Manual de Estudio de Anatomía Revisado Final 2022 PDF

FUNDAMENTOS BÁSICOS DE ANATOMÍA  ÍNDICE 1. GENERALIDADES DE LA BIOLOGÍA CELULAR Pág. 3 2. GENERALIDADES DE LA ANATOMÍA HUMANA Pág. 15 a. Conceptos y definiciones Pág. 15 3. ANATOMÍA. Pág. 17 a. Posición...

FUNDAMENTOS BÁSICOS DE ANATOMÍA  ÍNDICE 1. GENERALIDADES DE LA BIOLOGÍA CELULAR Pág. 3 2. GENERALIDADES DE LA ANATOMÍA HUMANA Pág. 15 a. Conceptos y definiciones Pág. 15 3. ANATOMÍA. Pág. 17 a. Posición anatómica. b. Ejes de movimiento. c. Planos de movimiento. 4. ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS CORPORALES. Pág. 22 a. Osteología. b. Miología. c. Artrología. 5. BIBLIOGRAFÍA Pág. 28  3 1. GENERALIDADES DE LA BIOLOGÍA CELULAR. Propiedades básicas de las células. La célula es la unidad anatómica fundamental de todos los organismos vivos, generalmente microscópica, formada por citoplasma, uno o más núcleos y una membrana que la rodea, esta unidad anatómica muestra como propiedad fundamental "la vida", entre las propiedades fundamentales tenemos: Muestran complejidad y organización elevadas, en términos de orden y regularidad, considerando que una estructura es compleja cuando tiene un mayor número de partes en posición adecuada, menor tolerancia de errores en naturaleza e interacción de partes, y una mayor regulación o control ejercido para controlar el sistema. Poseen un programa genético y los recursos para aplicarlo. Captan y consumen energía, todo esto con el fin del desarrollo y operación de funciones complejas. Efectúan variadas reacciones químicas, las cuales forman parte entre otros aspectos del metabolismo celular, que no es más que la suma total de las reacciones químicas que ocurren dentro de una célula. Participan en numerosas actividades mecánicas, entre las que está el transportar materiales de un sitio a otro, la síntesis de materiales para ser transportados, la descomposición con rapidez de algunas estructuras o el desplazamiento de un lugar a otro de la célula. Capacidad de autorregulación, los cuales son muy importantes a la hora de que los mecanismos de control fallen, generando diversas respuestas, que van de una simple pauta en cuanto a un determinado proceso de síntesis, hasta la muerte celular programada(apoptosis). Las células obtienen y utilizan energía. Ya sabemos que la célula es la unidad anatómica fundamental de todos los organismos vivos, por ello las células obtienen y utilizan energía necesaria para la vida, esta energía proviene de la radiación electromagnética del sol. La energía es captada por los pigmentos que absorben luz, presentes en las membranas de las células fotosintéticas. La energía luminosa se convierte por fotosíntesis en energía química, que se almacena en carbohidratos ricos en energía, como almidón y sacarosa. Para la mayoría de las células animales, la energía llega a menudo pre empacada en forma de glucosa. En las personas, la glucosa pasa a través del hígado hacia la sangre, que circula a través del cuerpo y libera energía química en todas las células. Una vez dentro de la célula, la glucosa se desensambla de tal manera que su contenido energético se puede almacenar en forma de energía disponible con rapidez (por lo general como ATP), que más tarde se utiliza para el funcionamiento de las innumerables actividades celulares que requieren energía. Las células invierten una enorme cantidad de energía simplemente en degradar y reconstruir las macromoléculas y los organelos de los que están hechas. Este continuo “recambio”, como se le llama, mantiene la integridad de los componentes celulares en virtud de los inevitables procesos de desgaste y rotura, y permite a la célula reaccionar con rapidez a las condiciones cambiantes (pág. 3-5 capítulo 1.2 citología, Karp.).  4 Dos clases de células fundamentalmente diferentes. Existen dos tipos básicos de células (procariotas y eucariotas) que se diferencian por su tamaño y tipos de estructuras internas u organelos. La existencia de dos clases distintas de células sin ningún intermediario conocido representa una de las divisiones evolutivas más importantes en el mundo biológico. Las células procariotas su estructura son más simples. Las células eucariotas tienen una estructura más compleja e incluyen a los protistas, hongos, plantas y animales. Fig. 01 – Las células y las estructuras celulares: Procariotas y Eucariotas Características comunes entre células procariotas y eucariotas: - Membrana plasmática de estructura similar. - Información genética codificada en el ADN mediante códigos genéticos idénticos (todas las células de un organismo tienen el mismo código genético). - Mecanismos similares para la transcripción (proceso mediante el cual una célula elabora una copia de ARN de una pieza de ADN) de la información genética, incluidos ribosomas semejantes. - Rutas metabólicas compartidas, por ejemplo; glucólisis y ciclo de los ácidos tricarboxílicos. - Conservación de la energía química en forma de ATP (localizado en la membrana plasmática de procariotas y en la membrana mitocondrial de eucariotas). Características de las células eucariotas que no se encuentran en las células procariotas: - División de la célula en núcleo y citoplasma, separados por una envoltura nuclear que contiene estructuras complejas de poros.  5 - Los cromosomas son complejos y están compuestos por ADN y proteínas relacionadas capaces de compactarse en estructuras mitóticas. - Organelos citoplásmicos especializados para la respiración aerobia (mitocondrias) y fotosíntesis (cloroplastos). - Paredes celulares (en plantas) que contienen celulosa. - La división celular utiliza un huso mitótico que contiene micro túbulos para separar cromosomas. - Presencia de dos copias de genes por célula (diploidía), un gen que proviene de cada padre (pág. 7-8 -9 capitulo 1.3 citología, Karp). Cuatro tipos de moléculas biológicas. Las macromoléculas pueden dividirse en cuatro tipos de moléculas orgánicas: carbohidratos, Ácidos nucleicos, Proteínas y Lípidos. La localización de estas moléculas en estructuras celulares se puede revisar en la fig. 02. Fig. 02 – Moléculas biológicas Carbohidratos. Incluyen azúcares simples (o monosacáridos) y todas las moléculas grandes construidas de unidades de azúcar. Los carbohidratos funcionan de manera primaria como almacenes de energía química y materiales de construcción durables para las estructuras biológicas. La mayoría de los azúcares tiene la fórmula general (CH20). Los azúcares que contienen tres carbonos se conocen como triosas, aquellos con cuatro carbonos como tetrosas, los que tienen cinco carbonos como pentosas, aquellos que tienen seis carbonos son hexosas y los que poseen siete carbonos se conocen como heptosas. Las moléculas compuestas por sólo dos unidades de azúcares son los disacáridos. Los disacáridos sirven sobre todo como almacenes de energía disponible. La sacarosa, o azúcar de mesa, es el mayor componente de la savia de las plantas y lleva energía química de una parte de la planta a otra. La lactosa, presente en la leche de la mayor parte de los mamíferos, suministra a los mamíferos recién nacidos el combustible para su crecimiento y desarrollo  6 inicial. La lactosa de la dieta se hidroliza mediante una enzima llamada lactasa, presente en la membrana plasmática de las células que recubren el intestino. Muchas personas pierden esta enzima después de la infancia y advierten que la ingestión de productos lácteos que contienen lactosa les causa malestar. Los azúcares también pueden enlazarse juntos para formar pequeñas cadenas llamadas oligosacáridos (oligo, poco), a menudo estas cadenas se unen de manera covalente a los lípidos transformaba en glucosa, la cual se liberaba a la corriente sanguínea para satisfacer las demandas de glucosa de los tejidos. Glucógeno y almidón: polisacáridos nutricionales. El glucógeno es un polímero ramificado que contiene sólo un tipo de monómero: glucosa. La mayoría de las unidades de azúcar de una molécula de glucógeno está unida una con la otra por medio de enlaces del tipo glucosídicos. Los puntos de ramificación contienen un azúcar unido a tres unidades vecinas más que a dos, como en los segmentos no ramificados del polímero. El vecino adicional, que forma la ramificación, está unido por un enlace de tipo glucosídico. El glucógeno sirve como un almacén de energía química en la mayoría de los animales. El músculo esquelético humano, por ejemplo, casi siempre contiene suficiente glucógeno como combustible para alrededor de 30 minutos de actividad moderada. Ácidos Nucleicos. Los ácidos nucleicos son un tipo importante de macromoléculas presentes en todas las células y virus. Las funciones de los ácidos nucleicos tienen que ver con el almacenamiento y la expresión de información genética. El ácido desoxirribonucleico (ADN) codifica la información que la célula necesita para fabricar proteínas. Un tipo de ácido nucleico relacionado con él, llamado ácido ribonucleico (ARN), presenta diversas formas moleculares y participa en la síntesis de las proteínas. Proteínas. Las proteínas son las macromoléculas que llevan a cabo virtualmente todas las actividades de la célula. Se estima que una célula de mamífero tiene en general tanto como 10000 proteínas diferentes con diversas funciones. Como enzimas, las proteínas de manera notoria aceleran la velocidad de las reacciones metabólicas; como cables estructurales, las proteínas proveen apoyo mecánico tanto dentro de las células como fuera de sus perímetros; como hormonas, factores de crecimiento y activadores de genes, las proteínas realizan una amplia variedad de funciones reguladoras; como receptores de membranas y transportadores, las proteínas determinan el tipo de célula a la que reaccionan y qué sustancias entran o salen de la célula; como filamentos contráctiles y motores moleculares, las proteínas constituyen la maquinaria para los movimientos biológicos. Entre sus múltiples funciones restantes, las proteínas actúan como anticuerpos, sirven como toxinas, forman los coágulos sanguíneos, absorben o refractan la luz y transportan sustancias de una parte del cuerpo a otra. ¿Cómo puede un tipo de molécula tener tantas y variadas funciones? La explicación reside en que las proteínas, como un grupo, pueden asumir estructuras moleculares casi ilimitadas. Sin embargo, cada proteína posee una estructura única y muy ordenada que la capacita para llevar a cabo una función en particular. Más importante todavía, las proteínas poseen formas y superficies que les permiten interaccionar de manera selectiva con otras moléculas. Las proteínas, en otras palabras, exhiben un alto grado de especificidad. Es posible, por ejemplo, que una enzima sea capaz de reconocer un segmento de DNA que contiene una secuencia específica de ocho nucleótidos, al tiempo que ignora todas las otras 65535 posibles secuencias compuestas de ese número de nucleótidos.  7 Unidades estructurales de las proteínas. Las proteínas son polímeros formados de monómeros aminoacídicos. Cada proteína contiene una secuencia única de aminoácidos que le confiere a la molécula sus propiedades únicas. Gran parte de las propiedades de una proteína se pueden entender al examinar las propiedades químicas de los aminoácidos que las constituyen. En las proteínas se encuentran casi siempre 20 aminoácidos diferentes, sean proteínas de un virus o de un ser humano. Estructuras de los aminoácidos. Todos los aminoácidos poseen un grupo amino y uno carboxilo separados entre sí por un solo átomo de carbono. En una solución acuosa neutral, el grupo carboxilo alfa pierde su protón y existe en un estado de carga negativa amino acepta un protón y permanece en estado cargado positivo. Durante el proceso de la síntesis de proteína, cada aminoácido se une a otros dos aminoácidos y forma un polímero largo no ramificado y continúo llamado cadena polipeptídica. Los aminoácidos forman una cadena polipeptídica tras unirse con enlaces peptídicos que resultan de la unión de los grupos carboxilo de un aminoácido al grupo amino del aminoácido contiguo, con la eliminación de una molécula de agua. Además de los aminoácidos, muchas proteínas contienen otros tipos de componentes que se agregan después de la síntesis polipeptídica, estos incluyen por ejemplo los carbohidratos (para formar glucoproteínas). Lípidos. Los lípidos son un grupo diverso de moléculas biológicas no polares cuyas propiedades comunes son su capacidad para disolverse en solventes orgánicos, y su incapacidad para disolverse en agua, una propiedad que explica muchas de sus funciones biológicas variadas. Los lípidos importantes en la función celular incluyen a las grasas, esteroides y fosfolípidos. Grasas: Las grasas consisten en una molécula de glicerol unida por enlaces tipo éster a tres ácidos grasos; la molécula compuesta se denomina triacilglicerol. Las grasas son muy ricas en energía química; un gramo de grasa contiene más de dos veces la energía contenida en un gramo de carbohidrato. Los carbohidratos funcionan sobre todo como fuente de energía disponible a corto plazo, en tanto que las reservas de grasas almacenan energía a largo plazo. Se estima que una persona de estatura promedio contiene cerca de 0.5 kg de carbohidratos, en especial en forma de glucógeno. Esta cantidad de carbohidratos suministra unas 2000 kcal de energía total. En el curso de un día de ejercicio extenuante una persona puede agotar casi toda la reserva de carbohidratos de su cuerpo (pág. 42-44-45-47-49-50-51 capítulo 2.5 citología, Karp). Metabolismo. El metabolismo es el cúmulo de reacciones bioquímicas que ocurren dentro de una célula y que incluyen una tremenda diversidad de conversiones moleculares. La mayoría de estas reacciones puede agruparse en vías metabólicas que contienen una secuencia de reacciones químicas en las que una enzima específica cataliza cada reacción y el producto de una reacción es el sustrato de la siguiente. Las enzimas que constituyen una vía metabólica casi siempre se conectan con una región específica de la célula, como la mitocondria o el citosol. Cada vez hay más evidencia que sugiere que las enzimas de una vía metabólica tienen con frecuencia vínculos físicos entre ellas, un rasgo que permite que el producto de una enzima se entregue de manera directa como sustrato en el sitio activo de la siguiente enzima en la secuencia de reacciones.  8 Los compuestos formados en cada paso a lo largo de la vía son intermediarios metabólicos (o metabolitos) que al final conducen a la formación de un producto terminal. Los productos terminales son moléculas con un papel particular en la célula, como un aminoácido que puede incorporarse en un polipéptido o un azúcar que puede consumirse por su contenido energético. Las vías metabólicas de una célula están interconectadas en varios puntos, por lo que el compuesto que se genera en una vía puede enviarse en varias direcciones, según sean los requerimientos de la célula en ese momento. Las vías metabólicas pueden dividirse en dos grandes tipos: Las vías catabólicas: se encargan de degradar moléculas complejas para formar productos más sencillos. Las vías catabólicas tienen dos funciones: obtener materias primas disponibles, a partir de las cuales puedan sintetizarse otras moléculas, y proporcionar la energía química necesaria para las múltiples actividades de una célula. La energía liberada en las vías catabólicas se almacena por un tiempo en dos formas: como fosfatos de alta energía (sobre todo ATP) y como electrones de alta energía (sobre todo NADPH). Las vías anabólicas: conducen a la síntesis de compuestos más complejos a partir de materiales iníciales más simples. Las vías anabólicas requieren energía y usan la energía química liberada por las vías catabólicas exergónicas. La captura y utilización de energía. Dentro de la captura y utilización de energía esta se libera cuando las moléculas se queman en presencia de oxígeno, lo que lleva a los carbonos a estados más oxidados, como en el caso de los gases monóxido de carbono y dióxido de carbono. El grado de reducción de un compuesto también es una medida de su capacidad para realizar trabajo químico dentro de la célula. Mientras más átomos de hidrógeno puedan separarse de una molécula de “combustible”, más ATP puede producirse. Los carbohidratos son ricos en energía química porque contienen cadenas de unidades. Las grasas contienen aún más energía por unidad de peso porque contienen cadenas de unidades más reducidas. El catabolismo de la glucosa tiene dos etapas básicas y son idénticas en todos los organismos aerobios. La primera etapa, la glucólisis ocurre en la fase soluble del citoplasma (el citosol) y deriva en la formación de piruvato. La segunda etapa es el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) que ocurre dentro de las mitocondrias de las células eucariotas y en el citosol de las procariotas; conduce a la oxidación final de los átomos de carbono hasta dióxido de carbono. La mayor parte de la energía química de la glucosa se almacena en forma de electrones de alta energía, que se eliminan a medida que las moléculas del sustrato se oxidan durante la glucólisis y el ciclo del TCA. La energía de estos electrones es la que se usa al final para sintetizar ATP (pág. 107-108 capítulo 3.3 citología, Karp). Estructura y función de la Membrana Plasmática. La membrana plasmática conocida como membrana celular es una cubierta que envuelve y delimita a la célula separándola del medio externo. Funciona como una barrera entre el interior de la célula y su entorno ya que permite la entrada y salida de moléculas a través de ella. Este paso de moléculas es un fenómeno llamado permeabilidad. Pero la membrana no deja pasar fácilmente a todas las moléculas, por lo que es selectivamente permeable. La membrana plasmática es muy delgada, mide de 7 a 10 nanómetros (nm) de grosor, por lo que el microscopio óptico no la detecta, sólo puede ser observada con el microscopio electrónico. Otras funciones de la célula se relacionan con el transporte, la comunicación, el reconocimiento y la adhesión celular. La membrana celular se caracteriza por ser una estructura dinámica, siendo la fluidez una de las características más importantes que posee, esta fluidez  9 depende de la temperatura, dado que aumenta al aumentar la temperatura, también depende de la naturaleza de los lípidos que posee, dado que la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de la fluidez, la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad. En la composición de la membrana el 40% corresponden a lípidos, el 50% a proteínas, y el 10% a glúcidos. Fig. 03 - Estructuras de la membrana plasmática Función de la membrana, división en compartimientos. Las membranas son hojas continuas y, por eso mismo, es inevitable que cierren compartimientos. La membrana plasmática encierra el contenido de toda la célula, mientras que la membrana nuclear y citoplásmica alojan diversos espacios intracelulares. Estos últimos, limitados por membrana, tienen contenidos muy diferentes. La división en compartimientos por la membrana permite que haya actividades especializadas sin la interferencia externa y posibilita la regulación de las actividades celulares, una independiente de las otras. Sitios para las actividades bioquímicas. Las membranas no sólo encierran compartimientos, sino que también son un compartimiento distinto por sí mismas. Siempre que haya reactivos en solución, sus posiciones relativas no pueden estabilizarse y sus interacciones dependen de las colisiones aleatorias. A causa de su construcción, las membranas proporcionan a la célula un marco extenso o andamiaje dentro del cual pueden ordenarse componentes para que la interacción sea efectiva. Provisión de una barrera con permeabilidad selectiva. Las membranas evitan el intercambio irrestricto de moléculas de un lado al otro. Al mismo tiempo, las membranas suministran los medios de comunicación entre los compartimientos que separan. La membrana plasmática, que rodea a la célula, puede compararse con el foso que circunda a un castillo; ambos sirven como una barrera general, aunque los dos tienen “puentes” que promueven el movimiento de elementos seleccionados hacia el interior y exterior del espacio vivo cercado.  10 Transporte de solutos. La membrana plasmática contiene la maquinaria para el transporte físico de sustancias de un lado de la membrana al otro, a menudo de una región con baja concentración del soluto a otra en la que el soluto alcanza una concentración mucho mayor. La maquinaria de transporte de la membrana permite a la célula acumular sustancias, como azúcares y aminoácidos, necesarios para impulsar el metabolismo y construir macromoléculas. La membrana plasmática también es capaz de transportar iones específicos, con lo que establece gradientes iónicos a través de ella misma. Esta capacidad es crucial para las células nerviosas y musculares. Respuesta a señales externas. La membrana plasmática posee un papel crítico en la respuesta de una célula a los estímulos externos, un proceso que se conoce como transducción de señales. Las membranas tienen receptores que se combinan con moléculas especiadas (o ligandos) que incluyen una estructura complementaria. Diferentes tipos de células muestran membranas con distintos receptores, por lo que son capaces de reconocer y responder a distintos ligandos en su ambiente. La interacción de un receptor de la membrana plasmática con un ligando externo puede hacer que la membrana genere una señal que estimula o inhibe las actividades internas. Por ejemplo, las señales generadas en la membrana plasmática pueden informar a la célula que elabore más glucógeno, se prepare para la división celular, se mueva hacia donde existe una mayor concentración de un compuesto en particular, libere calcio de sus reservas internas, o tal vez que cometa suicidio. Interacción celular. Situada al borde externo de todas las células vivas, la membrana plasmática de los organismos multicelulares media las interacciones entre una célula y sus vecinas. La membrana plasmática permite que las células se reconozcan y envíen señales entre sí, que se adhieran cuando sea apropiado y que intercambien materiales e información. Transducción de energía. Las membranas forman parte íntima de los procesos mediante los cuales un tipo de energía se transforma en otro tipo (transducción de energía). La transducción de energía más importante ocurre durante la fotosíntesis cuando los pigmentos unidos a la membrana absorben la energía de la luz solar, la convierten en energía química y la almacenan en carbohidratos. Las membranas también participan en la transferencia de energía química de carbohidratos y grasas hacia ATP (Adenosín trifosfato). En las células eucariotas, la maquinaria para estas conversiones energéticas está contenida dentro de las membranas de los cloroplastos y las mitocondrias (pág. 120-121-122 capítulo 4.1 citología, Karp). Respiración Celular. La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde.  11 Aproximadamente el 40% de la energía libre emitida por la oxidación de la glucosa se conserva en forma de ATP. Cerca del 75% de la energía de la nafta se pierde como calor de un auto; solo el 25% se convierte en formas útiles de energía. La célula es mucho más eficiente. Tanto la respiración como la combustión son reacciones exergónicas, sin embargo, existen importantes diferencias entre ambos procesos. En primer lugar, la combustión es un fenómeno incontrolado en el que todos los enlaces químicos se rompen al mismo tiempo y liberan la energía en forma súbita; por el contrario, la respiración es la degradación del alimento con la liberación paulatina de energía. Este control está ejercido por enzimas específicas. En segundo lugar, la combustión produce calor y algo de luz. Este proceso transforma energía química en calórica y luminosa. En cambio, la energía liberada durante la respiración es utilizada fundamentalmente para la formación de nuevos enlaces químicos ATP (Adenosín trifosfato). La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (ocurre en el citoplasma). Respiración Aeróbica. El adjetivo aerobio se utiliza en el campo de la biología para hacer mención a aquel que requiere oxígeno para subsistir. Lo que guarda relación con los organismos clasificados como aerobios se conoce como aeróbico. La respiración de tipo aerobia o aeróbica, por lo tanto, es una modalidad de metabolismo en la cual se necesita que el oxígeno tenga intervención. Cabe destacar que la respiración consiste en intercambiar gases con el ambiente, un proceso que puede llevarse a cabo de distintas formas según el ser vivo en cuestión. Por medio de la respiración aerobia, los seres vivos obtienen energía de las moléculas orgánicas, donde el carbono es oxidado y el oxígeno es empleado como oxidante. Cuando el oxígeno no funciona como oxidante, se habla de respiración anaerobia o anaeróbica. En la respiración aerobia, el oxígeno logra atravesar las membranas biológicas (en primera instancia la membrana plasmática y después las membranas mitocondriales) hasta unir electrones y protones para formar átomos de hidrógeno y, a través de ellos, agua. El ácido pirúvico que se obtiene en la primera fase de la anaerobia es oxidado con el oxígeno para aportar además energía y dióxido de carbono. Es posible dividir la respiración aerobia en distintas etapas. La primera fase se conoce como glucolisis y surge cuando la molécula de glucosa se oxida y se divide en un par de moléculas de ácido pirúvico. La segunda etapa se conoce como descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico. En este periodo, el ácido pirúvico entra en la matriz de la mitocondria, donde el complejo enzimático piruvato deshidrogenasa se encarga de procesarlo. La respiración aerobia continúa con el denominado ciclo de Krebs (caracterizado por la oxidación de los acetilos que transporta el acetil coenzima A, procedente del piruvato), la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa. En contraposición a este tipo de respiración, y para evitar cualquier tipo de confusión, hay que subrayar que se encuentra la conocida como respiración anaeróbica o anaerobia. Esta puede definirse como aquel proceso en el que el oxígeno no es requerido pues son utilizadas otro tipo de sustancias tales como el nitrógeno o el sulfato. Un hecho este que es precisamente el que marca la más absoluta diferencia con la respiración aerobia.  12 Respiración Anaeróbica. El proceso anaeróbico es un proceso biológico de oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, y más raramente una molécula orgánica. La realizan exclusivamente algunos grupos de bacterias y para ello utilizan una cadena transportadora de electrones análoga a la de la mitocondria en la respiración aeróbica. En el proceso anaeróbico no se usa oxígeno, sino que para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato o el nitrato. En las bacterias con respiración anaeróbica interviene también una cadena transportadora de electrones en la que se reoxidan las coenzimas reducidas durante la oxidación de los substratos nutrientes; es análoga a la de la respiración aeróbica, ya que se compone de los mismos elementos (citocromos, quinonas, proteínas ferro sulfúricas, etc.). La única diferencia, por tanto, radica en que el aceptor último de electrones no es el oxígeno. Todos los posibles aceptores en la respiración anaerobia tienen un potencial de reducción menor que el O2, por lo que, partiendo de los mismos sustratos (glucosa, aminoácidos, triglicéridos), se genera menos energía en este metabolismo que en la respiración aeróbica convencional. Estructura y función de la mitocondria. Las mitocondrias están presentes en casi todas las células eucariotas mientras que los cloroplastos sólo aparecen en las células vegetales fotosintéticas. Los dos se incluyen dentro de los orgánulos energéticos de las células. Si no fuera por las mitocondrias, las células heterótrofas sólo podrían obtener su ATP de la glucólisis anaeróbica, pero con ellas pueden degradar totalmente la glucosa en presencia de oxígeno hasta convertirla en dióxido de carbono y agua, obteniendo mucha más energía. El número de mitocondrias depende de las necesidades energéticas de la célula, situándose en zonas en las que se requiere un consumo importante de ATP. Las mitocondrias tienen forma cilíndrica y están limitadas por una doble membrana, la membrana mitocondrial externa, que la separa del hialoplasma (sustancia fundamental del citoplasma, en la cual se hallan en suspensión) el núcleo y los orgánulos, y la membrana mitocondrial interna, que tienen unos repliegues hacia el interior que aumentan su superficie, las crestas mitocondriales. Estas membranas dejan dos compartimentos: el espacio intermembrana, entre ambas membranas, y la matriz mitocondrial, espacio que rodea la membrana mitocondrial interna (pág. 179 a 189 capítulo 5- 5.1- 5.2- 5.3 citología, Karp).  13 Fig. 04 - Estructura de la mitocondria El aparato de Golgi El Complejo de Golgi es otro organelo que tiene forma de sacos membranosos apilados. Aquí llegan y se modifican algunas proteínas fabricadas en el RER (Retículo Endoplasmático Rugoso, también llamado retículo endoplasmático granular o ergastoplasma, es un orgánulo que se encarga del transporte y síntesis de proteínas de secreción o de membrana) Los productos son dirigidos hacia diferentes destinos: Golgi es el director de tránsito de las proteínas que fabrica la célula. Algunas son dirigidas hacia la membrana plasmática, ciertas proteínas serán exportadas hacia otras células y otras serán empaquetadas en pequeñas bolsitas membranosas (llamadas vesículas). Los lisosomas son un tipo especial de vesículas formadas en el complejo de Golgi que contiene en su interior enzimas que actúan en la degradación de las moléculas orgánicas que ingresan a la célula. A este proceso se lo denomina digestión celular. Tiene una morfología característica, consistente sobre todo en cisternas membranosas aplanadas, parecidas a discos, con bordes dilatados, vesículas y túbulos tal forma que semejan un tazón poco profundo. Por lo general, una pila de Golgi contiene menos de ocho cisternas. Una célula individual puede contener desde unas cuantas, hasta varios miles de pilas distintas, según sea el tipo de célula. Las pilas de Golgi en las células de los mamíferos están conectadas entre sí por túbulos membranosos para formar un solo complejo grande parecido a un listón situado junto al núcleo de la célula en a la membrana plasmática o a varios destinos intracelulares. Se cree que los elementos membranosos del aparato de Golgi cuentan con el soporte mecánico de un esqueleto periférico de la membrana o andamiaje compuesto por varias proteínas, incluidas integrantes de las familias de la espectrina, anquirina y actina, proteínas que también están presentes como parte del esqueleto de la membrana plasmática. La estructura de Golgi puede mantener un enlace físico con proteínas motoras que dirigen el movimiento de las vesículas y túbulos que entran y salen del aparato de Golgi. Se piensa que un grupo separado de proteínas fibrosas forma una “matriz” de Golgi que tiene un papel clave en el desarmado y rearmado del aparato de Golgi durante la mitosis (pág. 293 a 298 capitulo 8.4 citología, Karp). Tejido. En biología, los tejidos son aquellos materiales biológicos constituidos por un conjunto complejo y organizado de células, de uno o de varios tipos, distribuidas regularmente con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común.  14 Tejido muscular. Sus células son capaces de contraerse, cuando reciben la orden de las células nerviosas, y se relajan posteriormente dando lugar al movimiento. Las células que lo forman, denominadas miocitos o fibras musculares, contienen en su citoplasma gran cantidad de proteínas contráctiles: actina y miosina. Actina y Miosina: Cada célula muscular contiene miles de miofibrillas, formadas por filamentos delgados (actina) y gruesos (miosina), que interactúan para producir el acortamiento del músculo, la contracción. Contractilidad muscular. Los músculos esqueléticos obtienen su nombre del hecho de que la mayor parte de ellos está anclada a los huesos que mueven. Se encuentran bajo el control voluntario y pueden contraerse mediante órdenes conscientes. Las células musculares esqueléticas tienen una estructura muy poco ortodoxa. Una sola célula muscular cilíndrica suele medir 10 a 100 mm de grueso, más de 100 mm de largo y contiene cientos de núcleos. A causa de estas propiedades, sería más apropiado llamar fibra muscular a estas células. Las fibras musculares tienen muchos núcleos porque cada una es producto de la fusión de grandes cantidades de mioblastos mono nucleares (células pre musculares) en el embrión. Es posible que las células de músculo esquelético tengan la estructura interna más ordenada de cualquier célula del cuerpo. Un corte longitudinal de una fibra muscular revela un cable formado por cientos de hebras cilíndricas más delgadas, llamadas miofibrillas. Cada miofibrilla consiste en un conjunto lineal repetido de unidades contráctiles, llamadas sarcómeros. A su vez cada sarcómero tiene un patrón de bandas característico que confiere a la fibra muscular su apariencia estriada. El examen de fibras musculares teñidas y observadas bajo el microscopio electrónico muestra que el patrón de bandas es resultado de la superposición parcial de dos tipos distintos de filamentos: filamentos delgados y filamentos gruesos (pág. 368 a 387. Capítulo 9.6-9.7 citología, Karp). Fig. 05 – Estructura del musculo  15 2. GENERALIDADES DE LA ANATOMÍA HUMANA a. CONCEPTOS Y DEFINICIONES. ¿Qué es la Anatomía? Es la ciencia que estudia la estructura morfológica de los seres vivos, es decir, la forma, ubicación, disposición y las relaciones que existen entre sus partes. La anatomía incluye aquellas estructuras que pueden verse macroscópicamente (sin la ayuda de técnicas de aumento) y microscópicamente (con la ayuda de dichas técnicas). Típicamente, cuando se emplea por sí mismo, el término “anatomía” suele referirse a la anatomía general o macroscópica, es decir, al estudio de aquellas estructuras que puede verse sin la ayuda del microscopio. La anatomía microscópica, denominada también “histología” es el estudio de las células y los tejidos mediante el uso del microscopio. Se sub divide en: - Descriptiva o Sistemática - Macroscópica - Microscópica o Histológica - Topográfica - Patológica(enfermedad) - Quirúrgica - Del Desarrollo y Comparada. Anatomía Descriptiva o Sistemática. Ciencia que estudia las diferentes estructuras o formas del cuerpo, su ubicación en el cuerpo y las relaciones que tiene con otras estructuras. Comúnmente se estudia sistema por sistema. Anatomía Macroscópica. Es aquella ciencia que estudia las estructuras del organismo que se puedan observar a simple vista, sin la necesidad de un microscopio. Anatomía Microscópica o Histológica. Se encarga de estudiar las estructuras microscópicas (que no se pueden observar a simple vista) de los diversos órganos y aparatos. Emplea equipos especializados conocidos como microscopios (comunes y electrónicos). La histología es el estudio de las estructuras microscópicas. La citología estudia las células y sus organelos.  16 Anatomía Topográfica. Estudia las estructuras corporales, según se encuentran en zonas o regiones específicas, analizando las relaciones de continuidad y contacto con tejidos y otros órganos. Anatomía Patológica. Aquella rama de la anatomía que estudia los cambios (macroscópicos y microscópicos) que ocurren en las estructuras del organismo como resultado de una variedad de condiciones/enfermedades. La patología estudia las enfermedades que sufre el cuerpo humano. Anatomía Quirúrgica. Estudia las diferentes estructuras corporales según se encuentran relacionadas con intervenciones quirúrgicas. Anatomía del Desarrollo. Este tipo de anatomía se ocupa de estudiar las alteraciones que sufre el cuerpo humano a través de todas las etapas de la vida, desde la misma concepción hasta la senescencia. ¿Qué es un Tejido? Como mencionamos anteriormente los tejidos dentro de la biología son aquellos materiales biológicos constituidos por un conjunto complejo y organizado de células, de uno o de varios tipos, distribuidas regularmente con un comportamiento fisiológico coordinado y un origen embrionario común. ¿Qué es un Órgano? Un órgano, en biología y anatomía, es un conjunto asociado de tejidos que concurren en estructura y función. Dentro de la complejidad biológica los órganos se encuentran en un nivel de organización biológica superior a los tejidos e inferior al de sistema. En biología celular, un orgánulo (diminutivo de órgano) es una estructura o compartimento subcelular, análoga a los órganos de seres vivos pluricelulares, que desempeña una función concreta. ¿Cómo se clasifican los Tejidos? Los tejidos son una agrupación de células que realizan una función determinada. Tejido Sanguíneo. Tejido Óseo. Tejido Adiposo.  17 Tejido Cartilaginoso. Tejido Muscular. Tejido Conjuntivo. Tejido Epitelial. 3. ANATOMÍA. a. POSICIÓN ANATÓMICA. La posición anatómica es aquella que, por convención, se considera adecuada para el estudio anatómico del cuerpo humano. Posición que por convención se considera la adecuada para el estudio anatómico del cuerpo humano, esta posición se describe de la siguiente forma. De pie Mirada al horizonte Tronco erguido Palmas en supinación Extremidades superiores en abducción Extremidades inferiores en extensión Los pies levemente separados y con una rotación de los pies de 15°. b. EJES DE MOVIMIENTO PARA EL ESTUDIO DE LA POSICIÓN ANATÓMICA. EJE: Línea imaginaria que atraviesa un cuerpo y le permite el movimiento. Los ejes son tres: EJE PERLATERAL ANTEROPOSTERIOR EJE CEFALOPODALICO EJE PERLATERAL: Línea imaginaria, atraviesa el cuerpo de lado a lado. (derecha e izquierda) EJE ANTERO POSTERIOR: Línea imaginaria que atraviesa el cuerpo desde adelante hacia atrás. (antero- posterior)  18 EJE CEFALO PODALICO: Línea imaginaria, cruza al cuerpo de cabeza a pies, es decir de Superior a Inferior. c. PLANOS DE MOVIMIENTO PARA EL ESTUDIO DE LA POSICIÓN ANATÓMICA. PLANOS: Son superficies y divisiones imaginarias que dividen el cuerpo en secciones para la descripción y ubicación de sus componentes. Los Planos son tres: Plano Sagital. Plano Frontal o Coronal. Plano Transversal PLANO SAGITAL: Unión del Eje céfalo podálico y antero posterior dividiendo el cuerpo en derecho e izquierdo. PLANO FRONTAL: Unión del Eje Cefalopodálico y Perlateral dividiendo al cuerpo en Anterior y Posterior. PLANO TRANSVERSAL: Unión del Eje Antero Posterior y Perlateral dividiendo al cuerpo en Superior e Inferior. Fig. 06 – Planos y Ejes de movimiento.  19 Acción de los segmentos corporales. Los Segmentos Corporales son todas aquellas partes del cuerpo que poseen un movimiento asociado que tienen el interés de ser medidas, bien sea para estudiar el tipo de movimiento, conocer la anatomía o para tomar su alcance y dimensión. ¿Para qué sirven los segmentos Corporales? Permitir la locomoción del cuerpo. Comprender la anatomía. Conocer cuáles son las zonas principales donde se general los movimientos voluntarios. Conocer el alcance y las limitaciones del cuerpo humano. Los Segmentos corporales del cuerpo humano son los siguientes: Flexión –Extensión Abducción –Aducción Supinación –Pronación Rotación interna – Rotación externa. Dorsiflexión –Plantiflexión Inversión -Eversión Fig. 07 – Flexión de un segmento corporal. - Flexión: Un segmento se acerca al otro. - Extensión: Los segmentos se alejan.  20 Fig. 08 – Flexión de un segmento corporal. - Abducción: El segmento se aleja de la línea media. - Aducción: El segmento se acerca a la línea media. Fig. 09 – Abducción y Aducción de un segmento corporal. - Supinación: movimiento de la mano y muñeca hacia arriba. - Pronación: movimiento de la mano hacia abajo con el codo flectado. Fig. 10 – Pronación y Supinación de la mano.  21 Rotación: Interna: El segmento se mueve sobre su mismo eje. Externa: El segmento se mueve al lado contrario de la interna Fig. 11 – Rotación interna y externa de un segmento corporal. - Dorsiflexión: La parte dorsal o superior se acerca a la tibia. - Plantiflexión: Movimiento del pie que incrementa su ángulo en 90° Fig. 12 – dorsiflexión y plantiflexión del pie.  22 - Inversión: La superficie plantar del pie gira hacia la línea media del cuerpo. - Eversión: La superficie plantar del pie gira alejándose de la línea media del cuerpo Fig. 13 – Inversión y Eversión del pie. - Circunducción: Movimiento de tipo circular que combina la aducción, la abducción, la extensión y la flexión. Fig. 14 – Circunducción de un segmento corporal. 4. ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS CORPORALES. a. OSTEOLOGÍA (huesos). El siguiente tema tiene por finalidad estudiar ciertos componentes de la Osteología humana. El esqueleto humano está formado por un conjunto de huesos, estos constituyen el armazón o soporte del cuerpo y a la vez le sirve de protección. El esqueleto constituye la parte pasiva del sistema locomotor.  23 El sistema óseo está formado por un conjunto de estructuras sólidas compuestas básicamente por tejido óseo, que se denominan huesos. Los huesos cumplen tres funciones fundamentales: proporcionar sostén al organismo, constituir los segmentos móviles del sistema de palancas configurado junto a las articulaciones y músculos, brindar protección a los órganos y tejidos internos. Otras funciones importantes de los huesos son participar en el metabolismo de diversos minerales, como el calcio o el fósforo y en la formación de la sangre. Están situados en medio de las partes blandas, a las que sirven de apoyo, y en ocasiones presentan cavidades que alojan y protegen a las vísceras. El esqueleto humano está compuesto principalmente por la columna vertebral, situada verticalmente en la línea media, que en su extremo superior sostiene el cráneo. Su extremo inferior forma el sacro y el cóccix, que representa el rudimento de la cola de los animales. De la parte media de la columna vertebral parten lateralmente las costillas, que se articulan por delante con el esternón. El espacio que queda entre ambos es el tórax, que aloja vísceras tan importantes como el corazón y los pulmones. Por último, en la parte superior del tórax y en la parte inferior de la columna se hallan implantados, respectivamente y de forma simétrica, los dos pares de miembros: los superiores o torácicos y los inferiores o pélvicos. El esqueleto humano cuenta aproximadamente de 208 huesos y se dividen en seis grupos, estos son: Huesos Largos. Huesos Cortos o Irregulares Huesos Planos. Huesos Neumáticos. Huesos Sesamoideos. Huesos Supernumerarios. Para el estudio del esqueleto humano se toman en cuenta 4 regiones: Cabeza (cráneo y cara). Tronco (columna vertebral, costillas, esternón, escapula y clavícula). Extremidades superiores (hombro, brazo, antebrazo y mano). Extremidades inferiores (caderas, muslo, pierna y pies). El esqueleto humano es el conjunto total y organizado de piezas óseas que proporciona al cuerpo humano una firme estructura multifuncional (locomoción, protección, contención, sustento, etc.). Todos los huesos están articulados entre sí formando un continuo, soportados por estructuras conectivas complementarias como ligamentos, tendones, músculos y cartílagos. El esqueleto de un ser humano adulto, como ya se señaló, tiene aproximadamente 208 huesos, sin contar las piezas dentarias, los huesos sutúrales o wormianos (supernumerarios del cráneo) y los huesos sesamoideos. El esqueleto óseo es una estructura propia de los vertebrados. En Biología, un esqueleto es toda estructura rígida o semirrígida que da sostén y proporciona la morfología básica del cuerpo, así, algunos cartílagos faciales (nasal, auricular, etc.) debieran ser considerados también formando parte del esqueleto.  24 Funciones básicas del esqueleto. Los huesos desempeñan funciones importantes entre las cuales se pueden mencionar las siguientes: Función de sostén. El esqueleto constituye un armazón donde se apoyan y fijan las demás partes del cuerpo, pero especialmente los ligamentos, tendones y músculos, que a su vez mantienen en posición los demás músculos del cuerpo. Locomoción. Los huesos son elementos pasivos del movimiento, pero en combinación con los músculos permiten el desplazamiento, ya que les sirven de punto de apoyo y fijación. Protección. En muchos casos los huesos protegen los órganos delicados como en el caso de los huesos del cráneo, que constituyen una excelente protección para el encéfalo; la columna vertebral y las costillas protegen al corazón y los pulmones; las cavidades orbitarias protegen a los ojos; el hueso temporal aloja al oído, y la columna vertebral protege la médula espinal. Esqueleto humano. Es un conjunto de órganos cuya función principal es permitir al cuerpo humano la realización de movimientos. Como consecuencia de ello, el ser humano puede relacionarse con los demás miembros de su especie. Otras funciones del aparato locomotor son: - Dotar al cuerpo de su configuración o apariencia externa. - Darle rigidez y resistencia. - Proteger las vísceras u órganos internos. Los elementos que componen el aparato locomotor son los huesos, las articulaciones y los músculos. Huesos: - Son la parte rígida del aparato locomotor. - Su conjunto constituye el sistema óseo o esqueleto. - Básicamente, los huesos se componen de agua y sustancias minerales formadas a partir del calcio y del fósforo, además de una sustancia llamada osteína.  25 - El hueso no es un órgano estático, sino que se halla en continua formación y destrucción. Para ello posee osteoblastos, células formadoras del hueso, y osteoclastos, células que lo destruyen para impedir un excesivo grosor del mismo. - En caso de fractura, los osteoclastos destruyen los fragmentos de hueso y los osteoblastos generan tejido óseo nuevo. - El desarrollo y fortalecimiento del hueso dependen de la vitamina D y de la vitamina D2 o calciferol, que regula el metabolismo del calcio, imprescindible para el funcionamiento de los músculos. - El calciferol se puede encontrar, sobre todo, en el atún, la leche y los huevos. También los rayos ultravioletas del sol favorecen la absorción de vitamina D. b. MIOLOGÍA (músculos). - Forman la parte activa del aparato locomotor. - Están unidos a los huesos mediante las inserciones musculares. - Poseen actividad propia, la contracción muscular, que se origina como respuesta a los estímulos nerviosos. - Existen más de 400 músculos, de tamaño y potencia muy variables, este número tan elevado permite la realización de gran cantidad de movimientos, algunos de gran precisión, como los realizados por la mano. - Los músculos son órganos que tienen la capacidad de contraerse, es decir, disminuir su longitud bajo la influencia de un estímulo. - Se componen aproximadamente de un 74 a 78 % de agua. - Se dividen en músculos estriados, lisos y mixtos o cardiacos. - Son alrededor de 650 músculos. Se pueden clasificar según su forma en: - Músculos Anchos o Planos. - Músculos Largos - Músculos Cortos. - Músculos Anulares. - Músculos Mixtos. Composición del musculo estriado Grupo muscular: Formado por una serie de fascículos y envuelto por el Epimisio. Fascículo: Formado por una serie de fibras musculares y envuelto por el Perimisio. Fibras musculares: Envuelto por el Endomisio.  26 Fig. 15 – Composición del musculo estriado. Los músculos son: Irrigados e inervados: Están irrigados por una o más arterias propias del músculo. Las venas comienzan en el Endomisio, formando capilares, que a su vez forman venas de mayor calibre, hasta formar dos troncos venosos. c. ARTROLOGÍA. Unión de elementos óseos permiten movimientos y forman cavidades como el cráneo, las cuales protegen órganos sensibles. Articulación. Anatómicamente se define como la conexión que subsiste en el esqueleto entre dos de sus componentes rígidos, ya sean huesos o cartílagos. Clasificación de la Articulaciones. Sin Artrosis o Inmóviles. Anfiartrosis. Diartrosis o Sinoviales. Fisiológicas o Especiales. Sinartrosis: son articulaciones sin movimientos protegen órganos, clasifican en dos tipos.  27 Anfiartrosis: de poco movimiento (semi - móviles) pero de gran estabilidad. Las diartrosis o sinoviales: tiene una cavidad articular de mayor movilidad. Fisiológicas: En estas no existe una unión estrecha, tampoco superficies articulares u óseas en contacto directo, solo a través de ligamentos o a distancia. Meniscos: Cada menisco está fijado a la parte superior de la tibia actuando como amortiguador cuando la rodilla está soportando una carga. CARTÍLAGO ARTICULAR: Se nutre por líquido sinovial, no tiene inervación, no tiene capacidad de regenerarse con el mismo tejido ya que no es vascularizado. CAVIDAD ARTICULAR: Ocupado por líquido sinovial, superficie ósea cóncava que participa de una articulación sinovial o diartrosis. MEMBRANA SINOVIAL: Recubre internamente la cápsula y secreta el líquido sinovial. LIQUIDO SINOVIAL: Es semitransparente, lubrica la articulación y nutre el cartílago articular. LIGAMENTOS BLANCOS: Son estructuras inextensibles y compuestos por tejido fibroso, tienen la cualidad de elasticidad y resistencia. LIGAMENTOS AMARILLOS: Compuestos por elastina, recuperan su longitud original. (columna vertebral).  28 5. BIBLIOGRAFÍA Generalidades de la Biología Celular. (descarga) https://www.academia.edu/36457187/Citolog%C3%ADa_Karp_G_Biologia_celular_y_mol ecular_5ta_edici%C3%B3n_pdf Generalidades de la Anatomía humana (descarga) file:///D:/Anatom%C3%ADa/Libros/Gray%20- %20Anatom%C3%ADa%20para%20estudiantes.pdf https://es.pdfdrive.com/gray-anatomia-para-estudiantesd157100966.html Protect pdf from copying with Online-PDF-No-Copy.com