BIOLOGÍA Y ANATOMÍA

Generalidades de la biología: definición y otras ciencias biológicas

El estudio de la biología se reconoce en el entorno inmediato de cada uno de nosotros, por ejemplo, en tu casa, compartes la cotidianidad no solo con nuestra especie Homo sapiens, sino que además, están las plantas, animales domésticos,y que decir de los animales inferiores es el caso de los invertebrados, especialmente los de la clase insectos. En cualquiera de los rincones de tu habitación, sala, comedor, cocina, están rondando estos seres vivos.De igual manera a nivel microscópico,nuestra casa también es un espacio en donde existen seres unicelulares; microscópicos, que en muchas circunstancias son los responsables de diversas enfermedades. En esa medida, es importante saber que la biología no solo está hecha para los científicos, la biología es una ciencia para todos nosotros, ya que somos responsables del cuidado y preservación de la vida en nuestro planeta.

La biología se ha desarrollado a lo largo del tiempo gracias a las aportaciones de notables investigadores que dedicaron su vida al estudio de la naturaleza. Se suele reconocer a los griegos como los primeros biólogos. Ellos clasificaron a los seres vivos en dos reinos: animal y vegetal. Otros biólogos podrían ser los Aztecas, quienes reflejan el estudio del medio ambiente para optimizar su uso y los beneficios que se podrían obtener de él. Por ejemplo, inventaron "Chinampas"; cultivos hidropónicos que duran hasta hoy. Los incas por su parte, enseñaron a los mapuches a usar la papa y mantener el ganado de llamas y alpacas.

El filósofo griego Aristóteles fue el más grande naturalista de la Antigüedad, estudió y describió más de 500 especies animales; otro destacado griego fue Galeno el primer fisiólogo experimental su estudio se fundamento básicamente en nervios y vasos en animales, de igual manera que la anatomía humana con cadáveres de monos y cerdos, hizo esto pensando en un paralelismo entre estos animales y el hombre, provocando que aparecieran errores importantes en sus conclusiones.

Carl Linnéo estableció la primera clasificación de los organismos que no fue superada hasta el siglo XVIII; una clasificación basándose en el concepto de especie como un grupo de individuos semejantes, con antepasados comunes. Agrupó a las especies en géneros, a éstos en órdenes y, finalmente, en clases, considerando sus características.

Otro científico que hizo una gran contribución a la biología fue Charles Darwin, autor del libro denominado El origen de las especies (1859). En él expuso sus ideas sobre la evolución de las especies por medio de la selección natural. Esta teoría originó, junto

con la teoría celular y la de la herencia biológica, la integración de la base científica de la biología actual.

La herencia biológica fue estudiada por Gregor Mendel, quien hizo una serie de experimentos para estudiar cómo se heredan las características de padres a hijos, con lo que asentó las bases de la Genética.

Por otra parte, Louis Pasteur demostró la falsedad de la hipótesis de la generación espontánea al comprobar que un ser vivo procede de otro. El suponía que la presencia de los microorganismos en el aire ocasionaba la descomposición de algunos alimentos y que usando calor sería posible exterminarlos, este método recibe actualmente el nombre de pasterización o pasteurización.

Pasteur asentó las bases de la bacteriología, investigó acerca de la enfermedad del gusano de seda; el cólera de las gallinas y, desarrolló exitosamente la vacuna del ántrax para el ganado y la vacuna antirrábica.

Alexandr Ivánovich Oparin, en su libro El origen de la vida sobre la Tierra (1936) dio una explicación de cómo pudo la materia inorgánica transformarse en orgánica y cómo esta última originó la materia viva.

James Watson y Francis Crick elaboraron un modelo de la estructura del ácido desoxirribonucleico, molécula que controla todos los procesos celulares tales como la alimentación, la reproducción y la transmisión de caracteres de padres a hijos. La molécula de DNA consiste en dos bandas enrolladas en forma de doble hélice, esto es, parecida a una escalera enrollada.

En el siglo XVII se descubre el microscopio y la biología sufre un avance importante. Malpighi y Leewemhoek estudian la estructura de los tejidos, se observan las bacterias, protozoos y espermatozoides.

En el siglo XIX, el avance de otras ramas provoca también otro fuerte impulso para la Biología, sobre todo a nivel de la biología molecular.

Desde el punto de vista etimológico biología significa estudio de la vida, estudiando las formas que pueden adoptar los seres vivos, su estructura, función, reproducción, crecimiento, organización y relaciones con el medio que los rodea.

Son disciplinas de la Biología: la botánica, estudio de las plantas; Taxonomía, la clasificación de los seres vivos; Zoología, estudio de los animales; Anatomía, estudio de la estructura de los seres vivos; Fisiología, estudio del funcionamiento del ser vivo; Embriología, estudio del desarrollo del embrión; Genética, Ecología, entre otras.

Anatomía es una palabra de origen griego, “ana”= repetir y “tomos” = cortar. Con esta denominación se aludía a la repetición del corte con fines de estudio que se hacía

sobre los cadáveres, ya que la disección es la base de los estudios anatómicos. Los orígenes de los estudios anatómicos pueden llevarnos a los tiempos prehistóricos. Los egipcios también fueron muy estudiosos de la anatomía sobre todo para perfeccionar sus técnicas de momificación, aunque su estudio científico puede ubicarse en Grecia con los estudios de Hipócrates, en el siglo V a. C, que ha trascendido en la historia como el padre de la medicina. El Renacimiento, luego del oscurantismo religioso que caracterizó la Edad Media hizo resurgir los estudios de anatomía.

La anatomía es la ciencia cuyo objeto de estudio es la conformación interna de los seres vivientes, con la finalidad de explicar su estructura, formas y posibilidades funcionales de sus órganos, aparatos y sistemas.

Los organismos vivos son estudiados por la anatomía en su aspecto estático, y por la fisiología en su aspecto dinámico, o sea de los órganos aparatos y sistemas en cuanto a su función. Son dos aspectos que si bien están diferenciados en su estudio, están profundamente vinculados.

Las distintas ramas de la anatomía estudian los distintos conjuntos de órganos de modo aislado. La osteología se ocupa del estudio de los huesos, la miología de los músculos, la esplacnología, de las vísceras, la neurología, del sistema nervioso, y la estesiología de los órganos de los sentidos. La anatomía puede tener por objeto a las plantas o a los animales, y dentro de esta última, se halla la anatomía humana. La anatomía comparada coteja la estructura orgánica de las diferentes especies.

El estudio de las lesiones de las células, tejidos u órganos, y sus consecuencias orgánicas, es el objeto de estudio de la anatomía patológica.

La botánica (del griego, botan, hierba e iké, estudio) es una ciencia cuyo objeto de estudio es el reino vegetal, comprendiendo las plantas, los hongos y las algas. La botánica pura estudia las plantas, hongos y algas en cuanto tales, en su composición, funciones, desarrollo, ubicación, adaptaciones, etcétera, pero también se halla la botánica aplicada que estudia las posibilidades de utilización de estas especies como remedios, en productos cosméticos u otros usos.

Fue el biólogo alemán, y profesor de la universidad de Jena, Ernst Haeckel, seguidor de Darwin y estudioso del mundo animal, que vivió entre los años 1834 y 1919, el que acuñó la palabra Ecología, en el año 1866, para designar las relaciones que se generan entre las especies animales, y con el ambiente físico y químico en que desarrollan su vida; uniendo dos palabras griegas: “oíkos” con el significado de casa, y “logos” = estudio.

El objeto de estudio de la Ecología se ha ampliado en la actualidad, para comprender no solo la relación entre los animales y con su hábitat, sino a todos los seres vivos

(factores bióticos) del planeta y sus ecosistemas (formado por los elementos biológicos y los físicos o abióticos) siendo una rama de la Biología.

La Ecología se ocupa también de las causas naturales y humanas, y consecuencias, de la biodegradación del equilibrio de la biósfera y de los modos de prevenirlos y revertirlos. Entre los grandes problemas ecológicos pueden citarse el peligro de desaparición de la biodiversidad, provocadas por tala de árboles, incendios, erosión de suelos, la acción eólica, las inundaciones, la reducción de la capa de ozono, la lluvia ácida, etcétera.

La fisiología estudia las funciones de los seres vivos y el cómo un organismo lleva a cabo las diversas actividades vitales: cómo siente, cómo se mueve, cómo se adapta a unas circunstancias cambiantes, y cómo da lugar a nuevas generaciones. El término fisiología fue utilizado por Aristóteles para describir el funcionamiento de todos los organismos vivientes y por Hipócratesque lo asociaba al “poder curativo de la naturaleza”. A lo largo del siglo XVI en Europa el término se asoció definitivamente con el estudio de las funciones vitales del cuerpo humano, extendiéndose más adelante al de los animales y plantas. En contraste el término anatomía se asocia al estudio de la estructura del cuerpo humano y los animales, con un énfasis mínimo en la función de cada parte. A pesar de esta distinción, la anatomía y la fisiología no pueden ser separadas ya que la función de un tejido o de un órgano está íntimamente ligada a su estructura y la estructura de un organismo presumiblemente evoluciona para cumplir mejor su función. Por esta necesidad de apoyarse en la anatomía y porque incluye otras disciplinas como la física, la química y las matemáticas, la fisiología es una ciencia multidisciplinar.

Genética se forma a partir de la unión de dos palabras: genos que se puede traducir como raza, nacimiento u origen, y el sufijo –ikos cuyo significado es “relativo a”, el sentido literal de genética es el de aquello que es relativo al nacimiento o raza de un ser, la genética es la rama de la biología que se encarga del estudio de aquello es transmitido en sucesivas generaciones a través de los genes. El concepto también hace referencia a lo que se vincula con el comienzo, el inicio o la raíz de algo.

La genética, por lo tanto, analiza cómo se transmite la herencia de la biología de un individuo a otro. Su principal objetivo es explicar la manera en que los rasgos y diversas cualidades pasan de los padres a sus descendientes.Estas transferencias se desarrollan mediantes los genes, compuestos por fragmentos de ácido desoxirribonucleico o ADN, una molécula que se encarga de la codificación de los datos genéticos presentes en las células.

La inmunología es una rama de la Biología que se ocupa especialmente de estudiar el sistema inmunitario.Cabe destacarse que el sistema inmunitario consiste en una serie de estructuras, órganos, células, tejidos y procesos biológicos correspondientes al

interior de un organismo y que son capaces de proteger al mismo de enfermedades y afecciones, matando a los agentes patógenos que correspondan, es decir, brindan una respuesta inmunitaria a estos.Este sistema es capaz de detectar desde un virus hasta parásitos en el intestino. Mayormente está compuesto por leucocitos, linfocitos, anticuerpos, células y neutrófilos, entre otros.Entre sus principales acciones se cuentan: el estudio y conocimiento pormenorizado del sistema inmunitario tanto en condiciones de salud como de enfermedad, alteraciones en su funcionamiento, las características tanto físicas, químicas y fisiológicas que disponen sus partes componentes.

La taxonomía (del griego ταξις, taxis, ‘ordenamiento’, y νομος, nomos, ‘norma’ o ‘regla’) es, en su sentido más general, la ciencia de la clasificación. Habitualmente, se emplea el término para designar a la taxonomía biológica, la "teoría y práctica de clasificar organismos".

La zoología es la rama de la biología que se encarga del estudio de los animales. Etimológicamente proviene del griego zoos (animal) y logos (tratado, ciencia). El principal campo de estudio de la zoología es la descripción morfológica y anatómica de las diferentes especies animales, así como su funcionamiento, modo de vida y reproducción (biología), embriología, comportaminto y distribución.

Términos de la estructura corporal

Como en cualquier otra ciencia, en anatomía se usan determinados términos que facilitan la descripción de un cierto tema sin tener que acudir a explicaciones repetitivas de una cierta situación o localización en el cuerpo. Estos términos definen una situación o localidad corporal sin ambigüedad y deben conocerse con antelación para comprender lo que se describe a la hora de tratar un tema. Los conceptos y términos básicos más importantes son:

Homeostasis cuando se piensa en el hecho de que el cuerpo humano está constituido por miles de millones de células en actividad casi constante y que sorprendentemente muy pocas de ellas se apartan del funcionamiento apropiado se puede tener una idea de cuan magnífica es la maquinaria del cuerpo. El trabajo en común de ese enorme conjunto de células se trata de tener siempre en un cierto balance que permite mantener relativamente estables las condiciones interiores del organismo aunque cambien las condiciones externas. Para definir esa capacidad de estabilización se utiliza el término de homeostasis. Aunque la palabra significa literalmente "inalterable" la homeostasis no es en realidad la representación de una situación estrictamente estática y mas bien se refiere a un estado dinámico de equilibrio o balance donde las

condiciones corporales puede variar pero siempre en un estrecho rango "permisible". En general el cuerpo está en homeostasis cuando sus necesidades se cumplen adecuadamente y su funcionamiento se mantiene sin problemas.

La mayoría de nosotros manifestamos una natal curiosidad por conocer nuestro propio cuerpo, pero cuando tomamos un libro de anatomía y nos ponemos a leerlo tal y como se hace con una obra literaria, tropezamos con una situación que nos deja perdidos en el texto, al no entender la terminología utilizada por los anatomistas.

El cuerpo humano tiene numerosas protuberancias y curvas de modo que las palabras intuitivas como "encima", "debajo" "delante" o "detrás" que definen bien una localización para el caso de objetos simétricos resultan ambiguas para usarlas en el cuerpo humano. Por este motivo y para evitar la incomprensión, universalmente los anatomistas han aceptado ciertos términos para identificar de forma precisa las estructuras del cuerpo con un mínimo de palabras.

Para poder describir y ubicar las partes del cuerpo con exactitud debemos establecer primero un punto de referencia anatómico estándar denominado posición anatómica. En la posición anatómica el cuerpo está erecto con los pies ligeramente abiertos y los brazos extendidos hacia abajo. Las manos están orientadas con las palmas hacia el frente y los pulgares apuntando hacia afuera del cuerpo como se muestra en la figura 1. Esta posición estándar se utiliza normalmente en la práctica siempre, con independencia de la posición real que tenga el cuerpo en un caso particular y es la base para los términos direccionales usuales. Otra cosa importante que hay que tener en cuenta es que los términos "derecho" e "izquierdo" se refieren a los lados respectivos del cuerpo o el cadáver que se mira y no a los del observador.

Los términos direccionales son palabras utilizadas para explicar exactamente donde está situada una estructura del cuerpo en relación con otra de forma clara y con pocas palabras. Por ejemplo, de manera coloquial o informal usted puede decir que "los brazos están localizados a ambos lados del cuerpo a la derecha y a la izquierda del pecho" sin embargo, usando términos anatómicos se diría solamente "los brazos son laterales al pecho". Note la utilización de pocas palabras pero manteniendo la exactitud.

Términos regionales. el cuerpo humano se divide en dos regiones fundamentales axial y apendicular. La parte axial, que conforma la mayor parte central de nuestro cuerpo, incluye la cabeza, el cuello, y el tronco. La parte apendicular consiste en las extremidades que están unidas a la parte axial.

Planos y ejes del cuerpo

Para el estudio de la anatomía el cuerpo se secciona con ciertos planos, los planos más comunes se denominan sagitales, frontales y transversales los que están colocados mutuamente perpendiculares . Las secciones determinadas por los planos reciben el mismo nombre que estos, de modo que un plano sagital produce una sección sagital.

Los planos anatómicos son superficies imaginarias que dividen al cuerpo en secciones para la descripción y ubicación de sus componentes. Aunque hay muchos planos anatómicos, se describen a continuación los siguientes.

-Plano mediano: es el plano vertical que recorre toda la longitud del cuerpo y lo divide en dos partes perfectamente simétricas, una derecha y otra izquierda.

-Plano transversal: es un plano horizontal, perpendicular al plano mediano, que divide al cuerpo en dos partes asimétricas, una superior e inferior.

-Plano sagital: es un plano vertical, paralelo al plano mediano. Divide al cuerpo en dos partes desiguales, una derecha y otra izquierda.

-Plano frontal: es un plano vertical, perpendicular al plano mediano. Divide al cuerpo en dos partes asimétricas, una anterior y otra posterior.

Eje Longitudinal: la línea imaginaria que atraviesa verticalmente nuestro cuerpo desde la cabeza hasta los pies.

Eje anteroposterior: Es el eje que atraviesa nuestro tronco de adelante hacia atrás.

Eje Transversal: Representa la línea imaginaria que atraviesa de lado a lado nuestro cuerpo.

Sistema Óseo

Un sistema es un conjunto de elementos que desarrollan interacciones y que se mantienen interrelacionados entre sí. En cuanto al término óseo, podemos decir que refiere a aquello vinculado a los huesos (las estructuras rígidas que componen el esqueleto de los animales vertebrados).

La noción de sistema óseo, por lo tanto, hace mención al conjunto de huesos que forman el esqueleto. El ser humano dispone de un sistema óseo formado por 206 huesos que crecen y se desarrollan en la niñez y la adolescencia. Gracias a estos huesos, las personas pueden permanecer de pie y desplazarse.

La función de un sistema óseo, de este modo, es sostener el cuerpo, permitir la locomoción y proteger los órganos. Los huesos que forman el sistema se encuentran unidos a través de articulaciones y están compuestos por una clase de células conocidas como osteocitos. Los cartílagos, por su parte, permiten que los huesos no se junten.

En el caso de los humanos, es habitual que el sistema óseo se divida en dos sectores para su estudio: el esqueleto axial (formado por los huesos que se ubican en el eje y que se encargan de soportar el peso corporal y de brindar protección a los órganos) y el esqueleto apendicular (los demás huesos).

Osteológia: es la ciencia que estudia a los huesos, etimológicamente proviene de los vocablos griegos: Osteón: Hueso, Logos: Tratado o estudio.

El Esqueleto constituye el armazón del cuerpo, consta de 206 huesos distribuidos de la siguiente forma:

Columna Vertebral: Se extiende desde la base del cráneo hasta el nacimiento de las extremidades inferiores. La columna vertebral esta formada por 33 vértebras distribuidas de la siguiente manera: 7 vértebras cervicales, 12 vértebras dorsales ,5 vértebras lumbares, 5 vértebras que forman el sacro y 4 vértebras que forman el cóccix.

Tórax: Esta formado por la columna vertebral en la parte posterior; las costillas lateralmente y el esternón en la parte de adelante. Las costillas son 12 pares y están distribuida de la siguiente manera:7 pares son verdaderas, 3 pares son las falsas y 2 pares son las flotantes.

Cabeza: Esta formado por los huesos de la cara y del cráneo.

Cráneo: es una caja ósea que encierra el encéfalo; los huesos que lo forman son: 1 frontal, 2 parietales, 2 temporales, 1 occipital, 1 esfenoides y 1 etmoides

Cara: esta formado por 12 huesos: 2 maxilares superiores, 2 palatinos, 2 malares, 2 nasales, 2 lagrimales ,2 cornetes,1 vómer y 1 maxilar inferior.

Huesos de los miembros superiores: Cada extremidad esta dividido en 4 segmentos o regiones: Hombro: formado por dos huesos, Clavícula, Omoplato

Brazo: formado por un solo hueso: Humero

Antebrazo: formado por dos huesos Cubito, Radio

Mano: los huesos de la mano se dividen en 3 grupos: Carpo, Metacarpo, Dedos

Huesos de los miembros inferiores: Se emplean en la locomoción. Cada extremidad inferior se divide en 4 segmentos:

Cadera: formado por solo hueso, Iliaco o coxal

Muslo: formado por un solo hueso: Fémur

Pierna: formado por dos huesos: Tibia, Peroné

Pie: formado por tres grupos: Tarso, Metatarso, dedos.

La cintura pélvica es parte del esqueleto apendicular, y está formada por un par de huesos coxales unidos entre sí anteriormente. Ambos huesos coxales se funden con el hueso sacro posteriormente, y toda la estructura formada entre los tres huesos se conoce como la pelvis ósea o simplemente pelvis.

La función principal de la cintura pélvica es anclar las extremidades inferiores al esqueleto axial y transmitir el peso de la parte superior del cuerpo a esas extremidades. También sirve de soporte a los órganos viscerales de la pelvis. Esta cintura se asegura al esqueleto axial muy tenazmente a través de ligamentos que están entre los más potentes del cuerpo, y la articulación con el hueso del muslo (fémur) está hecha usando un encaje profundo y firme que garantiza que la cabeza de este hueso esté muy bien asegurada en su sitio.

Cada hueso coxal tiene una forma irregular, es grande y está formado durante la infancia por tres huesos separados: el ilion; el isquion; y el pubis, pero en los adultos ellos se funden firmemente y sus fronteras son indistinguibles. Sin embargo, la nomenclatura se mantiene para diferenciar las tres regiones principales del hueso compuesto.

La cintura escapular es parte del esqueleto apendicular y sus componentes son: la clavícula anteriormente, y la escápula u omóplato posteriormente y esta cintura junto con los músculos asociados forman el hombro.

Anteriormente los extremos de las clavículas se juntan medialmente al acoplarse ambas al esternón, luego los extremos distales se articulan lateralmente a las escápulas, sin embargo, las escápulas fallan en completar el "cierre" posteriormente al no articular una con la otra o con el esqueleto axial. En su lugar, las escápulas se anclan al tórax y a la columna vertebral a través de músculos.

En general la cintura escapular sirve como estructura de anclaje de los miembros superiores al esqueleto axial, y además en ella se fijan muchos músculos que mueven los brazos, siendo una estructura muy ligera que permite a las extremidades superiores un grado de movimiento que no se tiene en ningún otro lugar del cuerpo. Esta movilidad se debe a:

1.- Como solo la clavícula es la que está articulada al esqueleto axial, la escápula tiene mucha libertad de movimiento en el tórax permitiendo que el brazo se mueva con esta última.

2.- La cavidad glenoidea escapular (la cuenca de la articulación del hombro) es muy llana y pobremente reforzada lo que no restringe casi el movimiento del húmero (hueso del brazo). Esta relativa falta de fijación de la articulación del hombro es un arma de doble filo, muy útil para una gran flexibilidad, pero a su vez mantiene poca estabilidad y las dislocaciones del hombro son frecuentes.

Las Articulaciones

El esqueleto consta de varias partes, todas unidas entre sí. Bien, cuando dos o más huesos están unidos, entran a participar otros elementos de esta gran estructura corporal: las articulaciones. Las articulaciones, que también son zonas de conexión entre los cartílagos del esqueleto, cumplen una función muy importante, al permitirte doblar las distintas extremidades de tu cuerpo. Si no existieran, nuestra estructura sería totalmente rígida.

Si no fuera por las articulaciones, los huesos no podrían tener movilidad, así gracias a ellas se pueden doblar las distintas extremidades del cuerpo. Existen tres tipos de articulaciones:

- Móviles: también llamadas diartrosis o sinoviales, son las articulaciones que tienen mayor amplitud de movimientos. Son las que unen huesos de las extremidades con el tronco, los hombros o las caderas.

- Semimóviles: también llamadas anfiartrosis, son las que realizan movimientos limitados, como las articulaciones entre las vértebras.

- Fijas: conocidas también como sinartrosis, la mayoría se encuentra en el cráneo y no necesita movimientos, porque la función principal es proteger los órganos internos.

Sandy Salazar