Anatomía y Fisiología: Nursing Course Textbook UAGRM

Santa Cruz-Bolivia 2025 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA MOR 112 Autores: Dr. Rodolfo Dorado Quezada Dra. Martha Cortez Ronzales  PRESENTACIÓN Este libro texto está escrito pensando en nuestros...

Santa Cruz-Bolivia 2025 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA MOR 112 Autores: Dr. Rodolfo Dorado Quezada Dra. Martha Cortez Ronzales  PRESENTACIÓN Este libro texto está escrito pensando en nuestros estudiantes. ¡La anatomía y la fisiología humanas son algo más que interesantesson fascinantes! Es un libro de texto básico extractado de los tratados de esta Ciencia con el fin de coadyuvar en la enseñanza de la Carrerade Enfermería. El texto va a constituirse en un valioso conocimiento que el estudiante de las ciencias básicas debe tener en los primeros años de su formación. No es nuestra intención que este texto vaya a reemplazar los libros y tratados en los cuales está respaldado, por el contrario, se convertirá únicamente en guía básica. Deseamos pedirles que hagan un buen uso de este libro, no pierdan de vista que es un medio más para el aprendizaje de la materia. Los autores  CONTENIDO INTRODUCCIÓN : ANATOMIA Y FISIOLOGIA...................................................................................1 ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL CUERPO HUMANO...........................................................6 ANATOMIA Y FISIOLOGIA ÓSEA................................................................................................ 20 SISTEMA CARDIOCIRCULATORIO..............................................................................................63 SANGRE.........................................................................................................................................79 SISTEMA INMUNITARIO.............................................................................................................. 96 SISTEMA RESPIRATORIO.........................................................................................................100 SISTEMA DIGESTIVO.................................................................................................................113 SISTEMA RENAL...................................................................................................................... 128 ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL APARATO SEXUAL MASCULINO......................................136 ANATOMIA Y FISIOLOGIA DEL APARATO SEXUAL FEMENINO........................................ 143 SISTEMA ENDOCRINO.............................................................................................................155 SISTEMA NERVIOSO................................................................................................................ 161 ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS............................................................................................... 189  ANATOMIA Y FISIOLOGIA HUMANA Anatomía La anatomía es el estudio de la estructura y la forma del cuerpo y sus partes, además de las relaciones entre ellas. Cuando estudiamos el cuerpo o las grandes estructuras corporales, como el corazón o los huesos, nos dedicamos a la anatomía macroscópica, es decir, estudiamos estructuras grandes que pueden observarse con facilidad. De hecho, el término anatomía, deriva de las palabras griegas que significan cortar (tomía) y separar (ana), y se relaciona estrechamente con los estudios anatómicos macroscópicos porque en ellos se diseccionan animales conservados o sus órganos para su observación. Por el contrario, la anatomía microscópica, es el estudio de las estructuras corporales demasiado pequeñas para verse a simple vista, como células y tejidos corporales que sólo pueden verse por medio de un microscopio. Fisiología La fisiología es el estudio del modo en que funcionan el cuerpo y sus partes de physio, naturaleza; y ología, estudio de). Al igual que la anatomía, se subdivide en varias disciplinas. Por ejemplo, la neurofisiología explica el funcionamiento del sistema nervioso y la cardiofisiología estudia el funcionamiento del corazón, que actúa como una bomba muscular para mantener el flujo sanguíneo por el cuerpo. I Relación entre anatomía y fisiología La anatomía y la fisiología están siempré relacionadas, pues las partes del cuerpo humano forman una unidad bien organizada y cada una de ellas desempeña un papel en el correcto funcionamiento del organismo como un todo y la estructura determina qué funciones pueden realizarse; por ejemplo, los pulmones no son cámaras musculares como el corazón y no puedén bombear la sangre pero gracias a que las paredes de sus alvéolos son muy delgadas, pueden intercambiar los gases y proporcionar oxígeno al cuerpo. Para un aprendizaje significativo, este texto subraya la íntima relación entre anatomía y fisiología. Reseña Histórica Históricamente se tiene constancia de que la anatomía era enseñada por Hipócrates en el siglo IV antes de Cristo. Se atribuye a Aristóteles el uso por primera vez de la palabra griega aiopía ('anatomía') derivada del verbo anatémnein es decir cortar de abajo a arriba (ána) con el significado de diseccionar (separando las partes cortadas). Bartolomeo Eustachio, también conocido con su nombre latino Eustachius, fue uno de los fundadores de la ciencia de la anatomía humana. Leonardo da Vinci realizó estudios anatómicos artísticos, reflejados en variados bocetos y dibujos, como el modelo del cuerpo humano llamado el Hombre de Vitruvio. En el siglo XVI, Andreas Vesalius reformó y reivindicó el estudio de la anatomía para la medicina, corrigiendo los errores interpretativos de Galeno, quien disecaba monos y perros, con su magno opus De Humani Corporis. i I 1  Miguel Servet describió la circulación sanguínea en el siglo XVI. Posteriormente, lo hizo William Harvey, un médico inglés del siglo XVII. Posición Anatómica Para describir con exactitud las partes del cuerpo y su posición debemos disponer de un punto de referencia y utilizar términos de dirección. Para evitar la confusión, siempre se asume que el cuerpo se halla en una posición normalizada que se denomina posición anatómica. Es importante comprender esta posición porque la mayoría de la terminología corporal utilizada en este libro se refiere a esta posición corporal independientemente de la posición corporal en que se encuentre el cuerpo. Esta posición requiere varias condiciones: 1. Estar de pie POSICIÓN ANATÓMICA 2. Cabeza erecta sin inclinación | 3. Ojos abiertos, mirando al frente y al mismo nivel 4. Brazos extendidos a los lados del cuerpo 5. Palmas de las manos mirando hacia delante 6. Piernas extendidas y juntas y Pies paralelos talones juntos. Terminología Anatómica Los términos de dirección permiten al personal médico y a los especialistas en anatomía explicar dónde se encuentra una estructura corporal en relación con otra. Por ejemplo, podemos describir la relación entre las orejas y la nariz de manera informal, diciendo: "Las orejas se encuentran a cada lado de la cabeza, a derecha e izquierda de la nariz". En terminología anatómica, esto se resume en: "Las orejas están laterales en relación con la nariz". El uso de la terminología anatómica ahorra descripciones largas y, una vez aprendida, resulta mucho más clara. Término Definición Ilustración Ejemplo Superior(craneana jHacia el extremo superior La frente está en posición o cefálica de una estructura del cuerpo, superior a la nariz. hacia arriba Inferior (caudal) Alejado del extremo superior o hacia la parte inferior de una El ombliguo está en posición estructura o del cuerpo hacia inferior al esternón abajo I 2 Término Definición Ilustración Ejemplo Ventral (anterior) Hacia la parte delantera El esternón está en posición del cuerpo, delante de anterior a la espina dorsal i Dorsal (posterior) Hacia la parte trasera El corazón está en posición del cuerpo; detrás posterior al esternón Medial (o interno) Hacia la linea central del cuerpo El corazón está en posición o en ella, en la parte interior medial en relación con el brazo Lateral (o externo) Alejado de la linea central Los brazos están en posición del cuerpo en la parte exterior lateral en relación con el tórax Proximal Cerca del origen de la parte ti codo está en posición proximal del cuerpo o el punto de fijación en relación con la muñeca (lo cual de una extremidad al tronco indica que el codo está más cerca del cuerpo. del hombro o del punto de conexión del brazo de lo que lo está la muñeca Distal Lejos del origen de la parte La rodilla esta en posición distal del cuerpo o el punto de fijación en relación con el muslo de una extremidad al tronco del cuerpo. Superficial (periférico) Hacia o en la superficie corporal La piel está en posición superficial en relación ¿on el esqueleto. Profundo (central) Alejado de la superficie corporal; Los pulmones están en posición más interno profundaen relación con la caja torácica Planos Anatómicos Al prepararse para observar las estructuras internas del cuerpo, los estudiantes médicos realizan una sección o corte. Cuando se realiza a través de la pared corporal o de un órgano, sigue una línea imaginaria que se denomina plano. Puesto que el cuerpo es tridimensional, podemos hacer referencia a tres tipos de planos o cortes que forman ángulo recto entre sí. Una sección sagital es un corte a lo largo del plano longitudinal del cuerpo que lo divide así en partes derecha e izquierda. En caso de que el corte se realice por el plano medio del cuerpo y las partes derecha e izquierda tengan igual tamaño, se denominará sección mediana o sagital media. La sección frontal se corta en un plano longitudinal que divide el cuerpo (o un órgano) en partes anterior y posterior. También se llama sección coronal. 3 Una sección transversal es un corte que sigue un plano horizontal y divide con ello el cuerpo o el órgano en partes superior e inferior. La sección de un cuerpo o un órgano en planos diferentes resulta en vistas muy diferentes. Por ejemplo, la sección transversal del tronco al nivel de los riñones mostraría con gran claridad su estructura en un corte transversal; una sección frontal del tronco mostraría una vista diferente de la anatomía del riñón y una sección sagital media no incluiría los riñones en absoluto. Al utilizar las imágenes obtenidas mediante resonancia magnética (MRI) en diferentes planos del cuerpo podemos obtener información sobre la ubicación de los diferentes órganos del cuerpo. (a) Plano sagital (b) Plano coronal (c) Plano transversal Cavidades Corporales Los libros de texto de anatomía y fisiología suelen describir dos conjuntos de cavidades internas en el cuerpo, llamadas cavidad dorsal y cavidad ventral, que ofrecen diferentes grados de protección a los órganos que se encuentran en su interior. Cavidad dorsal del cuerpo La cavidad dorsal del cuerpo se compone de dos subdivisiones continuas. La cavidad craneana es el espacio en el interior de los huesos del cráneo donde se encuentra bien protegido el cerebro. La cavidad medular se entiende desde la cavidad craneana casi hasta el final de la columna vertebral y en ella se aloja la médula espinal, continuación del cerebro, protegida por las vértebras que la rodean. Cavidad ventral del cuerpo La cavidad ventral del cuerpo es mucho mayor que la cavidad dorsal y contiene todas las estructuras del tórax y el abdomen (las visceras que se encuentran en dichas regiones). Al igual que la cavidad dorsal, la cavidad ventral está subdividida por un músculo en forma de cúpula, el diafragma, que separa la cavidad torácica superior, que aloja pulmones, corazón y otros órganos, del resto de la cavidad ventral. Una región central llamada mediastino separa los pulmones en cavidades derecha e izquierda en la cavidad torácica y aloja el corazón, la tráquea y otras visceras. La cavidad situada bajo el diafragma es la cavidad abdominopélvica, que puede subdividirse en cavidad abdominal superior (donde se encuentran estómago, hígado, intestinos y otros órganos) y cavidad pélvica inferior, con órganos reproductores, vejiga y recto, aunque no hay una estructura física real que divida dicha cavidad abdominopélvica. Cavidad Cavidad torácica 2 i Hipocondrio 1 Hipocondrio Derécho Epigastrio Izquierdo F Cavidad 4 ÉL abdo­ Flanco o vario Mesogastrio Flanco o vario minal derecho izquierdo 0 Umbilical L 7 8 9 AFosailiaca Fosa ilíaca derecha Hipogastrio pélvica > izquierda CLAVE: ' 1 * «v F>* 4 Id □ Cavidad dorsal d Cavidad ventral ? A del cuerpo del cuerpo *i Cavidad Abdominal Es una gran cavidad que se encuentra ocupando toda la región del abdomen, está rodeada por tejidos blancos musculares en casi todas su extensión a excepción de la parte dorsal media que está soportada por la columna vertebral, se divide para su estudio por líneas transversales y sagitales o verticales en varios cuadrantes en la siguiente forma: Trazando una línea horizontal imaginaria paralela a la línea transversal media o umbilical que pase por los rebordes costales y otra línea que pase paralela a la anterior y por las dos espinas ilíacas antero superiores. Trazando dos líneas verticales, sagitales imaginarias paralelas a la línea media que partan dé los puntos medios claviculares, pasando por los puntos mamilares y atravesando todo el abdomen. Se obtienen así nueve cuadrantes denominados: Tres superiores: Hipocondrio derecho; Epigastrio e Hipocondrio izquierdo. Tres intermedios: Flanco derecho; Región umbilical y Flanco izquierdo. Tres inferiores: Fosa ilíaca derecha; Hipogastrio y Fosa ilíaca izquierda. En cada uno de estos cuadrantes se encuentran diferentes órganos abdominales, así: I. Hipocondrio derecho: En donde se localizan el hígado, la vesícula biliar, el ángulo hepático del colon y profundamente el riñón derecho. II. Epigastrio: En donde se localizan el estómago, el duodeno, el páncreas y plexo solar. 5 III. Hipocondrio izquierdo: en donde se localizan la cola del páncreas, el bazo, el ángulo esplénico del colon y más profundamente el riñón izquierdo IV. Flanco derecho: En donde se localizan el colon ascendente y asa delgadas intestinales. V. Región umbilical: En donde se encuentran asas delgadas intestinales. VI. Flanco izquierdorEn donde se encuentran el colon descendente y asas delgadas intestinales. Vil. Fosa iliaca derecha: En donde se ubican el ciego, el apéndice cecal y los anexos derechos en la mujer. VIII. Hipogastrio: En donde se ubican el epiplón mayor, asas delgadas intestinales, vejiga y útero en la mujer. IX. Fosa ilíaca izquierda: En donde se localizan el colon sigmoides y los anexos izquierdos en la mujer. En la cavidad abdominal también se pueden encontrar otras cavidades, así en la parte inferior de ella se distingue la llamada cavidad pelviana, esta cavidad se localiza posterior al pubis, anterior al sacro y rodeada por los huesos ilíacos, así es como se forma esta cavidad que contiene los órganos reproductores y la vejiga. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL CUERPO HUMANO De átomos a organismos El cuerpo humano presenta varios niveles de complejidad estructural, el más sencillo de los cuales es el nivel químico. En este nivel, los átomos, minúsculas unidades de materia, se combinan para formar moléculas como agua, azúcar y proteínas, las cuales, a su vez, se asocian de formas determinadas para formar células microscópicas, las unidades más pequeñas de los seres vivos. Todas las células desempeñan algunas funciones comunes, pero cada tipo de célula específico puede variar en tamaño y forma, reflejando sus funciones en el cuerpo. Los seres vivos más sencillos se componen de una única célula, pero la escala estructural de los organismos complejos, como los árboles o los seres humanos ha avanzado hasta el nivel tisular. Los tejidos son grupos de células 6 similares con una función común. Como, cada uno de los cuatro tipos tisulares básicos (epitelial, conectivo, muscular y nervioso) desempeña una función definida y diferente en el cuerpo. Un órgano es una estructura compuesta de dos o más tipos de tejido que desempeña una función específica en el cuerpo; en este nivel orgánico ya son posibles algunas funciones extremadamente complejas. Por ejemplo: el intestino delgado, que realiza la digestión y absorbe los alimentos, se compone de los cuatro tipos de tejidos. Nivel de sistema o aparato: Representan el nivel más complejo de las unidades de organización del cuerpo humano. Involucra una diversidad de órganos diseñados para llevar a cabo una serie de funciones complejas. En otras palabras, un sistema es la organización de varios órganos para desempeñar funciones específicas. Los órganos que integran un sistema trabajan coordinados para efectuar una actividad biológica particular, trabajan como una unidad. Los principales sistemas del cuerpo son, a saber: 1) tegumentario o piel, 2) esquelético y articular, 3) muscular, 4) nervioso, 5) endocrino, 6) cardiovascular o circulatorio, 7) linfático e inmunológico, 8) respiratorio o pullnonar, 9) digestivo o gastrointestinal. 10) urinario o renal, y 11) reproductor. LA CÉLULA Membrana liso se mas Nuclear Mltocondhas > Núcleo Membrana Poro -7 Retículo E. Rugoso Fibras A. de Gdgi R.E. Mcrofliomentos Microtúbuios Aunque ningún tipo de célula es exactamente igual a todas las demás, las células sí que tienen las mismas partes básicas y hay ciertas funciones comunes a todas ellas. Aquí se va a hablar de la célula tipo, que muestra estas características típicas. En general, todas las células tienen tres regiones principales o partes: un núcleo, el citoplasma y una membrana plasmática. El núcleo generalmente está situado cerca del centro de la célula. Se halla rodeado por el citoplasma semilíquido que, a su vez, está rodeado por la membrana plasmática que forma el límite exterior de la célula. 7 El núcleo Cualquier cosa que funcione, funciona mejor si es controlada. Para las células, el centro de control es el núcleo, que es lo que contiene a los genes. El material genético, o ácido desoxirribonucleico (DNA), es muy parecido a un plano que contiene todas las instrucciones necesarias para construir el cuerpo entero, de mQdo que, como cabe esperar, el DNA humano difiere del de una rana, i El DNA tiene las instrucciones para construir proteínas. También es absolutamente necesario para la reproducción de las células. Una célula que haya perdido o expulsado su núcleo (por la razón que sea) sólo está programada para morir. Aunque es más frecúente oval o esférica, la forma del núcleo suele adaptarse a la forma de la célula. Por ejemplo- si la célula es alargada, el núcleo suele ser igualmente alargado también. El núcleo tiene tres zonas o estructuras fácilmente reconocibles: la envoltura nuclear, los nucléolos y la cromatina. Envoltura nuclear El núcleo está limitado por una doble membrana llamada envoltura nuclear o membrana nuclear. Entre las dos membranas hay un "foso" o espacio lleno de líquido. Las dos capas de la envoltura nuclear se unen en varios puntos y hay poros nucleares que penetran a través de ellas. Como otras membranas celulares, la envuelta nuclear es selectivamente permeable, pero las sustancias pasan a través de ella de una forma mucho más libre que por otra parte gracias a sus poros relativamente grandes. La membrana nuclear encierra un líquido gelatinoso llamado nucleoplasma, en el que se encuentran suspendidos otros elementos nucleares. Nucléolos El núcleo contiene urio o más cuerpos redondeados pequeños y de color oscuro llamados nucléolos. Éstos son lugares en los que se juntan los ribosomas. Los ribosomas, la mayoría de los cuales finalmente migran al citoplasma, sirven de emplazamiento para que tenga lugar la síntesis de proteínas, como se ha visto brevemente. Cromatina Cuando una célula no se divide, su DNA se combina con proteínas y forma una red suelta de fibras desiguales llamada cromatina, que se encuentra dispersa por el núcleo. Cuando una célula se divide para formar dos células hijas, la cromatina se enrosca formando una espiral y se condensa en cuerpos densos que recuerdan a bastoncillos llamados cromosomas, de manera muy parecida a un muelle distendido que se vuelve más corto y grueso cuando se encoge. La membrana plasmática La flexible membrana plasmática es una barrera frágil y transparente que contiene los elementos de la célula y los separa del entorno circundante. La estructura de la membrana plasmática consiste en dos capas de lípidos (grasa) dispuestas "cola con cola", en las que flotan las moléculas de proteína. La mayoría de la parte lipídica son fosfolípidos (algunos con grupos de azúcar adheridos), pero también se encuentra una buena cantidad de colesterol en las membranas plasmáticas.  Membrana Plasmática gllcolípldo glicoproteína superficie externa de la membrana Hidrofóbca bicapa de fosfolípidos 6 l/.ll, - Hldrolfíllca colesterol Célula La bicapa lipídica, similar al aceite de oliva, forma el "tejido" básico de la membrana. Las "cabezas" polares de las moléculas de fosfolípidos con forma de piruleta son hidrofílicas (que "aman el agua") y son atraídas hacia el agua, que es el componente principal de los líquidos intercelulares y extracelulares, y por ello aparecen tanto en las superficies interna como externa de la membrana. Sus "colas" no polares, al ser hidrofóbicas (que "odian el agua"), la evitan y se alinean en el centro de la membrana. La constitución hidrofóbica del interior de la membrana hace que la membrana plasmática sea relativamente impermeable a la mayoría de las moléculas solubles en agua. El colesterol ayuda a mantener líquida la membrana. Las proteínas dispersas en la bicapa lipídica son responsables de la mayoría de las funciones especializadas de la membrana. Algunas proteínas son enzimas. Muchas de las proteínas que sobresalen del exterior de la célula son receptores de hormonas u otros mensajeros químicos, o bien son puntos de unión para anclar la célula a fibras o a otras estructuras dentro o fuera de la célula. La mayoría de las proteínas que se encuentran por la membrana están implicadas en funciones de transporte. Por ejemplo, algunas se juntan para formar canales de proteínas (poros iónicos minúsculos) por los que se pueden desplazar el agua y pequeñas moléculas hidrosolubles o iones; otras actúan como transportes que se adhieren a una sustancia y la hacen pasar a través de la membrana. Los grupos ramificados de los azúcares se unen a la mayor parte de las proteínas colindantes en el espacio extracelular. Estas "proteínas azucaradas" se conocen como glucoproteínas y, debido a su presencia, la superficie celular tiene una zona difusa, pegajosa y rica en azúcares llamada glicocálix o glucocáliz. Entre otras funciones, estas glucoproteínas determinan el grupo 9 El citoplasma El citoplasma es el material celular que se encuentra fuera del núcleo y en el interior de la membrana plasmática. Se trata del lugar donde se realizan la mayor parte de las actividades de la célula, tiene tres elementos principales: el citosol, los orgánulos y las inclusiones. El citosol es el fluido semitransparente en el que flotan los demás elementos. Disueltos en el citosol, que está compuesto sobre todo por agua, están los nutrientes y una gran variedad de otros solutos (sustancias disueltas). Los orgánulos, que en breve se describirán con detalle, son la maquinaria metabólica de la célula. Cada tipo de orgánulo está especializado en realizar una función específica para toda la célula; algunos sintetizan proteínas, otros hacen paquetes de esas proteínas, etc. Las inclusiones son sustancias químicas que pueden estar presentes o no, dependiendo del tipo específico de cada célula. Muchas inclusiones son nutrientes y productos celulares almacenados. Orgánulos citoplasmáticos Los orgánulos citopllasmáticos, literalmente "pequeños órganos", son componentes celulares especializados, con cada uno de ellos realizando su función para mantener viva a la célula. Muchos orgánulos están unidos por una membrana similar a la membrana plasmática. Mitocondria Se describe normalmente a las mitocondrias como pequeños haces de filamentos (mitos = hilo) o como orgánulos con forma de salchicha, pero en las células vivas se retuercen, se alargan y cambian de forma casi continuamente. La pared mitocondrial consiste en una doble membrana igual a dos membranas plasmáticas colocadas lado a lado. La membrana exterior es lisa y no tiene características especiales, pero la membrana interior tiene protuberancias con forma de plataforma llamadas cristae (crestas). Las enzimas disueltas en el fluido del interior de la mitocondria, así como las que forman parte de las membranas de las crestas, llevan a cabo las reacciones en las que el oxígeno se utiliza para romper las cadenas de los alimentos. A medida que esto ocurre, se libera energía. La mayor parte de la energía escapa en forma de calor, pero una parte se captura y se utiliza para formar moléculas de ATP. El ATP proporciona la energía para todo el funcionamiento celular. Ribosomas Los ribosomas son cuerpos muy pequeños, oscuros y con dos lóbulos formados por proteínas y por una variedad de RNA llamado RNA ribosómico. Los ribosomas son los lugares de la célula en los que se sintetizan las proteínas. Algunos ribosomas flotan con libertad en el citoplasma, donde fabrican las proteínas que operan en el propio citoplasma. Otros se unen a membranas y el conjunto ribosoma-membrana se llama retículo endoplasmático rugoso. Retículo endoplasmático El ER, o retículo endoplasmático ("red en el interior del citoplasma") es un sistema de cisternas (túbulos o canales) rellenas de líquido que se enrollan y retuercen a través del citoplasma. Funcionan como un mini-sistema circulatorio de la célula porque proporcionan una red de canales para el transporte de sustancias (especialmente proteínas) de una parte de la célula a otra. 10 Hay dos tipos de ER y el RL, el retículo endoplasmático rugoso se llama así porque está tiene ribosomas. Ya que casi todos los materiales de construcción de la membrana celular se forman en él o sobre él, el retículo endoplasmático rugoso puede ser considerado cpmo la fábrica de la membrana celular. El retículo endoplasmático liso se comunica con el rugoso, no juega ningún papel en la síntesis de proteínas. Por el contrario, tiene parte en el metabolismo de los lípidos (colesterol, síntesis de grasas) Aparato de Golgi El aparato de Golgi aparece como una pila de sacos membranosos aplastados, asociados con montones de vesículas minúsculas. Se suele encontrar cerca del núcleo y es el "policía de tráfico" más importante de las proteínas celulares. Su función principal es modificar y empaquetar proteínas Lisosomas Los lisosomas ("cuerpos de rotura"), que aparecen con distintos tamaños, son "sacos" membranosos que contienen enzimas digestivas poderosas. Como las enzimas lisosomales son capaces de digerir estructuras celulares gastadas o no utilizables y la mayoría de las sustancias extrañas que entran en la célula, los lisosomas funcionan como lugares de demolición de la célula. Como se ha descrito, las enzimas que contienen están formadas por ribosomas y empaquetadas por el aparato de Golgi. Peroxisoma Los peroxisomas son sacos membranosos que contienen poderosas enzimas oxidasa que utilizan oxígeno molecular (02) para desintoxicar numerosas sustancias dañinas o venenosas, incluyendo el alcohol y el formaldehído. Sin embargo, su función más importante es "desarmar" a los peligrosos radicales libres. Citoesqueleto Una elaborada red de estructuras proteínicas se extiende por el citoplasma. Esta red, o cito esqueleto, actúa como los "huesos y músculos" de una célula, proporcionando un marco interno que determina la forma de la célula, sirve de soporte a otros orgánulos y suministra la maquinaria necesaria para el transporte intracelular y para varios tipos de movimiento celular. De sus elementos más grandes a los más pequeños, el cito esqueleto está compuesto por micro túbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. Centriolos Los centriolos emparejados se encuentran cerca del núcleo. Son cuerpos con forma de bastoncillo situados en ángulo recto uno respecto del otro; internamente están compuestos por finos micro túbulos. Los centriolos son bien conocidos por su papel generando microtúbulos y durante la división celular, ya que dirigen la formación del huso mitótico. 11 FISIOLOGIA CELULAR Como ya se ha mencionado, cada una de las partes internas de una célula está diseñada para realizar una función específica para la célula La mayoría de las células tienen la capacidad de metabolizar (utilizar nutrientes para construir nuevo material celular, degradar sustancias y fabricar ATP), digerir alimentos, eliminar sustancias de deshecho, reproducirse, crecer, moverse y responder a un estímulo (irritabilidad). La mayoría de estas funciones se tratan con detalle en capítulos posteriores. Aquí sólo se van a considerar las funciones del transporte de membrana (los medios por los que las sustancias atraviesan las membranas plasmáticas) y la reproducción celular (división celular). Transporte de la membrana Líquido extracelular r—Solutos Solutos [\ pequeños solubles \ tnsolubles ’ en q en lípidos lípidos O o© ©©Q O rv O ooO Citoplasma (a) Difusión simple (b) Difusión facilitada mediante (c) Difusión facilitada (d) Osmosis, difusión directa a través transporte gracias a la proteina mediante un canal de agua a través de de la bicapa de transportadora especifica de a través de una una proteina de fosfoliptdos una sustancia química; la unión proteína de membrana; membrana específica del sustrato hace que la proteína sobre todo iones (aquaponna) o a través transportadora sufra un cambio seleccionados según de la bicapa lipidica en su forma su tamaño y carga La membrana plasmática es una barrera selectivamente permeable. La permeabilidad selectiva significa que una barrera permite que algunas sustancias pasen a través de ella, mientras que impide el paso de otras. Así, permite que los nutrientes entren en la célula, pero mantiene fuera muchas sustancias indeseables. Al mismo tiempo, las valiosas proteínas celulares y otras sustancias se mantienen dentro de la célula, mientras que a las de deshecho se les permite salir. El movimiento de sustancias a través de la membrana plasmática ocurre básicamente de dos maneras: pasiva o activamente. Ii En los procesos de transporte pasivo, las sustancias son transportadas a través de la membrana sin que la célula tenga que gastar energía. En los procesos de transporte activo, la célula proporciona la energía metabólica (ATP) que facilita el proceso de transporte. Transporte Pasivo. - Es el movimiento de sustancias desde un lugar donde están más concentradas a otro de menor concentración. El transporte pasivo está representado por la difusión simple, la difusión facilitada, y la osmosis. Difusión simple La difusión es el proceso por el que las moléculas (y los iones) se desplazan de una zona en la que están más concentrados (más numerosos) a otra zona en la que están menos concentrados (hay menor número de ellos). Por ejemplo es la manera por la cual el oxígeno, el dióxido de carbono y pequeñas moléculas sin carga eléctrica atraviesan la membrana plasmática. La célula consume oxígeno, con lo cual entra por la membrana ya que hay mayor cantidad fuera de la célula que dentro de ella. Lo contrario ocurre con el dióxido de carbono, que sale por estar más concentrado en el citoplasma que fuera de él. Difusión Facilitada Mediante esta forma se realiza el pasaje de pequeñas moléculas con carga eléctrica, azúcares, aminoácidos y metabolitos de la célula, desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración. La difusión facilitada necesita de proteínas, llamadas proteínas de canal y transportadoras. Las proteínas de canal establecen canales a manera de poros llenos de agua, que cuando se abren dejan pasar sustancias a la célula. Las proteínas transportadoras presentan cambios en su estructura para permitir que ingresen sustancias a la célula. En ambos casos, el transporte se realiza a favor del gradiente de concentración. Un gradiente de concentración es una zona donde varía en forma permanente la concentración de una sustancia entre dos extremos o puntos opuestos. Osmosis Es el pasaje o difusión de un solvente (agua) a través de una membrana semipermeable mediante un gradiente de concentración. La membrana plasmática permite el paso del agua de un sitio a otro pero no el de sustancias disueltas en ella (solutos). Toda vez que la célula tenga en su interior una concentración de solutos mayor que la del medio externo, la célula está en una solución hipotónica. Por lo tanto, el agua ingresa a la célula y provoca que se agrande. Por el contrario, si la concentración de solutos es mayor en su ambiente externo la célula está en un medio hipertónico, hecho que provoca la salida de agua intracelular y el arrugamiento de la célula. Cuando la concentración de solutos es igual a ambos lados de la membrana, la célula está en un medio isotónico (igual tonicidad) y no hay difusión de agua. En la difusión simple, en la facilitada y en la ósmíosis no hay gasto de energía. Transporte Activo Es el pasaje de una sustancia a través de una membrana semipermeable desde una zona de menor concentración a otra de mayor concentración. Este pasaje necesita un aporte de energía en forma de ATP y de proteínas transportadoras que actúen como "bombas" para vencer ese gradiente. La bomba de sodio y potasio cumple un rol importante en la producción y transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción de las células musculares. 13 El sodio tiene mayor concentración fuera de la célula y el potasio dentro de la misma. La proteína transmembrana "bombea" sodio expulsándolo fuera de la célula y lo propio hace con el potasio al interior de ella. Este mecanismo se produce en contra del gradiente de concentración gracias a la enzima ATPasa, que actúa sobre el ATP con el fin de obtener la energía necesaria para que las sustancias puedan atravesar la membrana celular. ii ADP ® La unión del Na' @ El cambio de forma (3) La pérdida del fosfato restaura citoplasmáuco a la proteina expulsa Na' al exterior. la forma original de la proteína de de bombeo estimula la Se une K’ extraceluiar. bombeo Se libera el K' al citoplas­ fosforilación por ATP. lo cual lo que causa la liberación ma y los lugares donde estuvo causa un cambio de forma del grupo fosfato el Na' están listos para aceptar Na* en la proteina. de nuevo y el ciclo se repite Citoplasma OTROS TIPOS DE TRANSPORTES ACTIVOS, LOS DE VOLUMEN Endocitosis: La célula utiliza la endocitosis para incorporar grandes moléculas. La membrana plasmática se invagiba y rodea a las partículas. Luego se forman vesículas que transportan las sustancias al citoplasma. Hay tres formas de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptor. -Fagocitosis: La célula absorbe grandes partículas mediante prolongaciones de la membrana plasmática (pseudópodos). Las partículas son encerradas en vesículas que luego se unen a los lisosomas (fagosomas). Estos digieren esas partículas y las transforman en sustancias más simples que se vuelcan al citoplasma para su utilización. Los glóbulos blancos utilizan la fagocitosis como método de defensa para eliminar cuerpos extraños, microorganismos y sustancias nocivas para el organismo. Las amebas, para alimentarse. -Pinocitosis: Es la forma en que la célula engloba líquidos extracelulares con nutrientes en suspensión como aminoácidos, glúcidos y ácidos grasos. La membrana proyecta finas prolongaciones que encierran la sustancia a incorporar. Ya en el citoplasma, se forman vesículas plasmáticas, se fusionan con ella y eliminar itel contenido fuera de la célula por exocitosis. -Endocitosis mediada por receptores: Es parecida a la pinocitosis, pero la membrana posee receptores para que la macromolécula a incorporar se una a los mismos. Luego se forma una vesícula, el endosoma, y en su interior se separan los receptores de la sustancia. Los receptores son 14 devueltos a la membrana plasmática y la sustancia incorporada se fusiona a los lisosomas para ser degradada. Aunque la endocitosis mediada por receptores es una manera muy específica, puede ocurrir que sustancias extrañas utilicen a los receptores para ingresar a la célula, como sucede con el virus del sida con los receptores de algunos linfocitos. DIVISIÓN CELULAR El ciclo de la vida celular es la serie de cambios por los que pasa una célula desde el momento en que se forma hasta que se divide. El ciclo tiene dos periodos principales: la interfase, en la que la célula crece y sigue realizando sus actividades metabólicas normales, y la división celular, durante la cual se reproduce. Aunque el término interfase nos lleve a creer que solamente se trata de un periodo de descanso entre las fases de división celular, no es así. Leyenda Durante la interfase, que es con mucho la fase más larga del ciclo /= Timina celular, la célula está muy activa y lo único de lo que descansa es Citocina de la división. Un nombre más apropiado para la interfase sería el de fase metabólica. Preparaciones: la replicación del DNA: La función de la división celular es producir más células para los procesos de crecimiento y reparación. Puesto que es esencial que todas las células del organismo tengan el mismo material genético, un acontecimiento importante precede siempre la división celular: el material genético (las moléculas de DNA que forman parte de la cromatina) se duplica con exactitud. Esto ocurre hacia el final del periodo de interfase. El DNA es una molécula muy compleja. Está compuesta por unos componentes básicos llamados nucleótidos. cadera antigua nueva Recuerda que los nucleótidos se unen de manera complementaria: la adenina (A) siempre se une a la timina (T), y la guanina (G) siempre se une a la citosina (C). Por ello, el orden de los nucleótidos en la cadena que hace de plantilla también determina el orden de la nueva cadena. 15 ¿Qué ocurre durante la división celular? La división celular está conformada por dos acontecimientos importantes. La mitosis, o división del núcleo, es lo primero que tiene lugar. Después ocurre la división del citoplasma, la citocinesis, que comienza cuando la mitosis está casi terminada. Mitosis: La mitosis da como resultado la formación de dos núcleos hijos con los mismos genes que alberga el núcleo padre. Como se ha explicado con ETAPAS DE Lh MITOSIS anterioridad, la replicación del DNA precede a la mitosis, Interfase de tal manera que durante un corto espacio de tiempo el núcleo de la célula contiene doble número de genes. Cuando el núcleo se divide, cada célula hija acaba teniendo exactamente la misma información genética que la célula madre original. Las fases de la mitosis, son: Profase. Cuando empieza la división celular, las fibras Metafase de cromatina se enrollan y se acortan, de modo que aparecen unos cuerpos llamados cromosomas. Como el DNA ya se ha replicado, cada cromosoma está formado por dos fibras, cada una llamada cromátida, unidas por un pequeño cuerpo con aspecto de botón llamado centrómero. Los centriolos se separan entre sí y empiezan a moverse hacia extremos opuestos de la célula, haciendo que se forme un huso mitótico. Al final de la profase, la cubierta nuclear y los nucléolos han desaparecido y los cromosomas se han acoplado O i z v.. aleatoriamente a las fibras del huso por sus centrómeros. Metafase. En esta breve fase, los cromosomas se ___ Citoauinésis agrupan y se alinean en la placa metafásica (en el cuerpo medio del huso, a medio camino entre los centriolos) de modo que se puede ver una línea recta de cromosomas. Anafase. Durante la anafase se rompen los centrómeros que han mantenido juntas a las cromátidas. Éstas (ahora denominadas cromosomas otra vez) empiezan a moverse lentamente, atraídas hacia los extremos opuestos de la célula. Se considera terminada la anafase cuando finaliza el movimiento de los cromosomas. Telofase. La telofase es, en esencia, la profase al revés. Los cromosomas, en los extremos opuestos de la célula, se desenrollan para volverse de nuevo fibras de cromatina. El huso se rompe y desaparece, se forma una envoltura nuclear alrededor de cada masa de cromatina y aparecen nucléolos en cada uno de los núcleos hijos. La mitosis es básicamente igual en todas las células animales. Dependiendo del tipo de tejido, lleva de 5 minutos a varias horas el completarla, pero como media suele durar unas 2 horas. Citocinesis La citocinesis, o división del citoplasma, suele empezar durante la anafase tardía y se completa durante la telofase. Así, al final de la división celular se han formado dos células hijas, genéticamente idéntica a ella. Las células hijas crecen y realizan actividades normales hasta que les toca dividirse a su vez. Cuando la mitosis se descontrola, aparecen los tumores y los cánceres. Los Cromosomas En 1888, el científico Waldeyer denominó a unos componentes nucleares con el nombre de cromosomas. Éstos sólo pueden observarse con nitidez durante la división celular. Pero... ¿cómo son? Cada cromosoma está formado por dos filamentos (semejantes a dos hilos) arrollados en espiral, llamados cromonemas, que lo recorren en toda su extensión. Más o menos en la mitad de su extensión, presenta una pequeña esfera, de color claro, denominada centrómero, que lo divide en dos brazos o telómeros. El número de cromosomas es variable según la especie, pero es constante en todos los individuos de una misma especie. Ahora bien, todas las células de un ser vivo presentan el mismo número de cromosomas, al que se denomina número diploide, con excepción de las células sexuales (espermatozoide y óvulo), en que el número cromosómico se reduce a la mitad y recibe el nombre de número haploide, porque al unirse para formar la "célula huevo o cigoto" constituyen el número normal de cromosomas que caracteriza a la especie. Los cromosomas siempre existen por pares, e invariablemente hay dos de cada clase. Los que forman un par idéntico se denominan cromosomas homólogos o autosomas’. Aquellos en los que los elementos del par son diferentes se llaman cromosomas heterólogos o gonosomas; es el caso de los cromosomas sexuales. Las células del cuerpo humano (también llamadas somáticas) poseen 46 cromosomas (23 pares), de los cuales 44 (22 pares) son autosomas y 2 (1 par) son gonosomas. Los Acidos Nucleicos Los cromosomas contienen en su interior, entre otros elementos, un ácido nucleico. Existen dos tipos diferentes de éstos: el ácido ribonucleico ARN (también se lo denomina RNA) y el ácido desoxirribonucleico o ADN (DNA). Fueron descubiertos en 1870 por el bioquímico suizo Friedrich Meischer. Los ácidos nucleicos son moléculas grandes(macromoléculas) y complejas, que poseen hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono y fósforo, realizan funciones esenciales en el metabolismo celular y aseguran la transmisión de la información genética de unas células a otras. TEJIDOS DEL CUERPO Los grupos de células que tienen estructura y funciones parecidas se denominan tejidos. Los cuatro tipos de tejido primario (epitelio, tejido conectivo, tejido nervioso y muscular) interactúan para formar la materia del organismo. Si hubiera que asignar un solo término par"a cada tipo de tejido primario que describiera su papel, muy probablemente los términos serían cobertura (epitelio), soporte (conectivo), movimiento (músculo) y control (nervioso). Sin embargo, estos términos sólo 17 reflejan una pequeña fracción de las funciones que Gada uno de estos tejidos realiza. Los tejidos están organizados en órganos como el corazón, los riñones y los pulmones. La mayoría de los órganos contienen varios tipos de tejido y la disposición de éstos determina la estructura de cada órgano y sus capacidades. Así el conjunto de órganos forman los sistemas del organismo. El epitelio es el tejido glandular y de recubrimiento. Entre sus funciones se incluyen la protección, la absorción y la secreción. Los epitelios reciben su nombre dependiendo de la disposición (simple, estratificada) y la forma de la célula (escamosa, cuboidal, columnar). El tejido conectivo es el tejido de soporte, protección y unión. Se caracteriza por la presencia de una matriz extracelular no viva producida y secretada por las células; varía en cantidad y consistencia. Grasas, ligamentos y tendones, huesos y cartílago son todos ejemplos de tejido conectivo o de estructuras de este tipo de tejido. El tejido muscular está especializado en la contracción, lo cual causa movimiento. Hay tres tipos de tejido muscular: el esquelético (pegado al esqueleto), el cardiaco (que forma el corazón) y el liso (en las paredes de órganos huecos). El tejido nervioso está compuesto por células de soporte y por células irritables llamadas neuronas, que están altamente especializadas en recibir y transmitir los impulsos nerviosos y las células de soporte. Las neuronas son importantes en el control de los procesos del cuerpo. El tejido nervioso está localizado en las estructuras del sistema nervioso: el cerebro, la médula espinal y los nervios. Concepto de órgano y sistema de órganos. - En el organismo humano se distingue una gran cantidad de órganos: los huesos, los músculos, el estómago, el corazón, la médula espinal, etc. Cada órgano tiene una estructura compleja y desempeña una función determinada. En la composición de cada órgano entran diferentes tejidos; de ellos, unos constituyen la mayor parte del órgano, son el tejido fundamental en el que radica corrientemente la especificidad funcional de dicho órgano. Así en los músculos existe el tejido muscular, tejidos conjuntivos y otros, pero la masa primordial de los músculos está compuesta de tejido muscular, del cual depende la propiedad de los músculos de contraerse. En cada órgano existen vasos sanguíneos y en la mayoría de los órganos vasos linfáticos; a todos los órganos llegan ramificándose en los mismos, los nervios. Los diferentes órganos, similares por su función, se agrupan en sistemas de órganos. Estos sistemas son: el óseo, el muscular, el de los órganos de la digestión, el de los órganos respiratorios, el urogenital, el de las glándulas de secreción interna, el cardiovascular, el nervioso y el de los órganos de los sentidos. HOMEOSTASIA Son los procesos por los cuales un organismo mantiene constante la composición físico química del medio interno, lo que es necesario para la vida. El concepto de homeostasia fue introducido por primera vez por el fisiólogo francés del siglo XIX Claude Bernard, quien subrayó que "la estabilidad 18 del medio interno es una condición de vida libre". Para que un organismo pueda sobrevivir debe ser, en parte, independiente de su medio exterior; esta independencia está proporcionada por la homeostasia. Este término fue acuñado por Walter Cannon en 1926 para referirse a la capacidad del cuerpo para regular la composición y volumen de la sangre, y por lo tanto, de todos los fluidos extracelulares, el "medio interno". El término homeostasis deriva de la palabra griega horneo que significa "igual", y stasis que significa "posición". En la actualidad, se aplica al conjunto de procesos que previenen fluctuaciones en el funcionamiento de un organismo. Esto significa que, aunque las condiciones externas puedan estar sujetas continuamente a variaciones, los mecanismos homeostáticos aseguran que los efectos de estos cambios sobre los organismos sean mínimos. Si el equilibrio se altera y los mecanismos homéostáticos son incapaces de recuperarlo, entonces el organismo puede enfermar y con el tiempo morir. La homeostasis es necesaria porque los organismos metabolizan moléculas de forma continua y originan productos de desecho potencialmente tóxicos empleando sustancias importantes que es necesario reponer. Además de esto, los organismos precisan mantener un medio intracelular constante indiferente a los efectos que las variaciones originan en su medio externo. La homeostasis requiere que el organismo sea capaz de detectar la presencia de cambios en el medio interno y de controlarlos. Una pequeña variación respecto al nivel establecido iniciará una respuesta homeostática que restituirá el estado deseado del medio interno. El aparato circulatorio es vital para el mantenimiento de la homeostasia. Es responsable de proporcionar nutrientes a los tejidos y de eliminar los productos de desecho, así como de participar en la regulación de la temperatura y en el sistema inmune. Sin embargo, los niveles de sustancias dentro de la sangre se encuentran bajo el control de otros órganos: el aparato respiratorio y el sistema nervioso regulan el nivel de dióxido de carbono que existe en la sangre y en el líquido extracelular; el hígado y el páncreas controlan la producción, el consumo y las reservas de glucosa; los riñones son responsables de la concentración de hidrógeno, sodio, potasio, e iones fosfato del organismo; y las glándulas endocrinas controlan los niveles de hormonas en la sangre. El hipotálamo desempeña un papel decisivo en la homeostasis: recibe información del cerebro, del sistema nervioso y del endocrino, y la integración de todas estas señales hace posible que sea capaz de controlar la termorregulación, el balance de energía y la regulación de los fluidos corporales, influyendo sobre la conducta (por ejemplo, el hipotálamo es responsable de la sensación de hambre), y exteriórizando su respuesta a través del sistema endocrino y del sistema nervioso. Para el estado de salud del ser humano es muy importante que los niveles de glucosa en la sangre se mantengan. La glucosa es utilizada por todas las células del organismo corrjo "combustible", y la proporción de glucosa que emplea cada célula varía y depende de su actividad (la mayoría de las células también utilizan derivados grasos, si bien el cerebro sólo metaboliza glucosa). 19 La glucosa penetra en el torrente sanguíneo procedente del intestino, donde se absorbe durante la digestión, o a partir de las reservas de glucógeno que se localizan en su mayoría en el hígado. El sistema homeostático más complejo que se conoce es el control de los niveles sanguíneos de glucosa. ANATOMIA Y FISIOLOGIA OSEA El tejido óseo forma la mayor parte del esqueleto, es el armazón que soporta nuestro cuerpo y protege nuestros órganos y permite nuestros movimientos. De gran robustez y ligereza, el sistema óseo es un tejido dinámico, continuamente en fase de remodelización. De hecho, el esqueleto es una torre de huesos organizada de modo que podamos mantenernos rectos y equilibrados por nosotros mismos. El esqueleto se divide en dos partes: el esqueleto axial, los huesos que forman el eje longitudinal del cuerpo, y el esqueleto apendicular, los huesos de los miembros y las cinturas. Además de los huesos, el sistema esquelético incluye las articulaciones, los cartílagos y los ligamentos (cuerdas fibrosas que unen los huesos a las articulaciones). Las articulaciones proporcionan flexibilidad al cuerpo y permiten que se produzca el movimiento. j HUESOS Funciones de los huesos Además de contribuir a la forma corporal, los huesos realizan varias funciones importantes para el organismo: 1. Soporte. Los huesos del cuerpo, forman la estructura interna que soporta el cuerpo y aloja los órganos blandos. Los huesos de las piernas sirven de pilares para soportar el tronco corporal cuando estamos de pie, y el tórax soporta la pared torácica. 2. Protección. Los huesos protegen los órganos corporales blandos. Por ejemplo, los huesos fusionados del esqueleto de la cabeza proporcionan un confortable alojamiento para el cerebro, que nos permite dar un cabezazo a un balón de fútbol sin tener que preocuparnos de dañar el cerebro. Las vértebras rodean a la médula espinal, y la caja torácica ayuda a proteger los órganos vitales del tórax. 3. Movimiento. Los músculos esqueléticos, unidos a los huesos por los tendones, utilizan los huesos a modo de palancas para mover el cuerpo y sus partes. Por tanto, podemos hablar, nadar, lanzar una pelota y respirar. 4. Almacenamiento. La grasa se almacena en las cavidades óseas internas. El hueso por sí mismo sirve de almacén de minerales, entre los que destacan el calcio y el fósforo por su importancia. Debe haber una pequeña cantidad de calcio en su forma iónica (Ca2+) en la sangre constantemente para que el sistema nervipso transmita mensajes, para que los músculos se contraigan y para que la sangre se coagule. 5. Formación de células sanguíneas. La formación de células sanguíneas (o hematopoyesis) se produce en la médula ósea de determinados huesos. CLASIFICACIÓN DE LOS HUESOS El esqueleto adulto consta de 206 huesos. Existen dos tipos básicos de tejido óseo (o huesos): el hueso compacto es denso y tiene un aspecto más suave y homogéneo. El hueso esponjoso consta de pequeñas partes de hueso con forma de alfiler y muchos espacios abiertos. Los huesos tienen 20 muchas formas y tamaños. Por ejemplo, un diminuto hueso pisiforme de la muñeca tiene el tamaño y la forma de un guisante, mientras que el fémur (o hueso del muslo) tiene una longitud de algo más de medio metro con una cabeza grande y redonda. La forma exclusiva de cada hueso cumple una necesidad concreta. Los huesos se clasifican en cuatro grupos según su forma: largo, corto, plano e irregular (véase la Figura). Como su nombre sugiere, los huesos largos suelen ser más largos que anchos. Por regla general, poseen un eje con una cabeza en cada extremo. La mayoría de los huesos largos son compactos. Todos los huesos de los miembros, excepto la rótula (hueso (carpiano de la muñeca) de la rodilla) y los huesos de la muñeca y el tobillo, son huesos largos. Los huesos cortos suelen tener forma de cubo e incluyen fundamentalmente huesos esponjosos. Los huesos de la muñeca y el tobillo son huesos cortos. Los huesos sesamoideos, que se forman en los tendones, son un tipo especial de hueso corto. El ejemplo más conocido es la rótula. Los huesos planos son finos, planos y normalmente curvados. Poseen dos capas finas de hueso compacto entre las que se encuentra un capa de hueso esponjoso. La mayor parte de los huesos del cráneo, las costillas y el esternón son huesos;planos. Los huesos que no se ajustan a ninguna de las categorías anteriores se denominan huesos irregulares. Las vértebras, que forman la columna vertebral, y los huesos de la cadera se incluyen en este grupo. Estructura de los huesos largos En el hueso largo encontramos las siguientes partes: Diáfisis, Epífisis, Cartílago Articular, Periostio, Cavidad Medular, Endostio. La diáfisis conforma la mayor parte de la longitud del hueso y consta de hueso compacto. La diáfisis está cubierta y protegida por una membrana de tejido conectivo fibroso, el periostio. Las epífisis son las terminaciones del Estructura de un hueso largo. hueso largo. Cada epífisis consta de una fina capa de hueso compacto que aloja una zona llena de hueso esponjoso, recubriendo ambas epífisis, hay un tejido cartilaginoso, fundamentalmente en las zonas en las que va a tener contacto con la articulación, es el Cartílago Articular, rodeando todo el tejido que recubre el hueso se encuentra el Periostio, importante porque es donde se encuentran los osteoblastos y donde se insertan los tendones, en el interior de la diáfisis, hay un tejido que se llama Medula Ósea, hay dos tipos Amarilla formada por grasa, y la Roja formada por células formadoras de tejido sanguíneo, el Endostio es el tejido que recubre por dentro este canal Tejido Óseo La estructura del tejido óseo está formado por material extracelular y células. Material extracelular: Matriz orgánica: Fibras de colágeno rodeada por una sustancia que se llama sustancia fundamental, esta matriz le proporciona al hueso más elasticidad, así el hueso tarda más en romperse. Sales inorgánicas: Cristales de calcio y fósforo que se depositan en la matriz orgánica que le proporcionan al hueso dureza, capacidad al hueso de soportar la fuerza Células: Osteoblastos: Células que son capaces de generar matriz orgánica, sales inorgánicas y forman el hueso. Osteoclastos: Células que destruyen el hueso. Osteocitos: Es la célula ósea madura. TIPOS DE TEJIDO ÓSEO: I -u _ Canales de Osteocito El material extracelular y las células se Canalículos para el transporte Havers dentro de de alimentos y oxigeno una laguna pueden encontrar formando: a los osteocitos Periostio Hueso compacto: Formado por unas subunidades llamadas OSTEONAS, que Arteria tienen forma cilindrica, la matriz se dispone formando láminas concéntricas, entre las láminas encontramos LAGUNAS, y dentro de estas están los OSTEOCITOS, en el interior de la osteona hay un canal vacio llamado CONDUCTO DE HAVERS, por donde pasan los vasos sanguíneos encargados de Laguna proporcionar alimento a los osteocitos, en Capas concéntricas alrededor de un ocasiones los conductos están unidos entre Nervio vena canal de Havers sí para que haya circulación sanguínea. Tejido óvco compacto y csponjow. Sistemas de llavera. Hueso esponjoso: La matriz tiene forma trabecular, la dirección de las trabéculas sigue las líneas de fuerza,_que tienen que soportar el peso del hueso. i s 22 En el interior de la TRABECULA están los osteocitos y también hay vasos sanguíneos. También hay lagunas. ARTICULACIONES Con una excepción (el hueso hioides del cuello), todos los huesos del cuerpo forman una articulación al menos con otro hueso. Las articulaciones tienen dos funciones: mantienen los huesos juntos firmemente, pero también proporcionan movilidad al rígido esqueleto. Los elegantes movimientos de una bailarina de ballet y los encontronazos de un jugador de fútbol demuestran la gran variedad de movimientos que permiten las articulaciones, los puntos en que se encuentran dos o más huesos. Con menos articulaciones, nos moveríamos como robots. Sin embargo, la función de unión ósea de las articulaciones es tan importante como su función de proporcionar movilidad. Las articulaciones inamovibles del cráneo, por ejemplo, forman un confortable alojamiento para nuestro cerebro vital. Tejido conectivo Articulaciones fibroso Articulación os cartilaginosas sinoviales Cápsula Escápula articular Primera costilla -Cartílago Cartílago hialino articular hialino Esternón húmero Fibr ocartílago rtílago articular Vértebras hialino Cápsula articular (d) cúbito ípsula Fibrocartílago articular Tejido Cartilaginoso: Forma las articulaciones, está formado por matriz y por células que habitan en lagunas que quedan dentro de la matriz; estas células son los CONDROCITOS, no tienen vasos en su interior y se alimentan por_difusión. Este cartílago no está formado por fósforo como el hueso y está calcificado. 23 Tipos de Tejido Cartilaginoso Cartílago hialino: Es el más abundante, forma parte de la mayoría de las articulaciones de color macroscópico azul brillante. Fibrocartílago: Menos abundante, con mayor cantidad de fibras de colágeno,_esto supone que es más rígido y más resistente, soporta mejor la fuerza y el peso, se encuentra en los discos intervertebrales. Fibroelástico: Menos frecuente, en la matriz encontramos colágeno y otra proteína llamada ELASTINA, que da capacidad de deformación. Tipos de articulaciones SINÁRTROSIS/fibrosas: Las superficies articulares de ambos huesos se encajan entre sí, le une el tejido conjuntivo, que les permite muy pocos movimientos y actúa como elemento de unión hay tres tipos: Sindésmosis: Este tipo de articulaciones se da entre huesos largos, como por ejemplo cubito y radio, o tibia o peroné^ son bandas fibrosas, que unen ambos huesos y permiten muy leves movimientos. Suturas: Proyecciones dentadas de los huesos, se entrelazan unas con otras con una ligera capa de tejido fibroso entre ellas, es la articulación de los huesos del cráneo, eih los adultos este tejido fibroso está calcificado. Gónfosis: Unión entre la raíz del diente y el maxilar, es un tipo raro de articulación , rodeando a toda la raíz hay un tejido fibroso que une al maxilar con el diente que es el ligamento periodontal ANFIARTROSIS/cartilaginosa. Las superficies de los huesos están unidas por: Sincondrósis: unidas por tejido hialino, unión que existe entre las costillas y el esternón, tienen movimiento de inspiración y expiración. Sínfisis: Unidas por el tejido fibrocartilaginoso, permite ligera deformación y vuelta de nuevo a su lugar original, por ejemplo, las sínfisis de pubis y las articulaciones. DIARTROSIS/sinoviales Las más abundantes, son más complejas anatómicamente y permiten libre movimiento. Estructura de las articulaciones sinoviales: Diartrosis Cápsula articular: Continuación del periostio, recubre por fuera la articulación. Membrana sinovial: membrana que recubre la superficie interna de la cápsula, segrega líquido sinovial que se vierte dentro de la cápsula, nutriendo el cartílago, lubrificando y permitiendo el movimiento. 24 Cartílago hialino: recubre superficie de los huesos. Meniscos: Almohadillas fibrocartilaginosas situadas entre las superficies articulares y soportan el peso. Ligamentos: Cordones de tejido fibroso que crecen de hueso a hueso y unen a estos. Bolsas: Bolsas membranales sinoviales con el líquido en su interior que se localizan entre el hueso y la cápsula articular. Tipos de Articulaciones Sinoviales Uniaxiales: Permiten movimiento en un solo plano, ejemplo: codo y rodilla. Biaxiales: permiten movimiento en dos planos, pulgar y metacarpo. Multiaxiales: permite movimiento en dos o más planos, ejemplo hombro o cadera. ESQUELETO AXIAL Como se ha mencionado anteriormente, el esqueleto se divide en dos partes, los esqueletos axial y apendicular. El esqueleto axial, que forma el eje longitudinal del cuerpo, aparece de color verde en la Figura. Puede dividirse en tres partes: el cráneo, la columna vertebral y el tórax óseo. Huesos de la cabeza El cráneo está formado por dos grupos de huesos. El cráneo propiamente dicho que rodea y protege el tejido cerebral y los huesos de la cara. Cráneo El cráneo propiamente dicho, con forma de lf~F'ontal caja, consta de ocho Parietal grandes huesos planos. Exceptuando dos pares de huesos (el parietal y el temporal), todos los Hueso lagrimal demás son individuales. Hueso frontal: hueso plano situado en la parte Apófisis Cromático anterior- del cráneo. cigomátka Tiene una porción vertical que forma la frente y una porción horizontal que forma el techo de las ÓRBITAS, cavidades óseas donde se alojan los globos Mandíbula oculares. La inserción de ambas porciones da lugar Rama Mandibular a los rebordes orbitarios o bordes supra orbitarios (donde están las cejas) y por encima se encuentran los arcos SUPRA CILIARES. En su parte posterior se articula con los huesos parietales en lo que se 25 conoce como sutura coronal ofrontal (forma de corona). En su parte anterior con los huesos NASALES. En LOS LATERALES CON LOS HUESOS ZIGOMÁTICOS Y EL ESFENOIDES. Huesos Parietales: son dos huesos planos que forman parte de la bóveda craneal y de las paredes laterales. Se unen entre sí en la línea media de la bóveda craneal, en la llamada sutura sagital. Los huesos parietales se articulan por delante con el frontal (sutura coronal) y por detrás con el occipital en la sutura Lambdoidea. PARIETAL Tuberosidad Borde frontal Linea temporal Linca temporal supenor Agujeio supeicihai Línea temporal inferior c igoma tice Espina nasal anterior Occipital: Forma parte de la base craneal y de la cara posterior. La zona más amplia es la ESCAMA DEL OCCIPITAL. Por debajo se encuentra el AGUJERO MAGNO O AGUJERO OCCIPITAL. A los lados de este agujero hay 2 superficies articulares o CÓNDILOS DEL OCCIPITAL que se articulan con el atlas (Cl), y por delante está la PORCIÓN BASILAR DEL OCCIPITAL. En la parte posterior está la PROTUBERANCIA OCCIPITAL EXTERNA (saliente que se puede palpar en la parte posterior de la cabeza). A nivel de la protuberancia hay una línea curva superior de inserción muscular y por debajo la línea inferior donde se insertan los músculos de la espalda y cuello. Protuberancia Externa 26 Temporales: son 2 huesos, uno derecho y otro izquierdo, que están a los lados del cráneo y también forman parte de la base craneal. Tienen 3 porciones: Conducto auditivo interno Porción escamosa: es la parte más amplia. Se articula con el parietal por la parte superior y con el ala mayor del esfenoides en la parte lateral anterior. De la parte lateral sale una prolongación hacia delante que se llama apófisis cigomática del hueso temporal, para articularse con el hueso cigomático en otra apófisis procedente de éste. La unión de ambas apófisis forman el arco cigomático. Por debajo de la escama se encuentra el orificio del conducto auditivo externo (CAE), que presenta por delante una superficie para articularse con la mandíbula. Porción Mastoidea o Apófisis Mastoides: situada por detrás del CAE, donde se inserta el músculo esternocleidomastoideo. Del CAE hacia abajo está la apófisis estiloides. Porción petrosa. Está en la base y es endocraneal. Tiene forma piramidal con su base hacia el interior y un poco hacia delante. Contiene los conductos auditivos medio e interno (CAI). En el lado interior del peñasco hay un orificio para el nervio estatoacústico. Esfenoides: Tiene forma de murciélago. Ocupa la parte anterior y media de la base del cráneo en su cara endocraneal, y también forma parte de las paredes laterales. Su cara posterior se articula con la parte anterior del occipital. En la línea media está el cuerpo del esfenoides donde hay una fosa llamada la silla turca, que aloja una glándula del Sistema Nervioso llamada hipófisis. A los lados presenta dos alas mayores (posteriores) que forman parte de las paredes laterales del cráneo articulándose con el temporal, y dos alas menores (anteriores) que se articulan con el hueso frontal. Etmoides: está situado en la parte anterior central del cráneo. Tiene una porción vertical llamada LÁMINA PERPENDICULAR DEL etmoides, que forma parte - Crista galti lámina del tabique nasal. Esta lámina termina en un pico Ah de la crista gallí ♦1 Ííki Laberinto etmoidal I amina o CRISTA cresta gallí, denominado que se Células 1 encuentra situado en la i etmoidales ’ W J horizontal (cribo sa) línea media del frontal en Surcos etmoidales Lámina su parte más anterior. A orbitaria los lados tiene dos masas LA TE RALES DEL ETMOIDES qUe están situadas entre las fosas nasales y las órbitas, conteniendo las celdillas nasal medio etmoidales. De las masas hacia las fosas nasales salen unas láminas óseas retorcidas que se llaman cornetes. Hay tres pares: superior y medio pertenecen al etmoides, mientras que el inferior es un hueso independiente que forma parte de los huesos de la cara. Huesos de la cara: Los huesos de la cara son 14: vómer, 2 maxilares superiores, maxilar inferior (mandíbula), 2 nasales, 2 lacrimales, 2 palatinos, 2 cornetes inferiores, 2 huesos cigomáticos o malares (pómulos). Huesos nasales: son 2 láminas óseas finas que se articulan con el hueso frontal y están situadas en la raíz de la nariz (el resto está formado por cartílago). Huesos lagrimales: son 2 huesos pequeños situados uno en cada órbita, en el ángulo interno de las mismas. Las lágrimas que se producen en una glándula situada en la parte externa y superior de la órbita, bañan el ojo y desembocan en un conducto que tienen los huesos lacrimales. Maxilares superiores: son 2 huesos unidos en la línea media, que forman parte del suelo orbitario y de la que se dirige una apófisis hacia el frontal formando el borde anterior y medial de la órbita. Tiene una lámina vertical 28 que forma parte de la porción anterior de la cara, y una lámina horizontalque forma parte del paladar óseo (junto a los huesos palatinos). En la inserción de ambas se encuentran los alvéolos dentarios (huecos donde se encajan los dientes). En su cara lateral se articula con el hueso cigomático a través de la apófisis cigomática. Huesos palatinos: Tienen forma de ángulo o de L que se articulan entre sí por sus láminas horizontales, formando parte del paladar duro por detrás de los maxilares superiores. Vómer: lámina ósea perpendicular que forma parte del tabique nasal, por debajo de la lámina perpendicular del etmoides. La parte anterior del tabique está formada por cartílago. Huesos cigomáticos o malares: Forman los pómulos de la cara. Se articulan hacia arriba con el frontal, hacia abajo con el maxilar superior y hacia atrás con el temporal a través de la apófisis temporal del cigomático (forma parte del arco zigomático). Hueso Maxilar Inferior o Mandíbula: Tiene un cuerpo mandibular Apófisis condHar «xonokks horizontal y dos ramas mandibulares verticales. Entre Jas ramas y el cuerpo se forman lo*s ángulos de la MANDÍBULA. Foramen mandibular El cuerpo tiene en su borde superior los ALVÉOLOS DENTARIOS. mandibdar Rema Las ramas terminan en su parte mandibular ApóFSfS superior en dos apófisis, una anterior aMeo’ar denominada apófisis coronoides, y Cuerpo — Fommen mentoniano una posterior llamada cóndilo, que se Ángulo — articula con el temporal formando la articulación temporomandibular (ATM), la única articulación móvil del cráneo. Hueso Hioides: Aunque no forma parte de la cabeza realmente, el hueso hioides está muy relacionado con los huesos temporales y de la mandíbula. El hueso hióides es el único hueso del cuerpo que no se articula directamente con ningún otro hueso. En su lugar, está suspendido en la zona media del cuello a unos 2 cm por encima de la laringe, donde está fijado mediante ligamentos a las apófisis estiloides de los huesos temporales. El hueso hioides en forma de herradura, con un cuerpo y dos pares de astas, o Asta mayor cuernos, sirve como base móvil de la lengua y como punto de Asta menor unión de los músculos del cuello que ascienden y descienden por la laringe cuando tragamos o hablamos. 29 Columna vertebral (espina dorsal Anterior Posterior La columna vertebral se compone de 32-34 vértebras: 7 lSvértebra — CERVICALES, 12 TORÁCICAS O DORSALES, 5 LUMBARES, 5 SACRAS cervical(atlas) - Curvatura Y 3-5 coccígeas. Las vértebras sacras y coccígeas se cervical 22vánebri ' cóncava fusionan formando dos huesos: el sacro y el cóccix. cervical (axis) 7vértebras C1-C7 Tiene 4 curvaturas: convexa hacia delante en las cervicales y lumbares (lordosis), cóncava hacia delante en las dorsales y sacro-coccígeas (cifosis). Apófisis transversa Vertebras: Todas las vértebras poseen un modelo apófisis - Curvatura estructural parecido. Las características comunes de las espinosa torácica vértebras incluyen las siguientes: (convexa) 12vértebras Disco T1-TÍ2 Cuerpo: es la parte más gruesa y anterior. Tiene forma intervertebral I de cilindro. Agujero_________ intervertebral Arco: se extiende desde el cuerpo hacia atrás. lSvertebra Agujero vertebral: espacio que queda entre el cuerpo y lumbar Curvatura el arco. La unión de todos los agujeros vertebrales lumbar forman el conducto raquídeo. (Cóncava) 5vértebras L1-L5 Pedículos: son los elementos de unión del arco al cuerpo, uno a cada lado. Curvatura sacra Láminas: son la continuación de los pedículos hacia atrás (Convexa)