UNIDAD 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DEL CUERPO HUMANO
1. Características del ser humano Para definir la vida debemos estudiar las propiedades y los procesos vitales que compartimos todos los s.v. y que no se asocian con la materia inorgánica. Las características más importantes en el ser humano son: •. Complejidad química •. Metabolismo y excreción •. Sensibilidad •. Reproducción •. Ciclo vital •. Movimiento
2. Niveles de organizaciรณn del cuerpo humano El cuerpo humano se organiza en grados de complejidad creciente: niveles de organizaciรณn. Cada uno de ellos contiene todos los componentes del nivel inferior, que dan lugar a nuevas propiedades que influyen en la estructura y funciรณn del cuerpo humano.
a) Nivel atómico: las partes más pequeñas del organismo son los átomos. Nuestro cuerpo está formado por más de una docena de elementos distintos, sin embargo, el 99% del total lo constituyen el C, H, O y N. b) Nivel molecular: los átomos interactúan para formar compuestos químicos denominados moléculas, que se unen también entre sí para formar macromoléculas, con propiedades peculiares. c) Nivel celular: corresponde a las células: unidades vivas más pequeñas y abundantes de nuestro cuerpo. Contienen estructuras internas llamadas orgánulos que desempeñan funciones específicas. d) Nivel tisular : las células se especializan para realizar funciones determinadas y se agrupan formando tejidos (muscular). e) Nivel orgánico: a su vez, los tejidos con función determinada se agrupan en órganos (corazón). f) Nivel de aparato y sistema: los órganos que participan en la ejecución de una función del organismo forman un aparato (digestivo, reproductor). Un conjunto de órganos semejantes, formados por un mismo tipo de tejido (que predomina), forman un sistema ( circulatorio, nervioso). * g) Nivel de organismo: un organismo humano es más que la suma de sus partes. Es un conjunto de estructuras interactivas, sujeto a una coordinación sorprendente y que consigue sobrevivir y progresar en su ambiente.
3. Anatomía funcional de las células La célula es la unidad básica y funcional de nuestro organismo. Estamos formados por unos 100 billones de células. Presentan una gran variedad de tamaños y formas, reflejo de la diversidad de funciones que realizan 3.1 Estructura celular básica Todas las células de nuestro cuerpo tienen en común 3 estructuras: - Membrana plasmática: envuelve, da forma y separa a la célula del medio extracelular. Se compone de una doble capa de fosfolípidos, entre los que se intercala colesterol, que ayuda a estabilizar su estructura. En su cara externa o interna, o atravesando la doble capa de lípidos, se encuentran gran variedad de proteínas. En la cara externa de la membrana hay también oligosacáridos unidos a los lípidos y a las proteínas. - Citoplasma: es el medio interno, formado por una disolución acuosa, el citosol, y todos los orgánulos celulares suspendidos en él. - Núcleo: estructura celular de mayor tamaño. Contiene al ADN y dirige toda la actividad celular. Posee una envoltura nuclear, que encierra al nucleoplasma, nucléolo y cromatina, inmersos en este medio interno.
- Envoltura nuclear: estructura de doble membrana atravesada por numerosos poros. - Nucleolo: cuerpo casi esférico que contiene el ADN que controla la síntesis de ARN de los ribosomas. - Cromatina: conjunto de ADN y proteínas (histonas), que se condensa y forma los cromosomas cuando la célula se va a dividir. - Poros nucleares: regulan el intercambio de moléculas con el citoplasma.
- Estructura de la membrana plasmรกtica
- Transporte a través de la membrana Para poder vivir y crecer las células necesitan recibir constantemente nutrientes y eliminar las sustancias de desecho antes de que se acumulen en ella y le causen algún daño. También las células secretan sustancias producidas por ellas mismas. Todos los nutrientes, desechos y secreciones deben pasar a través de la membrana. Hay tres formas generales por medio de las cuales las sustancias atraviesan la membrana plasmática: - Transporte pasivo (no requiere energía) - Transporte activo (requiere energía) - Transporte mediado por vesículas, como la endocitosis: la célula capta partículas del medio externo mediante la invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir. Para ello, hay un estrangulamiento de la membrana, dando origen a una vesícula que encierra el material ingerido.
a) Transporte pasivo: es un proceso espontáneo de difusión de sustancias a través de la membrana, en el que no se requiere energía para realizar el trabajo de transportar las sustancias por parte de la célula. Durante el transporte pasivo, las sustancias se mueven de un medio de mayor concentración a uno de menor concentración, es decir, a favor de un gradiente de concentración. Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia de concentración de una sustancia en dos regiones. Son mecanismos de transporte pasivo la difusión simple, la ósmosis y la difusión facilitada.
- Difusión simple: es el paso de moléculas pequeñas y sin carga eléctrica, como el oxígeno o el dióxido de carbono, a través de la membrana celular. Estas van desde el medio en que se hallan en mayor concentración hacia el medio en donde su concentración es menor, producida por el gradiente de concentración. Por ejemplo, las moléculas de oxígeno entran a la célula si su concentración en esta es menor que en el medio extracelular; en caso contrario, las moléculas de dióxido de carbono salen de la célula y, así, las concentraciones a ambos lados de la membrana tienden a igualarse.
- Ósmosis (un caso especial de difusión simple):Se trata del paso del agua a través de una membrana semipermeable; es decir, la membrana deja pasar el agua, pero no los solutos. El agua pasa desde una solución de menor concentración de solutos hacia otra de mayor concentración. El agua atraviesa la membrana de forma que las concentraciones a ambos lados tienden a igualarse.
- Difusión facilitada: Las moléculas que no pueden atravesar directa y libremente la bicapa lipídica, a pesar de que su gradiente de concentración es favorable, son transportadas a través de proteínas transmembrana. Las proteínas de transporte se encuentran en la membrana plasmática y en la membrana de los orgánulos y pueden ser de dos tipos: • Proteínas de canal: forman poros permeables o canales, en la bicapa lipídica, por medio de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana. Ej. el sodio (Na+), cloruro (Cl), potasio (K+) • Proteínas portadoras: tienen sitios de unión para moléculas específicas. Como resultado de la unión las proteínas portadoras cambian su forma, haciendo que la molécula pase a través de la parte central de la proteína hacia el otro lado de la membrana. Utilizan este mecanismo son los aminoácidos, glucosa y algunas proteínas pequeñas.
b) Transporte activo: es el que se produce en contra del gradiente de concentración por ello requiere del consumo de energía proporcionada por la molécula de ATP (adenosin trifosfato). Este transporte ocurre con la ayuda de otro tipo de proteínas de transporte, las cuales poseen dos sitios activos, uno al que se van a unir a la molécula que se va a transportar y otro para que se una el ATP. Este último cede energía a la proteína, haciendo que esta cambie de forma y mueva la molécula al otro lado de la membrana. Una vez liberada la molécula, la proteína de transporte recupera su forma original y puede seguir repitiendo el proceso.
3.2 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ORGÁNULOS CELULARES - REL: sistema de membranas comunicadas entre sí, y formado por tubos lisos, pues carecen de ribosomas, y participa en la síntesis de lípidos de membrana. - RER: sistema de membranas comunicadas entre sí y formado por sacos aplanados que presentan ribosomas adheridos a la cara externa de sus membranas. Síntesis de proteínas. - MITOCONDRIA: pequeño orgánulo elíptico en el que se realizan las reacciones de la respiración celular. - PEROXISOMA: vesícula cargada de encimas, sita en el citoplasma de algunas células (hepáticas o renales), que elimina sustancias tóxicas captadas por las células.
- CITOESQUELETO: formado por filamentos proteicos que se extienden por todo el citoplasma, regula la forma de la célula y el movimiento de su contenido. - RIBOSOMA: pequeña estructura compuesta por ARN y proteínas que interviene en la síntesis de proteínas. - AG: compuesto por una serie de sacos curvos huecos, apilados, rodeados de vesículas. Recibe, modifica y empaqueta proteínas sintetizadas en el RER.
- LISOSOMA: pequeña vesícula que contiene encimas digestivos. Degrada orgánulos desgastados y moléculas complejas ingeridas por la célula. - CENTROSOMA: zona próxima al núcleo que interviene en la organización del citoesqueleto. Formado por un par de centríolos. Participa en la formación del huso mitótico y de cilios y flagelos.
4. Tejidos del cuerpo humano Los principales tipos de tejidos humanos son 4: 4.1 TEJIDO EPITELIAL Formado por células fuertemente unidas entre sí, situadas sobre una membrana basal delgada, producida por el propio epitelio y por células del tejido conjuntivo subyacente. Posee escasa sustancia intercelular y carece de vasos sanguíneos, por lo que los nutrientes llegan a las células por difusión desde los capilares del tejido conjuntivo. Dos tipos: de revestimiento y glandulares.
Cara apical
Cara basal
- Epitelios de revestimiento Tapizan las superficies expuestas al exterior, las cavidades internas y las vías de paso. Funciones: - Protección física - Absorción - Recepción de estímulos Según el número de capas asentadas sobre la membrana basal, se clasifican en: - Simples - Estratificados Y según la forma de sus células en: - Plano - Cúbico - Prismático
- Epitelios simples: una sóla capa de células sobre la membrana basal. • Simple plano: células delgadas y planas. Forma los mesotelios, que revisten cavidades corporales, y endotelios, que revisten el corazón, vasos sanguíneos y alvéolos pulmonares. • Simple cúbico: células cúbicas con núcleos centrados. Forman pared de conductos biliares. • Simple prismático: células altas con núcleos alineados en su base. Reviste trompas uterinas e interior de estómago e intestino delgado
- Epitelios estratificados: formados por varias capas de cĂŠlulas formadas por la capa sita sobre la membrana basal. Destaca el epitelio estratificado plano, que aparece en lugares al descubierto, como la epidermis de la piel, donde las capas superficiales estĂĄn muertas y acumulan queratina.
- Epitelios glandulares Contienen células especializadas en la secreción: elaboran sustancias que expulsan fuera. Estos tejidos forman las glándulas, que según sea el medio al que vierten su secreción, pueden ser: - Exocrinas: secretan al exterior (sudoríparas o lacrimales) o al tubo digestivo (salivales o gástricas) a través de conductos secretores. - Endocrinas: carecen de conductos, y vierten sus productos (hormonas) a la sangre, actuando sobre otros órganos o tejidos del cuerpo. (tiroides) - Mixtas: presentan los dos tipos de secreción. Páncreas secreta insulina a la sangre y jugo pancreático al tubo digestivo.
4.2 TEJIDO NERVIOSO Compuesto por células nerviosas, las neuronas, especializadas en generar y transmitir impulsos eléctricos desde una zona del cuerpo a otra, y de varios tipos de células de sostén, neuroglía, que proporcionan a las neuronas sostén anatómico y funcional. Las neuronas poseen un sólo axón ( de a veces de más de un metro), el cual envía información desde la célula, y un cuerpo (soma) neuronal y varias dendritas que reciben información desde otra neurona.
4.3 TEJIDO MUSCULAR Sus células están especializadas en producir movimientos corporales y se llaman fibras musculares. Poseen un alto grado de contractilidad. Cada fibra está rodeada de una fina membrana y contiene en su citoplasma muchas miofibrillas, filamentos proteicos (actina y miosina) responsables de la contracción.
Hay 3 tipos de tejido muscular: - Liso: formado por fibras musculares cortas, con un solo núcleo ovalado en posición central. Se encuentra en pared de órganos huecos ( estómago) y de los vasos sanguíneos. Contracción lenta e involuntaria. - Esquelético: formado por fibras muy largas, con varios núcleos desplazados hacia la periferia por las miofibrillas. Forma los músculos esqueléticos, de contracción fuerte y voluntaria. - Cardíaco: formado por fibras ramificadas y entrelazadas de aspecto estriado y un núcleo en posición central. Forma la pared del corazón (miocardio) y su contracción es fuerte e involuntaria.
4.4 TEJIDOS CONECTIVOS Y DE SOSTÉN Son los más abundantes y están ampliamente distribuidos por todo el cuerpo. Aunque son muy diversos en aspecto y función, todos constan de: - Células especializadas - Matriz intercelular, que suele se dominante y determina las propiedades físicas de cada tejido. Es fabricada por las células y está formada por una sustancia fundamental, en la que están inmersas distintos tipos de fibras proteicas.
Los tejidos conectivos se clasifican en: a) Conjuntivo: formado por fibrocitos, proporciona soporte al organismo. Compone tendones, ligamentos y la pleura que rodea a los pulmones. b) Adiposo: formado por adipocitos, actúa como aislante térmico, amortigua los golpes y protege órganos internos. Se sitúa bajo la piel y entre diversos tipos de tejidos. c) Cartilaginoso: formado por condrocitos. Posee una matriz intercelular sólida pero flexible. Forma los cartílagos articulares, costales, traqueales y bronquiales así como los de nariz y orejas. d) Óseo: forma los huesos. Posee una matriz intercelular sólida y dura, rica en sales minerales, que le dan dureza y fragilidad al hueso, y en fibras de colágeno, que proporcionan elasticidad. Formada por osteocitos.
e) Sanguíneo: es un tejido conectivo atípico, muy especializado y complejo, constituído por una matriz fluída, el plasma sanguíneo, por células de diversos tipos (eritrocitos y linfocitos) y por fragmentos celulares denominados plaquetas. Su función es transportar nutrientes, desechos, gases, hormonas y otras sustancias; defiende al organismo frente a agentes infecciosos y contribuye a la regulación de la temperatura corporal.
TEJIDO CONJUNTIVO
TEJIDO ADIPOSO
TEJIDO CARTILAGINOSO
TEJIDO ÓSEO
TEJIDO SANGUÍNEO
ACTIVIDADES 1. Acaba el esquema sobre tipos de epitelios y escribe que características tienen todos en común. 2. ¿Qué analogías y diferencias encuentras entre los tres tipos principales de tejido muscular? 3. ¿Qué es una neurona? Describe su estructura. 4. Realiza un esquema con los tipos de tejidos conectivos que existen.
5. Sistemas y aparatos del cuerpo humano Las células son las estructuras más pequeñas que constituyen el cuerpo humano. Se asocian para formar tejidos y éstos, órganos, organizados en sistemas que están interrelacionados y realizan las funciones necesarias para mantenernos con vida. Nuestro cuerpo está formado por 11 sistemas orgánicos:
1. Sistema tegumentario Protege contra los peligros ambientales y participa en el control de la temperatura corporal. Sus principales Ăłrganos son: - Pelo - UĂąas - Epidermis y glĂĄndulas asociadas
2. Sistema esquelético Aporta sostén, protege los tejidos, almacena minerales y forma las células de la sangre. Sus principales órganos son: - Huesos de la cabeza y tronco - Huesos de las extremidades
3. Sistema muscular Proporciona sostén, permite la locomoción, mantiene la postura corporal y produce calor. Sus principales órganos son: - Músculos de la cabeza y del tronco - Músculos de las extremidades
4. Sistema nervioso Controla y coordina todas las actividades realizadas por otros sitemas. Sus principales Ăłrganos son: - EncĂŠfalo y mĂŠdula espinal - Nervios
5. Sistema endocrino Regula y controla las funciones de numerosos órganos del cuerpo a través de las hormonas. Sus principales órganos son: - Hipófisis - Tiroides - Timo - Páncreas - Glándulas suprarrenales - Ovarios y testículos
6. Sistema digestivo Transforma mecánica y químicamente los alimentos y absorbe los nutrientes. Algunos de sus órganos son: - Glándulas salivales - Esófago - Estómago - Intestino - Hígado
7. Sistema linfรกtico Participa en el funcionamiento del sistema inmune (defensa contra la enfermedad). Sus principales รณrganos son: - Timo - Ganglios linfรกticos - Bazo - Vasos linfรกticos
8. Sistema circulatorio Transporta sustancias disueltas, como nutrientes, gases y desechos. Sus principales Ăłrganos son: - CorazĂłn - Vasos sanguĂneos
9. Sistema respiratorio Distribuye el aire hacia los lugares donde ocurre el intercambio de gases con la sangre. Sus principales รณrganos son: - Cavidad nasal - Faringe - Laringe - Trรกquea - Bronquios - Pulmรณn
10. Sistema excretor Elimina las sustancias de desecho de la sangre, en forma de orina y sudor. Principales órganos: - Riñón - Uréter - Vejiga - Uretra
11. Sistema reproductor Produce células y hormonas sexuales. Sus órganos son distintos en hombres y mujeres. En el hombre los testículos producen espermatozoides y en las mujeres los ovarios producen óvulos.
6. ANATOMÍA TOPOGRÁFICA Disciplina de la anatomía que estudia las regiones en que se divide el cuerpo , apreciando sobre todo las relaciones entre los órganos que contiene cada región. Para comprender mejor en que consiste esta parte de la anatomía humana, veamos el siguiente vídeo: