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UNIDAD No. 6 FISIOLOGÍA
HUMANA I PARTE
6.1. DIGESTIÓN
ESTRUCTURAS INTERNAS DE INTESTINO
DELGADO - INTESTINO GRUESO
INTESTINO DELGADO O DUODENO
VELLOSIDADES DUODENO
MICROVELLOSIDAD INTESTINAL
Micrografía intestino delgado-vellosidades
Las microvellosidades absorben los monómeros formados por la
digestión, así como los iones minerales y las vitaminas.
ESTÒMAGO
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA DIGESTIÓN?
 Cuando comemos alimentos como pan, carne y vegetales, éstos no
están en una forma que el cuerpo pueda utilizar para nutrirse. Los
alimentos y bebidas que consumimos deben transformarse en
moléculas más pequeñas de nutrientes antes de ser absorbidos hacia
la sangre y transportados a las células de todo el cuerpo.
 La digestión es el proceso mediante el cual los alimentos y las
bebidas se descomponen en sus partes más pequeñas para que el
cuerpo pueda usarlos como fuente de energía, y para formar y
alimentar las células.
 La digestión comprende la mezcla de los alimentos, su paso a través
del tracto digestivo y la descomposición química de las moléculas
grandes en moléculas más pequeñas. Comienza en la boca, cuando
masticamos y comemos, y termina en el intestino delgado.
 Los órganos que forman el tracto digestivo son la boca, el esófago,
el estómago, el intestino delgado, el intestino grueso (también
llamado colon), el recto y el ano. El interior de estos órganos huecos
está revestido por una membrana llamada mucosa. La mucosa de la
boca, el estómago y el intestino delgado contiene glándulas
diminutas que producen jugos que contribuyen a la digestión de los
alimentos. El tracto digestivo también contiene una capa muscular
suave que ayuda a transformar los alimentos y transportarlos a lo
largo del tubo.
 Otros
dos órganos digestivos “macizos”, el
hígado y el páncreas, producen jugos que llegan
al intestino a través de pequeños tubos llamados
conductos. La vesícula biliar almacena los jugos
digestivos del hígado hasta que son necesarios
en el intestino. Algunos componentes de los
sistemas nervioso y circulatorio también juegan
un papel importante en el aparato digestivo.
Enzimas secretadas por el páncreas:
 1.-Amilasa: Es una alfa-1-4-glucosidasa que actúa
los polisacáridos de los almidones.
 2.-Lipasa: Hidroliza los ácidos grasos en posición a
alfa en las moléculas de triglicéridos.
 3.-Proteasas: Endopeptidasas como la tripsina
rompe las uniones peptídicas en el centro de la
cadena de polipéptidos.
Digestión general de los carbohidratos: En los
humanos esta degradación inicia en la boca, es aquí
donde inicia la acción de una enzima presente en la
saliva: la ptialina o amilasa salival, esta actúa sobre el
almidón específicamente hidrolizando las amilo pectinas.
La masticación es un proceso importante ya que provoca
la ruptura mecánica de las partículas alimenticias y de
esta manera se ve favorecida la acción de la saliva sobre
los alimentos. Una vez formado el bolo pasa al estómago
donde sique la degradación de los alimentos hasta llegar
al intestino, aquí actúan el jugo intestinal y pancreático
así como la bilis. Estos dos últimos llegan al duodeno por
diferentes vías pero llegan a un sitio en común.
Las dextrinas y la amilosa del almidón son cortadas
por las enzimas amilasa pancreática, alfa-dextrinasa y
glucoamilasa, dando como producto una mezcla de
maltosa y glucosa. El jugo intestinal es el encargado
de hidrolizar a los disacáridos que son el resultado de
los procesos anteriores y los convierte en
monosacáridos.
La sacarasa actúa sobre la sacarosa y convierte la
sacarosa en moléculas de fructosa y glucosa, la
maltasa convierte la maltosa en dos moléculas de
glucosa y la lactasa hidroliza lactosa para formar
moléculas de galactosa y glucosa.
El almidón, el glucógeno, los lípidos y los ácidos nucleicos
se digieren y consecuentemente se transforman en
monómeros (glucosa), mientras que algunas sustancias
como la celulosa, no puede ser asimilada por el cuerpo, lo
que genera es que simplemente lo rechace y excrete.
Existen diferentes tipos de fibras, la mayoría ayuda a que
se dé una buena digestión en el intestino delgado, y muy
pocas pueden ser parcialmente asimiladas por el
organismo si son fáciles de reducir por el ácido gástrico
secretado por las paredes del estómago.
Otros ejemplos son la lignina, los pigmentos biliares que
son excretadas a través de la defecación.
Metabolismo de los carbohidratos en el hígado:
Para que se de este proceso las hexosas como
fructosa o galactosa son previamente convertidas
en glucosa mediante enzimas isomerasas. Este es
un proceso muy importante ya que es el hígado el
encargado de convertir la glucosa en glucógeno un
compuesto energético almacenado como
glucógeno hepático.
Esta transformación se da mediante un proceso
metabólico de síntesis denominado
glucogénesis, donde los monosacáridos
provenientes del intestino son absorbidos por
células hepáticas y da inicio el proceso; cuando
este glucógeno hepático puede ser
transformado nuevamente en glucosa mediante
otro proceso metabólico denominado
glucogenólisis.
Aplicación:
Uso de tubos de diálisis para representar mediante modelos la
absorción de los alimentos digeridos en el intestino.
Cuando 2 fluidos se encuentran separados por una
membrana semipermeable, se pueden intercambiar
algunas sustancias y agua entre ellos; este proceso se
conoce como diálisis.
Solo ciertas sustancias pueden pasar a través de esta
membrana semipermeable (diálisis).Un proceso similar
ocurre en el intestino delgado durante la absorción de
los nutrientes a través de las microvellosidades.
Uso de la amilasa en la fabricación de cerveza: La
elaboración de cerveza se divide a grandes rasgos en
dos procesos principales: el primero corresponde a la
conversión del almidón de un cereal en azúcares
fermentables por acción de las enzimas que se
encuentran en la malta y la posterior fermentación
alcohólica de los mismos por la acción de la levadura.
La elaboración de la cerveza tiene una muy larga
historia, y las evidencias históricas dicen que ya era
empleada por los antiguos egipcios.
Para que los alimentos que ingerimos puedan
ser asimilados por el cuerpo se precisa la
intervención de unas sustancias conocidas como
enzimas digestivas. Cada enzima actúa sobre un
solo tipo de alimento y cada tipo trabaja en unas
condiciones muy concretas de acidez.
Si no se dan estas condiciones, la enzima no
puede actuar y los alimentos quedan
parcialmente digeridos.
Cómo funcionan las enzimas:
ENZIMA
FUENTE
SUSTRATO
PRODUCTO pH
ÓPTIMO
Amilasa
Proteasa
Glándulas salivales Almidón-glucógeno
Estómago
Proteína
Lipasa
Páncreas
Lípidos
maltosa
7
Polipéptidos aminoácidos 1.5
Ácidos grasos- 8
glicerol
FUNCIONES DEL ESTÓMAGO, INTESTINO
DELGADO E INTESTINO GRUESO
Estómago: Producir agua, mucus, HCl, pepsina,
además, la función esencial es reducir los
alimentos a una masa semifluida de consistencia
uniforme denominada quimo, que pasa luego al
duodeno.
También actúa como reservorio transitorio de
alimentos y por la acidez de sus secreciones,
tiene una cierta acción antibacteriana.
El duodeno: Los primeros 15 cm corresponden al proceso más
activo del intestino delgado, mientras que el resto interviene en la
absorción. Las células que tapizan el intestino secretan una
sustancia compuesta por moco, que lubrica el contenido intestinal,
agua que hidrata y varias enzimas que continúan con su digestión.
Además ésta porción del intestino recibe las secreciones
provenientes del páncreas y del hígado.
Los tipos de secreción contienen bicarbonato, que neutraliza la
acidez del alimento que proviene del estómago, y es el páncreas el
que aporta la mayor parte de esa sustancia neutralizante y enzimas
fundamentales en el desdoblamiento de las grandes moléculas en
pequeñas moléculas que sor absorbidas a través de las vellosidades
intestinales y pasan directamente al torrente sanguíneo.
La válvula ileocecal obstaculiza el vaciamiento demasiado rápido del
intestino delgado e impide el reflujo del contenido del intestino
grueso al intestino delgado. La principal función del intestino
grueso es la formación, transporte y evacuación de las heces. Otra
función muy importante es la absorción de agua que es devuelta a
la sangre.
En el ciego y el colon ascendentes las materias fecales son casi
líquidas y es allí donde se absorbe la mayor cantidad de agua y
algunas sustancias disueltas, pero también en regiones más distales
(recto y colon sigmoideo) se absorben líquidos. Igualmente esta la
presencia de la flora bacteriana que se encarga de sintetizar
vitamina B12, B6 y K indispensables para los procesos
metabólicos del organismo. Las heces permanecen en el colon hasta
el momento de la defecación a través del esfínter anal.
6.2. SISTEMA SANGUÍNEO
ANATOMÍA Y FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN:
El corazón pesa entre 200 a 425 gramos (7 y
15 onzas) y es un poco más grande que una
mano cerrada. Al final de una vida larga, el
corazón de una persona puede haber latido (es
decir, haberse dilatado y contraído) más de 3.500
millones de veces. Cada día, el corazón medio
late 100.000 veces, bombeando
aproximadamente 2.000 galones (7.571 litros) de
sangre.
El corazón se encuentra entre los pulmones en
el centro del pecho, detrás y levemente a la
izquierda del esternón. Una membrana de dos
capas, denominada «pericardio» envuelve el
corazón como una bolsa.
La capa externa del pericardio rodea el
nacimiento de los principales vasos sanguíneos
del corazón y está unida a la espina dorsal, al
diafragma y a otras partes del cuerpo por medio
de ligamentos.
La capa interna del pericardio está unida al
músculo cardíaco. Una capa de líquido separa las
dos capas de la membrana, permitiendo que el
corazón se mueva al latir a la vez que permanece
unido al cuerpo. El corazón tiene cuatro
cavidades.
Las cavidades superiores se denominan
«aurícula izquierda» y «aurícula derecha» y las
cavidades inferiores se denominan «ventrículo
izquierdo» y «ventrículo derecho».
Una pared muscular denominada tabique separa
las aurículas izquierda y derecha y los ventrículos
izquierdo y derecho. El ventrículo izquierdo es la
cavidad más grande y fuerte del corazón.
Las paredes del ventrículo izquierdo tienen un
grosor de sólo media pulgada (poco más de un
centímetro), pero tienen la fuerza suficiente para
impeler la sangre a través de la válvula aórtica
hacia el resto del cuerpo.
Las válvulas que controlan el flujo de la sangre
por el corazón son cuatro:
La válvula tricúspide controla el flujo sanguíneo
entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho.
La válvula pulmonar controla el flujo sanguíneo
del ventrículo derecho a las arterias pulmonares,
las cuales transportan la sangre a los pulmones
para oxigenarla.
La válvula mitral permite que la sangre rica en
oxígeno proveniente de los pulmones pase de la
aurícula izquierda al ventrículo izquierdo.
La válvula aórtica permite que la sangre rica en
oxígeno pase del ventrículo izquierdo a la aorta,
la arteria más grande del cuerpo, la cual
transporta la sangre al resto del organismo.
El sistema de válvulas del corazón permite el
paso de la sangre desde cada aurícula a su
ventrículo correspondiente, e impide el
movimiento en sentido contrario.
El funcionamiento del corazón consiste
básicamente en movimientos coordinados de
contracción y dilatación, que tienen lugar en las
aurículas y en los ventrículos; simultáneamente a
la contracción de las aurículas se produce la
dilatación de los ventrículos, y cuando éstos se
contraen, las aurículas se dilatan.
El ciclo cardíaco: Se compone de sístole y diástole
que se repiten indefinidamente hasta la muerte. La
diástole es el periodo de reposo en el que el corazón
se llena de sangre, mientras que la sístole es el
periodo de contracción en el que los ventrículos
mandan la sangre hacia las arterias.
ARTERIAS, VENAS Y CAPILARES
VASOS SANGUÍNEOS
RITMO CARDIACO: El músculo cardíaco
(miocardio) es un tipo de músculo estriado
encontrado en el corazón. Su función es
bombear la sangre a través del sistema
circulatorio por contracción.
El músculo cardíaco generalmente funciona
involuntaria y rítmicamente, sin tener inervación
(estimulación nerviosa. Es un músculo
miogénico, es decir autoexcitable.
Las fibras estriadas y con ramificaciones del
músculo cardíaco forman una red interconectada
en la pared del corazón. El músculo cardíaco se
contrae automáticamente a su propio ritmo, unas
100.000 veces al día.
No se puede controlar conscientemente, sin
embargo, su ritmo de contracción está regulado
por el sistema nervioso autónomo dependiendo
de que el cuerpo esté activo o en reposo.
EL MARCAPASO
El marcapaso es un dispositivo que se implanta
en los pacientes para reemplazar o controlar
parte o la totalidad de la función eléctrica del
corazón que con su estímulo, originado en la
parte alta del miocardio, logra que éste se
contraiga y bombee la sangre. Como el circuito
puede fallar en cualquiera de los segmentos, el
dispositivo ayuda en su correcto funcionamiento.
MEDULA ESPINAL Y CORAZON: Los nervios del
sistema autónomo son muy importante para las
funciones de la médula espinal, son divididos en
dos tipos: el sistema simpático y el sistema
parasimpático.
El sistema nervioso autónomo influye en las
actividades de los músculos involuntarios
(también conocidos como músculos lisos), por
ejemplo: el músculo del corazón y las glándulas
que producen ciertas hormonas. El sistema
autónomo controla los sistemas cardiovasculares,
digestivos y respiratorios.
Estos sistemas trabajan generalmente en el
modo "involuntario". El papel primario del
sistema nervioso autónomo es mantener un
ambiente interior estable dentro del cuerpo. El
corazón y los vasos sanguíneos son controlados
por este sistema, así como también regula el
ritmo cardiaco.
Los nervios simpáticos ayudan a controlar las
presiones sanguíneas basadas en las demandas
físicas impuestas al cuerpo. Cuando los nervios
simpáticos son estimulados, esto provoca que los
latidos del corazón sean acelerados.
Estos nervios tienden a dilatar los vasos
sanguíneos y disminuyen el ritmo cardiaco. El
nervio más importante que contiene las fibras
parasimpáticas es el nervio vago.
Este nervio conduce las señales del sistema
parasimpático al corazón, para disminuir los
latidos del mismo. Otros nervios inervan los
vasos sanguíneos de los órganos del abdomen y
la piel.
ADRENALINA: La adrenalina es un estimulante
cardíaco poderoso. Aumenta la frecuencia
cardíaca, y a menudo se trastorna el ritmo. La
sístole cardíaca es más breve y poderosa, se
fomenta el gasto cardíaco y aumentan en grado
notable el trabajo del corazón y su consumo de
oxígeno. Disminuye la frecuencia cardíaca que se
define como el trabajo efectuado en relación
con el consumo de oxigeno.
CÉLULAS SANGUÍNEAS
FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE LA
SANGRE:
La función principal de los glóbulos rojos, o eritrocitos,
es transportar oxígeno y dióxido de carbono. La
hemoglobina es una proteína importante en los glóbulos
rojos que lleva oxígeno desde los pulmones a todas las
partes de nuestro cuerpo.
La función principal de los glóbulos blancos, o
leucocitos, es combatir las infecciones. Hay varios tipos
de glóbulos blancos y cada uno tiene su propio papel en
el combate contra las infecciones bacterianas, víricas, por
hongos y parasitarias.
La función principal de las plaquetas, o
trombocitos, es la coagulación de la sangre. Las
plaquetas tienen un tamaño mucho más
pequeño que el resto de las células sanguíneas.
Se aglutinan en el orificio de un vaso sanguíneo
formando un coágulo, o trombo, que detiene la
hemorragia.
La sangre es el medio donde se transporta
oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2),
nutrientes, hormonas, anticuerpos, urea y calor.
Causas y consecuencias de la oclusión de las
arterias coronarias
Cuando estas arterias se obstruyen con depósitos
adiposos llamados placa es lo que se denomina
enfermedades de las arterias coronarias (EAC). Las
obstrucciones en las arterias pueden impedir que el
corazón obtenga suficiente sangre y oxígeno, y también
pueden causar dolor en el pecho (angina de pecho.)
Si se forman coágulos de sangre, éstos podrían
suspender repentinamente el flujo de sangre en las
arterias y ocasionar un ataque cardiaco
6.3. DEFENSA CONTRA ENFERMEDADES
INFECCIOSAS
La piel y las membranas mucosas constituyen una
primera defensa frente a los patógenos que causan
enfermedades infecciosas.
La piel de los mamíferos es una barrera mecánica
gracias a su grosor, al proceso de queratinización y a
la descamación de las capas externas.
Además la secreción de las glándulas sebáceas y el
sudor determinan la existencia de un pH ácido. Por
añadido, la flora bacteriana de la piel impide el
asentamiento y desarrollo de otros microbios que se
depositan sobre ella
Función de la piel y de las membranas mucosas en la
defensa frente a organismos patógenos:
La piel: Las funciones externas de protección forman
una primera barrera física y química para evitar que
los gérmenes y sustancias nocivas desde el exterior
puede entrar en el cuerpo. La capa superficial o
córnea de la piel contiene células muertas que están
continuamente desprendiéndose, y a la vez siendo
reemplazadas por las células en permanente
producción de las capas inferiores.
La piel mantiene capacidad impermeable y
parcialmente antiséptica, gracias a la
lubricación que aportan las glándulas
sebáceas de los folículos pilosos (los que se
sitúan en la base de cada pelo).
Estas barreras naturales impiden, en
condiciones de piel sana y sin heridas o
cortes, que el agua, el polvo o los gérmenes
patógenos penetren en el interior y provoquen
infecciones.
Las membranas mucosas: Tales como la película de
líquido en los ojos, el flujo de orina que limpia la
uretra de los gérmenes, la de las fosas nasales, el
ano, la saliva, las secreciones vaginales y el jugo
gástrico entre otras.
Las mucosas son membranas de un tejido epitelial,
que recubren las paredes internas de los órganos que
comunican con el exterior a través de los orificios
naturales del cuerpo.
Las plaquetas liberan factores coagulantes
Se denomina coagulación al proceso por el cual la sangre pierde
su liquidez, tornándose similar a un gel en primera instancia y
luego sólida, sin experimentar un verdadero cambio de estado.
Cuando una lesión afecta la integridad de las paredes de los vasos
sanguíneos, se ponen en marcha una serie de mecanismos que
tienden a limitar la pérdida de sangre. Estos mecanismos llamados
de "hemostasia" comprenden la vasoconstricción local del vaso, el
depósito y agregación de plaquetas y la coagulación de la sangre.
Este proceso es debido, en última instancia, a que una proteína
soluble que normalmente se encuentra en la sangre, el
fibrinógeno, experimenta un cambio químico que la convierte en
insoluble y con la capacidad de entrelazarse con otras moléculas
iguales, para formar enormes agregados macromoleculares en
forma de una red tridimensional.
El fibrinógeno, una vez transformado, recibe el nombre
de fibrina. La coagulación es por lo tanto, el proceso
enzimático por el cual el fibrinógeno soluble se
convierte en fibrina insoluble, capaz de polimerizar y
entrecruzarse.
Un coágulo es, por lo tanto, una red tridimensional de
fibrina que eventualmente ha atrapado entre sus fibras
a otras proteínas, agua, sales y hasta células
sanguíneas. Se denomina "trombo" a un coágulo
formado en el interior de un vaso sanguíneo.
Los antibióticos bloquean procesos propios de las células
procariotas, pero no de las eucariotas:
Los antibióticos son fármacos, medicamentos o medicinas que
atacan las bacterias, destruyéndolas o inhibiendo su reproducción.
La mayoría de los antibióticos actúan inhibiendo procesos
metabólicos vitales para las bacterias, relacionados con la síntesis
de la pared, las proteínas y los ácidos nucleicos, o determinan la
desestructuración de las membranas lipídicas que las separan del
entorno.
Fueron inicialmente descubiertos como productos de otros
microorganismos, pero actualmente pueden ser modificados
químicamente y ser sintetizados en el laboratorio para mejorar su
efectividad y aumentar su eficacia. Estos no actúan contra los virus
pues en su estructura los virus no tienen pared ni membrana
celular. Los virus carecen de metabolismo y en consecuencia no
se pueden tratar con antibióticos.
Algunas cepas de bacterias han evolucionado con genes que les
confieren resistencia a los antibióticos y algunas cepas de
bacterias tienen resistencia múltiple.
Los antibióticos no atacan virus, solo entidades
vivas como bacterias
Función de las células que forman parte del sistema
inmunológico humano:
Los leucocitos: Su función general es defender a la célula de
lo que es extraño para el cuerpo. Las reacciones en contra de
sustancias ajenas al organismo se realizan mediante dos
mecanismos generales:
 Linfocitos B: Son células especializadas del Sistema
Inmunológico (también conocidas como células B) que tienen
como función principal producir anticuerpos (también llamados
inmunoglobulinas o gamaglobulinas). Los linfocitos B se
desarrollan de células primitivas (células madre) en la médula
ósea. Cuando maduran, los linfocitos B se encuentran en la
médula ósea, nodos linfáticos, baso, ciertas áreas del intestino, y
en menos extensión en el fluido sanguíneo.
 Linfocitos T: Los linfocitos T (algunas veces
llamadas células T) son otro tipo de células
inmunológicas. Los linfocitos T no producen
anticuerpos moleculares.
Las funciones especializadas de los linfocitos T son:
1) atacar directamente antígenos extraños como
virus, hongos, tejidos trasplantados ;y 2) actuar como
reguladores del Sistema Inmunológico.
Los linfocitos T se desarrollan de células madre en la
médula ósea. Temprano en la vida del feto, células
inmaduras migran al timo, un órgano especializado
del Sistema Inmunológico ubicado en el pecho.
La variedad de linfocitos T es tan grande, que el
cuerpo tiene linfocitos T que pueden reaccionar
contra virtualmente cualquier antígeno. Los linfocitos
T destructores son los que destruyen al microorganismo invasor.
Estos linfocitos T protegen al cuerpo de bacterias
especificas y virus que tienen la habilidad de
sobrevivir y reproducirse en las células del cuerpo.
Los linfocitos T destructores también responden a
tejidos extraños en el cuerpo, como por ejemplo un
hígado trasplantado..
Los linfocitos T de ayuda, estimulan a los linfocitos B
a producir anticuerpos, igualmente, ayudan a los
linfocitos T destructores en el ataque a sustancias
extrañas. Los linfocitos T de ayuda hacen más
efectiva la función de los linfocitos B, provocando una
mejor y más rápida producción de anticuerpos.
Por otra parte los linfocitos T supresores, suprimen o
apagan a los linfocitos T de ayuda. Sin esta supresión,
el Sistema Inmunológico seguiría trabajando después
de la infección. Juntos los linfocitos T de ayuda y
supresores actúan como el termostato de todo el
sistema de linfocitos y los dejan prendidos el tiempo
suficiente.
VIRUS VIH-SIDA
6.4. INTERCAMBIO DE GASES
 Ventilación - Esta es la respiración que se realiza a
través del aparato respiratorio, que permite el
intercambio de aire entre la atmósfera y los
pulmones, y especialmente las porciones de los
pulmones donde el aire está en estrecha proximidad a
la sangre.
 Intercambio de gases – Es el movimiento de
oxígeno (O2) y de dióxido de carbono (CO2) entre el
aire de los pulmones y de la sangre, y entre la sangre
y los tejidos (por ejemplo, las fibras musculares).
 Transporte de gases – Es el transporte de
oxígeno y de dióxido de carbono en la sangre,
hacia los tejidos y células de todo el organismo.
 Respiración interna o celular –Es la
utilización metabólica de oxígeno para la
obtención de energía (ATP) y la producción de
dióxido de carbono dentro de cada una de las
células del organismo.
Esquema de un alvéolo pulmonar y un capilar
adyacente
Alvéolos pulmonares
Los neumocitos de tipo I son células alveolares extremadamente finas, adaptadas para
llevar a cabo el intercambio de gases.
Los neumocitos de tipo II segregan una solución que contiene surfactantes, los cuales
crean una superficie húmeda dentro de los alveolos para evitar que los laterales del
alveolo se adhieran entre si, mediante la reducción de la tensión superficial.
Histología esquemática del alvéolo. A: espacios aéreos alveolares. C: capilares N1: neumocitos tipo I. N2: neumocitos tipo II. M: macrófagos
I : tejido intersticial.
Músculos intercostales y diafragma: