Apuntes de Anatomía y Fisiología Animal
Anatomía y Fisiología Animal
Objetivos
- Definir anatomía y fisiología.
- Definir tejido, órgano y sistema.
- Comparar y describir la estructura general y función de los cuatro tipos de tejidos principales.
- Explicar cómo el tamaño y forma del cuerpo afecta su interacción con el ambiente.
- Definir homeostasis y su importancia.
- Definir qué es la tasa metabólica y su relación con el tamaño del cuerpo.
Limitaciones del Tamaño Celular y Necesidades de los Animales
- Tamaño Celular: El intercambio con el ambiente ocurre a través de la membrana celular, lo cual limita el tamaño de la célula.
- Organismos Multicelulares: Alcanzan mayor tamaño, lo cual confiere ventajas para capturar presas y resistir factores ambientales, además de permitir el desarrollo de células especializadas.
- Leyes Físicas: Imponen límites a la fuerza, difusión e intercambio de calor.
Problemas a Resolver por los Animales
- Extraer energía y nutrientes del ambiente.
- Construir estructuras internas necesarias.
- Eliminar toxinas y productos metabólicos de desecho.
- Detectar el ambiente y responder adecuadamente, incluyendo movimiento.
- Reproducción.
- Solución: La especialización de las células del organismo provee una forma de enfrentar y resolver estos problemas. Anatomía (estructura) y fisiología (procesos y funciones) evolucionan para abordar estos desafíos.
Tipos de Tejidos
Tejido Epitelial
- Crea barreras entre compartimentos.
- Funciones de secreción (epidermis de la piel, hormonas, sudor, jugos digestivos).
Tejido Muscular
- Se contrae para generar fuerza y movimiento.
- Músculo cardiaco: Responsable de las contracciones del corazón.
- Músculo liso: Proporciona motilidad a órganos internos (tracto digestivo). Controla el diámetro de los vasos sanguíneos.
- Músculo esquelético: Responsable de movimientos voluntarios del cuerpo.
Tejido Conectivo
- Provee estructura y soporte.
- Incluye hueso, cartílago, grasa y sangre.
Tejido Nervioso
- Transmite y procesa información.
- Sensores: Células de la retina que codifican información sobre el ambiente externo.
- Neuronas: Comunican información desde los sensores al sistema nervioso central, almacenan e integran información, y comunican comandos a músculos y glándulas.
- Glia: Apoyan a las neuronas, modulan la señalización, aíslan procesos neuronales y proveen funciones inmunes al sistema nervioso central.
Organización y Regulación
- Tejidos → Órganos → Sistemas: Los tejidos forman órganos, que a su vez forman sistemas en el organismo.
- Homeostasis: Los sistemas son regulados para preservar el ambiente interno (homeostasis).
- Ambiente Interno: Fluido extracelular que rodea las células del cuerpo, dividido en:
- Plasma sanguíneo (20%, ~3 litros).
- Fluido intersticial (80%, ~11 litros).
Sistemas de Órganos en Mamíferos
| Sistema de Órganos | Componentes Principales | Funciones Principales |
|---|---|---|
| Digestivo | Boca, faringe, esófago, estómago, intestinos, hígado, páncreas, ano | Procesamiento de alimentos (ingestión, digestión, absorción, eliminación) |
| Circulatorio | Corazón, vasos sanguíneos, sangre | Distribución interna de materiales |
| Respiratorio | Pulmones, tráquea, otros tubos de respiración | Intercambio de gases (captación de oxígeno; eliminación de dióxido de carbono) |
| Inmune y Linfático | Médula ósea, nódulos linfáticos, timo, bazo, vasos linfáticos | Defensa del cuerpo (combate de infecciones y cáncer) |
| Excretor | Riñones, uréteres, vejiga urinaria, uretra | Eliminación de desechos metabólicos; regulación del equilibrio osmótico de la sangre |
| Endocrino | Pituitaria, tiroides, páncreas, adrenal y otras glándulas secretoras de hormonas | Coordinación de actividades corporales (digestión y metabolismo) |
| Reproductor | Ovarios o testículos y órganos asociados | Reproducción |
| Nervioso | Cerebro, médula espinal, nervios, órganos sensoriales | Coordinación de actividades corporales; detección de estímulos y formulación de respuestas |
| Tegumentario (Integumentary) | Piel y sus derivados (pelo, uñas, glándulas cutáneas) | Protección contra daño mecánico, infección, deshidratación; termorregulación |
| Esquelético | Esqueleto (huesos, tendones, ligamentos, cartílago) | Soporte corporal, protección de órganos internos, movimiento |
| Muscular | Músculos esqueléticos | Locomoción y otros movimientos |
Aclimatación a la Temperatura
- Producción de isoenzimas.
- Cambio en la composición de la membrana celular para mantener la fluidez.
- Los procesos biológicos son sensibles a la temperatura.
- Si la temperatura baja demasiado, se forman cristales de hielo que dañan las células.
- Ejemplo: Adaptación termorreguladora de algunos animales que acumulan urea y glucosa en sus células durante el otoño e invierno, moviendo agua intracelular al espacio extracelular para que se congele sin dañar las células.
Regulación de la Temperatura Corporal
- La temperatura corporal depende del balance entre el calor que entra y el que sale del cuerpo.
- Los animales intercambian calor con su ambiente.
- Endotermos (aves y mamíferos): Varían su producción de calor metabólico para compensar la pérdida de calor al ambiente.
- Ectotermos (invertebrados, peces, anfibios y reptiles no aviares): Dependen grandemente de fuentes de calor ambientales.
- Ambos pueden regular el flujo de sangre a la piel.
- Regulación de la temperatura corporal mediante comportamiento.
Tasa Metabólica Basal (BMR)
- Medida de la energía mínima consumida por un animal endotérmico en reposo.
- Es inversamente proporcional a la masa del animal.
Adaptaciones a Climas Cálidos y Fríos en Mamíferos
- Cuerpo más pequeño y redondo, extremidades más pequeñas.
Termostato en Mamíferos
- Se encuentra en el hipotálamo del cerebro.
- Activa mecanismos de enfriamiento o calentamiento según sea necesario para mantener la temperatura corporal normal (aproximadamente 36-38°C).
- Si la temperatura aumenta, los vasos sanguíneos de la piel se dilatan y se produce sudor.
- Si la temperatura disminuye, los vasos sanguíneos de la piel se contraen y se produce temblor.