Introducción a la anatomía humana

ANATOMÍA HUMANA

ISAAC OSADOLOR OSADEMWIGIE MARCO ANTONIO DE ROMÁN MELLO

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Anatomía Humana

Isaac Osadolor Osademwigie Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla

Marco Antonio De Román Mello Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla Doctorado en Ingeniería Biomédica.

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Amigo lector: La obra que usted tiene en sus manos posee un gran valor. En ella, sus autores han vertido conocimientos, experiencia y mucho trabajo.

Esperamos que sea de utilidad para la realización de tus estudios en el área de ingeniería clínica y biomédica.

Siéntete en la confianza de compartir este texto con otras personas interesadas en esta área, ya que ese fue nuestro objetivo al escribir y presentar este texto, es decir, compartir nuestro entusiasmo por aprender más acerca del cuerpo humano, con el fin de diseñar mejores equipos médicos, en beneficio de la salud del ser humano.

M.C. Marco Antonio De Román Mello

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Contenido 1

Anatomía, introducción y generalidades. ............................................................................ 7 1.1.

Concepto de anatomía humana. ................................................................................ 7

Anatomía general y específica. ........................................................................................... 8 La célula y su funcionamiento básico .............................................................................. 12 Concepto de anatomía humana: Perspectiva médica ............................................................. 14 Anatomía de la célula ............................................................................................................. 14 Citoplasma ......................................................................................................................... 17 Núcleo celular .................................................................................................................... 18 Fisiología de la célula............................................................................................................. 19 Electrofisiología ................................................................................................................. 19 Mecanismo de transporte.................................................................................................. 20 Potenciales de reposo......................................................................................................... 20 Fisiología general ............................................................................................................... 23 Tejidos ........................................................................................................................................ 26 Tejido epitelial. ....................................................................................................................... 26 Tejido conjuntivo..................................................................................................................... 26 Tejido muscular....................................................................................................................... 27 Nervioso .................................................................................................................................. 27 Sistema nervioso ......................................................................................................................... 28 Neuronas ................................................................................................................................. 28 División del sistema nervioso ............................................................................................ 30 Sistema nervioso central. .................................................................................................. 31 Sistemas nervioso periférico: ............................................................................................ 33 Sistema esquelético..................................................................................................................... 36 Partes del sistema esquelético ................................................................................................ 37 Articulaciones ......................................................................................................................... 39 Clasificación de los huesos según su aspecto ......................................................................... 40 Células principales de los huesos ........................................................................................... 40 Sistema cardiovascular ............................................................................................................... 41 Cavidades del corazón ............................................................................................................ 41 Sistema circulatorio ................................................................................................................ 43 Tejidos del corazón ................................................................................................................. 44 Sistema digestivo. ....................................................................................................................... 45 Sistema urinario .......................................................................................................................... 47 Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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1

Anatomía, introducción y generalidades.

La anatomía trata el estudio de la estructura del cuerpo humano.

Podemos definir a la anatomía en forma general como aquella ciencia que trata el estudio de las estructuras del cuerpo humano y la relación que existe entre ellas. La forma mas simple de estudiar anatomía es realizando la disección, esto es, apartar cuidadosamente las estructuras que forman el cuerpo, para estudiar la relación que guardan entre ellas. El Para el estudio de la anatomía, debemos elegir el tipo de cuerpo sobre el cual estaremos hablando; afortunadamente las formas, las funciones y la distribución de cada una de las partes del cuerpo no difieren mucho de una persona a otra, así que podemos decir que la estructura del cuerpo es muy similar entre individuos del mismo género y la misma edad. Basados en lo anterior podemos tomar estructuras genéricas y basándonos en ellas, hacer un estudio anatómico desde un punto de vista general.

1.1.

Concepto de anatomía humana.

Hablar de anatomía humana, desde el punto de vista de la ingeniería biomédica, es hablar acerca de cómo los ingenieros logran un buen entendimiento acerca del cuerpo humano, visto desde sus partes básicas y fundamentales, es decir, los átomos y la relación entre materia y energía.

Fig. 1 Interacción de la energía con el cuerpo, humano en el concepto de la ingeniería biomédica.

Debido a su formación académica, el ingeniero biomédico entiende que el universo está formado por átomos, que estos se unen para formar moléculas, las cuales a su vez se unen para ir formando estructuras más complejas llamadas aminoácidos, los cuales forman proteínas, que a su vez se agrupan en para dar paso a las estructuras celulares. De Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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cierta forma este conocimiento es similar al que manejan los médicos, la diferencia fundamental radica en la manera particular que el ingeniero biomédico logra conceptualizar la interacción que existe entre materia y energía, y cómo es que a través de este conocimiento logra realizar el diseño de equipos médicos.

La tarea de diseñar, construir, y mejorar equipos médicos no se realiza de manera aislada, por el contrario se requiere de un gran número de personas trabajando en grupos multidisciplinarios, en donde encontraremos médicos, físicos, químicos, y por supuesto a los ingenieros biomédicos. Para que todas estas personas puedan entenderse, deberán de utilizar un lenguaje común, el lenguaje anatómico podrá parecer extraño y complicado al principio, y al igual que cualquier nuevo lenguaje deberá ser practicado y estudiado con constancia y dedicación.

Sin embargo, al estudiar este nuevo lenguaje, el ingeniero biomédico emprenderá un apasionante viaje al interior del cuerpo humano, a través del cual podrá observar estructuras hechas de manera tan perfecta y eficiente, que ningún diseñador humano habría podido imaginar jamás, pues cada parte de la anatomía humana nos hablará también de una larga historia evolutiva, que a través cientos de millones de años, fue creando y esculpiendo los cuerpos que tenemos ahora.

Anatomía general y específica.

De acuerdo la definición de la real academia española, podemos definir a la anatomía de la siguiente manera:

1. f. Estudio de la estructura, situación y relaciones de las diferentes partes del cuerpo de los animales o de las plantas.

2. f. Biol. Disección o separación artificiosa de las partes del cuerpo de un animal o de una planta.

En términos generales podemos hablar de muchas anatomías, de hecho se llega a utilizar modelos animales para poder comprender algunos aspectos de la anatomía humana. Durante este curso, limitaremos nuestros estudios exclusivamente al ámbito de los seres humanos. Comenzaremos a estudiar las células humanas desde su origen, es decir, a partir de las llamadas células madre que mediante el mecanismo de la división celular, son capaces de crear cuerpos completos, semejantes a los cuerpos padre y madre que les dieron vida.

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Fig. 2 La anatomía como una ciencia general

El enfoque de este curso dará gran importancia al estudio de las células, pues con ello se logrará un mejor entendimiento del por qué las estructuras más complejas, como los tejidos y los órganos, son como son dentro de nuestros cuerpos. Esto representa una visión específica, es decir, partiremos del estudio de la célula como unidad básica funcional y estructural, para entender las estructuras más complejas y generales del cuerpo humano.

Si logramos entender cómo es que una célula trabaja para formar un ser humano en particular, entenderemos entonces cómo están formados todos los cuerpos humanos, pues todos los habitantes de este planeta tienen células que trabajan de forma similar, haciendo así que nuestros conocimientos de anatomía sean universales.

El origen de todas las formas de vida conocidas hasta el momento, tienen sus cimientos en un conjunto de estructuras simples a partir de las cuales se forman estructuras cada vez más complejas, al menos ésta es la teoría más aceptada y concuerda con la teoría de la evolución de las especies.

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Partículas Subatómicas: Electrones, protones, neutrones Nivel 0 Átomos Nivel 1 Moléculas Nivel 2 Macromoléculas Nivel 3 Sistemas Enzimáticos Nivel 4 Partículas Subcelulares Nivel 5

Fig. 3 Niveles de organización subcelular

Esta organización por niveles se repite nuevamente en las formas de vida multicelulares y en especial en la estructura humana. Quedando de la siguiente forma.

Célula Nivel 0 Organismos Multicelulares Nivel 1 Tejidos Nivel 2 Órganos Nivel 3 Aparatos y Sistemas Nivel 4 Cuerpo humano Nivel 5

Fig. 4 Niveles de organización celular

Los niveles de organización mencionados anteriormente, concuerdan perfectamente con las teorías evolucionistas que marcan como origen de la vida al mismo origen del universo, el cual inicia con el big-bang o gran explosión del universo, en donde se supone nacieron las partículas subatómicas, que dieron paso después a los átomos. Sin abundar demasiado en la teoría del origen del universo, podemos mencionar que posterior a su nacimiento, la materia comenzó a organizarse en grandes masas de gases incandescentes, llamadas estrellas, en cuyo interior y mediante el mecanismo de fusión nuclear, se fueron construyendo átomos más complejos, que son la base de la vida tal como la conocemos, es decir en el interior de las estrellas nacieron los átomos de carbono, oxígeno, nitrógeno, sodio, potasio, calcio, etc. Al explotar las estrellas, estos átomos se dispersaron por todo el universo, para formar sistemas planetarios como el sistema solar.

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Actualmente existen dos corrientes evolucionistas que proponen un origen común para el surgimiento de las primeras formar celulares en los mares primitivos de nuestro planeta. La idea de un origen marino de la vida, tal como la conocemos hoy día, está apoyada por el hecho de que el 70% de cualquier célula es fundamentalmente agua.

La primera teoría planteada acerca del surgimiento de la vida en la tierra, data de 1930, cuando A. I. Oparin en Rusia y J. B. S. Haldane en Inglaterra propusieron, cada uno por su cuenta, un escenario en el que las primeras moléculas orgánicas útiles para la vida, se crearon en la superficie de la Tierra a partir de compuestos de carbono y nitrógeno relativamente simples. De acuerdo con el modelo de Oparin y Haldane, estos compuestos orgánicos adquirieron cada vez mayor complejidad, y eventualmente evolucionaron para dar origen a los primeros organismos unicelulares, en los mares primitivos de la Tierra.

Esta teoría fue apoyada por los experimentos que años más tarde realizarían S. L. Miller y H. C. Urey de la Universidad de Chicago, quienes realizaron un experimento en el que simulaban las condiciones primitivas de la Tierra en una botella de vidrio.

Miller y Urey depositaron en la botella diversos compuestos simples como amoniaco, hidrógeno, agua y algunos otros, e irradiaron la mezcla con luz ultravioleta y rayos X, los cuales se suponía que existían en la superficie de la Tierra primitiva debido a la ausencia de oxígeno en la atmósfera. El resultado de este experimento fue sorprendente, ya que después de un tiempo se obtuvieron moléculas orgánicas complejas, como algunos aminoácidos y bases nitrogenadas que son fundamentales para los organismos vivos. De esta manera, Miller y Urey mostraron que era perfectamente posible obtener moléculas orgánicas complejas a partir de compuestos químicos sencillos, con relativa facilidad, lo cual representó una especie de confirmación de las ideas de Oparin y Haldane. A esta teoría de le da el nombre de endógena, debido a que propone que la vida surgió aquí mismo en nuestro planeta.

De forma paralela, una segunda teoría estaba creciendo en número de adeptos, los cuales proponen que los bloques básicos de la vida vinieron de fuera, es decir, fueron traídos del espacio exterior a través de cometas que chocaron con la superficie de la tierra. Esta teoría tiene fundamento en algunas cuestiones que la teoría endógena y los experimentos de Miller y Urrey no han podido contestar aún. Para dar una perspectiva más amplia de este escenario, hablaremos un poco más de la célula y su funcionamiento.

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La célula y su funcionamiento básico Las células están compuestas por un gran número de moléculas complejas, por ejemplo los azúcares, que sirven de reserva energética, o los ácidos grasos (fosfolípidos) que sirven para construir la membrana celular. En general podemos hablar de la existencia de dos tipos de moléculas que desempeñan un papel fundamental dentro de la maquinaria celular: 1.- Las proteínas 2.- Los ácidos nucleicos.

Las proteínas son las moléculas encargadas de llevar a cabo todas las funciones metabólicas de la célula. Hay proteínas que se encargan de transportar oxígeno, que dirigen la construcción de membranas, que introducen nutrientes a la célula. Otras degradan los nutrientes, extrayendo la energía química que requiere la célula para vivir.

Algunas más, expulsan los desechos fuera de la célula. En resumen, las proteínas son las encargadas de realizar, de manera organizada, todo el trabajo de mantenimiento y supervivencia celular.

Por otra parte, los ácidos nucleicos, es decir el ADN y el ARN, contienen la información genética del metabolismo celular. Es decir que en estas moléculas, es en donde se almacena toda la información acerca de cuáles con las proteínas que se requieren dentro de la célula para poder subsistir. Cuando se dice que el ADN contiene la información del color de los ojos de las personas, de lo que se está hablando en realidad es que en el ADN está contenida la información para construir las proteínas que le dan el color a los ojos.

Otra función importante de los ácidos nucleicos, consiste en que toda esta información del funcionamiento celular se pase íntegramente de la célula madre a las células hijas durante el proceso de la división celular; para que esto ocurra y se conserven las características genéticas de la especie, los ácidos nucleicos requieren del apoyo de las proteínas, ya que estas participan activamente en los mecanismos de la replicación celular, suministrando, transportando y degradando todos los nutrientes químicos necesarios para dicha replicación, además de acelerar algunas reacciones químicas metabólicas que de otra forma no podrían realizarse.

La relación que existe entre los ácidos nucleicos y las proteínas es muy estrecha y complicada. Y esto puede ser resumido en el siguiente párrafo: En el ADN y ARN está la información necesaria para construir a las proteínas, y a su vez las proteínas son fundamentales para la conservación y replicación del ADN y del ARN. Al parecer, sin proteínas, los ácidos nucleicos no se pueden construir ni mucho menos replicar, y sin ácidos nucleicos la célula no cuenta con la información necesaria para fabricar las proteínas que requiere para estar viva.

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Bajo esta perspectiva, las teorías acerca del origen de la vida celular tienen dos grandes interrogantes: ¿Cuál fue el mecanismo mediante el cual se originaron moléculas orgánicas complejas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, a partir de compuestos de carbono, nitrógeno e hidrógeno relativamente simples? ¿Cómo se llegó a establecer esa interrelación tan estrecha entre ácidos nucleicos y proteínas, que permiten que las células subsistan y se repliquen?

Las nuevas tendencias planean que la vida pudo haber tenido su origen en moléculas que vinieron del espacio exterior, acarreadas principalmente por cometas, pero cómo aún no se ha logrado llegar hasta aquellos lugares donde se supone se encuentran las semillas de la vida, las preguntas anteriores seguirán sin tener una respuesta clara hasta el momento.

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Concepto de anatomía humana: Perspectiva médica Como hemos mencionado en los párrafos anteriores, del cuerpo humano tiene su origen las células madre que se dividen y transforman para lograr la formación de un cuerpo humano completo. En cada persona existen cerca de 60 mil millones de células. A inicios del año 2009 la población mundial estaba calculada en 6,751 millones de personas; sumando todas estas células, tendríamos la siguiente cantidad de células: 4.05x1020 , un número comparable al número de estrellas que se supone existen en nuestro universo. Lo asombroso quizá no sea la magnitud de células humanas que hay en nuestro planeta, lo que verdadera mente sorprendente es que todas ellas se mantengan viviendo, creciendo, respirando, alimentando, reproduciendo y muriendo de manera extremadamente similar, en todos los habitantes del planeta. Lo anterior nos da una idea de cuán importante es el estudio de la célula, poder entender la anatomía humana y lograr un mejor diseño de los equipo médicos.

Anatomía de la célula A pesar de su extrema complejidad, las células están formadas por cuatro blóques fundamentales, estos bloques son átomos que se pueden hallar con gran facilidad en el planeta tierra, es decir: 1.- Carbono (C) 2.- Hidrógeno (H) 3.- Oxígeno (O) 4.- Nitrógeno (N) Estos átomos se agrupan en proteínas y amino ácidos, que dirigidos por las instrucciones del ADN, trabajan en la construcción y mantenimiento de la célula. Las primeras células fueron observadas, con microscopios rudimentarios, hace 300 años por el científico inglés Robert Hooke, quien utilizo muestras de corcho para realizar sus experimentos. Hooke escribiría lo siguiente respecto a sus primeras observaciones de las células de corcho: “Pude percibir, de manera extremadamente simple, que la muestra observada era completamente perforada y porosa, similar al panal de las abejas, pero con una estructura irregular… estos poros o celdas… fueron los primeros poros microscópicos que yo haya visto jamás”

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a)

b)

Fig. 5 a) Microscopio utilizado por Robert Hooke para realizar las primeras observaciones microscópicas de células de corcho. b) células observadas por Hooke.

Debido a la similitud con las celdas (en inglés cells) de un panal que describió Hooke, actualmente llamamos células a las unidades fundamentales de la vida. Al ir mejorando la tecnología de los microscopios, se pudieron obtener imágenes que revelaron más detalles acerca de la estructura de las células, esto culminaría en la formulación de la teoría celular, postulada en 1838 y 1839 por los biólogos alemanes, Matthias Sheiden y Theodor Schwann. Esta teoría establece que todos los organismos vivos están compuestos por una o más células y que la célula es la unidad básica de la estructura de todos los organismos.

Fig. 6 Estructura de la célula, en esta figura se puede observar a la membrana plasmática que constituye una estructura cerrada, que protege el complejo sistema celular interior.

Todas las células están formadas por una estructura cerrada que protege el interior contra las inclemencias del ambiente externo. A esta capa protectora se le llama Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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membrana plasmática o simplemente membrana celular. Aparte de ser una estructura protectora, la membrana celular es una barrera selectivamente permeable, que permite el libre paso de algunos materiales mientras restringe el paso de otros. Este comportamiento es debido a muchos fenómenos pasivos y activos de trasporte de iones y otras sustancias como el agua.

Fig. 7 Membrana plasmática formada por una capa bilateral de lípidos, donde se incrustan algunas otras estructuras proteicas.

En el interior de la membrana celular están alojadas dos estructuras principales, llamadas: a) Citoplasma b) Núcleo celular

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Citoplasma El citoplasma es el material celular alojado entre la membrana celular y el exterior del núcleo. Dentro del citoplasma podemos observar distintos componentes llamados organelos, los cuales están altamente estructurados dentro de una sustancia con consistencia de gel, cuyo porcentaje de agua están entre el 80% y el 90%. Flotando en este gel se encuentran los organelos y algunas sustancias inorgánicas coloidales (coloidal significa en suspensión).

El citoplasma es importante pues en él es donde ocurren algunos procesos metabólicos importantes, desarrollados por los organelos; entre los procesos más importantes podemos mencionar algunas funciones de reparación y mantenimiento celular, el almacenamiento de energía y la síntesis de proteínas. A continuación se muestra un resumen destacando estructura y funcionamiento principales de cada organelo.

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

Componente Membrana Celular

Citoplasma

Retículo Endoplásmico Rugoso

Ribosomas

Complejo de Golgi

Estructura Membrana compuesta por una doble capa de fosfolípidos, donde se alojan proteínas incrustadas.

Sustancia gelatinosa que se encuentra entre la membrana celular y el exterior del núcleo. Sirve de alojamiento donde los organelos se encuentran suspendidos.

Sistema de membranas interconectadas que forman canales y tubos capilares.

Partículas granulares compuestas por proteínas y RNA Conglomerado de sacos planos membranosos.

Funciones Controla el paso de sustancias del exterior al interior de la célula y viceversa. Protege el interior de la célula de las hostilidades externas.

Sirve como sustancia madre en donde algunas reacciones químicas y metabólicas ocurren.

Provee una estructura de soporte al citoplasma; transporta materiales y provee acoplamientos para los ribosomas.

Sintetizan proteínas.

Sintetizan carbohidratos y empacan moléculas, para ser excretadas; secreta lípidos y glicoproteínas.

Mitocondrias Sacos cerrados de Libera energía de las moléculas doble pared con pliegues de los alimentos, transforma la en el interior. energía en ATP(adenosín trifosfato) Lisosomas Sacos membranosos de Digieren molecular extrañas, así una sola pared. como restos celulares gastados o dañados.

Tabla 1 Organelos, resumiendo estructuras y funciones principales.

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Núcleo celular Es una estructura esférica localizada cerca del centro de la célula. Es la estructura más grande que podremos localizar en el citoplasma; en su interior se aloja el material genético que determina la estructura particular de cada célula, y que hace que estas se conviertan en neuronas, fibras musculares, glóbulos rojos, etc. Y que además de una estructura anatómica diferente, también tengan funciones fisiológicas distintas y específicas.

La mayoría de las células contienen un solo núcleo, sin embargo algunas de ellas tienen múltiples núcleos; lo anterior ocurre, por ejemplo, en el caso de las fibras musculares, en ellas observamos que debido a que tienen una gran cantidad de citoplasma, requieren varios núcleos para controlar adecuadamente a toda la célula, que por lo general es alargada y extensa.

Por otra parte, en el cuerpo humano podemos encontrar células que carecen de núcleo, tal como ocurre en los eritrociotos (globulos rojos) . Estas células carentes de núcleo se limitan a ciertos tipos de actividad química y son incapaces de reproducirse por división celular.

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Fisiología de la célula.

Electrofisiología En el ámbito de la ingeniería biomédica el área principal de interés se enfoca en los fenómenos bioelectromagnéticos de la célula, que son generados mayoritariamente en la membrana celular, pues es en ella donde se generan los llamados potenciales de acción, que a su vez dan origen a las propiedades eléctricas a las células.

La membrana celular provee una barrera protectora que separa al interior de la célula del medio externo. Una de las características más importantes de la membrana celular, es su permeabilidad selectiva, la cual permite el libre paso de algunos materiales, mientras restringe el paso de otros, por lo tanto realiza una función regulatoria del paso de material de dentro hacia fuera y viceversa. Una de las funciones principales de esta estructura celular, es mantener una cierta cantidad de agua en el interior y evitar que esta escape, para que esto ocurra, entran en juego una serie de mecanismos activos y pasivos que veremos más adelante.

La membrana está formada por una capa doble de moléculas fosfolípidas de aproximadamente 7.5 nm (75A°) de grosor. El termino lípido, es utilizado para especificar que se trata de un tipo particular de moléculas insolubles en agua, y ricas en energía; por lo general corresponden a grasas, ceras y aceites.

Dentro de la estructura de la membrana se encuentran incrustadas, y dispersas de manera irregular, una serie de proteínas globulares, que se mueven libremente por la membrana, dándole a esta, una apariencia de fluido.

La membrana también contiene poros llenos de agua, cuyo diámetro es de aproximadamente 0.8 nm; así también podemos encontrar poros de proteínas alineadas, los cuales recién el nombre de canales, por medio de los cuales transitan algunas moléculas específicas.

Dentro y fuera de la membrana celular, hay una gran cantidad de agua, donde se encuentran sales disueltas, principalmente NaCl y KCl, los cuales se disocian en iones de sodio(Na+), potasio (K+) y de cloro (Cl-). La membrana actúa como una barrera que impide el libre flujo de estos iones y mantiene una concentración diferencial entre el interior y el exterior de la célula.

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Mecanismo de transporte.

Las moléculas que rodean a la célula pueden ser transportadas a través de la membrana, mediante procesos activos y pasivos.

Un proceso es activo, si requiere un gasto de energía para poder ejecutarse. Por otra parte, un proceso pasivo no requiere energía de la célula, más bien ocurre de manera intrínseca, debido al movimiento aleatorio (Browmiano) de las moléculas que se encuentran en el medio acuoso.

Mecanismos pasivos Existen tres mecanismos de transporte pasivos: a) Difusión b) Difusión asistida c) Transporte a través de portadores Mecanismos activos La diferencia de concentraciones ionicas que observamos entre las paredes de la membrana plasmática, es mantenida también por mecanismos activos, los cuales que requieren energía de la célula para poder funcionar.

Las bombas de iones, presentan mecanismos activos que transportan iones en contra de las fuerzas naturales de difusión. Por ejemplo, las bombas de iones de sodio (K+) y las de potasio (Na+), utilizan la energía almacenada en las moléculas de ATP (adenosin trifosfato) para transportar Na+ fuera de la célula, e iones de K+ al interior de la misma.

Potenciales de reposo El cambio transitorios del potencial de membrana es la fuente de casi todas las señales bioeléctricas, y se presenta sólo en un grupo de células en particular, entre las cuales podemos mencionar a las células nerviosas y las musculares.

Las razones por las cuales se producen cambios en el potencial de membrana pueden ser las siguientes: a) Las membranas celulares son semipermeables, esto significa que existen diferentes grados de conductancia y de permitividad para diferentes iones y moléculas tales como los iones de Na+, K+, Ca2+, Clb) Las membranas celulares contienen bombas de iones que utilizan energía para transportar iones a través de la membrana. c) Existen proteínas portadoras, que atrapan sustancias y las ayudan a cruzar la membrana.

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Fig. 8 Mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática.

En estado de reposo los iones de sodio Na+ se filtran al interior de la célula, mientras que los iones de potasio K+ se fugan al exterior, este es el mecanismo natural contra el cual actual las bombas de iones con el fin de establecer condiciones de equilibrio iónico.

Por ejemplo en los axones de clamar gigante encontramos que las concentraciones iónicas el estado de reposos son: Concentraciones internas Na+ =50mM K+ =400mM Cl- =52mM

Concentración externa Na+ =440mM K+ =20mM Cl- =560mM

Tabla 2 Concentraciones, internas y externas, de iones en el axón gigante de calamar.

De forma teórica, el potencial de reposo se puede modelar mediante la ecuación de Goldman-Hodkin-Katz (guyton, 1991)

{

} Ecuación 1.1

T= Temperatura en Kelvin R=constante de los gases en el sistema MKS (8.314J/molK) F= Es el numero de Faraday (96500 Cb/mol) Px= Permeabilidad de cada tipo de ion.

El modelo matemático de potencial eléctrico del axón gigante de calamar, es ampliamente utilizado, pues varía muy poco entre distintas especies animales y tipo de neuronas, manteniéndose en un rango que va de los -60mV a los -90mV, tomando el exterior de la célula como referencia de potencial.

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Fig. 9 Método de medición del potencial de reposo, tomando al medio extracelular como referencia eléctrica.

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Fisiología general Para poder entender mejor la anatomía celular, debemos hacer un breve estudio de su fisiología, ya que ambas están estrechamente ligadas. Desde punto de vista de la fisiología general, la célula puede ser definida como una unidad funcional y estructural que cumple ciertas funciones de supervivencia, mantenimiento, alimentación y producción.

Para poder recordar mejor una de las funciones mencionadas con anterioridad, podemos utilizar la siguiente nemotecnia: MR NIGER D que significa: Movement (movimiento) Reproduction (reproducción) Nutrition (nutrición) Irritability (irritabilidad) Growth (crecimiento) Excretion (excreción) Reproduction (reproducción) Death (muerte)

Todas esas funciones están relacionadas con la supervivencia de la célula y para que esto ocurra es necesario que intervenga la energía, misma que debe ser adquirida por medio de la ingesta de alimentos, pues al contrario que en las células vegetales, las células humanas no producen energía propia, por lo tanto la deben adquirirla de otras células de forma exógena.

Los nutrientes penetran la membrana plasmática en forma de proteínas y amino ácidos, que son transformados, por el citoplasma, en diferentes sustancias necesarias para la vida de la célula. Podríamos decir que el entorno en el que vive una célula es muy similar al que existían en los mares primitivos en donde surgió la vida, y que estas condiciones se mantienen más o menos constantes en los cuerpos humanos evolucionados. De este modo la célula sigue recibiendo sus nutrientes del medio acuoso que la rodea y ahí mismo es donde deposita los desechos, por medio de la excreción.

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Fig. 10 Mecanismos de nutrición de la célula, destacando la fagocitosis (alimentación a base de bacterias) y la pinocitosis (alimentación a base de moléculas organicas).

Toda célula necesita ciertas condiciones indispensables para vivir, por mencionar algunas diremos que es necesario que: 1.- Exista una membrana que la delimite y que le permita tener un intercambio de nutrientes con el medio que la rodea.

2.- Que exista agua y nutrientes alrededor de este modo las células del cuerpo toman nutrientes de las sustancias que existen en el medio intracelular que son transportadas a través de la sangre.

3.- Toda célula necesita combustible y comburente en su interior. Haciendo la analogía con una hoguera donde los leños son el combustible y el oxígeno es el comburente, como resultado de la combustión dentro de la célula se liberan sustancias de desecho que pueden ser volátiles o no volátiles, además de calor indispensable para la vida de la célula.

Fig. 11 Compuestos que intervienen en la generación de energía dentro de la célula

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La célula requiere de una liberación constante de energía, por lo cual debe existir un flujo permanente de combustible y comburente, es decir moléculas de carbono hidrogenado y oxígeno. Además los desechos metabólicos tienen que ser constantemente expulsarlos del medio intracelular pues de otra manera la célula moriría. Este intercambio es posible gracias a un sistema de capilares a través de los cuales se logra el flujo de materia antes mencionado. Entre los capilares sanguíneos y la membrana plasmática, hay un espacio llamado espacio intercelular o espacio intersticial en donde se da el intercambio entre la materia de ingesta y excreción de la célula. En los capilares hay mayor concentración de nutrientes y oxígeno que en el espacio intersticial pero en el espacio intersticial hay mayores concentraciones que en la célula, debido a este fenómeno, es que se da un proceso de difusión de nutrientes entre la sangre y el liquido intercelular.

Fig. 12 Intercambio de sustancias vitales en el espacio intersticial.

Como producto de la unión del combustible y comburente se libera energía la cual puede transformarse en diferentes formas. Los desechos pueden ser volátiles y no volátiles y se dirigen al capilar sanguíneo a través del espacio intersticial. Así, la mayor concentración de desechos se halla en la célula y por difusión y otros mecanismos activos, estos desechos se expulsan fuera de la célula.

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Tejidos Partiendo del enfoque de los niveles de organización de la anatomía, desde el punto de vista de la medicina, partimos de desde el nivel más bajo que está representado por las células madre que da lugar a células especializadas o específicas que se agrupan para dar lugar a los tejidos, que forman los órganos, los aparatos, los sistemas y estos a su vez completan el cuerpo humano.

En el capítulo anterior hablamos acerca de las células, las cuales se agrupan de manera especializada para formar los tejidos. En el cuerpo humano existen cuatro tipos de tejidos: a) b) c) d)

Tejido epitelial Tejido conjuntivo Tejido muscular Tejido nervioso

Tejido epitelial.

El tejido epitelial o epitelio es un tejido formado por una o varias capas de células, que unidas entre sí forman el recubrimiento interno de las cavidades, los órganos huecos, y también forman las mucosas y las glándulas. Cumple con la función de protección, principalmente de las zonas internas del cuerpo; del mismo tiene la función de absorber sustancias de forma selectiva y de secreción.

Tejido conjuntivo El tejido conjuntivo es uno de los más abundantes en todo el cuerpo, se puede encontrar en la piel, los músculos los órganos internos. Tiene la característica de ser: a) b) c) d) e) f) g)

Fibroso El axón Adiposo Cartilaginoso Reticular Elástico Óseo

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Tejido muscular Este tipo de tejido tiene la capacidad de promover los movimientos y se caracteriza por ser: a) Esquelético b) Liso c) Cardiaco

Nervioso Tejido nervioso un es un tejido que comunica señales rápidamente a través del cuerpo; está formado por: a) Las células nerviosas o neuronas b) Los axones c) Las células gliares.

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Sistemas del cuerpo humano Los tejidos se unen en estructuras especializadas para formar sistemas que cumplen con tareas específicas. Los sistemas del cuerpo humano son: a) b) c) d) e) f) g) h)

Sistema digestivo Sistema circulatorio Sistema excretor Sistema reproductor Sistema nervioso El sistema locomotor: esquelético y muscular El sistema respiratorio Sistema endocrino

Sistema nervioso El sistema nervioso central está formado por un gran número de células especializadas, llamada neuronas, estas son células que tienen un cuerpo alargado, especializado en transmitir impulsos desde el cerebro a muchas regiones del cuerpo. Otras células asociadas a éste sistemas son las células gliares o neuroglia y las células de Schwann.

Neuronas Sus partes principales son: a) Soma: A partir del soma o cuerpo crecen las otras partes de la neurona. El cuerpo celular brinda gran parte de la nutrición que se requiere para conservar la vida de toda la neurona. b) Dendritas: Son ramificaciones cortas que salen del soma. Son las partes receptoras principales de la neurona. La mayor parte de las señales que recibe la neurona entran por las dendritas, aunque algunas también llegan directamente por la superficie del cuerpo celular. Las dendritas de cada neurona suelen recibir señales de miles de puntos de contacto con otras neuronas, estas uniones se llaman sinapsis.

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c) Axón: Esta es la ramificación más larga de la neurona, a veces se llama también fibra nerviosa y suele extenderse unos cuantos milímetros, como es el caso de los axones de muchas neuronas pequeñas dentro del cerebro, o tener hasta un metro de longitud en el caso de los axones que salen de la médula espinal para inervar los pies. Los axones transmiten las señales nerviosas desde el cerebro, pasando por la médula espinal hasta llegar a los músculos y las glándulas en las partes más periféricas del cuerpo y viceversa. d) Sinapsis: Todos los axones se ramifican cerca de sus extremos, a menudo miles de veces. Al final de cada una de estas ramas se encuentra una terminal axoniana especializada, que en el sistema nervioso central se llama botón sináptico. El botón sináptico, a su vez, se une a la membrana superficial de las dendritas de otras neuronas, éste punto de contacto se llama sinápsis. Cuando se estimula el botón sináptico se libera una cantidad minúscula de distintas sustancias hormonales llamadas neurotransmisoras, que al ser liberados fluyen por el espacio intracelular que hay entre el botón y la membrana celular de las neuronas adyacentes.

Fig. 13 Neurona

La transmisión se hace por las uniones sinápticas, entre las dendritas de una neurona y las terminales de los axones de las neuronas adyacentes, en esta unión se liberan agentes químicos llamados neurotransmisores:

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Fig. 14 Unión sináptica y neurotransmisores

Algunas neuronas tienen una capa de células parasitas, llamadas células de Schwann que envuelven al axón, formando una cubierta aislante, cuya función es la de hacer más rápida la trasmisión del impulso nervioso.

Fig. 15 Neurona con células de Schwann alrededor del axón.

División del sistema nervioso El sistema nervioso de acuerdo a su ubicación se puede dividir en: 1. Sistema nervioso central.

2. Sistema nervioso periférico.

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Por su función se divide en: 1. Somático ó voluntario ó de relación.

2. Vegetativo ó visceral.

El sistema somático controla los movimientos voluntarios de los músculos esqueléticos, mientras que el sistema vegetativo controla las viseras, músculos lisos, músculos estriados y células glandulares.

Sistema nervioso central.

El sistema nervioso central se divide en dos partes: 1. Encéfalo 2. Medula espinal

Fig. 16 Sistema nervioso central

Encéfalo y sus divisiones: a) b) c) d) e) f)

Cerebro o corteza cerebral Diencéfalo Mesencéfalo Cerebelo Puente Médula oblongada o bulbo raquídeo

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Fig. 17 Partes del encéfalo

El cerebelo se une al resto del encéfalo por medio de los llamados pedinculos cerebelosos que son tres: a) Pedinculo cerebeloso superior o Brachuim conjuntivum b) Pedinculo cerebeloso medio o Brachuim pontis c) Pedinculo cerebeloso inferior o Brachuim cuerpo restiforme

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Sistemas nervioso periférico: En el tallo cerebral tiene su origen un conjunto de nervios que permiten la entrada y salida de información del interior al exterior del cerebro y viceversa. Es mediante la estructura de la medula espinal y otro grupo de nervios que estas señales pueden viajar de un lugar a otro del cuerpo humano.

La información se transmite por los siguientes pares craneales y los pares raquídeos.

Pares craneales Ne rvio I II III

IV V VI VII VIII IX X XI XII

Nombre

Función

Nervio Olfativo.

Oler Nervio Óptico.

Ver Nervio Oculomotor o Nervio Motor Movimiento de los ojos, ocular común. contracción de la pupila y movimiento del ojo hacia arriba Nervio Troclear o patético.

Movimiento del ojo hacia abajo Nervio Trigeminal o trigémino.

Sensibilidad de la cara y masticación Nervio Abducens o Motor Ocular Movimiento externo o hacia Externo. afuera Nervio Facial.

Llorar, masticar, etc.

Nervio Estatocustico ó Vestíbulo Oír, coordinación cloclear.

Nervio Glosofaringeo.

Tragar Nervio Vago Inervación de las vísceras abdominales Nervio espinal o accesorio Movimiento de la cabeza y los hombros Nervio hipogloso Movimiento de la lengua Tabla 3 Pares craneales

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Algunos de estos nervios son sensitivos como es el caso de los nervios que colectan información de las papilas gustativas; mientras que otros nervios son motores, como aquellos que controlan el movimiento de los músculos faciales o los músculos del ojo. El sistema nervioso periférico transmite información desde el encéfalo hasta las fibras musculares, por medio de neuronas que vienen de la corteza cerebral y hacen unión con las neuronas de la medula espinal, mediante estas estructuras se puede tener el control de los músculos. En general aquellas neuronas que son descendentes se clasifican como neuronas motoras, mientras aquellas que son ascendentes, se clasifican como neuronas sensoras.

Fig. 18 Sistema nervioso periférico, neuronas descendentes o motoras y neuronas ascendentes o sensoras.

Pares craneales III, IV,VI,XII,XI I,II y VIII V,VII IX,X

Función Motores, descendentes Sensoriales Ascendentes Mixtos

Tabla 4 Pares craneales agrupados de acuerdo a su función

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Pares raquídeos Pares raquideos

Regiones anatómicas

8 Cervicales (nuca) del C1 al C8

12 Torácicos o Dorsales (espalda) del D1 al D12 5 Lumbares (espalda baja) del L1 al L5 5 Sacra (final de espalda) del S1 al S5 1 Coccígeo Tabla 5 Pares raquídeos y posición anatómica

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Sistema esquelético El cuerpo es una estructura formada por una gran cantidad de órganos sostenidos por una estructura que tiene la función de ser al armazón de todo el cuerpo, a esta estructura le llamamos Esqueleto. El esqueleto humano está formado por 206 huesos de diferentes tamaños distribuidos en diferentes regiones, cada uno de ellos cumple con diferentes funciones, en algunos casos los huesos darán protección a órganos vitales como el corazón, el cerebro y los pulmones; mientras que otros sirven de sostén como en el caso de la columna vertebral.

Fig. 19 Regiones del sistema esquelético

El sistema esquelético está relacionado también a una serie de cavidades: a) b) c) d)

Cavidad craneal Cavidad vertebral Cavidad torácica o caja torácica Cavidad pélvica

El esqueleto humano se divide en dos: a) Esqueleto Axial b) Esqueleto Apendicular.

El esqueleto axial es el eje o pilar que sostiene a todo el cuerpo, esta parte de esqueleto contiene las estructuras como: el cráneo, la columna vertebral y las costillas.

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Fig. 20 Esqueleto axial

El esqueleto apendicular está formado por los huesos de las extremidades, superiores e inferiores.

Fig. 21 Esqueleto apendicular

Partes del sistema esquelético El sistema esquelético está formado por las siguientes partes: 1. Cabeza: formada por el cráneo óseo, el cual es prácticamente un rompecabezas que está compuesto por el hueso frontal que sirve de base para el cráneo y se ubica entre los dos parietales y parte de los dos temporales. Por detrás está el hueso occipital el cual es la única unión entre la cabeza y la columna vertebral. En la parte superior está formada por la cara externa y anterior del hueso frontal, en su parte inferior por los huesos nasales, los ungis y los huesos malares. Luego están los dos maxilares superior e inferior que permite los movimientos de masticación, pero sólo se mueve el inferior. Finalmente se encuentran las cavidades de los ojos y la cavidad nasal.

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2. Columna vertebral: formada por 32 huesos en forma de anillos llamados vértebras, distribuidas a lo largo de las siguiente regiones: a. Vértebras cervicales: Sostienen la cabeza y el cuello. b. Vertebras torácicas: Se encuentran en la parte superior del espalda y sirven para anclar las costillas c. Vértebras lumbares: Sirven para sostener el peso del cuerpo y dar estabilidad al movimiento. d. Vertebras sacras e. Vertebra Coccígea 3. Tórax a. Lateral: costillas b. Anterior: esternón: a. Manubrio b. Cuerpo c. Apófisis xifoidea 4. Miembros superiores a. Húmero b. Clavícula c. Escapula d. Cúbito e. Radio f. Falanges 5. Miembros inferiores

Fig. 22 vistas anterior y posterior del esqueleto Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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Articulaciones Una articulación es la unión entre dos sumas huesos que permiten el movimiento, pueden ser duras o blandas y existen tres tipos principales: 1. Sinartrosis: Es un tipo de articulación rígida que no es movible ni flexible, tal es el caso de los huesos es encuentren en el cráneo.

2. Anfiartrosis: Son articulaciones semi-movibles como por ejemplo se presenta a nivel pélvico en la articulación de la cadera.

3. Diartrosis: Son articulaciones extremadamente móviles

Fig. 23 Articulación sinartrosis

Fig. 24 Articulación anfiartosis

Fig. 25 Articulaciones diartrosis Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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En el cuerpo existen dos cinturas: a) La cintura pélvica b) La cintura escapular Todos los miembros superiores se articulan al tórax a través de la cintura escapular, mientras todos los miembros inferiores se articulan al tronco a través de la cintura pélvica.

Clasificación de los huesos según su aspecto Existen tres tipos de hueso: a) Largos: por ejemplo del fémur b) Cortos: como aquellos que se encuentran en los dedos c) Planos: los podemos encontrar en el cráneo (hueso frontal y parietal) y el omóplato o escápula.

Como parte de algunas de las funciones asociadas a los huesos largos está la producción de glóbulos rojos, debido a que en ellos podemos encontrar la llamada medula ósea roja. Cabe resaltar que la medula ósea roja está relacionada con el sistema hematopoyético, encargado de producir los glóbulos rojos y los glóbulos blancos. En algunos huesos largos también encontramos ósea amarilla relacionada con la producción de grasa. En los huesos cortos no ocurre nada.

Células principales de los huesos Existen tres tipos de células que están relacionadas con la formación los huesos, estas son: a) Osteoblastos: encargados de la calcificación de los huesos. b) Osteocitos: se encargan de formar el sostén de los huesos. c) Osteoclastos: Son células multinucleadas que se encargan de la reabsorción del hueso.

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Sistema cardiovascular El centro del sistema cardiovascular es el corazón, el cual es un órgano hueco formado por fibras musculares cardiacas que tiene una forma cónica y se encuentran en el mediastino con el ápex ligeramente inclinado hacia la izquierda descansando sobre el diafragma.

Fig. 26 Ubicación anatómica del corazón

Cavidades del corazón El corazón es una bomba que late continuamente durante toda nuestra vida para que circule la sangre por el cuerpo. El corazón se divide en cuatro cámaras separadas. Tiene dos aurículas que reciben la sangre, y dos ventrículos que la envían a todo el cuerpo a través de un sistema de vasos y capilares.

Fig. 27 El corazón como una bomba de cuatro cavidades Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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Cada una de las cuatro cámaras tiene una válvula que asegura que el flujo sanguíneo vaya siempre hacia adelante, evitando el reflujo. En realidad se puede considerar al corazón como dos bombas conectadas en serie.

Fig. 28 Válvulas del corazón

Fig. 29 El corazón visto como dos bombas trabajando en serie

En cada latido, el ventrículo derecho bombea sangre no oxigenada a los pulmones, y el ventrículo izquierdo bombea sangre oxigenada al resto del cuerpo. Sin embargo, los dos lados del corazón no son idénticos. El ventrículo izquierdo es mucho más grueso y fuerte que el ventrículo derecho. Los lados izquierdo y derecho del corazón deben bombear el mismo volumen de sangre, pues si no lo hicieran así se produciría un estancamiento de sangre y por lo tanto un aumento en la presión sanguínea, además de la generación de coágulos. Mantener un flujo equilibrado de sangre en ambos ventrículos, no es fácil, pues Diplomado en Gestión y Mantenimiento de equipo Médico

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la resistencia al flujo sanguíneo es mucho mayor en el cuerpo que en los pulmones. Por tanto, el ventrículo izquierdo tiene que trabajar y contraerse con más fuerza para mantenerse a la par con el ventrículo derecho. Esto explica por qué el ventrículo izquierdo tiene unas paredes musculares más gruesas.

Fig. 30 Corazón y las paredes ventriculares

Sistema circulatorio Para entender un poco más el flujo de la sangre a través de nuestro cuerpo, sigamos la sangre en su recorrido por el sistema circulatorio: a) Al comienzo de su viaje, el glóbulo rojo cuerpo por la vena cava y entra en aurícula derecha. b) La aurícula derecha se contrae y lanza al glóbulo rojo al ventrículo derecho a través de la válvula tricúspide. c) Inmediatamente después, el ventrículo derecho se contrae y lanza al glóbulo rojo a través de la válvula pulmonar a la arteria pulmonar. d) Tengo una llamada la gloria y la de Ahora, el glóbulo rojo puede ir al pulmón izquierdo al derecho. e) Mientras esta en los pulmones, el glóbulo rojo descarga el dióxido de carbono y recoge oxígeno. f) A continuación, el glóbulo rojo regresa a la aurícula derecha por una de las venas pulmonares. g) Entonces atraviesa la válvula mitral para introducirse al ventrículo izquierdo. h) En este punto, el ventrículo izquierdo se contrae fuertemente para enviar al glóbulo rojo al cuerpo a través de la válvula aórtica. i) Tras haber descargado el oxígeno en alguno de los capilares que se encuentran distribuidos por todo el cuerpo, el glóbulo rojo entra en una vena y regresa por la vena cava a la aurícula derecha donde comienza otro ciclo.

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Fig. 31 Sistema circulatorio

El viaje de un glóbulo rojo a través de todo el circuito descrito completo dura alrededor de dos minutos.

Tejidos del corazón El corazón está compuesto de tres tipos de tejidos: a) Pericardio: es la capa externa del corazón. a. Capa fibrosa b. Capa serosa o parietal c. Visceral b) Miocardio: es la capa intermedia. c) Endocardio: es la capa externa.

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Sistema digestivo.

Los alimentos contienen una variedad de nutrientes, es decir moléculas necesarias para la construcción de nuevos tejidos corporales, reparar tejidos dañados y sustancias necesarias para algunas reacciones químicas. La comida es indispensable para mantener la vida pues es quien entrega al cuerpo la energía necesaria para la sobre vivencia de las células.

De esta forma el sistema encargado de introducir los nutrientes, que contiene la comida, al interior del cuerpo para ser usados por todas las células, es el sistema digestivo.

El sistema digestivo está compuesto por dos partes o grupos de órganos : a) Tracto gastrointestinal b) Órganos accesorios digestivos El tracto gastrointestinal es un tobo continuo que se extiende desde la boca hasta el ano, a través de la cavidad ventral. Los órganos del tracto gastrointestinal incluyen la boca, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso.

Los órganos accesorios digestivos incluyen a la lengua, dientes, glándulas salivales, hígado y páncreas.

Después de haber deglutido, los alimentos entran al estómago y a continuación a duodeno, yeyuno, íleon e intestino grueso, para eliminarse finalmente por el ano. Sin embargo, durante este paso por el tubo digestivo los alimentos se digieren y se absorben las partes valiosas de los mismos hacia la sangre. A todo lo largo del tubo digestivo se secretan sustancias especiales que favorecen la digestión. Estas secreciones contienen enzimas digestivas, que hacen que los alimentos se desdoblen en productos químicos de tamaño suficientemente pequeño parta pasar por los poros de la membrana intestinal, hacia los capilares sanguíneos y mediante el torrente sanguíneo, llegar a todas las células del cuerpo.

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Fig. 32 Sistema digestivo

Fig. 33 Algunos órganos accesorios como el páncreas también participan en el proceso de la digestión

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Sistema urinario El sistema urinario consiste de dos riñones, dos uréteres, una vejiga urinaria y una uretra. Los riñones tienen la función principal de filtrar la sangre y eliminar el exceso de agua y otras sustancias que resultan del metabolismo y que son toxicas para el cuerpo si se acumulan en grandes cantidades, estas sustancias forman la orina.

La orina es excretada del cuerpo a través de la filtración de los riñones y conducida al exterior de los uréteres hasta la vejiga urinaria en donde se almacena temporalmente, donde después de un tiempo sale por la uretra hacia el exterior del cuerpo . En los Hombres la uretra también es el camino por el cual se expulsa el semen; razón por la cual a veces se llama a este sistema: Aparato Genitourinario.

En las siguientes figuras podremos observar que tanto la mujer como el hombre tienen estructuras muy parecidas, excepto en la parte final del aparato genitourinario del hombre, en este lugar podemos ver dos estructuras más, estas son la próstata y el cuerpo esponjoso o pene.

Pelvis Renal

Riñón

Uréter Vejiga Urinaria Uretra

Orificio Uretral Externo

Fig. 34 Aparato urinario de la mujer

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Pelvis Renal

Riñón

Uréter Vejiga Urinaria Próstata

Uretra

Cuerpo Cavernoso o Pene

Orificio Uretral Externo

Fig. 35 Aparato Genitourinario del hombre

Los riñones constituyen un sistema excretor que elimina las sustancias no deseadas de la sangre. La mayor parte de estas sustancias son productos de las reacciones metabólicas, y principalmente son urea, ácido úrico, creatinina, fenoles, sulfatos y fosfatos. Si se permitiera que se acumularan en la sangre grandes cantidades, estas “cenizas” de la combustión celular “apagarían pronto las llamas”, de modo que no podrían ocurrir otras reacciones metabólicas. Por esta razón, es importante que los riñones se deshagan de estas sustancias inútiles.

Estos órganos también tienen otra función muy valiosa, además de excretar los productos de desecho: regulan las concentraciones de la mayor parte de los iones de los líquidos corporales. Gran proporción de estos iones son sodio y cloruro, constituyentes de la sal común de mesa. Los riñones ajustan continuamente las concentraciones tanto de sodio como de cloruro de la sangre y los líquidos corporales; además, también regulan con mucha precisión las concentraciones de potasio, magnesio, fosfato y muchas otras sustancias.

El riñón funciona principalmente al permitir que las sustancias inútiles, como urea, pasen con facilidad hacia la orina a la vez que retiene las sustancias útiles, como la glucosa. De manera semejante, si ya hay sodio en la sangre en concentración demasiado grande, se convierte en una sustancia indeseable y como consecuencia ocurren cambios especiales en las hormonas reguladoras del riñón, que hacen que se excrete por el mismo gran cantidad de este ion. Sin embargo, si la concentración de sodio es demasiado baja se convierte en una sustancia necesaria y las hormonas reguladoras, impiden que se pierda sodio desde la sangre.

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