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TEMA 2: ORGANIZACIÓN BÁSICA DEL CUERPO HUMANO
1. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO.
Es difícil estudiar un organismo tan complejo como el ser humano; por
eso, analizamos la materia viva desde lo más sencillo hasta lo más complejo.
Pueden distinguirse varios niveles de complejidad o de organización en
nuestro cuerpo:
§
Nivel atómico.
§
Nivel molecular.
§
Nivel celular
§
Tejido
§
Órgano
§
Sistema y aparato.
Esas asociaciones forman estructuras cada vez más complejas, además
interaccionan entre ellas hasta dar lugar a una gran estructura única que es
nuestro cuerpo. Los átomos son las partículas más pequeñas de materia que
conservan las propiedades químicas del elemento químico al que pertenecen.
Los átomos que forman parte de la materia viva se denominan
BIOELEMENTOS. Los más abundantes son los bioelementos primarios, que
son Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno, Fósforo y Azufre. Éstos forman
el 96% de la materia viva y se encuentran en todos los seres vivos. Cuando
los átomos se unen entre sí forman una estructura de mayor complejidad. Es
un nivel superior, el molecular. Los bioelementos se unen para formar
moléculas . Las moléculas que forman la materia viva y, por tanto son parte
de nuestro cuerpo, son las biomoléculas.
Anatomía Aplicada 1 BIOMOLÉCULAS.
Los grupos de biomoléculas más importantes son:
INORGÁNICAS
§
Agua: sirve como transportador de moléculas, soporte de las
reacciones del organismo, disolvente de moléculas, termorregulador...
§
Sales minerales: pueden encontrarse en estado sólido formando
estructuras duras, como los dientes, o en disolución, ayudando a
mantener constante el medio interno, o siendo las responsables de la
contracción de los músculos o del impulso nervioso.
ORGÁNICAS
§
Glúcidos: sirven de combustible para el organismo, de reserva de
energía y forman estructuras duras (solo en plantas).
§
Lípidos: forman estructuras flexibles, sirven de reserva energética en
animales y como hormonas o vitaminas.
§
Proteínas: formadas por aminoácidos. Tienen función estructural, de
transporte,
hormonal,
inmunológica,
homeostática,
enzimática,
contracción muscular…
§
Ácidos nucleicos: son el ADN y el ARN. Contienen la información
genética, en la que se encuentran escritos todos nuestros caracteres.
Cuando estas biomoléculas se combinan entre si forman una estructura
única, capaz de reaccionar ante todo lo que le rodea. Esta estructura es la
célula. Los humanos, como otros seres vivos, somos pluricelulares. Nuestras
células se organizan dando lugar a tejidos, órganos, sistemas y aparatos. Un
tejido es la asociación de células que tienen la misma estructura y función.
Un órgano está formado por un conjunto de tejidos distintos que, entre todos
realizan una determinada función. Cuando los órganos se asocian para
realizar una función vital determinada forman aparatos y sistemas. Los
aparatos se forman por la asociación de órganos con distintas estructuras,
como el aparato digestivo o el reproductor. Los sistemas están formados por
órganos que tienen la misma estructura, como es el sistema nervioso o el
muscular. La asociación de tejidos, órganos, sistemas y aparatos tiene como
función la supervivencia del individuo y de la especie.
Anatomía Aplicada 2 2. LA CÉLULA COMO UNIDAD ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE
LOS SERES VIVOS.
La célula es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo.
Nuestro cuerpo está formado por un gran número de células, es decir, somos
seres vivos pluricelulares. Si en vez de piel, pudiéramos ver al microscopio
muestras de otras regiones de nuestro cuerpo, veríamos que las células
tienen formas y tamaños muy distintos, pero todas tienen las mismas partes
fundamentales de una célula.
ESTRUCTURA CELULAR
La célula humana es una célula eucariota. Tiene un núcleo en su
interior y pequeñas estructuras en su citoplasma, llamadas orgánulos. Está
envuelta por la membrana plasmática, una fina lámina que controla el paso
de sustancias, es decir, el alimento que entra o los residuos que salen de la
célula. La célula contiene un citoplasma en el que hay agua y orgánulos
celulares. En ellos se hacen las reacciones químicas que permiten obtener
las sustancias necesarias para sobrevivir. El núcleo es la estructura
Anatomía Aplicada 3 característica de las células eucariotas. Contiene el ADN y lo protege
mediante la envoltura nuclear. El ADN se encuentra condensado en forma de
cromatina y contiene la información genética en su estructura. Los
orgánulos que se encuentran en el citoplasma de la célula son los
siguientes:
§
Las mitocondrias son orgánulos grandes, con doble membrana, que
producen la mayor parte de la energía que necesita la célula, mediante
procesos de oxidación de materia orgánica. Para ello, utiliza oxígeno y
libera dióxido de carbono. Este proceso se denomina respiración
celular.
§
Aparato de Golgi. Está formado por pilas de sacos membranosos
aplanados y se rodea de pequeñas vesículas, en cuyo interior hay
muchas de las sustancias que fabrica la célula en el retículo. Se
encarga de empaquetar y procesar vesículas procedentes de otros
lugares de la célula.
Anatomía Aplicada 4 §
Citoesqueleto. Formado por agrupaciones de filamentos de proteínas,
los microtúbulos y los microfilamentos, dan a la célula su forma.
Intervienen en la división núcleo y en los movimientos de la célula.
§
Centriolos. Parecen dos cilindros huecos y con paredes formadas por
filamentos. Estas estructuras se encargan de dirigir el movimiento de
los filamentos del citoesqueleto e intervienen en la división celular.
Anatomía Aplicada 5 §
Ribosomas. Partículas pequeñas en las que tiene lugar la síntesis de
proteínas.
§
Lisosomas. Son vesículas rodeadas de membrana que contienen
enzimas hidrolíticas encargadas de las digestiones intracelulares.
Para que la célula funcione, necesita materia y energía. La materia que capta
a su alrededor sirve para crear la materia de la propia célula y para obtener
energía, pero ¿cómo se obtiene?.
Anatomía Aplicada 6 EL METABOLISMO
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar
en el interior celular. Ahora mismo, en tus células, están teniendo lugar unas
1000 reacciones metabólicas. Hay dos tipos de estas reacciones:
1. Catabolismo. Conjunto de reacciones cuyo objetivo es degradar las
moléculas complejas y transformarlas en moléculas más simples para
liberar la energía que contienen. Un ejemplo de proceso catabólico es
la respiración celular, nombrada anteriormente. En este proceso se
utiliza oxígeno (O2) para "romper" moléculas orgánicas ricas en
energía y obtener moléculas más sencillas e inorgánicas pobres en
energía, como el dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
2. Anabolismo. Conjunto de reacciones cuyo objetivo es construir
moléculas complejas a partir de otras más sencillas. Este proceso
utiliza parte de la energía obtenida durante el catabolismo.
Pero ¿cómo entran esas sustancias en el interior celular?
Anatomía Aplicada 7 MECANISMOS DE TRANSPORTE DE SUSTANCIAS AL INTERIOR
CELULAR
Existen varios mecanismos en función del tamaño de las partículas a
interiorizar:
1. Partículas grandes. No pueden entrar en la célula atravesando la
membrana plasmática. Para entrar en el interior celular, la membrana
plasmática se hunde, engloba la partícula y la incorpora al citoplasma en una
vesícula. Este proceso se llama endocitosis, y si ocurriera al revés, es decir,
que vesículas situadas en el citoplasma se fusionaran con la membrana
plasmática y liberaran su contenido, se llamaría exocitosis.
2. Partículas pequeñas. Pueden atravesar la membrana plasmática por
medio de dos mecanismos:
§
Por difusión (transporte pasivo). Moléculas pequeñas como el O2 ó
el CO2 pueden entrar y salir libremente de la célula. Van al interior o al
exterior celular, distribuyéndose homogéneamente por todo el espacio
disponible. La osmosis es una forma especial de difusión, ya que es
el agua la que pasa del interior al exterior celular y viceversa, a través
de la membrana plasmática, desde la dilución que esté más diluida a
la que esté más concentrada, de forma que las concentraciones dentro
y fuera de la célula se igualan.
§
Por transporte activo. La membrana plasmática tiene permeabilidad
selectiva y sólo deja pasar sustancias como el agua, el O2 y el CO2.
Hay otras sustancias que aunque son pequeñas, no pueden atravesar
la membrana, por lo que es necesario gasto de energía para que
entren al interior celular y además, el transporte se hace de forma
contraria a la difusión.
Aunque todas las células de nuestro cuerpo tienen una organización
general común, cada una posee características particulares que la hacen
adecuada para la función que realizan. En un organismo el número de células
aumenta por división celular, es decir, una célula da lugar a dos células hijas,
y éstas a su vez a otras dos, etc. Algunas de estas células hijas se
especializan, lo que supone:
Anatomía Aplicada 8 1. Realizar un trabajo concreto.
2. Desarrollar una forma característica.
3. Que se produzcan cambios en su citoplasma.
4. Pérdida de la capacidad para volver a dividirse en la mayoría de
casos. Sin embargo, de las dos células hijas obtenidas, una mantiene
su capacidad de división, lo que permite que el organismo siga
creciendo.
3. LOS TEJIDOS
Pero las células con una determinada función no suelen funcionar
aisladas sino en conjunto con otras células, generalmente del mismo tipo,
para llevar a cabo la misma función al unísono. Esta asociación origina los
tejidos. En los tejidos se encuentran células diferenciadas que mantienen el
tejido o realizan funciones importantes para el organismo y células sin
diferenciar (células madre) que permanecen en el tejido para proliferar
cuando las células diferenciadas mueran y así poder sustituirlas:
§
Las células diferenciadas suelen recibir un nombre alusivo con el sufijo
-cito (por ejemplo fibrocito).
§
Las células sin diferenciar se suelen nombrar con el sufijo -blasto (por
ejemplo osteoblasto).
CLASIFICACIÓN DE LOS TEJIDOS
NOMBRE
TIPOS
FUNCIÓN
Epiteliales
Revestimiento
Separación, protección y secreción.
Glandular
Conectivos
Conjuntivo
Unen otros tejidos.
Cartílago
Óseo
Sangre y linfa
Muscular
Liso
Movimiento por contracción.
Estriado
Cardiaco
Nervioso
Información.
Anatomía Aplicada 9 Anatomía Aplicada 10 Anatomía Aplicada 11 3.1. LOS TEJIDOS EPITELIALES
Los tejidos epiteliales están formados por láminas continuas de
células. De este modo limitan el paso de sustancias de un lado a otro del
epitelio. Existen epitelios que actúan como capas separadoras, epitelio de
revestimiento y otros que se encargan de fabricar y emitir secreciones
externas o internas, epitelio glandular.
3.2. LOS TEJIDOS CONECTIVOS
La función principal del tejido conectivo es la de establecer una
continuidad con otros tipos de tejidos, para así conservar la integridad del
organismo desde el punto de vista funcional. Otras funciones son las
de separar tejidos diferentes, proteger al organismo de forma física frente a
agentes externos, ser un medio de intercambio de sustancias, de
almacenamiento y de reparación. Están formados por:
ü Células bastante separadas entre sí. Se denominan con la terminación
“-blasto” cuando tienen capacidad de división y fabrican la matriz
intercelular y con la terminación “-cito” cuando pierden la capacidad
de división.
ü Fibras de colágeno (proporcionan resistencia a la tracción), de
elastina (proporcionan elasticidad) y de reticulina (proporcionan unión
a las demás estructuras).
ü Matriz intercelular de consistencia variable que rellena los espacios
entre células y fibras y constituida por agua, sales minerales,
polipéptidos y azúcares. La consistencia de la matriz determina la
clasificación de los tejidos conectivos.
Los tejidos conectivos se clasifican en:
§
Tejido conjuntivo:
células
Su matriz es de consistencia gelatinosa, sus
características
son
los
fibroblastos
(presenta
además
Macrófagos, Linfocitos y Mastocitos). Según el tipo y densidad de
fibras podemos encontrar: Dermis, tendones y ligamentos, etc.
§
Tejido adiposo: Similar al tejido conjuntivo laxo pero con menos
fibras. Sus células características, denominadas adipocitos, se
especializan en el almacenamientos de lípidos. Se localiza bajo la
Anatomía Aplicada 12 dermis, rodeando a órganos internos como el riñón y en el interior de
la parte central de los huesos largos (médula ósea amarilla o
tuétano). Su función es de reserva energética y como aislante térmico
y mecánico.
§
Tejido cartilaginoso: Formado por una matriz muy rica en fibras de
colágeno y elastina, gelatinosa pero mucho más consistente que el
tejido conjuntivo y con unas células específicas denominadas
condrocitos. Lo encontramos en meniscos, discos intervertebrales,
orejas, nariz, etc.
§
Tejido óseo:
Formado por tres tipos de células: osteoblastos,
osteocitos y osteoclastos (células encargadas de destruir hueso para
remodelarlo). La sustancia intercelular es sólida y rígida, está formada
por fibras de colágeno y sales inorgánicas de fosfato y carbonato
cálcico que le proporcionan resistencia. El tejido óseo forma
estructuras denominadas huesos cuyas funciones son: Almacenar
calcio y fósforo. Proteger órganos blandos. Formar la estructura del
cuerpo y participar del movimiento. Albergar la médula ósea roja
(fabrica células sanguíneas).
§
Tejido sanguíneo: Es un tejido conectivo cuya sustancia intercelular
es líquida. Se encuentra en el interior de los vasos sanguíneos y tiene
un papel importantísimo en el mantenimiento del equilibrio del medio
interno. Representa entre el 7 y el 8% del peso corporal. Está
compuesta por: una parte líquida o Plasma sanguíneo (60% del
volumen) formada por agua, sales minerales, iones y abundantes
proteínas (fibrinógeno, albúmina e inmunoglobulinas). Cuando al
plasma le quitamos el fibrinógeno queda el Suero. Una parte sólida,
las células sanguíneas (40% del volumen), las hay de tres tipos:
Hematíes o glóbulos rojos, leucocitos o glóbulos blancos y plaquetas.
Anatomía Aplicada 13 3.3. EL TEJIDO MUSCULAR
TEJIDO
MUSCULAR.
Los
animales
poseemos
un
tejido
contráctil
especializado: el tejido muscular, que está formado por células con gran
cantidad de fibras contráctiles internas. Estas fibras están formadas por dos
proteínas principales, actina y miosina, y se encuentran ordenadas en el
citoplasma
de
las
células
musculares.
Además,
son
capaces
de
contracciones y relajaciones rápidas. Durante la contracción, se produce un
consumo importante de energía, presentan uniones celulares fuertes (si no, el
tejido se disgregaría en cada contracción muscular) y permite el movimiento
del organismo:
§
Movimientos ligados al esqueleto por palancas.
§
Movimientos de contracción del tubo digestivo, vasos sanguíneos y del
corazón.
TIPOS DE TEJIDOS MUSCULARES:
Existen tres tipos de tejido muscular:
§
Tejido muscular liso: Controlado por el Sistema nervioso autónomo o
vegetativo, de contracción lenta, mantenida e involuntaria. Se
encuentra en la pared de los conductos internos: vasos sanguíneos,
tubo digestivo, aparato urinario, etc.
§
Tejido muscular estriado esquelético: Controlado por el Sistema
nervioso central, su contracción es rápida y voluntaria. Se localiza en
los músculos unidos a los huesos, su función es movilizar el esqueleto
y la mímica.
§
Tejido muscular cardiaco: Tienen bandas claras y oscuras. Están
controladas por el Sistema nervioso autónomo o vegetativo, su
contracción es rápida, involuntaria y automática. Resistente a la fatiga.
3.4. EL TEJIDO NERVIOSO
Es un tejido especializado en captar las variaciones del medio,
elaborar una respuesta y conducirla a los órganos efectores. Se basa en una
células llamadas Células nerviosas o Neuronas. Estas células necesitan la
ayuda de células auxiliares: células gliales. Las células gliales son cinco
veces más numerosas que las neuronas.
Anatomía Aplicada 14 3.5
ADAPTACIÓN
TISULAR
A
LAS
DEMANDAS
DE
LA
ACTIVIDAD FÍSICA
Los tejidos poseen funciones de relación, y por tanto, se adaptan a las
circunstancias en las que vive un organismo. El tipo de nutrición, el ambiente
físico, el sedentarismo o el tipo de actividad modifica los tejidos de diferentes
modos. El ejercicio físico necesita la colaboración de varios órganos y
sistemas, no solamente para soportar las fases de actividad aguda, sino
también para adaptar su respuesta al entrenamiento. El sistema esqueléticomuscular, bajo el control del cerebro, dirige la locomoción del cuerpo humano
mediante las contracciones coordinadas y concertadas de las células
musculares esqueléticas. La contracción de las células musculares
esqueléticas se realiza con intervención de energía (ATP), que a su vez se
genera a partir de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, que pueden
provenir de las reservas del organismo o de los alimentos que ingerimos. El
sistema cardiovascular transporta los nutrientes y el oxígeno a todo el
organismo, al mismo tiempo que elimina del músculo los deshechos ( p.ej.
calor y CO2). Al realizar la actividad física, ciertos órganos liberan unas
sustancias químicas (hormonas) que viajan a través de la sangre y "avisan" a
otros órganos para que estén preparados frente al esfuerzo que se va a
realizar. La producción de sudor (agua con sales disueltas) favorece la
eliminación del calor excesivo y el sistema renal ayuda a regular el balance
de líquidos y electrolitos, así como la presión sanguínea.
El metabolismo de los músculos que están en funcionamiento aumenta
y con ello aumenta el gasto energético. Para que todo funcione durante este
periodo de actividad, órganos como el corazón y los pulmones han de estar a
pleno
rendimiento,
por
lo
que
su
metabolismo
también
aumenta
considerablemente (por eso aumenta el ritmo cardiaco y respiratorio).
Anatomía Aplicada 15 Ejemplos:
TEJIDO
PRINCIPALES ADAPTACIONES
Hueso
Reestructuración interna para soportar esfuerzos
Aumento de masa ósea implicada en el ejercicio
Sangre
Aumento
de
hemoglobina
como
respuesta
la
demanda de O2
Aumento del volumen sanguíneo
Músculo estriado
Aumento de miofibrillas
Engrosamiento de las células
Cambio del metabolismo dependiendo del tipo de
esfuerzo
Cartílago
Aumento de resistencia de cartílagos articulares
Adiposo
Disminución general del tejido adiposo de reserva
Adaptación de tejido adiposo en almohadillas de
manos y pies
Anatomía Aplicada 16 4. ÓRGANOS, APARATOS Y SISTEMAS.
Órgano: conjunto de tejidos que forman una estructura individualizada con
una función biológica determinada.
Aparatos y sistemas: conjunto de órganos que trabajan para realizar una
función biológica concreta.
Anatomía Aplicada 17 PRINCIPALES APARATOS Y SISTEMAS DEL SER HUMANO
Aparato o sistema
Funciones
Principales órganos
Digestivo
Abastecer de agua y
Boca, glándulas
alimentos al organismo.
salivares, lengua,
dientes, esófago,
estómago, intestino, ano,
hígado, páncreas.
Respiratorio
Abastecer de oxígeno al
Fosas nasales, tráquea,
organismo.
bronquios, pulmones.
Eliminar CO2 del
metabolismo.
Excretor
Eliminar restos del
Riñones, uréteres, vejiga
metabolismo celular.
urinaria, uretra.
Regular cantidad de agua y
sales.
Circulatorio
Reparto de sustancias por el Corazón, venas, arterias,
organismo
capilares, vasos
linfáticos
Reproductor
Generar nuevos individuos
Ovarios, útero, vagina,
placenta, testículos,
vesicular seminal, pene,
próstata.
Nervioso
Transmisión rápida de
Ojo, oído, mucosa
información.
olfatoria, propioceptores,
encéfalo, médula
espinal, ganglios.
Endocrino
Producción de hormonas de
hipófisis, timo,
tipo general.
suprarrenales.
Locomotor
Producción de movimientos.
Músculos, huesos.
Inmunitario
Defensa frente a infecciones
Médula ósea, timo,
y tumores.
ganglios linfáticos
Protección del organismo
Piel.
Tegumentario
Sensibilidad.
Anatomía Aplicada 18 5. FUNCIONES VITALES DEL SER HUMANO
Las funciones vitales del ser humano son:
§
Nutrición: la función de nutrición consiste en la capacidad para tomar
sustancias procedentes del exterior y, a partir de ellas, renovar y
conservar las estructuras del organismo y obtener la energía necesaria
para desarrollar la actividad vital. Aparatos digestivo, respiratorio,
circulatorio y excretor.
§
Relación: la función nos permite detectar los cambios en el medio en
que vivimos y elaborar una respuesta adecuada para adaptarnos y
sobrevivir. Sistemas nervioso, endocrino, esquelético y muscular y
órganos de los sentidos.
§
Reproducción: la función de reproducción nos permite realizar copias
de nosotros mismos. Aparato reproductor masculino y aparato
reproductor femenino.
Páginas web de consulta:
§ http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/Publicaciones/Apuntes
AnatomiaAplicada/indice.htm
§ http://genomasur.com/BCH/BCH_libro/index_bloque_2.htm
Anatomía Aplicada 19