Procesos Vitales Fundamentales en Animales

Nutrición y Alimentación Animal

La nutrición animal comprende una serie de mecanismos esenciales para la obtención y procesamiento del alimento:

• Captura e Ingestión: Incluye los mecanismos de obtención del alimento y su incorporación al organismo.
• Digestión: Supone la reducción extracelular del alimento a porciones menores.
• Absorción: Es el paso de los nutrientes al medio interno del organismo.
• Egestión: Expulsión del alimento no absorbido.

Tipos de Alimentación Animal

Según su dieta, los animales se clasifican en:

• Fitófagos: Se alimentan de vegetales.
• Zoófagos: Se alimentan de otros animales.
• Omnívoros: Se alimentan tanto de animales como de vegetales.

Órganos Digestivos Específicos en Invertebrados

Diversos grupos de invertebrados presentan estructuras digestivas especializadas:

• Anélidos: Poseen buche y molleja.
• Equinodermos: Caracterizados por la linterna de Aristóteles.
• Moluscos: Disponen de hepatopáncreas.
• Artrópodos: Cuentan con glándulas salivales.

Circulación Sanguínea

El sistema circulatorio es fundamental para el transporte de sustancias en el organismo.

Vasos Sanguíneos

• Arterias: Son los vasos que se dirigen desde el corazón hacia los órganos, transportando sangre oxigenada (generalmente).
• Capilares: Conductos muy finos a través de los cuales el líquido circulatorio sale hacia el espacio intercelular, facilitando el intercambio de nutrientes y desechos.
• Venas: Son los vasos que van de retorno, desde los órganos hacia el corazón, transportando sangre desoxigenada (generalmente).

El Ciclo Cardíaco

El ciclo cardíaco es la secuencia de procesos que ocurren en el corazón para que se produzca un latido completo, asegurando el bombeo eficiente de la sangre.

Excreción y Osmorregulación

Los animales poseen diversos órganos y estructuras para la eliminación de desechos y la regulación del equilibrio hídrico y salino:

• Las branquias en los peces.
• Las glándulas de la sal en las aves marinas y las tortugas marinas.
• El hígado en los mamíferos, con funciones excretoras y metabólicas.
• Las glándulas sudoríparas en los mamíferos, para la termorregulación y excreción.

El Sistema Nervioso y la Coordinación Animal

Estímulos y Receptores Sensoriales

Los estímulos son las señales a las que son sensibles los animales, permitiéndoles interactuar con su entorno y regular sus funciones internas.

Tipos de Estímulos

• Estímulos externos: Son detectados por órganos sensoriales especializados, denominados exterorreceptores o exteroceptores.
• Estímulos internos: Se tratan de señales originadas en el propio cuerpo del animal.
  • Estímulos de variables fisicoquímicas: Detectados por interorreceptores o interoceptores.
  • Estímulos que informan sobre la posición relativa de las partes del cuerpo: Detectados por propioceptores.

Clasificación de Receptores Sensoriales

Los receptores se clasifican según el tipo de energía que detectan:

• Fotorreceptores: Sensibles a la luz.
• Quimiorreceptores: Detectan sustancias químicas.
• Mecanoreceptores: Responden a estímulos mecánicos (presión, tacto, sonido).
• Termorreceptores: Sensibles a los cambios de temperatura.

Mecanismos de Coordinación

La coordinación implica interpretar la señal recibida por un receptor e integrarla en un sistema de toma de decisiones que emitirá una orden a un efector (músculo o glándula) para responder mediante un movimiento muscular o una secreción glandular. Los principales sistemas de coordinación son la coordinación química u hormonal y la coordinación nerviosa.

Coordinación Hormonal en Insectos: La Metamorfosis

Un ejemplo claro de coordinación hormonal es la metamorfosis de los insectos:

1. Un estímulo ambiental hace que el cerebro del insecto segregue una hormona que activa una glándula situada en el protórax, detrás de la cabeza.
2. La glándula protorácica libera la hormona ecdisona, que provoca la reabsorción parcial de la cutícula vieja y la formación de un nuevo exoesqueleto.
3. Durante la fase larvaria, el encéfalo segrega la hormona juvenil, que impulsa el paso de un estado larval a otro mayor.
4. Si la cantidad de hormona juvenil disminuye, la ecdisona provoca la metamorfosis completa: el paso de larva a pupa y, de esta, a adulto.

Estructura del Encéfalo

El encéfalo de los vertebrados se divide en varias regiones, cada una con funciones específicas:

• Encéfalo anterior o Prosencéfalo: Relacionado con el sentido olfativo. Se divide en telencéfalo y diencéfalo.
• Encéfalo medio o Mesencéfalo: Relacionado inicialmente con la vista.
• Encéfalo posterior o Rombencéfalo: Relacionado con el sentido del oído y el equilibrio. Se divide en metencéfalo y mielencéfalo.

Organización del Sistema Nervioso

Sistema Nervioso en Vertebrados

En los vertebrados, con el desarrollo, la parte anterior del tubo neural se ensancha en una masa ganglionar (el encéfalo) y el resto origina la médula espinal. Todo ello está protegido por el sistema óseo. Se organiza en dos partes principales:

• Sistema Nervioso Central (SNC): Está formado por las neuronas agrupadas en el encéfalo y la médula espinal.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Está integrado por las neuronas y sus prolongaciones (nervios) que quedan fuera del eje dorsal del SNC, sin protección ósea o membranosa.

Sistema Nervioso en Invertebrados

El sistema nervioso en invertebrados se basa en la capacidad de las células para responder individualmente a un estímulo, o en estructuras más simples como redes nerviosas o ganglios.

Protección del Sistema Nervioso Central

El SNC está altamente protegido por:

• Envolturas óseas: Son el cráneo, en el caso del encéfalo, y las vértebras, en el caso de la médula espinal.
• Envolturas membranosas (Meninges): Se denominan meninges y están formadas por tres capas: duramadre, aracnoides y piamadre.

Líquido Cefalorraquídeo (LCR)

Entre las capas aracnoides y piamadre se encuentra el líquido cefalorraquídeo (LCR), cuya función es amortiguar los posibles impactos y realizar el intercambio de nutrientes y desechos entre el encéfalo y la sangre.

Tipos de Nervios

Según su origen, los nervios pueden ser:

• Nervios Craneales: Tienen su origen en el encéfalo. En la especie humana son 12 pares que inervan, fundamentalmente, la cabeza, los órganos de los sentidos y algunos músculos de la cara.
• Nervios Espinales o Raquídeos: Parten de la médula espinal y en su inicio presentan dos ramas: la rama motora y la rama sensitiva. En la especie humana son 31 pares, que inervan los músculos de los brazos, las piernas y el tronco.

Divisiones Funcionales del Sistema Nervioso Periférico

• Sistema Nervioso Somático: Está formado por neuronas motoras que llegan a fibras musculares esqueléticas. Su control es voluntario, aunque también puede generar movimientos automáticos, denominados actos reflejos.
• Sistema Nervioso Autónomo: Controla las funciones involuntarias del cuerpo, que escapan a la influencia consciente del cerebro. Sus nervios se originan también a partir del encéfalo o la médula, pero establecen uniones o sinapsis fuera de ellos, en aglomeraciones de cuerpos neuronales llamados ganglios nerviosos.

Células Gliales y Fibras Nerviosas

Tipos de Células Gliales

Las células gliales son fundamentales para el soporte y funcionamiento de las neuronas:

• Astrocitos: Proporcionan soporte estructural y metabólico.
• Microglía: Actúan en la defensa inmunitaria del SNC.
• Células de Schwann: Producen mielina en el SNP.

Fibras Nerviosas

Las fibras nerviosas se clasifican según la presencia de mielina:

• Amielínicas o Fibras Grises: Varios axones quedan englobados por una única célula de Schwann, sin vaina de mielina completa.
• Mielínicas o Fibras Blancas: Cada axón presenta varias células de Schwann enrolladas, formando una vaina de mielina discontinua que acelera la transmisión del impulso nervioso.

La Sinapsis Nerviosa

El paso del impulso nervioso de una neurona a la siguiente tiene un carácter químico y se conoce como sinapsis nerviosa. La sinapsis también se produce entre neuronas motoras y órganos efectores (como músculos o glándulas).

Actos Voluntarios e Involuntarios

Actos Voluntarios

Los actos voluntarios son los conscientes, aquellos que tienen una regulación voluntaria. En ellos intervienen la médula espinal y el encéfalo, fundamentalmente la corteza cerebral.

Actos Involuntarios y Reflejos

Los actos involuntarios son los que no dependen de la voluntad y se realizan sin la intervención consciente del cerebro. Si involucran al sistema nervioso somático, se denominan actos reflejos.

Reflejos Incondicionados

Son congénitos y en su elaboración normalmente no interviene el encéfalo, solo la médula espinal. La mayoría de ellos tiende a proteger al organismo; por ejemplo, cerrar los ojos ante la inminencia de un golpe.

Reflejos Condicionados

En su elaboración interviene la corteza cerebral y se adquieren tras un proceso de aprendizaje. Los primeros estudios sobre estos reflejos fueron realizados por el fisiólogo ruso y Premio Nobel Iván Pávlov.

Clasificación Detallada de Receptores

Los receptores sensoriales se clasifican ampliamente en:

• Exteroceptores: Reciben estímulos procedentes del medio externo; permiten al animal un conocimiento del medio en el que se encuentra (ej. ojos, oídos, piel).
• Interoceptores: Captan la información del interior del organismo. Se clasifican a su vez en:
  • Propioceptores: Se localizan en músculos, tendones, articulaciones y oído interno. Permiten conocer la posición, no solo del cuerpo en su conjunto, sino también de determinadas estructuras del mismo (extremidades, cabeza, etc.).
  • Visceroceptores: Se distribuyen por todo el organismo. Informan de la actividad visceral y los cambios en el medio interno. Permiten, por ejemplo, detectar cambios en el pH, la temperatura corporal o la composición química de la sangre.