Introducción al Curso de Fisiología
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1. Objeto de estudio de la fisiología.
Dos ramas complementarias de la ciencia – anatomía y fisiología – proveen los conceptos que nos ayudan a entender al cuerpo humano. La anatomía estudia la estructura de las partes del cuerpo y sus relaciones de una con la otra. La fisiología concierne al estudio de la función biológica, es decir del funcionamiento del organismo constituido por células, tejidos órganos y sistemas y también de los mecanismos que utiliza el organismo en su conjunto para llevar a cabo las tareas esenciales para mantener la vida. En el estudio de la fisiología el aspecto más importante es el referido a los mecanismos con preguntas que comienzan con la palabra cómo y con respuestas relativas a las distintas secuencias causa‐efecto. Estas secuencias se pueden interrelacionar con otros aspectos más genéricos que incluyen la descripción de las estructuras implicadas (anatomía) y que se adentran en los términos científicos de la química y la física.
1.1. Tópicos de anatomía
La anatomía es el estudio de estructuras corporales de gran extensión visibles a simple vista, tales como el corazón, los riñones y los pulmones.
Ciertamente el término anatomía (derivado de las palabras griegas, con significado cortar en partes), se relaciona más cercanamente la anatomía gruesa, puede ser abordada en distintas formas.
a) Anatomía regional: Estudia todas las estructuras (músculos, huesos, vasos sanguíneos, nervios, etc...) en una región partículas del cuerpo. Tales como el abdomen o las piernas que son examinadas al mismo tiempo.
b) Anatomía sistémica: Estudia la estructura del cuerpo sistema por sistema. Por ejemplo cuando se estudia el sistema cardiovascular, se examina el corazón y los vasos sanguíneos del cuerpo entero.
c) Anatomía de superficie: Estudia las estructuras internas y como se relacionan con la superficie que yacen encima de la piel. Ésta puede utilizarse en la clínica para localizar vasos sanguíneos apropiados donde pueda sentirse pulso y poder drenar la sangre.
d) Anatomía microscópica: trata con estructuras muy pequeñas que no pueden ser observadas a simple vista. Aquí se estudian cortes de tejidos corporales muy pequeños que son teñidos y montados en un porta objetos para ser examinados bajo el microscopio. Sus subdivisiones incluyen la citología la cual considera las células del cuerpo y la histología que comprende el estudio de tejidos
e) Anatomía del desarrollo: trata los distintos cambios estructurales que ocurren en el cuerpo a lo largo de la vida. La embriología es una subdivisión de la anatomía del desarrollo que concierne con los cambios en el desarrollo del feto antes del nacimiento.
f) Anatomía patológica: Estudia los cambios estructurales causados por la enfermedad. g) Anatomía radiográfica: Se encarga de las estructuras internas visualizadas por imágenes
en rayos X o procedimientos especializados de escaneo.
La herramienta esencial para el estudio de la anatomía es el dominio de los términos anatómicos, otros son la observación, manipulación, y en una persona viva, la palpación (palpar la superficie de la piel en búsqueda de órganos con las manos) y la auscultación (escuchar los sonidos de un órgano con un estetoscopio).
1.2 Tópicos de Fisiología
Como la anatomía, la fisiología tiene muchas subdivisiones, muchas de las cuales consideran la operación de sistemas de órganos específicos. Por ejemplo, la fisiología renal concierne a la función de los riñones y la formación de orina; la neurofisiología, explica cómo trabaja el sistema nervioso y la fisiología cardiovascular, examina la operación del corazón y los vasos sanguíneos, mientras que la anatomía nos provee una imagen estática de la arquitectura del cuerpo, la fisiología nos revela la naturaleza animada dinámica del cuerpo.
La fisiología frecuentemente se enfoca en eventos a nivel celular o molecular, esto es debido a que la capacidad del cuerpo depende de células individuales y la capacidad de las células depende de las reacciones químicas que existen en ellas. La fisiología también descansa en los principios de la física, que ayudan a explicar corrientes eléctricas, la presión sanguínea, y la manera en que los músculos huesos para causar los movimientos del cuerpo entre otras cosas.
1.2 Complementariedad estructura – función
A pesar de que es posible estudiar la anatomía y la fisiología individualmente, son realmente inseparables debido a que la función siempre refleja una estructura. Esto es, lo que una estructura puede hacer depende de su forma específica. Esto es llamado el principio de complementariedad estructura – función. Por ejemplo, los huesos dar soporte al cuerpo y proteger los órganos debido a que contienen depósitos de minerales y la sangre fluye en una dirección a través del corazón, debido a que las válvulas del corazón previenen el contraflujo.
Cuestionario
1. Defina el objeto de estudio de la fisiología 2. ¿Cuál es el objeto de estudio de la anatomía? 3. ¿Cuál es la utilidad de los términos anatómicos, al examinar a un paciente? 4. ¿A qué se refiere el concepto complementariedad estructura función?
2. Organización del organismo humano
Ninguna célula contiene la maquinaria metabólica y organelos para desarrollar todas las funciones del cuerpo humano, para ello existen colecciones de células especializadas, llamadas tejidos. Los órganos del cuerpo están constituidos por cuatro tejidos básicos, cada uno de los cuales presenta sus propias características estructurales y funcionales. Las actividades e interacciones de estos tejidos determinan la fisiología de los órganos.
2.1 Los tejidos básicos
2.1.1 Tejido muscular
Se especializa en la contracción, existen tres tipos de tejido muscular: esquelético cardíaco y liso. El músculo esquelético se denomina a menudo músculo voluntario, debido a que su contracción está controlada por la voluntad de la persona. Los músculos esquelético y cardíaco, son estriados, presentan estriaciones o bandas, que se extienden en las fibras musculares con una orientación transversal (Figura 2.1 y 2.2). Estas estriaciones se deben a una disposición característica de las proteínas contráctiles y, por esta razón los músculos esquelético y cardíaco muestran mecanismos similares de contracción. El músculo liso (Fig 2.3) carece de estas estriaciones y presenta de un mecanismo de contracción distinto.
Figura 2.1 Tres fibras musculares esqueléticas con sus características estriaciones transversales. Debido a este rasgo morfológico, el músculo esquelético también se denomina músculo estriado.
Figura 2.2 Músculo cardíaco humano. Se puede observar su aspecto estriado y los discos con tinción oscura.
Figura 2.3 Imagen microscópoca de células musculares lisas. Se puede observar que estas células contienen un solo núcleo localizado en la zona central, y que carecen de estriaciones.
2.1.1.1 Músculo esquelético.
Los músculos esqueléticos se suelen insertar en los huesos a través de estructuras situadas en sus dos extremos, los tendones; por tanto, la contracción da lugar al movimiento del esqueleto. Sin embargo existen excepciones a este patrón. La lengua, la parte superior del esófago, el esfínter anal y el diafragma también están constituidos por músculo esquelético, pero su función no es la del movimiento del esqueleto.
2.1.1.2 Músculo Cardíaco.
Aunque el músculo cardíaco también es estriado, su aspecto presenta grandes diferencias respecto al músculo esquelético. El músculo cardíaco solo existe en el corazón y está constituido por células miocárdicas que son cortas y ramificadas, y que muestran conexiones muy estrechas que dan lugar a un tejido de tipo continuo. Las áreas especiales de contacto entre células adyacentes presentan una tinción oscura y están constituidas por los discos intercalados (Fig. 2.2), que son característicos del músculo cardíaco.
Los discos intercalados permiten el acoplamiento mecánico y eléctrico de las células miocárdicas entre sí. Por tanto a diferencia de lo que ocurre en el músculo esquelético, el corazón no puede presentar una contracción graduada mediante la variación en el número de células estimuladas, para presentar la contracción. Dada su arquitectura, la estimulación de una célula miocárdica induce la estimulación de todas las demás células con la aparición de una contracción <<de todo el corazón>>.
2.1.1.3 Músculo liso.
Como queda implícito en su propia denominación, las células musculares lisas (Fig. 2.3) no presentan estriaciones características de los músculos esquelético y cardíaco. El músculo liso se encuentra en el sistema digestivo, los vasos sanguíneos, los bronquiolos (vías respiratorias pequeñas de los pulmones) y los conductos de los sistemas urinario y reproductor. La disposición circular del músculo liso en estos órganos da lugar a la constricción de la luz (lumen), cuando se contraen las células musculares. El sistema digestivo también tiene capas de fibras musculares lisas dispuestas de manera longitudinal. Las series de contracciones ondulantes de las capas musculares lisas circular y longitudinal, denominadas peristalsis, empujan el alimento en el sistema digestivo desde uno de sus extremos al otro.
2.1.2 Tejido Nervioso
El tejido nervioso está constituido por células nerviosas o neuronas, que son células especializadas en la generación y conducción de impulsos eléctricos, y por células de sostén que proporcionan soporte anatómico y funcional a las neuronas.
Cada neurona está constituida en tres partes: (1) el cuerpo celular, (2) las dendritas y (3) el axón (Fig 2.4); el cuerpo celular contiene el núcleo y actúa como el centro metabólico de la célula. Las dendritas (literalmente, ramas) son prolongaciones citoplasmáticas muy ramificadas del cuerpo celular que reciben señales de otras neuronas o de células receptoras. El axón está especializado en la conducción de los impulsos eléctricos, desde el cuerpo celular de una neurona hasta otra neurona o hasta una célula efectora (muscular o glandular). Las células de sostén no transmiten impulsos sino que actúan uniendo las neuronas entre sí, modificando el medio extracelular del sistema nervioso y facilitando la nutrición y
la actividad eléctrica de las neuronas. En el sistema nervioso, las células de sostén son cinco veces más abundantes que las neuronas y, a diferencia de éstas, tienen una capacidad limitada para dividirse mediante mitosis a lo largo de toda la vida.
Figura 2.4 Imagen microscópica del tejido nervioso. Se observa una neurona rodeada por numerosas células de sostén más pequeñas.
2.1.3 Tejido epitelial
El tejido epitelial está constituido por células que forman membranas que cubren y revisten las superficies corporales, y por glándulas que proceden de éstas membranas. Existen dos categorías de glándulas. Las glándulas exócrinas (exo = exterior) secretan productos químicos a través de un conducto, que finaliza en la parte externa de una membrana y, por tanto, en la parte externa de una superficie corporal. Las glándulas endócrinas (del griego endon = interior) secretan a hacia la sangre productos químicos denominados hormonas.
2.1.3.1 Membranas epiteliales
Las membranas epiteliales se clasifican según el número de capas que poseen y según la configuración de las células que forman la capa superior (Tabla 2.1). Las células epiteliales que tienen una configuración aplanada son pavimentosas; las que tienen una anchura mayor que su altura son cilíndricas, y las que tienen una altura igual a su anchura son cuboideas (Fig. 2.5a‐c). Las
membranas epiteliales cuyo grosor es de una sola capa celular se llaman membranas simples; las que están constituidas por varias capas se llaman membranas estratificadas.
Figura 2.5. Diferentes tipos de membranas epiteliales simples. Membranas epiteliales (a) pavimentosa simple, (b) cuboidea simple y (c) cilíndrica simple. El tejido queda debajo de cada una de las membranas del tejido conjuntivo.
Figura 2.6. Membrana epitelial pavimentosa estratificada no queratinizada. Imagen microscópica (a) e ilustración (b) del revestimiento epitelial de la vagina
Una membrana pavimentosa simple muestra adaptación para las funciones de difusión y filtración. Este tipo de membrana reviste todos los vasos sanguíneos, en los que se conoce el nombre de endotelio. El epitelio cuboideo simple reviste los conductos de las glándulas exocrinas y parte de los túbulos renales. La luz del estómago y del intestino está revestida por un epitelio cilíndrico simple. Entre las células epiteliales cilíndricas se encuentran las glándulas unicelulares especializadas denominadas células calciformes, que secretan moco. Las células epiteliales cilíndricas de las trompas uterinas (de Falopio) de las mujeres y de las vías respiratorias contienen numerosos cilios que se pueden mover de manera coordinada facilitando la función de estos órganos.
El revestimiento epitelial del esófago y la vagina realiza una función de protección de estos órganos y es un epitelio pavimentoso estratificado (Fig 2.6) es una membrana no queratinizada y todas sus capas están compuestas por células vivas. Por el contrario, la epidermis cutánea es un epitelio queratinizado o cornificado (Fig.
2.7). Debido a que la epidermis es seca y está expuesta a los posibles efectos de la desecación por parte del aire, su superficie está cubierta con células muertas repletas de una proteína resistente al agua llamada queratina. Esta capa protectora presenta una descamación constante en la superficie de la piel y, por tanto debe ser sustituida de manera continuada por la división de células localizadas en las capas más profundas de la epidermis.
Figura 2.7 La epidermis es un epitelio pavimentoso estratificado queratinizado. Se uede observar la dermis constituída por tejido conjuntivo laxo bajo la dermis queratinizada. El tejido conjuntivo laxo de la dermis contiene fibras de colágeno dispersas en una matriz con un fluido con abunantes proteínas. Los espacios intracelulares también contienen células y basos sanguíneos
Tabla 2.1 Resumen de las características de las membranas epiteliales
Tipo Estructura y función Localización Epitelios simples Una única capa de células; su función
varia con el tipo de epitelio. Revestimiento de órganos vicerales; revestimiento de cavidades corporales, conductos y túbulos.
Epitelio pavimentoso simple
Una única capa de células aplanadas y unidas fuertemente; difusión y fintración.
Paredes capilares; alvéolos pulmonares; revestimiento de órganos viseralesrevestimiento de cavidades corporales.
Epitelio cuboideo simple
Una única capa de células cuboideas; excresión secresión y absorción.
Superficie de los ovarios; revestimiento de túbulos renales, conductos salivales y conductos pancreáticos.
Epitelio cilíndrico simple
Única capa de células cilíndricas, altas no ciliadas; protección secreción y absorción.
Revestimiento de la mayor parte del sistema digestivo
Epitelio cilíndrico ciliado simple.
Una única capa de células cilíndricas ciliadas; transporte mediante el movimiento de los cilios.
Revestimiento de las trompas uterinas
Epitelio cilíndrico ciliado pseudoestratificado
Una única capa de células ciliadas con configuración irregular; muchas células calciformes, protección, secreción, movimiento ciliar.
Revestimiento de las vías respiratorias.
Epitelios estratificados
Dos o más capas de células; la función varia con el tipo
Epidermis de la piel; revestimiento de las zonas de apertura del cuerpo, conductos y vejiga urinaria.
Epitelio pavimentoso estratificado (queratinizado).
Numerosas capas que contienen queratina, con las capas más externas constituidas por elementos celulares aplanados y muertos; protección.
Epidermis de la piel.
Epitelio pavimentoso estratificado (no queratinizado)
Numerosas capas sin queratina, con las capas más externas constituídas por células vivas; protección y elasticidad.
Revestimiento de las cavidades bucal y nasal, la vagina y el canal anal.
Epitelio cuboideo estratificado
Generalmente dos capas de células cuboideas; reforzamiento de las paredes luminales.
Conductos grandes de las glándulas sudoríparas, glándulas salivales y páncreas.
Epitelio transicional Numerosas capas de células redondeadas no queratinizadas; distensión.
Paredes de los uréteres, parte de la uretra y vejiga urinaria.
La pérdida y renovación constante de células es una característica de las membranas epiteliales. La epidermis es sustituida de manera completa cada dos semanas; el revestimiento gástrico se renueva cada dos o tres días. El estudio de las células desprendidas o exfoliadas, de la capa
externa del epitelio que reviste el sistema reproductivo femenino es un procedimiento realizado a menudo en ginecología (también denominado frotis de papanicolau o Pap).
Para construir una membrana sólida que sea eficaz como barrera en las distintas partes del cuerpo, las células epiteliales se encuentran muy cerca unas de otras y unidas por estructuras que se denominan en conjunto complejos de unión. Entre las células epiteliales adyacentes no queda sitio para los vasos sanguíneos. Por tanto, el epitelio debe recibir su nutrición a partir del tejido subyacente al mismo en el que el espacio intercelular es de tamaño suficiente como para permitir el paso de vasos sanguíneos y nervios. Este tejido subyacente se denomina tejido conjuntivo. Las membranas epiteliales están unidas al tejido conjuntivo mediante una capa de proteínas y polisacáridos denominada membrana basal. Esta capa solo se puede observar con el microscopio y mediante técnicas especiales de tinción.
2.1.3.2 Glándulas exocrinas.
Las glándulas exocrinas proceden de células que constituyen las membranas epiteliales. Las secesiones de estas células son eliminadas hacia el exterior de las membranas epiteliales (y por tanto la superficie del cuerpo) a través de conductos. Es lo contrario que ocurre en el caso de las glándulas endócrinas que carecen de conductos de excreción y que, por tanto, envían sus productos de secreción a los capilares del organismo (Fig. 2.8).
Las unidades secretoras de las glándulas exocrinas pueden ser conductos simples o bien se pueden modificar formando pequeños grupos alrededor de conductos ramificados (Fig. 2.9). Estos grupos o ácinos aparecen rodeados a menudo por prolongaciones de células mioepiteliales, con forma de tentáculos que se contraen y dan lugar a la expresión de las secesiones a través de los conductos. La tasa de secreción y la acción de las células mioepiteliales están bajo regulación nerviosa y endócrina.
Son ejemplos de glándulas exocrinas, las glándula lacrimales, las glándulas sebáceas (que producen una secreción de carácter aceitoso hacia los folículos pilosos) y las glándulas sudoríparas que secretan una secreción salina que regula la temperatura (la evaporación enfría la piel). Las glándulas sudoríparas apócrinas, localizadas en las axilas (bajo el brazo) y en la zona púbica. Secretan un líquido con abundantes proteínas. Este líquido es nutritivo para las bacterias que dan origen al olor característico de este tipo de sudoración.
Todas las glándulas que envían su secreción hacia el sistema digestivo también son exocrinas. La razón es que la luz del sistema digestivo forma parte del medio externo, y las secreciones de estas glándulas. La razón es que la luz del sistema digestivo forma parte del medio externo, y las secesiones de estas glándulas van hacia el exterior de la membrana que reviste este conducto. Las glándulas mucosas se encuentran en toda la longitud del sistema digestivo. Otras glándulas relativamente sencillas del aparato digestivo, son las glándulas salivales, las glándulas gástricas y las glándulas tubulares simples del intestino.
Figura 2.8. Formación de glándulas exócrinas y endócrinas a partir de membranas epiteliales. Se puede observar que las glándulas exócrinas retienen un conducto que les permite dirigir su secresión hasta la superficie de la membrana epitelial, mientras que las glándulas endócrinas carecen de conductos.
El hígado y el páncreas son glándulas exocrinas (y también endócrinas) que proceden embriológicamente del tubo digestivo. La secreción exocrina del páncreas –el jugo pancreático‐ contiene enzimas digestivas y bicarbonato, y es enviada hacia el intestino delgado a través del conducto pancreático. El hígado elabora y secreta bilis (que emulsiona las grasas) hacia el intestino delgado a través de la vesícula biliar y del cuerpo colédoco.
Figura 2.9. Estructura de las glándulas exócrinas. Las glándulas exócrinas pueden estar constituídas a partir de una invaginación simple de la membrana epitelial, o pueden tener un origen más complejo.
Las glándulas exocrinas también son abundantes en el sistema reproductor. El sistema reproductor femenino contiene numerosas glándulas exócrinas secretoras de moco. Los órganos sexuales accesorios masculinos –la próstata y las vesículas seminales‐ son glándulas exocrinas que contribuyen a la formación del semen. Los testículos y ovarios (las gónadas) son glándulas con función endócrina y exócrina. Son endócrinas debido a que secretan hormonas esteroideas sexuales hacia la sangre; son exocrinas debido a que liberan gametos (óvulos y espermatozoides) que envían hacia el sistema reproductor.
2.1.4 Tejido conjuntivo.
El tejido conjuntivo se caracteriza por presentar una gran cantidad de material extracelular en los espacios que existen en sus propias células. Este material extracelular puede ser de tipos diferentes con disposiciones distintas, y según ellos se reconocen varios tipos de tejido conjuntivo, (1) tejido conjuntivo propiamente dicho, (2) cartílago, (3) hueso, (4) sangre. La sangre se clasifica como un tejido conjuntivo debido a que aproximadamente la mitad de su volumen está constituido por un líquido celular llamado plasma.
El tejido conjuntivo propiamente dicho incluye diversos subtipos. Un ejemplo de tejido laxo (o tejido aereolar) es la dermis de la piel (Fig. 2.7). Este tejido está constituido por proteínas fibrosas diseminadas denominadas colágenos y por un líquido tisular que proporciona un espacio abundante para el
Figura 2.10. Imagen microscópica de un tejido conjuntivo denso irregular. Se pueden observar los haces de colágeno agrupados de maneradensae irregular
paso de vasos sanguíneos y linfáticos y de fibras nerviosas. Otro tipo de tejido conjuntivo propiamente dicho es el tejido conjuntivo fibroso denso que contiene una gran densidad de fibras de colágeno con una disposición irregular o regular. El tejido conjuntivo denso irregular (Fig 2.10), está constituido por fibras de colágeno con orientación aleatoria que permiten resistir las fuerzas aplicadas en múltiples direcciones. Este tejido muestra las gruesas cápsulas que rodean los distintos órganos. Los tendones, que son estructuras que conectan el músculo con el hueso y los ligamentos que conectan los huesos con las articulaciones, son ejemplos de tejido conjuntivo denso regular. Las fibras de colágeno de este tejido presentan una orientación en la misma dirección (fig. 2.11). Figura 2.11. Ilustración de una imagen
microscópica de un tendón. Se puede observar la disposición densa y regular de las fibras de colágeno
El tejido adiposo es una forma especializada de tejido conjuntivo laxo. Cada célula adiposa o
adipocito, presenta un amplio citoplasma ocupado en su totalidad por un gran glóbulo central de grasa (fig. 2.12). La síntesis y degradación de la grasa la llevan a cabolas enzimas presentes en el citoplasma de los adipocitos.
El cartílago está constituído por células denominadas condrocitos rodeadas por una sustancia intracelular semisólida, que hace que el tejido tenga propiedades elásticas. El cartílago es un tipo de tejido con funciones de sostén y protección, denominado a menudo ternilla. Es el tejido precursor de gran parte de los huesos que se forman en el feto, y en el adulto persiste en las superficies articulares de los huesos.
El hueso se produce en una especie de capas concéntricas, o laminillas, de material calcificado que se depositan alrededor de los vasos sanguíneos. Las células formadoras de hueso u
osteoblastos, están rodeadas por productos calcificados y quedan atrapadas en el interior de cavidades denominadas lagunas. Las células que ya han quedado atrapadas se llaman osteocitos y
Figura 2.12 Tejido adiposo. Cada adipocito contiene un gran glóbulo central de grasa rodeado el citoplasma del adipocito
Fig. 2.13. Estructura del hueso. (a) ilustración correspondiente a un hueso largo, (b) imagen microscópica de los sistemas de Havers, y (c) ilustración de los sistemas de Havers. En el interior de cada canal central se representa una arteria (en rojo), una vena (en azul), y un nervio (en amarillo)
Figura 2.14. Corte transversal de un diente en el que se observan la pulpa, la dentina y el esmalte. La raíz del diente aparece cubierta por cemento, un tejido conjuntivo calcificado que facilita el anclaje del diente en su alvéolo
permanecen con vida debido a que se nutren a través de finas prolongaciones citoplasmáticas, que se extienden hasta los vasos sanguíneos, a través de canalículos (canales pequeños). Los vasos sanguíneos están situados en el interior de los canales centrales y aparecen rodeados por anillos concéntricos de laminillas óseas con osteocitos atrapados. Estas unidades óseas estructurales se denominan sistemas de Havers (Fig. 2.13).
La dentina del diente (Fig. 2.14) tiene una composición similar a la del hueso, pero la células de este tejido calcificado se localizan la pulpa dentaria (constituída por tejido conjuntivo laxo). Estas células envían hacia la dentina prolongaciones citoplasmáticas denominadas túbulos dentinarios.
Por tanto la dentina es, igual que el hueso, un tejido vivo que puede presentar remodelación en respuesta a distintas agresiones. Por el contrario, las células que constituyen la capa externa del esmalte de un diente se pierden cuando el diente presenta erupción. El esmalte en un material muy calcificado y de mayor dureza que el hueso o la dentina que no puede regenerarse; así, para cubrir las cavidades que tienen lugar en el esmalte son necesarios empastes artificiales.
Cuestionario
1. Indique cuáles son los tejidos básicos y describa características distintivas de cada uno de ellos.
2. Indique las similitudes y diferencias de los tres tipos de tejido muscular 3. Describa los tipos diferentes de membranas epiteliales e indique sus localizaciones en el
cuerpo 4. Explique el porqué las glándulas exócrinas y endócrinas se consideran tejidos epiteliales, y
señale las diferencias que existen entre ambos tipos de glándulas. 5. Describa los tipos diferentes de tejido conjuntivo y explique cuáles son sus diferencias en
lo relativo al contenido de material extracelular.
2.2 Órganos y sistemas
Los órganos están constituidos por dos o más tejidos principales que facilitan la realización del las distintas funciones del propio órgano. La piel es un órgano que tiene numerosas funciones que proporcionan los tejidos que la forman.
Un órgano es una estructura constituida por al menos dos tejidos básicos. En términos de superficie ocupada, el órgano de mayor tamaño del cuerpo es la piel (Fig. 2.15). En esta sección las numerosas funciones de la piel nos van a servir de qué manera colaboran entre sí los tejidos básicos para mantener la fisiología de un órgano.
2.2.1 Un ejemplo de órgano: La piel
La epidermis queratinizada protege a la piel frente a la pérdida de agua y frente a la invasión por microorganismos patógenos. Las invaginaciones del epitelio del tejido conjuntivo subyacente que es la dermis. Da lugar a la formación de las glándulas exocrinas de la piel. Estas glándulas exocrinas son folículos pilosos (que producen pelo), las glándulas sudoríparas y las glándulas sebáceas. La
secreción de las glándulas sudoríparas enfría el cuerpo tras su evaporación y da lugar al olor que, al menos en los animales inferiores, sirve como elemento de atracción sexual. Las glándulas sebáceas producen una secreción aceitosa hacia los folículos pilosos que transportan sebo a la superficie de la piel. El sebo lubrica la superficie queratinizada de la piel y evita que presente sequedad y grietas.
La piel está nutrida por los vasos sanguíneos de la dermis. Además de los vasos sanguíneos, la dermis contiene leucocitos y otros tipos de células que desempeñan un efecto protector frente a los microorganismos patógenos. También contiene fibras nerviosas y adopocitos; sin embargo la mayor parte de los adipocitos están agrupados formando lo que se denomina hipodermis (una capa bajo la dermis) aunque los adipocitos son un tejido conjuntivo las acumulaciones de los
Figura 2.15. Ilustración esquemática de la piel. La piel es un órgano que contiene cuatro tipos de tejidos básicos mismos que tienen lugar en todo el cuerpo en forma de grasa subcutánea se denominan tejido adiposo. Las terminaciones nerviosas sensitivas existentes en la dermis transmiten las modalidades de sensibilidad cutánea de tacto, presión, calor, frío y dolor. Algunos de estos
estímulos sensitivos influyen directamente sobre las terminaciones nerviosas sensitivas. Otras actúan a través de estructuras sensitivas que derivan de tejidos principales no nerviosos. Por ejemplo los corpúsculos de Paccini (en capas concéntricas) localizados en la piel (Fig. 2.16) detectan la presión. Las fibras nerviosas motoras de la piel estimulan los órganos efectores dando lugar, por ejemplo, a la secreción de glándulas exocrinas y a las contracciones de los músculos arrectores de pelo que se insertan en los folículos pilosos y en el tejido conjuntivo adyacente (son causa de la <<piel de gallina>>). El grado de constricción o dilatación de los vasos sanguíneos y cutáneos –y por tanto, la tasa de flujo sanguíneo‐ también está regulado pro fibras nerviosas y motoras.
En sí misma la epidermis es una estructura dinámica que puede responder a los estímulos ambientales su tasa de división celular –y en consecuencia, el grosor de la capa queratinizada‐
aumentan el estímulo del roce constante. Este rozamiento causa la formación de callos. La piel también se protege a sí misma de la lesión inducida por la luz ultravioleta al incrementar su producción del pigmento denominado melanina, que absorbe la luz ultravioleta y da lugar al bronceado. Además la piel es una glándula endócrina; sintetiza secreta vitamina D (procedente del colesterol por acción de la luz ultravioleta), que actúa como una hormona.
Figura 2.16 Esquema correspondiente a un corpúsculo de Paccini. Este receptor de la presión profunda está constituido por células epitelales y proteínas del tejido conjuntivo que forman capas concéntricas alrededor de la terminal nrviosa de una neurona sensitiva.
La arquitectura de la mayoría de los órganos es similar a la de la piel. En muchos casos se observa el revestimiento por un epitelio que está situado inmediatamente por encima de una capa de tejido conjuntivo. El tejido conjuntivo contiene vasos sanguíneos, terminaciones nerviosas, células aisladas de defensa frente a la infección y, posiblemente, también tejido glandular. En el caso de los órganos huecos, como ocurre con los órganos huecos del sistema digestivo o como los vasos sanguíneos, la luz también aparece revestida por un epitelio que cubre una capa de tejido conjuntivo. En cada órgano es diferente la cantidad, el tipo y la distribución de los tejidos muscular y nervioso.
2.3 Sistemas
Los órganos que se encuentran en regiones diferentes del cuerpo y que realizan funciones relacionadas entre sí se agrupan en sistemas. En el cuerpo humano existen los sistemas intertegumentario, nervioso, endócrino, esquelético muscular, respiratorio, urinario, digestivo y
reproductor (tabla 2.2). A través de numerosos mecanismos reguladores, esos sistemas actúan de manera coordinada para el mantenimiento de la vida y de la salud de todo el organismo.
2.4 Compartimientos corporales líquidos
Los tejidos, órganos y sistemas se pueden dividir en dos partes principales o compartimientos. El compartimiento intracelular es el que está situado en el interior de las células; el compartimiento extracelular es el situado en el exterior de las mismas. Ambos compartimientos están constituidos principalmente por agua y se dice que son acuosos. Los dos compartimientos están separados por una membrana celular que rodea a cada célula.
El compartimiento extracelular está subdividido en dos partes. Una de ellas es el plasma sanguíneo, es decir, la parte líquida de la sangre. La otra es el líquido que baña a las células en cada órgano del cuerpo. Este líquido se denomina líquido tisular o líquido intersticial. En la mayor parte del cuerpo, el plasma sanguíneo y el líquido tisular se comunican de manera libre a través de capilares sanguíneos. Los riñones regulan el volumen y la composición del plasma sanguíneo, y así, regulan de manera indirecta el volumen y la composición del plasma sanguíneo, y así, regulan también de manera indirecta el volumen de líquido y la composición de todo el compartimiento extracelular.
Existe también una comunicación selectiva entre los compartimentos intracelular y extracelular por el movimiento de las moléculas e iones a través de la membrana celular. De esa manera, las células obtienen las moléculas que necesitan para el mantenimiento de la vida, y también pueden eliminar sus productos de desecho.
Tala 2.2 Sistemas orgánicos corporales
Sistema Órganos principales Funciones básicas Tegumentario Piel, cabello, uñas. Protección, termorregulación. Nervioso Encéfalo médula espinal, nervios Regulación de otros sistemas corporales Endócrino Glándulas secretoras de hormonas:
hipófisis, tiroides, suprarrenales… Secreción de moléculas reguladoras llamadas hormonas
Óseo Huesos, cartílagos. Movimiento y sujeción Muscular Musculos esqueléticos Movimientos del esqueleto Circulatorio Corazón, vasos sanguíneos, vasos
linfáticos. Circulación de la sangre y de la linfa
Inmunitario Médula ósea, órganos linfoides Defensa del organismo frente a patógenos invasores
Respiratorio Pulmones, vías respiratorias Intercambio gaseoso Urinario Rioñes, uréteres, uretra Regulación del volumen y la composición
de la sangre Digestivo Boca, estómago, intestino, hígado,
vesícula biliar, pánceas. Fragmentación del alimentoen moléculas que asimile el organismo
Reproductor Gónadas, genitales externos, glándulas y conductos asociados
Perpetuación de la especie humana
Cuestionario
1. Indique la localización de cada tipo de tejido básico en la piel. 2. Describa las funciones de los tejidos nervioso, muscular y conjuntivo de la piel. 3. Describa las funciones de la epidermis y explique porqué este tejido se denomina
dinámico. 4. Señale las diferencias que existen entre los compartimientos intra y extracelular y explique
su significado.
Bibliografía consultada.
Ira Fox Stuart. Fisiología Humana 7a. ed. Madrid, McGraw‐hill‐Interamericana. 2003.
Marieb N. Elaine y Katja Hoehn. Human Anatomy and Phisiology 2008.