Morfo Fisiología Animal

Piel yesqueleto

Que es la Piel wikipedia

• La piel es el mayor órgano del cuerpo humano, o animal. Ocupa aproximadamente 2 m², y su espesor varía entre los 0,5 mm (en los párpados) a los 4 mm (en el talón). Su peso aproximado es de 5 kg. Actúa como barrera protectora que aísla al organismo del medio que lo rodea, protegiéndolo y contribuyendo a mantener íntegras sus estructuras, al tiempo que actúa como sistema de comunicación con el entorno, y éste varia en cada especie. Anatómicamente se toma como referencia las medidas estándar dentro de la piel humana. También es conocido como sistema tegumentario.

• La biología estudia tres capas principales que, de superficie a profundidad, son:

• la epidermis,• la dermis y• la hipodermis.

Generalización a los mamíferos

• La piel es un complejo sistema de tejidos superpuestos en estratos que sirve a todos los animales para protegerlos de las condiciones medioambientales. En los mamíferos es especialmente gruesa, sobre todo en animales en los que tiene que cubrir grandes masas musculares como ocurre con cetáceos, elefantes o rinocerontes.

• Las funciones principales de la piel son:– Proteger al organismo de las lesiones de origen externo– Recibir estímulos ambientales– Excretar sustancias de desecho– Tomar parte en los mecanismos de termorregulación e

intercambio hídrico.

Epidermis

• La capa más superficial o epidermis se compone de un estrato interno de células pigmentadas que están en continua renovación, migrando empujadas por células nuevas hacia la superficie externa.

• Estas células poseen melanina, un pigmento imprescindible para la protección ante las radiaciones ultravioletas solares. Según se hacen más superficiales, se queratinizan dando lugar al estrato córneo de la epidermis, mueren, se hacen escamosas (estrato escamoso de la epidermis) y acaban por desprenderse dejando paso a las que se sitúan en estratos más profundos.

Dermis• Bajo la epidermis se halla la dermis. Es una capa de células muy activas integradas en un

tejido con gran cantidad de colágeno responsable de la elasticidad de la misma. Es un estrato muy vascularizado y con gran cantidad de terminaciones nerviosas, responsable de la continua renovación de las células epidérmicas.

• La dermis es el asiento del pelo, que no es sino un conjunto de células del estrato epidérmico muy queratinizadas y modificadas que dan lugar además a la formación de otras estructuras fanerópticas. El folículo piloso posee un pequeño haz de fibras musculares que se insertan bajo el estrato epidérmico y cuya contracción da como respuesta el movimiento del pelo ante estímulos de frío, sorpresa o miedo. Se trata del músculo erector del pelo.

•El estrato dérmico incluye varios tipos de glándulas: – sebáceas, – sudoríparas – especializaciones de éstas en odoríferas y – lácteas.

Glándulas sebáceas

• Glándula sebácea y folículo piloso.

• Las glándulas sebáceas desembocan en el folículo piloso o raíz del pelo y tienen como misión eliminar compuestos grasos que lubrifican piel y pelo protegiéndolos

Glándulas sudoríparas

• Las glándulas sudoríparas son las encargadas de eliminar agua para intervenir simultáneamente en los mecanismos de intercambio hídrico y termorregulador. A la vez, junto al agua, eliminan sales y sustancias de desecho.

• No se reparten uniformemente por la superficie corporal y no existen de manera constante en todos los mamíferos en determinada región corporal.

• En el canal auditivo, se transforman en glándulas ceruminosas, que tienen como misión evitar la deshidratación del tímpano y mantener su elasticidad.

Glándulas mamarias

• Las otras glándulas sudoríparas modificadas son las lácteas, capaces de sintetizar un compuesto líquido llamado leche que sirve como alimento a los mamíferos durante las primeras etapas de su vida.

• Las glándulas se estructuran entre sí para desembocar conjuntamente a través de un esfínter denominado pezón en el vértice de las mamas.

• El orden Monotremata constituye una excepción, pues las glándulas no se estructuran en mamas sino que abren directamente en poros diseminados por la región ventral.

• Estas glándulas, como las demás, no se localizan en la misma región en todos los mamíferos, y mientras que las anteriores conocen gran diversidad de localizaciones según las distintas especies, las mamas, se sitúan, en número variable, en la región ventral del cuerpo (frontal en bípedos) formando dos líneas (círculos en algunos marsupiales) a ambos lados del cuerpo, entre las regiones torácica y pélvica.

Hipodermis

• El tejido adiposo subcutáneo, además de formar parte esencial en el metabolismo de las grasas constituyendo depósitos energéticos de gran capacidad de movilización, resulta un perfecto aislante corporal ante bajas temperaturas.

• Bajo la hipodermis, la fascia profunda subyacente, concluye la conformación estratificada de un órgano, la piel, que llega a suponer el 16 % del peso total del organismo.

El pelo

• Todos los mamíferos tienen pelo, en mayor o menor cantidad y éste se distribuye de distinta forma según las especies. Su estructura y disposición dependen sobremanera de las circunstancias ambientales en las que se desenvuelve el animal.

• Se estructura en una cubierta externa escamosa llamada cutícula, una capa celular intermedia conocida como córtex y una interna de células cúbicas llamada médula.

• A cada pelo se le asocia una glándula sebácea y un músculo erector del pelo que interviene en los mecanismos de regulación de la temperatura corporal.

• El pelo crece desde la epidermis por una rápida replicación celular en el folículo que da lugar a la migración de las células existentes hacia el exterior, en cuyo trayecto van queratinizándose y mueren formando la cutícula.

Variaciones en la vida

• La mayoría de las especies lo tienen durante toda la vida, pero en otros sólo existe en determinadas fases de la misma. Por ejemplo los cetáceos, lo pierden de manera uniforme cuando se convierten en adultos, pero está presente al menos durante alguna fase de la ontogénesis.

Anexos

• En realidad, el cabello es un tipo modificado de piel. El vello crece en todo el cuerpo, salvo en las palmas de las manos, las plantas de los pies, los párpados y los labios. El cabello crece más rápidamente en verano que en invierno y más lentamente durante la noche que durante el día.

Tipos especiales de Pelo •

Así, desde las escasas cerdas que crecen alrededor de la boca de estos mamíferos marinos hasta las densas y cerradas pelambres de focas o nutrias, pasando por largos mechones en el yak (Bos grunniens), un escaso y débil vello en los humanos, lana en las ovejas (Ovis aries) y otros artiodáctilos, escamas en los pangolines o espinas en puercoespines.

• Tampoco el color es homogéneo y salvo raras excepciones que presentan algunos simios como objeto de reclamo sexual, suelen ser miméticos y en no pocas especies cambian de color según la estación meteorológica. Por regla general, en los cuadrúpedos, suele ser más claro en las regiones ventrales y mediales del cuerpo.

• Tiene entre otras, las siguientes funciones:• Aislante térmico. La capa pilosa evita la pérdida de calor corporal.• Órgano sensorial. Las vibrisas son pelos especializados, dotados de gran cantidad de terminaciones

nerviosas, provistos además de gran cantidad de fibras musculares que controlan su posición. Muchos animales se sirven de estos órganos para recibir información cuando entra en contacto con algún objeto en su ambiente. Según la localización, éstas pueden ser: – Mistacales (en el hocico al lado de la nariz)– Gemales (posterior a los ojos y las orejas)– Mentales (en el mentón)– Superciliares (encima del ojo)– Carpales (en el carpo)

• Dar una apariencia física al animal que pueda servirle tanto para el camuflaje como para comunicar información. Las mofetas tienen el característico color blanco y negro que advierte a todos sus posibles predadores del riego al que se enfrentan, los lobos erizan el pelo de la espalda en señal de amenaza, los capuchinos presentan un marcado dimorfismo cromático para informar a sus congéneres del sexo al que pertenecen, algunas especies de cérvidos tienen la superficie ventral de la cola de color blanco de tal manera que al erguirla presintiendo un peligro, avisan a sus congéneres próximos de tal incidencia, actuando ésta como una evidente señal óptica.

• Protección frente a las agresiones físicas. El pelo en sí mismo supone una barrera frente a determinadas agresiones como abrasiones o quemaduras, pero además, mediante transformaciones del mismo acaban constituyendo verdaderas defensas como es el caso de las espinas de erizos o equidnas y las escamas o placas de armadillos y pangolines.

La liebre ártica (Lepus arcticus) cambia la capa de forma estacional para mimetizarse con el medio Las largas vibrisas del mapache (Procyon lotor)

La mofeta rayada (Mephitis mephitis) avisa del peligro que supone estar cerca de ella con una llamativa capa blanca y negra.

El pangolín (Manis sp.) modifica el pelo en protectoras placas.

Uñas, garras, cascos, pezuñas...

• Sobre la piel, existen además formaciones de mayor dureza y rigidez, no constantes en todas las especies, ni iguales en aquéllas que las poseen: se trata de uñas (o estructuras análogas) y cuernos.

Especializaciones

• Presentan morfologías sumamente distintas según la especie de que se trate y siempre está en función del tipo de vida y hábitat en el que se desenvuelve el animal. Así animales como los carnívoros que han de desgarrar y animales trepadores como las ardillas desarrollan garras curvas y afiladas que les permiten realizar ambas funciones. Otras especies poseen grandes garras de menor curvatura y las utilizan para cavar como el equidna y el topo, o para hurgar en grietas y conseguir alimento como hace el oso hormiguero.

Presentes en varios grupos

• En general poseen garras todos los digitígrados y la mayor parte de los plantígrados. En otras especies no tienen más función que la de proteger el extremo del dedo, constituyéndose en cascos de gran dureza que permiten a estos animales apoyarse con la punta del o los dedos: son los ungulados. Por último, en algunos plantígrados como los simios antropomorfos o el elefante las uñas son más o menos aplanadas y sólo cubren parte de la porción distal de los dedos como escudos protectores de zonas muy sensibles.

UÑAS

• Las uñas nacen en el interior de la dermis y crecen constantemente a lo largo de la vida de los individuos. No son estructuras únicas en los mamíferos encontrándose también en aves y reptiles aunque ni unos ni otros presentas estructuras similares a las pezuñas de los ungulados.

Cuernos

• Las otras formaciones queratinosas a las que se ha hecho referencia, los cuernos, sí son exclusivos de la clase, aunque no todas las especies los presentan, ni las que lo hacen guardan similitud entre sí en forma o tamaño.

• Los cuernos son protuberancias óseas que crecen en la cabeza de determinados mamíferos, pertenecientes a los órdenes Artiodactyla y Perissodactyla.

• En algunas especies del primero, crecen como estructuras pares (dos o cuatro) en el hueso frontal cubriéndose de denso pelo muy queratinizado que da gran consistencia y mayor longitud a la cornamenta.

• Los cérvidos tienen la capacidad de evolucionar a lo largo de las estaciones climáticas de forma cíclica. Pierden la masa ósea sobre la que se apoyan y acaban desprendiéndose para, progresivamente a lo largo del año, volver a crecer hasta alcanzar dimensiones similares o mayores a las de la temporada anterior. Para distinguirlos de los cuernos que, como los de los bóvidos, nunca se pierden de forma natural, a los de los cérvidos se les suele llamar cachos.

• Por lo que respecta a algunas especies de perisodáctilos, concretamente los rinocerontes, los cuernos son estructuras impares que crecen en número variable según la especie a lo largo de la línea media de la cara. Su estructura no es ósea, sino que es un conjunto de fibras queratinizadas (pelos muy gruesos) muy compactadas y con deposiciones de calcio que le dan mas dureza.

La Piel de las AVES

• En comparación a la piel de los mamíferos la piel de las aves es delgada y seca no posee glándulas sudoríparas, Solo tiene una glándula que es la glándula uropigeal (normalmente cerca de la base de la cola y que secreta grasa, que las aves suelen distribuir con el pico es particularmente importante en aves acuáticas.

Las plumas

• Obviamente la característica más típica de la piel de las aves es la existencia de las plumas.

• Las plumas tienen muchas funciones para la vida de las aves intervienen en la termorregulación, reproducción, camuflaje, identificación.

Tipos de plumas

• Por su estructura y función hay varios tipos de plumas:– Plumas de Vuelo o remiges.– Plumas rectrices o del timón o cola– Coberteras que cubren y protegen a las rémiges y

rectrices– Las tectrices que cubren todo el cuerpo– El plumón (que tiene que ver con la

termorregulación)

Estructura

• Las plumas son formaciones epidérmicas de queratina (igual que el pelo de los mamíferos)

Rémiges primarias

Coberturas primarias

R. terciaria

Tipos de Pluma

Rectriz Remige Contorno SemiplumaPlumón Cerda Fitopluma

Estructura de la PlumaPartes de una pluma:4

1. Estandarte o vexilo2. Raquis3. Barbas plumáceas4. Barbas plumosas5. Cálamo o cañón.

Las β-queratinas de las plumas, pico y garras de las aves — al igual que las garras, escamas y caparazones de los reptiles — están compuestas por cadenas de proteínas unidas por puentes de hidrógeno formando β-láminas, que son estructuras más retorcidas e interconectadas por puentes disulfuro por lo que son más resistentes incluso que las α-queratinas del pelo, cuernos y pezuñas de los mamíferos.

Partes de la pluma• El eje de la pluma está dividido en dos partes: el cálamo y el raquis. El cálamo

o cañón es la parte inferior y hueca con la que se inserta al cuerpo. El cañón tiene dos orificios denominados ombligos. El ombligo inferior está el extremo basal del cálamo, es por donde penetra la papila de la pluma durante su desarrollo para alimentarla, y el ombligo superior es el orificio por donde inicialmente surgió la parte laminar de la pluma. Ésta está dispuesta a ambos lados del raquis y se denomina estandarte o vexilo, está formado por ramificaciones paralelas llamadas barbas. Las barbas a su vez se ramifican perpendicularmente en barbillas o bárbulas que también están ramificadas en ganchillos, encargados de enganchase con los ganchillos de las barbillas colindantes. La parte superior del estandarte que queda perfectamente unida y ordenada mediante el entrelazado de los ganchillos se denomina parte plumácea, mientras que la parte inferior de la pluma cuyas barbas están separadas y desordenadas, porque sus barbillas tiene pocos o ningún ganchillo, se denomina parte plumosa.

Pluma al microscopio

Detalle de las barbillas de una pluma de contorno de una pintada.

La piel de los peces (teleósteos) Autor: José Hugo Alarcon

• La piel de los peces tiene que tener una serie de características tales que tenga que actuar como barrera del medio circundante, y también permitir un intercambio selectivo de requerimientos de gases y fluidos, tiene que presentar una protección adecuada al pez, de organismos oportunistas, tiene que poder resistir las diferentes variaciones físico-químicas que ocurren en cualquier ambiente natural. Para poder mantener estos diferentes factores a raya la piel de los peces ha evolucionado y cuenta con 5 capaz que son: cutícula, epidermis, membrana basal, dermis e hipodermis, como se ilustra en la figura.

Piel de los peces

Autor: José Hugo Alarcon

Cutícula• Esta es la región más externa y está formada por una delgada capa

de mucopolisacáridos (mucus) y que en algunas especies bentónicas y de hábitat rocoso, tiene un desarrollo notable. Es producida por las células de las capas más externas de la epidermis y tiene un innegable rol protector frente a la predación, al roce físico, a las variaciones químicas y al ataque de microorganismos patógenos (contiene inmunoglobulinas o anticuerpos y lisozima). La cutícula es la primera línea de defensa de los peces, en este lugar los peces tratan de parar infecciones, producidas por heridas o ataques provocados por otros organismos, es por ello que nosotros los acuaristas tenemos que tener sumo cuidado en manipular a nuestros ejemplares ya que una manipulación inadecuada pueda causar desprendimiento de la capa de mucos y nuestros peces quedar propenso a ataques de agentes patógenos.

Epidermis• Es muy parecida a la epidermis de los mamíferos (epitelio plano estratificado)

con la diferencia que las últimas capas nunca se queratinizan. Cubre todo el pez incluyendo las aletas. Por regla general es más gruesa en aquellos peces con poco desarrollo de escamas por citar un ejemplo las corydoras. El tipo celular más abundante son las células de Malpighi, de forma poligonal-redondeada pero que en las capas más externas se van tornando cada vez más planas. También existen las células caliciformes (con forma de cáliz o copa), responsables junto a las de Malpighi, de la producción y secreción del mucus de la cutícula. Son también interesantes las células en forma de maza o porra, presentes sólo en algunas especies (Ciprínidos) como los carrasius y barbos y que liberan hormonas de pánico. También se encuentran células de paso como linfocitos y macrófagos con una indudable función defensiva. De la epidermis de nuestros peces se nutre el protozoo parásito Ichthyophthirius multifilliis. La epidermis descansa sobre la membrana basal, una compleja y finísima estructura de anclaje y de funciones de permeabilidad selectiva. Inmediatamente por debajo de ella se encuentra la dermis.

Dermis• Es un tejido conectivo o conjuntivo con irrigación sanguínea y linfática. Está constituida

por dos capas o estratos: el estrato esponjoso y el estrato compacto. Como su nombre lo indica, el más externo de ellos está formado por un tejido más suelto con fibras colágenas (resistencia) y reticulares (consistencia). En el se encuentran: los cromatóforos, células que en los peces son capaces de producir un extraordinario juego de colores, tonos e intensidades de luz; las células cebadas o “Mastzellen” (defensa); las células que forman los bolsillos de las escamas y las escamas. El estrato compacto, más interno, le confiere la resistencia a la piel por la abundante presencia de fibras colágenas.

Las escamas (dérmicas) de los teleósteos son placas flexibles calcificadas, cuya base se ubica en bolsillos y que se ordenan parcialmente sobrepuestas como las tejuelas. Existen dos tipos, basados en el relieve de su superficie: ctenoídeas, con dientecillos distales y cicloídeas, con bordes redondeados. Ambos tipos poseen anillos de crecimiento, lo que a menudo permite establecer la edad de los peces. Las escamas están compuestas por una matriz albuminoide que rodea fibras colágenas y cristales de hidroxiapatita (principalmente sales de calcio).

Hipodermis• La última capa de la piel está constituida por un tejido conectivo laxo,

con presencia de células adiposas y abundante vascularización. Esta capa es el típico escenario de procesos infecciosos de diferentes tipos como lo son bacterianos y micoticos.

Como conclusión nuestros peces cuentan con 5 capas capaces de protegerlos de diferentes organismos patógenos y variaciones químicas, pero hay diferentes organismos parásitos que también tienen un grado de complejidad para traspasar esas importantes barreras, es por ello que se vuelve imprescindible el buen mantenimiento de los parámetros adecuados para nuestras especies que mantenemos y mantener de buena manera la higiene de este pequeño ecosistema.

Escama de pez

• La piel de la mayoría de los peces óseos y cartilaginosos, está cubierta por escamas. Las escamas varían enormemente en tamaño, forma, estructura y extensión, y van desde placas de armadura rígida en peces como los Aeoliscus strigatus y los Ostraciidae o peces cofre, hasta microscópicas o ausentes en peces como las anguilas y los Lophiiformes. La morfología de la escama puede ser utilizada para identificar las especies de pescado.

• Las escamas de los peces son producidas a partir de la capa de mesodermo de la dermis, lo que las distingue de las escamas de los reptiles. Los mismos genes que participan en el desarrollo de los dientes y el pelo de los mamíferos también están implicados en el desarrollo de las escamas.1

Piel en reptiles

• La piel de los réptiles no tiene cubierta de pelo o plumas pero tiene escamas y en ocasiones placas óseas como en el caso de las tortugas.

• En principio tienen la misma estructura que la piel del resto de los vertebrados, una epidermis que esta recubierta por escamas

Estructura de la piel de los reptiles

• Tienen en la parte superficial (epidermis) una capa de células quebradizas que protegen la piel de la desecación y evitan la pérdida de agua (son los primeros animales que abandonan completamente el medió acuático). Esta capa se denomina como ESTRATO CORNEO y es la parte más superficial, es tejido muerto (como en los mamíferos)

Estructura de la piel Reptiles Cont

• Las escamas de la piel no son otra cosa quel engrosamiento de la epidermis , pueden ser de distintas formas LISAS, ACANALADAS, o AQUILLADAS.

• En las tortugas las placas Oseas se fusionan al esqueleto para formar el caparazón.

• Más internamente, en la DERMIS, están las células pigmentadas o cromatóforos que dan color a la piel (muchas veces es diagnóstica)

Estructuras asociadas:

• LA piel de los reptiles no tiene coberturas y no tiene glándulas por esto y además por la gran carnificación los reptiles no pierden agua por la piel.

• Algunas glándulas sirven como defensa y c atrayente sexual. En las serpientes existen las glándulas anales, que producen una ustancia de olor y sabor desagradable que el animal usa cuando se siente amenazado.

• En algunos lagartos glándulas similares tienen función de atraer a la hembra

Especialización de la piel

• En algunos reptiles las escamas se han modificado como en el caso de las serpientes de cascabel o CRÓTALOS.

Al final de la cola tiene un conjunto de escamas muy engrosadas que suenan como cascabel cuando se mueven energéticamente la cola al frotarse unas con otras sirviendo como advertencia a posibles depredadores.

La muda de piel

• La muda es el cambio de la capa superior de la o estrato corneo de la epidermis, cambian LA PIEL o al menos parte de ellos. La muda puede ser de una sola vez como en las serpientes en las que queda como un calcetín.

• En los saurios y otros reptiles la muda es gradual y se presenta en girones pero todos los reptiles mudan.

Piel de los anfibios

• Su piel es totalmente desnuda.• La piel puede ser muy lisa como en las ranas o mu

rugosa como en alguno sapos• Muchas glándulas mucosas.• El grosor no es el mismo en distintos anfibios, Los sapos

ranas son los que tienen un espesor relativamente grande, mientras que las ranas arborícolas tienen una piel muy fina, No obstante, la piel de los anfibios comparada con los de los animales completamente terrestres ya que necesitan RESPIRAR POR LA PIEL

Estructura de la Piel

• Muchos anfibios tienen glándulas venenosas, siendo las más importantes la parótidas de sapos y salamandras. Los sapos y algunas ranas tienen la piel protegida por glándulas venenosas. El veneno de los sapos actúa como defensa contra depredadores pero es muy importantes contra enfermedades causadas por hongos y bacterias.

Respiración por la piel• En la respiración de los anfibios, el oxígeno pasa por la piel gracias al agua

contenida en ella.• Disponen de respiración cutánea para permitirles respirar cuando están

dentro del agua.• Fueron los anfibios los primeros vertebrados que abandonan medio

acuático pero mantienen una dependencia de ella, principalmente para la reproducción.

• Normalmente la respiración por la piel es acompañada por respiración de otro tipo Pulmonar (rana), branquial (ajolote) y a través de la cavidad oral

• Por la respiración cutánea pueden generar hasta el 50% de sus requerimientos

• Al hibernar en el fondo de los lagos la principal respiración es principalmente cutanea, por lo que no requieren subir a respirar.