Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-36

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La homeosiasis y la organización del cuerpo animal 6 1 5
¿Te has preguntado...
por qué se te pone la "piel de gallina" 
cuando tienes miedo?
ridependientemente de la temperatura, e s posible que cuando 
tenes miedo se te erice la piel. Esto es una reminiscencia de 
ruestro pasado evolutivo más velludo. En situaciones de miedo 
o amenaza, a muchos mamíferos se les eriza la piel, lo cual les 
face parecer más grandes. Con un poco de suene, esto puede 
impedir que los adversarlos Inicien una pelea con un Individuo 
tan aparentemente grande; después de todo, hasta el ganador 
puede acabar con lesiones graves.
V
La derm is está llena d e g lánd u las derivadas del te jid o epite­
lia l. Las g lánd u las sudoríparas p roducen secreciones acuosas que 
en frian la p ie l y excretan sustancias co m o sales y urea, la s g lán­
dulas sebáceas secretan un a sustancia aceitosa (s e b o ) q ue lubrica 
e l ep ite lio .
l a p ie l co n tien e tam b ién te jid o m uscu la r, así co m o célu­
las m usculares e n las paredes d e las arterio las q ue sum in istran la 
sangre a la p iel. Adem ás, la p ie l ve llosa tien e pequeños m úsculos 
adheridos a los fo lícu lo s p ilosos q ue pueden causar q ue e l pelo 
d e la p ie l 's e e r ic e ' e n respuesta a las señales d e las neu ro nas m o ­
toras. C as i todos los m am íferos t ien e n la capacidad d e au m entar 
el g rosor d e su p ie l a is lan te e n c lim a frío , a l e riza r el p e lo in d i­
v idu a lm en te , aunq ue esta reaedón n o fu n c io n a para retener el 
ca lo r de la gente q u e só lo s ien te ’ la p ie l d e g a llin a * cu an d o se 
contraen estos pequeños m úsculos.
Por ú ltim o , d eb a jo d e la derm is hay un a capa d e te jid o 
a d ip o so in terca lado con las proteínas fibrosas p ro d u d d as por 
las cé lu las del te jid o conectivo . 1.a grasa ayud a a a is la r el cuerpo, 
a conservar e l ca lor y a fa r il ita r q ue la tem peratura co rpo ra l se 
m antenga constante e n c lim a frío ; tam b ién s irve co m o depósito 
d e energ ía y e n algunos an im a les co m o protección an te golpes.
L o s s is t e m a s d e ó r g a n o s c o n s ta n 
d e d o s o m á s ó r g a n o s e n in t e r a c c ió n
Los sistemas d e órganos constan d e dos o m ás órganos ind iv iduales 
(e n algunos casos localizados e n diferentes regiones d e l cuerpo ) 
q ue trabajan e n co n ju n to para desem peñar u n a función e n com ún, 
l ln e jem p lo es el sistem a digestivo, e n e l q ue la boca, el esófago, 
e l estóm ago, los in testinos y dem ás órganos q ue sum in istran se­
creciones digestivas (co m o e l h ígado y e l páncreas), fu nc ionan en 
co n ju n to para convertir la com ida e n nutrim entos q ue se pueden 
absorber en el torrente sanguíneo (i<éase la figura 31-3). En l.i Tabla 
31 -1 se presentan los prindpales sistem as d e órganos del cuerpo de 
los vertebrados, a s í co m o sus órganos representativos y (unciones.
E s t u d io d e c a s o o t r o v i s t a z o
Exceso de calor
0 ejercicio produce ca lor; d e hecho, d e 70 a 8 0 » de la energía 
que utilizan nuestros m úsculos se convierte en calor, por eso los 
escalofríos ayudan a entrar en calor en un día frío. Aun asi, para 
que funcione bien, el cuerpo humano debe mantenerse en un rango 
de 36 a 37 *C, Independientemente d e cuánto e jerc ido hagas. 
£ ó m o lo hace? Por lo com ún hay dos respuestas d e liberación de 
calor durante el ejercicio. La prim era e s q ue los vasos sanguíneos 
de la piel se relajan, por lo que aumenta el flqjo sanguíneo a la 
superficie d e l cuerpo. Si el a ire e s to bastante fresco y no haces 
un ejercicio m uy intenso, es probable q ue puedas desprender el 
exceso de calor a l aire. La segunda es que em pieces a sudar si 
la temperatura sigue en aum ento. Si no hay mucha humedad, el 
agua del sudor se evapora de tu p ie l y produce un drástico efecto 
refrescante. Pero, ¿qué pasarla si haces mucho e jerc ido , si eres 
m uy grande o hace mucho ca lor y hay hum edad, o se conjuntan 
estas circunstancias? Bajo estas condidones, e s posible que siga en 
aumento tu temperatura corporal, con consecuencias mortales.
0 liniero ofensivo d e los Vikingos. Korey Stringer, tenia buena 
condición física, pero era enorm e (1.95 metros de estatura y un 
peso de 136 kilos). En agosto de 2001. ios Vikingos realizaron 
ejercicios Intensos, con fundas, bajo condiciones d e mucho calor 
y humedad. El ejercido agotador de Stringer generó enormes 
cantidades de calor, l a s altas tem peraturas provocaron que no 
pudiera Irradiar gran parte del ca lor g en e ra* ) al aire, debido 
a que la elevada humedad impidió que su sudor se evaporara 
adecuadamente y las fundas aislaron su cuerpo d e cualquier 
condición refrescante que el cbma le hubiera permitido. Finalmente, 
como aprendiste en el capítulo 5 (en las páginas 91-92), cuanto m ás 
grande e s un objeto, su volumen Interno y normalmente su masa 
aumentan con m ayor rapidez que su área d e superficie. Stringer 
tenia músculos enorm es q ue generaban mucho calor, pero su 
superficie corporal — su única vía de elim inar calor— no se acercaba 
ni a l doble d e l área d e un hombre promedio de La mitad de su peso,
con la mitad de su masa muscular generando calor. Para cuando 
lo trasladaron a l hospital, su temperatura corporal era de m ás de
42.5 t En poco tiempo. Stringer sufrió d e falla multiorgánica. y a que 
sus sistemas colapsaron uno tras otro. Murió a la m añana siguiente.
Los deportistas m ás pequeños como el lanzador £ s h Fant o el 
maratonlsta lu k e Roach tienen menos riesgo de un golpe d e calor, 
pero puede ocurrir, y a sea debido a las a ltas tem peraturas mientras 
hacen e jerc ido (es m u y común jugar a l béisbol e n verano), o a un 
ejercicio m uy agotador y prolongado (como correr una maratón).
Desde luego que el g o lpe d e ca lor no e s exclusivo d e los 
atletas. D e hecho, cuando la tem peratura am b iente e s m u y alta, 
sobre todo co n e levada humedad, la gente puede m orir d e un 
‘go lpe d e ca lo r" sentada en su sala. Aunque es co m ú n que los 
atletas reciban m ás atención d e los medios, la muerte por golpe 
de ca lor es m uy co m ú n entre las personas d e edad avanzada 
durante la s o las d e ca lo r en el verano , cuando la temperatura 
am biente sube m ucho m ás d e la tem peratura corporal saludable 
y la elevada hum edad lim ita q ue se refresquen co n e l sudor. Los 
agricu ltores q ue trabajan bajo e l ard ien te sol tam b ién corren 
un riesgo considerable de sufrir un golpe de ca lor. De acuerdo 
con e l National Institute on Aging (Instituto Nacional sobre el 
Envejecim iento), c ien to s d e personas com unes, e n especial de 
edad avanzada, m ueren cada verano por esta causa.
B lD É t i c a C o n s id e ra e s to
Muchos modelos clim áticos q ue pronostican e l calentam iento 
global también prevén m ás o la s d e calor, con tem peraturas 
m áximas m uy por encim a d e l calentamiento promedio. Durante la 
devastadora o la de calor europea e n el verano de 2003 ocurrió un 
“exceso d e muertes" que fluctuó entre 35 mU y 52 m il, gran parte 
quizá a causa del calor. Cuando los econom istas y los políticos 
traten d e calcular los costos para reducir la acumulación d e d ióxido 
de carbono (al que la mayoría de los den tíficos en meteorología 
atribuyen la causa d e l calentamiento globaD. ¿e l exceso d e muertes 
deberla considerarse como una consecuencia de la falta de acción? 
De ser asi, ¿qué valor debem os darle a la v ida?
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6 1 6 A n jio m ú y fisiología animal
S i s t e m a
d roilatoóo
Piel, pelo. uñas, 
receptores 
sensoriales, 
varias glándulas
Fu n d ón fis io ló g ica
Corazón, vasos 
sanguíneos, 
sangre
Protege contra daños 
a las estructuras 
subyacentes; 
regulala 
temperatura 
corporal; 
percibe muchas 
características del 
ambiente externo
Transporta 
nutrimentos, 
gases, hormonas, 
desechos 
metabólicos; 
también ayuda 
al control de la 
temperatura
A p a r a t o
r e s p i r a t o r i o
n m u n l t a n o /
In fá tico
Ntriz, faringe, 
tráquea, pulmones 
(mamíferos, aves, 
reptiles, anfibios», 
branquias (peces y 
algunos anfibios)
Ofrece un área 
extensa para 
el intercambio 
de gases entre 
la sangre y el 
ambiente; permite 
la adquisición 
del oxigeno y la 
eliminación del 
dióxido de 
carbono
Linfa, nódutos y vasos Transpone a la 
linfáticos, glóbulos sangre la grasa y
blancos el exceso de
líquidos; destruye 
los microbios 
invasores
d g o st iv o
Boca, esófago, 
estómago, 
intestinos 
delgado y 
grueso, glándulas 
productoras 
de secreciones 
digestivas
ftovee al cuerpo los 
nutrimentos que 
producen energía 
y materiales para 
el crecimiento y 
mantenimiento
S s t e m a
u m a rlo
Riñones, uréteres, 
vejiga, uretra
Mantiene las 
condiciones 
homeostáticas 
en el torrente 
sanguíneo; filtra 
bs desechos 
celulares, ciertas 
Bxínas y el 
exceso de agua y 
nutrimentos
S a lo m a
n « v i o so
Sste m a
e s q u e l é t i c o
A p a r a t o
reproductor
m a s o i m o
Cerebro, columna 
vertebral, nervios 
periféricos
Huesos, cartílago, 
tendones, 
ligamentos
Controla los procesos 
fisiológicos junto 
con el sistema 
endocrino; 
percibe el 
ambiente, dirige el 
comportamiento
Proporciona soporte 
al cuerpo, sitios 
de unión de los 
músculos, y 
protección para los 
Órganos internos
Testículos, vesículas 
seminales, 
próstata, pene
Produce esperma 
y hormonas 
sexuales, insemina 
a la mujer
S s t e m a
endocrino
Una variedad de Controla los
S s t e m a
muscular
A p a r a t o
reproductor
f e m e n i n o
órganos y glándulas procesos
1.1 
HombrsT- H
secretoras de 
hormonas, 
incluyendo el 
hipotálamo. 
hipófisis, tiroides, 
páncreas, 
suprarrenales, 
orarlos y testículos
Músculo esquelético 
Músculo liso
Músculo cardiaco
Ovarlos, trompas 
de Faloplo, útero, 
vagina, glándulas 
mamarias
fisiológicos, por 
lo común junto 
con el sistema 
nervioso
Mueve el esqueleto 
Controla el
movimiento de las 
sustancias a través 
de los órganos 
huecos (tracto 
digestivo, vasos 
sanguíneos grandes) 
Inicia e implementa 
las contracciones 
cardiacas
Produce los óvulos 
y las hormonas 
sexuales, nutre al 
feto en desarrollo
¥
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Repaso del capítulo
La homeostasis y la organización del cuerpo animal 6 1 7
R e su m e n d e c o n c e p to s c lave
31 .1 H o m e o s ta s is : ¿ c ó m o re g u la n lo s an im a le s 
su a m b ie n te in te rn o ?
l a homeostasis se refiere a l e q u ilib r io d in ám ico dentro d e l cuerpo 
an im al, e n e l cual se m antienen las condiciones fisiológicas, com o 
ttm peratura y los niveles d e sal, oxígeno, glucosa. p H y agua e n un 
margen e n el que pueden funcionar las proteínas y se puede d ispo ­
ner de la energía. lo s an im ales difieren e n la regulación d e tem pe­
ratura. lo s ectotermos obtienen la m ayor pa ite de s u ca lor corporal 
del am b ien te y sue len to lerar tem peraturas m ás extremosas, lo sen - 
doterm os obtienen casi todo s u ca lor d e actividades m etabólicas y 
suelen regu lar su temperatura corporal e n un m a r y n m ás estrecho.
Las cond iciones hom eostáticas se m an tienen a través d e b re- 
troa lim en tadón negativa, e n la n ia l u n cam b io desencadena una 
respuesta q ue contrarresta a l cam b io y restablece las co n d iao n es a 
u n p u n to d e ajaste. I la y pocos casos de re tro a lim en tad ó n positiva, 
a i la cu a l u n cam b io in id a los sucesos que intensifican e l cam b io 
(co m o b s contracdones uterinas q ue causan el a lum b ram ien to ), 
pero estas s ituadones so n autolim itantes.
3 1 .2 ¿C ó m o está organ izado el cuerpo an im a l?
E l cuerpo a n im a l se co m p on e d e sistem as orgánicos, q ue consisten 
rada u n o de dos o m ás órganos. A s u vez, los órganos están consti­
tuidos d e tejidos. U n tejido es un g rup o d e células y m aterial extra- 
celtdar q ue con fo rm an un a u n id ad estructural y fu n d o n a l; y que 
se especializa e n un a u re a especifica. Ix » tejidos an im a les inc luyen 
los tejidos ep ite lia l, conectivo , m uscu lar y nervioso.
E l te jid o ep ite lia l fo rm a las cubiertas sobre las superficies 
corporales in ternas y externas y d a o rigen a b s g lándu las. P o r lo 
regular, e l te jid o conectivo con tiene m ateria l extrace lu lar co n ­
siderab le donde se incrustan las cé lu las y proteínas, e inc lu ye la 
derm is de la p ie l, hueso, cartílago, tendones, ligam entos, grasa y 
sangre. El te jid o m uscu la r se especia liza e n p rod uc ir m o v im ien to s 
p o r contracc ión . H a y tres t ip o s de te jid o m u s c u b r esquelético , 
card iaco y liso. E l te jid o nerv ioso , q ue inc lu ye neuronas y célu las 
gliales, se especializa e n generar y tran sm itir señales eléctricas.
Los órganos in c lu yen al m enos dos tipos d e te jido s q u e tra­
bajan juntos. La p ie l d e los m am íferos es u n órgano representa­
tivo. La ep iderm is, un te jid o e p ite lia l, cubre y protege la derm is 
debajo d e b m ism a. La derm is con tiene vasos sanguíneos y lin fá ­
ticos, g lándu las sudoríparas y sebáceas, fo lícu lo s pilosos, m úscu­
los d im inu tos q ue ericen el pelo y un a variedad d e te rm inac io ­
nes nerviosas sensoriales. Los sistem as de órganos an im a les so n : 
in tegum entario , resp iratorio , d rcu la to rio , lin fá tico/ inm un itario , 
d igestivo, u rinario , nervioso, end ó crino , esquelético , m u scu b r y 
reproductor; la tab la 31-1 m uestra u n resum en a l respecto.
T é rm in o s c lave
ca rtílag o 611 
c é lu la g lia l 613 
d e rm is 614 
e c to te rm o 606 
endo te rm o 606 
e p id e rm is 614 
e p ite lio e s tra t if icad o 609
e p ite lio s im p le 609 
fo líc u lo p ilo s o 614 
g lá n d u la 609 
g lá n d u la e n d o c r in a 6 1 1 
g lá n d u la exo crin a 6 1 1 
h o m eo stas is 605 
h o rm o n a 6 1 1
hueso 612 
lig am en to 6 1 1 
l in fa 612
m ú scu lo ca rd ia co 6 1 2 
m ú scu lo e sq u e lé tico 6 1 2 
m ú scu lo l is o 613 
n e u ro n a 613
ó rg a n o 600
re tro a lim e n ta c ió n 
neg ativa 607
■ etroalim entac ión 
p o s it iv a 608 
sangre 6 1 2 
ñ s te m a o rg á n ico 608 
te jid o 6 08 
te jid o a d ip o so 6 1 2
te jid o co n e c tivo 6 1 1
te jid o e p ite lia l 608
te jid o n e rv io so 613 
te n d ó n 6 1 1
R a z o n a m ie n to d e c o n c e p to s
L le n a los e sp ac io s
1. E l p roceso a través d e l cu a l el cuerpo m an tien e Lis co n d ic io ­
n a internas d en tro d e un m argen estrecho que requ ieren bs
célu las para fu n d o n a r se l la m a ____________. E l m ecan ism o de
retroa lim en tac ión m ás im portan te q ue regu la este proceso es
2 . los cuatro niveles de organizadón del cuerpo animal, del 
m ás p eq u eñ o a l m ás in d u yen te , so n . .
 y •
Uena los espados con el tipo de tejido adecuado: da ropone
y resistencia a otros te jido s:__________; d a form a a b s glándu-
b s :________; incluye b sangre:_________; incluye la dermis
«fe b p ie l : ; cubre c l cuerpo y recubre sus cavidades:
 ; se puede contraer » se_estimub:________ ; incluye las
j in d u ye e l te jido adiposo:
4.
5.
células g lia le s :___
la s g lándu las con ductos q ue b s conectan al ep ite lio se lla ­
m an g lá n d u la s . Las g lándu las s in due los se llam an
g lán d u la s___________; la m ayo ría se c re ta n ___________ (u n térm i­
no genera l para u n t ip o d e m o lé cu b m ensajera ).
U e n a los esp ado s con los tipos d e m ú scu los correspond ien­
tes (p uede haber m ás d eun a respuesta para algunos espa­
d o s e n b la n co ): se con trae d e m anera r ítm ica y espontánea:
 ; s e co n tro la vo lun ta riam en te : ; con tiene
proteínas fibrosas ordenadas d e m anera p a ra le la : ;
n o está ba jo con tro l v o lu n ta r io :__________ ; se encuen tra en
las paredes d e l tracto d ig es tivo :__________ ; m u eve e l esquele­
to:
P re g u n ta s d e re p aso
1. D e fin e homeostasis y exp lica có m o la re troa lim en tac ión nega­
tiva a y u d a a m antenerla . D escribe u n e jem p lo d e la hom eos­
tasis e n e l cuerpo h u m an o ,
2. D e fin e y com para los ato U rm o s y endoiermos. P ro p o rd o na 
u n e je m p lo de cada uno. ¿ 'D e sangre f r b ' y 'd e sangre ca ­
lie n te ' so n form as precisas de d escrib irlos? Explica.
3. Exp lica b re tro a lim e n tad ó n p os itiva y p ro p o rd o n a u n e jem ­
p lo fis io lóg ico . M e n d o n a p o r qué este t ip o d e retroalim enta­
d ó n es rara e n los procesos fisiológicos.
4. Exp lica q ué ocu rre e n tu cuerpo para restablecer la hom eos­
tasis d e la tem peratura cu an d o tienes exceso d e c a lo r por h a ­
cer e je rd d o u n d ía de ca lo r y hu m ed ad .
5. D escribe la estructura y las fu n d on es del te jid o e p ite lb l.
6. ¿Q u é p rop ied ad d istingue a l te jid o conectivo de los dem ás 
tejidos? M e n d o n a tres tipos d e te jid o conectivo y describe 
bxevem ente la fu n c ió n de cada tipo .
7. Describe la p ie l co m o ó rg in o . Incluye los diversos tejidos que 
la com ponen y explica brevem ente la fu nd ón d e cada uno.
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6 1 8 A n j i o m ú y f i s io lo g ía a n im a l
A p lic a c ió n d e c o n c e p to s
1. ¿P o r qué la v id a e n la T ierra presenta d ificu ltades particulares 
para m an ten e r la hom eostasis?
2. Los anuncios de un a b eb ida d eportiva d icen q ue 'e l agua no 
es su fic ien te ' p a ra las personas q u e h acen e je rc ic io y q ue es 
im p o n an te co n su m ir u n líq u id o q ue con tiene sabor, carbo­
h idratos, potasio, c a ld o y sodio . ¿Consideras q ue con sum ir 
d icha beb ida duran te el e je rd c io p uede ayud ar a m an ten e r la 
hom eostasis? Exp lica tu respuesta.
3 . P o r lo com ún , las quem aduras d e tercer g rado n o causan 
d o lo r. La p ie l só lo se regenera de las o rilla s d e estas heri­
das. Las quem aduras d e segundo grado a m enu do so n m u y 
dolorosas. La p ie l se regenera d e las célu las encontradas en 
las o rilla s quem adas, e n los fo lícu los p ilo so s y las g lándu las
sudoríparas. Las quem aduras d e p r im e r g rado so n dolorosas 
p ero san an ráp id am en te a partir d e las cé lu las ep idérm icas 
s in daños. C o n esta in fo rm ac ión , d ibu ja la p ro fund idad de 
las quem aduras d e p rim ero , segundo y tercer grados e n la 
figura 31-11.
4. Im a g in a que eres un p rofesiona l d e la sa lud q ue im parte cla­
ses p renatales p a ra padres. D esarro lla el d ise ñ o de un a m á­
q u in a con sensores, corrientes eléctricas, m otores, e tc , que 
ilustren las re laciones d e re troa lim en tac ión im plicadas e n la 
labo r d e p arto y e l nac im ien to d e m anera que lo pueda e n ­
tender un a persona inexperta.
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