tema 1 - organización básica del cuerpo humano

A N A T O M Í A

A P L I C A D A

I.E.S. “ LA JARA”

Departamento de

Biología y Geología

Villanueva de Córdoba

1º de Bachillerato

I.E.S. “LA JARA”-Vva. de Córdoba ANATOMÍA APLICADA

DTO. BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 1º BACHILLERATO

TEMA 1: ORGANIZACIÓN BÁSICA Página 1 de 33

Tema 1: ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

Índice ............................................................................................................................................ 1

1. Conceptos de anatomía y fisiología ................................................................................ 2

2. Bases topográficas del cuerpo ........................................................................................ 2

2.1 Términos de posición y dirección ................................................................................. 2

2.2 Planos de referencia ........................................................................................................ 3

2.3. Cavidades corporales...................................................................................................... 4

2.4. Regiones abdominales ..................................................................................................... 4

3. Niveles de organización del organismo ......................................................................... 5

3.1. Características comunes de los seres vivos .............................................................. 6

3.2. Composición ........................................................................................................................ 7

3.2.1 Átomos o elementos ....................................................................................................... 7

3.2.2 Compuestos ...................................................................................................................... 7

4. Las células ............................................................................................................................ 10

4.1. Conceptos generales ....................................................................................................... 10

4.2. Estructura celular .......................................................................................................... 12

4.3. Nutrición celular ............................................................................................................. 16

4.3.1. Obtención de energía ................................................................................................. 16

4.3.2. Obtención de materiales .......................................................................................... 16

4.4. Relación celular ............................................................................................................... 16

4.4.1. Sistema hormonal ........................................................................................................ 17

4.4.2. Sistema nervioso ......................................................................................................... 17

4.5. Reproducción celular...................................................................................................... 17

5. Desarrollo del organismo ................................................................................................. 18

5.1. Desarrollo embrionario .................................................................................................. 18

5.1.1 Segmentación ................................................................................................................ 18

5.1.2. Morfogénesis ................................................................................................................ 18

5.1.3. Diferenciación celular ................................................................................................ 18

5.2. Desarrollo postembrionario ....................................................................................... 19

5.3. Organogénesis ................................................................................................................ 20

6. Formación de los tejidos .................................................................................................. 21

6.1. Tejido epitelial ................................................................................................................. 21

6.2. Tejido conjuntivo ............................................................................................................ 21

6.3. Tejido muscular ............................................................................................................... 22

6.3.1. Clasificación del tejido muscular ............................................................................ 22

6.4. Tejido nervioso ................................................................................................................ 24

6.4.1. Clasificación del tejido nervioso ............................................................................. 24

7. Clasificación de los sistemas y aparatos del organismo ......................................... 25

8. Aplicación práctica: Esteroides anabólicos andrógenos ......................................... 29

9. Lecturas recomendadas: .................................................................................................. 30

10. Actividades: ....................................................................................................................... 33




Tema 1: ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO

1. Conceptos de anatomía y fisiología

La mayoría de nosotros siente interés sobre el cuerpo

humano y sus reacciones. Esta curiosidad puede observar-

se incluso en los lactantes, que pueden permanecer mucho

tiempo mirándose las manos o tirando de la nariz de su

madre. Los niños de más edad se preguntan adónde va la

comida cuando la tragan y algunos creen que, si se tragan

semillas de sandía, les crecerá una en la barriga. Si algún miembro del personal médico se les acerca, empiezan a

gritar (por miedo a las inyecciones), pero les encanta jugar a los médicos.

Los adultos se inquietan cuando sienten latir el corazón, sufren sofocos incontrolables o no pueden mantener un

peso ideal.

La anatomía y la fisiología, partes de la biología, exploran muchos de estos temas, pues describen cómo funcio-

nan y se engranan nuestros cuerpos.

Anatomía

La anatomía es el estudio de la estructura y la forma del cuerpo y sus partes, además de las relaciones entre

ellas. Cuando estudiamos el cuerpo o las grandes estructuras corporales, como el corazón o los huesos, nos dedi-

camos a la anatomía macroscópica, es decir, estudiamos estructuras grandes que pueden observarse con facilidad.

De hecho, el término anatomía, deriva de las palabras griegas que significan cortar (tomía) y separar (ana), y se

relaciona estrechamente con los estudios anatómicos macroscópicos porque en ellos se diseccionan animales

conservados o sus órganos para su observación.

Por el contrario, la anatomía microscópica, es el estudio de las estructuras corporales demasiado pequeñas para

verse a simple vista, como células y tejidos corporales que sólo pueden verse por medio de un microscopio.

Fisiología

La fisiología es el estudio del modo en que funcionan el cuerpo y sus partes (de physio, naturaleza; y logía, estudio

de). Al igual que la anatomía, se subdivide en varias disciplinas. Por ejemplo, la neurofisiología explica el funcio-

namiento del sistema nervioso y la cardiofisiología estudia el funcionamiento del corazón, que actúa como una

bomba muscular para mantener el flujo sanguíneo por el cuerpo.

Relación entre anatomía y fisiología

La anatomía y la fisiología están siempre relacionadas, pues las partes del cuerpo

humano forman una unidad bien organizada y cada una de ellas desempeña un papel en

el correcto funcionamiento del organismo como un todo y la estructura determina

qué funciones pueden realizarse; por ejemplo, los pulmones no son cámaras muscula-

res como el corazón y no pueden bombear la sangre pero gracias a que las paredes de

sus alvéolos son muy delgadas, pueden intercambiar los gases y proporcionar oxígeno

al cuerpo.

2. Bases topográficas del cuerpo

Todos los términos de dirección que describen la relación de una parte del cuerpo

con otra hacen referencia a la posición anatómica estándar (véase Figura 1.1). En

esta posición, el individuo está de pie con el cuerpo erguido, los pies paralelos y jun-

tos, la cabeza y los ojos dirigidos hacia el frente y los brazos extendidos a ambos

lados del cuerpo, colocados de manera que las palmas se dirijan hacia adelante (en

supinación).

2.1 Términos de posición y dirección Se usan para fijar la posición de estructuras, caras y regiones del cuerpo, tomando

siempre como referencia la posición anatómica estándar. Son términos descriptivos y

de dirección que se aplican a las características anatómicas: (véase Tabla 1.1)

La anatomía es el estudio de la estructura y la

forma del cuerpo y sus partes.

La fisiología es el estudio del modo en que fun-

cionan el cuerpo y sus partes.

Figura 1.1. Posición

anatómica estándar




Tabla 1.1. Términos de dirección aplicados a la anatomía humana

2.2 Planos de referencia Son planos de sección corporal, imaginarios, que se describen partiendo del cuerpo colocado en la posición ana-

tómica estándar y que sirven como esquema de referencia para localizar y describir las estructuras del orga-

nismo, (véase la Figura 1.2).

En el cuerpo humano distinguimos tres partes: cabeza, tronco y extremidades, y cinco regiones: cabeza o región

craneal, cuello o cervical, torácica, abdominal y extremidades (véase Esquema 1.1).

Esquema 1.1. Regiones del

cuerpo humano

Figura 1.2. Planos corporales de referencia




2.3. Cavidades corporales

Los órganos vitales del cuerpo se encuentran alojados en dos grandes cavidades, dorsal y ventral. Estas se sub-

dividen de la siguiente manera: (véase la Figura 1.4.)

2.4. Regiones abdominales

Para facilitar la localización de los órganos abdominales, los anatomistas han dividido el abdomen en nueve re-

giones imaginarias, limitadas por cuatro líneas, dos horizontales y dos verticales: (ver Figura 1.5)

Podemos entender el concepto de cavidad corporal como el espacio limitado que contiene órganos protegi-

dos, separados y sujetos por membranas relacionadas con ellos. Las cavidades corporales sirven para sepa-

rarlos órganos, aparatos y sistemas, según su función.

Figura 1.4. Cavidades corporales: visión frontal y lateral

Figura 1.5. Regiones del abdomen




3. Niveles de organización del organismo

El cuerpo humano presenta varios niveles de complejidad estructural (véase Figura 1.3), el más sencillo de los

cuales es el nivel químico. En este nivel, los átomos, minúsculas unidades de materia, se combinan para formar

moléculas como agua, azúcar y proteínas, las cuales, a su vez, se asocian de formas determinadas para formar

células microscópicas, las unidades más pequeñas de los seres vivos, que constituyen el nivel celular.

Todas las células desempeñan algunas funciones comunes, pero cada tipo de célula específico puede variar en

tamaño y forma, reflejando sus funciones en el cuerpo.

Los seres vivos más sencillos se componen de una única célula, pero la escala estructural de los organismos com-

plejos, como los árboles o los seres humanos, ha avanzado hasta el nivel tisular. Los tejidos son grupos de célu-

las similares con una función común. Cada uno de los cuatro tipos tisulares básicos (epitelial, conectivo, muscular

y nervioso) desempeña una función definida y diferente en el cuerpo.

Un órgano es una estructura compuesta de dos o más tipos de tejido que desempeña una función específica en

el cuerpo; en este nivel orgánico ya son posibles algunas funciones extremadamente complejas. Por ejemplo: el

intestino delgado, que realiza la digestión y absorbe los alimentos, se compone de los cuatro tipos de tejidos. Un

sistema orgánico es un grupo de órganos que funciona de forma conjunta para alcanzar un objetivo común. Por

ejemplo, el aparato digestivo incluye el esófago, el estómago y los intestinos grueso y delgado, por nombrar

algunos de sus órganos, cada uno de los cuales desempeña su propia función. Mediante la colaboración, todos

ellos mantienen los alimentos en movimiento en el aparato digestivo, de forma que se descompongan correcta-

mente y se absorban en la sangre, proporcionando la energía que necesitan las células de todo el cuerpo.

En total, nuestro cuerpo u organismo, el nivel más elevado de organización estructural, se compone de once

sistemas, cuyos principales órganos se estudiarán más adelante.

Figura 1.3: Niveles de organización estructural




3.1. Características comunes de los seres vivos

Somos Complejos

En composición y funcionamiento. A todos los niveles. Muchas sustancias químicas diferentes. Varios miles

de moléculas diferentes en el organismo más sencillo.

Compleja organización interna. Moléculas, Orgánulos, Relaciones: muchas relaciones interespecíficas e

intraespecíficas.

Celulares

Formados por unidades llamadas células.

Un individuo puede tener desde una (unicelulares) a miles de millones de células (pluricelulares).

Todos los seres vivos proceden de, al menos, una célula.

Los seres complejos siguen teniendo gran autonomía celular en su metabolismo y reproducción.

Todo lo que hace un ser vivo lo hacen sus células.

Tenemos funciones de Nutrición

Tomamos materia y energía del entorno para mantener nuestra organización.

Un ser vivo se asemeja mucho más a una estructuras dinámicas disipadora de energía (Ej: un remolino o

una llama) que a un molde estático.

Muy pocos átomos de los que teníamos cuando nacimos forman parte de nuestro cuerpo ahora mismo, sin

embargo seguimos siendo nosotros. Si este intercambio de materia y energía deja de producirse morimos.

Tenemos funciones de Relación

Percibimos cambios externos e internos y respondemos a ellos.

A todos los niveles, orgánulos, células, tejidos, órganos, organismos.

Mantenemos un medio interno aproximadamente constante. (Homeostasis).

Si se este medio interno tenemos mecanismos para llevarlo de nuevo al estado ideal o de equilibrio.

Tenemos funciones de Reproducción

Somos capaces de crean copias parecidas a nosotros mismos.

Estas copias les sirven para perpetuarnos en el tiempo.

Todos los seres vivos mueren por programa o por accidente y desaparecerían si no tuvieran esta función

Relacionado con la reproducción están:

Crecimiento: Los descendientes son siempre menores que el progenitor y han de incrementar su tamaño.

Desarrollo: Para poder sobrevivir han de cambiar de forma durante su crecimiento.

Herencia: De alguna manera han de tener información sobre cómo tienen que desarrollarse y sobrevivir en

un medio.

Evolución: Las copias no son exactas y las especies cambian y se diversifican.

Tenemos Información interna en las células

En el interior de cada célula está codificada toda la información de lo que puede hacer un ser vivo

Permite realizar las funciones vitales. El soporte de esta información es de tipo químico: Una molécula con

posibilidad de variación, el ADN que se encuentra en el núcleo de las células,

Presentamos una Relación estructura – función

Los seres vivos se comportan "como si" hubieran sido diseñados conscientemente para sobrevivir y repro-

ducirse.

Todas las estructuras de los seres vivos tienen una función.

Desde las moléculas hasta las relaciones entre especies.

Puede uno preguntarse "¿para qué?"

Nadie ha diseñado seres vivos. Los seres vivos no tienen ninguna finalidad real.

Se sigue utilizando porque es útil aunque puede ser confuso al evocar un finalismo en la vida.




3.2. Composición

Todos los seres vivos aunque son muy diversos tenemos una composición muy semejante Es importante conocer nuestros compuestos para entender nuestra nutrición y fisiología.

3.2.1 Átomos o elementos

Es sorprendente que la composición en elementos de todos los seres vivos

sea muy semejante a pesar de su diversidad.

Además es muy diferente de la del medio que nos rodea. Esto es debido a que utilizan los elementos más útiles para constituir sus

moléculas. Los elementos fundamentales de todos los seres vivos son C N O H y en me-

nor proporción S y P.

El resto de átomos son muy poco abundantes aunque fundamentales: Na K Mg Ca Cl Fe Mn Co ...

Hay que saber que: Estos átomos se combinan en moléculas. Las moléculas más complejas llevan enlaces de Carbono: Moléculas orgánicas. Las moléculas son las responsables de las características de la materia; estado físico, solubilidad, reactividad...

3.2.2 Compuestos

Lo mínimo que hay que saber sobre la composición de los seres vivos: Los elementos se combinan dando lugar a compuestos químicos. Los átomos pueden cambiar de compuesto químico: reacciones químicas. pero no pueden transformarse

en otros en las condiciones de los seres vivos. El compuesto más abundante en los seres vivos es el agua. Necesaria para multitud de procesos. En general cuanto más activo es un tejido u órgano más agua tiene. Otros compuestos sencillos en los seres vivos son las sales minerales.

Se encuentran disueltas en agua en forma de iones o precipitadas formando minerales en esqueletos El tipo de compuestos fundamentales para la vida son los llamados Compuestos orgánicos, basados en

cadenas de carbonos. Muchos son polímeros de otros más sencillos. Permite combinación para formar nuevas estructuras.

Figura 1.4. Tabla periódica de los elementos




Proteínas

Polímeros lineales de aminoácidos

Normalmente de 50 a 200 aminoácidos aunque las hay más pequeñas (péptidos) y más grandes

Existen 20 aminoácidos diferentes pero iguales para todos los seres vivos

La secuencia de aminoácidos determina las características de las proteínas

Forman moléculas tremendamente variables en propiedades y funciones

o Enzimas: Catalizan reacciones químicas

o Trasportadoras de membrana : Salida y entrada de sustancias en las células

o Movimientos

o Trasportadores en líquidos

o Estructurales en células y tejidos

o Mensajeras

o Regulación genética

o Receptoras de estímulos

o Anticuerpos y defensa frente a infecciones y toxinas

o Coaguladoras

Cada célula forma sus propias proteínas a partir de los aminoácidos

Lo hacen en unos orgánulos llamados ribosomas

Los aminoácidos se toman del exterior o algunos, si es necesario, se sintetizan en las células

La falta de aminoácidos causa graves trastornos a las células y al organismo.

Tabla 1.2. Compuestos celulares (clasificación simplificada)




Glúcidos

Monosacáridos o polímeros de monosacáridos. Los monosacáridos son compuestos de entre 3 y 7 carbo-

nos con grupos alcohol y aldehído o cetona. Son mucho menos variables que los aminoácidos.

El más importante es la Glucosa. También la Ribosa, Fructosa ...

Se pueden combinar en cadenas lineales o ramificadas dando lugar a

o Oligosacáridos. 2 a 10 restos: Fructosa. Lactosa

o Polisacáridos. Cadenas largas de hasta miles de restos

Lineales estructurales: Celulosa. Quitina.

Ramificadas reserva: Almidón. Glucógeno

En humanos los glúcidos tienen una función principalmente energética

Las células consumen preferentemente glucosa para obtener energía

Se acumula en forma de glucógeno como reserva (hígado y músculo)

La glucosa se puede obtener del exterior de monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos de reserva

No podemos digerir polisacáridos estructurales como la celulosa (fibra vegetal)

Lípidos

Compuestos insolubles. Bastante variados

Para este curso nos interesan:

o Ácidos grasos : Cadenas hidrocarbonadas ácidas

Forman lípidos complejos: Triglicéridos y fosfolípidos

Fuente concentrada de obtención de energía

Saturados - Sin dobles enlaces. Más sólidos

Insaturados - Con dobles enlaces. Más líquidos

o Triglicéridos: Tres ácidos grasos y colesterol

Reserva de ácidos grasos

Líquidos: aceites. Sólidos: grasas o mantecas

o Fosfolípidos: Complejos peros llevan ácidos grasos

Forman membranas celulares

o Colesterol: Molécula de gran tamaño muy insoluble

Estabiliza membrana plasmática celular.

Forma otros esteroides

o Otros esteroides

Hormonas

Disolventes de grasas

Los lípidos pueden tomarse en la dieta La mayoría los pueden sintetizar las células.

Ácidos nucleicos

Polímeros de nucleótidos. Muy variables en tamaño; de decenas a muchos millones

Relacionados con la información genética

ADN

o Doble cadena de nucleótidos.

o En ella se encuentra la información genética

o Forma los cromosomas, cada uno es una cadena de ADN unido a proteínas

ARN

o Paso de la información del ADN a las células

o Varios tipos con funciones muy diversas ARNm ARNt ARNr ....

Los nucleótidos aislados, especialmente el ATP son los responsables del traspaso de energía en las célu-

las.




Sales minerales

Las sales minerales son calcio (Ca+), fosfato (PO4–), cloruro (Cl–), sodio (Na+) y potasio (K+).

El calcio es necesario para la contracción muscular y para tener huesos fuertes.

El fosfato es necesario para producir ATP.

El sodio, el potasio y el cloro son necesarios para la contracción muscular y la transmisión nerviosa.

Vitaminas (Ver tabla en la página siguiente)

Compuestos orgánicos necesarios en la dieta en poca cantidad. No es un grupo de compuestos sino un tipo de necesidad nutricional.

Las vitaminas que requiere un organismo dependen de la especie de ser vivo.

- Autótrofos no necesitan ninguna.

- Heterótrofos de medios pobres necesitan pocas.

- Heterótrofos de medios ricos necesitan muchas vitaminas porque han perdido capacidad de síntesis por

ser más fácil su ingestión.

Otros compuestos En las células existen toda una serie de compuestos orgánicos muy variables que no pueden asignarse a los gru-

pos estudiados anteriormente.

Algunos son restos de degradación o precursores en la formación de compuestos necesarios para la cé-

lula.

Precursores de aminoácidos, de bases nitrogenadas, eliminación de nitrógeno (urea), ...

Otros son metabolitos intermediarios; compuestos que intervienen en el metabolismo celular

Hay compuestos que actúan específicamente como coenzimas: Algunas vitaminas.

Hay compuestos con funciones específicas: Algunos antibióticos, antioxidantes, mensajeros, ....

4. Las células

Todos los seres vivos estamos formados por células.

En nuestro caso, como ocurre en la mayoría de los seres pluricelulares, procedemos de una célula inicial.

En los organismos pluricelulares las células siguen siendo las que desarrollan las funciones vitales.

Un organismo pluricelular no es más que una colonia de células que se han puesto de acuerdo.

4.1. Conceptos generales Los seres vivos estamos formados por células.

Las células son pequeñas a escala humana.

Tienen tamaño de micras (milésimas de milímetro).

Cada célula procede de otra preexistente.

Las células son las unidades estructurales y funcionales de los seres vivos.

Los organismos pluricelulares:

Son colonias celulares. De unas pocas a miles de millones.

Parecen una unidad por mecanismos de comunicación entre sus células.

Las células mantienen toda su información.

El ADN del organismo está completo en cada célula.

Siguen manteniendo todo el metabolismo.

Hay que abastecerlas de nutrientes y eliminar sus desechos.

Estas características son consecuencia de su origen evolutivo: El aumento de tamaño de los animales y

plantas se ha producido por un aumento en número de células y especialización de las mismas.

Fue más sencillo hacerse grandes con células que ya funcionan correctamente activando y anulando ge-

nes.

Sigue en página 12...




Tabla 1.3. Vitaminas en los seres humanos




Las células tienen partes especializadas llamadas orgánulos

Los elementos funcionales de las células son las proteínas

La información de todas las células se encuentra almacenada en forma de ADN de doble cadena y se

expresa en forma de ARN.

Los elementos estructurales celulares son variados:

o Lípidos que forman membranas.

o Proteínas que forman el citoesqueleto

o Polisacáridos que forman el glicocalix externo a la membrana.

Las células animales obtienen su energía preferentemente de los glúcidos o los lípidos

Las células mantienen su capacidad para realizar las funciones vitales autónomamente (nutrición, rela-

ción, reproducción).

4.2. Estructura celular

Existen varios tipos de células, bacterias, hongos, plantas,...

Nos vamos a limitar únicamente a dar un repaso de una célula animal con los orgánulos más importantes que con-

dicionan la anatomía humana.

Figura 1.5. Dibujo esquemático de una célula animal y sus orgánulos




Orgánulo Composición Estructura Función

Membrana plasmática

Membrana simple de lípidos y proteí-nas

Membrana cerrada

Límite celular: aislamiento Recepción de estímulos Carga eléctrica celular Entrada y salida de sustancias de pequeño tamaño

Citoplasma

Hialoplasma Agua y solutos Líquido de viscosidad variable

Medio interno Trasporte de sustancias Metabolismo de muchas sustan-cias

Ribosomas ARN y Proteínas Orgánulos pequeños En citoplasma, REPg y mitocondrias

Síntesis de proteínas

Retículo endo-plasmático

Membranas y con-tenido A veces con ribo-somas

Sacos o tubos cerra-dos Estructura cambiante

Síntesis de proteínas de secreción Síntesis de lípidos de secreción Aislamiento de sustancias

Aparato de Golgi Membranas conte-nido

Grupo de membranas apiladas

Empaquetamiento de sustancias Formación de lisosomas y vesícu-las de secreción

Vesículas de secreción Lisosomas

Membranas conte-nido Vesículas y contenido Digestión intracelular

Vertido de sustancias al exterior

Microtúbulos Proteínas Tubos huecos

Trasporte de sustancias Estructura celular. Forma Formación de centriolos Formación de cilios y flagelos

Microfilamentos Proteínas Fibras de distinto grosor

Estructura celular Movimientos celulares Anclaje de orgánulos

Mitocondrias Doble membrana Contenido Ribosomas y ADN

Orgánulos grandes con doble membrana Respiración celular

Núcleo

Membrana nu-clear Membrana y poros Membrana doble con

poros Regulación de entrada y salida de sustancias del núcleo

Cromatina cromosomas

ADN, Proteínas, ARN Largos filamentos Información genética

Nucleolo ARN proteínas Grumos Formación de ribosomas

Tabla 1.4. Orgánulos celulares, composición, estructura y función




Cuadro resumen de los orgánulos celulares




4.3. Nutrición celular

Cada célula debe tomar materia y energía para rea-

lizar sus funciones vitales.

4.3.1. Obtención de energía

La necesita para:

Sintetizar sus compuestos.

Cada célula forma sus proteínas y enlaza

sus lípidos y glúcidos estructurales.

Transporte de sustancias.

Movimientos

La energía en el interior de la célula se produce y se

consume en forma de ATP.

Cada célula produce sus propias moléculas de ATP.

La reacción general en orgánulos productores de

energía es:

ADP + Pi + E ATP

La reacción general en orgánulos y moléculas con-

sumidoras de energía es:

ATP ADP + Pi + E

Fuera de la célula se intercambian otras sustancias

energéticas pero no ATP.

Hay poca reserva de ATP celular. Con altas deman-

das de energía se gasta en segundos

Las reservas de energía celular son glúcidos (glucó-

geno) o lípidos (triglicéridos).

Los lípidos proporcionan el doble de energía pero

son más difíciles de metabolizar.

Se obtiene energía celular:

Por fermentación en citoplasma.

Toma materia orgánica y produce ATP y

otro tipo de materia orgánica de menor

energía.

Produce poca energía. 2 ATP por molécula

de glucosas pero es un proceso muy rápido

Por respiración en las mitocondrias.

Toma materia orgánica y oxígeno y produce

CO2 y energía en forma de ATP

Producen mucha energía. 36 ATP por gluco-

sa. Pero el proceso es relativamente lento.

Las fuentes principales de energía celular son:

Los monosacáridos, especialmente la Gluco-

sa

Los Ácidos grasos. Lípidos.

Los ácidos grasos producen el doble de energía que

los monosacáridos a igualdad de masa.

En determinadas circunstancias se pueden metabo-

lizar otras sustancias como aminoácidos.

4.3.2. Obtención de materiales

La célula toma sus materiales del medio interno

En las células animales son siempre moléculas de

pequeño tamaño.

Entran en la célula por proteínas transportadoras

de membrana.

Agua

Sales minerales (Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn,

Cl ...)

Oxígeno

Glucosa para energía

Glucosa para fabricar polisacáridos

Ácidos grasos para energía

Ácidos grasos para formar membranas y lí-

pidos de secreción

Aminoácidos para formar proteínas

Otras sustancias en pequeñas cantidades

(vitaminas)

En el caso de que en el medio interno no haya sufi-

ciente cantidad de nutrientes los puede tomar de

sus propias reservas, principalmente polisacáridos

que rinden glucosa para energía o grasas acumula-

das.

Esquema del metabolismo típico de una célula animal

4.4. Relación celular

Todas nuestras células tiene funciones de relación

para:

Enterarse del entorno en que viven.

Enterarse de su situación interna.

Mandar mensajes a células próximas.

Diferenciarse si es necesario.

Suicidarse si es necesario: Apotosis.




Las células perciben los cambios del medio mediante

proteínas receptoras de membrana.

Reaccionan de maneras diversas: produciendo hor-

monas, movimientos, crecimiento, etc.

No todas las células animales se comportan de la

misma manera en cuanto a la información que envían

a otras células

Las células normales mandan mensajes quí-

micos a células próximas.

Algunas células especializadas mandan men-

sajes generales a todo el organismo: Células

endocrinas.

Algunas células especializadas mandan men-

sajes a otras muy determinadas: Células

nerviosas.

Si las cantidades secretadas son grandes se utiliza

el sistema de endomembranas (retículo de Golgi,

vesículas de secreción...)

4.4.1. Sistema hormonal

Es de tipo general y lento.

Se basa en moléculas mensajeras intercelulares

llamadas Hormonas.

Todas las células envían y responden a las hormonas.

La respuesta a una determinada hormona depende

del tipo celular.

Esquema del mecanismo de relación hormonal

4.4.2. Sistema nervioso

Es de tipo específico y rápido.

Se basa en unas células muy especializadas llamadas

Neuronas que vierten sustancias químicas a deter-

minadas células. Las moléculas mensajeras que vier-

ten las células nerviosas se denominan Neurotrans-

misores.

En la neurona la trasmisión es de tipo eléctrico y

muy rápida.

Solo las neuronas participan en este proceso y solo

mandan información a otra neurona, una célula mus-

cular o una célula glándulas.

La mayoría de las células del cuerpo no tienen con-

tacto con neuronas.

Las células nerviosas junto con otras pueden formar

los órganos de los sentidos.

Esquema del mecanismo de relación nerviosa

4.5. Reproducción celular Las células se forman siempre a partir de otras

células. Tienen que repartir los orgánulos pero lo más im-

portante es repartir la información celular. Primero hay que duplicar la información y luego

llevar una copia a cada célula hija.

Por eso todas las células del organismo tienen la

misma información.

La división normal de las células se llama mitosis y

en ella se conserva el número de cromosomas y toda

la información celular.

La reproducción celular sirve al organismo para: Crecer. Reparar o sustituir células dañadas o enve-

jecidas. Reproducir al propio organismo: formación

de gametos. En este caso la división es es-

pecial y se denomina meiosis.

Esquema de la división celular por mitosis




5. Desarrollo del organismo

La fecundación es solamente una parte de la repro-

ducción; una vez que ha ocurrido, la única célula

existente debe originar un organismo complejo. A la

serie de mecanismos que se suceden en el periodo

comprendido entre la fecundación hasta la forma-

ción de un individuo adulto se le denomina desarro-

llo.

El desarrollo animal se lleva a cabo en dos fases

fundamentales:

- Desarrollo embrionario

- Desarrollo postembrionario

5.1. Desarrollo embrionario Es el periodo en el que se forma el embrión y termi-

na con la eclosión del huevo en animales ovíparos, o

con el parto en vivíparos.

Durante el desarrollo embrionario se forman todos

los tejidos y estructuras, o por lo menos su esbozo,

que realizarán las funciones básicas del organismo

adulto. Este desarrollo tiene tres fases:

- 1. Segmentación

- 2. Morfogénesis

- 3. Diferenciación celular

5.1.1 Segmentación

La segmentación se consigue mediante numerosas

divisiones de las células por mitosis. Las células a

que dan lugar permanecen unidas y se llaman blas-

tómeros. Inicialmente los blastómeros forman una

masa esferoidal compacta llamada mórula. Poste-

riormente se forma una cavidad en el centro de la

mórula, llamada blastocele y a la nueva estructura

se le llama blástula.

El tipo de segmentación queda determinada princi-

palmente por la cantidad de vitelo que posee el

huevo. Si contiene poco vitelo, el cigoto puede divi-

dirse enteramente, pero si el vitelo es abundante,

el huevo se divide parcialmente.

Blástula

5.1.2. Morfogénesis

La formación de la blástula señala el final del pro-

ceso de segmentación. La fase siguiente se caracte-

riza por la formación de una nueva cavidad: el ar-

quenteron que se comunica con el exterior mediante

el blastoporo. Como consecuencia aparecen dos

capas de células diferenciadas, una exterior, el

ectodermo, y otra interior, el endodermo. El proce-

so se llama gastrulación y la nueva estructura, gás-

trula. Ectodermo y endodermo constituyen las pri-

meras capas embrionarias.

Algunos animales no continúan su desarrollo embrio-

nario quedándose en la fase de gástrula: son los

animales diblásticos, como por ejemplo las esponjas

y los celenterados. Pero el resto de los animales

continúan su desarrollo embrionario adquiriendo una

tercera capa de células, el mesodermo. Como conse-

cuencia del desarrollo de esta tercera hoja embrio-

naria, aparece una nueva cavidad, el celoma; a los

animales que lo presentan se denominan celomados.

Formación de la gástrula

5.1.3. Diferenciación celular

Los tejidos y órganos del cuerpo del animal adulto

se forman a partir de las células del ectodermo,

endodermo y mesodermo. Estas hojas embrionarias

sufren cambios morfológicos y estructurales para

especializarse finalmente en la función de cada uno

de los tejidos y órganos del animal adulto:




El embrión formado debe ser protegido y alimenta-

do, y en el medio terrestre, además, hay que evitar

la desecación. La solución evolutiva ha sido la de

envolver al embrión en una serie de cubiertas o

estructuras que constituyen los anexos embriona-

rios en el caso de los vertebrados terrestres; éstas

son: la cáscara, el amnios que contiene el líquido

amniótico, saco vitelino, alantoides y la placenta en

el caso de los mamíferos.

5.2. Desarrollo postembrionario

Es el periodo en el que se forma el individuo adulto.

En la mayoría de los animales el desarrollo

embrionario termina con la eclosión del huevo con la

que sale al exterior un organismo que no se parece

en nada al definitivo, hay que hablar, entonces, de

estado de larva que mediante una serie de cambios,

metamorfosis, pasan finalmente al estado adulto. A

este modelo de desarrollo se le denomina desarrollo

indirecto y lo presentan animales tales como gusa-

nos, moluscos, equinodermos, crustáceos, la mayoría

de los insectos, peces y anfibios.

En otras ocasiones el organismo se convierte en

adulto sólo por crecimiento sin pasar por ningún

estado larvario, es el desarrollo directo, y lo pre-

sentan los reptiles, aves y mamíferos.




5.3. Organogénesis

En esta fase del desarrollo embrionario, se forman los sistemas de órganos después de la segmentación y gas-

trulación. Durante la organogénesis, los tejidos primarios, formados ya en la gastrulación, crecen y se diferen-

cian. Cada uno de los sistemas de órganos deriva de cada una de las hojas embrionarias. Así mismo, podemos

diferenciar los siguientes órganos o tejidos:

· Derivados del ectodermo:

- La epidermis y las glándulas anejas a ésta (por ejemplo: las sudoríparas) así como las mucosas de las aber-

turas naturales del cuerpo (cavidad bucal, fosas nasales, etc.). - El sistema nervioso central, formado por engrosamiento y hundimiento de la línea media longitudinal del

ectodermo. - Epitelio de revestimiento y glandular de: tubo digestivo, hígados, vías biliares, y páncreas; vías respirato-

rias; vesícula, uretra y próstata; tiroides, paratiroides y timo.

- Células de las líneas germinales de ovocitos y espermatozoides. · Derivados del endodermo:

- El tubo digestivo y sus glándulas anejas. - El revestimiento interior de algunos órganos, como los pulmones.

- Tejido nervioso; epidermis y sus derivados (pelo, cabello, uñas, esmalte dental).

· Derivados del mesodermo: - Capa dérmica de la piel y el tejido conjuntivo del resto del organismo. - Aparato circulatorio. - Aparato excretor y las gónadas. - Formación del esqueleto. - Musculatura, tejido conectivo, aparato renal

Figura 1.6. Formación de tejidos y órganos a partir de

las tres hojas blastodérmicas




6. Formación de los tejidos

En el cuerpo humano existen cuatro clases o

tipos de tejidos: epitelial, conjuntivo, muscu-

lar y nervioso (véase Figura 1.7).

6.1. Tejido epitelial Está constituido por un grupo de células que, al

formar una capa continua, cubren las superfi-

cies externas de todo el cuerpo (epitelio), la

luz de algún órgano, los vasos sanguíneos y

alguna cavidad interna (véase Figura 1.8).

Las células que lo constituyen se caracterizan

por presentar poca sustancia intercelular, pero

tienen tendencia a mantener un íntimo contac-

to con las células adyacentes, a las que se unen

por medio de interdigitaciones.

El tejido epitelial se halla desprovisto de vasos sanguíneos y linfáticos y se nutre gracias a los capilares del

tejido conjuntivo sobre el que se asienta. Sus funciones básicas son: protección (epidermis y epitelio gástrico),

recepción sensitiva y sensorial (epidermis, epitelio olfativo y papilas gustativas), absorción (epitelio intestinal),

secreción (glándulas) y excreción (túbulos renales). Pueden clasificarse teniendo en cuenta dos características:

el número de capas celulares y la forma de las células de la capa superficial (véase la Tabla 1.5).

El tejido epitelial es glandular cuando sus células (cúbicas o cilíndricas) están especializadas en secretar sus-

tancias tales como sudor, leche, cerumen, hormonas, etc. Dependiendo de las características de la secreción

existen dos tipos de glándulas:

Glándulas exocrinas: segregan su contenido hacia el exterior. Por ejemplo: glándulas mamarias y glándu-

las sudoríparas.

Glándulas endocrinas: vierten su contenido directamente al torrente sanguíneo. Por ejemplo: hipófisis y

glándula tiroides.

Tabla 1.5. Clasificación del tejido epitelial

6.2. Tejido conjuntivo Es el que está más ampliamente distribuido por todo el organismo humano. Está formado por un pequeño número

de células específicas, llamadas fibroblastos, de forma fusiforme o estrellada. En función de la variedad de

tejido, contiene también otros tipos de células, como adipocitos, macrófagos, linfocitos, plasmocitos, mastocitos

y granulocitos eosinófilos.

Es característica la presencia de una gran cantidad de sustancia fundamental y de fibras específicas, como

fibras colágenas (con estriaciones), fibras de reticulina (sin estriaciones) y fibras elásticas.

Los tejidos son organizaciones de células iguales, fibras y productos celulares con formas y funciones

análogas, conectadas entre sí, que constituyen un conjunto estructural y sirven al organismo como un todo.

Figura 1.7. Tipos de tejidos

Figura 1.8. Tipos de epitelio de revestimiento según el nú-

mero de capas celulares




El tejido conjuntivo puede clasificarse en función de la proporción de

sus células, sus fibras y la sustancia fundamental (véase la Tabla 1.6).

6.3. Tejido muscular Se caracteriza por presentar células alargadas, cilíndricas o en aguja, que contienen fibras contráctiles, encar-

gadas de realizar un trabajo especializado y específico, la contracción y, en menor grado, la conducción. Las

células que lo constituyen pueden ser lisas (comunes y específicas) o estriadas (esqueléticas y cardíacas).

6.3.1. Clasificación del tejido muscular

El tejido muscular se puede clasificar teniendo en cuenta su aspecto microscópico y su localización (véanse la

Tabla 1.7 y las Figuras 1.9, 1.10. 1.11 y 1.12).

Los mastocitos se denominan tam-

bién “células cebadas” y pueden

elaborar gránulos citoplasmáticos

que contienen histamina y heparina.

Tabla 1.6. Clasificación del tejido conjuntivo

Sarcómero: unidad contráctil de las miofibrillas; los sarcómeros son unidades de repetición, delimitados por

las bandas Z, a lo largo de la miofibrilla.




Tabla 1.7. Clasificación del tejido muscular

Figura 1.12. Corte longitudinal de una

fibra estriada esquelética

Figura 1.9.

Figura 1.10.

Figura 1.11. Músculo estriado esquelético




6.4. Tejido nervioso

Las neuronas están constituidas por el cuerpo celular o soma (que contiene el núcleo) del cual parten dos tipos

de prolongaciones: el axón, alargado y generalmente único, encargado de conducir el impulso nervioso a partir

del cuerpo celular, y las dendritas, múltiple y muy cortas y ramificadas, que reciben el impulso y lo conducen

hasta el cuerpo celular.

Las neuroglías, sobre todo las llamadas células de Schwann, producen una sustancia lipoproteica denominada

mielina, con la que cubren el axón. Esta vaina de mielina favorece la conducción nerviosa y ayuda a la reparación

de las células lesionadas.

Otro tipo de células neurogliales son los astrocitos, los oligodendrocitos, las células ependimarias y las células

de microglía (véase la Figura 1.13).

Figura 1.13. Estructura de las células del sistema nervioso

6.4.1. Clasificación del tejido nervioso

Dependiendo de su localización predominante existen dos tipos de tejidos nerviosos: (véase Figura 1.14)

Tejido nervioso central: localizado en el cerebro y la médula espinal.

Tejido nervioso periférico: localizado en los nervios periféricos, ganglios, el sistema nervioso autónomo

y las terminaciones nerviosas de los órganos sensoriales.

El tejido nervioso está constituido por dos tipos de células: las neuronas, especializadas en la conducción del

impulso nervioso, y las neuroglías, que forman la sustancia que sirve de unión y sostén para los nervios.

Figura 1.14. Sistema nervioso central y periférico




7. Clasificación de los sistemas y aparatos del organismo

Los sistemas y aparatos que constituyen el organismo humano están formados por una serie de órganos encar-

gados de realizar diversas funciones que los caracterizan y definen (véase la figura 1.15)

Figura 1.15. Aparatos y sistemas del cuerpo humano




8. Aplicación práctica: Esteroides anabólicos andrógenos

Es rutina escuchar en las noticias que una celebridad deportiva fue suspendida o que se le retiraron sus premios

y nombramientos por el uso de esteroides anabólicos. Las revistas de fisicoculturismo presentan muchos infor-

mes trágicos de la muerte de atletas aficionados o de crímenes violentos cometidos por ellos, y que se atribuyen

al abuso de esteroides.

Los esteroides anabólicos, como se les conoce en la calle, reciben el nom-

bre más apropiado de esteroides anabólicos andrógenos.

Se trata de hormonas derivadas de la testosterona que estimulan el cre-

cimiento muscular (el efecto anabólico) y la masculinización del cuerpo (el

efecto andrógeno). Tal vez la primera noción de su empleo surgió en la

Alemania nazi, donde se administraba testosterona a las tropas de las SS,

como un esfuerzo por hacerlas más agresivas (pero sin éxito comprobado).

Sin embargo, en la década de 1950, cuando los equipos de levantamiento

de pesas soviéticos derrotaban de manera rutinaria a los equipos estadou-

nidenses, salió a la luz que los soviéticos estaban consumiendo testostero-

na para mejorar su rendimiento. El médico del equipo estadounidense,

John Ziegler, empezó a experimentar con ésta en Estados Unidos. Le mo-

lestaban los efectos andrógenos colaterales y se acercó a la Ciba Pharma-

ceutical Company para desarrollar un análogo de la testosterona (una molécula con estructura un poco modifica-

da) que mejorara el efecto anabólico y debilitara el andrógeno.

Ciba pronto desarrolló un producto, Dianabol, que producía efectos espectaculares en los levantadores de pesas,

y en la década de 1960 se comercializaban ya varios análogos de la testosterona de manera libre y legal, diseña-

dos para mejorar la potencia anabólica, reducir los efectos andrógenos y prolongar la vida media del fármaco en

el cuerpo. Algunos se tomaban por vía oral y otros mediante inyección intramuscular (IM).

En dosis limitadas, estos esteroides tienen usos médicos legítimos como los tratamientos de anemia, cáncer de

mama, osteoporosis y algunas enfermedades musculares, además de evitar la atrofia muscular en pacientes in-

movilizados. Sin embargo, los atletas aficionados y profesionales en ocasiones los usan en cantidades de 10 a mil

veces más potentes que las dosis terapéuticas. Tal consumo causa efectos devastadores en el cuerpo, pues se

incrementa la concentración de colesterol, lo que promueve la degeneración de la grasa en las arterias (ateroes-

clerosis). Esto puede ocasionar enfermedad de la arteria coronaria, cardiopatía, nefropatía y accidentes cere-

brovasculares. En ocasiones, el deterioro de la circulación también provoca gangrena y muchos han sufrido

amputación de las extremidades inferiores debido a su uso. Como el hígado trata de desechar las elevadas con-

centraciones de esteroides, es posible que se desarrollen cáncer hepático y otras hepatopatías. Además, los

esteroides suprimen el sistema inmunitario, de modo que el usuario está más propenso a infecciones y cáncer;

también causan la terminación prematura del crecimiento óseo, de modo que las personas que consumen esteroi-

des anabólicos en la adolescencia tal vez nunca alcancen la altura normal de un adulto.

Lo paradójico es que los esteroides anabólicos andrógenos pueden tener efectos virilizantes en mujeres y femi-

nizantes en hombres.

En las mujeres, que tienen una sensibilidad especial al efecto andrógeno, los esteroides suelen causar creci-

miento de vello facial, agrandamiento del clítoris, atrofia de mamas y útero, e irregularidades en la ovulación y

la menstruación. La enzima llamada aromatasa convierte a los andrógenos en estrógenos y, en los varones, éstos

suelen inducir crecimiento de senos (ginecomastia), atrofia testicular, impotencia (incapacidad para alcanzar o

mantener la erección), baja cuenta espermática e infertilidad.

Sobre todo en varones, el abuso de esteroides puede vincularse con intensos trastornos emocionales. Las perso-

nas tienen distintas sensibilidades, pero los efectos andrógenos incluyen aumento en la agresividad y cambios de

humor impredecibles, de modo que el consumidor puede vacilar entre la depresión y la violencia (“ira inconteni-

ble”), incluso abuso físico contra familiares y delitos tan serios como el homicidio.

Sin embargo, a pesar de estos peligros, muchos siguen usando esteroides y fármacos para mejorar el rendimien-

to, que siguen disponibles por parte de entrenadores, médicos, fuentes de Internet y empresas sin escrúpulos

que surten pedidos por correo desde el extranjero bajo una nube de nombres comerciales confusos.




9. Lecturas recomendadas:

Lectura 1: Nacimiento de la medicina moderna

La medicina moderna occidental empezó alrededor del siglo XVI en las mentes innovadoras de personas

como el anatomista Andreas Vesalius y el fisiólogo William Harvey. Andreas Vesalius (1514 a 1564) enseñó

anatomía en Italia. En su época, la iglesia católica relajó su prohibición contra la disección de cadáveres,

sobre todo para permitir autopsias en casos de muertes sospechosas. Más aún, en el Renacimiento italiano

se creó un entorno más amigable para la erudición innovadora.

La disección poco a poco se abrió paso en la enseñanza de los

estudiantes de medicina en toda Europa. Sin embargo, era algo

poco placentero y la mayoría de los profesores lo consideran no

muy digno. En los días anteriores a la refrigeración o el embalsa-

mamiento, el olor de los cadáveres en descomposición era inso-

portable. Las disecciones se realizaban al aire libre, en una ca-

rrera ininterrumpida de cuatro días contra la putrefacción.

Los adormilados estudiantes de medicina tenían que combatir el

impulso de vomitar, a menos que quisieran despertar la ira de un

profesor autoritario. Por lo general, los profesores se sentaban

en una silla elevada, la cátedra, leyendo con sequedad, en latín,

los libros de Galeno o Aristóteles mientras un barbero-cirujano

de menor rango retiraba órganos putrefactos del cadáver y los

sostenía para que los estudiantes los vieran.

A la barbería y la cirugía se les consideraba “artes similares del

cuchillo”; los postes de las peluquerías actuales datan de esa era,

y las tiras roja y blanca simbolizan sangre y vendajes.

Vesalius rompió con la tradición al descender de la cátedra y

hacer las disecciones por sí mismo. Pronto pudo señalar que gran

parte de la anatomía en los libros de Galeno era incorrecta, y fue

el primero en publicar ilustraciones exactas para la enseñanza de

la anatomía. Cuando otros empezaron a plagiar sus ilustraciones,

Vesalius publicó el primer atlas de anatomía, De humani corporis

fabrica (Sobre la estructura del cuerpo humano), en 1543. Este

libro inició una rica tradición de ilustraciones médicas que se ha

mantenido hasta la actualidad en textos de referencia como lo es

Gray’s Anatomy (1856), así como en los atlas y libros con ilustraciones vívidas de hoy en día.

La anatomía antecedió a la fisiología y fue necesario establecer sus bases. Lo que Vesalius fue para la ana-

tomía, el inglés William Harvey (1578 a 1657) lo fue para la fisiología. A Harvey se le recuerda sobre todo

por sus estudios sobre la circulación sanguínea y por un pequeño libro que publicó en 1628, conocido por su

título abreviado De Motu Cordis (Sobre el movimiento del corazón). Él y Michael Servetus (1511 a 1553)

fueron los primeros científicos occidentales en darse cuenta de que la sangre debe circular de manera

continuamente por el cuerpo, del corazón a los otros órganos y de regreso a éste. Esto contradecía la

creencia de Galeno de que el hígado convertía la comida en sangre, el corazón la bombeaba por las venas a

todos los demás órganos y éstos la consumían. Los colegas de Harvey, casados con las ideas de Galeno, lo

ridiculizaron por su teoría, aunque ahora sabemos que era correcta. A pesar de la persecución y las adver-

sidades, Harvey vivió hasta una edad avanzada, sirvió como médico de los reyes de Inglaterra y más ade-

lante realizó un trabajo significativo en embriología. Lo más importante es que las contribuciones de Har-

vey representan el nacimiento de la fisiología.

El arte de Vesalius. Andreas Vesalius

revolucionó la ilustración médica con el

arte comparativamente realista que

preparó para su libro de 1543,

De humani corporis fabrica.




Lectura 2: Imágenes médicas

El desarrollo de técnicas para ver el interior del cuerpo hu-

mano sin tener que realizar una cirugía exploratoria aceleró

en gran medida el progreso en medicina. A continuación se

describen algunas de estas técnicas.

Radiografía

Los rayos X, una forma de radiación de alta energía,

fueron descubiertos por William Roentgen en 1885. Pueden

penetrar tejidos suaves del cuerpo y oscurecer una película

fotográfica que se encuentre del otro lado. Sin embargo, el

tejido denso de huesos, dientes, tumores y nódulos tubercu-

losos, los absorbe y hace que la parte de película correspon-

diente a esas áreas tenga un tono más claro. Al proceso de

exploración del cuerpo con rayos X se le llama radiografía.

(Véase Figura 1.16).

En lenguaje popular se aplica el término rayos X a la imagen

(radiografía) obtenida por este método.

La radiografía es utilizada en odontología, mamografías,

diagnóstico de fracturas y exploración torácica. Para que sea

posible visualizar los órganos huecos se les llena con una

sustancia radioopaca que absorbe los rayos X. Suele adminis-

trarse sulfato de bario por vía oral para la exploración del

esófago, el estómago o el intestino delgado, o por enema para

la exploración del intestino grueso. Otras sustancias se in-

yectan para obtener una angiografía, la exploración de los

vasos sanguíneos (figura 1.16b). Algunas desventajas de la

radiografía son que las imágenes de órganos superpuestos

pueden ser confusas, no se detectan ligeras diferencias en la

densidad y los rayos X pueden causar mutaciones con poten-

cial para generar cáncer o defectos de nacimiento. Por tanto,

no se puede utilizar la radiografía de manera indiscriminada.

No obstante, aún representa casi la mitad de todas las imá-

genes clínicas. Hasta 1960, era el único método disponible de

manera general.

Tomografía computarizada (CT)

La exploración CT (por lo general, sólo CT), a la que antes se

le denominaba exploración tomográfica axial computarizada

(CAT), es una aplicación más elaborada de los rayos X, desa-

rrollada en 1972. Se desplaza al paciente a través de una

máquina con forma de anillo que emite rayos X de baja inten-

sidad en un lado y que los recibe utilizando un detector en el

lado opuesto. Una computadora analiza las señales del detec-

tor y genera la imagen de un “corte” del cuerpo del grueso de

una moneda (figura 1.16c). La computadora puede “apilar” una

serie de estas imágenes para construir una representación

tridimensional del cuerpo. La CT tiene la ventaja de crear

imágenes de secciones delgadas del cuerpo, de modo que hay

poca superposición de órganos y la imagen resulta mucho más

nítida que en una radiografía convencional. Requiere amplios

conocimientos de anatomía transversal que permitan inter-

pretar las imágenes. La CT es útil para identificar tumores,

aneurismas, hemorragias cerebrales, cálculos renales y otras

anormalidades. Ha permitido eliminar casi por completo la

cirugía exploratoria.

Figura 1.16. Imágenes radiográficas de la cabeza




Tomografía por emisión de positrones (PET)

La exploración PET, desarrollada en la década de 1970, es

utilizada para evaluar el estado metabólico de un tejido y

distinguir cuáles tejidos son más activos en un momento

determinado (figura 1.16d). El procedimiento empieza con una

inyección de glucosa radiomarcada (con un marcador radiacti-

vo), que emite positrones (partículas similares a los electro-

nes, pero con carga positiva). Cuando un positrón y un elec-

trón chocan, se aniquilan y producen un par de rayos gamma;

una computadora los detecta mediante sensores y los analiza.

Luego despliega una imagen en color que muestra cuáles teji-

dos consumen la mayor cantidad de glucosa en el momento. En

cardiología, las PET pueden mostrar la extensión de tejido

cardiaco lesionado. Como el tejido dañado no consume gluco-

sa, o utiliza muy poco de ella, aparece oscuro. Las PET se

emplean en gran medida para diagnosticar cáncer y evaluar el

estado del tumor. La PET es un ejemplo de medicina nuclear:

el uso de isótopos radiactivos para tratar la enfermedad o

formar imágenes corporales que permitan establecer un

diagnóstico.

Imágenes de resonancia magnética (MRI)

En la década de 1970 se desarrollaron las MRI, como una

técnica superior a las CT para la visualización de tejidos

blandos. El paciente se recuesta en una cámara cilíndrica,

rodeada por numerosos electroimanes que crean un campo

magnético de 3 000 a 60 000 veces más potente que el de la

Tierra. Los átomos de hidrógeno de los tejidos se alinean con

el campo magnético. Entonces el radiólogo activa un campo de

ondas de radio, lo cual ocasiona que los átomos de hidrógeno

absorban energía adicional y se alineen en una dirección dife-

rente. Al desactivar estas ondas, los átomos de hidrógeno se

realinean con el campo magnético y liberan su energía exce-

dente a distintas velocidades, según el tejido. Una compu-

tadora analiza la energía emitida para generar una imagen del

cuerpo.

Las MRI permiten “ver” con claridad a través del cráneo y la

columna vertebral para producir imágenes del tejido nervioso

(figura 1.16e). Más aún, tiene mayor capacidad que la CT para

distinguir entre tejidos blandos, como las materias gris y

blanca del sistema nervioso. Con las MRI también se elimina la

exposición a los dañinos rayos X. La MRI funcional (fMRI) es

una variación de esta técnica que permite visualizar cambios

en la función del tejido con el paso del tiempo. Por ejemplo,

las fMRI del encéfalo muestran una variación en los patrones

de actividad cuando el cerebro se aplica a una tarea específi-

ca, sea sensitiva, mental o motora. La fMRI ha reemplazado

desde hace poco a la PET como el método más importante

para la visualización de las funciones cerebrales.

Ecografía

La ecografía es el segundo método de obtención de imágenes

más antiguo, y el segundo más utilizado. Constituye una ex-

tensión de la tecnología del sonar, desarrollada durante la

Segunda Guerra Mundial. Se utiliza un dispositivo manual, que

se sostiene con firmeza sobre la piel; el dispositivo emite

ondas ultrasónicas de alta frecuencia y, luego, capta el eco de

las ondas que “rebotan” en los órganos internos. Aunque la

ecografía se empleó por primera vez en el terreno médico en

la década de 1950, hubo que esperar hasta que la tecnología

computacional se desarrollara lo suficiente para analizar las

diferencias entre las señales reflejadas por distintos tejidos.

La ecografía no resulta muy útil para examinar huesos o

pulmones, pero es el método preferido en obstetricia, donde

la imagen (ecografía), se utiliza para localizar la placenta y

valorar la edad, posición y desarrollo del feto. Con esta técni-

ca se evitan los efectos dañinos de los rayos X, y el equipo es

poco costoso y portátil. Su desventaja principal es que no

genera una imagen muy nítida (figura 1.17).




10. Actividades:

1.- Define anatomía e histología. Explica su dife-

rencia. ¿Crees que ambas disciplinas se relacio-

nan entre sí?. ¿Por qué?

2.- Explica en qué consiste la posición anatómica

estándar.

3.- Define los siguientes términos:

Ventral, dorsal, caudal, proximal, distal, vis-

ceral, parietal.

4.- Explica dónde se encuentran situadas y qué

órganos alojan las siguientes cavidades:

a) Cavidad craneana

b) Cavidad espinal

c) Cavidad torácica

e) Cavidad abdominal

f) Cavidad pelviana

5.- Explica los distintos niveles de organización

del cuerpo humano y pon ejemplos de cada nivel.

6.- ¿Crees que algún órgano, aparato o sistema

puede funcionar de forma independiente dentro

de nuestro organismo? ¿Por qué?

7.- Enumera cinco características que poseen los

seres vivos.

8.- Enumera 10 funciones que realizan las proteí-

nas en nuestro organismo.

9.- ¿Cuál es la función principal de los glúcidos en

nuestro organismo?¿En qué órgano se acumulan

los glúcidos en reserva?

10.- Enumera cuatro tipos de lípidos que se en-

cuentran en nuestro cuerpo.

11.- Realiza una tabla con las principales diferen-

cias entre el ADN y el ARN.

12.- Explica la diferencia entre vitaminas hidro-

solubles y vitaminas liposolubles.

13.- Enumera dos vitaminas hidrosolubles y dos

vitaminas liposolubles y di la función que desem-

peñan dichas vitaminas en nuestro organismo.

14.- Explica la diferencia en cuanto a la energía

que producen la fermentación y la respiración.

15.- Explica la función de los siguientes orgánulos

celulares:

a) mitocondrias

b) membrana plasmática

c) ribosomas

d) retículo endoplasmático

e) aparato de Golgi

f) cromosomas

16.- ¿Qué son los neurotransmisores? ¿Qué son

las hormonas? ¿En qué se parecen?.

17.- ¿Para qué se dividen las células de nuestro

organismo?

18.- Define las siguientes palabras:

Arquenteron, blastoporo, ectodermo, meso-

dermo, endodermo, blástula, gástrula.

19.- Realiza un esquema de los órganos y aparatos

o sistemas que producen cada una de las tres

hojas blastodérmicas.

20.- Enumera tres tipos de epitelio. Explica la

diferencia entre el epitelio estratificado y el

pseudoestratificado.

21.- Explica la diferencia entre glándulas exocri-

nas y glándulas endocrinas.

22.- Enumera, al menos, cinco tipos de tejido

conjuntivo.

23.- Define sarcómero. Dibuja un esquema de un

sarcómero y escribe el nombre de todas sus par-

tes.

24.- ¿Cuáles son las principales células neuro-

glías?. Escribe el nombre de otras cuatro.

25.- Dibuja una neurona y pon el nombre a sus

partes.

26.- Enumera TODOS los aparatos o sistemas

que forman parte de nuestro cuerpo.

27.- Define:

Célula, tejido, sistema, aparato.

28.- Enumera algunas actividades de nuestra vida

diaria relacionadas con la anatomía.

tema 1 - organización básica del cuerpo humano

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