Mecanismos de Absorción de Nutrientes Celulares

El paso de nutrientes a través de la membrana de las células epiteliales de la mucosa se produce mediante tres mecanismos básicos de absorción:

• Transporte activo: Requiere proteínas de transporte y produce un alto gasto energético.
• Difusión facilitada: Mecanismo empleado por glúcidos sencillos para alcanzar el torrente sanguíneo.
• Difusión simple o pasiva: Se produce a favor de un gradiente de concentración.

Otros mecanismos de absorción son los que experimentan la vitamina B12, las vitaminas liposolubles y algunos lípidos.

Estas moléculas entran en las células de la mucosa por difusión pasiva. Dentro de ellas se unen a proteínas, formando complejos de lipoproteínas (como los quilomicrones), que pasan a los capilares linfáticos de las vellosidades intestinales o vasos quilíferos por difusión en forma de vesículas o micelas a través de la membrana. Por los vasos quilíferos llegan a los linfáticos mayores, que vierten su contenido a la sangre.

Impulsos Nerviosos: Naturaleza y Potenciales

Los impulsos nerviosos son mensajes de naturaleza electroquímica que se originan en el propio sistema nervioso o en los órganos receptores, y se generan debido a una diferencia de potencial.

Potencial de Reposo

Cuando la membrana neuronal se encuentra en estado de potencial de reposo, sin impulso, es más permeable para el potasio que para el sodio. Hay 10 veces más sodio fuera que dentro y 25-30 veces más potasio dentro que fuera, con lo cual el sodio, cuando pueda, va a entrar y el potasio va a salir, lo que se conoce como movimiento a favor de gradiente.

El interior está cargado negativamente, puesto que para el sodio es poco permeable (que es el que entra), y el exterior es positivo por la salida del potasio. Esta diferencia de carga produce una diferencia de potencial de -70 mV.

La bomba sodio-potasio se encarga de restablecer la diferencia de potencial necesaria para que se transmita el impulso nervioso, manteniendo la concentración: por cada dos cationes potasio que introduce, extrae tres de sodio.

Potencial de Acción

En este estado, la membrana es 600 veces más permeable para el sodio que para el potasio, con lo cual entra el sodio, generando mucha carga negativa dentro. Se altera la permeabilidad de la membrana y se invierte su polaridad, y la diferencia de carga produce una diferencia de potencial de +20 mV.

Repolarización

Consiste en restablecer el estado inicial de reposo. Las bombas sodio-potasio vuelven a activarse para mantener la concentración (3 sodio fuera – 2 potasio dentro), lo que se conoce como diferencial de concentración.

Tipos de Secreciones en Animales

Además de la respuesta motora, los animales pueden responder a un estímulo mediante la secreción de tres tipos de sustancias:

Secreciones Glandulares

Son respuestas ligadas básicamente a la homeostasis de los animales.

• Glándulas de excreción externa (exocrinas): Producen sustancias que vierten al exterior del cuerpo o a una cavidad que mantiene contacto con el exterior.
• Glándulas de secreción interna (endocrinas): Sintetizan hormonas y las vierten a la circulación sanguínea. Efectúan así su acción a distancia sobre células u órganos concretos, conocidos como células u órganos diana.
• Glándulas de secreción mixta: Tienen una parte exocrina y una parte endocrina.

Neurosecreciones (Secreciones Naturales)

Los órganos efectores en este tipo de respuesta son neuronas secretoras, encargadas de segregar un tipo de hormonas llamadas neurohormonas.

Feromonas

La secreción de estas sustancias se debe a la actividad de órganos efectores (glándulas) o son productos metabólicos que se expulsan al medio con la excreción o la defecación. Las feromonas son captadas por quimiorreceptores de otros animales de la misma especie e intervienen en funciones relacionadas con el comportamiento.

Control del Sistema Circulatorio y Contracción Cardíaca

La contracción cardíaca se debe a un impulso nervioso que se inicia en el nódulo sinoauricular de la aurícula derecha y se extiende a través de las aurículas derecha e izquierda, llegando a una segunda área de excitación, el nódulo auriculoventricular. Sus células transmiten el impulso nervioso por un conjunto de fibras musculares especiales: el fascículo de His. El impulso asciende por fibras de las paredes: la red de Purkinje. Su disposición hace que la contracción de los ventrículos se inicie en el ápice y continúe hacia arriba.

El control sobre el sistema circulatorio se lleva a cabo mediante el centro de control cardiovascular, situado en el bulbo raquídeo del encéfalo.

• Cuando este centro de control recibe información, la integra y envía las órdenes oportunas a través de nervios.
  • Si recibe información para aumentar o disminuir el diámetro de los vasos, los nervios que lo conectan a los vasos envían la orden para su dilatación o su contracción.
  • Si recibe información para controlar la frecuencia del ritmo cardíaco, los nervios comunican al nódulo sinoauricular la orden de incrementarla o disminuirla.
• A su vez, el centro de control cardiovascular influye en la secreción de hormonas como la adrenalina.

Sistema Nervioso Autónomo: Simpático y Parasimpático

Sistema Nervioso Simpático

Las fibras preganglionares simpáticas tienen su origen en neuronas localizadas en centros de control de la médula espinal y salen de ella formando parte de los nervios espinales de la región torácica y lumbar. Estas fibras son muy cortas y establecen sinapsis con las neuronas posganglionares de los ganglios simpáticos. A ambos lados de la médula y paralelos a ella, estos ganglios se unen para formar las cadenas ganglionares. Las fibras posganglionares son muy largas y conectan con el órgano efector. El simpático actúa en situaciones de alerta o alarma y frente a condiciones adversas para el organismo, aumentando el gasto energético.

Sistema Nervioso Parasimpático

Las fibras preganglionares parasimpáticas tienen su origen en neuronas de centros de control de la médula espinal y encefálicos del hipotálamo y el bulbo raquídeo. Estas fibras salen de los centros de control formando parte de los nervios espinales sacros y de los nervios craneales. Se trata de fibras muy largas porque los ganglios parasimpáticos están alejados del SNC; sin embargo, se hallan cerca de los órganos efectores, por lo que las fibras posganglionares son cortas. El parasimpático actúa relajando y recuperando las condiciones normales para el organismo, disminuyendo el gasto energético.

Fecundación: Del Espermatozoide al Cigoto

El espermatozoide atraviesa la corona radiada del ovocito por la acción de la enzima del acrosoma. Tras pasar la corona radiada y la membrana pelúcida, se produce la fusión de las membranas de los gametos y se activa el ovocito. Una parte del citoplasma del ovocito, el cono de fecundación, engloba progresivamente al espermatozoide en el punto de contacto y se retrae.

Los centríolos y las mitocondrias penetran junto con el núcleo del espermatozoide. Intervienen en la meiosis del ovocito, que se transforma en óvulo. El pronúcleo femenino y el pronúcleo masculino son los nombres que reciben los núcleos femeninos y masculinos que se acercan el uno al otro para su fusión.

El material genético de ambos queda encerrado por una membrana, formándose el sincarión y constituyéndose un cigoto diploide. A partir de los gránulos corticales se forma una estructura, la membrana de fecundación, que impide la entrada de nuevos espermatozoides.

Desarrollo Embrionario: Gastrulación y Capas Germinales

La blástula sufre una serie de plegamientos y cambios en la posición de las células, que concluyen en un estado denominado gástrula. En el proceso se forman capas y hojas embrionarias, a partir de las que se desarrollarán los diferentes tejidos y órganos. En el proceso de gastrulación, lo primero que se forma es la capa externa, el ectodermo, y la capa interna, el endodermo. Por dentro del endodermo, la gástrula presenta una cavidad, el arquénteron, que comunica con el exterior por el blastoporo. La formación de estas capas puede suceder por embolia o epibolia.

Los animales que solamente desarrollan estas dos hojas embrionarias reciben el nombre de diblásticos. Son los poríferos y los cnidarios. Los animales llamados triblásticos continúan su desarrollo con la formación de una tercera capa embrionaria entre el endodermo y el ectodermo: el mesodermo. Se distinguen tres tipos de animales triblásticos dependiendo de si desarrollan o no una cavidad, el celoma, en el seno del mesodermo:

• Acelomados: Son aquellos animales que no poseen celoma. El mesodermo se forma por proliferación de células endodérmicas y ectodérmicas de la gástrula, constituyéndose así una masa celular compacta pero sin celoma.
• Pseudocelomados: Son los animales que poseen una cavidad corporal (pseudoceloma) no completamente revestida por mesodermo. La capa mesodérmica se forma a partir del endodermo, creando masas celulares que dejan cavidades, limitadas por el endodermo y el mesodermo.
• Celomados: Son animales con verdadero celoma. La formación de la capa mesodérmica se puede producir por esquizocelia o por enterocelia.