Ejercicios: Los órganos efectores

Nombrá los dos tipos de órganos efectores que ejecutan las respuestas del organismo y poné un ejemplo concreto de actuación de cada uno ante una misma situación de peligro.

Explicá qué son las hormonas, qué órganos las producen y cómo llegan hasta las células sobre las que actúan.

Indicá si estas estructuras son músculos, huesos o glándulas endocrinas, y qué función efectora realiza cada una: bíceps, fémur, tiroides, diafragma, suprarrenales.

Explicá qué es una glándula endocrina y nombrá dos ejemplos, indicando la hormona que produce cada una y su efecto principal.

Indicá si estas afirmaciones son verdaderas o falsas y justificá tu respuesta: a) los músculos esqueléticos mueven los huesos empujándolos; b) el esqueleto también protege órganos delicados; c) las hormonas llegan a los órganos sobre los que actúan a través de la sangre.

Explicá la diferencia entre los músculos voluntarios y los involuntarios, y poné un ejemplo de cada tipo.

Compará la respuesta muscular y la respuesta hormonal del organismo: cuál es más rápida, cuál dura más, cómo llega la orden en cada caso y poné un ejemplo cotidiano de cada tipo.

Durante un ejercicio intenso, el corazón late más rápido y la respiración se acelera. Explicá por qué el trabajo de los músculos exige la colaboración de los aparatos circulatorio y respiratorio.

Cuando hace mucho frío, tiritamos sin decidirlo. Explicá qué tipo de respuesta es, qué órganos efectores actúan y por qué esas contracciones ayudan a mantener la temperatura del cuerpo.

Un niño crece varios centímetros en unos meses sin notarlo, mientras que levantarse de la silla ocurre al instante. Compará la actuación de la hormona del crecimiento con la de un músculo esquelético atendiendo a la rapidez, la duración y la forma en que llega la orden.

En un experimento, a un animal de laboratorio se le administra un fármaco que bloquea de forma específica los receptores de adrenalina en las células del hígado y de los bronquios, pero no altera su corazón ni su sistema nervioso. Ante la presencia súbita de un depredador:

1. a) Predecí qué dificultades tendrán sus músculos esqueléticos para sostener una carrera intensa y prolongada, justificando tu respuesta a partir de la respiración celular y las sustancias que esta requiere.
2. b) Un investigador afirma: «Como los nervios motores siguen ordenando a los músculos que se contraigan, el animal correrá exactamente igual de rápido y durante el mismo tiempo». Rebatí esta afirmación explicando por qué la respuesta de alarma ante un peligro necesita la acción coordinada del sistema hormonal y no solo del nervioso.

En un laboratorio médico se analiza la glucemia (concentración de glucosa en sangre) de dos pacientes en ayunas y a las dos horas de haber tomado un desayuno idéntico rico en glúcidos:

• Paciente A: 0,9 g/L en ayunas → 1,1 g/L a las dos horas.

• Paciente B: 1,4 g/L en ayunas → 2,4 g/L a las dos horas.

1. a) Interpretá estos resultados e identificá, justificando tu deducción, cuál de los dos pacientes presenta un fallo en el funcionamiento del páncreas como efector endocrino.
2. b) Un compañero de clase sostiene: «El paciente con valores más altos tiene más glucosa en sangre, por lo que sus células musculares tendrán mucha más energía disponible para realizar ejercicio». Rebatí razonadamente su afirmación explicando qué hace exactamente la insulina en las células diana y qué consecuencia celular real sufre si no se administra esta hormona.

En el cuerpo humano, el eje hipotálamo-hipófisis detecta los niveles de testosterona en sangre: si la concentración es elevada, deja de enviar señales estimuladoras a los testículos para que estos detengan su producción propia (retroalimentación negativa). Un culturista se inyecta altas dosis de testosterona sintética durante seis meses y después interrumpe el consumo bruscamente.

1. a) Predecí qué habrá ocurrido con la masa y la actividad glandular de sus propios testículos al cabo de esos seis meses. Justificá tu predicción a partir del mecanismo de control hormonal descrito.
2. b) Predecí qué desequilibrio hormonal grave sufrirá este deportista durante las semanas inmediatamente posteriores a cortar el tratamiento de golpe y justificá por qué no podrá recuperar un nivel hormonal normal al día siguiente de suspenderlo.

La tiroxina, producida por la glándula tiroides, es la hormona que regula el metabolismo basal, es decir, el ritmo al que las células consumen nutrientes y oxígeno para obtener energía (respiración celular). En el hipotiroidismo, la producción de tiroxina es insuficiente.

1. a) Los tres síntomas clásicos del hipotiroidismo son cansancio generalizado, aumento de peso corporal (aun sin comer más) e intolerancia constante al frío. Justificá el origen biológico de cada uno de estos tres síntomas relacionándolos directamente con la respiración celular.
2. b) Un paciente le dice al médico: «Como me falta energía y tengo frío, en vez de tomar la pastilla diaria de tiroxina voy a comer el doble de azúcar y usar una manta eléctrica». Rebatí la idea del paciente explicando por qué aumentar los nutrientes no sirve de nada si falta la orden hormonal efectora.

En una prueba sobre la función de relación se mide el tiempo de respuesta de dos personas ante el sonido repentino de una sirena de evacuación:

• Persona A (primer día de trabajo, nunca ha oído la sirena ni conoce las vías de evacuación): tarda 4,2 segundos en interpretar la señal y decidir hacia qué puerta empezar a correr.

• Persona B (ha participado en cuatro simulacros de emergencia): tarda 0,6 segundos en iniciar la carrera hacia la salida correcta.

1. a) Identificá y ordená cronológicamente los componentes del circuito de relación (receptor, vías sensitivas, centro de integración, vías motoras y órganos efectores) que intervienen desde que suena la sirena hasta que la persona da la primera zancada.
2. b) Explicá biológicamente por qué la Persona B reacciona siete veces más rápido. ¿Se debe a que sus músculos efectores se contraen a mayor velocidad o a un cambio en el procesamiento de sus centros nerviosos? Justificá tu respuesta distinguiendo entre una respuesta consciente no entrenada y un patrón motor automatizado por el aprendizaje.

Reto del tema. Diseñá tu propio laboratorio de neurociencia en casa para comprobar cómo responde tu cuerpo a distintos estímulos. Tu producto final será un informe breve que incluya una tabla de datos, el análisis biológico del proceso y tus conclusiones.

1. Experimentación: Pedile ayuda a un familiar para el test de la regla. Tu ayudante sostendrá una regla de $30\text{ cm}$ por el extremo superior. Colocá tus dedos en la base ($0\text{ cm}$) sin tocarla. Al soltarla sin avisar, atrapala lo antes posible. Hacé $5$ intentos con estímulo visual (mirando la regla) y otros $5$ con estímulo auditivo (ojos cerrados, reaccionando a la orden «¡ya!», que tu ayudante dirá justo en el instante de soltar la regla).

2. Toma de datos: Registrá en una tabla la distancia en la que la atrapás (en $\text{cm}$) y calculá la media de cada modalidad, expresándola con coma decimal (por ejemplo, $15,4\text{ cm}$).

3. Análisis biológico: Describí la ruta completa de la información en ambos casos: identificá el receptor sensorial activado, la transmisión por el sistema nervioso y el órgano efector que actúa. Justificá razonadamente cuál de los dos estímulos generó una respuesta más rápida.

Se valorará:

• Rigor en la recogida de datos y cálculo correcto de las medias.

• Identificación precisa de receptores sensoriales, centros nerviosos y efectores.

• Justificación científica clara sobre las diferencias observadas entre ambos estímulos.