Interacción con el medio y aislamiento fisiológico
El hábitat representa un continuo espacio-temporal estrictamente organizado. En la Tierra, este se define por la gravedad, la atmósfera, las temperaturas y el campo electromagnético. Los fenómenos externos se dividen en episódicos (por ejemplo, terremotos) y periódicamente recurrentes (la alternancia del día y la noche, las estaciones). Son precisamente las influencias rítmicas regulares las que desempeñan un papel clave en la formación de las propiedades biológicas a lo largo de la vida de las generaciones.
A pesar de su estrecha conexión con el medio, los organismos vivos están aislados de la naturaleza inerte. Este límite está garantizado por las membranas de fosfolípidos. Su estructura es universal: las membranas de una célula nerviosa humana y de un óvulo de erizo de mar son prácticamente idénticas. La aparición de tales estructuras permitió a las formas vivas separarse del medio acuático primitivo, complicar su organización interna y empezar a influir activamente en el mundo exterior.
Estímulos y tipos de irritabilidad
Cualquier factor ambiental que actúe sobre las membranas celulares se denomina estímulo. Estos pueden ser físicos (temperatura, mecánica), químicos (hormonas, ácidos), físico-químicos (cambios de pH, ósmosis), biológicos (virus) e informativos (lenguaje, emociones).
La capacidad de responder a estos factores mediante cambios en la estructura de la membrana y del protoplasma se denomina irritabilidad. Se distinguen dos tipos principales:
- Irritabilidad no específica (de activación). No depende del tipo de estímulo. El estímulo actúa como un detonante que desencadena los procesos internos de la membrana, llevando a las moléculas a un estado de umbral.
- Irritabilidad específica (selectiva). Se manifiesta en respuesta a sustancias biológicamente activas (ligandos). En la membrana celular existen receptores proteicos que interactúan con los estímulos según el principio de «llave-cerradura», desencadenando una cascada de reacciones intracelulares. Esta selectividad también está regulada por el tamaño de los canales iónicos.
Memoria y reflejo anticipado de la realidad
La fijación de los cambios moleculares derivados de la acción de los estímulos está garantizada por el aparato genético universal; esta es la base de la memoria biológica. Se forma con mayor intensidad durante las exposiciones repetidas o ante estímulos emocionales únicos pero intensos.
Sobre la base de la memoria, el académico P. K. Anojin formuló el concepto de reflejo anticipado de la realidad. Esta es la capacidad fundamental del organismo para prever el curso de los acontecimientos externos y responder a ellos antes de que ocurran realmente.
El proceso se forma en tres etapas:
- Etapa A (Reacción primaria): Los acontecimientos externos se suceden, provocando reacciones internas aisladas. Todavía no existe conexión entre las reacciones.
- Etapa B (Continuo químico): Con la repetición múltiple de los acontecimientos externos, los cambios moleculares en el organismo se concatenan en una única cadena secuencial.
- Etapa C (Realización): Ahora basta con la acción del primer estímulo desencadenante. En respuesta a este, el organismo pone en marcha instantáneamente toda la cadena de reacciones químicas internas, preparándose para los impactos subsiguientes incluso antes de que ocurran en la realidad.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué tejidos del organismo pertenecen a los tejidos excitables?
Los tejidos excitables del organismo incluyen tres tipos de tejidos: nervioso, muscular y glandular (secretor).
- Tejido nervioso: posee la mayor excitabilidad; su función específica es la generación de impulsos nerviosos (aparición y conducción de la excitación).
- Tejido muscular: posee menor excitabilidad; un signo específico de su excitación es la contracción (reducción de la longitud de la fibra muscular o cambio en la tensión).
- Tejido glandular: presenta la menor excitabilidad; su respuesta específica es la secreción (liberación de secreción).
¿Cuáles son los principios fundamentales de la regulación fisiológica de las funciones del organismo?
Los principios fundamentales de la regulación fisiológica son el mantenimiento de la homeostasis por parte de los sistemas funcionales, el uso de la retroalimentación (circuito reflejo) y la combinación de diferentes vías de transmisión de señales. La regulación de las funciones se lleva a cabo de tres maneras:
- Regulación nerviosa: se implementa con rapidez y actúa a corto plazo mediante el sistema nervioso.
- Regulación humoral: transcurre de forma relativamente lenta debido a sustancias (hormonas, citocinas, mediadores) que circulan en los líquidos corporales.
- Regulación neurohumoral: la forma principal de regulación, que combina la influencia nerviosa rápida y la humoral prolongada sobre los órganos y los centros nerviosos.
¿En qué consiste el principio de retroalimentación negativa en fisiología?
El principio de retroalimentación negativa en la autorregulación bioquímica consiste en que el producto final de una cadena de reacciones, al acumularse hasta un determinado nivel, inhibe el curso posterior del proceso. El producto final N actúa como un inhibidor alostérico de una enzima clave. El producto que se acumula puede actuar sobre la enzima, modificar su conformación y pasarla a un estado inactivo; la inhibición de las reacciones de la cadena comienza en el eslabón limitante y la producción del producto se detiene hasta que desciende su concentración.
Para recordar los cinco grupos de estímulos, utilice la abreviatura FIHFIB: Físicos, Informativos, Hoquímicos, Fisicoquímicos, Biológicos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la diferencia entre la irritabilidad de tipo gatillo y la selectiva?
La irritabilidad de tipo gatillo (trigger) no depende de la calidad del estímulo; este solo desencadena la reacción como un disparador. La selectiva funciona de manera estrictamente específica según el principio de «llave-cerradura» a través de receptores proteicos.
¿Qué es el continuo químico en la teoría de Anojin?
Es una cadena indisoluble de cambios moleculares formada en el organismo que surge ante la repetición múltiple de estímulos externos y permite responder a ellos de forma anticipada.
¿Cómo se relaciona la irritabilidad con la excitabilidad?
La irritabilidad es la propiedad primaria y básica de la materia viva para responder a los estímulos. Durante la evolución, en los tejidos especializados (nervioso y muscular), esta se transformó en excitabilidad.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de funcionamiento de los receptores moleculares y de la interacción ligando-receptor
- Principios de selectividad de los canales iónicos proteicos
- El papel del aparato genético en la formación de huellas de memoria
- Transición de la irritabilidad a la excitabilidad: aspecto evolutivo
- Influencia de los fenómenos episódicos y periódicos en los biorritmos
Otros temas de la sección «Propiedades generales, potenciales de membrana, leyes de estimulación, excitabilidad e inhibición»
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