1. Función de Relación

La función de relación se lleva a cabo en varias etapas:

• Detección de los estímulos: El animal debe ser capaz de percibir los estímulos internos y externos, gracias a los receptores sensoriales.
• Procesamiento de la información y elaboración de respuestas: La información detectada por los receptores sensoriales es procesada por el sistema nervioso, que elabora una respuesta ante los estímulos.
• Ejecución de la respuesta: La respuesta elaborada por el sistema nervioso es llevada a cabo por los órganos efectores. Estos órganos son los siguientes: la musculatura (tanto del aparato locomotor como de los órganos internos) y las glándulas (endocrinas y exocrinas).

Las respuestas fisiológicas que se desencadenan ante determinados estímulos, principalmente internos, con el fin de mantener la estabilidad de las funciones vitales, reciben el nombre de homeostasis.

1.1. Sistemas de Coordinación en los Animales

La respuesta a los diferentes estímulos puede llevarse a cabo mediante el control directo de la actividad de los órganos por parte del sistema nervioso, o mediante la secreción de hormonas, controladas también por el sistema nervioso.

• El sistema nervioso: Está constituido por tejido nervioso. Sus respuestas son rápidas, aunque poco duraderas, y actúa en situaciones que exigen gran velocidad de respuesta. Actúa mediante impulsos nerviosos de naturaleza eléctrica.
• El sistema endocrino: Está constituido por tejido glandular. Actúa lentamente, pero de forma persistente. Su función consiste en la producción y liberación de hormonas. Desempeña un papel fundamental en procesos que no requieren rapidez, pero sí que sean mantenidos en el tiempo.

La Homeostasis

Los animales consiguen mantener la estabilidad de su organismo ante las variaciones del medio interno gracias a diversos sistemas de coordinación y control.

• Para lograrlo, deben ponerse en marcha unos procesos fisiológicos, homeostáticos, que aseguran el mantenimiento de las condiciones adecuadas de funcionamiento de los órganos, a pesar de los cambios en factores del medio interno tales como la concentración de sales, niveles de nutrientes, volumen de agua, temperatura, etc.
• El mecanismo principal de actuación de los procesos homeostáticos consiste en aumentar el nivel de un determinado factor cuando este ha descendido o en disminuirlo cuando ha aumentado. Este proceso se conoce como retroalimentación negativa. De esta forma, se mantiene un nivel aproximadamente constante de estos factores en cualquier circunstancia.

2. Los Receptores Sensoriales

Los receptores sensoriales son estructuras especializadas en detectar los cambios ambientales o estímulos (externos e internos) y convertirlos en señales que se transmiten a los sistemas de coordinación y control.

Sin los receptores sensoriales no sería posible llevar a cabo la función de relación, ya que el organismo no detectaría las alteraciones del medio en el que vive. A la propiedad de captar estímulos se la conoce como sensibilidad. Los receptores pueden ser simplemente terminaciones nerviosas o bien ciertas células epiteliales especializadas que establecen una conexión directa con las células nerviosas. En otros casos, los receptores sensoriales son células aisladas situadas entre determinados tejidos. En los receptores más complejos, las células receptoras forman parte de estructuras más organizadas que protegen y aumentan la eficacia de la detección de información (órganos sensoriales o de los sentidos).

2.1. Mecanismo de Acción de los Receptores

Para que un receptor sensorial pueda captar un estímulo son necesarias dos condiciones:

• Que sea un estímulo adecuado a ese receptor. Cada tipo de receptor es sensible a un solo tipo de estímulo, es decir, presenta especificidad.
• Que la intensidad del estímulo sea mayor que un determinado valor conocido como umbral de excitación o intensidad umbral. Por debajo de este valor, el receptor no responde.

Una vez que el receptor ha sido estimulado, produce una corriente nerviosa (en el caso en que el receptor sea una neurona) o estimula a una neurona (cuando es otro tipo de célula especializada). Esta corriente nerviosa se dirige a zonas específicas del sistema nervioso, dando lugar a la percepción del estímulo. Cuando un estímulo es persistente, los receptores correspondientes dejan de responder o lo hacen con menor eficacia. A este fenómeno se le denomina adaptación. Si un estímulo sobrepasa cierto valor de intensidad, es capaz de destruir los receptores o generar una sensación de dolor.

2.2. Tipos de Receptores

Cada animal necesita disponer de la información conveniente del medio en el que se desenvuelve, por ello, a lo largo de la evolución se han desarrollado muchos tipos de receptores diferentes. Los receptores pueden clasificarse según la procedencia del estímulo que detectan:

Clasificación por Procedencia del Estímulo

• Exterorreceptores: Detectan estímulos del medio externo y permiten conocer las variaciones de este (luz, sonido, etc.). Se localizan en la superficie externa del animal.
• Interorreceptores: Son sensibles a estímulos procedentes del interior del organismo. Se pueden diferenciar los siguientes:
  • Viscerorreceptores: Son sensibles a variaciones del medio interno. Detectan cambios en su composición, en la temperatura corporal, la concentración de gases respiratorios, etc. Se encuentran en numerosos lugares del interior del organismo.
  • Propioceptores: Informan sobre la posición corporal y el grado de tensión muscular. Se localizan en las articulaciones, músculos y tendones.

Clasificación por Tipo de Estímulo

• Mecanorreceptores: Responden a estímulos mecánicos como el tacto, la presión, el sonido, las vibraciones y la gravedad. En los vertebrados, los receptores del tacto están situados en la endodermis y están formados por una terminación nerviosa rodeada de tejido conjuntivo, constituyendo corpúsculos como los de Vater-Pacini, sensibles a la presión, o los de Meissner, al tacto. Los receptores auditivos detectan vibraciones sonoras y los receptores de equilibrio detectan el movimiento y la posición en el espacio, como los estatocistos de algunos vertebrados. Los peces poseen un conjunto de receptores denominado línea lateral que detecta vibraciones del agua o cambios de presión.
• Termorreceptores: Detectan cambios de temperatura. En los insectos, se localizan en las antenas. En los mamíferos, se localizan en la piel y son de dos tipos: los corpúsculos de Krauss, sensibles al frío, y los de Ruffini, al calor. También están presentes en otros animales, como reptiles o tiburones.
• Quimiorreceptores: Detectan sustancias químicas. Los receptores olfativos captan sustancias químicas volátiles. Se localizan en las antenas en muchos insectos y en las fosas nasales de los vertebrados. Algunos vertebrados como las serpientes presentan el órgano de Jacobson, un órgano auxiliar con el que detectan sustancias químicas de reconocimiento llamadas feromonas. Los receptores gustativos detectan sustancias disueltas en el agua o en la saliva. Se sitúan en diferentes partes del cuerpo en los distintos animales: en las antenas en los caracoles, en los tentáculos de los pulpos, en las patas de los insectos y en las papilas gustativas de la boca en los vertebrados terrestres.
• Fotorreceptores: Son sensibles a estímulos luminosos. En algunos animales existen células fotorreceptoras aisladas o agrupadas formando manchas oculares que se localizan en distintas partes del cuerpo y que solo permiten distinguir cambios en la intensidad de la luz. En otros casos, las células fotorreceptoras se localizan en órganos de la visión.

2.3. Los Órganos Sensoriales

Los receptores sensoriales suelen formar parte de unos órganos altamente especializados en la recepción de estímulos. Estos órganos sensoriales están muy desarrollados en los animales más complejos. Los más importantes son los siguientes:

Órganos Visuales

Hay varios tipos, de entre los que destacan por su complejidad los ojos compuestos de los insectos y crustáceos, y los de los vertebrados.

• Ojos compuestos: Están formados por un elevado número de unidades fotorreceptoras llamadas omatidios que proporcionan una visión en mosaico. Son propios de algunos artrópodos, como insectos y crustáceos. Otros invertebrados, como los arácnidos, poseen ojos simples.
• Ojos de vertebrados: El órgano visual está formado por un globo ocular lleno de líquido. En la parte anterior hay un orificio, la pupila, que permite el paso de la luz. Esta atraviesa una lente, el cristalino, que la dirige hasta la retina, donde se encuentran los fotorreceptores. Los cefalópodos han desarrollado un ojo análogo al de los vertebrados, aunque su origen y fisiología son diferentes.

Órganos Auditivos

Los más complejos se encuentran entre los vertebrados.

• El oído de mamíferos: El oído se encuentra muy desarrollado en los mamíferos. Un conducto dirige las ondas sonoras a través de un sistema de huesecillos hacia una membrana que hace vibrar un líquido contenido en su interior, llamado cóclea. Las vibraciones estimulan las células receptoras situadas en el interior de este órgano.
• Ecolocación: Algunos mamíferos, como los murciélagos y ciertos cetáceos, han desarrollado un mecanismo auditivo llamado ecolocación. Este funciona de modo que las ondas sonoras emitidas por un animal rebotan en los objetos que se encuentran a su paso y son percibidas de nuevo por el animal, lo que les permite detectar dichos objetos o seres vivos.