Relació: recepció d'estímuls i coordinació nerviosa en éssers vius

Recepció dels estímuls

La relació en els éssers vius implica tres fases fonamentals: captar els estimuls, processar la informació i donar una resposta. La captació dels estímuls es realitza mitjançant receptors, que són cèl·lules especialitzades en detectar diferents tipus de senyals de l'entorn.

Tipus de receptors

Mecanoreceptors

Funció: Detecten moviments i canvis mecanics, com la pressió o el so. Localització: A l'orella (organ de Corti) per a l'equilibri i l'audició. En els peixos, la línia lateral detecta vibracions en l'aigua. En invertebrats, com els insectes, l'organ de Johnston compleix una funció similar. Importancia: Permeten detectar canvis en la posició i el moviment, essencials per a l'equilibri i l'orientació.

Termoreceptors

Funció: Detecten canvis de temperatura, tant calor com fred. Localització: Repartits per tot el cos, especialment a la pell. Importancia: Permeten a l'organisme respondre a variacions tèrmiques, com cercar refugi o ajustar la temperatura corporal.

Quimioreceptors

Funció: Detecten substancies químiques presents a l'ambient o als aliments. Localització: En humans, es troben principalment a la llengua (gust) i a la mucosa nasal (olfacte). En altres animals, com les mosques, es localitzen a les potes. En invertebrats, poden estar a les antenes, tentacles o mantell. Importancia: Són essencials per detectar aliment, depredadors, possibles parelles o canvis químics en el medi.

Fotoreceptors

Funció: Detecten la llum i permeten la visió. Tipus de cel-lules:Cons: Responsables de la visio en color i dels detalls fins. Funcionen millor amb llum intensa. Bastons: Sensibles a la poca llum i permeten la visió en condicions fosques. Localització: En vertebrats, es concentren a la retina de l'ull. Els cons predominen a la fòvea (centre de la retina), mentre que els bastons es distribueixen a la periferia. En invertebrats amb ulls compostos (com els insectes), la unitat bàsica de visió són els omatidis. Importancia: Permeten orientar-se, cercar aliment, detectar depredadors i comunicar-se visualment.

Nociceptors

Funció: Detecten estimuls que poden causar dany o dolor. Localització: Estan repartits per tot el cos, tant a la pell com a organs interns. Importancia: Són essencials per a la supervivencia, ja que generen respostes defensives davant de possibles danys, com el dolor o la retirada d'un perill.

Coordinació nerviosa

La coordinació nerviosa és fonamental perquè els éssers vius puguin respondre de manera rapida i coordinada als estimuls. Es basa en la transmissió d'informació a través de neurones, que es comuniquen mitjançant un procés anomenat sinapsi.

La neurona i la sinapsi

Les neurones son les cellules especialitzades del sistema nervios. Tenen una estructura característica formada per: Cos cellular (soma): Conte el nucli i la maquinaria essencial per a la vida cel·lular. Dendrites: Prolongacions que reben senyals d'altres neurones. Axo: Prolongació llarga que transmet els impulsos electrics a altres neurones o a cellules efectores.Terminals sinaptics: Extrems de l'axó que alliberen neurotransmissors per comunicar-se amb altres cellules.

Sinapsis

La sinapsi és el proces mitjançant el qual una neurona transmet un senyal a altra cèl·lula. N'hi ha tres tipus principals:

Sinapsis elèctriques

Caracteristiques: Propis d'invertebrats, les neurones estan molt properes i unides per proteïnes que permeten el pas directe d'ions. Això fa que la transmissió sigui molt rapida. Es troben, per exemple, entre cons i bastons a la retina.

Sinapsis químiques

Caracteristiques: Les neurones estan separades per un espai anomenat fenedura sinaptica. Als extrems de l'axo, els botons terminals alliberen neurotransmissors (com l'adrenalina o l'acetilcolina), que creuen la fenedura i s'uneixen als receptors de la neurona postsinàptica.

Placa motora

Caracteristiques: És un tipus especial de sinapsi entre una neurona motora i una fibra muscular. Quan s'allibera el neurotransmissor a la unió neuromuscular, es produeix una contracció muscular.

Sistema nerviós invertebrats

Cnidaris

Els cnidaris (com les meduses, polips i anemones) tenen un sistema nervios molt simple en comparació amb altres animals més complexos. El seu sistema nervios és una xarxa difusa de neurones, cosa que significa que no tenen un cervell centralitzat ni ganglis grans.

Components principals:

• Cel·lula nerviosa: Forma part de la xarxa neuronal difusa. Aquestes cellules es connecten entre si formant una trama que permet la transmissió de senyals per tot el cos de l'animal.
• Cnidòcit: És una cèl·lula especialitzada, característica dels cnidaris, que conté un organul anomenat nematocist. Aquest organul pot disparar un filament urticant per capturar preses o defensar-se.Cel·lula sensorial: Detecta estímuls de l'entorn, com canvis en la pressió o en la composició química de l'aigua.
• Cèl·lula gastromuscular: Combina funcions de digestió i contracció muscular, permetent moviments simples.
• Cel·lula epitelio-muscular: Forma part de l'epidermis i permet moviments i canvis de forma en el cos del cnidari.
• Miofibril-les longitudinals: Fibres musculars que permeten contraccions longitudinals del cos.

Funcionament del sistema nerviós dels cnidaris:

El sistema nerviós dels cnidaris és una xarxa que permet respostes senzilles i reflexes. Quan un estimul (com el contacte amb una presa) activa una cèl·lula sensorial, aquesta transmet la senyal a través de la xarxa nerviosa, cosa que pot provocar la contracció de les cèl·lules musculars o el dispar dels cnidòcits per capturar una presa. En resum, el sistema nerviós dels cnidaris és simple però eficaç per al seu estil de vida, permetent-los reaccionar als estímuls de l'entorn de manera coordinada i ràpida.

Platihelmints

Els platihelmints (cucs plans, com les planàries) tenen un sistema nervios més centralitzat que els cnidaris, però encara relativament simple en comparació amb animals més complexos.

Components principals:

• Taques oculars: Son estructures sensorials simples que detecten la llum. No formen imatges, però ajuden l'animal a orientar-se cap o lluny de la llum.
• Ganglis cerebrals: Son un parell d'estructures nervioses a la part anterior del cos que actuen com un "cervell primitiu". Coordinen les respostes i processen la informació sensorial.
• Cordo nervios: Dos cordons nerviosos longitudinals recorren el cos al llarg, connectats per nervis transversals, cosa que forma una mena d'"escala" nerviosa. Aquests cordons condueixen les senyals al llarg del cos.
• Nervi transversal: Connecta els dos cordons nerviosos longitudinals, permetent la comunicació i coordinació entre ambdós costats del cos.

Funcionament del sistema nerviós dels platihelmints:

El sistema nerviós dels platihelmints és més avançat que el dels cnidaris, ja que la presencia de ganglis cerebrals els permet processar informació de manera mes centralitzada. Les taques oculars detecten la llum, cosa que els permet orientar-se en el seu entorn. Els ganglis cerebrals reben i processen senyals de les taques oculars i altres receptors sensorials, com els quimioreceptors, coordinant les respostes de l'animal. Els cordons nerviosos permeten que les senyals viatgin al llarg del cos, coordinant els moviments i altres funcions corporals. Aquesta disposició en forma d'"escala" els dona certa simetria i permet respostes més coordinades. En resum, els platihelmints mostren un avenç significatiu respecte als cnidaris pel que fa a la centralització i complexitat del sistema nerviós.

Anèl·lids

Els anel lids, com les cucs de terra i les sangoneres, presenten un sistema nervios més desenvolupat i centralitzat que els platihelmints.

Sistema nerviós dels anèl·lids

Els anèl·lids van ser els primers en desenvolupar un sistema ganglionar, és a dir, un sistema nervios que inclou ganglis (concentracions de neurones) al llarg d'una cadena nerviosa. Aquesta organització els permet una major coordinació i control dels seus moviments.

Components principals:

• Ganglis cerebroides: Son dos ganglis situats a la part anterior del cos, actuant com un "cervell" primitiu. Reben informació sensorial i coordinen les respostes del cos.
• Collar periesofàgic: Una estructura nerviosa que envolta l'esòfag, connectant els ganglis cerebroides amb el gangli subfaringe. Permet la integració de la informació sensorial i motora entre la part anterior i la resta del cos.
• Gangli subfaringe: Situat sota de la faringe, actua com un centre nervios addicional, ajudant en la coordinació de les funcions corporals.
• Cordo nervios ventral: Corre al llarg de la part ventral del cos i conte una serie de ganglis segmentaris. Cada segment del cos té el seu propi parell de ganglis, cosa que permet un control segmentari i una gran capacitat de coordinació.
• Nervis laterals: S'estenen des del cordo nervios ventral cap als costats del cos, innervant els musculs i rebent informació sensorial.Terminacions sensorials: Situades a la regió anterior (prostomi) i altres parts del cos, permeten a l'anel lid detectar canvis en l'entorn, com vibracions, substàncies químiques o llum.

Funcionament del sistema nerviós dels anèl·lids:

El sistema ganglionar permet als anèl·lids una major complexitat en els seus moviments i respostes. Els ganglis cerebroides reben informació sensorial i controlen les respostes generals del cos, mentre que els ganglis segmentaris permeten un control local de cada segment. Aquesta organització segmentària és clau per als moviments coordinats, com el desplaçament ondulatori d'un cuc de terra. En conjunt, aquest sistema nervios permet als anèl·lids una major sofisticació en la interacció amb el seu entorn i en l'execució de comportaments mes complexos.

Mol·luscs

Els mol luscs presenten una diversitat considerable en els seus sistemes nerviosos, que van des de formes relativament simples fins a estructures molt complexes en els cefalòpodes.

Sistema nerviós dels mol·luscs

Els mol luscs típicament tenen un sistema nervios compost per diversos ganglis i cordons nerviosos. En els mol luscs mes simples, aquests ganglis estan distribuïts al llarg del cos, mentre que en els cefalòpodes, com els pops i calamars, aquests ganglis s'han fusionat en estructures molt complexes que permeten un alt grau de control i processament.

Components principals en cefalòpodes:

• Nervis a l'extrem posterior: Transmeten senyals cap a la part posterior del cos, coordinant funcions i moviments.
• Estatocist: Organ sensorial que ajuda els cefalòpodes a mantenir l'equilibri i l'orientació en l'espai.
• Complex subesofàgic: Grup de ganglis situats sota de l'esòfag que controlen funcions motores i reflexes.
• Globus ocular i lobul optic: Els cefalopodes tenen ulls molt desenvolupats, amb lòbuls optics grans que processen informació visual de manera complexa, similar als vertebrats.