en</strong>alina Sistema nervioso simpático<br />
Activa <strong>los</strong> órganos inervados por esta región <strong>de</strong>l sistema<br />
nervioso<br />
Serotonina Mes<strong>en</strong>céfalo y bulbo raquí<strong>de</strong>o Influye <strong>en</strong> el estado <strong>de</strong> ánimo y el sueño<br />
GABA Encéfalo Inhibe las sinapsis <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo<br />
Tabla <strong>15</strong>.1. Algunos neurotransmisores importantes.
La ci<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la neuroquímica<br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
Es indudable que <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las s<strong>en</strong>cillas re<strong>de</strong>s nerviosas <strong>de</strong> <strong>los</strong> cnidarios (<strong>los</strong> primeros <strong>animales</strong><br />
<strong>en</strong> <strong>los</strong> que aparece un sistema nervioso) hasta el complejo <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados, la<br />
evolución ha recorrido un largo camino, pero, <strong>en</strong> cualquier caso, siempre se observa que<br />
existe una clara cor<strong>relación</strong> <strong>en</strong>tre el sistema nervioso <strong>de</strong> un animal y su modo <strong>de</strong> vida.<br />
Sistema nervioso difuso<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
La neuroquímica es la ci<strong>en</strong>cia que estudia <strong>los</strong> neurotransmisores. Proporciona herrami<strong>en</strong>tas valiosas para conocer <strong>los</strong> mecanismos moleculares<br />
<strong>de</strong> muchas <strong>en</strong>fermeda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l sistema nervioso y para buscar fármacos que puedan combatirlas. Por ejemplo, el mecanismo <strong>de</strong> acción <strong>de</strong>l<br />
mundialm<strong>en</strong>te utilizado anti<strong>de</strong>presivo Prozac se basa <strong>en</strong> impedir la reabsorción por la neurona presináptica <strong>de</strong>l neurotransmisor serotonina,<br />
y se ha comprobado que el mal <strong>de</strong> Parkinson (que cursa con temblores y rigi<strong>de</strong>z muscular) está asociado con la muerte <strong>de</strong> neuronas que<br />
produc<strong>en</strong> dopamina, un importante neurotransmisor para el control <strong>de</strong>l movimi<strong>en</strong>to.<br />
La neuroquímica también está ayudando a <strong>en</strong>t<strong>en</strong><strong>de</strong>r muchos efectos <strong>de</strong> las drogas, como el <strong>de</strong> la adicción. La cocaína impi<strong>de</strong> la reabsorción<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> neurotransmisores serotonina y adr<strong>en</strong>alina, que produc<strong>en</strong> una s<strong>en</strong>sación <strong>de</strong> bi<strong>en</strong>estar y contribuy<strong>en</strong> a nuestro nivel <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía así<br />
que, al permanecer durante más tiempo <strong>en</strong> la sinapsis, sus efectos se int<strong>en</strong>sifican. Sin embargo, nuestro organismo int<strong>en</strong>ta comp<strong>en</strong>sar el<br />
<strong>de</strong>sequilibrio creado reduci<strong>en</strong>do el número <strong>de</strong> receptores para esos neurotransmisores <strong>en</strong> la neurona postsináptica. Al contar con m<strong>en</strong>os<br />
receptores, el consumidor <strong>de</strong> cocaína <strong>de</strong>be seguir tomando su droga ya sólo para s<strong>en</strong>tirse normal. Cuando se retira la droga, el malestar es<br />
evi<strong>de</strong>nte porque, aunque el cuerpo produce la misma cantidad <strong>de</strong> neurotransmisores, su efecto es m<strong>en</strong>or. Afortunadam<strong>en</strong>te, si se abandona<br />
el consumo <strong>de</strong> estas sustancias, <strong>los</strong> receptores alcanzan sus niveles normales.<br />
En <strong>los</strong> últimos años también se ha <strong>de</strong>scubierto que nuestro cuerpo produce neuromoduladores, unas sustancias que regulan la respuesta<br />
<strong>de</strong> la neurona ante un neurotransmisor. Des<strong>de</strong> tiempos remotos, las personas han empleado medicam<strong>en</strong>tos contra el dolor, y <strong>los</strong> opiáceos<br />
vegetales, como la morfina o el opio, se utilizan con este fin <strong>de</strong>s<strong>de</strong> hace sig<strong>los</strong>. Sin embargo, su mecanismo <strong>de</strong> acción no se conoció<br />
hasta bi<strong>en</strong> <strong>en</strong>trado el siglo XX, al comprobarse que, aunque su estructura es semejante a la sustancia P (un neurotransmisor implicado <strong>en</strong><br />
la transmisión <strong>de</strong> s<strong>en</strong>saciones dolorosas), no produc<strong>en</strong> su efecto, así que cuando se un<strong>en</strong> a <strong>los</strong> receptores, bloquean la transmisión <strong>de</strong>l<br />
m<strong>en</strong>saje doloroso.<br />
En la década <strong>de</strong> <strong>los</strong> set<strong>en</strong>ta, <strong>los</strong> ci<strong>en</strong>tíficos <strong>de</strong>scubrieron que el cuerpo poseía estos receptores porque fabricaba unas sustancias neuromoduladoras,<br />
a las que llamó <strong>en</strong>dorfinas (morfinas <strong>en</strong>dóg<strong>en</strong>as) por su semejanza estructural con <strong>los</strong> opiáceos vegetales, cuya función era<br />
inhibir el neurotransmisor P. La práctica <strong>de</strong>l ejercicio físico estimula la producción <strong>de</strong> <strong>en</strong>dorfinas, y algunos <strong>de</strong> <strong>los</strong> efectos analgésicos <strong>de</strong><br />
la acupuntura también se basan <strong>en</strong> estas sustancias.<br />
<strong>El</strong> sistema nervioso <strong>de</strong> <strong>los</strong> cnidarios es una red o plexo nervioso que se compone <strong>de</strong> un<br />
conjunto <strong>de</strong> neuronas que se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n por todo el cuerpo (véase Figura <strong>15</strong>.4). Los impulsos<br />
nerviosos <strong>de</strong>s<strong>en</strong>ca<strong>de</strong>nados por <strong>los</strong> estímu<strong>los</strong> se transmit<strong>en</strong> <strong>en</strong> todas las direcciones<br />
por esta red <strong>de</strong> neuronas, y <strong>en</strong> las respuestas participan gran<strong>de</strong>s regiones <strong>de</strong>l cuerpo. En<br />
esta red nerviosa no existe un órgano <strong>de</strong> control ni se difer<strong>en</strong>cian neuronas s<strong>en</strong>sitivas y<br />
motoras, aunque algunas ramas <strong>de</strong>l plexo <strong>en</strong>lazan <strong>los</strong> receptores <strong>de</strong> la epi<strong>de</strong>rmis (como <strong>los</strong><br />
oce<strong>los</strong> que <strong>de</strong>tectan la luz) con células epiteliomusculares <strong>en</strong>cargadas <strong>de</strong> las respuestas,<br />
<strong>en</strong>tre las que <strong>de</strong>stacan la <strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> <strong>los</strong> nematocistos y el movimi<strong>en</strong>to coordinado <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
t<strong>en</strong>tácu<strong>los</strong>.<br />
La v<strong>en</strong>taja <strong>de</strong> este sistema nervioso es que permite reaccionar rápidam<strong>en</strong>te ante <strong>los</strong> estímu<strong>los</strong>,<br />
in<strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te <strong>de</strong> la dirección <strong>en</strong> que se pres<strong>en</strong>t<strong>en</strong>, algo imprescindible para<br />
unos organismos <strong>de</strong> simetría radial que son se<strong>de</strong>ntarios o vagan a la <strong>de</strong>riva arrastrados por<br />
corri<strong>en</strong>tes.<br />
Fig. <strong>15</strong>.4. Cnidarios.<br />
317
318<br />
<strong>El</strong> mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> sistema nervioso reticular<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> cnidarios se conserva <strong>en</strong><br />
algunos <strong>animales</strong> superiores <strong>en</strong> forma<br />
<strong>de</strong> plexos nerviosos localizados, por<br />
ejemplo, <strong>en</strong> las pare<strong>de</strong>s intestinales,<br />
don<strong>de</strong> controlan movimi<strong>en</strong>tos g<strong>en</strong>eralizados,<br />
como <strong>los</strong> peristálticos.<br />
Fig. <strong>15</strong>.5. Sistema nervioso <strong>de</strong> un platelminto.<br />
Fig. <strong>15</strong>.6. Sistema nervioso <strong>de</strong> una lombriz<br />
<strong>de</strong> tierra.<br />
Fig. <strong>15</strong>.7. Sistema nervioso <strong>de</strong> un calamar.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
Sistema nervioso c<strong>en</strong>tralizado<br />
En un mundo <strong>de</strong> recursos limitados, no todos <strong>los</strong> organismos podían optar por un modo <strong>de</strong><br />
vida tan pasivo como el <strong>de</strong> pólipos y medusas, así que muchos <strong>animales</strong> se lanzaron a la<br />
búsqueda activa <strong>de</strong> recursos. Este cambio <strong>de</strong> vida exigía <strong>de</strong>splazami<strong>en</strong>tos activos <strong>en</strong> una<br />
dirección <strong>de</strong>terminada y órganos s<strong>en</strong>soriales más complejos para <strong>de</strong>tectar <strong>los</strong> alim<strong>en</strong>tos, <strong>los</strong><br />
peligros y <strong>los</strong> posibles competidores. Este nuevo modo <strong>de</strong> vida corre paralelo a la aparición <strong>de</strong><br />
sistemas nerviosos más complejos, <strong>en</strong> <strong>los</strong> que se observan las sigui<strong>en</strong>tes t<strong>en</strong><strong>de</strong>ncias:<br />
• Aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l número total <strong>de</strong> células nerviosas, que se especializan <strong>en</strong> neuronas s<strong>en</strong>sitivas,<br />
neuronas motoras y neuronas <strong>de</strong> asociación. <strong>El</strong> increm<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l número <strong>de</strong> neuronas<br />
<strong>de</strong> asociación y unos contactos sinápticos más complejos empiezan a permitir una mayor<br />
integración <strong>de</strong> m<strong>en</strong>sajes y <strong>de</strong> variedad <strong>de</strong> respuestas.<br />
• Conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> las células nerviosas para formar ganglios (acumulaciones <strong>de</strong> cuerpos<br />
neuronales) y nervios (agrupami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> axones). De esta manera se inicia la difer<strong>en</strong>ciación<br />
<strong>en</strong>tre un sistema nervioso periférico, con nervios que se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n por todo el cuerpo, y<br />
un sistema nervioso c<strong>en</strong>tral, que recibe la información proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> <strong>los</strong> receptores, la<br />
integra y <strong>en</strong>vía ór<strong>de</strong>nes a <strong>los</strong> efectores. Esta división ofrece la v<strong>en</strong>taja <strong>de</strong> que el estímulo<br />
<strong>de</strong> una parte específi ca <strong>de</strong>l organismo provoca una respuesta individualizada que no afecta<br />
a todo el animal, como suce<strong>de</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> cnidarios.<br />
• Cefalización: como la cabeza es la primera parte <strong>de</strong>l cuerpo que se topa con el alim<strong>en</strong>to o<br />
<strong>los</strong> <strong>de</strong>predadores, <strong>los</strong> órganos s<strong>en</strong>soriales se conc<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> esta zona <strong>de</strong>l cuerpo. A<strong>de</strong>más,<br />
como las respuestas también pue<strong>de</strong>n ser más rápidas si la distancia <strong>en</strong>tre <strong>los</strong> órganos<br />
s<strong>en</strong>soriales y las células nerviosas «<strong>en</strong>cargadas <strong>de</strong> tomar <strong>de</strong>cisiones» se acortan, el tejido<br />
nervioso empieza a acumularse también <strong>en</strong> la cabeza. La cefalización alcanza su máxima<br />
expresión <strong>en</strong> <strong>los</strong> vertebrados, <strong>en</strong> <strong>los</strong> que casi todos <strong>los</strong> cuerpos celulares <strong>de</strong> las neuronas<br />
se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> la médula y el <strong>en</strong>céfalo.<br />
Mo<strong>de</strong><strong>los</strong> <strong>de</strong> sistemas nerviosos <strong>de</strong> invertebrados<br />
Los platelmintos ya pose<strong>en</strong> unos ganglios cefálicos, es <strong>de</strong>cir, unas agrupaciones <strong>de</strong> células<br />
nerviosas que actúan como un cerebro primitivo, que ejerc<strong>en</strong> cierto grado <strong>de</strong> control sobre<br />
el resto <strong>de</strong>l sistema nervioso. Des<strong>de</strong> <strong>los</strong> ganglios se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n dos cordones nerviosos,<br />
que pose<strong>en</strong> ramifi caciones laterales y que, <strong>en</strong> posición v<strong>en</strong>tral, se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n hasta el extremo<br />
posterior <strong>de</strong>l cuerpo (véase Figura <strong>15</strong>.5).<br />
Los anélidos pres<strong>en</strong>tan un ganglio principal <strong>en</strong> la cabeza, bilobulado, que se une, a través<br />
<strong>de</strong> dos cordones nerviosos, a una ca<strong>de</strong>na ganglionar doble: cada segm<strong>en</strong>to corporal posee<br />
un par <strong>de</strong> ganglios <strong>de</strong> <strong>los</strong> que part<strong>en</strong> nervios laterales (véase Figura <strong>15</strong>.6). En <strong>los</strong> cordones<br />
nerviosos <strong>de</strong> <strong>los</strong> anélidos ya se aprecian claram<strong>en</strong>te ramas s<strong>en</strong>soriales (afer<strong>en</strong>tes) y motoras<br />
(efer<strong>en</strong>tes) que comunican <strong>los</strong> ganglios con <strong>los</strong> receptores, <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong> y otras estructuras<br />
corporales, y algunos experim<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>muestran que su primitivo <strong>en</strong>céfalo ya posee cierto<br />
grado <strong>de</strong> control c<strong>en</strong>tral: al extirparlo, el animal pue<strong>de</strong> moverse tan bi<strong>en</strong> como antes, pero<br />
cuando choca con un obstáculo, el animal int<strong>en</strong>ta seguir avanzando <strong>de</strong> fr<strong>en</strong>te porque ha<br />
perdido su capacidad <strong>de</strong> ro<strong>de</strong>ar el obstáculo.<br />
<strong>El</strong> sistema nervioso <strong>de</strong> <strong>los</strong> moluscos pres<strong>en</strong>ta varios grados <strong>de</strong> complejidad. Mi<strong>en</strong>tras que <strong>los</strong><br />
moluscos más s<strong>en</strong>cil<strong>los</strong> pose<strong>en</strong> un sistema parecido al <strong>de</strong> <strong>los</strong> platelmintos, el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> vida<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> cefalópodos, activos cazadores, exige un sistema nervioso muy <strong>de</strong>sarrollado (véase<br />
Figura <strong>15</strong>.7): sus ganglios nerviosos se agrupan <strong>en</strong> un anillo que ro<strong>de</strong>a al esófago y constituy<strong>en</strong><br />
un <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> unos 168 millones <strong>de</strong> neuronas. A<strong>de</strong>más, pose<strong>en</strong> órganos s<strong>en</strong>soriales bi<strong>en</strong><br />
<strong>de</strong>sarrollados y una capacidad <strong>de</strong> apr<strong>en</strong>dizaje comparable a la <strong>de</strong> algunos mamíferos.
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
La estructura <strong>de</strong>l sistema nervioso <strong>de</strong> <strong>los</strong> artrópodos es similar a la <strong>de</strong> <strong>los</strong> anélidos, pero<br />
sus ganglios son más gran<strong>de</strong>s y ti<strong>en</strong><strong>en</strong> asociados receptores muy complejos. A<strong>de</strong>más, <strong>en</strong><br />
<strong>los</strong> ganglios <strong>de</strong> algunos artrópodos ya se difer<strong>en</strong>cian regiones que se especializan <strong>en</strong> la<br />
integración <strong>de</strong> la información recibida <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>los</strong> órganos <strong>de</strong> <strong>los</strong> s<strong>en</strong>tidos. Con este sistema<br />
nervioso, <strong>los</strong> artrópodos han alcanzado un gran éxito evolutivo (ya sólo <strong>los</strong> insectos<br />
suman el millón <strong>de</strong> especies) y, algunos <strong>de</strong> el<strong>los</strong>, como <strong>los</strong> him<strong>en</strong>ópteros (abejas, avispas,<br />
hormigas, etc.), han adquirido comportami<strong>en</strong>tos sociales muy complejos perfectam<strong>en</strong>te<br />
adaptados al medio.<br />
Por último, <strong>los</strong> equino<strong>de</strong>rmos pose<strong>en</strong> un anillo nervioso alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la boca, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el que<br />
se exti<strong>en</strong><strong>de</strong> un gran nervio radial hacia cada brazo (véase Figura <strong>15</strong>.8).<br />
Sistema nervioso <strong>de</strong> vertebrados<br />
Todos <strong>los</strong> vertebrados, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>los</strong> peces hasta <strong>los</strong> mamíferos, pose<strong>en</strong> la misma estructura <strong>de</strong><br />
sistema nervioso, que se pue<strong>de</strong> dividir <strong>en</strong> dos partes:<br />
• <strong>El</strong> sistema nervioso periférico (SNP), que consiste <strong>en</strong> un conjunto <strong>de</strong> nervios y ganglios<br />
que comunican el <strong>en</strong>céfalo y la médula espinal con el resto <strong>de</strong>l cuerpo.<br />
• <strong>El</strong> sistema nervioso c<strong>en</strong>tral (SNC), formado por la médula espinal, un cordón nervioso<br />
dorsal hueco y el <strong>en</strong>céfalo, una gran masa <strong>de</strong> ganglios nerviosos. <strong>El</strong> SNC recibe y procesa<br />
la información e inicia las acciones.<br />
<strong>El</strong> sistema nervioso periférico (SNP)<br />
<strong>El</strong> SNP se compone <strong>de</strong> pares <strong>de</strong> nervios y ganglios que comunican el <strong>en</strong>céfalo y la médula<br />
espinal con el resto <strong>de</strong>l cuerpo.<br />
Los nervios pue<strong>de</strong>n ser s<strong>en</strong>sitivos (si sólo conti<strong>en</strong><strong>en</strong> axones <strong>de</strong> neuronas s<strong>en</strong>sitivas), motores<br />
(si todos sus axones son motores) o mixtos (si pose<strong>en</strong> ambos tipos <strong>de</strong> fi bras).<br />
Según su orig<strong>en</strong>, <strong>los</strong> nervios pue<strong>de</strong>n ser craneales o espinales. En la especie humana exist<strong>en</strong><br />
12 pares <strong>de</strong> nervios craneales que fundam<strong>en</strong>talm<strong>en</strong>te se <strong>de</strong>dican a inervar la cabeza y<br />
el cuello y 31 pares <strong>de</strong> nervios raquí<strong>de</strong>os que inervan <strong>los</strong> brazos, las piernas y el tronco.<br />
Las fi bras motoras <strong>de</strong>l SNP se pue<strong>de</strong>n dividir <strong>en</strong> dos tipos:<br />
• <strong>El</strong> sistema nervioso somático, que controla <strong>los</strong> movimi<strong>en</strong>tos voluntarios activando <strong>los</strong><br />
múscu<strong>los</strong> esqueléticos.<br />
• <strong>El</strong> sistema nervioso autónomo, que controla las funciones involuntarias <strong>de</strong>l cuerpo<br />
actuando sobre vísceras y múscu<strong>los</strong> lisos y que se <strong>de</strong>scribirá más a<strong>de</strong>lante.<br />
<strong>El</strong> sistema nervioso c<strong>en</strong>tral (SNC)<br />
Para po<strong>de</strong>r realizar su función, el SNC posee <strong>los</strong> cuerpos celulares <strong>de</strong> la mayoría <strong>de</strong> las neuronas<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados, cuyas acumulaciones aquí no se llaman ganglios, sino núcleos,<br />
pero también conti<strong>en</strong>e conjuntos <strong>de</strong> axones que conectan sus distintas regiones y que <strong>en</strong><br />
el SNC no recib<strong>en</strong> el nombre <strong>de</strong> nervios sino <strong>de</strong> tractos. Sus <strong>de</strong>licadas estructuras pose<strong>en</strong><br />
una triple protección: el armazón óseo (el cráneo que protege el <strong>en</strong>céfalo y la columna<br />
vertebral a la médula); tres capas <strong>de</strong> tejido conjuntivo llamadas m<strong>en</strong>inges; y una barrera<br />
hemato<strong>en</strong>cefálica, es <strong>de</strong>cir, unos capilares mucho m<strong>en</strong>os permeables que <strong>los</strong> <strong>de</strong>l resto <strong>de</strong>l<br />
cuerpo y que difi cultan la <strong>en</strong>trada <strong>de</strong> sustancias peligrosas.<br />
Fig. <strong>15</strong>.8. Sistema nervioso <strong>de</strong> una estrella<br />
<strong>de</strong> mar.<br />
Los axones <strong>de</strong> las neuronas <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
vertebrados están cubiertos por unas<br />
vainas <strong>de</strong> mielina que se interrump<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong> unos puntos llamados nódu<strong>los</strong> <strong>de</strong><br />
Ranvier. Como la mielina es una sustancia<br />
aislante, <strong>en</strong> estas fibras nerviosas<br />
el impulso nervioso salta <strong>de</strong> nódulo<br />
<strong>en</strong> nódulo y aum<strong>en</strong>ta <strong>en</strong>ormem<strong>en</strong>te la<br />
velocidad <strong>de</strong> su propagación, que llega<br />
a alcanzar <strong>los</strong> 200 m/s. A<strong>de</strong>más, este<br />
sistema supone un ahorro <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía<br />
porque la bomba <strong>de</strong> Na + /K + sólo funciona<br />
<strong>en</strong> <strong>los</strong> nódu<strong>los</strong>.<br />
319
320<br />
Fig. <strong>15</strong>.9. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> transmitir impulsos<br />
hacia el <strong>en</strong>céfalo y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> él, la médula espinal<br />
controla numerosos actos refl ejos, como el<br />
<strong>de</strong> evitación <strong>de</strong>l dolor o el refl ejo rotuliano.<br />
Un refl ejo es una respuesta involuntaria y<br />
automática <strong>de</strong> una parte <strong>de</strong>l cuerpo a un<br />
estímulo específi co. Los elem<strong>en</strong>tos nerviosos<br />
que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> un acto refl ejo (retirar la<br />
mano cuando nos pinchamos) constituy<strong>en</strong> el<br />
<strong>de</strong>nominado arco refl ejo, <strong>en</strong> el que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
<strong>los</strong> sigui<strong>en</strong>tes elem<strong>en</strong>tos:<br />
• Receptor <strong>de</strong> la piel: <strong>de</strong>tecta el estímulo<br />
(pinchazo).<br />
• Neurona s<strong>en</strong>sitiva: transmite la señal <strong>de</strong><br />
dolor a la médula espinal.<br />
• Neurona <strong>de</strong> asociación: transmite la señal<br />
<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la médula espinal a la sigui<strong>en</strong>te<br />
neurona.<br />
• Neurona motora: estimula el músculo<br />
a<strong>de</strong>cuado.<br />
• Músculo efector: se contrae para retirar la<br />
mano.<br />
Fig. <strong>15</strong>.10. Encéfalo embrionario <strong>de</strong><br />
vertebrados.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
La médula espinal<br />
La médula espinal es un cordón hueco <strong>de</strong>l grosor <strong>de</strong>l <strong>de</strong>do meñique, aproximadam<strong>en</strong>te, que se<br />
exti<strong>en</strong><strong>de</strong> a lo largo <strong>de</strong> la espalda y que ha sufrido muy pocos cambios evolutivos.<br />
En una sección transversal <strong>de</strong> la médula se observan dos zonas claram<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>ciadas:<br />
una interna, <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> alas <strong>de</strong> mariposa, <strong>de</strong> sustancia gris, que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra ro<strong>de</strong>ada<br />
<strong>de</strong> una zona externa <strong>de</strong> materia blanca (véase Figura <strong>15</strong>.9). La materia gris <strong>de</strong>be su color a<br />
que está formada por <strong>los</strong> cuerpos celulares <strong>de</strong> neuronas motoras y <strong>de</strong> neuronas <strong>de</strong> asociación,<br />
mi<strong>en</strong>tras que la sustancia blanca está constituida por tractos <strong>de</strong> axones cubiertos por mielina<br />
(sustancia que proporciona el color blanco) que se exti<strong>en</strong><strong>de</strong>n hacia arriba o hacia abajo por<br />
la médula espinal y transportan señales s<strong>en</strong>soriales <strong>de</strong> <strong>los</strong> órganos internos y <strong>de</strong>l mundo exterior<br />
hacia el <strong>en</strong>céfalo y señales <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el <strong>en</strong>céfalo hasta las zonas que dirig<strong>en</strong> las porciones<br />
motoras <strong>de</strong>l sistema nervioso periférico.<br />
Las alas <strong>de</strong> mariposa <strong>de</strong> la médula espinal se llaman astas y se divi<strong>de</strong>n <strong>en</strong> astas anteriores o<br />
v<strong>en</strong>trales, por don<strong>de</strong> sal<strong>en</strong> <strong>los</strong> axones <strong>de</strong> neuronas motoras, y <strong>en</strong> astas posteriores o dorsales,<br />
por don<strong>de</strong> <strong>en</strong>tran <strong>los</strong> axones <strong>de</strong> neuronas s<strong>en</strong>sitivas. Estos axones se fusionan para formar <strong>los</strong><br />
nervios espinales (véase Figura <strong>15</strong>.9).<br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
2> <strong>El</strong> actor Christopher Reeve, que <strong>en</strong>carnó durante muchos años el papel <strong>de</strong><br />
Superman, sufrió <strong>en</strong> 1995 una terrible caída cuando montaba a caballo.<br />
<strong>El</strong> golpe le <strong>de</strong>strozó las dos primeras vértebras cervicales y le aplastó la<br />
médula espinal. ¿Por qué se quedó totalm<strong>en</strong>te paralizado <strong>de</strong> cuello para<br />
abajo aunque sus nervios y sus múscu<strong>los</strong> permanecían intactos? ¿Podrán <strong>los</strong><br />
tetrapléjicos retirar la pierna si se pinchan con una chincheta?<br />
¿Exist<strong>en</strong> esperanzas <strong>de</strong> curación para <strong>los</strong> <strong>en</strong>fermos medulares?<br />
Para mejorar la calidad <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> <strong>los</strong> paci<strong>en</strong>tes con lesiones medulares, algunos investigadores<br />
están programando con éxito or<strong>de</strong>nadores para que estimul<strong>en</strong> <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong> directam<strong>en</strong>te<br />
con corri<strong>en</strong>tes eléctricas y conseguir que se contraigan <strong>en</strong> cierto or<strong>de</strong>n, realizando<br />
funciones útiles. Sin embargo, la gran esperanza para estos <strong>en</strong>fermos está <strong>en</strong> la utilización<br />
<strong>de</strong> células madre embrionarias. Estas células proce<strong>de</strong>n <strong>de</strong> embriones humanos y, como<br />
todavía no se han difer<strong>en</strong>ciado, son multipot<strong>en</strong>tes, por lo que pue<strong>de</strong>n dar lugar, al m<strong>en</strong>os<br />
<strong>en</strong> teoría, a todos <strong>los</strong> tipos celulares que necesita un animal, incluidas las neuronas <strong>de</strong> la<br />
médula. Aunque <strong>los</strong> resultados experim<strong>en</strong>tales son esperanzadores, todavía queda un largo<br />
camino por recorrer.<br />
<strong>El</strong> <strong>en</strong>céfalo<br />
En el <strong>en</strong>céfalo embrionario <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados se difer<strong>en</strong>cian tres regiones: el romb<strong>en</strong>céfalo<br />
o <strong>en</strong>céfalo posterior, el mes<strong>en</strong>céfalo o <strong>en</strong>céfalo medio y el pros<strong>en</strong>céfalo o <strong>en</strong>céfalo anterior<br />
(véase Figura <strong>15</strong>.10), que posteriorm<strong>en</strong>te se subdivi<strong>de</strong>n y dan orig<strong>en</strong> a estructuras específi cas<br />
<strong>de</strong>l adulto (véase Tabla <strong>15</strong>.2).
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
En <strong>los</strong> vertebrados no mamíferos, estas tres divisiones anatómicas son también funcionales:<br />
el romb<strong>en</strong>céfalo gobierna <strong>los</strong> comportami<strong>en</strong>tos automáticos, como la respiración o la presión<br />
sanguínea; el mes<strong>en</strong>céfalo controla la visión; y el pros<strong>en</strong>céfalo se ocupa principalm<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l<br />
s<strong>en</strong>tido <strong>de</strong>l olfato. Sin embargo, <strong>en</strong> <strong>los</strong> mamíferos adultos, y especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el ser humano,<br />
el <strong>en</strong>céfalo ha sufrido gran<strong>de</strong>s cambios: algunas regiones se han reducido mi<strong>en</strong>tras que otras,<br />
sobre todo el pros<strong>en</strong>céfalo, han crecido mucho. Es como si nuestro cerebro proviniese <strong>de</strong> otro<br />
más s<strong>en</strong>cillo al que se le han ido añadi<strong>en</strong>do nuevos acabados para aum<strong>en</strong>tar su capacidad.<br />
La Figura <strong>15</strong>.11 muestra las principales estructuras <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> vertebrados:<br />
a) Romb<strong>en</strong>céfalo<br />
• <strong>El</strong> bulbo raquí<strong>de</strong>o conti<strong>en</strong>e núcleos <strong>de</strong> cuerpos neuronales que controlan muchas funciones<br />
involuntarias, como la respiración, el ritmo cardiaco, la presión arterial, la <strong>de</strong>glución,<br />
la tos y el vómito. Las funciones vitales que asume esta región explican por<br />
qué <strong>los</strong> golpes <strong>en</strong> la base <strong>de</strong> la nuca son tan peligrosos.<br />
• <strong>El</strong> cerebelo es imprescindible para controlar <strong>los</strong> movimi<strong>en</strong>tos fi nos <strong>de</strong>l cuerpo. Compara<br />
la información que recibe <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las áreas consci<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>l cerebro y la proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> receptores <strong>de</strong> múscu<strong>los</strong> y articulaciones, y reprograma las respuestas consigui<strong>en</strong>do<br />
movimi<strong>en</strong>tos precisos y una postura corporal a<strong>de</strong>cuada. Lógicam<strong>en</strong>te, es <strong>de</strong> pequeño<br />
tamaño <strong>en</strong> <strong>animales</strong> poiquilotermos, <strong>de</strong> movimi<strong>en</strong>tos l<strong>en</strong>tos, pero se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra muy<br />
<strong>de</strong>sarrollado <strong>en</strong> las aves, que realizan la compleja actividad <strong>de</strong> volar, y <strong>en</strong> <strong>los</strong> mamíferos<br />
(sólo un gran cerebelo pue<strong>de</strong> explicar el arte <strong>de</strong>l violín, que implica la acción coordinada<br />
<strong>de</strong> ci<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> múscu<strong>los</strong> simultáneam<strong>en</strong>te).<br />
b) Mes<strong>en</strong>céfalo<br />
• <strong>El</strong> mes<strong>en</strong>céfalo es la principal zona <strong>de</strong> asociación <strong>de</strong> peces y anfi bios (recibe información<br />
s<strong>en</strong>sorial, la integra y <strong>en</strong>vía <strong>de</strong>cisiones a <strong>los</strong> nervios motores a<strong>de</strong>cuados), pero <strong>en</strong><br />
<strong>los</strong> mamíferos la mayor parte <strong>de</strong> sus funciones son asumidas por el cerebro. También es<br />
un c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> refl ejos visuales y auditivos (refl ejo pupilar, parpa<strong>de</strong>o y ajuste <strong>de</strong>l oído al<br />
volum<strong>en</strong> <strong>de</strong>l sonido).<br />
<strong>El</strong> conjunto formado por el romb<strong>en</strong>céfalo (a excepción <strong>de</strong>l cerebelo) y el mes<strong>en</strong>céfalo<br />
recibe el nombre <strong>de</strong> tallo <strong>en</strong>cefálico y, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> <strong>los</strong> núcleos celulares estudiados,<br />
conti<strong>en</strong>e fi bras nerviosas que se dirig<strong>en</strong> hacia la médula espinal y hacia las áreas superiores<br />
<strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo. Muchos <strong>de</strong> estos tractos <strong>de</strong> axones se cruzan <strong>en</strong> el tallo <strong>en</strong>cefálico,<br />
por lo que el lado <strong>de</strong>recho <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo recibe información <strong>de</strong> la parte izquierda <strong>de</strong>l<br />
cuerpo y <strong>en</strong>vía señales a la misma. Con el otro lado ocurre lo mismo.<br />
c) Pros<strong>en</strong>céfalo<br />
• Di<strong>en</strong>céfalo<br />
— <strong>El</strong> tálamo, que ti<strong>en</strong>e forma <strong>de</strong> huevo, es un c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> retransmisión <strong>de</strong> m<strong>en</strong>sajes<br />
s<strong>en</strong>soriales. En <strong>los</strong> mamíferos, todos <strong>los</strong> m<strong>en</strong>sajes s<strong>en</strong>soriales, excepto <strong>los</strong> proce<strong>de</strong>ntes<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> receptores olfatorios, son <strong>en</strong>viados al tálamo, don<strong>de</strong> se integran antes<br />
<strong>de</strong> ser retransmitidos a las zonas s<strong>en</strong>soriales <strong>de</strong>l cerebro.<br />
— <strong>El</strong> hipotálamo posee células nerviosas que produc<strong>en</strong> hormonas (células neurosecretoras),<br />
células que controlan la liberación <strong>de</strong> hormonas por la hipófi sis y células<br />
que dirig<strong>en</strong> las activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l sistema nervioso autónomo. De esta manera, actúa<br />
como un importante c<strong>en</strong>tro <strong>de</strong> control <strong>de</strong> la homeostasis, pues se ocupa <strong>de</strong> regular<br />
la temperatura corporal, el ciclo m<strong>en</strong>strual, el equilibrio hídrico, el apetito o el ciclo<br />
<strong>de</strong> sueño-vigilia.<br />
Encéfalo Partes principales<br />
embrionario <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo adulto<br />
Pros<strong>en</strong>céfalo<br />
• Tel<strong>en</strong>céfalo<br />
• Di<strong>en</strong>céfalo Tálamo<br />
Hipotálamo<br />
Hipófisis<br />
Mes<strong>en</strong>céfalo Mes<strong>en</strong>céfalo<br />
Romb<strong>en</strong>céfalo Cerebelo<br />
Bulbo raquí<strong>de</strong>o<br />
Tabla <strong>15</strong>.2. Partes principales <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo.<br />
Fig. <strong>15</strong>.11. Corte transversal <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo<br />
humano.<br />
321
322<br />
Fig. <strong>15</strong>.12. Encéfa<strong>los</strong> <strong>de</strong> pez y anfi bio con<br />
<strong>los</strong> gran<strong>de</strong>s lóbu<strong>los</strong> olfatorios <strong>de</strong>l cerebro.<br />
Fig. <strong>15</strong>.13. La corteza cerebral.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
• Tel<strong>en</strong>céfalo<br />
— <strong>El</strong> tel<strong>en</strong>céfalo o cerebro se divi<strong>de</strong> <strong>en</strong> dos mita<strong>de</strong>s llamadas hemisferios cerebrales<br />
que se comunican <strong>en</strong>tre sí mediante una gruesa banda <strong>de</strong> axones llamada<br />
cuerpo cal<strong>los</strong>o. La región más externa es la corteza cerebral y, por <strong>de</strong>bajo, se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>los</strong> bulbos olfatorios, la amígdala y el hipocampo.<br />
— Los bulbos olfatorios son importantes para el s<strong>en</strong>tido químico <strong>de</strong>l olfato, el más<br />
importante <strong>en</strong> todos <strong>los</strong> vertebrados acuáticos y terrestres, por lo que ésta es la<br />
parte predominante <strong>de</strong>l cerebro <strong>de</strong> peces y anfi bios (véase Figura <strong>15</strong>.12).<br />
— La amígdala y el hipocampo son cúmu<strong>los</strong> <strong>de</strong> neuronas relacionadas con las emociones<br />
y la excitación sexual. <strong>El</strong> hipocampo también <strong>de</strong>sempeña un papel importante<br />
<strong>en</strong> la formación <strong>de</strong> la memoria a largo plazo.<br />
— La corteza cerebral sólo ti<strong>en</strong>e dos milímetros <strong>de</strong> grosor, pero está formada por<br />
<strong>de</strong>c<strong>en</strong>as <strong>de</strong> miles <strong>de</strong> cuerpos neuronales (que le confi er<strong>en</strong> su color gris); <strong>en</strong> ella<br />
radica la consci<strong>en</strong>cia y la capacidad <strong>de</strong> hacer razonami<strong>en</strong>tos complejos y constituye<br />
la parte evolutiva más reci<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo. Los peces y <strong>los</strong> anfi bios carec<strong>en</strong><br />
<strong>de</strong> corteza cerebral y <strong>en</strong> <strong>los</strong> reptiles y <strong>en</strong> las aves es muy rudim<strong>en</strong>taria. En el ser<br />
humano y otros mamíferos la corteza se divi<strong>de</strong> <strong>en</strong> zonas s<strong>en</strong>soriales (que recib<strong>en</strong><br />
señales <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>los</strong> órganos s<strong>en</strong>soriales, como <strong>los</strong> ojos y <strong>los</strong> oídos, que conviert<strong>en</strong> <strong>en</strong><br />
s<strong>en</strong>saciones subjetivas como la luz y el sonido), zonas motoras (que controlan <strong>los</strong><br />
movimi<strong>en</strong>tos voluntarios) y zonas <strong>de</strong> asociación que se <strong>en</strong>cargan <strong>de</strong>l p<strong>en</strong>sami<strong>en</strong>to,<br />
apr<strong>en</strong>dizaje, l<strong>en</strong>guaje, memoria, juicio y personalidad. Ciertas investigaciones han<br />
revelado que las áreas <strong>de</strong> asociación <strong>de</strong>l cerebro no siempre ti<strong>en</strong><strong>en</strong> la misma función<br />
<strong>en</strong> el hemisferio izquierdo y <strong>de</strong>recho (el hemisferio izquierdo se <strong>en</strong>carga <strong>de</strong>l l<strong>en</strong>guaje<br />
y <strong>de</strong>l apr<strong>en</strong>dizaje <strong>de</strong> las matemáticas, mi<strong>en</strong>tras que el <strong>de</strong>recho está relacionado<br />
con la percepción espacial y las capacida<strong>de</strong>s artísticas).<br />
Para aum<strong>en</strong>tar su superfi cie, la corteza cerebral se pliega formando circunvoluciones,<br />
y una serie <strong>de</strong> surcos la divi<strong>de</strong>n <strong>en</strong> lóbu<strong>los</strong> frontal, parietal, temporal<br />
y occipital (véase Figura <strong>15</strong>.13). Los ci<strong>en</strong>tífi cos han empezado a trazar mapas<br />
<strong>de</strong> la corteza cerebral y han <strong>de</strong>scubierto que las distintas zonas <strong>de</strong> la misma se<br />
<strong>en</strong>cargan <strong>de</strong> funciones específi cas; por ejemplo, <strong>los</strong> lóbu<strong>los</strong> occipitales conti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
la corteza visual (su estimulación produce s<strong>en</strong>sación <strong>de</strong> luz y su extirpación<br />
causa ceguera). Afortunadam<strong>en</strong>te, la corteza cerebral posee cierta plasticidad, y<br />
si una zona queda dañada, el resto <strong>de</strong> regiones asum<strong>en</strong>, <strong>en</strong> parte, las funciones<br />
perdidas.<br />
Para coordinar la multitud <strong>de</strong> <strong>proceso</strong>s que se produc<strong>en</strong> <strong>en</strong> el cuerpo <strong>de</strong> un animal, <strong>de</strong>be<br />
existir una comunicación efectiva <strong>en</strong>tre las distintas regiones <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo a través<br />
<strong>de</strong> tractos <strong>de</strong> axones que forman auténticas re<strong>de</strong>s integradoras. Dos ejemp<strong>los</strong> <strong>de</strong> ellas<br />
son:<br />
• La formación reticular, que recorre el tallo <strong>en</strong>cefálico y recibe información <strong>de</strong> muchas<br />
áreas <strong>de</strong>l cerebro y <strong>de</strong>, prácticam<strong>en</strong>te, todos <strong>los</strong> receptores s<strong>en</strong>soriales. Filtra<br />
esta información <strong>en</strong>trante discriminando lo importante <strong>de</strong> lo accesorio. La exist<strong>en</strong>cia<br />
<strong>de</strong> esta red explica por qué una madre que duerme plácidam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> una casa ruidosa<br />
se <strong>de</strong>spierta al escuchar el llanto <strong>de</strong> su bebé.<br />
• <strong>El</strong> sistema límbico es un lazo <strong>de</strong> unión <strong>en</strong>tre c<strong>en</strong>tros nerviosos <strong>de</strong>l tálamo, el hipotálamo,<br />
la corteza cerebral y otras partes <strong>de</strong>l cerebro, como la amígdala y el hipocampo.<br />
Todas estas estructuras participan <strong>en</strong> la producción <strong>de</strong> nuestras emociones, impulsos<br />
y conductas más básicas (ira, placer, hambre, respuestas sexuales, etcétera).
<strong>El</strong> sistema nervioso autónomo (SNA)<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.3 <strong>El</strong> sistema nervioso<br />
<strong>El</strong> SNA está bajo el control <strong>de</strong>l bulbo raquí<strong>de</strong>o y <strong>de</strong>l hipotálamo y controla las funciones involuntarias<br />
<strong>de</strong>l cuerpo actuando sobre vísceras y múscu<strong>los</strong> lisos a través <strong>de</strong> sus dos divisiones,<br />
con efectos antagónicos, el sistema nervioso simpático y el parasimpático. Los axones <strong>de</strong><br />
la rama simpática forman parte <strong>de</strong> <strong>los</strong> nervios <strong>de</strong> las regiones torácica y lumbar <strong>de</strong> la médula<br />
espinal, mi<strong>en</strong>tras que <strong>los</strong> <strong>de</strong> la rama parasimpática se originan <strong>en</strong> la región craneal y sacra<br />
(véase Figura <strong>15</strong>.14). La mayoría <strong>de</strong> <strong>los</strong> órganos posee una doble inervación.<br />
<strong>El</strong> sistema simpático actúa sobre <strong>los</strong> órganos preparando al cuerpo para situaciones <strong>de</strong><br />
alerta y <strong>de</strong> actividad, que implican gasto <strong>de</strong> <strong>en</strong>ergía: dilata la pupila, aum<strong>en</strong>ta la frecu<strong>en</strong>cia<br />
cardiaca, inhibe la digestión, abre las vías respiratorias, etcétera.<br />
<strong>El</strong> sistema parasimpático intervi<strong>en</strong>e <strong>en</strong> mom<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> calma: el ritmo cardiaco se hace más<br />
l<strong>en</strong>to, las vías pulmonares reduc<strong>en</strong> su volum<strong>en</strong>, el aparato digestivo empieza a funcionar,<br />
etcétera.<br />
Fig. <strong>15</strong>.14. <strong>El</strong> sistema nervioso autónomo.<br />
Aunque, afortunadam<strong>en</strong>te, la corteza<br />
cerebral no ejerce un control sobre las<br />
vísceras, algunas personas <strong>en</strong>tr<strong>en</strong>adas<br />
(como <strong>los</strong> maestros <strong>de</strong> yoga) sí pue<strong>de</strong>n<br />
modificar «voluntariam<strong>en</strong>te» algunas<br />
funciones «involuntarias» como el ritmo<br />
cardiaco o la presión arterial. Es<br />
probable que este control se realice a<br />
través <strong>de</strong>l sistema límbico.<br />
323
324<br />
Endocrino: <strong>de</strong>l griego <strong>en</strong>do, ‘<strong>de</strong>ntro’,<br />
y krine, ‘secreción’.<br />
Las glándulas exocrinas, al contrario<br />
que las <strong>en</strong>docrinas, produc<strong>en</strong> sustancias<br />
que se liberan al exterior <strong>de</strong>l<br />
cuerpo por medio <strong>de</strong> conductos. Las<br />
glándulas sudoríparas (que produc<strong>en</strong><br />
sudor para controlar la temperatura<br />
corporal), las sebáceas (que fabrican<br />
aceites que lubrican la piel) y las glándulas<br />
mamarias (que sintetizan leche,<br />
el primer alim<strong>en</strong>to <strong>de</strong> las crías <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
mamíferos) son ejemp<strong>los</strong> <strong>de</strong> este tipo<br />
<strong>de</strong> glándulas.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
En 1902, dos fisiólogos ingleses, William M. Bayliss y Ernest H. Starling, <strong>de</strong>mostraron que<br />
existía una sustancia producida <strong>en</strong> la mucosa <strong>de</strong>l intestino que, viajando por el torr<strong>en</strong>te<br />
sanguíneo, estimulaba la síntesis <strong>de</strong> <strong>los</strong> jugos pancreáticos. Para referirse a este tipo <strong>de</strong><br />
sustancias acuñaron el término hormona.<br />
Des<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista clásico, las hormonas son m<strong>en</strong>sajeros químicos que,<br />
<strong>en</strong> respuesta a un estímulo externo o interno, son sintetizados por células o<br />
glándulas especializadas, vertidas directam<strong>en</strong>te a la sangre y transportadas<br />
por el sistema circulatorio hasta alguna parte <strong>de</strong>l organismo don<strong>de</strong> ejerc<strong>en</strong><br />
una acción fisiológica.<br />
Las células o glándulas especializadas <strong>en</strong> fabricar hormonas se <strong>de</strong>nominan <strong>en</strong>docrinas o<br />
glándulas <strong>de</strong> secreción interna (porque liberan sus productos directam<strong>en</strong>te a la sangre sin<br />
necesidad <strong>de</strong> conductos), y las células que están bajo la acción hormonal recib<strong>en</strong> el nombre<br />
<strong>de</strong> células diana o células blanco.<br />
Según su naturaleza química, distinguimos:<br />
• Hormonas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> aminoácidos, como las hormonas tiroxina y adr<strong>en</strong>alina, que se<br />
forman a partir <strong>de</strong>l aminoácido tirosina.<br />
• Hormonas <strong>de</strong> naturaleza proteica, como la oxitocina, la calcitonina, la insulina y la<br />
hormona <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to.<br />
• Hormonas lipídicas, como las <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong>l colesterol (corticoi<strong>de</strong>s, andróg<strong>en</strong>os, estróg<strong>en</strong>os<br />
y hormona <strong>de</strong> la muda <strong>de</strong> <strong>los</strong> insectos) o <strong>de</strong> ácidos grasos (hormona juv<strong>en</strong>il <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
insectos y la prostaglandina).<br />
Concepción actual <strong>de</strong> hormona<br />
<strong>El</strong> concepto actual <strong>de</strong> hormona es mucho más amplio y no se restringe a un reducido número<br />
<strong>de</strong> glándulas que viert<strong>en</strong> sus productos a la sangre. Investigaciones reci<strong>en</strong>tes han puesto <strong>de</strong><br />
manifiesto que cualquier célula <strong>de</strong>l organismo pue<strong>de</strong> producir sustancias que modifican su<br />
actividad o la <strong>de</strong> otras células cercanas. Así por ejemplo, las células <strong>de</strong>l sistema inmunológico<br />
produc<strong>en</strong> interleuquinas, unas proteínas que estimulan la proliferación <strong>de</strong> linfocitos y<br />
modulan las respuestas inmunológicas; y también se ha observado que muchas células <strong>de</strong>l<br />
organismo fabrican prostaglandinas, un grupo <strong>de</strong> sustancias <strong>de</strong> naturaleza lipídica que pose<strong>en</strong><br />
efectos muy variados (regulan la presión arterial, participan <strong>en</strong> la contracción uterina durante<br />
el parto, activan la respuesta inflamatoria y <strong>los</strong> <strong>proceso</strong>s febriles ante una infección, etc.).<br />
Todas estas sustancias también son hormonas.<br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
3> Investiga por qué la agricultura ecológica utiliza feromonas <strong>en</strong> el control <strong>de</strong><br />
plagas.
Actividad resuelta<br />
Mecanismos <strong>de</strong> acción hormonal<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
Cuando sus receptores ant<strong>en</strong>ales <strong>de</strong>tectaron bombicol <strong>en</strong><br />
el aire, la mariposa macho <strong>de</strong>l gusano <strong>de</strong> seda (Bombyx<br />
mori) no pudo parar <strong>de</strong> volar hasta que, exhausto por un<br />
<strong>de</strong>splazami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> 20 km, <strong>en</strong>contró lo que estaba buscando:<br />
una preciosa mariposa hembra que le llevaba esperando<br />
varios días. ¿Qué es el bombicol, capaz <strong>de</strong> g<strong>en</strong>erar<br />
respuestas tan sorpr<strong>en</strong><strong>de</strong>ntes?<br />
<strong>El</strong> bombicol pert<strong>en</strong>ece al grupo <strong>de</strong> las feromonas, unas sustancias<br />
químicas que <strong>los</strong> <strong>animales</strong> expulsan <strong>en</strong> pequeñísimas<br />
dosis y actúan sobre el comportami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> otros individuos<br />
<strong>de</strong> la misma especie. En este caso, <strong>los</strong> m<strong>en</strong>sajeros químicos<br />
traspasan las fronteras <strong>de</strong> un organismo para comunicarse<br />
con las células <strong>de</strong> otro individuo.<br />
Las hormonas viajan por todo el cuerpo a través <strong>de</strong> la sangre, <strong>de</strong>tectan sus células diana y<br />
ejerc<strong>en</strong> su acción. Cuando, por ejemplo, un bebé es amamantado, el estímulo <strong>de</strong> succión<br />
provoca que la hipófisis <strong>de</strong> la madre sintetice prolactina, una hormona que estimula la producción<br />
<strong>de</strong> leche <strong>en</strong> las glándulas mamarias <strong>de</strong> <strong>los</strong> mamíferos. ¿Por qué la prolactina ejerce su<br />
acción <strong>en</strong> las células <strong>de</strong> las glándulas mamarias y no <strong>en</strong> otras células <strong>de</strong>l cuerpo?<br />
La prolactina consigue discriminar sus células diana <strong>de</strong> las que no lo son porque las primeras<br />
pres<strong>en</strong>tan receptores específicos para esta hormona. Así que una <strong>de</strong>terminada hormona sólo<br />
pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>en</strong>ca<strong>de</strong>nar una respuesta <strong>en</strong> aquellas células que t<strong>en</strong>gan el receptor a<strong>de</strong>cuado.<br />
Según la naturaleza química <strong>de</strong> la hormona, <strong>los</strong> receptores se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran <strong>en</strong> la membrana<br />
plasmática o <strong>en</strong> el citoplasma.<br />
Receptores <strong>de</strong> membrana<br />
Las hormonas proteicas y aquellas <strong>de</strong>rivadas <strong>de</strong> aminoácidos no pue<strong>de</strong>n atravesar la bicapa<br />
lipídica <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong>bido a su gran tamaño y a su naturaleza polar, por lo que sus receptores<br />
consist<strong>en</strong> <strong>en</strong> proteínas que se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran inmersas <strong>en</strong> la membrana plasmática.<br />
La unión hormona-receptor estimula la formación <strong>de</strong> un segundo m<strong>en</strong>sajero, una molécula<br />
que transfiere la información <strong>de</strong>l primer m<strong>en</strong>sajero, la hormona, a otras moléculas, lo que provoca<br />
cambios fisiológicos <strong>en</strong> la célula blanco (aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la permeabilidad <strong>de</strong> la membrana,<br />
síntesis <strong>de</strong> sustancias, activación <strong>de</strong> <strong>en</strong>zimas, etcétera).<br />
<strong>El</strong> a<strong>de</strong>nosín monofosfato cíclico o AMP cíclico (AMPc) es un nucleótido que funciona como<br />
segundo m<strong>en</strong>sajero <strong>de</strong> muchas hormonas (adr<strong>en</strong>alina, oxitocina, prolactina, etcétera). Cuando<br />
una hormona se une al receptor, se activa la <strong>en</strong>zima a<strong>de</strong>nilatociclasa, que cataliza la<br />
transformación <strong>de</strong> ATP <strong>en</strong> AMPc. <strong>El</strong> AMPc actúa <strong>en</strong>tonces como segundo m<strong>en</strong>sajero activando<br />
<strong>en</strong>zimas que controlan reacciones bioquímicas específicas que respon<strong>de</strong>n a la acción hormonal<br />
(véase Figura <strong>15</strong>.<strong>15</strong>a).<br />
Las feromonas pue<strong>de</strong>n ser pot<strong>en</strong>tes atray<strong>en</strong>tes sexuales,<br />
como el bombicol que producía la mariposa hembra <strong>de</strong> nuestra<br />
historia; otras sirv<strong>en</strong> para avisar a <strong>los</strong> compañeros <strong>de</strong> la<br />
exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> fu<strong>en</strong>tes <strong>de</strong> alim<strong>en</strong>to, como ocurre con algunas<br />
feromonas <strong>de</strong> hormigas; <strong>en</strong> las abejas <strong>de</strong>terminan el estatus<br />
social: la reina <strong>de</strong> la colm<strong>en</strong>a produce una feromona que impi<strong>de</strong><br />
el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>los</strong> ovarios <strong>de</strong> las obreras y así evita que<br />
se transform<strong>en</strong> <strong>en</strong> posibles rivales; la orina <strong>de</strong> <strong>los</strong> mamíferos<br />
conti<strong>en</strong>e feromonas repel<strong>en</strong>tes para disuadir a <strong>los</strong> individuos<br />
que int<strong>en</strong>tan traspasar <strong>los</strong> límites <strong>de</strong> su territorio; y aunque<br />
<strong>en</strong> humanos todavía no se ha comprobado la exist<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> feromonas,<br />
podría resultar una bu<strong>en</strong>a explicación para el hecho<br />
<strong>de</strong> que mujeres que viv<strong>en</strong> bajo el mismo techo sincronic<strong>en</strong><br />
sus cic<strong>los</strong> m<strong>en</strong>struales (algo conocido y utilizado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la<br />
antigüedad por <strong>los</strong> veterinarios para fertilizar a hembras <strong>de</strong><br />
mamífero).<br />
Polar: sustancia que se disuelve <strong>en</strong><br />
agua. Es sinónimo <strong>de</strong> hidrófilo o lipófobo.<br />
Apolar: sustancia que no pue<strong>de</strong> disolverse<br />
<strong>en</strong> agua. Es sinónimo <strong>de</strong> hidrófobo<br />
o lipófilo.<br />
325
326<br />
Fig. <strong>15</strong>.<strong>15</strong>. Mecanismos <strong>de</strong> acción hormonal:<br />
a) receptor <strong>de</strong> membrana y b) receptor<br />
citoplasmático.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
Receptores citoplasmáticos<br />
Las hormonas <strong>de</strong> naturaleza lipídica, como pue<strong>de</strong>n atravesar la membrana plasmática <strong>de</strong>bido<br />
a su carácter apolar, pose<strong>en</strong> sus receptores <strong>en</strong> el citoplasma <strong>de</strong> la célula diana. Una vez<br />
formado, el complejo hormona-receptor traspasa la <strong>en</strong>vuelta nuclear don<strong>de</strong> se une a ciertas<br />
regiones <strong>de</strong>l ADN, alterando la expresión g<strong>en</strong>ética y favoreci<strong>en</strong>do así la síntesis <strong>de</strong> proteínas<br />
específi cas (véase Figura <strong>15</strong>.<strong>15</strong>b). Las hormonas sexuales utilizan este mecanismo. Los<br />
estróg<strong>en</strong>os (hormonas sexuales fem<strong>en</strong>inas) <strong>de</strong> las gallinas activan la expresión <strong>de</strong>l g<strong>en</strong> <strong>de</strong><br />
la albúmina, una proteína que forma parte <strong>de</strong> la clara <strong>de</strong> huevo, alim<strong>en</strong>to es<strong>en</strong>cial para el<br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l embrión.<br />
Como las hormonas ti<strong>en</strong><strong>en</strong> efectos muy pot<strong>en</strong>tes sobre las células diana, sería peligroso que<br />
se acumularan; a<strong>de</strong>más, un estímulo mant<strong>en</strong>ido <strong>en</strong> el tiempo <strong>de</strong>ja <strong>de</strong> percibirse, así que una<br />
vez que se ha producido la acción hormonal, es la propia célula diana la <strong>en</strong>cargada <strong>de</strong> <strong>de</strong>struirlas.<br />
Por otro lado, las hormonas sólo se necesitan <strong>en</strong> mom<strong>en</strong>tos <strong>de</strong>terminados, por lo que existe<br />
un estricto control sobre la producción <strong>de</strong> hormonas <strong>en</strong> las glándulas <strong>en</strong>docrinas a través<br />
<strong>de</strong> un mecanismo <strong>de</strong> retroalim<strong>en</strong>tación o feed-back (véase Figura <strong>15</strong>.16). La retroalim<strong>en</strong>tación<br />
es negativa cuando el propio producto sintetizado por la célula diana inhibe<br />
la secreción hormonal (es el caso <strong>de</strong> la adr<strong>en</strong>alina que, <strong>en</strong>tre otras funciones, provoca un<br />
aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> glucosa <strong>en</strong> sangre. Cuando se alcanza un nivel a<strong>de</strong>cuado<br />
<strong>de</strong> glucosa, es el propio monosacárido la señal que inhibe la secreción <strong>de</strong> la hormona). La<br />
retroalim<strong>en</strong>tación también pue<strong>de</strong> ser positiva. Un ejemplo <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> control ocurre<br />
durante el parto. Las primeras contracciones uterinas estimulan la liberación <strong>de</strong> oxitocina,<br />
una hormona producida por la hipófi sis, la cual provoca contracciones uterinas aun más<br />
fuertes que, a su vez, promuev<strong>en</strong> la liberación <strong>de</strong> más oxitocina. La retroalim<strong>en</strong>tación positiva<br />
ti<strong>en</strong>e un efecto <strong>en</strong> el tiempo; <strong>en</strong> este caso fi naliza con el nacimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l bebé y la<br />
posterior relajación <strong>de</strong>l útero.<br />
Fig. <strong>15</strong>.16. Control <strong>de</strong> la secreción hormonal por retroalim<strong>en</strong>tación: a) negativa y b) positiva.
Hormonas <strong>de</strong> invertebrados<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
En contra <strong>de</strong> la cre<strong>en</strong>cia g<strong>en</strong>eral, las hormonas no son exclusivas <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados y ni<br />
tan siquiera <strong>de</strong>l mundo animal; la insulina, por ejemplo, se ha <strong>en</strong>contrado <strong>en</strong> bacterias,<br />
protoctistas y hongos, aunque aún no se conoce cuál es su función <strong>en</strong> estos organismos.<br />
En <strong>los</strong> invertebrados, las hormonas juegan un papel fundam<strong>en</strong>tal pues regulan la mayoría<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>proceso</strong>s fi siológicos, como la metamorfosis, la muda, el <strong>en</strong>vejecimi<strong>en</strong>to,<br />
la reproducción, la puesta, el cuidado <strong>de</strong> <strong>los</strong> huevos, y, <strong>en</strong> su mayoría, son secretadas<br />
directam<strong>en</strong>te al torr<strong>en</strong>te circulatorio por <strong>los</strong> axones <strong>de</strong> neuronas secretoras. En grupos<br />
más avanzados, la actividad neurosecretora se complem<strong>en</strong>ta con glándulas que pose<strong>en</strong><br />
función <strong>en</strong>docrina.<br />
En <strong>los</strong> anélidos, algunas neuronas situadas <strong>en</strong> el ganglio cefálico secretan hormonas implicadas<br />
<strong>en</strong> el crecimi<strong>en</strong>to y <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l animal.<br />
<strong>El</strong> control <strong>en</strong>docrino <strong>de</strong> la madurez sexual <strong>de</strong> <strong>los</strong> cefalópodos resi<strong>de</strong> <strong>en</strong> un par <strong>de</strong> glándulas<br />
ópticas situadas cerca <strong>de</strong> <strong>los</strong> ojos. Estas glándulas secretan el factor gonadotrópico,<br />
hormona que <strong>de</strong>s<strong>en</strong>ca<strong>de</strong>na el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>los</strong> testícu<strong>los</strong> y <strong>de</strong> <strong>los</strong> ovarios que, a su vez,<br />
estimulan la síntesis <strong>de</strong> hormonas sexuales. La actividad <strong>de</strong> las glándulas ópticas está<br />
regulada por la luz: la hormona se produce <strong>en</strong> la oscuridad, pero su secreción se inhibe<br />
<strong>en</strong> pres<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> luz int<strong>en</strong>sa. <strong>El</strong> signifi cado biológico <strong>de</strong> esta regulación es claro. Sólo<br />
comp<strong>en</strong>sa producir el factor gonadotrópico <strong>en</strong> condiciones <strong>de</strong> oscuridad, que supone que<br />
las hembras reproductoras están resguardadas <strong>en</strong> cuevas, fuera <strong>de</strong>l alcance <strong>de</strong> posibles<br />
<strong>de</strong>predadores.<br />
Las glándulas ópticas regulan muchos otros <strong>proceso</strong>s, como el cuidado <strong>de</strong> <strong>los</strong> huevos, el<br />
metabolismo o el <strong>en</strong>vejecimi<strong>en</strong>to y la muerte, asociados al fi n <strong>de</strong> la etapa reproductora, lo<br />
que ha llevado a muchos zoólogos a relacionarlas funcionalm<strong>en</strong>te con una <strong>de</strong> las glándulas<br />
más importantes <strong>en</strong> el control <strong>en</strong>docrino <strong>de</strong> vertebrados, la hipófi sis.<br />
En <strong>los</strong> artrópodos, las hormonas mejor conocidas son las <strong>en</strong>cargadas <strong>de</strong>l ciclo <strong>de</strong> la muda<br />
y <strong>de</strong> la metamorfosis:<br />
• La muda es una etapa crítica para <strong>los</strong> artrópodos porque se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran totalm<strong>en</strong>te<br />
<strong>de</strong>sprotegidos, lo que explica el estricto control hormonal al que está sometido este<br />
<strong>proceso</strong>, que se ha estudiado con <strong>de</strong>t<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> el grupo <strong>de</strong> <strong>los</strong> crustáceos. Los<br />
cic<strong>los</strong> <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to y muda están regulados por dos hormonas distintas. Cuando <strong>en</strong><br />
el medio exist<strong>en</strong> factores ambi<strong>en</strong>tales apropiados para el crecimi<strong>en</strong>to, como la luz o la<br />
conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminados nutri<strong>en</strong>tes, se estimulan las neuronas secretoras <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
pedúncu<strong>los</strong> oculares y <strong>de</strong> <strong>los</strong> ganglios cerebrales, que respon<strong>de</strong>n produci<strong>en</strong>do la hormona<br />
inhibitoria <strong>de</strong> la muda (MIH). Esta hormona se almac<strong>en</strong>a <strong>en</strong> una glándula, llamada<br />
órgano X, que es la que se <strong>en</strong>carga <strong>de</strong> verter la secreción a la hemolinfa. Cuando <strong>los</strong><br />
tejidos presionan un exoesqueleto que se va quedando pequeño, el animal se escon<strong>de</strong><br />
<strong>en</strong> busca <strong>de</strong> refugio (<strong>los</strong> camarones, por ejemplo, se <strong>en</strong>tierran <strong>en</strong> la ar<strong>en</strong>a). La falta <strong>de</strong><br />
luz inhibe la secreción <strong>de</strong> MIH y activa el órgano Y (situado cerca <strong>de</strong> las mandíbulas),<br />
que produce la segunda hormona implicada, la ecdisona, provocando la muda.<br />
4> ¿Qué le ocurriría a un cangrejo <strong>de</strong> río si se le extirparan <strong>los</strong> pedúncu<strong>los</strong> oculares?<br />
Fig. <strong>15</strong>.17. Los artrópodos recubr<strong>en</strong> su cuerpo<br />
blando con un exoesqueleto <strong>de</strong> quitina que<br />
protege al animal. <strong>El</strong> inconv<strong>en</strong>i<strong>en</strong>te <strong>de</strong> esta<br />
coraza rígida es que, al no po<strong>de</strong>r expandirse,<br />
<strong>de</strong>be cambiarse periódicam<strong>en</strong>te para que el<br />
animal pueda crecer. Al cambio <strong>de</strong> exoesqueleto<br />
se <strong>de</strong>nomina muda o ecdisis.<br />
Ecdisis: <strong>de</strong>l griego ekdyein, ‘<strong>de</strong>snudarse’.<br />
Algunos invertebrados pasan por una<br />
etapa <strong>de</strong> larva, un tipo <strong>de</strong> forma<br />
inmadura, por lo que <strong>de</strong>b<strong>en</strong> sufrir una<br />
serie <strong>de</strong> transformaciones corporales<br />
severas para convertirse <strong>en</strong> adultos.<br />
A todo este <strong>proceso</strong> se le <strong>de</strong>nomina<br />
metamorfosis.<br />
La metamorfosis es s<strong>en</strong>cilla, <strong>en</strong> aquel<strong>los</strong><br />
invertebrados <strong>en</strong> <strong>los</strong> que la larva<br />
es muy parecida al adulto, como es el<br />
caso <strong>de</strong> crustáceos y saltamontes, o<br />
compleja, cuando la larva nada ti<strong>en</strong>e<br />
que ver con el adulto, como ocurre<br />
<strong>en</strong> mariposas y moscas. En este caso,<br />
antes <strong>de</strong> alcanzar la madurez, la larva<br />
pasa por una fase <strong>de</strong> aletargami<strong>en</strong>to<br />
llamada pupa o crisálida.<br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
327
328<br />
Fig. <strong>15</strong>.19. Principales glándulas <strong>en</strong>docrinas<br />
<strong>en</strong> la especie humana.<br />
La tiroxina:<br />
una hormona multiusos<br />
La tiroxina es una <strong>de</strong> las hormonas<br />
sintetizadas por la glándula tiroi<strong>de</strong>s<br />
a partir <strong>de</strong>l aminoácido tirosina y <strong>de</strong><br />
yodo. Los efectos <strong>de</strong> esta hormona<br />
son completam<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> cada<br />
grupo <strong>de</strong> vertebrados.<br />
En <strong>los</strong> peces que sufr<strong>en</strong> cambios fisiológicos<br />
drásticos durante su ciclo vital,<br />
como <strong>los</strong> salmones, intervi<strong>en</strong>e <strong>en</strong> la<br />
osmorregulación; <strong>en</strong> anfibios, activa<br />
la metamorfosis y retrasa el crecimi<strong>en</strong>to;<br />
<strong>en</strong> reptiles, controla la muda; y <strong>en</strong><br />
aves y mamíferos, estimula el aum<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong>l consumo <strong>de</strong> oxíg<strong>en</strong>o por las<br />
células, y manti<strong>en</strong>e así la temperatura<br />
corporal; a<strong>de</strong>más, favorece la caída y<br />
reg<strong>en</strong>eración <strong>de</strong>l plumaje y el pelaje.<br />
HO<br />
I<br />
I<br />
O<br />
Fig. <strong>15</strong>.20. Fórmula química <strong>de</strong> la tiroxina.<br />
I<br />
I<br />
CH 2<br />
CH COOH<br />
NH 2<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
• En la compleja metamorfosis <strong>de</strong> <strong>los</strong> insectos intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> varias hormonas producidas por<br />
neuronas secretoras y glándulas <strong>en</strong>docrinas (véase Figura <strong>15</strong>.18). Las neuronas secretoras<br />
<strong>de</strong> <strong>los</strong> ganglios cerebrales produc<strong>en</strong> la hormona ecdisiotropina, que se acumula <strong>en</strong> <strong>los</strong><br />
cuerpos alados, unos órganos pares situados a ambos lados <strong>de</strong>l «cerebro». Bajo la acción<br />
<strong>de</strong> la ecdisiotropina, las glándulas protorácicas, unas glándulas <strong>en</strong>docrinas situadas <strong>en</strong> la<br />
cabeza, secretan ecdisona. Los efectos <strong>de</strong> la hormona <strong>de</strong> la muda varían <strong>en</strong> función <strong>de</strong><br />
la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> una segunda hormona, la neot<strong>en</strong>ina u hormona juv<strong>en</strong>il, producida por<br />
<strong>los</strong> cuerpos alados, <strong>en</strong> la hemolinfa. Cuando <strong>los</strong> cuerpos alados <strong>de</strong>jan <strong>de</strong> producir neot<strong>en</strong>ina,<br />
la larva ya no experim<strong>en</strong>ta una simple muda, sino que comi<strong>en</strong>za su metamorfosis.<br />
Fig. <strong>15</strong>.18. Regulación <strong>de</strong> la metamorfosis <strong>de</strong> una mariposa hembra <strong>de</strong> Papilio machaon.<br />
Hormonas <strong>de</strong> vertebrados<br />
La mayoría <strong>de</strong> las hormonas <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados se produce <strong>en</strong> glándulas <strong>en</strong>docrinas que se<br />
<strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tran distribuidas por todo el cuerpo, y se <strong>en</strong>cargan <strong>de</strong> regular <strong>proceso</strong>s como la reproducción,<br />
el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l embrión, el crecimi<strong>en</strong>to, el metabolismo, la osmorregulación, la<br />
digestión o la metamorfosis.<br />
Principales hormonas <strong>en</strong> vertebrados<br />
Todos <strong>los</strong> vertebrados pose<strong>en</strong> hipófi sis, tiroi<strong>de</strong>s, paratiroi<strong>de</strong>s, glándulas adr<strong>en</strong>ales, páncreas<br />
y gónadas y, aunque las hormonas que se sintetizan <strong>en</strong> estas glándulas son químicam<strong>en</strong>te<br />
idénticas, pose<strong>en</strong> efectos completam<strong>en</strong>te distintos según el grupo animal que las secrete<br />
(véanse Figura <strong>15</strong>.19 y Tabla <strong>15</strong>.3).<br />
Regulación <strong>de</strong>l sistema <strong>en</strong>docrino <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados:<br />
el eje hipotálamo-hipofi siario<br />
<strong>El</strong> sistema <strong>en</strong>docrino <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra bajo el control <strong>de</strong>l sistema nervioso<br />
c<strong>en</strong>tral, y <strong>en</strong> él participan el hipotálamo y una pequeña glándula asociada, la hipófi sis (véase<br />
Figura <strong>15</strong>.21).<br />
• <strong>El</strong> hipotálamo secreta varias hormonas, <strong>los</strong> factores <strong>de</strong> liberación, que actúan<br />
sobre la hipófi sis, y la vasopresina o ADH y la oxitocina, cuyos órganos diana son<br />
el riñón y el útero respectivam<strong>en</strong>te.<br />
• La hipófi sis es una pequeña glándula, pres<strong>en</strong>te <strong>en</strong> todos <strong>los</strong> vertebrados, situada <strong>en</strong> la<br />
base <strong>de</strong>l cerebro, justam<strong>en</strong>te <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong>l hipotálamo. Está constituida por dos partes,<br />
la a<strong>de</strong>nohipófi sis y la neurohipófi sis, que pose<strong>en</strong> un orig<strong>en</strong> embrionario difer<strong>en</strong>te.
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
— La a<strong>de</strong>nohipófi sis, proce<strong>de</strong> embriológicam<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l paladar y está formada por dos lóbu<strong>los</strong>:<br />
anterior e intermedio. <strong>El</strong> lóbulo anterior secreta seis hormonas: cuatro <strong>de</strong> ellas<br />
regulan la acción <strong>de</strong> otras glándulas <strong>en</strong>docrinas y por eso recib<strong>en</strong> el nombre <strong>de</strong> hormonas<br />
trópicas: la tiropropina o TSH regula la síntesis <strong>de</strong> hormonas <strong>de</strong>l tiroi<strong>de</strong>s; la hormona<br />
a<strong>de</strong>nocorticotropa o ACTH estimula la corteza adr<strong>en</strong>al; y la hormona estimulante <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
folícu<strong>los</strong> o FSH y la hormona luteinizante o LH regulan la secreción <strong>en</strong> <strong>los</strong> testícu<strong>los</strong> y<br />
<strong>los</strong> ovarios. Las dos hormonas restantes son la prolactina y la hormona <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to o<br />
GH, que estimulan órganos no <strong>en</strong>docrinos.<br />
<strong>El</strong> lóbulo intermedio <strong>de</strong> la a<strong>de</strong>nohipófi sis secreta la hormona estimulante <strong>de</strong> <strong>los</strong> melanocitos<br />
o MSH que estimula la síntesis <strong>de</strong> melanina responsable <strong>de</strong> la pigm<strong>en</strong>tación <strong>de</strong> la piel.<br />
— La neurohipófi sis, que proce<strong>de</strong> embriológicam<strong>en</strong>te <strong>de</strong>l cerebro, es el lugar <strong>de</strong> almac<strong>en</strong>ami<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong> la vasopresina (estimula la absorción <strong>de</strong> agua <strong>en</strong> el riñón) y la oxitociona<br />
(favorece la expulsión <strong>de</strong>l feto durante el parto y la secreción <strong>de</strong> leche durante el amamantami<strong>en</strong>to<br />
<strong>de</strong> las crías <strong>en</strong> <strong>los</strong> mamíferos) producidas por el hipotálamo.<br />
Los factores <strong>de</strong> liberación <strong>de</strong>l hipotálamo son conducidos por <strong>los</strong> axones <strong>de</strong> las neuronas<br />
secretoras hasta una red <strong>de</strong> capilares, que constituye el sistema porta-hipofi siario, que<br />
irrigan la a<strong>de</strong>nohipófi sis. La vasopresina y la oxitocina no alcanzan la neurohipófi sis por<br />
vía sanguínea, sino que son secretadas directam<strong>en</strong>te por <strong>los</strong> axones <strong>de</strong> las células productoras<br />
<strong>de</strong>l hipotálamo.<br />
Veamos con un ejemplo concreto cómo funciona el eje hipotálamo-hipofi siario (véase Figura<br />
<strong>15</strong>.21):<br />
Cuando sales <strong>de</strong> tu casa <strong>en</strong> un día <strong>de</strong> frío invierno, tu cuerpo sigue mant<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do su temperatura<br />
constante <strong>de</strong> 36 ºC. Cuando el hipotálamo recibe la información proce<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
receptores <strong>de</strong>l frío, comi<strong>en</strong>za a sintetizar el factor liberador <strong>de</strong> la tirotropina, que viaja por<br />
el sistema porta-hipofi siario al lóbulo anterior <strong>de</strong> la a<strong>de</strong>nohipófi sis. Una vez allí, estimula la<br />
síntesis <strong>de</strong> la hormona estimulante <strong>de</strong>l tiroi<strong>de</strong>s (TSH), que, a través <strong>de</strong>l torr<strong>en</strong>te circulatorio,<br />
alcanza el tiroi<strong>de</strong>s, que una vez estimulado comi<strong>en</strong>za a secretar tiroxina. La tiroxina vía sanguínea<br />
estimula todas las células <strong>de</strong>l cuerpo y su ritmo metabólico se increm<strong>en</strong>ta: aum<strong>en</strong>ta la<br />
<strong>de</strong>gradación <strong>de</strong> glucosa y se produce <strong>en</strong>ergía <strong>en</strong> forma <strong>de</strong> calor. A<strong>de</strong>más, el hipotálamo también<br />
<strong>en</strong>vía señales nerviosas a <strong>los</strong> vasos sanguíneos para que se constriñan, y a <strong>los</strong> múscu<strong>los</strong><br />
para que se contraigan (escalofríos), mecanismos que evitan la pérdida <strong>de</strong> calor.<br />
Cuando <strong>los</strong> niveles <strong>de</strong> tiroxina <strong>en</strong> sangre son muy elevados o la temperatura corporal es muy<br />
alta, la propia tiroxina inhibe su síntesis a tres niveles: a nivel <strong>de</strong> hipotálamo, <strong>de</strong> hipófi sis y<br />
<strong>de</strong> glándula tiroi<strong>de</strong>s. En este caso, el hipotálamo también <strong>en</strong>vía señales nerviosas a <strong>los</strong> vasos<br />
sanguíneos <strong>de</strong> la piel, que se dilatan, y a las glándulas sudoríparas, que empiezan a producir<br />
sudor, y el organismo se refresca.<br />
Fig. <strong>15</strong>.21. <strong>El</strong> eje hipotálamo-hipofi siario.<br />
<strong>El</strong> alcohol inhibe la acción <strong>de</strong> la ADH<br />
porque bloquea <strong>los</strong> receptores celulares<br />
<strong>de</strong> esta hormona, por lo que favorece<br />
la eliminación <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> orina e increm<strong>en</strong>ta el peligro <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>shidratación. Así que, paradójicam<strong>en</strong>te,<br />
una persona que ha ingerido<br />
gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> alcohol eliminará<br />
más líquido por la orina <strong>de</strong>l que<br />
ha tomado.<br />
Fig. <strong>15</strong>.22. Regulación <strong>de</strong> la glándula tiroi<strong>de</strong>s.<br />
329
330<br />
Hipotálamo<br />
Hipófisis<br />
Tiroi<strong>de</strong>s<br />
GLÁNDULA ENDOCRINA HORMONA<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
Factores <strong>de</strong><br />
liberación<br />
NATURALEZA<br />
QUÍMICA<br />
Péptidos A<strong>de</strong>nohipófisis<br />
ADH o vasopresina Péptido Riñón<br />
Oxitocina Péptido<br />
ÓRGANO DIANA FUNCIONES PRINCIPALES<br />
Útero y glándulas<br />
mamarias<br />
Neurohipófisis Almac<strong>en</strong>a y libera ADH y oxitocina sintetizadas por las neurohormonas <strong>de</strong>l hipotálamo<br />
A<strong>de</strong>nohipófisis<br />
Lóbulo<br />
medio<br />
Lóbulo<br />
anterior<br />
H. estimulante <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> melanocitos<br />
(MSH)<br />
H. estimulante <strong>de</strong>l<br />
tiroi<strong>de</strong>s (TSH)<br />
H. estimulante <strong>de</strong>l<br />
folículo (FSH)<br />
H. luteinizante<br />
(LH)<br />
H.<br />
a<strong>de</strong>nocorticotropa<br />
(ACTH)<br />
H. <strong>de</strong> crecimi<strong>en</strong>to<br />
(GH)<br />
Péptido Melanocitos<br />
Proteína Tiroi<strong>de</strong>s<br />
Proteína Ovario y testículo<br />
Proteína Ovario y testículo<br />
Proteína<br />
Prolactina Proteína<br />
Tiroxina y<br />
triyodotironina<br />
Corteza <strong>de</strong><br />
las glándulas<br />
adr<strong>en</strong>ales<br />
Proteína Todo el organismo<br />
Glándulas<br />
mamarias<br />
Aminoácido Todo el organismo<br />
Calcitonina Péptido Huesos<br />
Paratiroi<strong>de</strong>s Parathormona Péptido<br />
Huesos, riñones y<br />
aparato digestivo<br />
Estimulan o inhib<strong>en</strong> la<br />
producción <strong>de</strong> hormonas <strong>de</strong> sus<br />
órganos diana<br />
Favorece la absorción <strong>de</strong> agua <strong>en</strong><br />
el túbulo colector <strong>de</strong> la nefrona<br />
Favorece la expulsión <strong>de</strong>l<br />
feto durante el parto y la<br />
secreción <strong>de</strong> leche durante el<br />
amamantami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> las crías <strong>de</strong><br />
mamífero<br />
Estimula la síntesis <strong>de</strong><br />
melanina responsable <strong>de</strong> la<br />
pigm<strong>en</strong>tación(muy importante <strong>en</strong><br />
peces, anfibios y reptiles)<br />
Estimula la síntesis <strong>de</strong> las<br />
hormonas tiroi<strong>de</strong>as<br />
Estimula la síntesis <strong>de</strong> estróg<strong>en</strong>os<br />
<strong>en</strong> hembras y la maduración <strong>de</strong><br />
espermatozoi<strong>de</strong>s <strong>en</strong> machos<br />
Estimula la síntesis <strong>de</strong><br />
progesterona por el cuerpo lúteo<br />
<strong>en</strong> hembras y la síntesis <strong>de</strong><br />
testosterona <strong>en</strong> machos<br />
Estimula la síntesis <strong>de</strong><br />
glucocorticoi<strong>de</strong>s<br />
Estimula el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
múscu<strong>los</strong> y <strong>de</strong> <strong>los</strong> huesos<br />
En mamíferos, estimula el<br />
<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> las glándulas<br />
mamarias durante la gestación<br />
y la producción <strong>de</strong> leche. En<br />
aves, estimula la secreción <strong>de</strong><br />
una sustancia nutritiva <strong>en</strong> el<br />
buche y está relacionada con<br />
la incubación <strong>de</strong> <strong>los</strong> huevos. En<br />
reptiles, favorece la reg<strong>en</strong>eración<br />
<strong>de</strong> la cola. En anfibios regula el<br />
crecimi<strong>en</strong>to<br />
Estimula el crecimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong> todos<br />
<strong>los</strong> vertebrados, excepto anfibios,<br />
don<strong>de</strong> estimula la metamorfosis.<br />
Estimula el metabolismo<br />
g<strong>en</strong>erando calor<br />
Disminuye el calcio <strong>en</strong> la sangre<br />
favoreci<strong>en</strong>do su fijación <strong>en</strong> <strong>los</strong><br />
huesos<br />
Efecto contrario al <strong>de</strong> la<br />
calcitonina
GLÁNDULA ENDOCRINA HORMONA<br />
Glándulas adr<strong>en</strong>ales<br />
Páncreas<br />
Gónadas<br />
Plac<strong>en</strong>ta<br />
Corteza<br />
Médula<br />
Ovarios<br />
Otras hormonas <strong>de</strong> vertebrados<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
Glucocorticoi<strong>de</strong>s<br />
(cortisona)<br />
Mineralocorticoi<strong>de</strong>s<br />
(aldosterona)<br />
Adr<strong>en</strong>alina y<br />
noradr<strong>en</strong>alina<br />
NATURALEZA<br />
QUÍMICA<br />
Esteroi<strong>de</strong> Todo el organismo<br />
Esteroi<strong>de</strong> Túbulo r<strong>en</strong>al<br />
Aminoácidos<br />
Reci<strong>en</strong>tes investigaciones revelan la amplia variedad <strong>de</strong> órganos y células que produc<strong>en</strong> hormonas.<br />
Entre ellas, las mejor estudiadas son las secretadas <strong>en</strong> <strong>los</strong> sigui<strong>en</strong>tes órganos:<br />
• <strong>El</strong> riñón, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> su función homeostática, segrega dos hormonas: la eritropoyetina<br />
y la r<strong>en</strong>ina. La primera estimula la producción <strong>de</strong> glóbu<strong>los</strong> rojos, mi<strong>en</strong>tras que la r<strong>en</strong>ina<br />
participa <strong>en</strong> la regulación <strong>de</strong> la presión sanguínea.<br />
ÓRGANO DIANA FUNCIONES PRINCIPALES<br />
Múscu<strong>los</strong>, vasos<br />
sanguíneos y<br />
corazón<br />
Insulina Péptido Todo el organismo<br />
Glucagón Péptido<br />
Hígado y<br />
adipocitos<br />
Regula el metabolismo <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
glúcidos, lípidos y proteínas.<br />
Controla las inflamaciones<br />
Aum<strong>en</strong>ta la reabsorción <strong>de</strong> sales<br />
<strong>en</strong> el riñón<br />
Prepara al organismo <strong>en</strong> estados<br />
<strong>de</strong> alerta aum<strong>en</strong>tando la cantidad<br />
<strong>de</strong> glucosa <strong>en</strong> sangre, la presión<br />
sanguínea y <strong>los</strong> latidos cardiacos<br />
Disminuye la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong><br />
glucosa <strong>en</strong> sangre favoreci<strong>en</strong>do<br />
su <strong>en</strong>trada <strong>en</strong> las células<br />
Función contraria a la insulina<br />
Estróg<strong>en</strong>os Esteroi<strong>de</strong> Útero<br />
Determina <strong>los</strong> caracteres sexuales<br />
fem<strong>en</strong>inos<br />
Progesterona Esteroi<strong>de</strong> Útero Prepara el útero para el embarazo<br />
Testícu<strong>los</strong> Testosterona Esteroi<strong>de</strong> Testícu<strong>los</strong><br />
Gonadotropina<br />
coriónica<br />
Tabla <strong>15</strong>.3. Glándulas y hormonas más importantes <strong>en</strong> vertebrados.<br />
Si observas con <strong>de</strong>t<strong>en</strong>imi<strong>en</strong>to la Tabla <strong>15</strong>.3, verás que<br />
<strong>en</strong> el control <strong>de</strong>l metabolismo <strong>de</strong> la glucosa intervi<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
distintas glándulas <strong>en</strong>docrinas (tiroi<strong>de</strong>s, páncreas y glándulas<br />
adr<strong>en</strong>ales). ¿Cuál es el motivo <strong>de</strong> un control tan<br />
estricto?<br />
<strong>El</strong> excel<strong>en</strong>te control hormonal sobre <strong>los</strong> niveles <strong>de</strong> glucosa <strong>en</strong><br />
sangre está más que justificado porque <strong>de</strong> el<strong>los</strong> <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong> la<br />
Péptido Cuerpo lúteo<br />
Determina <strong>los</strong> caracteres sexuales<br />
masculinos<br />
En mamíferos, manti<strong>en</strong>e las<br />
estructras durante las primeras<br />
etapas <strong>de</strong>l embarazo<br />
Actividad resuelta<br />
alim<strong>en</strong>tación <strong>de</strong>l cerebro. En aus<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> glúcidos, la mayoría<br />
<strong>de</strong> las células <strong>de</strong>l organismo pue<strong>de</strong>n conseguir <strong>en</strong>ergía a partir<br />
<strong>de</strong> grasas y <strong>de</strong> proteínas. Sin embargo, las neuronas sólo<br />
pue<strong>de</strong>n funcionar con glucosa, por lo que las alteraciones <strong>de</strong><br />
la conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> glucosa son muy peligrosas y pue<strong>de</strong>n,<br />
incluso, causar la muerte.<br />
331
332<br />
La actividad humana ha introducido<br />
<strong>en</strong> el aire, <strong>en</strong> el agua y <strong>en</strong> <strong>los</strong> alim<strong>en</strong>tos<br />
sustancias que alteran las funciones<br />
<strong>de</strong>l sistema hormonal, <strong>los</strong> llamados<br />
disruptores <strong>en</strong>docrinos, que son frecu<strong>en</strong>tes<br />
<strong>en</strong> plaguicidas, <strong>de</strong>terg<strong>en</strong>tes,<br />
plásticos, etc. Entre <strong>los</strong> efectos <strong>de</strong>scritos,<br />
<strong>de</strong>stacan la feminización <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> machos, la masculinización <strong>de</strong> las<br />
hembras, cánceres <strong>en</strong> las gónadas o el<br />
aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong> la esterilidad.<br />
Actividad resuelta<br />
Un becario <strong>de</strong>l <strong>de</strong>partam<strong>en</strong>to <strong>de</strong> <strong>en</strong>docrinología <strong>de</strong> la facultad<br />
<strong>de</strong> medicina se <strong>en</strong>cu<strong>en</strong>tra <strong>en</strong> la fase final <strong>de</strong> su<br />
tesis doctoral. Trabaja doce horas diarias y, a la preocupación<br />
por la <strong>de</strong>f<strong>en</strong>sa <strong>de</strong> su trabajo, se une la preocupación<br />
por un futuro laboral incierto. Últimam<strong>en</strong>te, observa que<br />
duerme mal y que <strong>en</strong>ferma con mucha facilidad. ¿Qué le<br />
está ocurri<strong>en</strong>do?<br />
Este estudiante está sufri<strong>en</strong>do <strong>los</strong> efectos <strong>de</strong>l estrés crónico.<br />
A pesar <strong>de</strong> su mala fama, el estrés es una respuesta útil que<br />
forma parte <strong>de</strong> nuestra her<strong>en</strong>cia evolutiva y que nace como<br />
resultado <strong>de</strong> cualquier alteración <strong>de</strong> <strong>los</strong> sistemas fisiológicos<br />
<strong>de</strong>l cuerpo.<br />
Ante una situación <strong>de</strong> peligro, por ejemplo, se pone <strong>en</strong> marcha<br />
el mecanismo <strong>de</strong> estrés: el hipotálamo estimula, por un<br />
lado, la rama simpática <strong>de</strong>l sistema nervioso autónomo y,<br />
por otro, las glándulas adr<strong>en</strong>ales que produc<strong>en</strong> adr<strong>en</strong>alina<br />
y cortisol. Como resultado, se aceleran el ritmo cardiaco y la<br />
frecu<strong>en</strong>cia respiratoria y se eleva la presión arterial para conseguir<br />
un estado <strong>de</strong> alerta que nos ayu<strong>de</strong> a huir <strong>de</strong>l peligro.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
<strong>15</strong>.4 <strong>El</strong> sistema hormonal o <strong>en</strong>docrino<br />
• <strong>El</strong> timo, órgano situado cerca <strong>de</strong>l corazón y cuya función principal consiste <strong>en</strong> fabricar<br />
linfocitos T (células <strong>de</strong>f<strong>en</strong>sivas <strong>de</strong> nuestro organismo) también sintetiza timosina, una<br />
hormona que estimula la difer<strong>en</strong>ciación y el funcionami<strong>en</strong>to <strong>de</strong> estos linfocitos.<br />
• <strong>El</strong> corazón sintetiza el péptido natriurético auricular, una hormona que inhibe la<br />
acción <strong>de</strong> la ADH y <strong>de</strong> la aldosterona. La dist<strong>en</strong>sión <strong>de</strong> las aurículas producida por un<br />
aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong>l volum<strong>en</strong> sanguíneo estimula la producción <strong>de</strong> esta hormona que facilita<br />
la micción.<br />
• <strong>El</strong> estómago y el intestino <strong>de</strong>lgado secretan varias hormonas que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong><br />
<strong>proceso</strong>s digestivos: la gastrina estimula la secreción <strong>de</strong> ácido clorhídrico <strong>en</strong> el estómago<br />
cuando <strong>en</strong>tra el alim<strong>en</strong>to; la secretina, secretada por el intestino <strong>de</strong>lgado, estimula<br />
la secreción <strong>de</strong> jugo pancreático rico <strong>en</strong> bicarbonato que neutraliza el ácido estomacal,<br />
y la colecistocinina, otra hormona intestinal, estimula la producción <strong>de</strong> bilis por<br />
el hígado.<br />
• Los adipocitos produc<strong>en</strong> leptina, una hormona que controla el volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> grasa <strong>en</strong><br />
el organismo. Probablem<strong>en</strong>te, la leptina también está implicada <strong>en</strong> la estimulación <strong>de</strong>l<br />
sistema inmunológico, <strong>en</strong> el inicio <strong>de</strong> la pubertad y <strong>en</strong> el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> <strong>los</strong> caracteres<br />
sexuales secundarios.<br />
• La glándula pineal está situada <strong>en</strong>tre <strong>los</strong> hemisferios cerebrales y respon<strong>de</strong> a <strong>los</strong><br />
cambios <strong>de</strong> luz. La hormona que secreta, la melatonina, disminuye durante el día y<br />
aum<strong>en</strong>ta durante la noche y está involucrada <strong>en</strong> <strong>los</strong> cic<strong>los</strong> reproductivos, <strong>en</strong> la regulación<br />
<strong>de</strong>l sueño y <strong>en</strong> <strong>los</strong> ritmos circadianos. La producción <strong>de</strong> esta hormona disminuye con<br />
la edad.<br />
En una situación <strong>de</strong> estrés, el cortisol ayuda a mant<strong>en</strong>er una<br />
alta actividad metabólica porque estimula la <strong>de</strong>gradación <strong>de</strong><br />
proteínas <strong>en</strong> aminoácidos (que pue<strong>de</strong>n usarse <strong>en</strong> la síntesis<br />
<strong>de</strong> <strong>en</strong>zimas o reconvertirse <strong>en</strong> glucosa); a<strong>de</strong>más, el cortisol<br />
inhibe la respuesta inmunitaria y suprime el <strong>proceso</strong> inflamatorio.<br />
Cuando el estrés es crónico, este segundo efecto, que<br />
<strong>en</strong> condiciones normales controla la respuesta inmunitaria<br />
(un tipo <strong>de</strong> interleuquina activa la producción <strong>de</strong> cortisol y<br />
éste inhibe la producción <strong>de</strong> más interleucina), se ac<strong>en</strong>túa<br />
y el organismo ti<strong>en</strong><strong>de</strong> a <strong>en</strong>fermar.<br />
Éste no es el único ejemplo <strong>de</strong> la interacción que existe <strong>en</strong>tre<br />
<strong>los</strong> sistemas nervioso, hormonal e inmunológico, y cada vez<br />
es más evi<strong>de</strong>nte que nuestras emociones y nuestro modo <strong>de</strong><br />
afrontar <strong>los</strong> problemas pue<strong>de</strong>n afectar nuestra salud. Se ha<br />
comprobado ci<strong>en</strong>tíficam<strong>en</strong>te que el optimismo mejora el estado<br />
<strong>de</strong> paci<strong>en</strong>tes con cáncer.
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
1> ¿Por qué se hace necesaria la comunicación <strong>en</strong>tre las<br />
células <strong>de</strong> <strong>los</strong> organismos multicelulares?<br />
2> Define:<br />
• Neurona<br />
• Hormona<br />
• Neurotransmisor<br />
• Glándula <strong>en</strong>docrina.<br />
3> ¿Qué significa que la bomba <strong>de</strong> Na + /K trabaja contra gradi<strong>en</strong>te?<br />
4> Greta Garbo, <strong>en</strong> la película Ninotchka, afirma que el amor<br />
es la <strong>de</strong>signación romántica <strong>de</strong> unos cuantos <strong>proceso</strong>s<br />
químicos ordinarios. ¿Estás <strong>de</strong> acuerdo con dicha afirmación?<br />
Justifica su respuesta.<br />
5> Señala las t<strong>en</strong><strong>de</strong>ncias evolutivas que se observan <strong>en</strong> la<br />
evolución <strong>de</strong>l sistema nervioso <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados y explica<br />
su significado biológico.<br />
6> <strong>El</strong> curare es un v<strong>en</strong><strong>en</strong>o <strong>de</strong> orig<strong>en</strong> vegetal que bloquea <strong>los</strong><br />
receptores <strong>de</strong> acetilcolina. ¿A qué atribuyes que algunas<br />
tribus cazadoras <strong>de</strong> Suramérica unt<strong>en</strong> esta sustancia <strong>en</strong><br />
la punta <strong>de</strong> sus flechas?<br />
7> Indica el tipo <strong>de</strong> sistema nervioso que posee: una esponja<br />
<strong>de</strong> baño; una medusa; la lombriz <strong>de</strong> tierra; un escarabajo<br />
pelotero; un pulpo; y un atún.<br />
8> Haz una clasificación <strong>de</strong>l sistema nervioso <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados<br />
y explica brevem<strong>en</strong>te la función <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong><br />
sus regiones.<br />
9> Sin darte cu<strong>en</strong>ta, te has pillado un <strong>de</strong>do <strong>de</strong> la mano al<br />
cerrar la puerta. Retiras la mano y te lam<strong>en</strong>tas <strong>de</strong> tu<br />
mala suerte. Indica todos <strong>los</strong> elem<strong>en</strong>tos nerviosos implicados<br />
<strong>en</strong> estas respuestas.<br />
10> Indica la región <strong>de</strong>l sistema nervioso implicada cuando:<br />
a) Un ave no pue<strong>de</strong> volar pero bate sus alas <strong>de</strong>sor<strong>de</strong>nadam<strong>en</strong>te.<br />
b) La mitad <strong>de</strong>recha <strong>de</strong> nuestro cuerpo está paralizada.<br />
Activida<strong>de</strong>s finales<br />
c) Po<strong>de</strong>mos conc<strong>en</strong>trarnos <strong>en</strong> el estudio a pesar <strong>de</strong> <strong>los</strong><br />
ruidos externos.<br />
d) Un toro <strong>de</strong> lidia, tras recibir la puntilla, cae al suelo.<br />
e) Nos <strong>en</strong>amoramos.<br />
11> En Hannibal, la famosa película <strong>de</strong> Ridley Scott, Anthony<br />
Hopkins, a medida que c<strong>en</strong>a rebanadas <strong>de</strong> la corteza cerebral<br />
<strong>de</strong> su víctima, observa que ésta va pres<strong>en</strong>tando<br />
<strong>de</strong>fici<strong>en</strong>cias m<strong>en</strong>tales específicas, como problemas <strong>en</strong><br />
el habla, dificultad para leer o incapacidad para mover<br />
algunas zonas <strong>de</strong>l cuerpo, sin embargo, el sujeto permanece<br />
con vida. ¿Ti<strong>en</strong>e alguna base ci<strong>en</strong>tífica esta historia<br />
o es pura fantasía?<br />
12> Busca información sobre las aplicaciones terapéuticas <strong>de</strong><br />
las prostaglandinas.<br />
13> ¿Por qué se administra adr<strong>en</strong>alina durante una crisis asmática?<br />
14> Un estudiante <strong>de</strong> fisiología animal está investigando cómo<br />
influy<strong>en</strong> algunas sustancias <strong>en</strong> la metamorfosis <strong>de</strong><br />
<strong>los</strong> anfibios. Para ello, somete a un grupo <strong>de</strong> r<strong>en</strong>acuajos<br />
a tres condiciones difer<strong>en</strong>tes:<br />
a) Caso 1: <strong>los</strong> r<strong>en</strong>acuajos son alim<strong>en</strong>tados con insectos<br />
y son mant<strong>en</strong>idos <strong>en</strong> una urna con agua <strong>de</strong> charca<br />
que int<strong>en</strong>ta reproducir las condiciones naturales <strong>de</strong><br />
la especie.<br />
b) Caso 2: <strong>los</strong> r<strong>en</strong>acuajos son alim<strong>en</strong>tados con tiroi<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> caballo, y se manti<strong>en</strong><strong>en</strong> las condiciones naturales<br />
<strong>de</strong> su ambi<strong>en</strong>te.<br />
c) Caso 3: <strong>los</strong> r<strong>en</strong>acuajos son alim<strong>en</strong>tados con insectos<br />
pero, a<strong>de</strong>más, viv<strong>en</strong> <strong>en</strong> agua pobre <strong>en</strong> yodo. Explica<br />
cómo influirán las condiciones recreadas por el estudiante<br />
<strong>en</strong> la metamorfosis <strong>de</strong> <strong>los</strong> r<strong>en</strong>acuajos.<br />
<strong>15</strong>> Cita las hormonas y glándulas <strong>en</strong>docrinas que intervi<strong>en</strong><strong>en</strong><br />
<strong>en</strong>:<br />
a) <strong>El</strong> metabolismo <strong>de</strong>l calcio.<br />
b) La digestión.<br />
c) La reproducción.<br />
16> ¿Por qué las cucarachas huel<strong>en</strong> mal?<br />
333
334<br />
17> <strong>El</strong> 23 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2005 el diario francés L´Equipe aseguraba<br />
que Lance Armstrong tomó EPO durante el Tour <strong>de</strong><br />
1999.<br />
a) ¿Qué hormona es la EPO?<br />
b) ¿Con qué parámetro sanguíneo se <strong>de</strong>tecta esta sustancia?<br />
c) ¿Qué alteraciones provoca una conc<strong>en</strong>tración alta <strong>de</strong><br />
esta hormona <strong>en</strong> el organismo?<br />
d) Busca información sobre <strong>los</strong> efectos <strong>de</strong> la administración<br />
<strong>de</strong> otras hormonas prohibidas por la Ag<strong>en</strong>cia<br />
Mundial Antidopaje que se hayan utilizado para mejorar<br />
el r<strong>en</strong>dimi<strong>en</strong>to <strong>de</strong>portivo.<br />
18> Ana lleva una temporada sintiéndose muy cansada, su<br />
sed es insaciable y, aunque come a todas horas, ha perdido<br />
diez ki<strong>los</strong> <strong>en</strong> un mes. Su médico <strong>de</strong> at<strong>en</strong>ción primaria<br />
la ha remitido a su <strong>en</strong>docrino. ¿Qué le está pasando<br />
a Ana? Busca <strong>en</strong> la web otras <strong>en</strong>fermeda<strong>de</strong>s <strong>en</strong>docrinas<br />
PAU Universidad <strong>de</strong> León: junio <strong>de</strong> 1995<br />
La sinapsis<br />
C<strong>en</strong>tra la pregunta<br />
Esta pregunta se respon<strong>de</strong> con <strong>los</strong> conocimi<strong>en</strong>tos adquiridos<br />
<strong>en</strong> este tema <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l apartado sobre la<br />
coordinación nerviosa y. <strong>en</strong> concreto, sobre cómo se<br />
transmite el impulso nervioso.<br />
Debes recordar<br />
Los conceptos <strong>de</strong> impulso nervioso, neurona presináptica,<br />
neurona postsináptica, botón terminal y neurotransmisor.<br />
Resuelve la pregunta<br />
La zona <strong>de</strong> contacto <strong>en</strong>tre dos neuronas se llama sinapsis,<br />
y mediante ella se produce la transmisión <strong>de</strong>l<br />
impulso nervioso <strong>de</strong> una neurona a la sigui<strong>en</strong>te.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
Activida<strong>de</strong>s<br />
producidas por hipo o hiperfunción <strong>de</strong> la hipófisis, tiroi<strong>de</strong>s,<br />
cápsulas adr<strong>en</strong>ales y gónadas <strong>en</strong> humanos.<br />
19> ¿Por qué a las personas mayores les cuesta conciliar el<br />
sueño?<br />
20> Los biólogos que estudian la flora y la fauna <strong>de</strong> un paraje<br />
natural han <strong>de</strong>tectado una disminución drástica <strong>de</strong> la<br />
población <strong>de</strong> ranitas <strong>de</strong> San Antón (Hyla arborea) <strong>en</strong><br />
la zona <strong>de</strong>l río cercana a una industria química que se<br />
<strong>de</strong>dica a la fabricación <strong>de</strong> plásticos. Los ci<strong>en</strong>tíficos se<br />
dieron cu<strong>en</strong>ta que <strong>los</strong> huevos <strong>de</strong> rana no ec<strong>los</strong>ionaban<br />
y que si lo hacían, <strong>los</strong> machos t<strong>en</strong>ían rasgos fem<strong>en</strong>inos<br />
(con una alta conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong> estróg<strong>en</strong>os <strong>en</strong> sangre) y<br />
las hembras también t<strong>en</strong>ían una alta conc<strong>en</strong>tración <strong>de</strong><br />
esta hormona y ovarios anormales que les impedían reproducirse.<br />
Establece una hipótesis que explique lo que<br />
pue<strong>de</strong> estar pasando.<br />
En una sinapsis po<strong>de</strong>mos distinguir <strong>los</strong> sigui<strong>en</strong>tes<br />
elem<strong>en</strong>tos: el botón terminal <strong>de</strong>l axón <strong>de</strong> la neurona<br />
presináptica, con numerosas vesículas cargadas <strong>de</strong><br />
neurotransmisores, el espacio exist<strong>en</strong>te <strong>en</strong>tre las dos<br />
neuronas, o espacio sináptico, y la membrana <strong>de</strong> la<br />
neurona postsináptica, que conti<strong>en</strong>e receptores para<br />
<strong>los</strong> neurotransmisores.<br />
Cuando el impulso nervioso llega al final <strong>de</strong> la neurona<br />
presináptica, el botón terminal adquiere carga<br />
positiva, lo que provoca la apertura <strong>de</strong> las vesículas<br />
y la liberación <strong>de</strong> <strong>los</strong> neurotransmisores al espacio sináptico.<br />
Las moléculas <strong>de</strong> neurotransmisor se <strong>en</strong>cajan<br />
<strong>en</strong> sus receptores <strong>de</strong> la membrana <strong>de</strong> la neurona postsináptica.<br />
Esta unión provoca la apertura <strong>de</strong> canales<br />
iónicos y el establecimi<strong>en</strong>to <strong>en</strong> la segunda neurona <strong>de</strong><br />
un pot<strong>en</strong>cial <strong>de</strong> acción, con lo que el m<strong>en</strong>saje seguirá<br />
su curso.
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
Investigación ci<strong>en</strong>tífica<br />
Las madres no nac<strong>en</strong>, se hac<strong>en</strong><br />
En <strong>los</strong> mamíferos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> las ratas hasta <strong>los</strong> monos y <strong>los</strong> humanos,<br />
las hembras experim<strong>en</strong>tan cambios <strong>de</strong> comportami<strong>en</strong>to<br />
durante el embarazo y la maternidad. Esta experi<strong>en</strong>cia transforma<br />
organismos autónomos <strong>de</strong>dicados a sus necesida<strong>de</strong>s y<br />
superviv<strong>en</strong>cia <strong>en</strong> individuos c<strong>en</strong>trados <strong>en</strong> el cuidado y bi<strong>en</strong>estar<br />
<strong>de</strong> su prole.<br />
De acuerdo con una investigación reci<strong>en</strong>te, las drásticas fluctuaciones<br />
<strong>de</strong> estróg<strong>en</strong>os, progesterona y prolactina operadas<br />
durante el embarazo, el parto y la lactancia pue<strong>de</strong>n remo<strong>de</strong>lar<br />
el cerebro <strong>de</strong> la hembra mediante el aum<strong>en</strong>to <strong>de</strong> tamaño<br />
<strong>de</strong> las neuronas <strong>en</strong> algunas regiones y la producción <strong>de</strong> cambios<br />
estructurales <strong>en</strong> otras. De estas regiones, unas se hallan<br />
implicadas <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>proceso</strong>s m<strong>en</strong>tales que rig<strong>en</strong> la construcción<br />
<strong>de</strong>l nido, la higi<strong>en</strong>e <strong>de</strong> las crías o la protección fr<strong>en</strong>te<br />
a <strong>de</strong>predadores. Otras, <strong>en</strong> cambio, controlan la memoria, el<br />
apr<strong>en</strong>dizaje y las respuestas ante el miedo y el estrés. Estos<br />
cambios persist<strong>en</strong> hasta que la madre llega a la vejez. De hecho,<br />
se ha sugerido que el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> la conducta materna<br />
constituyó uno <strong>de</strong> <strong>los</strong> principales motores <strong>de</strong> la evolución <strong>de</strong>l<br />
cerebro <strong>en</strong> mamíferos.<br />
A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> las hormonas sexuales fem<strong>en</strong>inas, intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong><br />
la estimulación <strong>de</strong> <strong>los</strong> impulsos maternales otras moléculas<br />
que afectan al sistema nervioso. Es el caso <strong>de</strong> las <strong>en</strong>dorfinas,<br />
que son proteínas producidas <strong>en</strong> la hipófisis y <strong>en</strong> el hipotálamo<br />
que provocan un efecto analgésico durante el parto y<br />
están implicadas <strong>en</strong> activar el comportami<strong>en</strong>to maternal.<br />
También se han i<strong>de</strong>ntificado las regiones cerebrales que gobiernan<br />
esta conducta. La responsabilidad <strong>de</strong> esta actividad<br />
compete a una región <strong>de</strong>l hipotálamo llamada área preóptica<br />
medial (APOm). Intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> otras zonas <strong>de</strong>l cerebro don<strong>de</strong><br />
abundan receptores para hormonas así como difer<strong>en</strong>tes sustancias<br />
que afectan al sistema nervioso c<strong>en</strong>tral, como son la<br />
zona, la corteza cingulada, reguladora <strong>de</strong> las emociones, y el<br />
nucleus accumb<strong>en</strong>s, región clave para activar el sistema <strong>de</strong><br />
motivación y recomp<strong>en</strong>sa.<br />
Una vez que las hormonas reproductoras inician la respuesta<br />
materna, la <strong>de</strong>p<strong>en</strong><strong>de</strong>ncia <strong>de</strong>l cerebro hacia ellas parece disminuir;<br />
la prole estimula, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>en</strong>tonces, el comportami<strong>en</strong>to<br />
maternal. Aunque el mamífero recién nacido requiere mucha<br />
at<strong>en</strong>ción y resulta poco atractivo, la inclinación <strong>de</strong> la madre<br />
hacia la cría es prioritaria <strong>en</strong>tre todas las manifestaciones <strong>animales</strong>,<br />
incluidos el comportami<strong>en</strong>to sexual y la alim<strong>en</strong>tación.<br />
Investigación ci<strong>en</strong>tífica<br />
En opinión <strong>de</strong> muchos expertos, cuando las crías se alim<strong>en</strong>tan<br />
<strong>de</strong> la leche materna pue<strong>de</strong>n provocar la liberación <strong>de</strong> pequeñas<br />
cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>en</strong>dorfinas <strong>en</strong> la madre. Tales moléculas<br />
naturales pue<strong>de</strong>n actuar <strong>de</strong> forma parecida a un opiáceo, impulsando<br />
a la madre a establecer contacto una y otra vez con<br />
sus crías. La acción <strong>de</strong> amamantar y el contacto con las crías<br />
provocan también la liberación <strong>de</strong> la oxitocina, hormona que<br />
pue<strong>de</strong> producir el mismo efecto <strong>en</strong> la madre, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> favorecer<br />
las contracciones durante el parto y la secreción <strong>de</strong> leche.<br />
¿Qué cambios se produc<strong>en</strong> <strong>en</strong> el cerebro <strong>de</strong> una madre? La<br />
interacción <strong>de</strong> las hormonas con ciertas regiones <strong>de</strong>l cerebro<br />
estimulan su capacidad cognitiva: son eficaces <strong>de</strong>predadoras,<br />
mejoran la memoria y el apr<strong>en</strong>dizaje, <strong>de</strong>muestran m<strong>en</strong>os<br />
miedo y ansiedad ante situaciones <strong>de</strong> estrés y agudizan sus<br />
capacida<strong>de</strong>s s<strong>en</strong>soriales respecto a las hembras sin hijos.<br />
En resum<strong>en</strong>, la experi<strong>en</strong>cia reproductora promueve cambios<br />
<strong>en</strong> el cerebro <strong>de</strong> <strong>los</strong> mamíferos que alteran el comportami<strong>en</strong>to<br />
y la <strong>de</strong>streza <strong>de</strong> las hembras. Para éstas el mayor <strong>de</strong>safío<br />
consiste, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista evolutivo, <strong>en</strong> asegurar la<br />
prosperidad <strong>de</strong> su inversión g<strong>en</strong>ética. La conducta maternal<br />
ha evolucionado para increm<strong>en</strong>tar las posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> éxito<br />
<strong>de</strong> la hembra. <strong>El</strong>lo no significa que las madres sean mejores<br />
que las hembras sin <strong>de</strong>sc<strong>en</strong><strong>de</strong>ncia <strong>en</strong> la realización <strong>de</strong> cualquier<br />
tarea; lo más probable es que se pot<strong>en</strong>ci<strong>en</strong> <strong>los</strong> comportami<strong>en</strong>tos<br />
que afectan a la superviv<strong>en</strong>cia <strong>de</strong> la camada.<br />
Adaptado <strong>de</strong> KINSLEY, C.H. y LAMBERT, K.G.:<br />
«<strong>El</strong> cerebro materno», <strong>en</strong> Investigación y Ci<strong>en</strong>cia,<br />
Madrid, núm. 354 (marzo, 2006).<br />
a) Analiza la frase: «Para éstas, el mayor <strong>de</strong>safío consiste, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> un punto <strong>de</strong> vista evolutivo, <strong>en</strong> asegurar la prosperidad <strong>de</strong> su<br />
inversión g<strong>en</strong>ética».<br />
b) Dibuja un <strong>en</strong>céfalo humano y señala las partes <strong>de</strong> este órgano m<strong>en</strong>cionadas <strong>en</strong> el texto.<br />
335
336<br />
Trabajo <strong>de</strong> laboratorio<br />
Disección <strong>de</strong> <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> cor<strong>de</strong>ro<br />
<strong>El</strong> sistema nervioso c<strong>en</strong>tral <strong>de</strong> <strong>los</strong> vertebrados está formado por<br />
una estructura <strong>de</strong> tipo tubular que se <strong>en</strong>sancha <strong>en</strong> la región<br />
anterior y constituye el <strong>en</strong>céfalo, y una parte posterior estrecha<br />
llamada médula. Ambos órganos están protegidos por las<br />
m<strong>en</strong>inges, que son tres <strong>en</strong>volturas membranosas (duramadre,<br />
piamadre y aracnoi<strong>de</strong>s), y una estructura ósea (el cráneo, <strong>en</strong> el<br />
<strong>en</strong>céfalo, y la columna vertebral, <strong>en</strong> la médula).<br />
Objetivo<br />
Reconocer las partes principales <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> mamífero.<br />
Materiales<br />
• Encéfalo congelado <strong>de</strong> cor<strong>de</strong>ro.<br />
• Ban<strong>de</strong>ja y plancha <strong>de</strong> disección.<br />
• Bisturí.<br />
• Guantes <strong>de</strong> látex.<br />
Procedimi<strong>en</strong>to<br />
a) Coge el <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> cor<strong>de</strong>ro, previam<strong>en</strong>te congelado, y distingue<br />
la zona dorsal <strong>de</strong> la v<strong>en</strong>tral.<br />
b) Observa la zona dorsal e i<strong>de</strong>ntifi ca las circunvoluciones, <strong>los</strong><br />
surcos, <strong>los</strong> lóbu<strong>los</strong> (frontal, parietal, temporal y occipital),<br />
el cerebro, <strong>los</strong> hemisferios cerebrales, el cerebelo, el bulbo<br />
raquí<strong>de</strong>o y la médula espinal.<br />
<strong>15</strong>. <strong>El</strong> <strong>proceso</strong> <strong>de</strong> <strong>relación</strong> <strong>en</strong> <strong>los</strong> <strong>animales</strong><br />
Trabajo <strong>de</strong> laboratorio<br />
c) Observa la zona dorsal y distingue: lóbu<strong>los</strong> olfativos, nervios<br />
ópticos, nervios craneales, cerebelo, bulbo raquí<strong>de</strong>o,<br />
hipófi sis y médula espinal.<br />
d) Coloca el <strong>en</strong>céfalo sobre la plancha <strong>de</strong> disección (que previam<strong>en</strong>te<br />
habrás colocado <strong>en</strong> la ban<strong>de</strong>ja) y haz un corte<br />
longitudinal <strong>de</strong>l cerebro con ayuda <strong>de</strong>l bisturí. Observa la<br />
distribución <strong>de</strong> la sustancia gris y la sustancia blanca.<br />
e) Localiza la médula espinal y realiza un corte transversal;<br />
observa la disposición <strong>de</strong> la sustancia gris y la sustancia<br />
blanca <strong>en</strong> esta parte <strong>de</strong>l sistema nervioso c<strong>en</strong>tral.<br />
f) Compara la disposición <strong>de</strong> las sustancias gris y blanca <strong>en</strong> el<br />
<strong>en</strong>céfalo y <strong>en</strong> la médula.<br />
Resultados<br />
Haz dibujos <strong>de</strong> la zona dorsal y v<strong>en</strong>tral <strong>de</strong>l <strong>en</strong>céfalo y señala<br />
todas la partes que has i<strong>de</strong>ntifi cado durante la disección, así<br />
como <strong>de</strong> <strong>los</strong> cortes longitudinal <strong>de</strong>l cerebro y transversal <strong>de</strong> la<br />
médula.<br />
Conclusiones<br />
• ¿Qué es la m<strong>en</strong>ingitis?<br />
• ¿Por qué el <strong>en</strong>céfalo <strong>de</strong> cor<strong>de</strong>ro está tan irrigado?<br />
• ¿Qué es la sustancia blanca?<br />
• ¿Qué es la sustancia gris?<br />
• ¿Cómo se distribuy<strong>en</strong> ambas sustancias <strong>en</strong> el sistema nervioso<br />
c<strong>en</strong>tral?