Y puede que no hayas pensado en ello antes, pero tu cerebro también participa en este proceso: controla la rapidez o lentitud de tu respiración detectando cuánto oxígeno necesita tu cuerpo. Imagínate cuántos órganos intervienen en tareas más complejas.
Así que, sin más preámbulos, ¡hablemos de los sistemas corporales animales!
- Primero hablaremos de la definición, las partes y las funciones de los distintos sistemas corporales animales.
- Después, hablaremos de cómo el cuerpo mantiene la estabilidad y de cómo estos sistemas trabajan juntos para sostener un organismo vivo.
Definición de los sistemas corporales animales
Como cualquier otro organismo vivo, el cuerpo de un animal está formado por bloques de construcción llamados células. Las células son tan pequeñas que normalmente no podemos verlas a simple vista, así que ¿cómo forman las células algo tan complejo como un organismo vivo?
Las células se organizan en capas sucesivas, cada una con su forma y función específicas (Fig. 1):
Las células que tienen un aspecto similar y realizan funciones parecidas se unen para formar tejidos.
Diferentes tipos de tejidos construyen órganos funcionales.
Los órganos que funcionan juntos forman un sistema de órganos (o sistema corporal).
Diferentes sistemas de órganos trabajan juntos para realizar funciones específicas que mantienen la vida de un organismo.
Con ello, podemos definir el sistema del cuerpo animal de la siguiente manera:
Un sistemacorporal animal es un conjunto de órganos que trabajan juntos para realizar funciones específicas de mantenimiento de la vida en los animales.
Hay animales que carecen de órganos o incluso de tejidos bien definidos. Ejemplos de estos animales simples son las esponjas, los corales y los placozoos.
Es posible que hayas oído hablar antes de las esponjas y los corales, ya que son conocidos habitantes del ecosistema de los arrecifes de coral.
En cambio, puede que no conozcas los placozoos, y no eres el único. No se sabe mucho de ellos, ni siquiera en la comunidad científica. Estos sencillos organismos son aún más simples que las esponjas: mientras que éstas están formadas por entre 10 y 20 tipos de células, ¡los placozoos sólo tienen cuatro!
Funciones de los sistemas orgánicos animales
¿Cuáles son los distintos sistemas orgánicos de los animales? ¿Cuáles son sus principales componentes y funciones? A medida que avancemos, ten en cuenta que no todos los sistemas de órganos son iguales; no todos los animales tienen todos estos sistemas de órganos, ¡y algunos no tienen órganos en absoluto!
Como ya hemos dicho, los sistemas orgánicos se componen de órganos, que a su vez están formados por distintos tejidos. Es importante destacar que los órganos tienen distintos tipos de células especializadas que se coordinan para realizar la función del órgano.
Cada sistema de órganos tiene su propia composición orgánica, con tejidos que pueden ser específicos sólo de ese órgano o compartidos entre distintos órganos. Para entenderlo mejor, entraremos en más detalles sobre algunos sistemas de órganos concretos.
Cada sistema orgánico animal tiene también su propia función. Es de vital importancia para la vida del animal que todos los sistemas orgánicos realicen bien su función.
El aparato digestivo se encarga de ingerir y descomponer los nutrientes para que puedan ser absorbidos por el sistema del animal. El sistema esquelético está destinado a proporcionar soporte al cuerpo y permitir el movimiento, trabajando conjuntamente con el músculo esquelético.
¡Y éstos son sólo algunos ejemplos de las funciones muy específicas y diferentes de algunos sistemas del cuerpo animal!
Ejemplos de sistemas orgánicos animales
Cada sistema de órganos tiene sus propios componentes y funciones, y vamos a referirnos a algunos de ellos para comprender cómo pueden variar.
El aparato digestivo
Las partes principales del aparato digestivo son :
- la boca
- el estómago,
- el esófago, que conecta la boca con el estómago,
- un conducto en forma de cono llamado faringe,
- los intestinos,
- el hígado,
- el páncreas, y
- elrecto y el ano.
Fig. 2. Esquema del aparato digestivo humano.
El aparato digestivo descompone los alimentos (digestión) y absorbe las moléculas más pequeñas que genera en el torrente sanguíneo en forma de nutrientes.
El proceso de la digestión comienza en la boca, donde los alimentos se descomponen mecánicamente al masticar y se mezclan con la saliva, que contiene enzimas que inician la descomposición química de los hidratos de carbono. A continuación, los alimentos bajan por el esófago y llegan al estómago, donde el ácido y las enzimas estomacales los descomponen aún más. Desde allí, los alimentos parcialmente digeridos pasan al intestino delgado, donde se mezclan con los jugos digestivos del páncreas y el hígado, y donde tiene lugar la mayor parte de la absorción de nutrientes.
Los productos de desecho restantes pasan al intestino grueso, donde se absorbe el agua y los productos de desecho se convierten en heces para su eliminación por el recto y el ano.
El sistema esquelético
El sistema esquelético está formado por:
- huesos
- tendones,
- ligamentos
- y cartílagos.
La función más obvia del sistema esquelético es proporcionar soporte estructural al cuerpo. Sin embargo, tiene muchas otras funciones:
- Protege los órganos internos
- Permite que el cuerpo se mueva
- Produce células sanguíneas en la médula ósea
- Almacena minerales como el calcio y el fósforo. Puede liberarlos para mantener el equilibrio ácido-base del organismo.
El sistema muscular
El sistema muscular está formado principalmente por un tipo específico de células llamadas fibras musculares. Éstas están unidas a los huesos, los órganos internos y los vasos sanguíneos. Hay tres tipos de fibras musculares, cada una con sus funciones específicas y su ubicación dentro del cuerpo: fibras musculares esqueléticas, lisas y cardíacas.
El sistema muscular confiere al cuerpo la capacidad de moverse. Al igual que el sistema esquelético, también proporciona soporte al cuerpo y contribuye a regular la presión sanguínea modificando el diámetro del lumen de los vasos sanguíneos.
El sistema tegumentario
El sistema tegumentario está formado por la piel y sus derivados, incluidos el pelo, las uñas y las glándulas sudoríparas. Es la capa protectora más externa del cuerpo. También protege al cuerpo de lesiones e infecciones y regula el calor dentro del cuerpo.
El aparato reproductor
Los animales que se reproducen sexualmente tienen dos sistemas reproductores:el masculino y el femenino . Cada especie tendrá pequeñas o grandes diferencias en sus sistemas reproductores masculino y femenino, pero todas comparten esta característica básica: el sistema masculino produce esperma y el femenino, óvulos.
El aparato reproductor humano femenino está formado por:
- la vulva
- la vagina y el cuello uterino
- el útero
- las trompas de Falopio
- los ovarios
Los ovarios no sólo son el lugar de producción de óvulos, sino también una glándula: producen estrógeno y progesterona, hormonas esenciales para la salud integral femenina. Además de regular la maduración de los óvulos, el estrógeno y la progesterona regulan la densidad ósea en las mujeres, además de favorecer la salud cardiovascular o el éxito del embarazo.
El útero genera el endometrio (que se desprende durante la regla) y también es el lugar de implantación del embrión durante el embarazo.
Fig. 5. Aparato reproductor femenino humano.
El aparato reproductor humano masculino está formado por:
- el pene y el cuerpo cavernoso
- el epidídimo
- los testículos
- la próstata
- las vesículas seminales
- la uretra
- los conductos deferentes
Al igual que los ovarios, los testículos no sólo son el lugar de producción de esperma, sino que también son una glándula que produce testosterona, que también es importante para la salud integral de los varones. La testosterona no sólo es importante para la producción de esperma, sino que también regula la fuerza muscular y la densidad ósea, entre otras funciones.
El aparato reproductor masculino comparte componentes y conductos con el aparato excretor, es decir, la orina y el semen salen del cuerpo masculino por el mismo canal, la uretra. Sin embargo, en el aparato reproductor femenino, la orina y el flujo vaginal salen del cuerpo por canales diferentes (la uretra y la vagina, respectivamente).
Fig. 6. Aparato reproductor masculino humano.
El aparato respiratorio
El aparato respiratorio se compone de
- la nariz
- los pulmones
- la laringe
- la tráquea
- los pulmones y
- los bronquios.
El diafragma y los músculos intercostales también son esenciales para el aparato respiratorio, ya que expanden y contraen los pulmones, que es donde tiene lugar el intercambio gaseoso.
Fig. 7. Sistema respiratorio humano.
El sistema respiratorio es responsable del intercambio gaseoso o captación de oxígeno y eliminación de dióxido de carbono del cuerpo.
El sistema circulatorio
El sistema circulatorio está formado por:
- el corazón
- los vasos sanguíneos y
- la propia sangre.
Fig. 8. Diagrama del sistema circulatorio humano.
El sistema circulatorio se encarga de distribuir materiales como oxígeno, dióxido de carbono, nutrientes, hormonas y desechos dentro del cuerpo, así como (en parte) de mantener la homeostasis en el organismo.
Los sistemas inmunitario y linfático
Los sistemas inmunitario y linfático están formados por:
- vasos linfáticos, encargados de distribuir el líquido linfático con glóbulos blancos por todo el cuerpo,
- los ganglios linfáticos,
- la médula ósea, donde se producen las células inmunitarias,
- una pequeña glándula llamada timo, y
- el bazo.
Fig. 9. Esquema del sistema linfático humano.
Los sistemas inmunitario y linfático se encargan de luchar contra las infecciones, los virus e incluso el crecimiento de células cancerosas.
El sistema endocrino
El sistema endocrino es un complejo sistema interconectado compuesto por:
- la glándula pituitaria
- la glándula tiroides,
- el páncreas,
- la glándula suprarrenal y
- otras glándulas secretoras de hormonas.
Las hormonas son sustancias químicas que viajan por el torrente sanguíneo para enviar mensajes a otras partes del cuerpo.
El sistema endocrino trabaja con el sistema nervioso para controlar los órganos internos del cuerpo y coordinar las respuestas a los estímulos del entorno externo.
Fig. 10. Los principales órganos del sistema endocrino humano.
El sistema nervioso
El sistema nervioso está formado por:
- el cerebro
- la médula espinal,
- los nervios y
- órganos sensoriales (ojos, oídos, nariz, lengua y piel).
El sistema nervioso (junto con el sistema endocrino) coordina las actividades del organismo. También detecta los estímulos del entorno y elabora respuestas ante ellos.
Losestímulos son cosas del entorno que provocan respuestas fisiológicas o de comportamiento en los organismos.
Fig. 11. Esquema del sistema nervioso humano (central y periférico).
El sistema excretor
Los principales componentes del sistema excretor son:
- los riñones
- los uréteres
- la vejiga urinaria y
- la uretra.
Se encarga de eliminar los desechos orgánicos y de regular el volumen de los líquidos corporales internos.
| Tabla 1. Sistemas de órganos animales y sus componentes y funciones | ||
|---|---|---|
| Sistema de órganos animales | Componentes | Función |
| Aparato digestivo |
|
|
| Sistema esquelético |
|
|
| Sistema muscular |
|
|
| Sistema tegumentario |
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|
| Aparato reproductor |
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|
| Sistema respiratorio |
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|
| Sistema circulatorio |
|
|
| Sistemas inmunitario y linfático |
|
|
| Sistema endocrino |
|
|
| Sistema nervioso |
|
|
| Sistema excretor |
|
|
Características de los sistemas corporales animales
Los órganos que componen los sistemas orgánicos tienen cada uno funciones específicas, por lo que están formados por tejidos y células especializados.
El estómago desempeña un papel fundamental en la descomposición de las proteínas. Para llevar a cabo esta función, el estómago utiliza un movimiento de agitación impulsado por los músculos estomacales y los fluidos digestivos liberados por el revestimiento del estómago.
A su vez, la producción de fluidos digestivos requiere tipos celulares especializados: uno que produce enzimas que digieren proteínas, otro que produce ácido clorhídrico y otro tipo que produce moco para proteger el revestimiento del estómago.
Algunos órganos desempeñan más de una función en el cuerpo y, por tanto, pueden pertenecer a más de un sistema orgánico.
El páncreas no sólo produce enzimas que desempeñan un papel importante en el sistema digestivo, sino que también regula el nivel de azúcar en la sangre como parte del sistema endocrino.
El sistema corporal animal y la homeostasis
Losdistintos sistemas orgánicos trabajan juntos para mantener la homeostasis, lacapacidad de un sistema vivo de mantener un equilibrio dinámico mientras responde a condiciones externas cambiantes. Lo que queremos decir con equilibrio dinámico es que hay un punto fijo que el cuerpo intenta mantener; cuando hay desviaciones del punto fijo, el cuerpo hace ajustes para volver a ese punto.
Una célula intenta mantener un equilibrio entre tener muy poca o demasiada agua en comparación con su entorno externo. Del mismo modo, el cuerpo humano intenta mantener temperaturas cercanas a 37 °C (o 98,6 °F).
Piensa en un termostato: fijas una temperatura que te gustaría mantener. Éste es el punto fijo.
Cuando la temperatura ambiente es superior a la temperatura fijada, el termostato enciende el sistema de aire acondicionado para bajar la temperatura ambiente y devolverla al punto fijo. Del mismo modo, cuando la temperatura ambiente es inferior a la establecida, el termostato enciende el calefactor para elevar la temperatura ambiente hasta el punto fijo.
¿Por qué los animales -y todos los seres vivos- necesitan mantener la homeostasis? Porque el organismo funciona de forma óptima dentro de un conjunto de condiciones internas y externas. La homeostasis es tan importante que no mantenerla puede ser perjudicial o incluso mortal para el organismo.
¿Cómo trabajan juntas las distintas partes del sistema corporal animal para mantener la homeostasis?
¿Cómo mantiene el cuerpo la homeostasis? Cuando se produce un cambio en el entorno externo del animal, los receptores cel ulares perciben estos cambios y envían señales al centro de control (normalmente el cerebro), que a su vez genera una respuesta que se envía a un efector, un músculo que se contrae o se relaja o una glándula que segrega.
El cuerpo utiliza mecanismos de retroalimentación negativa y positiva para mantener la homeostasis.
Un circuito de retro alimentación negativa es cualquier proceso homeostático que aumenta o disminuye el estímulo. Si el nivel del estímulo es demasiado alto, estos procesos lo bajan, y si es demasiado bajo, estos procesos lo suben. Éste es el principal mecanismo utilizado en la homeostasis.
Un bucle de retroalimentación positiva mantiene o amplifica la dirección del estímulo, alejando el nivel del punto de ajuste. A diferencia de la retroalimentación negativa, hay muy pocos ejemplos de bucles de retroalimentación positiva en los organismos animales.
Varios sistemas corporales pueden estar implicados en la homeostasis, pero todos los mecanismos de retroalimentación negativa y positiva que mantienen la homeostasis están controlados por los sistemas nervioso y endocrino del cuerpo.
Ejemplo de cómo un sistema orgánico animal mantiene la homeostasis
Veamos cómo colaboran los distintos sistemas orgánicos para mantener los niveles de glucosa en sangre de los animales. Cuando un animal come, se producen los siguientes cambios:
El aparato digestivo descompone los alimentos en glucosa y otras moléculas ricas en energía.
Las células del intestino absorben la glucosa y la liberan en el torrente sanguíneo.
Los niveles de glucosa en sangre aumentan.
El sistema nervioso percibe este cambio y envía señales a las células especializadas del páncreas.
El páncreas produce y libera una hormona llamada insulina en el torrente sanguíneo.
La insulina reduce los niveles de glucosa en sangre.
Por otra parte, cuando un animal no ha comido, sus niveles de glucosa en sangre disminuyen, por lo que el páncreas libera una hormona diferente -el glucagón- para aumentar los niveles de azúcar en sangre. Este proceso de regulación de la glucosa es sólo un ejemplo de los diversos mecanismos de retroalimentación negativa del organismo.
Veamos ahora un ejemplo de retroalimentación positiva. Cuando se daña un vaso sanguíneo, se producen los siguientes cambios:
El vaso sanguíneo dañado inicia el proceso de coagulación.
Las plaquetas de la sangre empiezan a adherirse a la zona dañada.
Estas plaquetas liberan sustancias químicas que reclutan aún más plaquetas.
A medida que las plaquetas se acumulan, se producen más sustancias químicas y se atraen más plaquetas al lugar del coágulo, formando un tapón plaquetario.
Unas pequeñas moléculas llamadas factores de coagulación unen los componentes de la sangre conocidos como fibrina, sellando el interior de la herida.
En este caso, podemos ver cómo el bucle de retroalimentación positiva acelera el proceso de coagulación hasta que el coágulo es lo suficientemente grande como para detener la hemorragia.
Sistemas del cuerpo animal - Puntos clave
- Las células están organizadas en capassucesivas, cada una con su forma y función específicas.
- Un sistema corporal animal es un conjunto de órganos que trabajan juntos para realizar funciones específicas de mantenimiento de la vida en los animales.
- Los distintos sistemas del cuerpo animal son: digestivo, esquelético, muscular, tegumento, reproductor, respiratorio, circulatorio, inmunitario, linfático, endocrino, nervioso y excretor.
- Los sistemas de órganos pueden variar entre las distintas especies de animales; algunas pueden no tener todos los sistemas de órganos, mientras que otras no tienen órganos en absoluto.
- Losdistintos sistemas de órganos trabajan juntos para mantener la homeostasis.
Referencias
- Zedalis, Julianne, et al. Libro de Texto de Biología de Colocación Avanzada para Cursos AP. Agencia de Educación de Texas.
- Reece, Jane B., et al. Biología Campbell. Undécima ed., Pearson Higher Education, 2016.
- "Estructura, clasificación y función de los corales - Biodescubrimiento y la Gran Barrera de Coral". Museo de Queensland, www.qm.qld.gov.au, https://www.qm.qld.gov.au/microsites/biodiscovery/03sponges-and-corals/structure-classification-function.html. Consultado el 31 de agosto de 2022.
- "Introducción a los Placozoos". Introducción a los Placozoos, ucmp.berkeley.edu, https://ucmp.berkeley.edu/phyla/placozoa/placozoa.html. Consultado el 31 de agosto de 2022.
- Farabee, Michael J. "Sistemas de órganos animales y homeostasis". Estrella Mountain Community College, 0 de diciembre de 2006, https://www2.estrellamountain.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookANIMORGSYS.html.
- "Homeostasis | Definición, función, ejemplos y hechos". Enciclopedia Británica, www.britannica.com, https://www.britannica.com/science/homeostasis. Consultado el 31 de agosto de 2022.
- Gersten, Todd. "Formación de coágulos sanguíneos: Imagen de la enciclopedia médica MedlinePlus". Formación de coágulos sanguíneos: Imagen de la Enciclopedia Médica MedlinePlus, medlineplus.gov, 25 Ene. 2022, https://medlineplus.gov/ency/imagepages/19462.htm.
- "Cómo funcionan los pulmones - Los pulmones". NHLBI, NIH, www.nhlbi.nih.gov, 24 mar. 2022, https://www.nhlbi.nih.gov/health/lungs.
- "Introducción al Sistema Muscular | Formación SEER". Introducción al Sistema Muscular | Formación SEER, training.seer.cancer.gov, https://training.seer.cancer.gov/anatomy/muscular/. Consultado el 31 de agosto de 2022.
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