GUIA 9NO
HERENCIA – GENÉTICA
TRABAJOS DE GREGOR MENDEL
Los conocimientos actuales de la genética fueron propuestos por primera vez en 1866, por el monje austriaco Gregor Mendel, quien es considerado el padre de la genética.
Mendel descubrió el mecanismo de la herencia mediante el estudio de la transformación de determinados caracteres en plantas de arveja (guisantes).
Su trabajo permaneció ignorado hasta 1900, año en que otros investigadores lo descubrieron.
Los experimentos de Mendel
Mendel seleccionó, para sus experimentos, plantas de arveja por tener rápido crecimiento y una gran variedad de características fácilmente identificables. Además, estas plantas se autofecundan, por lo cual se puede controlar mejor su polinización. Mendel escogió siete características contrastantes de las arvejas, después de comprobar durante varios años que dichos caracteres se mantenían de generación en generación, es decir, que las plantas eran líneas puras (razas) puras para las características escogidas.
Algunos de estos caracteres fueron: el color de la semilla (amarilla o verde), la forma de la vaina (lisa o rugosa) y la longitud del tallo (alto o enano).
Mendel realizo muchos cruces entre estas plantas. Por “cruzar” se entiende que dos plantas se reproducen sexualmente y dejan descendencia. Para asegurarse del cruce, Mendel primero impidió la autopolinización de la flor; y luego le coloco en el pistilo polen de la variedad con la cual iba a cruzar. Así, por ejemplo, polinizó plantas cuyas semillas eran siempre lisas con plantas cuyas semillas eran siempre rugosas. Este proceso se conoce como polinización cruzada.
Es importante aclarar que en la época de Mendel no se conocía nada de los cromosomas ni tampoco acerca de los procesos de la división celular. Por otra parte, se creía que la herencia se transmitía por la mezcla de la sangre de los progenitores.
Resultado de los trabajos de Mendel
En su primera serie de experimentos, Mendel cruzó plantas de semilla lisas con plantas de semilla rugosa. Estas plantas conformaron la generación parental o P1. Mendel encontró que todas las semillas producidas en este cruce eran lisas y que no se presentaban casos intermedios.
A esta generación Mendel la llamo hibrida porque era producida por progenitores con características diferentes. También la llamó generación F1 por ser la primera descendencia filial.
Las carac2terísticas que siempre apareció en la generación F1 y que parecía gobernar o dominar sobre la otra, Mendel la llamó dominante. En los resultados de los siete cruces que Mendel realizo, siempre observó que n carácter dominaba sobre otro.
Ejemplos de características contrastantes que Mendel observó
en la siguiente serie de experimentos, Mendel permitió que las plantas hibridas de la F1 se autopolinizaran para producir la generación F2. Encontró que la mayoría de las plantas volvían a tener el carácter dominante. Pero que aproximadamente la cuarta parte de la descendencia tenía las características del progenitor que no había aparecido en la generación F1 pero reaparición en la F2. En general, la relación aproximada entre plantas dominantes y recesivas de la generación F2 fue de tres a una (3:1).
Mendel ilustró sus resultados con un sistema de letras muy usado actualmente, en donde el carácter dominante se identifica con una letra mayúscula y el carácter recesivo con una letra en minúscula. Asi, el carácter semilla amarilla que es dominante sobre el carácter de semilla verde se puede representar con letras A
(amarillo) y a(verde).
Esquema del cruce de plantas de semillas amarillas con verdes
Resultado de la primera serie de experimentos de Mendel
Resultados de la segunda serie de experimentos de Mendel
NOTA: los resultados que obtuvo Mendel, se explican si los factores de la herencia se consideran unidades pares e independientes.
Con base en sus primeros experimentos Mendel fue capaz de predecir no solo las características de las generaciones F3, sino también los resultados de los cruces con otras plantas, que diferían en una, dos o tres características. Los resultados se encargaron de confirmar sus hipótesis. Los resultados de las experiencias de Mendel se resumen en los siguientes principios.
En cada organismo hay un par de factores que controlan la aparición de determinadas características
El organismo hereda dichos factores de cada uno de sus progenitores
Cada factor se transmite sin ningún cambio
En la formación de gametos, los factores se separan y se distribuyen independientemente
Si un organismo es hibrido para una característica, solo uno de los factores se expresa (dominante) con total exclusión del otro (recesivo)
Leyes de Mendel
Los descubrimientos posteriores a las investigaciones de Mendel, elevaron sus hipótesis a la categoría de leyes. Las leyes de la herencia postulados por Mendel son:
La ley de la segregación: cada característica está determinada por un par de unidades hereditarias que se separan o segregan al formarse los gametos.
La ley de la independencia: los distintos pares de unidades hereditarias se segregan independientemente unos de otros.
Así, las unidades para el carácter color de las semillas segregan independientemente de las del carácter forma de la semilla o del color de la vaina.
Teoría moderna de la herencia
Las leyes de Mendel se pueden explicar mediante la teoría del gen. Los descubrimientos actuales confirmaron que las unidades hereditarias a las que Mendel se refería no son otra cosa que los genes. De acuerdo con la teoría del gen, un organismo hereda sus características por medio de los genes.
Un gen es una unidad hereditaria que controla la manifestación de una característica
Cada una de las características que poseen los seres vivos está controlada mínimo por dos genes: uno heredado del padre y el otro heredado de la madre.
Estos dos genes que informan sobre una misma característica se conocen como genes alelos (del griego alle lón que significa pertenecer uno al otro).
Los genes alelo que posee un individuo para determinar cierta característica constituyen el genotipo, mientras que la característica misma, ósea, la apariencia física derivad de la expresión de esos genes, constituye el fenotipo.
El color de los ojos o del cabello de una persona son características del fenotipo, que dependen de la actividad de los genes heredados de los padres (genotipo).
En los gametos los alelos se encuentran separados; estos se reúnen en el momento de la fecundación para formar el cigoto o primera célula del organismo.
Dicha unión se realiza al azar y por tanto, de acuerdo con Mendel, el genotipo del cigoto se puede formar según las siguientes posibilidades
Que el par de alelos sea igual, en este caso el genotipo recibe el nombre de homocigoto y puede ser homocigoto dominante (AA) o homocigoto recesivo (aa)
Que el par de alelos sea diferente, en este caso el genotipo recibe el nombre genotipo heterocigoto (Aa)
Comportamiento de los genes y patrones de a herencia
Genes y cromosomas: ¿en dónde se encuentran los genes? El comportamiento de los genes en la transmisión de la herencia, y el comportamiento de los cromosomas durante la división celular hizo suponer que los genes estaban localizados en los cromosomas.
Puesto que un organismo tiene miles de genes que controlan todas sus características, cada cromosoma debe contener muchos genes. En efecto, los genes se encuentran alineados unos a continuación del otro, constituyendo los cromosomas. El sitio de cada gen ocupa dentro del cromosoma se conoce como locus. Si los genes son partecitas de los cromosomas el material de que están hechos los genes es el mismo ADN que forma los cromosomas.
Patrones de la herencia
En los casos que estudió Mendel siempre había unos genes que eran dominantes. Este patrón de herencia se conoce como herencia dominante o herencia mendeliana.
Sin embargo, cuando se cruza una variedad de don diego de noche de flores rojas con otra variedad de flores blancas, los híbridos resultantes no tienen flores ni rojas ni blancas, si no rosadas.
En este caso, ningún gen domina sobre el otro, sino que ambos se encuentran activos y determinan el color rosado, intermedio entre el rojo y el blanco, que no poseían los padres. Este patrón de herencia recibe el nombre de herencia intermedia o codominante, y es muy usual entre los seres vivos.
HERENCIA HUMANA
En los seres humanos los estudios genéticos son difíciles, pues el genetista no puede escoger ni aparear personas, ni puede esperar tanto tiempo para estudiar la descendencia. Además, el número de hijos e3s bajo. Esto determina que el 3estudio de la herencia humana se base principalmente en el estudio de los árboles genealógicos.
Caracteres que dependen de uno o más pares de genes.
Un carácter que depende de un par de genes es el albinismo. Este defecto consiste en la falta de pigmento melanina en la piel, cabello y los ojos. Existe el gen (m) que controla la síntesis de melanina y su alelo, el gen (m) que no sintetiza melanina, por eso, los individuos (mm) son albinos.
Otros caracteres que se deben a un par de genes son la sindáctila (menor número de dedos por la fusión de algunos de ellos), la polidactilia (más de cinco dedos) y la braquidactilia (dedos muy cortos).
Los defectos en el número de los dedos se deben, cada uno, aun par de genes, mientras que el color de la piel depende de varios pares de genes.
El color de la piel y la estatura son caracteres que dependen de varios pares de genes. Los mulatos, hijos de blancos y negros, tienen fenotipos variados desde el blanco hasta el negro, pasando por varias tonalidades intermedias. Esto indica que el carácter color de piel depende de dos o más pares de genes, en donde el ambiente también tiene gran influencia sobre el fenotipo.
Herencia
de los grupos sanguíneos humanos
Grupos
sanguíneos: son los caracteres mejor estudiados. Karl
Landsteiner descubrió en 1900 los grupos A, B y O, posteriormente, el grupo AB.
Desde antes de ser determinados estos grupos, se realizaban transfusiones con
muy poco éxito y en muchos casos los pacientes morían porque la sangre del
receptor se aglutinaba en los capilares al recibir la sangre el donador.
Landsteiner ideó
un método para eliminar el peligro de la aglutinación. Ensayó la mezcla de la
sangre del receptor con la sangre de los donantes y eliminó así, los donantes
peligrosos.
Más tarde descubrió en la corteza
de los glóbulos rojos loa llamados antígenos, que eran los
causantes de la aglutinación; dos antígenos fueron aislados el A y el B, y por
presencia y ausencia se clasifican los grupos sanguíneos, así:
·
Grupo A cuando posee el antígeno A
·
Grupo B cuanto tienen el antígeno B
·
Grupo AB cuando tiene los dos antígenos (AB)
·
Grupo O cuando no tiene ningún antígeno
Mecanismos
hereditarios para la transmisión de los grupos sanguíneos
En 1925 se estableció la hipótesis para explicar la transmisión de los grupos y se ha conservado hasta nuestros días, dice: hay tres alelos involucrados en la transmisión de los caracteres hereditarios de los grupos sanguíneos, dos de ello dominantes y uno recesivo. Dominantes para los grupos sanguíneos A y B y recesivo para O. los genes A y B son codominantes entre sí, y si se encuentran juntos, ambos, se expresan para formar el grupo sanguíneo AB. Los genes A y B son dominantes sobre el gen O el cual es recesivo.
· Cuando el padre es O y la madre es O
· Cuando la madre es A y el padre es O, para la mujer existen dos posibilidades (IA IA o IA i)
· Cuando el padre es de tipo A y la madre es de tipo A. existen tres posibilidades en los gametos, por lo cual los cruces serian:
Realizando todos los cruces posibles, se puede elaborar la siguiente tabla:
Ejercicio: ¿Cuál podrá ser el
grupo sanguíneo de los hijos de un hombre de tipo A y una mujer tipo B, si
ambos padres son heterocigotos?
¿genotipos?
¿fenotipos?
¿porcentajes?
Herencia
del sexo
En todas las células humanas
hay 23 pares de cromosomas. Entre estos, un par, el llamado par sexual o
gonosomas, es el que porta los genes que determinan el sexo de la persona.
Los 22 pares no llevan información para el sexo del individuo y se conocen como
autosomas. Existen dos tipos de cromosomas sexuales: el cromosoma X y el
cromosoma Y. Por tanto, el hombre es el que determina el sexo del hijo. El
cromosoma Y se segrega en el 50% de los espermatozoides, los cuales determinan
la probabilidad de que el 50% de los hijos sean varones.
Herencia
ligada al sexo
En los cromosomas sexuales,
además de los genes que informan sobre el sexo, hay muchos otros genes que
informan sobre otras características. Dichos genes se encuentran sobre todo en
el cromosoma X, el cual es de mayor tamaño que el Y. este es el caso de los
genes que producen daltonismo, la hemofilia y la ictiosis.
El
daltonismo: es el defecto sexual que consiste en la
dificultad para distinguir el color rojo y el color verde. Los genes que
producen este defecto son recesivos y se encuentran en el cromosoma X (Xd).
cuando las mujeres portan el gen defectuoso en condiciones heterocigotas (XdX),
el defecto no se manifiesta. En cambio, en los hombres por tener solo un
cromosoma X, si esta lleva el gen defectuoso, la enfermedad se manifiesta (XdY).
Por eso el daltonismo es más frecuente en los hombres y se suele decir que la
enfermedad la portan las mujeres y la producen en los hombres.
La
hemofilia: es una enfermedad que consiste en la falta de
coagulación de la sangre por un gen defectuoso que se encuentra en el cromosoma
X.
Este gen es recesivo y por tal
motivo una mujer (XXh) será portadora; mientras que el hombre (XhY)
sufrirá la enfermedad, entre la población no hay prácticamente ninguna mujer
hemofílica (xhXh), pues el gen hemofílico en doble dosis
es letal y produce la muerte por hemorragias severas.
La
ictiosis: es una enfermedad poco frecuente, y consiste en un
agrietamiento de la piel, la cual forma escamas con cerdas entre ellas. La
ictiosis puede tener herencia autosómica (dominante) y recesiva y la forma
recesiva ligada al cromosoma X (Xi), en este caso, la enfermedad la
portan las mujeres y sufren los hombres.
Síndrome
de Klinefelter (XXY)
Alrededor de cada uno de cada
1.000 varones hace con dos cromosomas X y un cromosoma Y, por tanto,
aproximadamente 134.000 personas en los estados unidos tienen cromosomas XXY.
La mayoría de estos valores viven toda su vida sin enterarse de que tienen un
cromosoma X adicional. En la pubertad, sin embargo, algunos de estos varones
manifiestan caracteres sexuales secundarios mixtos, como, por ejemplo,
desarrollo parcial de las glándulas mamarias, ensanchamiento de las caderas y testículos
pequeños. Estos varones generalmente son estériles debido a un número bajo de
espermatozoides, pero no son impotentes. El diagnostico se hace habitualmente
cuando el varón y su compañera recurren al médico en busca de ayuda porque no
consiguen concebir un niño.
Trisomía
(XXX)
Una de cada 1.000 mujeres tiene
3 cromosomas X; por tanto, aproximadamente 140.000 mujeres en los estados
unidos tienen cromosomas XXX. La mayoría de estas mujeres no presentan síntomas
perceptibles, salvo a una tendencia a ser altas y una mayor incidencia de
inteligencia por debajo de lo normal. Casi todas estas mujeres son infértiles y
curiosamente, casi siempre tienen hijos XX y XY normales. Lo más probable es
que durante la meiosis actué algún mecanismo desconocido que impide que se
incluya el cromosoma X adicional en el óvulo.
TALLER
X: gen para la coagulación
normal
Xh: gen para la
hemofilia. Es recesivo
Y: cromosoma masculino, no
lleva genes para la hemofilia
Si combinaos los genes
anteriores obtenemos las siguientes posibilidades.
Genotipo fenotipo
XX-------------------------------mujer
con coagulación normal
XXh------------------------------mujer
con coagulación normal per portadora
XhXh-----------------------------mujer
hemofílica
XY-------------------------------hombre
con coagulación normal
XhY------------------------------hombre
hemofílico
1. Un
hombre es hemofílico (XhY) y se casa con una mujer normal (XX), su
descendencia se puede representar de la siguiente manera
1. Haga
el análisis de los ejercicios anteriores para los siguientes casos
a) Se
casa una mujer portadora de la hemofilia y un hombre normal
b) Una
mujer portadora de la hemofilia y un hombre hemofílico
2. Considera
los siguientes casos
a) Un
hombre daltónico (XdY) se casa con una mujer normal
b) Hombre
normal (XY) se casa con mujer portadora (XdX)
c) Hombre
daltónico se casa con una mujer portadora
Factores
que alteran la información genética
El ADN como material de los
genes, tiene la característica de duplicarse antes de cada división mitótica.
De esta forma las características hereditarias pueden conservarse por muchas
generaciones sin ninguna variación.
Sin, embargo, ocasionalmente
puede ocurrir que la información que se encuentra en el ADN no se copia en
forma exacta, por lo cual se produce una alteración en el material genético
que se conoce como mutación (del latín mutare que significa cambiar)
Las
mutaciones
Son cambios heredables del
material genético, una mutación se manifiesta por la alteración del fenotipo
del portador. Así, por ejemplo, en la mosca de la fruta, una mutación puede
cambiar el color de los ojos o las formas de las alas, o en una planta, puede
resultar una variedad con frutos más carnosos.
Las mutaciones ocurren al
azar, esto quiere decir, que pueden ocurrir en cualquier momento y en cualquier
tipo de células. Sin embargo, no todas las mutaciones no se pueden reconocer
inmediatamente por que la gran mayoría forma alelos recesivos que necesitan estar
en hemocigosis para que se puedan expresar e3n el fenotipo.
Si la mutación es dominante y
ocurre en las células somáticas se altera solo el tejido involucrado. En
cambio, si la mutación ocurre en las células sexuales, dicha mutación se
manifiesta en los descendientes; es el caso del albinismo en quienes el gen
mutado no forma la melanina que da la pigmentación de la piel y del pelo.
Agentes
mutagénicos
Muchas de las mutaciones son
espontaneas, es decir se producen sin que aparentemente haya una causa
justificada. Sin embargo, se ha descubierto que la frecuencia con que aparece
una mutación se puede incrementar por la presencia de factores ambientales, tales
como la temperatura, las radiaciones y muchas sustancias químicas. Estos
factores productores de mutaciones se conocen como agentes mutagénicos.
Los agentes mutagénicos pueden
ser bióticos o abióticos, entre los agentes bióticos se puede mencionar la acción
de ciertos virus que al asociarse con el ADN celular origina cambios en el
mensaje genético produciendo tumores tanto en plantas como en animales. Entre
los agentes abióticos se pueden mencionar las acciones de los rayos X a los
rayos ultravioleta, como también la acción de agentes químicos, como la
nicótica, el gas mostaza, el asbesto y ciertas drogas y colorantes que producen
diversas anomalías.
Algunas mutaciones
experimentan cambios en los cromosomas tanto en su estructura como en su
número. Dichas mutaciones son causa de varios problemas orgánicos.
Algunas
de las alteraciones orgánicas
Trisomía
21 o síndrome de Down
Alrededor de uno de cada 900
nacimientos, el hijo hereda una copia adicional del cromosoma 21, afección que
se conoce como trisomía 21 o síndrome de Down. Los niños con síndrome de Down
tienen características físicas peculiares que incluyen, débil tono muscular,
boca pequeña que se mantiene parcialmente abierta por que no tienen espacio
suficiente para la lengua, parpados de forma característica. Entre los defectos
más graves se cuentan la escasa resistencia a las enfermedades infecciosas,
multiformaciones del corazón y retraso mental tan importante que solo alrededor
de uno de cada 25 aprende a leer y solo uno en 50 aprende a escribir.
La frecuencia de esta trisomía
aumenta con la edad de los padres especialmente en la madre.
Incidencia
del síndrome de Down
Síndrome
de Turner (XO): a estas personas les falta un cromosoma X,
ósea tiene un total de 45 cromosomas. Aproximadamente unos de cada 3000 recién
nacidos fenotípicamente hembras tienen un solo cromosoma X, afección que se
conoce como síndrome de Turner. Por tanto, alrededor de 4.700 personas en
estados unidos tienen este síndrome. En la pubertad las deficiencias hormonales
impiden que las mujeres XO tengan menstruación y desarrollen características
sexuales secundarias como el crecimiento de las glándulas mamarias.
El tratamiento con estrógenos
favorece el desarrollo físico. Sin embargo, debido a que la mayoría de las
personas con este síndrome carecen de óvulos maduros, el tratamiento hormonal
no induce la menstruación ni remedia la infertilidad que se XX y XY normales.
Lo más probable es que durante la meiosis actué algún mecanismo desconocido que
impide que se incluya el cromosoma X adicional en el óvulo.
FUNCIONES DE RELACIÓN
Los
seres vivos están capacitados para reaccionar a los cambios del medio, lo cual
constituye una de sus características fundamentales.
Las
plantas y los animales son sensibles, esto significa que todos ellos disponen
de mecanismos para detectar los cambios de su medio tanto interno como externo
y responder en forma adecuada.
¿Quién
es el estímulo?
Los
cambios físicos y químicos que causan la respuesta de un ser vivo reciben el
nombre de estímulos. Existen estímulos provenientes del medio externo como la
temperatura, la humedad, la luz, la gravedad, el contacto, la presión y las
concentraciones salinas químicas.
Desde
el medio interno actual como estímulos la cantidad de alimentos, agua y
materiales de desecho entre otros.
La
célula y el medio ambiente son sistemas abiertos, que interrelacionan en forma
permanente, hasta el punto de conformar en la practica un solo conjunto: si el
medio varía, también varía la célula y viceversa.
Excitabilidad
celular
Está
demostrado que la célula reacciona cuando es estimulada, sin embargo, aún se
desconoce parte de este fenómeno. Cuando un estímulo actúa sobre la célula, es
como si esta sintiera. Más, ella carece de fibras o centros nerviosos, que
reciban el estímulo, lo analicen y ordenen un tipo de respuesta. Se supone que
la transmisión de un estímulo se realiza por medio de ondas, tal como lo hacen
aquellas que se originan al lanzar una piedra en un pozo de agua. Se desconoce
la forma como la célula responde a tal situación.
Factores
que determinan la excitabilidad celular
Los
factores que estimulan la excitabilidad celular son amplios y variados, aunque
se les puede clasificar en los siguientes grupos:
1. Factores mecánicos:
como las partículas en movimiento, las presiones, el contacto.
2. Factores físicos:
como la luz, radioactividad, los rayos x, el sonido, la electricidad, la
gravedad, la temperatura, la viscosidad
3. Factores químicos:
son todos los elementos químicos constituyentes del citoplasma, las reacciones
entre ellos, las soluciones y su concentración, la acidez.
Reacciones
de la célula
Las
reacciones de la célula ocurren en grados diferentes: algunas como las
reacciones químicas, solo conciernen a una mínima parte del citoplasma. Otras
se afectan con la intervención de toda la estructura celular, como las de
desplazamiento y movimiento. Entre las reacciones de este último grupo,
sobresalen los tactismos, los tropismos y las reacciones fóbicas.
Tropismos
celulares
El
tropismo es un movimiento de orientación que realiza la célula o alguna de sus
partes ante un estímulo.
Cuando
la orientación se hace hacia el estímulo, el tropismo es positivo; en caso
contrario, el tropismo es negativo.
Tactismos
celulares
Si
como respuesta a un estímulo, la célula además de orientarse, se desplaza hacia
el estímulo, la respuesta se denomina tactismo. Será positivo si se
dirige hacia el estímulo, y negativo si huye de él.
Tanto
los tropismos como los tactismos se nombran de acuerdo con el estímulo que los
originan, según lo muestra el siguiente cuadro.
Funciones
de relación de los vegetales
Las
plantas mantienen una íntima relación con el medio que les rodea. En
apariencia, los vegetales dan la impresión de ser insensibles a los estímulos,
sin embargo, su capacidad de respuesta es tan desarrollada y eficiente como la
de los animales.
Lo
que en realidad ocurre, es que las respuestas de las plantas suelen ser muy
lentas y poco notorias para el observador, aunque esto no se puede generalizar.
Así, la sensitiva y las plantas insectívoras responden con movimientos
inmediatos y vistosos.
Agentes
que intervienen en la vida de relación de las plantas
Los
agentes que afectan a las plantas son de tipo climático como el calor, la luz,
el agua y la atmosfera; de tipo físico, químico como el de los suelos; y de
tipo biótico como los constituidos por los seres vivos que rodean a cada
espécimen.
Acción
de calor
En
todas las especies vegetales, se observa que a cierta temperatura las funciones
se realizan con normalidad, dicha temperatura constituye la óptima, la cual es
distinta para cada vegetal. Por encima y por debajo de la temperatura optima
están dos puntos, la temperatura máxima y la temperatura mínima,
respectivamente. Las plantas toleran los cambios comprendidos entre tales
puntos. Ejemplo: la temperatura óptima para el maíz es de 33°C, la temperatura
mínima 9°C y la máxima es de 46°C.
Acción
de la luz
La
luz es un factor de suma importancia, ya que gracias a ella se realiza la
fotosíntesis, fundamental para el mantenimiento de la vida vegetal y animal, en
nuestro planeta.
Además
de dicho proceso, gracias a la luz la planta realiza actividades como la
transpiración y la absorción de sales. Cuando una planta verde se desarrolla en
la oscuridad, muestra un aspecto pálido y amarillento, debido a que la
formación de clorofila cesa en tales condiciones.
Las
plantas que creen expuestas a una luz solar intensa, tienen por lo general,
hojas más pequeñas y una estructura compacta que la de las plantas de penumbra.
Acción
del agua
El
agua es un factor que delimita la distribución de las plantas y asegura la
supervivencia de tales organismos, en una región particular. En los lugares secos predominan la vegetación
xerófita como los cactus y las pencas. En aquellos sitios húmedos son abundantes
los arboles.
Los
procesos de la vida vegetal requieren la presencia del agua, pues este liquido,
además de ser constituyente esencial del protoplasma, es materia prima para la
elaboración de nutrientes.
Acción
de la atmosfera
El aire influye en la vida vegetal. Las plantas costeras por ejemplo adecuan su forma y estructuras para soportar las continuas corrientes de aire, como es notorio en las palmeras con su escaso follaje y tallo elástico
Acción
del suelo
El
suelo es un material granular constituido por pequeñas partículas rocosas de
forma irregular.
Órganos
vegetales que reaccionan ante los agentes del medio
En
las plantas superiores, la raíz, el tallo, las flores y las hojas son los
órganos que cargan con el mayor número de reacciones ante los agentes del
medio.
Reacciones
de la raíz
La
g4ravedad es el estímulo de mayor acción sobre la raíz. Se observa que la raíz
siempre crece en dirección al suelo, es decir, busca el centro de la gravedad
terrestre, por esta razón su geotropismo es positivo.
En
relación con la luz, la reacción de la raíz es de huida, por lo cual su
fototropismo es negativo.
Algunas
raíces reaccionan ante estímulos químicos, tal es el caso de las raíces de los
helechos, que originan curvaturas para alcanzar los sitios de mayor humedad.
Reacciones
del tallo
Este
órgano a diferencia de la raíz, reacciona positivamente curvándose hacia la
luz, por lo cual posee fototropismo positivo.
Dicha
orientación se produce porque la región que recibe mayor cantidad de luz, crece
con menor intensidad que la opuesta, y en consecuencia, sufre una torsión
hacia dicho estimulo. Algunos tallos como el curubo, originan órganos
denominados zarcillos, que actúan como fijadores gracias a su intensa
excitabilidad.
Hay tallos que se distinguen por su estructura esponjosa, apta para acumular agua. Los cactus y otras plantas de zonas desérticas sobreviven con esta clase de adaptaciones. Las plantas coníferas como los pinos y los sauces elaboran resinas que, al recibir el tallo, forman una capa aislante que los protege del frío.
Reacciones
de la hoja
La
luz ejerce marcados estímulos en las hojas. Las plantas de penumbra poseen
hojas anchas para captar la mayor cantidad de rayos luminosos; por el
contrario, los vegetales que crecen en abundancia de luz presentan una pequeña
superficie foliar.
Entre
las adaptaciones más notorias de la hoja se pueden mencionar:
·
Espinas: hojas modificadas con el fin de disminuir al máximo la
superficie de exposición al sol; esta modificación pretende evitar la pérdida
excesiva de agua.
·
Zarcillos: hojas modificadas para proteger las yemas terminales de
las ramas
Como
casos especiales de reacción de las hojas, sobresalen los movimientos de la
sensitiva (mimosa púdica) y de las plantas insectívoras (diones muscipola).
Tales movimientos se producen como consecuencia de un rápido aumento de la turgencia
en las células situadas en la base de la hoja.
Reacción
de la flor
Hay
flores que responden con movimientos de apertura o cierre a la variación de la
temperatura. Reacción conocida con el nombre de termonastia. También las
variaciones de intensidad de la luz ocasionan movimientos similares, para este
caso se denomina fotonastias.
Las
termonastias y fotonastias son comunes en las flores de pradera, las cuales
cambian de aspecto según el dia sea nublado o soleado.
También
el día y la noche originan movimientos náticos en algunas flores como el clavel.
FUNCIONES DE RELACIÓN EN ANIMALES
Para
sobrevivir, cada animal tiene una serie de estructuras que le permiten dar
respuestas apropiadas a los cambios ambientales.
Los
animales han perfeccionado un sistema de relación, en el cual se diferencian
las siguientes categorías:
·
Receptores u órganos
sensoriales
Encargados
de detectar los cambios del ambiente. Los ojos, los oídos y en general los
sentidos, realizan dicha labor.
·
Efectores
Son
los órganos que cumplen (ejecutan) ordenes, es decir, realizan las respuestas;
entre ellos tenemos los músculos y las glándulas.
El
sistema receptor y el sistema efector actúan como una sola unidad. El
primero capta el estímulo, el sistema nervioso central (S.N.C) integra y
coordina la información recibida para elaborar la respuesta.
El sistema efector cumple la orden proveniente del S.N:C.
Consideremos
el desplazamiento de un pez en el agua. Los receptores de este animal reciben
una gran cantidad de estímulos como temperatura del agua, salinidad, grado de oxigenación,
presión, presencia de comida, enemigos naturales. Toda esta información llega a
las células receptores del animal, distribuidas en órganos como los ojos, la
piel y los oídos. Desde allí se conduce por medio de células especializadas
llamadas neuronas, hasta el S.N.C, este sistema, organiza, integra y evalúa la
información, con el fin de programar la respuesta adecuada.
Cuando
el sistema nervioso termina su labor, envía la orden hasta los músculos y
glándulas del pez, para que la ejecuten. En este caso, el pez recibe las
ordenes pertinentes para adecuar la velocidad y la dirección de su
desplazamiento a las condiciones del ambiente.
Observe
que el éxito de un organismo animal depende de la coordinación existente entre
estos 3 niveles:
El
de recepción, el de interpretación (S.N.C) y el de la respuesta.
Sistema
nervioso
Los
organismos unicelulares carecen de sistema nervioso, este sistema es exclusivo
de los animales pluricelulares, aunque las esponjas no lo poseen (poríferos).
El
sistema nervioso aparece por primera vez en los celenterados (hidra de agua
dulce), a partir de los cuales se perfecciona, hasta alcanzar su punto máximo
de organización en el hombre. La principal característica de la evolución
del S.N es la tendencia progresiva de concentrar las neuronas en sitios
específicos. Por ejemplo, en la hidra, dicho sistema toma la forma de una red
difusa extendida por el cuerpo del animal. Por el contrario, en los animales
superiores las células nerviosas se concentran en centros como el cerebro; esto
permite mayor capacidad de análisis (comportamiento) con respuestas más
variadas y la utilización dela experiencia pasada, es decir, la memoria.
En
los vertebrados el sistema nervioso tiene una mayor complejidad y organización.
Este sistema ocupa una posición dorsal y se encuentra alojado y protegido por
el cráneo y la columna vertebral (S.N.C).
El sistema nervioso periférico, constituido por los cordones nerviosos que se desprenden de la médula espinal.
La
neurona
Es
la unidad estructural y funcional del sistema nervioso. Las células del sistema
nervioso tienen una forma especial y reciben el nombre especifico de neuronas.
En una neurona se diferencian tres secciones:
·
Un cuerpo celular en
forma de estrella
·
Unos filamentos cortos
o dendritas
·
Un cilindro eje,
filamento largo, llamado axón
Todos
los animales, desde los celenterados hasta el hombre, poseen neuronas
esencialmente idénticas, aunque la evolución las ha modificado y especializado.
Su número es enorme, así, por ejemplo, el sistema nervioso de cangrejo contiene
aproximadamente cien mil neuronas.
Debe tenerse en cuenta que las neuronas son los elementos constitutivos de formas nerviosas más elaboradas. Así, los nervios son una colección en paralelo de muchas neuronas, a veces tan numerosas que contienen varios millones de ellas. El nervio óptico, que conecta el ojo con el cerebro, contiene cerca de medio millón de neuronas.
Sistema
receptor
Los
receptores proporcionan al organismo información sobre el ambiente. En los animales
superiores son los únicos medios de conseguir esta información y por ellos
empiezan las reacciones a los cambios ambientales.
Los
animales han creado una gran variedad de células receptoras especializadas, lo
cual significa que son sensibles a determinada clase de estímulo. Estos receptores permiten al animal escapar
de enemigos, conseguir el alimento, la dirección y formar imágenes delos
objetos.
Fotorreceptores
En
los animales existen muchas y variadas estructuras para la recepción de la luz.
Algunos apenas la perciben mientras que otros distinguen la cantidad, la
dirección y forman imágenes de los objetos.
Los
órganos más simples, sensibles a la luz, son las “manchas oculares”.
Tales estructuras aparecen en algunos protozoarios como la euglen, donde toman
el nombre de estigma.
Sin
embargo, los órganos oculares más primitivos son los fotorreceptores, los
cuales aparecen por primera vez en los platelmintos. Un fotorreceptor tiene la
apariencia de una media naranja hueca, cuya concavidad contiene unas células
sensibles a la luz, recubiertas con un pigmento negro. Esta estructura solo
permite la orientación. El siguiente paso en la evolución de los dispositivos para
captar la luz fue la aparición del cristalino. El cristalino permitió
concentrar los rayos lumínicos en un grupo de fotorreceptores. Cuando el
cristalino se perfeccionó, el fotorreceptor estuvo en la capacidad de formar
imágenes, para el ojo propiamente dicho. El ojo alcanza su máximo desarrollo en
los artrópodos, cefalópodos y vertebrados.
Termorreceptores:
Los
animales invertebrados poseen células especializadas distribuidas en los
epitelios, con los cuales detectan los cambios de temperatura y reaccionan
entre ellos. Las hidras, por ejemplo, prefieren aguas frías y frescas y
desaparecen de las aguas superficiales cuando la temperatura alcanza 25°C. En
los vertebrados superiores y el hombre, los receptores del calor y el frío
están distribuidos en la piel.
Mecanorreceptores:
Son
células especializadas para responder a los estímulos de contacto y presión.
Por esta razón, le ayudan a un organismo a definir su ubicación espacial con
respecto a la gravedad, le informan sobre la posición de una parte del cuerpo
con relación a las otras, coordinan todos los mecanismos de la locomoción.
Los
Mecanorreceptores también suministran información sobre la forma, la textura,
el peso y la ubicación espacial de los objetos externos. Por último, brindan
información necesaria para regular el funcionamiento de algunos órganos
internos. Por ejemplo, detectan la presencia de orina, en la vejiga, heces en
el recto, de alimento en el estómago. Existen tres categorías de
mecanorrecptores: los táctiles, los propioceptivos y los auditivos.
Táctiles: los animales invertebrados poseen pelos táctiles,
Mecanorreceptores de máxima simplicidad. La piel humana está dotada de los
corpúsculos de paccini, los cuales informan sobre la presión.
Propioceptores: para la determinación de la ubicación espacial, lo
invertebrados poseen pelos, placas y otras estructuras externas. Los músculos,
los tendones y las articulaciones humanas están dotadas de numerosos
propioceptores, gracias al trabajo de tales órganos, una persona puede vestirse
y atar una cuerda, así estén los ojos cerrados.
Auditivos: son receptores sensibles a la vibración sonora del aire.
En los organismos superiores forman parte del sentido del oído.
Quimiorreceptores: todos los animales tienen la capacidad de reaccionar ante
determinadas sustancias del medio. Las formas inferiores, reaccionan a los
estímulos químicos a consecuencia de una propiedad general de la membrana
celular (irritabilidad), en organismos superiores, como los mamíferos, la
quimiorrecepción la realizan finas terminaciones nerviosas generalmente
localizadas en las membranas mucosas. Así se originan los llamados sentidos
químicos: el gusto y el olfato.
Los
sentidos químicos desempeñan un papel importante en la nutrición de los
animales. Los receptores especializados en el sabor, en muchos animales
controlan el alimento que penetra por la cavidad bucal. La aceptación o
repulsión de la comida depende de su sabor, el cual guarda relación son sus
cualidades nutritivas o nocivas.
Los
receptores olfatorios captan mínimas cantidades de sustancia, por esta razón,
son estructuras que garantizan en gran parte la defensa del animal y su
reproducción, un animal puede estar vigilante cuando en el aire inspirado
existe un olor extraño, o también, como ocurre con algunos insectos, los olores
contribuyen al encuentro del macho con la hembra. En resumen, la
quimiorrecepción cumple una importante labor en todos los organismos, de manera
especial en aquellas funciones que intervienen en la supervivencia y la reproducción.
El
impulso nervioso viaja a través de las neuronas, muchas veces organizadas en
nervios. El proceso se inicia cuando el extremo de una neurona recibe un
estímulo, por ejemplo, un pinchazo. Dicha sensación se transmite en forma de
energía a la siguiente neurona. Para conseguirlo, las ramificaciones del axón
de cada una delas neuronas se pone en contacto con las dendritas de las
neuronas más próximas. Esta, a su vez, da salida al mensaj3e por sus propias
raíces terminales, repitiéndose el proceso hasta los centros nerviosos.
Estos elaboran la orden para que los músculos y las glándulas produzcan la respuesta
conveniente.
La
zona de contacto entre una neurona y la siguiente recibe el nombre de sinapsis
química; esta es una especie de válvula fisiológica, que solo permite el
paso de los impulsos nerviosos en una dirección: del axón de una neurona a las
dendritas de otra. El desplazamiento del impulso es parecido al del fuego en un
reguero de pólvora: una vez iniciado se mueve conservando una misma velocidad.
La velocidad de transmisión del impulso depende de la fibra nerviosa afectada. Algunos recorren menos de un metro por segundo, pero otros viajan a ochenta metros por segundo. En la sinapsis el paso del impulso se produce gracias a que el axón de la neurona libera una sustancia química, la colina, la cual desata el impulso en la neurona siguiente.
Los
cambios de polaridad de las membranas neuronales producen el impulso nervioso,
el cual se transmite de una neurona a otra por medio de sustancias químicas
transmisoras (sinapsis).
Sistema
efector
El
sistema efector es el encargado de cumplir las ordenes elaboradas por el sistema
nervioso central.
Los
músculos. Son estructuras conformadas
por células especializadas, en forma de filamento, de estructura proteínica y
de gran elasticidad.
Desde
los platelmintos (gusanos planos) hasta el hombre, todos los animales tienen
músculos semejantes, lo cual les permite contraer su estructura corporal.
Clases
de músculos:
La
evolución ha producido en los animales vertebrados tres clases de músculos:
Musculo estriado o esquelético: constituido por fibras
atravesadas por franjas. Esta clase de musculo se inserta en los huesos para
comunicarles movimientos, su trabajo es controlado a voluntad del organismo.
Musculo liso: se localiza en las paredes de órganos internos como el
estómago; es el encargado de movilizar los distintos materiales a lo largo de
las vísceras huecas. Realizar su trabajo sin control de la velocidad.
La mayor parte de los animales invertebrados solo tienen músculos lisos, en tanto que los artrópodos solo poseen estriados.
El
esqueleto
La
principal función del esqueleto es la de sostener la totalidad del cuerpo y de
darte forma; el sistema muscular no podría cumplir con eficiencia su labor, si
no contara con un armazón recio para insertarse. Además de los huesos, el
sistema esquelético está integrado por los tendones y los ligamentos,
estructuras que juntan los huesos entre si y estos con los músculos.
Tipos
de esqueleto
La
estructura esquelética de un animal puede estar situada en el exterior de su
cuerpo, caso en el cual recibe el nombre de exoesqueleto, o en el interior,
donde se denomina endoesqueleto. El exoesqueleto es común en los invertebrados;
son notorios los caparazones del cangrejo y langostas, y las conchas delos
caracoles, los cuales son importantes mecanismos de defensa. Los animales
vertebrados incluido el hombre, poseen endoesqueleto. En algunos peces como los
tiburones y las rayas está formado de cartílago; en los vertebrados más
evolucionados, la mayor parte del cartílago se transforma en hueso.
Locomoción:
Acuática: es el desplazamiento en el agua ya sea interno o
superficial, esto constituye la natación.
Los
animales de este medio nadan utilizando diversos mecanismos, por ejemplo, los
langostinos contraen en forma brusca su abdomen, con lo cual logran impulsarse.
Los moluscos, como los pulpos y los calamares se mueven, mediante un método de
propulsión a reacción. Los peces se desplazan por movimientos bruscos de la
cola, y controlan su dirección y profundidad con las aletas y la vejiga natatoria.
Algunos peces como las anguilas reptan su cuerpo para nadar mediante
movimientos ondulatorios.
Terrestre
Terrestre
Los
movimientos de los animales en este medio presentan las siguientes modalidades:
marcha, carrera, salto y reptación.
La
marcha: se caracteriza por pasos
cortos y es propia de organismos como el hombre y los osos. Esto se apoyan en
toda la planta del pie, lo cual les da una locomoción relativamente lenta.
Carrera: es ante todo un mecanismo de defensa o también un
elemento de caza. Algunos animales tienen adaptaciones específicas para la
carrera; por ejemplo, el perro y el gato se desplazan sobre la punta de los
dedos, razón por la cual se les conoce como animales digitígrados, a
diferencia de los plantígrados como el oso y el hombre.
Salto: la rana y los canguros se mueven mediante el salto, por
lo cual poseen las extremidades posteriores muy desarrolladas.
La
reptación: es propia de animales como
las culebras y las lagartijas. Este movimiento consiste en movimientos
ondulatorios de sentido lateral, que fijan el animal al suelo y lo impulsan
hacia adelante.
Locomoción
aérea
El
vuelo es un tipo de desplazamiento propio de las aves y de los insectos, estos
animales poseen a las estructuras livianas para contrarrestar la acción de la
gravedad. Un caso curioso es el murciélago, pequeño mamífero que ha
desarrollado membranas para su desplazamiento aéreo
El
equilibrio
El
equilibrio de un animal, ósea, el mantenimiento de una postura correcta en
relación con la fuerza de gravedad, depende de unos Mecanorreceptores llamados estatocistos,
presentes en los celenterados, los gusanos, moluscos, los crustáceos.
En
la mayoría de los vertebrados, el oído interno tiene tres conductos
semicirculares, cada uno en diferentes planos. En ellos se forman dos bolsas:
el utrículo y el sáculo. El interior de estas bolsas está
revestido de células ciliadas sensitivas, donde hacen contacto los otolitos, la
presión ejercida por estos sobre los cilios, estimula a las células sensitivas
para formar impulsos, que conducidos hasta el encéfalo, son interpretadas para
regular la postura del cuerpo en el espacio.
FUNCIONES DE RELACIÓN EN EL SER HUMANO
Todas
las estructuras de relación alcanzan en el hombre el máximo desarrollo. Para su
estudio se consideran tres grandes aparatos: el de locomoción, el de la
inervación y el sensorial.
Aparato de locomoción: este aparato está constituido por los huesos y los
músculos, estructuras que se complementan para asegurar el movimiento del
organismo.
El esqueleto
Para
estudiar los huesos, se consideran las siguientes regiones:
·
Huesos de la cabeza:
cráneo y cara
·
Huesos del tronco
·
Huesos de las
extremidades: superiores e inferiores
El
esqueleto es la armazón sólida que le proporciona soporte y protección física
al cuerpo y favorece la locomoción, sirviendo como punto de inserción para los
músculos.
El
esqueleto está configurado por huesos de diferentes formas: largos (fémur,
humero), cortos (huesos de la mano), planos (frontal, parietal). Los huesos son
órganos duros que presentan dos clases de sustancias
·
Una sustancia orgánica
(oseína): constituye una tercera parte del hueso; le da flexibilidad y conserva
la forma de éste.
Sustancia inorgánica (sales calcáreas), especialmente fosfato y carbonato de calcio; forma las dos terceras partes del hueso y le da dureza
huesos del esqueleto humano:
Huesos de la cabeza: del cráneo 8 huesos
1
frontal
2
parietales
2
temporales
1
occipital
1
esfenoides
1 etmoides
Huesos de la cara: 14 huesos
2
maxilares superiores
2
palatinos
2
molares o pómulos
2
lagrimales o unguis
2
cornetes inferiores
1
maxilar inferior
1
vómer
2
nasales
Huesos de la columna vertebral
La
columna vertebral está conformada por 33 vertebras superpuestas, definidas en
cinco regiones:
·
Cervical (7 vertebras)
·
Dorsal (12 vertebras)
·
Lumbar (5 vertebras)
·
Sacra (5 vertebras
fusionadas)
·
Coxígea (4 vertebras,
forman el hueso coxis)
Huesos de la caja torácica
Doce
pares de costillas
·
Verdaderas, 7 pares
·
Falsas, 3 pares
·
Flotantes, 2 pares
·
El esternón (1)
Huesos de los miembros superiores
Hombro: formado por la clavicula (anterior), omoplato o escapula
(posterior)
Brazo: humero
Antebrazo: cubito y radio
La
mano:
·
carpo: 8 huesos
(esfenoides, semilunar, piramidal, pisciforme, trapecio, trapezoide, grande y
ganchoso)
·
metacarpo: 5 huesos
metacarpianos (1,2,3,4 y 5)
·
dedos: falanges (5),
falanginas (5), falangetas (4)
huesos de las extremidades inferiores
de
la cadera: ilion, isquion y pubis
(fusionados formando el hueso coxal o iliaco)
muslo: femur
pierna: rotula, tibia, peroné
pie:
·
tarso: (calcáneo, astralago, cuboides, escafoides y 3
cuneiformes)
·
metatarso: metatarsianos (1,2,3,4 y 5)
·
dedos: falange (5), falanginas (5), falangetas (4)
Los músculos del cuerpo humano
Los
músculos en el cuerpo humano se agrupan de diferentes maneras, teniendo en
cuenta:
Su
forma: hay músculos largos, las
extremidades, cortos (los intercostales) y anchos (los de la pared abdominal)
Su
situación: los hay superficiales (en la
cabeza) y profundos (glúteos)
Su
función: según ésta, los músculos actúan
en pares produciendo movimientos antagónicos, es decir, la acción de uno
contrarresta la del otro. Así, tenemos los siguientes grupos:
Elevadores
y depresores: los elevadores levantan una
parte de nuestro cuerpo; por ejemplo, el trapecio eleva parte de la espalda y
el hombro. Los depresores bajan o descienden una región del cuerpo; por
ejemplo, el subclavio al contraerse baja la clavícula y el hombro.
Flexores
y extensores: los primeros doblan una
parte del cuerpo sobre otras; por ejemplo, el bíceps braquial al contraerse
dobla el antebrazo sobre el brazo. Los extensores extienden o desdoblan una
parte previamente flexionada, por ejemplo, el tríceps braquial extiende el
antebrazo.
Aductores
y abductores: los aductores acercan una
parte del eje medio del cuerpo; por ejemplo, el pectoral mayor al contraerse
acerca el brazo al cuerpo. Los abductores alejan un órgano del eje medio del
cuerpo; por ejemplo, el deltoides aleja el brazo del cuerpo.
Supinadores y pronadores: los supinadores rotan un miembro hacia afuera; por ejemplo, el supinador largo permite rotar la mano hacia afuera colocando la palma hacia arriba. Los pronadores rotan un miembro hacia adentro; por ejemplo, el pronador redondo voltea la palma de la mano hacia abajo.
En
nuestra actividad diaria estamos expuestos a diferentes accidentes que afectan
el sistema músculos – esquelético. Son frecuentes las fracturas, los esquinces
o trochaduras y las luxaciones, que causan demasiadas molestias y requieren
mucho cuidado de nuestra parte para no producir daño mayor.
Cuando
un hueso se rompe total o parcialmente debido a un golpe o una caída, se
presenta una fractura. Si además se lesionan los músculos, tendones y nervios y
el hueso afectado rompe la piel, la fractura se llama abierta; en caso
contrario, es cerrada.
Si
la fractura es en las extremidades superiores e inferiores se debe inmovilizar
la parte afectada, entablillándola con un material rígido (tablas, cartones),
elementos para amarrar como vendas y pañuelos.
Si la fractura es en el cráneo, se debe mantener acostado el paciente y vigilar su estado de conciencia. Debe ser trasladado rápidamente a un centro asistencial. Una fractura en la columna vertebral es grave, no se debe mover al paciente. Este debe permanecer estirado sobre una superficie dura y plana. Nunca lo siente ni lo ponga de pies, ni le dé masajes. Observe la sensibilidad y el movimiento de sus extremidades. Condúzcalo al hospital.
El
esguince o tronchadura es el estiramiento de los ligamentos y tejidos que
rodean una articulación debido a su sobre esfuerzo. Los sitios más afectados
son el cuello del pie, las manos, las rodillas, las muñecas. En estos casos se
presentan: dolor, inflamación y equimosis (morados). Colocar al accidentado
cómodamente, eleve la extremidad para impedir que la inflamación aumente,
aplíquele compresas frías para disminuir la inflamación y el dolor.
Luxación
o dislocación es la salida de un hueso de su cavidad articular; se presenta en
hombros, codos, caderas, rodillas, tobillos, pulgares. En estos casos hay dolor
intenso, deformidad, inflamación, incapacidad para el movimiento,
enrojecimiento y equimosis. Se debe inmovilizar la articulación en la misma posición
en la que se encuentre, no trate de colocar el hueso en su sitio, ni de
masajes, aplique compresas frías y traslade al paciente a un centro médico.
Clases de articulaciones en el cuerpo
humano
Se
llama articulación a la unión de uno o más huesos.
Clases
de articulaciones:
Diartrosis: son articulaciones muy móviles como las de las rodillas,
los hombros, los codos, la cadera. Estas permiten movimientos de flexión,
extensión, aducción, abducción, rotación. Las diartrosis presentan
·
superficies articuladas
revestidas por cartílago que protege las superficies óseas e impide su desgaste
·
ligamentos: son
estructuras fibrosas en forma de capsula o de cordón que se adhieren
fuertemente a las superficies óseas de la articulación
· membrana sinovial: produce un líquido viscoso (sinovia), encargado de lubricar la articulación.
Anfiartrosis: son articulaciones semi móviles; éstas se observan en la columna vertebral en la unión de las vértebras.
Sinartrosis: son articulaciones sin movimiento, en las cuales los huesos comprometidos se adhieren fuertemente, formando una sutura. Hay sinartrosis en la unión de los huesos del cráneo.
COORDINACIÓN NERVIOSA
El
sistema nervioso humano es el más perfecto y evolucionado. Este sistema está
encargado de la integración, y el control de las actividades corporales. Sirve,
además, como medio para relacionarlos con todo lo que nos rodea. El sistema
nervioso desempeña tres funciones muy especializadas:
·
Ayuda a la conservación
de la homeostasis
·
Produce el movimiento,
tanto de los músculos voluntarios como el de los involuntarios}
·
Es sede de las
funciones más elevadas del hombre como el razonamiento y la memoria
El
sistema nervioso comprende:
·
El sistema nervioso
central constituido por el encéfalo y la medula espinal. Estos órganos son como
centrales telefónicas que establecen comunicación con todas las partes del
cuerpo para regular sus funciones.
·
El sistema nervioso
periférico constituido por los nervios.
Estructura
general
El
encéfalo es el máximo centro de control del sistema nervioso y se halla ubicado
en el cráneo.
Este centro, al igual que la medula espinal, está formado por una gran cantidad de neuronas. En los sitios en donde hay mayor concentración de cuerpos celulares la coloración es más oscura, por lo que se conoce como sustancia gris, mientras que donde resaltan las fibras nerviosas (axones) se conoce como sustancia blanca. La coloración de la sustancia blanca se debe a que los paquetes de axones que componen las fibras están recubiertos por mielina.
Partes
del encéfalo
El
encéfalo comprende tres partes principales: el cerebro, el cerebelo y el tallo
cerebral.
El cerebro: constituye la mayor parte del
encéfalo humano. En este órgano residen las funciones más elevadas del sistema
nervioso, como el pensamiento, la memoria y el raciocinio. También allí se
encuentran los centros de control del movimiento muscular y de las diversas
sensaciones, como la visión, la audición y el tacto.
El
cerebro se divide en dos hemisferios unidos por una masa de sustancia blanca
llamada cuerpo calloso. Su superficie o corteza cerebral está formada por
sustancia gris y se halla sumamente plegada, formando surcos y figuras.
El cerebelo: ocupa la parte posterior del cráneo. También está dividido
en dos hemisferios cuya corteza es muy plegada. El cerebelo es el órgano que se
encarga de la coordinación del movimiento, la posición y el equilibrio.
El tallo cerebral: está formado principalmente por fibras nerviosas que son
puente de conexión entre el cerebro, el cerebelo y la medula. Todas estas
fibras se encuentran dispuestas generalmente en pares, provenientes de cada
lado del cuerpo, las cuales, al llegar, al tallo cerebral se cruzan pasando al
lado opuesto. Por esto, el hemisferio izquierdo controla el derecho.
El
extremo superior del tallo cerebral se distinguen dos áreas importantes: el
tálamo y el hipotálamo. El tálamo es un centro de relevo y de reconocimiento
del dolor, y el hipotálamo es el centro que controla el metabolismo, el sueño,
el hambre, la sed y muchas emociones, como la ira y el miedo. En resumen, el
hipotálamo controla la homeostasis.
Medula
espinal: es la masa nerviosa que ocupa el espacio interno de la columna
vertebral, consta esencialmente de una serie de 31 segmentos, cada uno de los
cuales da origen a un par nervioso espinal.
En
sección transversal, la medula espinal presenta una región externa de sustancia
blanca, constituidas por fibras nerviosas que suben o bajan del encéfalo.
Las
principales funciones de la medula son:
·
Servir de puente de
comunicación entre el encéfalo y el resto del cuerpo
· Controlar la mayoría de los actos reflejos
Los
actos reflejos
Un
reflejo es una respuesta rápida e involuntaria a un estímulo. El reflejo es el
mecanismo más importante que tienen el sistema nervioso para responder
rápidamente que tiene el sistema nervioso para responder rápidamente a una situación
apremiante o de peligro. Así, el retirar instantáneamente la mano cuando
sentimos un pinchazo, es un acto reflejo.
Para
que las respuestas puedan ser rápidas, los actos reflejos están controlados por
un escaso número de neuronas. Un reflejo simple, como retirar la mano de un
objeto caliente, involucra sólo tres neuronas: una sensitiva, localizada
en el órgano receptor, una conectiva o de enlace, y una motora
que estimula el órgano en donde se produce la respuesta.
Las neuronas que intervienen en un acto reflejo establecen sinapsis con otras neuronas, por lo cual se dan también otras respuestas reflejas. Ante el simple pinchazo de un dedo, probablemente también se voltea la cabeza, para mirar la fuente de peligro, se emite una exclamación, se siente dolor, etc
Protección
del sistema nervioso central
El
encéfalo y la medula espinal son órganos muy delicados y se encuentran
protegidos por cámaras: el cráneo y la columna vertebral.
Para
mayor protección contra los golpes y sacudidas, estos órganos están cubiertos
por tres membranas llamadas meninges. Entre la meninge interna y la
media hay un espacio amplio lleno de un líquido parecido a la linfa, llamado líquido
cefalorraquídeo, que amortigua los golpes.
El
líquido cefalorraquídeo también circula por cavidades internas, que en el
encéfalo corresponden a cuatro ventrículos, y en la medula a un canal central.
Sistema
nervioso periférico
Este
sistema está constituido por los nervios.
Los
nervios son haces o paquetes de axones que comunican el sistema nervioso
central con todas las partes del cuerpo. Los nervios pueden ser sensitivos
o motores según la función que desempeñen.
·
Nervios sensitivos: son los que recogen la información de lo que sucede en el
cuerpo para llevarla al sistema nervioso central.
· Nervios motores: son los que llevan la respuesta que da el sistema nervioso central a los órganos efectores (músculos y gandulas)
Sistema
nervioso voluntario o somático
Muchos
de los nervios que forman el sistema nervioso periférico regulan actos
voluntarios, es decir, que se realizan con intervención de nuestra voluntad.
Estos nervios son los que estimulas los músculos somáticos o esqueléticos, que
producen el movimiento de nuestro cuerpo, como los nervios que nos permites
rotar la cabeza, masticar o corres.
El
conjunto de nervios voluntarios consta de 12 pares de nervios craneales y 31
pares de nervios espinales.
Nervios craneales: se originan en el tallo cerebral, del que partes a través
de pequeñas aberturas del cráneo, se distribuyen principalmente en la cabeza,
el cuello y las vísceras, como el nervio óptico, el facial y el vago. Se
identifican con números romanos y constan de tres pares sensitivos, cinco pares
motores, y los demás mixtos: sensitivos y motores.
Nervios espinales o raquídeos: se derivan de las distintas regiones de la medula espinal,
y se distribuyen principalmente en los brazos, piernas y tronco. Todos son
mixtos.
Sistema
nervioso autónomo y vegetativo
Este
sistema produce la contracción del musculo cardiaco y liso, y estimula la
secreción de las glándulas, sin intervención de nuestra voluntad, como, por
ejemplo, el latido del corazón, la dilatación de la pupila y la secreción del
páncreas.
El
sist3ema nervioso autónomo comprende dos divisiones con función antagónica: el
simpático y el parasimpático.
·
Sistema nervioso simpático: tiene, generalmente efectos estimulantes que capacitan al
cuerpo para afrontar situaciones de emergencias.
Sistema nervioso parasimpático: normaliza el medio interno
RECEPTORES SENSORIALES
La
capacidad de sentir es vital para la sobrevivencia, por ejemplo, si no se
siente dolor no se retiraría la mano del fuego. Además, el sentir no proporciona
placer, como escuchar una voz querida o saborear un alimento que nos guste.
El
término sensación hace referencia a la impresión que dejan las cosas en
el cerebro. Para que se presente una sensación se necesita:
1. Un estímulo o cambio en el medio
2. Un receptor sensitivo capaz de captar el
estímulo y responder a él, generando un impulso nervioso.
3. Una vía de conducción del impulso hasta el
cerebro (nervioso sensitivo)
4. Una toma de conciencia del estímulo captado, a cargo
del cerebro, el cual interpreta los impulsos recibidos y los convierte en sensaciones.
De acuerdo con lo anterior el conocimiento de lo que nos sucede solo se presenta en el cerebro. En otras palabras, no vemos con los ojos, ni oímos con los oídos, sino con el cerebro, porque es este órgano el que interpreta el mensaje proveniente del órgano del sentido estimulado.
Receptores
sensoriales
Un
receptor sensitivo es un tejido nervioso especializado en captar un estímulo.
Los receptores sensoriales pueden ser muy simples, como, por ejemplo, una única neurona que capta el estímulo que produce dolor en la piel. Pero también hay receptores más complejos que hacen parte de órganos como el ojo, el cual además del tejido nervioso que forma la retina, necesita de un sistema de lentes y cámaras para captar la imagen.
Los
receptores sensoriales son sensibles a estímulos específicos. Así, unos captan
la luz, otros el calor y otros el sonido. En general, se pueden identificar
cuando menos II tipos diversos de receptores sensoriales, los cuales, de
acuerdo con la naturaleza del estímulo, se pueden clasificar en tres grupos:
·
Receptores mecánicos: responden a estímulos físicos del medio, como sucede con
los receptores del tacto, del calor, el frio, la presión, el dolor y la posición
del cuerpo, los cuales se encuentran en la piel, los músculos y los tendones y
los receptores del equilibrio y el sonido, que se encuentran en el oído.
·
Receptores químicos: responden a la composición química de las sustancias,
como sucede con los receptores del dolor, que se encuentran en la mucosa dela
nariz, y los del sabor, en la lengua.
·
Receptores de la luz: responden a determinadas longitudes de ondas
electromagnéticas, y que se encuentran en la retina del ojo.
El olfato y el gusto
El
olor y el sabor son sensaciones que se inician por el estímulo que producen las
sustancias químicas sobre receptores específicos, localizados en el epitelio
nasal, para el caso del olfato, y en las papilas lingual3es, para el caso del
gusto.
Las células
olfatorias son neuronas cuyas dendritas forman los pelos olfatorios, que
al ser estimulados por las partículas de las sustancias que llegan a la nariz,
producen impulsos nerviosos. Los axones de las células olfatorias forman los
nervios olfatorios que llevan el mensaje al cerebro (par craneal 1).
Las
células gustativas son neuronas que se hallan en los botones gustativos de las
pailas. Cada botón gustativo posee un pro o abertura por donde las sustancias
disueltas en la boca entran en contacto con las células gustativas. El impulso
nervioso generado viaja al cerebro por tres pares de nervios craneanos: el
facial (VII), el glosofaríngeo (IX) y el vago (X).
La agudeza olfativa disminuye cuando la mucosa esta congestionada con el humo del cigarrillo o cuando se tiene un resfriado. ¡cuídese!
El oído y el equilibrio
Los
receptor3es para el oído y el equilibrio se encuentran en el oído interno
(caracol o cóclea)
Los
receptores auditivos son células ciliadas que se encuentran en los canales
cocleares, y sus cilios que están en contacto con los fluidos que llevan los
canales del oído. Las vibraciones de las ondas sonoras producen cambios en la
presión de estos líquidos, los cuales son detectados por las células ciliadas y
trasmitidos por el nervio auditivo (VIII).
Los
receptores del equilibrio son también células ciliadas que se encuentran en el
sáculo, el utrículo y los canales semicirculares del oído interno. Cuando la
cabeza se inclina, los fluidos se deslizan y estimulan las células ciliadas,
que envían mensajes al cerebro por el nervio auditivo, para que haga los
ajustes musculares necesarios.
El oído humano puede percibir sonidos en un rango de 16 a 20.000 ciclos por segundo (Hertz) y somos incapaces de percibir sonidos de tono bajo, como los producidos por nuestro propio cuerpo.
La visión
El
ojo es el órgano de la visión que nos permite distinguir color, forma, tamaño,
distancia y posición de los objetos.
Los
receptores para la visión son neuronas especializadas que forman, en el fondo
del ojo, una superficie pigmentada, llamada retina.
Para
que la visión se produzca, se debe formar en la retina una imagen de la vista.
Para esto, la pupila regula el paso de la luz y el cristalino
cambia su curvatura para enfocar la imagen.
Las
células retinianas (conos y bastones) contienen unos pigmentos derivados de la
vitamina A que al ser estimulados por la luz se descomponen, iniciando el
impulso nervioso. Este viaja al cerebro por el nervio óptico (II).
Mecanismo
de la visión
Los
rayos luminosos atraviesan los medios transparentes e inciden sobre la fóvea o
mancha amarilla de la retina; allí se forman imágenes reales, invertidas y de
menor tamaño, que persisten durante un 1/10 segundos, (la retina es una
película auto borrable).
Alteraciones
de la visión
Muchas
veces, algunos individuos presentan anomalías de la visión debido a que no
pueden realizar una acomodación adecuada y entonces las imágenes no se forman
sobre la retina, sino en puntos ubicados delante o detrás de ésta. Estas
anomalías se corrigen con el uso de lentes. En la miopía hay visión borrosa de
los objetos lejanos y en la hipermetropía hay una visión borrosa de los objetos
cercanos.
Presbicia: se presenta en los ancianos debido a la disminución del
poder de acomodación de ojo, la cual hace difícil la visión clara de los
objetos cercanos.
La
catarata: es la opacidad del cristalino
caracterizado por la disminución progresiva de la agudeza visual. Generalmente
aparece en personas de edad avanzada y se corrige mediante una intervención
quirúrgica.
Astigmatismo: es un vicio de refracción debido a irregularidades en la
curvatura del cristalino, la cual produce una visión deformada y confusa de los
objetos, tanto lejanos como cercanos.
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