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BIOLOGÍA

Curso Introductorio a las Ciencia Médicas

Premédico

www.medicinaintegralvenezuela.com.ve

2

TOMO II


3

AUTORES

M. Sc. Nancy Gil Portela

Profesor Asistente

Biología

Lic. Maria Victoria Vera Muñoz

Profesor Asistente

Biología

Lic. Salvador Ramírez Rueda

Profesor Asistente

Biología

M. Sc. Juana Dora Ordóñez

Profesora Auxiliar. Metodóloga

M. Sc. Maritza Ondal Polier

Profesora Asistente.

Lic. Evelyn Rodríguez Ríos

Profesor Asistente

Biología

Lic. Elizabeth Martínez Leal

Profesor Instructor

Biología

Lic. Mercedes Morales Mejías

Profesor Instructor

Biología

Lic. Elvira Neyra Castro

Profesor Instructor

Biología

Lic. Francisca María Ramos Álvarez

Profesor Asistente

Biología

Lic. Jorge Morán Febles

Profesor Asistente

Biología

Lic. Acelia Silva Milhet

Profesor Asistente

Biología

Lic. Dianlet Minaberriet Avellaneda

Profesor Instructor

Biología

Lic. Annalys Tejera Navarro

Profesor Asistente

Biología

Lic. María del Pilar González Fernández

Profesor Asistente

Biología

Lic. Guillermo Delgado Rodríguez

Profesor Instructor

Biología

Lic. Ariel Medina Concepción

Profesor Instructor

Biología

Lic. Carmen Santana Segade

Profesor Instructor

Biología

Lic. Martha Zamora González

Profesor Instructor

Biología


4

ÍNDICE:

Tema 3: El organismo humano como un todo.

Diferenciación y especialización celular ................................ 10

Tejidos ..................................................................................... 13

Tejido epitelial ..................................................................... 14

Clasificación ..................................................................... 15

Función ............................................................................. 16

Tejido conectivo ................................................................... 17

Clasificación ..................................................................... 19

Tejido muscular ..................................................................... 21

Clasificación ...................................................................... 22

Tejido nervioso ..................................................................... 25

Función ............................................................................. 26

Regulación de las funciones ..................................................... 26

Sistema nervioso ................................................................... 28

Sistema nervioso central ..................................................... 31

Encéfalo........................................................................... 32

Tronco encefálico............................................................ 33

Cerebelo.......................................................................... 34

Diencéfalo ...................................................................... 34

Telencéfalo ..................................................................... 34

Sistema nervioso periférico................................................ 35

Sistema nervioso somático y sistema nervioso autónomo 35

Sistema nervioso autónomo: simpático y parasimpático 36

Bases electrofisiológicas de la acción del sistema nervioso 38

El impulso nervioso ............................................................ 38

Bases iónicas del potencial de acción.................................. 38

Propagación del impulso nervioso ...................................... 40

Sinapsis ................................................................................... 42

Neurotransmisores .............................................................. 44

La integración de la información ............................................ 44

Receptores sensoriales............................................................. 45

Actividad nerviosa superior..................................................... 47

Sistema Endocrino................................................................... 48

Glándulas y hormonas......................................................... 48

El hipotálamo...................................................................... 52

Relación hipotálamo - hipófisis...................................... 52

Hipófisis............................................................................. 53

Tiroides.............................................................................. 55

Paratiroides........................................................................ 56

Glándulas suprarrenales..................................................... 56

Páncreas............................................................................. 58

Interacción entre sistema nervioso y sistema endocrino........ 59

Medidas higiénicas................................................................. 59

Resumen ................................................................................. 60

Protección, sostén y movimiento .............................................. 62

Piel .......................................................................................... 62

Epidermis ............................................................................ 62


5

Dermis ................................................................................ 64

Glándulas ........................................................................ 64

Receptores ...................................................................... 65

Apéndices cutáneos ......................................................... 66

Pelos ................................................................................ 66

Uñas ................................................................................ 67

Función de la piel ................................................................... 68

Medidas higiénicas ................................................................ 69

Resumen ................................................................................. 70

Sistema osteomioarticular ...................................................... 71

Sistema Óseo o Esquelético ............................................... 71

El hueso ......................................................................... 72

Clasificación ................................................................... 74

Función ........................................................................... 76

Articulaciones ..................................................................... 77

Clasificación ................................................................... 77

Función ........................................................................... 78

Sistema muscular ................................................................ 78

Función ........................................................................... 81

Regulación .............................................................................. 82

Medidas higiénicas ................................................................. 82

Resumen ................................................................................. 83

Transporte ................................................................................. 83

Sistema circulatorio ................................................................ 83

Sistema cardiovascular ....................................................... 84

Corazón ......................................................................... 84

Vasos sanguíneos .......................................................... 86

Arterias ..................................................................... 87

Venas ......................................................................... 88

Capilares ................................................................... 88

Función de los vasos sanguíneos .............................. 88

Circulación de la sangre ...................................................... 89

Ciclo cardíaco ...................................................................... 91

Regulación cardiovascular .................................................. 92

Sangre ................................................................................. 93

Plasma ............................................................................. 93

Elementos formes ............................................................ 94

Función de la sangre ........................................................... 96

Principales grupos sanguíneos ............................................ 96

Sistema linfático .................................................................. 98

Vías conductoras de la linfa ........................................... 99

Órganos donde se desarrollan los linfocitos .................. 99

Linfa ............................................................................... 101

Formación y función de la linfa ..................................... 101

Función del sistema linfático ......................................... 101

Medidas higiénicas .................................................................. 101

Resumen .................................................................................. 102

Nutrición .................................................................................... 102

Sistema digestivo .................................................................... 104

Canal alimentario ................................................................ 105


6

Cavidad bucal ................................................................. 107

Faringe ............................................................................ 108

Esófago ........................................................................... 108

Estómago ......................................................................... 108

Intestinos .......................................................................... 109

Intestino delgado ......................................................... 110

Intestino grueso ........................................................... 111

Glándulas anexas ................................................................. 112

Glándulas salivales ....................................................... 112

Hígado ........................................................................... 113

Páncreas ........................................................................ 113

Función del sistema digestivo ................................................ 114

Regulación .............................................................................. 121


Resumen ................................................................................. 123

Respiración ............................................................................... 124

Sistema respiratorio ................................................................ 124

Fosas nasales ....................................................................... 125

Faringe ...................................................................……… 126

Laringe ...................................................................…......... 126

Tráquea ................................................................................ 126

Bronquios ............................................................................ 127

Pulmones ............................................................................. 128

Funcionamiento del sistema respiratorio ................................. 129

Ventilación .......................................................................... 129

Intercambio gaseoso ............................................................ 131

Regulación ............................................................................... 132

Relación del sistema respiratorio con otros sistemas ............ 132


Resumen ................................................................................. 134

Excreción .................................................................................. 135

Sistema renal .......................................................................... 135

Estructura de la nefrona ..................................................... 136

Formación de la orina ......................................................... 138

Composición de la orina .................................................... 139

Regulación ............................................................................ 140

Medidas higiénicas ................................................................ 140

Resumen ................................................................................ 141

Reproducción ........................................................................... 141

Sexualidad humana ................................................................ 144

Dimensiones de la sexualidad .............................................. 144

Sistema reproductor ................................................................. 147

Sistema reproductor masculino ........................................... 147

Escroto ............................................................................ 147

Testículos ....................................................................... 148

Epidídimo ........................................................................ 148

Vasos deferentes ............................................................. 148

Conducto eyaculador ...................................................... 148

Vesículas seminales ....................................................... 149

Glándula prostática ........................................................ 150


7

Glándulas bulboeretrales ............................................... 150

Pene ............................................................................... 151

Sistema reproductor femenino ............................................ 152

Ovarios ............................................................................. 153

Trompas de Falipio .......................................................... 153

Útero ................................................................................ 154

Vagina .............................................................................. 154

Vulva ................................................................................ 154

Glándulas mamarias ........................................................ 155

Gametogénesis ........................................................................ 156

Control hormonal de la reproducción ..................................... 158

Fecundación ........................................................................... 162

Embarazo y parto ................................................................... 163

Métodos anticonceptivos ....................................................... 168

Medidas higiénicas .................................................................. 171

Enfermedades de transmisión sexual ...................................... 173

Gonorrea ............................................................................. 174

Sífilis ................................................................................. 175

Herpes genital .................................................................... 176

Tricomoniasis .................................................................... 177

SIDA ................................................................................. 177

Enfermedad pélvica inflamatoria ....................................... 179

Cervicitis ............................................................................ 180

Uretritis no gonocócica ...................................................... 180

Hepatitis B ........................................................................ 180

Verrugas venéreas ............................................................. 180

Resumen ................................................................................. 180

Bibliografía …………… ............................................................ 181

Tema 4: La herencia: estabilidad y variación.

La Herencia: estabilidad y la variación ..................................... 183

La Herencia. Su relación con la Genética ................................ 183

El ADN y la información genética ....................................... 187

El gen como unidad básica de la herencia ........................... 188

Genotipo y fenotipo ................................................................. 189

Tipos de variación..................................................................... 190

Variación no hereditaria........................................................ 191

Variación hereditaria............................................................ 191

Regulación de la expresión de la información génica ............. 195

Interacciones entre los genes en el proceso de

expresión de la información genética..................................

196

Dominancia y recesividad..................................................... 197

Interacción entre alelos................................................... 198

Herencia monogénica y poligénica....................................... 200

Ley de la Segregación o Primera Ley de Mendel.................... 201

Ley de la Transmisión independiente o

Segunda Ley de Mendel............................................................

206

Ligamiento de los genes........................................................... 208

Herencia ligada al sexo....................................................... 209


8

Herencia de los caracteres de variación continua................... 211

La Genética y su aplicación en la salud Humana.................... 212

Producción de Vacunas......................................................... 215

Utilización de nuevas técnicas del ADN recombinante

(llamadas de Ingeniería Genética) ......................................

217

Terapia Génica...................................................................... 218

Otras aplicaciones de la Biotecnología

a la salud humana..................................................................

219

Principales productos Biotecnológicos cubanos

con aplicación en la Biomedicina.........................................

220

Importancia de la genética en la Medicina.......................... 220

Bibliografía ………………........................................................... 222


9

EL ORGANISMO

HUMANO

COMO UN

TODO


10

Diferenciación y especialización celular:

La materia está organizada jerárquicamente por niveles.

La organización jerárquica de la materia permite formular una distinción entre lo vivo y

lo no vivo basada en la estructura y función.

En cualquiera de estos niveles, los sistemas serán vivos siempre que sean capaces de

metabolizar y reproducirse. Es entonces que se habla de sistema viviente a partir del

nivel celular estudiado en el capitulo anterior, ya que la célula es la más sencilla de las

estructuras que realizan metabolismo y de ahí que se considera un sistema viviente.

Todo organismo vivo consta, al menos, de una célula y aunque probadamente los

organismos unicelulares constituyen la mayoría de las formas vivientes, existen los

organismos pluricelulares que están constituidos por varias células en número que varía

desde dos hasta varios centenares de trillones.

Como ya se ha definido en el capítulo “Niveles de organización de la materia”, un

organismo es un sistema autorregulado de materia viva, que funciona como un todo

independiente, en constante intercambio de sustancias, energía e información con el

medio ambiente, lo que permite su desarrollo individual y su reproducción.

A B

Figura 3.1. A: Gloeocapsa, B: Volvox. (Tomada de: A: http://www-Cyanosite.bio.

purdue.Edu/images/lgimages/gloesp.jpg, B: http://www.jracademy.com/

~mlechner/archive1999/volvox.JPG)

Los organismos pueden ser unicelulares o pluricelulares. En los primeros, el organismo

es la propia célula y esta realiza todas las funciones propias de la vida, mientras que en

los segundos el organismo está constituido por células y cada una de ella relacionadas o

no, están especializadas en las distintas funciones inherentes a la vida, el paso de

transición en el origen de los organismos pluricelulares lo constituyen las colonias

celulares, estas son agrupaciones de células en las cuales no existe especialización en

ninguna de las funciones y preservan un alto grado de funcionamiento independiente.

En ellas existe una gradación, desde los menos complejos hasta las que tienen un grado

de complejidad tal que son consideradas, como organismos pluricelulares; por ejemplo

la gloeocapsa (Figura 3.1) es una cianobacteria formada por agrupaciones de células,

entre las cuales no existe relación estructural ni especialización en la relación de las


11

funciones. Generalmente cuando una de las células se separa de la colonia puede

continuar su vida independiente y al dividirse origina una nueva colonia. También

existen colonias con un mayor nivel de organización y desarrollo, ejemplo el Volvox

(Figura 3.1), donde las células se encuentran unidas por conexiones plasmáticas y existe

una cierta especialización en algunas funciones.

Poseen células encargadas de la reproducción que pueden originar una nueva colonia

ahora bien, cuando en esta agrupación de células existe una estrecha relación estructural

y funcional, es decir, interacción entre células y una especialización tal que ninguna de

ellas puede vivir independiente del organismo del cual forma parte, estamos en

presencia de, un organismo pluricelular. Es evidente que la pluricelulariedad es el

resultado de la evolución de los organismos unicelulares.

La manifestación de la pluricelularidad significa una gran ventaja adaptativa en el

desarrollo de los organismos, ya que permitió a lo largo del proceso evolutivo, el

perfeccionamiento de las funciones biológicas debido a la especialización de estructuras

como células, tejidos, órganos y sistema de órganos; así como la adaptación que es la

correspondencia entre su estructura y su función con las condiciones del medio

ambiente cambiante, lo cual les posibilita sobrevivir y reproducirse. La pluricelularidad

implica mayor eficiencia en las funciones vitales del organismo y una vez alcanzada la

misma, como resultado del proceso evolutivo existen distintos grupos de células que se

han especializado en realizar funciones específicas y constituyen un tejido.

Ventajas de la pluricelularidad

Especialización de células y tejidos de órganos.

Mayor eficiencia de la ejecución de las funciones vitales.

Mejor adaptación al ambiente.

A B

Figura 3.2: A: neurona. Tomada de: http://www.cajal.csic.es/IMAGENES, B:

eritrocitos, tomado de Microsoft Encarta.

Las células que forman los distintos tejidos de un organismo pluricelular suelen

presentar diferencias muy notables en estructura y función, las diferencias entre una

célula nerviosa (neurona), una célula hepática (hepatocito) y un eritrocito de un

mamífero como el hombre son tan extremas que cuesta creer que todas ellas contengan

el mismo material genético. (Figura 3.2)


12

Debido a que todas las células de un animal o un vegetal se forman mediante sucesivas

divisiones de un mismo óvulo fecundado todas ellas tienen la misma información

genética y se diferencian unas de otras porque acumulan juegos distintos de moléculas

de ARN y proteínas sin alterar la secuencia de ADN.

La diferenciación es un proceso progresivo en virtud del cual las células que se

desarrollan a partir de un huevo fecundado se van distinguiendo unas de otras. Estos

cambios de las características celulares suelen ser irreversibles de modo que una

neurona humana no puede transformarse en leucocito ni volver al estado de división

rápida característico de las células embrionarias inmaduras de las que proceden. Todas

las células son capaces de responder a los estímulos externos pero, las diferenciadas

tienen estructuras que las caracterizan individualmente. Así las células nerviosas son de

cuerpo irregular con prolongaciones que le permiten especializarse en la conducción

del impulso nervioso.

La diferenciación es la fase del desarrollo en que una célula o grupos de células que

experimentan cambios estructurales trayendo como resultados una alteración definitiva

en su estructura.

Por lo que definimos la diferenciación como un conjunto de cambios progresivos que se

inician en las células primitivas por la acción de proteínas combinadas con sustancias

activadoras, que viajan al núcleo, se unen con los cromosomas reprimiendo y activando

la trascripción de genes específicos, así se determina la forma que en la estructura

diferencian cualitativamente a la nueva célula de la antecesora.

La diferenciación trajo consigo que en el proceso evolutivo de los organismos

unicelulares a pluricelulares, se originaran células especializadas en las diversas

funciones, lo cual significa que la especialización es el resultado de la diferenciación

celular en los organismos pluricelulares donde se observa, una sucesión de

modificaciones morfológicas, químicas y fisiológicas que transforman a una célula

primitiva indiferenciada, capaz de realizar diversas funciones celulares con escasas

eficiencia, en una célula distinta de la inicial en condiciones de realizar las mismas

funciones básicas y solo una de ellas será realizada con eficacia.

Como ejemplo cabe citar la célula muscular que se alarga, sintetiza proteínas fibrilares

contráctiles (actina y miosina) y se adapta a la transformación eficiente de la energía

química en el trabajo mecánico. Otro ejemplo es el de las células pancreáticas que se

especializan en secretar enzimas digestivas u hormonas.

Las diferentes actividades fisiológicas de las distintas partes celulares es

correspondiente a las diferencias de estructuras entre los grupos de células que

constituyen los tejidos así como las células de cada tejido van adquiriendo desde los

primeros estadios del desarrollo embrionario una morfología propia y especifica de la

función a la que están destinados. Esta diferenciación progresiva en estructura y

funciones es lo que constituye la especialización celular.

Las células se dividen por mitosis consecutivas y cambian su organización estructural

agrupándose en tejidos que caracterizan a un individuo pluricelular. En el desarrollo del

individuo los tejidos se derivan de las tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y


13

endodermo que integran órganos particulares que tienen función específica en el

organismo.

Capas Germinales Tejidos

Ectodermo Tejido nervioso, tejido epitelial

Mesodermo Tejido muscular, conectivo o conjuntivo

y tejido epitelial.

Endodermo Tejido epitelial

En la diferenciación juegan un papel importante el núcleo celular, el citoplasma celular,

el intercambio con el medio ambiente y las interrelaciones que se establecen entre las

distintas células. Los tipos celulares se evidencian debido a que genes diferentes son

transcritos al ARN m y traducidos a proteínas. No siempre las células se especializan

en una única función siendo frecuente los tipos celulares especializados en más de una.

Ejemplo de ello son las células nerviosas que además de poseer una alta irritabilidad,

conducen el impulso nervioso.

Células especializadas Función

Células musculares Contractibilidad

Células nerviosas Transformación de estímulos en impulso

nervioso

Células glandulares serosas Síntesis de proteínas

Células glandulares mucosas Síntesis de glucoproteínas

Células de glándulas: suprarrenales,

testículos y ovarios Síntesis de esteroides

Macrófagos y neutrófilos Digestión de sustancias extrañas al

organismo

Células intestinales (enterocitos) Absorción de nutrientes

En resumen la diferenciación y la especialización pueden verse como causa y efecto de

forma tal que en la diferenciación las células experimentan cambios estructurales en las

cuales las estructuras celulares, que llevan a cabo el metabolismo, realizan nuevas

funciones especificas mientras que en la especialización las células desarrollan con gran

eficacia una de las funciones del citoplasma.

Tejidos:

La definición de tejidos puede plantearse así: Agrupaciones de células semejantes y de

material extracelular que forman una unidad estructural y funcional especializada, que

se dividen según las tres dimensiones del espacio y actúan coordinadamente en la

realización de una función específica.


14

Todo tejido tiene como componentes:

Células que lo identifican.

Sustancia intercelular.

Líquido tisular que lo relaciona con capilares sanguíneos y linfáticos.

En los tejidos, como planteamos anteriormente, la sustancia intercelular que los

constituyen le proporciona solidez y sostén además de actuar como medio para la

difusión del líquido tisular entre las células y los capilares permitiendo el metabolismo

celular.

Independientemente a la cantidad de tejidos que constituyen el organismo humano,

estos han sido agrupados en cuatro grupos básicos: epitelial, conectivo, muscular y

nervioso.

El estudio de las características fundamentales de los tejidos como son: características

de las células, sustancia intercelular, clasificación, localización y función permitirá una

mejor comprensión de la relación estructura función y de la integridad biológica en el

organismo humano.

Tejido Origen Función

Epitelial Endodermo, ectodermo y

Mesodermo

Protección, absorción, secreción,

difusión.

Conectivo

o

conjuntivo

Mesodermo

Soporte, protección de órganos,

transporte de sustancias, defensa del

organismo, amortiguación y

Mantenimiento de la temperatura

del cuerpo.

Muscular Mesodermo Contracción

Nervioso Ectodermo

Percepción de estímulos,

generación, conducción y

transmisión del impulso nervioso.

Tejido epitelial:

Las células que lo constituyen están, estrechamente unidas, forman capas continuas que

revisten o recubren la superficie corporal, los órganos, las cavidades y los conductos del

organismo que quedan formando parte de las glándulas. En el tejido epitelial no

penetran vasos sanguíneos, se nutre mediante difusión a partir de los capilares

contenidos en el tejido conectivo que se encuentra por debajo de él. Este tejido se pierde

continuamente y es remplazado por división celular (mitosis) a partir de las células más

próximas a la membrana basal. Considérese el abuso sufrido, por ejemplo, por el

epitelio que limita la boca, quemado por el café y arañado por las papas fritas, el epitelio

sería destruido en unos cuantos días si no se remplazara continuamente. Otro ejemplo,

el epitelio que limita el estómago lesionado por alimentos y atacado por ácidos y

enzimas que digieren proteínas, se reemplaza completamente cada dos o tres días. La

epidermis se renueva dos veces al mes aproximadamente y posee terminaciones

nerviosas sensitivas.


15

La proliferación del tejido epitelial es regulada por vitaminas, hormonas, y los factores

de crecimiento.

Sustancia intercelular

Al presentar las células muy unidas, el tejido epitelial posee escasa sustancia

intercelular, la unión entre las células es firme dada por complejos de uniones laterales,

por ejemplo: desmosomas, ínter digitaciones y uniones adherentes.

Las capas de células epiteliales están sostenidas por la membrana basal, que separa el

epitelio del tejido conectivo adyacente.

Clasificación del tejido epitelial:

Tejido epitelial membranoso. (Figura 3.3)

Tejido epitelial glandular. (Figura 3.3)

Los tejidos epiteliales membranosos se clasifican de acuerdo a la forma de las células de

las capas superficiales y por el número de capas de células que presenta.

De acuerdo a las características morfológicas de las células del tejido epitelial se

distinguen tres tipos:

Células planas: El ancho de las células predomina sobre el alto.

Células cúbicas: El ancho y el alto aproximadamente iguales.

Células cilíndricas: El alto predomina sobre el ancho.

Según el número de capas de células que presenta:

Número de capas Características Tipo morfológico

Simple

Formado por una capa de células

que permite el intercambio de

sustancias, es característico de

áreas donde se presenta difusión y

filtración.

Plano o

pavimentoso

Cúbico

Cilíndrico o

prismático

Ciliado

No ciliado

Seudoestratificado

Formado por una capa de células a

diversas alturas cuyos núcleos se

disponen a diferentes niveles. Por

esta característica da la impresión

de un epitelio estratificado.

Cilíndrico Ciliado

Estratificado

Formado por muchas capas de

células. Característica de áreas

donde tiene función protectora y

se clasifica según el tipo

morfológico de las células que

forman su capa superficial.

Plano o

pavimentoso

Queratinizado

No

queratinizado

Cilíndrico o

prismático

Cúbico

De transición


16

Figura 3.3. Algunos ejemplos de tejido epitelial. A: simple plano, B: simple cúbico, C:

simple cilíndrico ciliado, D: seudoestratificado ciliado, E: estratificado

plano.

Otro tipo de epitelio es el glandular formado por células especializadas en la secreción.

Forman glándulas que se dividen en dos grupos principales: glándulas exocrinas y

endocrinas.

Exocrinas: la porción glandular queda unida al epitelio de revestimiento por un

conducto a través del cual se vierte la secreción en la superficie corporal o en una

cavidad.

Endocrinas: las glándulas han perdido el conducto quedando aisladas del epitelio

que las originó, su secreción (hormonas) se vierte directamente a la sangre o a la

linfa mediante las cuales es transportada hasta las células, tejidos u órganos blancos.

Mixtas: glándulas que tienen función exocrina y endocrina a la vez.

Función del tejido epitelial:

Protección ante: la pérdida de humedad, erosión mecánica y agentes químicos

(epidermis y epitelio mucoso del estomago).

Recepción sensitiva (olfato, gusto y tacto).

Absorción de sustancias (intestinos y túbulos renales)

Excreción (conductos de algunas glándulas y túbulos renales)

Secreción (glándulas).


17

Localización de tejido epitelial:

Variedades de epitelio simple Localización

Epitelio simple plano

Endotelio de vasos sanguíneos

Mesotelio de cavidades serosas.

Cápsula de Bowman en el riñón

Asa de Henle.

Epitelio simple cúbico

Tubo contorneado distal del riñón.

Epitelio de revestimiento en la cápsula del

ovario

Conducto biliar.

Epitelio simple cilíndrico

Canal central de la médula espinal.

Útero.

Trompas uterinas.

Intestinos delgado y grueso.

Bronquíolos mayores.

Estómago.

Variedades de epitelio

pseudoestratificado

Localización

Epitelio pseudoestratificado cilíndrico

Epitelio olfatorio.

Tráquea.

Conducto deferente (esterocilio)

Variedades de epitelio estratificado Localización

Epitelio estratificado plano queratinizado Piel

Epitelio estratificado plano no

queratinizado.

Esófago

Vagina

Epitelio estratificado cúbico Conducto excretor de las glándulas

sudoríparas.

Epitelio estratificado cilíndrico Conducto excretor de glándula parótida

Uretra membranosa en el hombre.

Epitelio estratificado de transición

Vejiga

Pelvis renal

Uréter

Tejido conectivo o conjuntivo:

Se caracteriza morfológicamente por presentar diversos tipos de células separadas por

abundante sustancia intercelular sintetizada por ellas, siendo esta una de sus

características más importantes.

Sustancia intercelular:

La sustancia intercelular recibe este nombre porque se encuentra entre las células del

tejido y sus características están dadas por su composición química. La sustancia

intercelular o matriz está formada por fibras y sustancia fundamental:


18

1. Fibras: las fibras del conjuntivo son proteínas que forman estructuras alargadas

presentes en proporciones variables en los diversos tipos de tejidos. Los tres tipos

principales de fibras conjuntivas son: colágenas, reticulares y elásticas, que se

distribuyen de forma desigual entre las distintas clases de tejido conjuntivo.

Muchas veces las fibras predominantes son responsables de ciertas propiedades del

tejido. (Figura 3.4):

Fibras colágenas: son las más frecuentes en el tejido conjuntivo. Son fuertes y

flexibles. Formadas, principalmente por la proteína colágeno. Son blancas,

confiriendo ese color a los tejidos (en estado fresco) en las que predominan. Son

largas y de trayecto tortuoso y tienen una fuerte presencia en los huesos,

cartílagos, tendones y ligamentos.

Fibras elásticas: son más finas que las de colágeno. El componente principal es

la proteína elastina. Se pueden estirar hasta 150% su longitud y vuelven a su

forma inicial tan pronto como cesan las fuerzas deformantes. Tienen coloración

amarillenta. Se encuentran en la piel, vasos sanguíneos y pulmones.

Fibras reticulares: son muy delicadas. Están formadas por colágeno y un

revestimiento glucoproteico. Son especialmente abundantes, formando el

armazón de los órganos hematopoyéticos (bazo, ganglios linfáticos, médula ósea

roja, etc.) Forman redes, en torno a las células musculares y a las células de

muchos órganos epiteliales, como por ejemplo el hígado, los riñones y las

glándulas endocrinas).

Figura 3.4. Fibras del tejido conectivo:

A: colágenas, B: elásticas, C: reticulares.

Tomado de: http://www.kumc.edu/

instruction/medicine/anatomy/histoweb.

A B

C


19

2. Sustancia fundamental: está formada esencialmente por carbohidratos, es un

material con aspecto gelatinoso, ocupa todos los intersticios entre las células y las

fibras y constituye un medio favorable para la difusión, denominada por algunos

autores sustancia amorfa porque no adopta ninguna forma específica y no es

apreciable al microscopio óptico observándose en los lugares que ocupa espacios

vacíos.

En una misma variedad de tejido conectivo pueden estar presentes varios tipos de

células, cuya características morfológicas y funcionales varían de uno a otro tipo

celular. Pueden distinguirse: células mesenquimatosas (indiferenciadas), fibroblastos,

macrófagos, células de grasas, células cebadas, algunos leucocitos y células

plasmáticas, entre otros.

La proporción y las características de los componentes de la sustancia intercelular o

matriz del tejido conectivo, difieren y en esto se basa su clasificación:

Clasificación del tejido conectivo:

Tejido conectivo general

Tejido conectivo especial

Teniendo en cuenta la concentración de las fibras, el tejido conectivo general se

clasifica en:

Tejido conectivo laxo: disposición floja, poca tensión, fibras relajadas abundantes

capilares. Ejemplo: la dermis papilar. También se encuentra localizado por debajo

del epitelio donde están distribuidos los capilares que nutren ese tejido. Está

relacionado con la defensa del organismo contra los gérmenes, cuando una parte del

cuerpo sufre infección, es en el tejido conectivo laxo de dicha parte donde tendrá

lugar la batalla entre la infección y las defensas corporales. Además conecta tejidos

reuniéndolos y brindando soporte flexible. La sustancia intercelular es de fibras

colágenas y elásticas, y en sitios determinados pueden encontrarse fibras

reticulares.

Tejido conectivo denso: abundancia de fibras en disposición compacta o sea con

textura apretada; organizada de forma regular o irregular. Su principal función la

llevan a cabo las sustancias intercelulares, producidas por sus células,

principalmente colágenas, es pobre en capilares difiriendo de la variedad laxa. Este

tejido tiene la función de soportar gran fuerza tensil y puede resistir tracciones

enormes, se localiza en tendones, ligamentos, aponeurosis y vainas de diversos

tipos.

El tejido conectivo especializado se clasifica en:

Tejido cartilaginoso

Tejido óseo

Tejido sangre.

Los tejidos cartilaginoso (cartílago) y óseo (hueso) se caracterizan por la rigidez de la

matriz o sustancia intercelular.


20

- Tejido cartilaginoso: en los mamíferos adultos persiste en las superficies articulares

de los huesos, en las vías respiratorias y partes del oído externo. Su sustancia

intercelular contiene fibras colágenas y elásticas que aumentan la fuerza tensil y la

elasticidad, adaptando el tejido a los requerimientos mecánicos de las distintas

regiones del organismo. Sus células llamadas condrocitos ocupan pequeñas

cavidades o lagunas en la matriz. (Figura 3.5)

Figura 3.5. Células de los tejidos cartilaginoso y óseo.

- Tejido óseo: constituye la mayor parte del esqueleto. En la sustancia intercelular o

matriz predominan las fibras colágenas y las sales inorgánicas (fosfato de calcio,

carbonato de calcio, fluoruro de calcio, fluoruro de magnesio). Las fibras

proporcionan fuerza y resistencia al hueso, las sales inorgánicas dureza y rigidez.

Sus células se denominan osteocitos. Según su densidad se clasifica en hueso

compacto y hueso esponjoso. (Figura 3.5 y 3.6)

Figura 3.6. Tejido óseo. Modificado del libro Biología, Helena Curtis, 6ta Edición,

2000.


21

En la siguiente tabla se resumen los distintos tipos de tejido conectivo:

Tipos de tejidos conectivos Localización

Tejido conectivo laxo Dermis papilar

Tejido conectivo denso

Dermis reticular

Tendones

Esclerótica

Tejido conectivo cartilaginoso hialino

Cartílagos costales

Nariz

Tráquea

Tejido conectivo cartilaginoso fibroso Discos intervertebrales

Tejido conectivo cartilaginoso elástico Pabellón de la oreja

Epiglotis

Tejido conectivo óseo esponjoso Interior de huesos planos

Epífisis en niños

Tejido conectivo óseo compacto Diáfisis de los huesos largos

Tejido conectivo hematopoyético (reticular) Médula ósea

Ganglios linfáticos

Tejido conectivo sangre

La sangre, linfa y tejidos hematopoyéticos serán abordados durante el estudio del

sistema circulatorio.

Tejido muscular:

Está constituido por células muy especializadas en la contractilidad y, en menor grado

en la conductividad.

Las células, llamadas fibras musculares o miocitos, son alargadas en el eje de

contracción y están agrupadas en haces unidos por tejido conectivo.

Al describir la célula o fibra muscular se utiliza una terminología especial: la membrana

citoplasmática se denomina sarcolema (sarcos del griego “carne”) y el citoplasma

sarcoplasma. En el sarcoplasma se destacan por su importancia las estructuras

siguientes:

Retículo endoplasmático : retículo sarcoplasmático

Mitocondria: Sarcosoma.

Sarcómera: Es la unidad contráctil de la fibra muscular estriada, cuyos elementos

contráctiles son los miofilamentos.

Este tejido requiere de gran riego sanguíneo que asegure el suministro de nutrientes y la

eliminación de los desechos metabólicos, aspecto relacionado con su importante

participación en las contracciones de las vísceras, los movimientos del esqueleto y el

impulso de la sangre hacia todo el organismo.


22

Sustancia intercelular: El tejido muscular está penetrado intercelularmente por el

tejido conectivo que establece un tipo de relación especial alrededor de las estructuras

del músculo que le permite su nutrición.

Clasificación del tejido muscular:

Criterios para su clasificación:

1. Morfología celular.

2. Tipo de actividad que realiza.

3. Localización

4. Disposición u organización de sus fibras

5. Forma de inervación.

1. Según su morfología:

Estriado: con estriaciones transversales.

Liso: las miofibrillas dispuestas longitudinalmente en la fibra sin estriaciones

transversales.

2. Según el tipo de actividad que realiza:

Voluntario: es controlado por el sistema nervioso.

Involuntario: no tiene control directo del sistema nervioso.

3. Según su localización:

Cardíaco: corazón.

Esquelético: en íntima relación con los huesos.

Visceral: en órganos viscerales como: estómago, intestino, bronquios, vejiga, útero,

etc.

4. Según disposición de sus fibras:

En haces o fascículos.

En capas.

5. Según la forma de innervación

Autónomo: relacionado con el sistema nervioso central.

Somático: Relacionado con el sistema nervioso periférico.

Variedades o tipos de Músculos:

De acuerdo con los criterios anteriores existen tres tipos o variedades de músculos por

lo que su clasificación se basa en criterios funcionales y estructurales.

Músculo liso, no estriado o involuntario:

Tiene una estructura más sencilla que los otros tipos. Las fibras que lo constituyen son

alargadas, fusiformes, con extremos aguzados y una región central más amplia donde se

localiza el núcleo. (Figura 3.7)


23

Presenta estrías longitudinales que provienen de la disposición de los elementos

contráctiles, las miofibrillas (constituidas por los miofilamentos). Los orgánulos

presentes en el sarcoplasma se disponen cerca del núcleo, aunque algunos sarcosomas o

mitocondrias se localizan entre los miofilamentos y cerca del sarcolema.

El retículo sarcoplasmático y el complejo de Golgi están poco desarrollados.

Figura 3.7. Esquema y fotografía de tejido muscular liso.

La presencia de este tipo de tejido en diferentes órganos tiene gran importancia pues

posibilita por ejemplo: las contracciones del útero durante el parto, la progresión de los

alimentos en el tubo digestivo y la circulación de la sangre y de la linfa en los vasos

sanguíneos y linfáticos respectivamente. El proceso de contracción es lento y no está

sujeto al control voluntario.

Se presenta en útero, vasos sanguíneos, vesícula biliar, bronquios, estómago, esófago,

intestinos, conducto deferente.

Músculo estriado, voluntario o esquelético:

Es el más abundante del organismo y constituye la musculatura somática o esquelética.

Se inserta en los huesos mediante los tendones permitiendo el movimiento de las

diversas partes del cuerpo. (Figura 3.8)

Las fibras o células son alargadas, cilíndricas, multinucleadas (tienen muchos núcleos

ovoides y periféricos) y dispuestas paralelamente a otras.

Estas fibras se caracterizan por la presencia de estrías en dirección longitudinal y

transversal. En el sarcoplasma los sarcosomas son numerosos, grandes y con crestas

muy unidas relacionado esto con los requerimientos de la contracción muscular.

Poseen un pequeño complejo de Golgi cerca del núcleo, en cambio hay un amplio

retículo sarcoplasmático con una organización especial de gran importancia en el

control de la contracción muscular.

La contracción es rápida, vigorosa y está sujeta al control voluntario. Se localiza en la

lengua y formando parte del sistema osteomioarticular.


24

Figura 3.8. Esquema y fotografía de tejido muscular estriado voluntario.

Músculo estriado, involuntario o cardíaco:

Es de contracción rápida rítmica y automática.

Localizado en el miocardio (túnica media del corazón) y en el inicio de la pared de los

grandes vasos adyacentes al corazón (aorta y arteria pulmonar).

Las fibras cardíacas son de menor tamaño que las esqueléticas y se disponen

paralelamente, se bifurcan y anastomosan formando una red tridimensional compleja y

muy resistente; estas fibras se adosan longitudinalmente unas con otras mediante los

discos intercalares que son complejos de unión típicos de las células cardíacas. (Figura

3.9)

Figura 3.9. Tejido muscular estriado cardíaco. En cada cuadro están señalados con

flechas discos intercalares.

El núcleo tiene forma ovoide, está situado en el centro de la fibra y su número es de uno

o dos en cada fibra.

Las mitocondrias están más desarrolladas que en las otras variedades de tejido

muscular, son muy largas y con muchas crestas.


25

En el corazón existen células musculares cardíacas especializadas que constituyen el

sistema de excitación y conducción del corazón, el cual regula las contracciones

coordinadas del músculo cardíaco.

Su contracción es involuntaria, rítmica y vigorosa. Se presenta únicamente en el

corazón.

Tejido Nervioso:

Está distribuido ampliamente en nuestro organismo, representado en todos los órganos

lo cual está íntimamente relacionado con su participación en la integración y el control

de todas las funciones del organismo. Cada porción del tejido nervioso está unida con

otra de manera que en su conjunto constituye una unidad anatómica y funcional

denominada sistema nervioso.

El tejido nervioso está formado por:

Neuronas o células nerviosas.

Neuroglias (células gliales o de sostén).

Sustancia intercelular, que es amorfa.

Propiedades de las neuronas:

Irritabilidad: es la capacidad de responder ante los

estímulos del medio ambiente y del medio interno.

Conductibilidad: es la capacidad de propagar y

trasmitir los impulsos de un sitio a otro

Excitabilidad: son modificaciones del potencial

eléctrico entre las superficies externas e internas de la

membrana celular como respuesta a los estímulos.

Esto explica en parte su especialización funcional.

Características de las neuronas:

En las neuronas se distingue el cuerpo celular (soma o

pericarion) y una o más prolongaciones citoplasmáticas:

las dendritas y el axón o cilindroeje. En algunos textos es

frecuente que se refiera al cuerpo celular como la célula

nerviosa y a las prolongaciones ramificadas como fibras

nerviosas. (Figura 3.10)

Las dendritas son prolongaciones cortas y ramificadas

que, en general conducen la información hacia el cuerpo

celular, su número varia según el tipo de neurona. El axón

es único, cilíndrico, más largo que las dendritas, puede

presentar alguna rama colateral y conduce la información

nerviosa de forma centrífuga a otra neurona o las células,

tejidos u órganos afectados (glándulas, músculos, etc.)

Figura 3.10. Neurona.

Tomada de Microsoft

Encarta, 2004.


26

En algunos nervios el axón está rodeado por una vaina de mielina, lo que incide

favorablemente en la velocidad de conducción del impulso nervioso.

El núcleo de las neuronas, localizado en el soma, suele ser grande, esférico y central.

En el citoplasma se encuentran entre otras estructuras, las neurofibrillas, el Complejo de

Golgi y las mitocondrias, estas últimas son numerosas en la terminación axónica.

En la terminación axónica se distinguen las vesículas sinápticas, estructuras que

contienen los transmisores químicos que participan en la transmisión de la información

de una neurona a otra.

Funciones del tejido nervioso:

El tejido nervioso posibilita la detección de los estímulos, la generación, conducción y

transmisión de los impulsos nerviosos, el almacenamiento de la información y su

transformación en respuestas adaptativas; pudiéramos considerarlo el tejido

funcionalmente más complejo.

Resumen:

Todas las células del cuerpo animal contienen un conjunto completo de la información

genética aunque cada una se especializa en una función en particular. Durante el

desarrollo las células se diferencian por la estimulación y la represión de la trascripción

de genes específicos. Los tejidos se componen de células. Un tejido es un grupo de

células, de sustancias intercelular e intersticial que forman una unidad estructural y

funcional especializada para una función específica. Los tejidos animales incluyen: el

tejido epitelial, conectivo, muscular y el nervioso.

El tejido epitelial forma membranas que cubren las superficies corporales interna y

externa y también forman las glándulas. El tejido conectivo generalmente contiene una

cantidad considerable de material extracelular e incluye a la dermis, huesos, cartílagos,

tendones, ligamentos, tejido adiposo y la sangre. El tejido muscular está especializado

en la contracción muscular la cual se basa en el deslizamiento de filamentos proteicos

de actina y miosina. Hay tres tipos de tejido muscular el estriado, el liso, el cardíaco. El

tejido nervioso se especializa en la generación y conducción del impulso nervioso.

REGULACION DE LAS FUNCIONES

Durante la evolución de los organismos, conjuntamente con la pluricelularidad, se fue

desarrollando la división de las funciones de sus células, es decir estas se fueron

especializando. Con la formación de tejidos, órganos y sistemas de órganos durante el

desarrollo evolutivo, se produce la coordinación de las funciones entre ellos, así como la

regulación del organismo como un todo.

Un problema que enfrentan todos los animales es el mantenimiento de un ambiente

interno relativamente constante. Las reacciones químicas de una célula viva y la síntesis

y el mantenimiento de sus estructuras constitutivas, requieren un ambiente químico

fuertemente controlado, un intervalo de temperatura bastante estrecho y una protección

contra invasores extraños, como bacterias y virus.


27

El mantenimiento de la uniformidad y la estabilidad del medio interno frente a un

entorno siempre cambiante se denomina homeostasis, y es una de las características

que identifica a los seres vivos. El mantenimiento de la homeostasis en los animales

más evolucionados es un proceso complejo que implica no sólo una vigilancia y

regulación continua de muchos factores diferentes, sino también defensas preparadas

contra una enorme diversidad de microorganismos.

La homeostasis exige la coordinación de las actividades de las numerosas células que

constituyen el organismo, de modo que los tejidos y los órganos respondan a las

necesidades fisiológicas generales, que cambian con las fluctuaciones del ambiente. Por

otra parte, los animales generalmente son muy activos, lo cual exige recibir y procesar

información del ambiente externo e interno y traducirla en una respuesta coordinada y

adecuada.

Hay dos sistemas principales de control en los animales: el sistema nervioso y el

sistema endocrino. El resto de los sistemas están bajo la influencia de ellos.

Los sistemas de integración y control se regulan por medio de circuitos de

retroalimentación y por los ritmos endógenos del organismo. Los circuitos de

retroalimentación son sistemas que registran la información proveniente del ambiente,

con lo cual regulan el funcionamiento de órganos y sistemas.

La retroalimentación puede ser negativa o positiva. La retroalimentación negativa es la

que reduce o revierte la diferencia detectada por el sistema, mientras que la positiva es

un mecanismo de amplificación. Un ejemplo de retroalimentación negativa es el control

de la longitud del músculo esquelético. Insertado entre las fibras musculares se

encuentra el huso muscular, receptor que detecta los cambios de longitud del músculo.

Cuando el músculo se contrae, disminuye la longitud del huso muscular, el cual envía

señales a las motoneuronas de la médula espinal que inervan el músculo provocando su

relajación y la recuperación de su longitud original.

Los receptores “inspeccionan” constantemente el medio interno y externo e informan a

centros integradores que generan las respuestas adecuadas. Esta información es

codificada por la interacción de las moléculas señalizadoras con receptores que se

encuentran en la membrana o en el interior de células individuales, esta interacción

provoca cambios en las células que, directa o indirectamente, llevan una respuesta

apropiada. En los organismos unicelulares, la respuesta es directa y sólo involucra a la

célula que recibe el estímulo. Sin embargo, en los organismos multicelulares la

respuesta es, con más frecuencia, indirecta. Ciertas células están especializadas en

recibir y procesar información y transmitirla a otras células, y de esta manera regulan

las actividades del organismo como un todo.

Cuando las distancias son cortas (en animales simples y pequeños o en los casos en que

las señales son estrictamente locales), las moléculas de señalización se mueven por

difusión simple desde las células en que son producidas hasta las células en las que

actúan, las células blanco. Sin embargo, a menudo las células blanco se encuentran a

distancia considerable y las moléculas de señalización son transportadas por el torrente

sanguíneo o por los líquidos extracelulares. Si bien la sangre es un medio eficiente para

el transporte general por todo el organismo, su velocidad de movimiento, aunque es

adecuada para muchos de los procesos implicados en el mantenimiento de la


28

homeostasis, puede ser demasiado baja para la coordinación efectiva que caracteriza a la

mayoría de los animales.

Un sistema de comunicación más rápido y directo lo suministra el sistema nervioso. Sin

embargo, resulta claro que ambos sistemas interactúan estrechamente e incluso

comparten muchos mecanismos de comunicación.

La relación entre dos de sus estructuras, el hipotálamo del sistema nervioso y la

glándula hipófisis del sistema endocrino, se conoce con el nombre de sistema

neuroendocrino, que funciona como un sistema íntegro de regulación homeostática.

Una variedad de evidencias apoyan esta concepción de un sistema regulador unificado.

Por ejemplo, aunque una neurona individual conduce la información eléctricamente, esa

información la transmite a otras células, mediante la liberación de los

neurotransmisores. Además algunas neuronas denominadas células neurosecretoras,

liberan neurohormonas en el torrente sanguíneo, que las lleva a los tejidos blancos.

Aunque la mayoría de las glándulas endocrinas se componen de células epiteliales,

algunas, como la médula suprarrenal, son agrupaciones de células neurosecretoras. Las

moléculas que ellas liberan no sólo afectan los tejidos blanco que alcanzan a través de la

sangre, sino también a neuronas que conducen rápidamente la información a centros

reguladores.

A pesar de esta evidencia a favor de un sistema unificado, siguen siendo útiles los

conceptos más antiguos de la división de un sistema endocrino y un sistema nervioso.

Enfocaremos primero nuestra atención en la organización del sistema nervioso y en los

mecanismos por los cuales la información se transmite a través de él.

Después consideraremos al sistema endocrino, el cual nos permite establecer los

principios básicos de comunicación entre las células.

Sistema nervioso

Organización del sistema nervioso del hombre

El sistema nervioso del hombre es la expresión culminante del movimiento biológico de

la materia y constituye la máxima especialización estructural y funcional alcanzada

durante el proceso evolutivo en la utilización de información.

El sistema nervioso detecta, transmite, almacena y transforma la información en

respuestas adaptativas, al mismo tiempo regula, controla y coordina todas las funciones

de los demás órganos y sistemas de órganos. Sus centros principales de procesamiento –

la médula espinal y el encéfalo- están encerrados y protegidos por los huesos de la

columna vertebral y del cráneo.

El sistema nervioso se caracteriza por la función de la neurona, célula que convierte los

estímulos apropiados en señales electroquímicas que son conducidas en forma rápida,

frecuentemente a una gran distancia. Las neuronas transmiten luego estas señales a otras

neuronas y a células efectoras como las musculares y glandulares a través de uniones

conocidas como sinapsis, mediante la liberación de neurotransmisores.


29

Figura 3.11. Sistema nervioso. Modificada de: Microsoft Encarta, 2004.

El sistema nervioso tiene diferentes subdivisiones que responden a diferentes criterios.

La principal y más obvia es la subdivisión en Sistema Nervioso Central (el encéfalo y la

médula espinal) y Sistema Nervioso Periférico (las vías sensoriales y motoras que

llevan información desde y hasta el Sistema Nervioso Central). (Figura 3.11)

Funcionalmente el sistema nervioso se divide a su vez en Sistema Nervioso Somático,

con control voluntario sobre el músculo esquelético, y en Sistema Nervioso Autónomo,

que controla de forma inconsciente el músculo liso, el cardíaco y las glándulas.

El Sistema Nervioso Autónomo se subdivide a su vez en Simpático y Parasimpático

En la siguiente tabla se resumen las subdivisiones del sistema nervioso según diferentes

criterios:


30

Localización Central

Periférico

Función Sensorial

Motor

Control Somático

Autónomo

El Sistema Nervioso Central se encuentra rodeado por tejido óseo y por capas de

membranas protectoras llamadas meninges (duramadre, aracnoides y piamadre) (Figura

3.12). Cuenta además con las barreras funcionales (barrera hematoencefálica y barrera

hematocefalorraquídea) que regulan el paso de sustancias desde la circulación general

hasta el tejido nervioso y hacia el líquido cefalorraquídeo respectivamente.

El líquido cefalorraquídeo tiene una composición similar a la del plasma sanguíneo;

pero sin células, baña el tejido nervioso y funciona como amortiguador frente a golpes o

traumatismos. La barrera hematoencefálica dificulta el paso de sustancias de gran

tamaño, o polares. De esta manera solo atraviesan la barrera las sustancias de bajo peso

molecular y de alta liposolubilidad, hecho que debe considerarse en el tratamiento

farmacológico de las enfermedades cerebrales.

Figura 3.12. Meninges.

La unidad anátomofuncional del Sistema Nervioso es la neurona, y generalmente se

encuentra formada por un cuerpo celular, un axón y muchas dendritas. (Figura 3.13)

Hay neuronas sensoriales, que reciben información sensorial y la transmiten al Sistema

Nervioso Central; interneuronas, que transmiten señales dentro de regiones localizadas

del Sistema Nervioso Central; neuronas motoras, que transmiten señales del Sistema

Nervioso Central a los efectores, como músculos o glándulas y neuronas de proyección

que llevan información a otras zonas del Sistema Nervioso Central.

Muchas neuronas están rodeadas por células de la glía, en el Sistema Nervioso Central

estas células se llaman neuroglia, y en el Sistema Nervioso Periférico se denominan

células de Shcwam. Las células de la glía además de proveer la vaina de mielina actúan

como tejido de sostén (función similar a la del tejido conectivo en otros órganos),

facilitan la nutrición de las neuronas y la remoción de sus desechos metabólicos, sirven

de guía para el desarrollo neuronal y regulan la transmisión de la información.


31

Figura 3.13. Estructura de una neurona.

Los cuerpos de las células nerviosas frecuentemente se encuentran agrupados. Estas

agrupaciones se denominan ganglios si están en el Sistema Nervioso Periférico y

núcleos si están en el Sistema Nervioso Central. Los axones de las fibras nerviosas

también se agrupan formando haces, conocidos como tractos si están en el Sistema

Nervioso Central y como nervios si están en el Sistema Nervioso Periférico.

Sistema nervioso central.

El Sistema Nervioso Central (Figura

3.14) está constituido por el encéfalo y la

médula espinal.

La médula espinal humana, es un

cilindro delgado de aproximadamente el

grosor del dedo meñique y está

localizada dentro de la columna

vertebral.

Está compuesta por varios segmentos:

cervical, torácico, lumbar y sacro. Estos

segmentos están nombrados de acuerdo

al área de la columna vertebral desde la

cual entran y salen los nervios espinales,

que constituyen 31 pares. (Figura 3.15,

A)

En un corte transversal se observa

dividida en un área central de sustancia

gris en forma de H o mariposa, y un área

externa de sustancia blanca (Figura 3.15,

B).

Figura 3.14. Sistema

Nervioso Central. Modificada de:

http://icarito.tercera.cl/icarito/2001


32

La sustancia gris de la médula espinal consiste fundamentalmente en interneuronas,

cuerpos celulares de neuronas motoras y neuroglia. La sustancia blanca consiste en

tractos de fibras, formados principalmente por axones de neuronas que conducen

señales entre las regiones del Sistema Nervioso Central.

La médula espinal no es sólo una vía de conducción de señales desde la periferia del

cuerpo hasta el encéfalo, o en dirección opuesta; ya a este nivel hay cierta integración de

la información.

Por ejemplo, los circuitos medulares pueden producir respuestas reflejas inconscientes,

como son los reflejos de retirada de una parte del cuerpo ante un estímulo doloroso, los

reflejos relacionados con la postura, que sostienen el cuerpo contra la acción de la

gravedad, reflejos que regulan localmente los vasos sanguíneos y los movimientos

gastrointestinales entre otros.

C El encéfalo (Figura 3.16) es el centro de procesamiento dominante, resultado evolutivo

de la creciente centralización de la integración y el control en los vertebrados.

Figura 3.15. A: Segmentos de la médula espinal,

B: esquema de corte transversal de médula

espinal, C: fotografía de corte transversal de

médula espinal. Modificado de Microsoft

Encarta 3.


33

Sus funciones no son solo esenciales para la integración y el control de todas las

actividades fisiológicas, sino también para todos los procesos que dan lugar a la

“mente”: la conciencia, la percepción y comprensión de la información del ambiente

externo, el pensamiento, la memoria, el aprendizaje y la variedad de emociones que

caracterizan a la experiencia humana.

Al igual que la médula espinal consiste en materia blanca, los tractos de fibras nerviosas

que deben su color a las vainas de mielina ricas en lípidos que la recubren; y materia

gris, la cual contiene los cuerpos celulares de hasta cien mil millones de neuronas y

células de soporte de la neuroglia; pero dispuestas a la inversa de cómo se encuentran en

la médula espinal.

El encéfalo está constituido por el tronco encefálico, el diencéfalo, el telencéfalo

(hemisferios cerebrales) y el cerebelo. (Figura 3.16)

Figura 3.16. Corte transversal del encéfalo. Modificada de: http://icarito.tercera.cl/

icarito/2001/806/pag4.htm.

El tronco encefálico (Figura 3.17) es

una continuación de la médula espinal y

está constituido por el bulbo raquídeo, la

protuberancia y el mesencéfalo. En estas

estructuras encontramos núcleos de

sustancia gris dispersos en la sustancia

blanca que están involucrados en

diversos reflejos incondicionados como

el estornudo, la tos y el vómito entre

otros.

Además en el radican los centros que

controlan el ritmo cardíaco y la

respiración.

Figura 3.17. Tronco encéfalico.

Modificado de: http://personales.ya.com/

erfac/snc.gif


34

También participa en el control de la masticación, la secreción salival y los

movimientos de la cara.

Contiene todas las fibras nerviosas que pasan entre la médula espinal y los centros

superiores del encéfalo. Muchas de estas fibras se cruzan a este nivel, de modo que el

lado izquierdo del encéfalo recibe información del lado derecho y viceversa.

El cerebelo (Figura 3.16) está relacionado con la ejecución y el ajuste fino de patrones

complejos del movimiento muscular. Interviene en el mantenimiento de la postura y el

equilibrio así como en la coordinación de los movimientos para realizar actividades

rápidas como correr, escribir a máquina o tocar el piano.

En el diencéfalo (Figura 3.16) se encuentran el tálamo y el hipotálamo. El tálamo es el

principal centro de comunicación entre el tronco encefálico y los centros superiores del

encéfalo. Sus núcleos procesan y clasifican la información sensorial.

El hipotálamo (Figura 3.16) se encuentra debajo del tálamo, contiene núcleos

encargados de coordinar las actividades asociadas con el sexo, el hambre, la sed, el

placer, el dolor, la ira, entre otros. Controla

la temperatura y es la fuente de las

hormonas antidiurética y oxitocina que se

almacenan en el lóbulo posterior de la

hipófisis. Aún más importante, el

hipotálamo es el centro principal para la

integración de los sistemas nervioso y

endocrino, y actúa mediante la liberación

de neurohormonas que regulan la secreción

de las hormonas de la glándula hipófisis,

constituyendo el mayor centro de control

para el mantenimiento de la homeostasis.

El telencéfalo (Figura 3.16) está dividido

en los dos hemisferios cerebrales y su

tamaño es muy grande con respecto a otras

partes del encéfalo. Este incremento

alcanza su máxima extensión en el cerebro

humano, el cual tiene muchos pliegues y

surcos en su superficie (la corteza cerebral)

lo cual aumenta notablemente su área

superficial. En los seres humanos el

telencéfalo ocupa el 80% del volumen total

del encéfalo. Los hemisferios cerebrales se

conectan entre sí por una masa de fibras

muy compacta, llamada cuerpo calloso y

están divididos en cuatro lóbulos: frontal,

parietal, temporal y occipital. (Figura 3.19)

La corteza cerebral (Figura 3.18) es la

capa más externa del encéfalo, en el

hombre posee más de diez millones de

Figura 3.18. Hemisferios cerebrales.

Tomado de:

http://www.madrimasd.org/culturaCie

ntifica/ateneo

Figura 3.19. Lóbulos de un

hemisferio cerebral. Modificada

de: Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.


35

neuronas y tiene un espesor de 2 a 4 milímetros, siendo la que alcanza mayores

dimensiones dentro de los animales. Esta se encuentra dividida en diferentes zonas

donde radican centros nerviosos que participan en diferentes funciones como la

percepción de los olores, los sabores, la audición, la visión y la memoria. El

pensamiento y el lenguaje son procesos exclusivos del hombre, están íntimamente

relacionados entre sí y sus centros nerviosos radican en el área superior del encéfalo.

El conjunto de funciones complejas controladas por la corteza cerebral, reciben el

nombre de actividad nerviosa superior.

Sistema nervioso periférico:

El Sistema Nervioso Periférico está constituido por axones que se extienden desde el

Sistema Nervioso Central hasta los tejidos y órganos del cuerpo y por axones que van

desde los órganos y tejidos hasta el sistema nervioso central. Incluye tanto a fibras

motoras (eferentes) como a fibras sensoriales (aferentes).

Las fibras de las neuronas sensitivas y motoras están unidas formando nervios: los

nervios craneales que conectan directamente con el encéfalo, y los nervios espinales que

conectan con la médula espinal. Las fibras sensoriales de la médula espinal llegan a la

zona dorsal donde pueden hacer sinapsis con interneuronas o neuronas motoras, o bien

ascender hacia el encéfalo. Las fibras motoras emergen de la zona ventral de la médula

espinal. Los diferentes tipos de neuronas están interconectadas en los arcos reflejos.

El estímulo recibido por una neurona sensorial es conducido a la médula espinal, donde

la neurona hace sinapsis con una neurona motora (reflejo monosináptico), o con una o

más interneuronas (reflejo polisináptico). El arco reflejo se completa con una sinapsis

con una neurona motora que activa el efector que lleva a cabo la acción refleja.

Simultáneamente las neuronas de proyección conducen la información concerniente al

hecho a otras partes del sistema nervioso central.

Así por ejemplo, al tocar una superficie caliente, automáticamente se retira la mano.

Casi al mismo tiempo, el cerebro tomará conciencia de lo que ha ocurrido, lo que

permite adoptar alguna medida en dependencia de la situación.

Sistema nervioso somático y sistema nervioso autónomo:

El sistema nervioso somático y el sistema nervioso autónomo tienen componentes

sensoriales y motores tanto en el sistema nervioso central como en el periférico.

El componente motor del sistema somático (“voluntario”) controla los músculos

esqueléticos, que pueden moverse a voluntad. El sistema nervioso autónomo

(“involuntario”) incluye los nervios motores que controlan el músculo cardíaco, las

glándulas y el músculo liso, como el que se encuentra en las paredes de los vasos

sanguíneos y en los sistemas digestivo, respiratorio, excretor y reproductor.

Los cuerpos celulares de las neuronas motoras del sistema somático están localizados

dentro del sistema nervioso central, y los largos axones se extienden sin interrupción

hacia los músculos esqueléticos.


36

Las neuronas del sistema nervioso autónomo también están dentro del sistema nervioso

central, pero sus axones habitualmente no hacen todo el recorrido hasta los órganos

blancos o efectores, sino que hacen sinapsis por fuera del sistema nervioso central con

neuronas motoras que luego inervan efectores. Estas sinapsis ocurren dentro de

ganglios.

Así, las neuronas cuyos axones salen del sistema nervioso central y terminan en los

ganglios se conocen como preganglionares, mientras que aquellas cuyos axones salen de

los ganglios y terminan en los efectores, se denominan posganglionares.

El sistema nervioso autónomo recibe información sensorial de neuronas que registran

cambios del ambiente externo (al igual que el sistema nervioso somático) y también de

neuronas sensoriales que vigilan los cambios que ocurren en el interior del cuerpo como

los cambios en la presión sanguínea, en la temperatura, etc. Estas neuronas participan en

arcos reflejos similares al que se muestra en la figura 3.20.

Figura 3.20. Arco reflejo polisináptico. En este ejemplo cuando las terminaciones

nerviosas libres de la piel se estimulan de manera apropiada, transmiten

señales a lo largo de la neurona sensorial a una interneurona de la médula

espinal que la transmite a su vez a una neurona motora. En consecuencia

las fibras musculares se contraen.. Tomada de: Biología, Helen Curtis,

Sexta Edición, 2000.

Sistema nervioso autónomo: simpático y parasimpático

El sistema nervioso autónomo, como ya se mencionó se clasifica en los sistemas

simpático y parasimpático. Las divisiones simpáticas y parasimpáticas del sistema

nervioso autónomo son anatómica, fisiológica y funcionalmente distintas. Las

principales diferencias entre ellas son:


37

Los axones del sistema nervioso simpático se originan en las regiones torácica y

lumbar de la médula espinal. Los axones del sistema nervioso parasimpático surgen

de la región craneana y de la región sacra de la médula espinal.

En el sistema simpático, los ganglios donde ocurren las sinapsis entre las neuronas

pre y posganglionares están ubicados cerca de la médula espinal por lo tanto los

axones preganglionares son cortos y los axones posganglionares son largos. En el

sistema parasimpático ocurre lo contrario; el axón preganglionar es largo y el axón

posganglionar es corto, puesto que los ganglios están muy cerca de los órganos

blancos o embebidos en él.

Las terminaciones preganglionares de ambos sistemas liberan Acetilcolina (Ach)

como neurotransmisor, y las terminaciones posganglionares utilizan

neurotransmisores diferentes, las terminaciones posganglionares simpáticas liberan

la Noradrenalina y las terminaciones posganglionares parasimpáticas liberan

Acetilcolina.

Funcionalmente, los dos sistemas son por lo general antagónicos. La mayoría de los

órganos internos están inervados por axones de ambos sistemas. (Figura 3.21) La

regulación de la homeostasis del cuerpo depende, principalmente, de la cooperación de

estas divisiones del sistema nervioso autónomo y de la actividad de las glándulas

endocrinas.

El sistema parasimpático está involucrado en las actividades restauradoras del cuerpo y

es particularmente activo después de una comida copiosa. La estimulación

parasimpática hace más lenta la frecuencia cardíaca, incrementa los movimientos del

músculo liso de la pared intestinal y estimula la secreción de las glándulas salivales y

las glándulas digestivas.

Figura 3.21. Órganos inervados por el sistema nervioso autónomo y los efectos que

causa su acción. Tomada de: Microsoft Encarta.


38

El sistema simpático por el contrario, prepara el cuerpo para la acción. Por ejemplo: los

aspectos físicos del miedo (aumento de la frecuencia cardíaca y respiratoria entre otras)

son el resultado de la descarga aumentada de neuronas del sistema simpático. Estas

neuronas provocan la contracción de los vasos sanguíneos de la piel y del tubo

intestinal, se incrementa el retorno venoso de la sangre al corazón lo cual eleva la

presión sanguínea y permite que más sangre llegue a los músculos. Las pupilas se

dilatan, el movimiento rítmico de los intestinos se detiene y los esfínteres se relajan.

La estimulación simpática provoca secreción de adrenalina por la médula adrenal la cual

causa la liberación de glucosa del hígado hacia la sangre, la que resulta una fuente de

energía suplementaria para los músculos. “Como consecuencia de todas estas

respuestas, el cuerpo está preparado para luchar o huir”.

Bases electrofisiológicas de la acción del sistema nervioso

El impulso nervioso

La conducción nerviosa está asociada con fenómenos eléctricos. La diferencia en la

cantidad de carga entre una región de carga positiva y una región de carga negativa se

llama potencial eléctrico. Casi todas las membranas plasmáticas tienen una diferencia de

potencial eléctrico, llamado potencial de membrana, en el que el lado citoplasmático de

la membrana es negativo respecto del lado externo. El potencial eléctrico entre las dos

regiones se mide en voltios o en milivoltios.

Los principales avances en la comprensión de la naturaleza del impulso nervioso

ocurrieron cuando fue posible registrar los cambios en el potencial eléctrico de una

neurona individual. El organismo que posibilitó esta tarea fue el calamar, que tiene

neuronas con axones grandes y largos.

Cuando ambos electrodos están fuera de la neurona, no se registra diferencia de voltaje,

pero cuando un electrodo penetra en el axón se puede detectar una diferencia de voltaje

de alrededor de 70 milivoltios entre el exterior y el interior del axón. Esta diferencia de

potencial solo se registra en las cercanías de la membrana celular, y constituye el

llamado potencial de membrana en reposo.

Cuando el axón es estimulado, se registra una inversión muy breve de la polaridad, o

sea, el interior se carga positivamente con respecto al exterior. Esta inversión de la

polaridad se denomina potencial de acción.

El potencial de acción se propaga a lo largo de la membrana y constituye el impulso

nervioso.

Bases iónicas del potencial de acción

El potencial de acción depende del potencial eléctrico en la neurona, que a su vez es

posible por las diferencias en la concentración iónica a cada lado de la membrana. Estas

diferencias de concentración son características de todas las células y sirven para

impulsar una variedad de procesos celulares. (Figura 3.22)


39

Figura 3.22. Bases iónicas del potencial de acción. Modificada de: Biología, Helen

Curtis, Sexta Edición, 2000.

En los axones las diferencias críticas de concentración involucran iones potasio (K+) e

iones sodio (Na+).En el estado de reposo, la concentración de iones K

+ en el citoplasma

de un axón es superior a la del fluido externo; por el contrario, la concentración de iones

Na+ es mayor en el fluido extracelular que en el citoplasma. El movimiento de estas

partículas a través de la membrana depende de la presencia de proteínas integrales de

membrana, que proporcionan canales a través de los cuales pueden moverse las

partículas por transporte pasivo. La membrana del axón es rica en canales para Na+ y

K+.

Existen canales pasivos que están permanentemente abiertos y dejan pasar los iones de

acuerdo con el gradiente de concentración; y existen canales activos que solo se abren

con los cambios de voltaje (canales dependientes de voltaje) o con la acción de

neurotransmisores u otras sustancias (canales dependientas de sustancia química). Otra

característica de la membrana del axón (y del resto de las membranas celulares) es la

presencia de una proteína integral de membrana conocida como la bomba de sodio-

potasio, que bombea iones Na+ hacia afuera del axón e iones K

+ hacia dentro, en contra

del gradiente de concentración y con gasto de energía.

En condiciones de reposo, los canales de Na+ en su mayoría están cerrados, y en

consecuencia la membrana es casi impermeable a los iones Na+; pero es relativamente

permeable a los iones K+ los cuales tienden a moverse hacia afuera de la célula; sin

embargo dada la impermeabilidad de la bicapa lipídica, los iones cargados

negativamente no pueden seguir a los iones K+ fuera de la célula. Así, cuando los iones

K+ salen, se produce un aumento de cargas negativas dentro de la célula.

Cuando la membrana es estimulada, de forma súbita se vuelve permeable a los iones

Na+, pues se abren canales activos en el sitio de estimulación y los iones Na

+ entran a

favor de su gradiente de potencial electroquímico. Esta afluencia de iones con carga

positiva invierte momentáneamente la polaridad de la membrana produciéndose el

potencial de acción. Este cambio en la permeabilidad al Na+ dura, aproximadamente,


40

medio milisegundo, luego los canales de Na+ se inactivan. Durante este tiempo la

mayoría de los canales activos de K+ se abren e incrementan la permeabilidad a este ión,

como resultado hay un flujo hacia afuera de iones K+ que contrarresta el flujo previo de

los iones Na+ hacia adentro, y así el potencial de membrana en reposo se restablece

rápidamente.

El número real de iones involucrados en este proceso es muy pequeño, sólo una

cantidad mínima de iones Na necesita entrar para revertir la polaridad de la membrana y

sólo la misma pequeña cantidad de iones K+ necesita salir de la célula para restablecer

el potencial de reposo. Posteriormente, la bomba Na+-K

+ restablece las concentraciones

de Na+ y K

+ a sus niveles originales. En consecuencia, los potenciales de acción se

pueden generar a lo largo del axón en rápidas descargas sin cambios sustanciales en las

concentraciones de los iones Na+ y K

+.

Propagación del impulso nervioso

El impulso nervioso una vez iniciado, continúa propagándose a lo largo del axón,

renovándose continuamente, de la misma manera que una llama que corre a través de

una mecha la va encendiendo a medida que se desplaza.

El potencial de acción se autopropaga porque, cuando el interior de la membrana se

vuelve positivo en la región activa, los iones cargados positivamente se mueven desde

esta región al área adyacente dentro del axón, que todavía es negativa. En consecuencia

el área adyacente se despolariza, o sea, se hace menos negativa. Esta despolarización

abre los canales de Na+, que permiten que los iones de Na

+ entren a la célula.

El incremento resultante de la concentración interna de Na+ despolariza la siguiente área

contigua de la membrana, lo cual hace que los canales de Na+

se abran y entonces el

proceso se repita. Como consecuencia de este proceso de renovación, que se repite a lo

largo de toda la membrana, el axón -un conductor muy pobre de la corriente eléctrica-

es capaz de conducir un impulso nervioso a una distancia considerable sin que cambie

en absoluto la intensidad. (Figura 3.23)

El impulso nervioso se mueve en una sola dirección porque el segmento del axón

situado "detrás" del sitio donde se produjo el potencial de acción tiene un período

refractario breve durante el cual sus canales iónicos de sodio no se abrirán; así, el

potencial de acción no puede retroceder.

Los axones largos de los vertebrados generalmente están envueltos en vainas de

mielina, formadas por células gliales especializadas. Gracias a la vaina de mielina la

propagación del impulso nervioso es mucho más rápida en los vertebrados que en los

invertebrados.

La vaina de mielina no es simplemente un aislante, su característica más importante es

que está interrumpida a intervalos regulares. Estas interrupciones se denominan nodos

de Ranvier. Sólo en los nodos es posible que los iones Na+ y K

+ se muevan a través de

la membrana del axón. Así, en las fibras mielínicas el impulso salta de un nodo a otro

(Figura 3.23) en vez de moverse de punta a punta a lo largo de la membrana.


41

Figura 3.23. Propagación del impulso nervioso en a: fibras amielínicas y b: fibras

mielínicas. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

Esta conducción saltatoria incrementa en gran medida la velocidad. Por ejemplo,

algunas fibras nerviosas mielínicas grandes conducen impulsos a velocidades que

alcanzan los 200 metros por segundo, en comparación con la conducción de unos pocos

milímetros por segundo en fibras amielínicas y pequeñas.

La velocidad también es modificada por el diámetro de la fibra, así a mayor diámetro

mayor velocidad de conducción y viceversa. También dado que los iones Na+ y K

+ se


42

mueven sólo a través de una pequeña porción de la membrana del axón, hay un enorme

ahorro en el gasto energético de la bomba de sodio-potasio.

Las sinapsis

El impulso nervioso viaja de una neurona a la otra mediante una unión especializada

que se establece entre estas células denominada sinapsis. La sinapsis puede ser de

naturaleza química o eléctrica.

En las sinapsis eléctricas (Figura 3.24), los iones fluyen a través de uniones en

hendidura también llamadas uniones gap o que se producen entre las neuronas

involucradas en la unión. Estas uniones conectan a las membranas celulares de neuronas

íntimamente yuxtapuestas, y el impulso nervioso se mueve directamente de una neurona

a la siguiente.

Las sinapsis eléctricas son comunes en invertebrados y en vertebrados inferiores,

también se han identificado en algunos sitios del cerebro de los mamíferos y en la

retina.

Figura 3.24. Sinapsis eléctrica. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición,

2000.

En las sinapsis químicas (Figura 3.25), que constituye la gran mayoría de las conexiones

entre las neuronas en el sistema nervioso de los mamíferos, la unión entre ambas es sólo

de tipo funcional. Un espacio conocido como hendidura sináptica, separa a la célula que

transmite la información (célula presináptica) de la célula que recibe la información

(célula post-sináptica). La información se transmite a través de la hendidura sináptica

por medio de moléculas señalizadoras, los neurotransmisores.

A diferencia del impulso nervioso que se transmite a lo largo del axón sin que varíe su

intensidad, las señales transmitidas a través de las sinapsis químicas son de amplitud

variable y pueden tener efectos opuestos, es decir, algunas pueden excitar y otras inhibir

a la célula post-sináptica.


43

Los neurotransmisores se encuentran empaquetados en vesículas en las terminales

axónicas y son liberados por la llegada de un potencial de acción al terminal axónico. La

membrana de esta región es rica en canales de calcio Ca++

dependientes de voltaje. La

llegada de un potencial de acción al terminal axónico altera el voltaje, se abren entonces

los canales de Ca++

y los iones fluyen al interior del axón. Este flujo de Ca++

hace que

las vesículas sinápticas se fusionen con la membrana celular y vacíen su contenido en la

hendidura sináptica por un proceso de exocitosis. (Figura 3.25 2 y 3)

Las moléculas transmisoras se difunden en la hendidura sináptica y se combinan con

moléculas receptoras en la membrana de la célula pos-sináptica (Figura 3.25 4). Esta

unión desencadena una serie de acontecimientos que pueden disparar o no un impulso

nervioso en la célula postsináptica.

Después de su liberación, los neurotransmisores son removidos o destruidos, por

mecanismos variados, con lo que su efecto se interrumpe; esta es una característica

esencial del control de las actividades del sistema nervioso.

El estudio de las sinapsis químicas es una de las áreas más activas de la investigación

neurobiológica actual y cada semana en las revistas científicas se publica una verdadera

marea de nuevos descubrimientos.

Figura 3.25. Propagación del impulso nervioso en fibras mielínicas y amielínicas.

Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

Neurotransmisores:


44

Una gran variedad de sustancias químicas funcionan como neurotransmisores. Los

principales neurotransmisores del sistema nervioso periférico son la acetilcolina y la

noradrenalina. Esta última también llamada norepinefrina es un neurotransmisor

importante en algunas sinapsis del sistema nervioso central donde se piensa que

desempeñen una función en el despertar y en la atención. Hay cierta evidencia de que la

depresión profunda puede estar relacionada con un nivel anormalmente bajo de

noradrenalina en sinapsis particulares; los tipos principales de antidepresivos que se

usan en medicina clínica aparentemente actúan incrementando la cantidad de

noradrenalina en estas sinapsis.

En el SNC se han encontrado otros muchos neurotransmisores, entre los que se incluyen

a la dopamina, serotonina, glutamato y ácido ganmaaminobutírico (GABA). La

dopamina es un neurotransmisor para un grupo relativamente pequeño de neuronas

involucradas en el control de la actividad muscular. El mal de Parkinson, que se

caracteriza por temblores y debilidad muscular, está asociado con una disminución en el

número de neuronas que producen dopamina. La serotonina se encuentra en regiones

del cerebro relacionadas con el despertar y la atención; los niveles crecientes de

serotonina se asocian con el sueño y su falta se ha relacionado con ciertos estados

depresivos. Casi todas las drogas que actúan en el cerebro alterando el humor o el

comportamiento lo hacen intensificando o inhibiendo la actividad de los

neurotransmisores. La cafeína y la nicotina, por ejemplo, estimulan la actividad

cerebral.

Otro grupo de moléculas pueden desempeñar un papel diferente en la transmisión

sináptica, estos no generan una señal, sino que regulan dicha señal. Estas moléculas que

pueden ser liberadas de las mismas terminales axónicas que los neurotransmisores o de

otras células, se conocen como neuromoduladores. Ellos pueden difundir a una distancia

mayor y afectar numerosas células dentro de una región local del sistema nervioso.

Hasta el momento se han identificado más de 200 sustancias diferentes que funcionan

como neuromoduladores. Incluyen las endorfinas (opiáceos internos), los interferones y

las interleuquinas, las hormonas liberadoras hipotalámicas, las hormonas hipofisarias,

las pancreáticas como la insulina, y muchos otros péptidos.

La integración de la información:

Las dendritas y el cuerpo celular de una sola neurona pueden recibir señales enviadas

por centenares y hasta por miles de sinapsis. La unión de la molécula a su receptor tiene

cierto efecto en el grado de polarización de la célula postsináptica. Si el efecto es que el

interior de la célula se vuelve menos negativo (despolarización) se dice que es

excitador. Por el contrario, si el efecto es que se mantiene el potencial de membrana en

valores cercanos al potencial de reposo, o aún el interior se hace más negativo

(hiperpolarización), se dice que es inhibidor.

Los cambios en el valor del potencial de membrana inducidos por los neurotransmisores

y los neuromoduladores se extienden desde las zonas de contacto sináptico a través de la

célula postsináptica a una región que se conoce como cono axónico, que es la región del

axón en la cual puede originarse un impulso nervioso.

Si la despolarización en esta zona es suficiente para permitir el flujo de iones Na+, tal

que constituya el inicio de un potencial de acción, entonces comienza un impulso


45

nervioso en el axón de la célula postsináptica y un nuevo mensaje es enviado

velozmente a una multitud de otras neuronas con las cuales el axón hace sinapsis.

Una misma neurona puede recibir muchas señales de un gran número de sinapsis, estas

señales pueden ser excitatorias o inhibitorias, y según la suma de ellas, se iniciará o no

un potencial de acción en su axón. Así las neuronas funcionan como centros

importantes de trasmisión y control de la información en el sistema nervioso.

El procesamiento de información que ocurre dentro del cuerpo celular de cada neurona

individual cumple un papel central en la integración y en el control ejercido de manera

conjunta por los sistemas nervioso y endocrino. Es afectado no sólo por los

neurotransmisores y neuromoduladores específicos recibidos por la célula, sino también

por su cantidad, el tiempo preciso de su llegada y las localizaciones en la neurona de

varias sinapsis y receptores.

Cada neurona es una computadora diminuta, que suma una cantidad enorme de

información y emite las órdenes apropiadas que son transportadas a través de la red

neuronal del sistema nervioso.

Receptores sensoriales:

El sistema nervioso central requiere de un flujo de información para mantener la

homeostasis e iniciar respuestas adecuadas a los cambios en el medio interno y externo.

La capacidad para sentir estímulos es vital para la supervivencia. Si no se percibe el

dolor, se hacen frecuentes las quemaduras y un apéndice inflamado puede progresar sin

que uno se de cuenta. La ausencia de visión puede aumentar el riesgo de lesiones al

chocar con objetos que no vemos, la pérdida del olfato puede permitirnos inhalar un gas

venenoso, la pérdida de la audición evita que reconozcamos el ruido de un auto, la

ausencia de gusto nos haría ingerir sustancias tóxicas. En resumen, si no podemos sentir

el ambiente y hacer los ajustes homeostáticos necesarios, no sobreviviremos en ese

medio.

En un contexto amplio la sensación se refiere a un estado de conocimiento de las

condiciones internas y externas del cuerpo.

Para que se experimente una sensación se deben cumplir 4 requisitos:

1- Debe haber un estímulo capaz de iniciar un impulso nervioso.

2- Un receptor u órgano sensitivo que detecte el estímulo y lo traduzca en un impulso

nervioso.

3- El impulso se debe transmitir hasta el encéfalo.

4- Una región del encéfalo debe traducir el impulso en una sensación.

La información recibida, procesada y transmitida por las neuronas y sinapsis del cerebro

y de la médula espinal, es transmitida dentro del sistema nervioso central por medio de

neuronas sensoriales. La descarga de los impulsos nerviosos en una neurona sensorial

depende de la transducción, o sea, la conversión de una forma de energía, la energía de

un estímulo, a otra forma de energía, la energía de un potencial de acción.


46

Los estímulos ingresan en una variedad de formas- presión, calor, frío, sustancias

químicas, vibraciones y luz-. Son los receptores sensoriales quienes detectan los

estímulos y traducen la energía de estos, en potenciales de acción.

Figura 3.26. A: algunos receptores de la piel. B: Receptores de la retina del ojo. La luz

debe atravesar varias capas hasta llegar a los fotorreceptores (conos y

bastones). Las señales de los fotorreceptores estimulados por la luz se

transmiten a través de las células nerviosas de las capas. Los axones de

las últimas convergen y se transforman en el nervio óptico, las flechas

punteadas señalan la dirección de la luz, las flechas negras pequeñas

indican el flujo de información. Modificada de: Biología, Helen Curtis,

Sexta edición, 2000.

A

B


47

Diferentes tipos de receptores sensoriales, están especializados para responder a

diferentes tipos de estímulos. Sin embargo en todos los casos, cuando un receptor

sensorial ha sido estimulado suficientemente, se altera la permeabilidad de su

membrana, o la de la neurona sensorial vecina, iniciando los potenciales de acción que

ponen la información en su camino hacia el sistema nervioso. Cuanto más intenso es el

estímulo, mayor es la frecuencia de los potenciales de acción.

La información procedente de diferentes receptores sensoriales se transmite a diferentes

regiones del cerebro; la sensación particular experimentada, una puesta de sol, el canto

de un pájaro, o una brisa refrescante en el rostro, depende de la región del cerebro que

es estimulada.

Los receptores sensoriales son muchos y diversos. Pueden estar formados por las

dendritas de una sola neurona, como las terminaciones nerviosas de la piel que son

sensibles a los estímulos dolorosos; o pueden estar formados por un órgano complejo

como el ojo. (Figura 3.26)

Los receptores son muy excitables y muy especializados. Excepto los receptores de

dolor, el resto tiene un umbral bajo de respuesta a su estímulo específico y un umbral

elevado de respuesta para otro estímulo.

Existen diversos criterios de clasificación de los receptores, la más utilizada los agrupa

según el tipo de estímulo al cual responden. Así tenemos mecanorreceptores (tacto,

posición y audición), quimiorreceptores (del sabor y el olor, sensibles a las

concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre), fotorreceptores (de la

visión), termorreceptores (la temperatura) y nociorreceptores (el dolor).

Actividad nerviosa superior

En el curso de la historia evolutiva la tarea de integración y control se hizo

crecientemente compleja, hecho atribuible al acrecentamiento de la centralización de la

integración y el control en un centro de procesamiento dominante, el cerebro.

En los seres humanos, el cerebro, es la estructura más compleja y altamente organizada

de este planeta. Sus funciones no son sólo esenciales para la integración y el control de

la multitud de actividades fisiológicas que ocurren en todo el cuerpo, sino también para

procesos como la conciencia, la percepción y comprensión de la información del

ambiente externo, el pensamiento, la memoria y la variedad de emociones que

caracterizan a la expresión humana.

En el cerebro, como en cualquier otra parte del cuerpo, existe una división del trabajo en

virtud de lo cual diferentes partes del cerebro desempeñan diferentes funciones

específicas. Sin embargo, la integración y el control de los procesos que ocurren en el

hombre dependen de la coordinación de todas las actividades que ocurren en las

diferentes partes del cerebro.

La información se intercambia entre diferentes regiones del cerebro por medio de redes

locales de neuronas.


48

En la corteza cerebral se han

identificado áreas particulares

relacionadas con funciones

particulares. Estas áreas incluyen la

corteza motora, la corteza sensorial y

partes de la corteza vinculadas con la

visión, la audición y el lenguaje.

(Figura 3.27)

En las cortezas motora y sensorial, los

dos hemisferios cerebrales son

imágenes en espejo uno del otro: el

hemisferio derecho controla y recibe

información del lado izquierdo del

cuerpo y viceversa. Sin embargo, los

centros del lenguaje se encuentran sólo

en un hemisferio, casi siempre el

izquierdo, y otras facultades, tales

como la orientación espacial y la

capacidad musical, parecen estar asociadas con el hemisferio derecho, aunque

habitualmente las funciones de los dos hemisferios se integran.

La parte de la corteza dedicada al procesamiento intrínseco está ubicada en su mayoría

en los lóbulos frontales, la parte del cerebro que se ha desarrollado más rápidamente

durante la evolución del Homo sapiens. Los lóbulos frontales son los responsables de

nuestra frente elevada comparada con la frente tipo escarabajo de nuestros antecesores

más inmediatos. Actualmente se vinculan estas áreas de procesamiento con la

integración de la información sensorial y la emoción y su retención en la memoria, con

la organización de las ideas -componente clave del aprendizaje- y el planeamiento a

largo plazo.

Para los neurobiólogos, tal vez el desafío más importante es comprender los

mecanismos de aprendizaje y memoria. Se piensa que la memoria y el aprendizaje

implican el procesamiento de información a través de circuitos anatómicos específicos

así como modificaciones de la actividad sináptica. Estos circuitos incluyen al

hipocampo, la amígdala, el diencéfalo y la corteza prefrontal entre otras estructuras.

Sistema endocrino

Glándulas y hormonas:

La integridad funcional de un organismo, no solo depende de la participación del

sistema nervioso, conjuntamente con este, el sistema endocrino asegura las diferentes

actividades de tejidos y órganos. El sistema endocrino (Figura 3.28) es un sistema

disperso, o sea, no es continuo desde el punto de vista estructural, y el nexo entre sus

componentes es el fluido extracelular (sangre, linfa, líquido intersticial). Se relaciona

principalmente con el control de las funciones metabólicas del organismo mediante

moléculas señalizadoras que funcionan como mensajeros químicos, denominados

hormonas.

Figura 3.27. Algunas áreas de la corteza.

Modificada de: Biología, Helen Curtis,

Sexta Edición, 2000


49

Figura 3.28. Sistema endocrino. Modificada de: Microsoft Encarta.

Las hormonas por definición , son moléculas orgánicas secretadas en determinadas

células o glándulas y transportadas por medio de la sangre, la linfa o el líquido

intersticial a todo el organismo, produciendo efectos específicos en determinadas

células, tejidos y órganos, a los que se les llama, en este caso, "blanco o diana".

También las hormonas ejercen su efecto sobre otras células adyacentes (efecto

paracrino), sin pasar a la sangre, o sobre la propia célula que las produce (autocrino).

Existen tejidos no glandulares que secretan hormonas como las células epiteliales del

tubo digestivo que producen gastrina, secretina y colecistocinina, las células musculares

cardíacas, el péptido cardíaco; y los glóbulos blancos, histamina, linfoquinas e

interleuquinas. En estos tipos celulares la secreción de hormonas es sólo una entre

varias funciones. En las células epiteliales glandulares y en las células neurosecretoras,

sin embargo, la secreción de las hormonas es la función primaria, a la que se

subordinan todas las otras actividades.

Las células epiteliales glandulares y las células neurosecretoras se encuentran

frecuentemente agrupadas, formando glándulas. Las glándulas exocrinas secretan sus

productos en conductos que comunican con el medio externo, por ejemplo las glándulas

digestivas, las glándulas mamarias y las glándulas sudoríparas. Por el contrario las

glándulas endocrinas secretan sus productos en el torrente sanguíneo (o con más

precisión, en los fluidos extracelulares, de donde se difunden al torrente sanguíneo). Las

principales glándulas endocrinas del cuerpo humano se muestran en la figura 12.

Las hormonas son de naturaleza química variada: esteroides, péptidos o proteínas y

derivadas de aminoácidos, se caracterizan por ser activas en cantidades muy pequeñas.


50

Como es propio de sustancias químicas tan poderosas, que desempeñan papeles claves

en la integración y en el control de las funciones fisiológicas del organismo, las

hormonas se encuentran bajo un control estricto. Un aspecto de este control es la

regulación de su producción. Con muy pocas excepciones, las hormonas se encuentran

bajo control de retroalimentación negativa. Otro aspecto importante es que son

degradadas rápidamente en el cuerpo, ya sea por el hígado o por enzimas sanguíneas.

Las respuestas provocadas por las hormonas son en general algo más lentas (medidas en

minutos, horas e incluso semanas) si las comparamos con las respuestas nerviosas. Las

adaptaciones a largo plazo del metabolismo, crecimiento y reproducción se encuentran

típicamente bajo control endocrino.

En la siguiente tabla se resumen:

Glándula Hormona Acción principal Mecanismo

que controla

su secreción

Tipo de

molécula

Hipófisis,

lóbulo

anterior

Hormona de

crecimiento

(somatotrofina)

Estimula el

crecimiento del

hueso, inhibe la

oxidación de la

glucosa, promueve la

degradación de

ácidos grasos

Hormona (s)

hipotalámica

(s)

Proteína

Prolactina Estimula la

producción de leche

Hormona (s)

hipotalámica

(s)

Proteína

Hormona

estimuladora de

tiroides (TSH)

Estimula la glándula

tiroides

Tiroxina en

sangre;

hormona (s)

hipotalámica

(s)

Glucoproteína

Hormona

adrenocorticotrófica

(ACTH)

Estimula la corteza

suprarrenal

Cortisona en la

sangre;

hormona (s)

hipotalámica

(s)

Polipéptido

(39

aminoácidos)

Hormona

foliculoestimulante

(FSH)*

Estimula al folículo

ovárico,

espermatogénesis

Estrógeno en la

sangre;

hormona (s)

hipotalámica

(s)

Glucoproteína

Hormona

luteinizante (LH)

Estimula la ovulación

y la formación del

cuerpo lúteo en las

hembras y las células

intersticiales en el

macho

Progesterona o

testosterona en

la sangre;

hormona(s)

hipotalámica

(s)

Glucoproteína


51

Tiroides Tiroxina, u otras

hormonas del tipo

de la tiroxina

Estimula y mantiene

actividades

metabólicas

TSH Aminoácidos

yodados

Calcitonina Inhibe la liberación

de calcio del hueso

Concentración

de iones Ca2+

en la sangre

Polipéptido

(32

aminoácidos)

Paratiroides Hormona

paratiroidea

(paratohormona)

Estimula la liberación

de calcio del hueso,

estimula la

conversión de

vitamina D a su

forma activa que

promueve la

absorción del calcio

del tracto

gastrointestinal;

inhibe la excreción

de calcio

Concentración

de iones Ca2+

en la sangre

Polipéptido

(34

aminoácidos)

Corteza

suprarrenal

Cortisol, otros

glucocorticoides

Afectan el

metabolismo de

carbohidratos,

proteínas y lípidos

ACTH Esteroides

Aldosterona Afecta el balance de

agua y sales

Procesos

iniciados en los

riñones; iones

K+ en la sangre

Esteroides

Médula

suprarrenal

Adrenalina y

noradrenalina

Incrementa el azúcar

en la sangre, dilata o

contrae vasos

sanguíneos

específicos,

incrementa la

frecuencia y la fuerza

del latido cardíaco

Sistema

nervioso

Catecolaminas

(derivados

aminoácidos)

Páncreas Insulina Baja la concentración

de azúcar de la

sangre, incrementa el

almacenamiento de

glucógeno

Concentración

de glucosa y

aminoácidos en

la sangre,

somatostatina

Polipéptido

(51

aminoácidos)

Glucagón Estimula la

degradación de

glucógeno a glucosa

en el hígado

Concentración

de glucosa y

aminoácidos en

la sangre,

somatostatina

Polipéptido

(29

aminoácidos)

Ovario,

folículo

Estrógenos Desarrollan y

mantienen

características

sexuales en hembras,

inician la edificación

del tapiz uterino

FSH Esteroides


52

Ovario,

cuerpo

lúteo

Progesterona y

estrógenos

Promueven el

crecimiento

continuado del tapiz

uterino

LH Esteroides

Testículos Testosterona Produce

espermatogénesis,

desarrolla y mantiene

características

sexuales en los

machos

LH Esteroides

Comenzaremos con el análisis de las funciones endocrinas del hipotálamo, que controla

una buena parte de las actividades de la hipófisis, y luego nos dedicaremos a esta y a

otras glándulas. Las glándulas y hormonas relacionadas con la reproducción se

discutirán cuando se estudie el sistema reproductor.

El hipotálamo:

Relación hipotálamo-hipófisis:

Figura 3.29. Relación entre el hipotálamo y la hipófisis. Modificada de: Biología,

Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.


53

El hipotálamo es la fuente de por lo menos nueve hormonas que actúan ya sea

estimulando o inhibiendo la secreción de otras hormonas por parte de la hipófisis

anterior. Estas hormonas son producidas por las células neurosecretoras del hipotálamo

y viajan hasta la hipófisis por medio de un sistema de vasos sanguíneos denominado

sistema portal.

La glándula hipófisis yace por debajo del hipotálamo y está directamente bajo su

influencia e indirectamente bajo la influencia de otras partes del cerebro. (Figura 3.29)

Entre las hormonas hipotalámicas se encuentran, la TRH (hormona liberadora de

tirotrofina) que estimula la liberación de tirotrofina (TSH) por parte de la hipófisis; la

hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH), que controla la liberación de las

hormonas gonadotróficas LH y FSH; y la somatostatina que inhibe la liberación de la

hormona del crecimiento, llamada somatotrofina, entre otras. El hipotálamo también es

fuente de dos hormonas que se almacenan en la hipófisis posterior y desde allí son

liberadas hacia la sangre. Estas hormonas son la oxitocina y la hormona antidiurética

(ADH) las cuales son producidas también en células neurosecretoras cuyos axones se

extienden hasta el lóbulo posterior de la hipófisis (neurohipófisis) y se almacenan en la

porción terminal de estos hasta que estímulos nerviosos estimulan su secreción.

La oxitocina acelera el momento del nacimiento incrementando las contracciones

uterinas durante el parto. Su liberación está bajo el control del sistema nervioso y puede

ser iniciada por la creciente presión dentro de la pared uterina o por movimientos del

feto. La oxitocina además estimula la eyección de la leche cuando el niño comienza a

mamar, promoviendo contracciones de las fibras musculares alrededor de las células

secretoras de la leche de las glándulas mamarias.

La ADH, disminuye la excreción de agua por los riñones. Logra este efecto

incrementando la permeabilidad al agua de los túbulos colectores de las nefronas, de

modo que se reabsorbe más agua desde la orina hacia la sangre. La ADH también es

llamada vasopresina, porque aumenta la vasoconstricción en respuesta a ciertas

circunstancias inusuales como la pérdida de sangre por una hemorragia grave.

Hipófisis :

La glándula hipófisis fue considerada una vez como la glándula maestra del cuerpo,

pues es la fuente de hormonas que estimulan los órganos reproductores, la corteza

suprarrenal y la glándula tiroides. Sin embargo, como hemos visto son las hormonas

hipotalámicas las que estimulan o inhiben la producción de hormonas hipofisarias.

La hipófisis (Figura 3.29) tiene aproximadamente un centímetro de diámetro y está

situada en la base del cerebro en una depresión del hueso esfenoides del cráneo llamada

silla turca. Está formada por tres lóbulos: anterior, intermedio y posterior.

El lóbulo anterior también llamado adenohipófisis o hipófisis anterior, es la fuente de

seis hormonas producidas cada una por células distintas (Figura3.30). Una de estas es la

hormona del crecimiento (GH) también llamada somatotrofina, la cual estimula la

síntesis proteica y promueve el crecimiento de los huesos. Si hay un déficit en la

producción de la hormona del crecimiento durante la infancia, el resultado es el llamado

"enanismo hipofisario". Si por el contrario hay exceso de hormona del crecimiento


54

durante la infancia da como resultado el "gigantismo hipofisario". Excesiva hormona

del crecimiento en el adulto no produce gigantismo, pues el crecimiento de los huesos

largos ha cesado, causa en lugar de esto, acromegalia (un incremento en el tamaño del

maxilar, de las manos y de los pies). Esta hormona también afecta el metabolismo de la

glucosa al inhibir la absorción y la oxidación de la glucosa por algunos tipos de células.

Estimula además la oxidación de los ácidos grasos y de ese modo conserva la glucosa.

Figura 3.30. Hormonas secretadas por la hipófisis anterior. Modificada de: Biología,


Una segunda hormona producida por la hipófisis anterior es la prolactina, que estimula

la secreción de leche en los mamíferos. Su producción es controlada por una hormona

inhibidora producida por el hipotálamo. Mientras un bebé continúa mamando, los

impulsos nerviosos producidos por la succión de los pechos, son transmitidos al

hipotálamo, que disminuye la producción de hormona inhibidora de prolactina. La

hipófisis libera entonces prolactina, que actúa sobre las glándulas para mantener la

producción de leche. Una vez que cesa la succión, la síntesis y la liberación de

prolactina disminuyen y se detiene entonces la producción de leche, de manera que el

suministro es controlado por la demanda.

Cuatro de las hormonas secretadas por la hipófisis anterior son hormonas tróficas (que

actúan sobre otras glándulas endocrinas regulando sus secreciones). Una de estas

hormonas tróficas es la tirotrofina (TSH), la hormona que estimula las células de la


55

glándula tiroides, incrementando la producción y liberación de hormonas tiroideas. En

un circuito de retroalimentación negativa en el que intervienen tanto la hipófisis como el

hipotálamo, la concentración aumentada de hormonas tiroideas inhibe la secreción

posterior de TSH por parte de la hipófisis. La hormona adrenocorticotrófica (ACTH)

tiene una acción reguladora similar con la producción de cortisol, una de las hormonas

producidas por la corteza suprarrenal (la capa externa de la glándula suprarrenal). Las

otras dos hormonas tróficas son las gonadotrofinas – hormonas que actúan sobre las

gónadas u órganos productores de gametos (testículos y ovarios). Estas hormonas son:

la hormona folículoestimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH).

En muchos vertebrados, el lóbulo intermedio de la hipófisis es la fuente de la hormona

estimulante de los melanocitos. En los reptiles y los anfibios, esta hormona estimula los

cambios de color asociados con el camuflaje o con los patrones de comportamiento,

como la agresión y el cortejo. En los humanos, en los cuales la secreción de hormona

estimulante de los melanocitos está notablemente disminuida, sus funciones se

desconocen.

El lóbulo posterior de la hipófisis (neurohipófisis) almacena las hormonas producidas

por el hipotálamo (oxitocina y ADH).

Glándula tiroides:

La glándula tiroides (Figura 3.31) se encuentra

inmediatamente por debajo de la laringe, a

ambos lados y por delante de la tráquea. En

esta glándula se secretan varias hormonas que

en sentido general aumentan la actividad

metabólica de la mayor parte de los tejidos. La

tiroides libera sus hormonas bajo la influencia

de su hormona estimulante (TSH) secretada

por la hipófisis. Las hormonas tiroideas son la

tiroxina (tetrayodotironina) y la

triyodotironina. Estas hormonas aceleran la

tasa de respiración celular y también

desempeñan un papel importante en la

regulación de la temperatura.

Los trastornos funcionales de la tiroides

pueden ocasionar diferentes enfermedades. El

hipertiroidismo (la sobreproducción de

tiroxina) da como resultado nerviosismo,

insomnio, excitabilidad, aumentos en la

frecuencia cardíaca y la presión sanguínea, intolerancia al calor, excesiva sudoración y

pérdida de peso. El hipotiroidismo (falta de niveles adecuados de tiroxina) en la infancia

afecta el desarrollo, particularmente de las células del cerebro; si no se trata a tiempo

puede llevar a la deficiencia mental permanente y al enanismo. En los adultos, el

hipotiroidismo está asociado con piel seca, intolerancia al frío y falta de vitalidad. El

hipotiroidismo puede ser causado por una insuficiencia de yodo, que es necesario para

generar tiroxina, y en estos casos, frecuentemente se asocia con el bocio (un

agrandamiento de la glándula tiroides debido a un efecto compensatorio). Por esta

Figura 3.31. Glándula tiroides.

Modificada de: http://personales.

ya.com/erfac/tiroides.gif


56

razón, la sal de mesa suele enriquecerse con yodo, para suplir su posible falta en la

dieta.

En la glándula tiroides; pero en células diferentes de las que secretan hormonas

tiroideas, se secreta la hormona calcitonina en respuesta a niveles crecientes de calcio en

el fluido extracelular. La acción principal de la calcitonina es la de inhibir la liberación

del ión calcio en los huesos.

Glándulas paratiroides

Las paratiroides, generalmente en número de cuatro y dispuestas en pares, son las más

pequeñas de las glándulas endocrinas y están ubicadas por detrás o dentro de la glándula

tiroides. Producen la hormona paratiroidea (parathormona), que desempeña un papel

esencial en el metabolismo mineral, en especial, en la regulación de los iones calcio y

fosfato que existen en una relación recíproca en la sangre. Un aumento o una caída en

las concentraciones de calcio en la sangre pueden llevar a perturbaciones tan graves de

la coagulación de la sangre, la contracción muscular y la función nerviosa, que puede

ocurrir la muerte en pocas horas.

La hormona paratiroidea incrementa de varias maneras diferentes la concentración de

calcio en la sangre. Estimula la conversión de vitamina D en su forma activa, que a su

vez produce un incremento de la absorción de iones calcio del intestino. También

reduce la excreción del calcio de los riñones. Además estimula la liberación en el

torrente sanguíneo de calcio del hueso, que contiene el 99% del calcio total del cuerpo.

Así la hormona paratiroidea y la calcitonina trabajan de manera ajustada, regulando los

niveles de calcio en la sangre. La producción de ambas hormonas está regulada por la

concentración de los iones calcio en la sangre. La hormona paratiroidea, además, eleva

la excreción de fosfato por los riñones, lo que hace descender los niveles de fosfato de

la sangre.

El hiperparatiroidismo (un exceso de hormona paratiroidea causado ocasionalmente por

tumores de las paratiroides) provoca que los huesos pierden grandes cantidades de

calcio, volviéndose blandos y frágiles. La extirpación de las glándulas paratiroides sin

terapia de reposición hormonal da por resultado contracciones musculares y espasmos

violentos, que llevan a la muerte debido a que la ausencia de la hormona provoca

hipocalcemia brusca, lo que afecta directamente la actividad muscular.

Glándulas suprarrenales

Las glándulas suprarrenales o adrenales (Figura 3.32) son dos cuerpos pequeños

situados cada uno en la parte superior de los riñones y están compuestas por dos zonas

claramente diferenciables en cuanto a su estructura y a su función: la corteza y la

médula suprarrenal.

La corteza suprarrenal -la capa externa de la glándula- es la fuente de varias hormonas

esteroides. En los seres humanos hay dos grupos principales de esteroides

adrenocorticales: los glucocorticoides y los mineralocorticoides. El cortisol se considera

el glucocorticoide más importante en el hombre. Este y los otros glucocorticoides

promueven la formación de glucosa a partir de las proteínas y las grasas. Al mismo

tiempo, disminuyen la utilización de glucosa por la mayoría de las células, con las


57

notables excepciones de las células del cerebro y del corazón. De esta manera se

priorizan las actividades de estos órganos vitales a expensas de otras funciones

corporales. La liberación de glucocorticoides se incrementa durante períodos de estrés,

como el enfrentamiento a situaciones nuevas, el intervenir en una competencia atlética o

el rendir exámenes finales. Estos actúan de forma complementaria con el sistema

nervioso simpático. Además de sus efectos sobre el metabolismo de la glucosa, los

glucocorticoides suprimen la respuesta inflamatoria e inmune y este efecto puede ser un

factor en el aumento de la susceptibilidad a contraer enfermedades que frecuentemente

acompaña al estrés. Dadas sus propiedades inmunosupresoras, el cortisol y los otros

glucocorticoides se utilizan a veces en el tratamiento de enfermedades autoinmunes y en

reacciones alérgicas graves, aunque los efectos colaterales serios de las altas dosis que

se requieren frecuentemente, limitan su utilidad. Entre estos efectos colaterales están la

disminución de la capacidad para combatir las infecciones, la redistribución de la grasa

corporal y perturbaciones mentales.

Figura 3.32. Glándulas suprarrenales. Modificada de: http://faculty.etsu.edu/currie/

images/adrenal4.jpg y http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency

Los glucocorticoides de la corteza suprarrenal son secretados en respuesta a la hormona

adrenocorticotrófica o corticotrofina (ACTH). La ACTH es liberada por la hipófisis en

respuesta a la estimulación hipotálamica a través de la CRH (hormona liberadora de

corticotrofina). La secreción de glucocorticoides es inhibida por la retroalimentación

negativa ejercida por estos sobre el hipotálamo y la hipófisis.

Los mineralocorticoides comprenden un segundo grupo de hormonas secretadas por la

corteza suprarrenal y de los cuales la aldosterona es el ejemplo principal. Estos

corticoides intervienen en la regulación de iones, particularmente sodio y potasio. El

sodio es el principal ión extracelular e influye en las membranas plasmáticas de todas

las células -sobre todo en las de células excitables como las neuronas y las células

musculares- y también es fundamental en la regulación del volumen de agua y la

presión sanguínea. El ión potasio es el principal electrolito intracelular y su

concentración también está estrechamente regulada. Cambios en sus niveles de

concentración pueden tener graves consecuencias para las funciones cardíaca y cerebral.


58

Los mineralocorticoides afectan el transporte de los iones a través de las membranas

celulares de las nefronas. Un incremento en la secreción de aldosterona, da por

resultado una reabsorción mayor de iones sodio en los túbulos renales e incrementa la

secreción de iones potasio en ellos. Esto tiene como consecuencia, efectos importantes

tanto en las concentraciones iónicas de la sangre como en la retención y pérdida de

agua por parte del cuerpo.

Además de los glucocorticoides y los mineralocorticoides, la corteza suprarrenal

produce pequeñas cantidades de hormonas sexuales masculinas en los hombres y

también en las mujeres.

La médula suprarrenal, que es la porción central de la glándula, constituye una

modificación de un ganglio del sistema nervioso simpático. Está formada por células

neurosecretoras cuyas terminales secretan adrenalina y noradrenalina en el torrente

sanguíneo. Estas hormonas conocidas también como epinefrina y norepinefrina,

incrementan la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco, elevan la presión sanguínea,

estimulan la respiración y dilatan las vías respiratorias. También aumentan la

concentración de glucosa en la sangre. La médula suprarrenal es estimulada por fibras

nerviosas de la división simpática del sistema nervioso autónomo, y de esta forma actúa

como un reforzador de la actividad simpática, responsable de las reacciones de "ataque

o huida".

Páncreas:

El páncreas (Figura 3.33) posee una función dual. Por un lado, tiene actividad exocrina,

con acción digestiva. La función endocrina, por otro lado, es llevada a cabo por las

células de los islotes de Langerhans,

fuente de insulina y glucagón, dos

hormonas que intervienen en la

regulación del metabolismo de la

glucosa. La insulina es secretada en

respuesta a un incremento en la

concentración de azúcar o de

aminoácidos en la sangre (como ocurre

después de una comida). Esta hormona

disminuye la concentración de azúcar

sanguínea estimulando la absorción y

la utilización de glucosa por las células

y la conversión de glucosa en

glucógeno. Por esto se le llama

también hormona hipoglicemiante.

Cuando hay una deficiencia de insulina, como ocurre en personas con diabetes mellitus,

las concentraciones de azúcar en la sangre se incrementan tanto que no toda la glucosa

que entra al riñón puede ser reabsorbida. La consecuente presencia de glucosa en la

orina es la base de las pruebas simples de diabetes.

El glucagón, producido por células diferentes de las que producen la insulina,

incrementa la concentración de azúcar en la sangre, estimula la degradación de

glucógeno a glucosa en el hígado y la degradación de grasas y proteínas, lo que

Figura 3.33. Páncreas. Modificada de:

http://www.bombeirosemergencia.com.

br/pancreas.htm


59

disminuye la utilización de glucosa por parte de las células, por esta razón se dice que es

una hormona hiperglicemiante.

La somatostatina, encontrada originalmente en el hipotálamo, también se ha aislado de

un tercer tipo de célula de los islotes del páncreas. Es liberada durante la digestión de

una comida y ejerce varios efectos inhibidores en el tubo digestivo, que ayudan a

regular el ritmo con el cual la glucosa y otros nutrientes son absorbidos por la sangre.

Sin embargo su acción más caracterizada es la de tipo local, por la cual inhibe la

producción de insulina y glucagón.

Como hemos visto hasta ahora, al menos siete hormonas diferentes intervienen en la

regulación de la glucosa en la sangre, la hormona del crecimiento, el cortisol, la

adrenalina y noradrenalina, la insulina, el glucagón y la somatostatina. El estricto

control sobre la glucosa sanguínea asegura que siempre haya glucosa disponible para las

células del cerebro. A diferencia de otras células del cuerpo que pueden obtener energía

de la degradación de aminoácidos y grasas, las células cerebrales pueden utilizar

únicamente glucosa en la mayoría de las circunstancias.

Interacción entre el sistema nervioso y el sistema endocrino:

Los dos grandes sistemas de comunicación interna del organismo, el endocrino y el

nervioso, no sólo complementan estrechamente sus funciones sino que también ejercen

un control mutuo de sus acciones. El estudio de esta interacción constituye una

disciplina en sí misma, la neuroendocrinología.

Por una parte, se puede considerar los casos de comunicación entre células o moléculas

-como la inervación glandular- en la que el sistema nervioso envía una señal química (el

neurotransmisor) y controla la secreción de la hormona en cuestión. Por ejemplo, la

secreción de la médula suprarrenal se encuentra bajo un control estricto del sistema

nervioso autónomo. Hemos visto también el caso del control de la hipófisis por parte del

hipotálamo a través de la secreción de hormonas a un sistema porta. Las moléculas

liberadas por las neuronas a la circulación (en lugar de ser secretadas al espacio

sináptico) reciben el nombre de neurohormonas.

Por otra parte, las hormonas liberadas por las diversas glándulas del organismo pueden

actuar a nivel del sistema nervioso central mediante la interacción con receptores

específicos y así pueden modificar el comportamiento del individuo. De esta manera el

sistema endocrino es capaz de contribuir en el control de la conducta.

La interacción neuroendocrina también es responsable del control del comportamiento

alimentario. Los resultados de trastornos en esta comunicación traen como consecuencia

desórdenes como la obesidad, la anorexia o la bulimia.

Medidas higiénicas de los sistemas nervioso y endocrino:

Las alteraciones en los sistemas de regulación pueden provocar serias alteraciones en el

organismo, por lo que se hace imprescindible conocer las medidas higiénicas y ponerlas

en práctica, para lograr el desarrollo favorable y la actividad normal del organismo.


60

1. En primer lugar debes tener presente, que ante cualquier síntoma de afección debes

acudir al médico, que es el único que puede señalarte el tratamiento adecuado.

2. Una correcta dieta evita enfermedades provocadas por carencias de determinados

nutrientes. Recordemos que el yodo es necesario para la síntesis de las hormonas

tiroideas.

3. En el caso de los diabéticos es necesario un control sistemático que garantice llevar

una vida normal.

4. Mantener un adecuado aseo para evitar infecciones por virus o bacterias. Así mismo

debes lavarte muy bien el pabellón de la oreja y el orificio del conducto auditivo

externo para evitar el exceso de cerumen.

5. Para prevenir el desarrollo de muchos defectos visuales es necesario que mantengas

una postura e iluminación adecuadas durante la lectura y escritura. Evite la

exposición o contacto de los ojos con fuentes de contaminación.

6. Deben evitarse ruidos innecesarios y no hablar en voz alta, ya que el conjunto de

ruidos va afectando a largo plaza la audición y la visión.

7. El trabajo influye de manera positiva en el sistema nervioso, pero debe organizarse

adecuadamente, siendo interrumpido por determinados períodos de descanso. Debe

concebir dentro del descanso actividades deportivas y ejercicios físicos, actividades

recreativas y culturales.

8. Se deben dormir las horas necesarias (de 8 a 10 horas diariamente), pues cuando

estás dormido disminuye la intensidad de diversas funciones.

9. Evitar el consumo de alcohol, nicotina y cafeína, pues estas sustancias afectan el

sistema nervioso.

Resumen

El sistema nervioso junto con el sistema endocrino, integran y controlan las numerosas

funciones que capacitan a los seres humanos para regular su ambiente interno y

enfrentar el ambiente externo. La unidad funcional del sistema nervioso es la neurona.

Una neurona está formada por un cuerpo celular, que contiene el núcleo y la maquinaria

metabólica, por dendritas y por un axón o fibra nerviosa. El cuerpo y las dendritas

reciben los estímulos que se traducen en impulsos nerviosos los cuales son conducidos

por los axones a otras células.

El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal que están

contenidos en el cráneo y la columna vertebral respectivamente.

La parte del sistema nervioso que se encuentra por fuera del sistema nervioso central es

el sistema nervioso periférico, que está constituido por los nervios craneales y espinales.

Las neuronas de salida del sistema nervioso periférico están organizadas en dos

divisiones principales: 1) el sistema nervioso somático, que inerva los músculos

esqueléticos y 2) el sistema nervioso autónomo, que controla el músculo cardíaco, los

músculos lisos y las glándulas implicadas en las funciones digestiva, circulatoria,

urinaria, reproductora y termorreguladora. En el sistema nervioso autónomo, los axones

que surgen de las neuronas del sistema nervioso central establecen sinapsis con

neuronas motoras de los ganglios que se encuentran fuera de él. Las neuronas

posganglionares estimulan o inhiben a los efectores. El sistema nervioso autónomo tiene

dos divisiones –simpática y parasimpática- que son anatómica, fisiológica y

funcionalmente distintas.


61

La información recibida del medio ambiente, y las instrucciones llevadas hacia los

efectores, como músculos y glándulas, se transmiten en el sistema nervioso en forma

de señales eléctricas. En el estado de reposo hay una diferencia de potencial eléctrico en

la membrana axónica, el potencial de membrana en reposo (PMR). Luego de la

estimulación apropiada ocurre un potencial de acción, que es una inversión transitoria

de la polaridad de la membrana. El potencial de acción que se transmite a lo largo de la

membrana del axón es el impulso nervioso. En las fibras mielínicas, el impulso nervioso

salta de un nodo a otro de la vaina de mielina y así se acelera la conducción.

Las neuronas transmiten señales a otras neuronas a través de uniones llamadas sinapsis.

En la mayoría de las sinapsis, la señal cruza la hendidura sináptica en forma de una

sustancia química, un neurotransmisor, que se une a un receptor específico de la

membrana de la célula postsináptica. Una sola neurona puede recibir señales de muchas

sinapsis, y según la suma de las señales excitadoras e inhibidoras, se iniciará o no un

potencial de acción en su axón. Así las neuronas funcionan como centros importantes de

transmisión y control en la integración de la información por el sistema nervioso.

El sistema endocrino actúa a través de sus mensajeros químicos, las hormonas. Las

hormonas son moléculas reguladoras secretadas en una parte del organismo, que se

difunden por el torrente sanguíneo u otros fluidos extracelulares, a otros órganos y

tejidos, donde ejercen efectos específicos. La mayoría de las hormonas son secretadas

por tejido glandular o por células neurosecretoras. Las principales glándulas endocrinas

del hombre incluyen la hipófisis, el tiroides, las paratiroides, la corteza y la médula

suprarrenal, el páncreas y las gónadas.

La producción de muchas hormonas es regulada por sistemas de retroalimentación

negativa que involucran a la adenohipófisis y al hipotálamo. Bajo la influencia de las

hormonas producidas por el hipotálamo, la hipófisis produce hormonas tróficas, que a

su vez, estimulan las glándulas blanco para que produzcan hormonas. Estas hormonas

actúan luego sobre la hipófisis o el hipotálamo (o sobre ambos) inhibiendo la

producción de las hormonas tróficas. La producción de las hormonas tiroideas y de las

hormonas de la corteza suprarrenal es regulada por el sistema hipotalámico-hipofisario.

La producción de otras, como la calcitonina y la hormona paratiroidea, es regulada por

la concentración en la sangre de otros factores, como los iones.

Además de producir hormonas tróficas, la adenohipófisis secreta hormona del

crecimiento y prolactina. El hipotálamo, además de producir hormonas peptídicas que

actúan sobre el lóbulo anterior de la hipófisis, produce hormona antidiurética y

oxitocina, que son almacenadas en el lóbulo posterior de la hipófisis y liberadas desde

allí.

Las células de los islotes de Lanhergans son la fuente de tres hormonas implicadas en la

regulación de la glucosa sanguínea: la insulina, el glucagón y la somatostatina. La

glucosa sanguínea también se encuentra bajo la influencia de la adrenalina y la

noradrenalina, que se liberan de la médula suprarrenal en situaciones de estrés; del

cortisol y otros glucocorticoides, liberados de la corteza suprarrenal, también en tiempos

de estrés; y de la hormona del crecimiento (somatotropina).


62

Si bien se cree que los sistemas nervioso y endocrino tuvieron un origen evolutivo

común en cuanto al tipo de comunicación que llevan a cabo, las glándulas envían

información a distancia en forma generalizada y relativamente lenta, a través de las

hormonas, mientras que el sistema nervioso se especializa en la comunicación rápida y

de carácter más puntual.

PROTECCIÓN, SOSTÉN Y MOVIMIENTO:

El organismo humano requiere de estructuras que permitan la protección de órganos

vitales y del organismo en general, además el sostén y movimiento de nuestro cuerpo en

relación a las condiciones más variadas del medio en que se desarrolla el organismo. En

estas funciones de protección, sostén y movimiento participan la piel y el sistema

osteomioarticular.

Piel:

La piel es el órgano de mayor

tamaño (16% del peso corporal).

La definimos como un órgano

protector que proporciona una

eficaz barrera biológica, química

y física entre los ambientes

externo e interno. Presenta dos

capas: la epidermis y la dermis.

(Figura 3.34)

Epidermis:

Es la capa más externa y se

origina del ectodermo. La

epidermis está formada por tejido

epitelial estratificado plano

queratinizado distribuido en diferentes estratos: basal o germinativo, espinoso,

granuloso y córneo, en la piel gruesa entre el estrato granuloso y córneo se encuentra el

estrato lúcido. (Figura 3.35)

Las células están estrechamente unidas y entre estas existe poca sustancia intercelular,

posee especializaciones que evitan la difusión de moléculas entre las células y por tanto

previenen el paso de sustancias de un lado al otro del epitelio, así como favorecen la

unión mecánica cerrada entre las células y la matriz extracelular lo que garantiza la

resistencia del tejido. Carece de vasos sanguíneos, se nutre por difusión a partir de las

redes vasculares de la dermis.

El estrato germinativo es el más interno, consta de células cilíndricas que se

multiplican constantemente por mitosis gracias a lo cual se restablece continuamente el

resto de los estratos, esta actividad es sumamente importante pues las capas viejas de la

epidermis se desprenden por rozamiento o fricción, estas capas se renuevan cada 20 ó

30 días.

Figura 3.34. Esquema de un corte de piel. Modificada de: http://www.ama-assn.org/ama/

pub/category/7176.html


63

En el estrato espinoso presenta células ligeramente aplanadas de núcleo central con

expansiones citoplasmáticas que mantienen la cohesión de las células de la epidermis y

la resistencia al rozamiento, además se observan las células de Langerhans que son

células presentadoras de antígenos (células que captan la presencia de agentes que

provocan enfermedades) representando un componente importante de las defensas

cutáneas y por consiguiente del organismo.

El estrato granuloso está formado por

varias capas de células con núcleo

central aplanadas, secretoras de

sustancias ricas en lípidos que

impermeabilizan estas capas impidiendo

el paso de compuestos, incluso del agua

entre ellas.

El estrato lúcido presente en la piel

gruesa, está formado por una capa de

células aplanadas, donde desaparecen el

núcleo y los orgánulos celulares, entre

las células se pueden observar

desmosomas.

El estrato córneo es el más externo, de

espesor variable, está formado por

células muertas, planas y sin núcleo,

presentan una sustancia proteica llamada

queratina que varía su espesor según el

tipo de piel (fina y gruesa), la queratina

es producida por los queratinocitos que

se encuentran en las capas más

superficiales de la epidermis. La

queratinización de las células de este estrato determina la formación de una capa

impermeable y protectora, que es mecánicamente fuerte, pero flexible, constituye una

barrera física contra microorganismos y convierte al epitelio en impermeable al agua

junto a un material extracelular rico en lípidos.

En la epidermis también se localizan los melanocitos, estos son células productoras de

melanina que es el pigmento responsable de la coloración de la piel desde el blanco

hasta el negro. El número de melanocitos es aproximadamente igual en todas las razas.

Las diferencias del color de la piel en las diferentes razas se atribuyen a cantidades

diferentes de producción de este pigmento. La importancia de la melanina es que

minimiza las lesiones que causan al tejido las radiaciones ultravioletas (agente mutante),

pero es importante destacar que estos rayos son los que estimulan la producción

(síntesis) de vitamina D en la piel.

Los esquimales tienen este problema resuelto por su dieta rica en pescado que es rico

en vitamina D, pero en el resto del planeta el organismo humano depende de las

radiaciones ultravioletas para sintetizar esta vitamina muy importante porque regula la

concentración de iones Ca en el organismo ya que su deficiencia produce el raquitismo

(calcificación defectuosa de los huesos).

Figura 3.35. Esquema de corte de piel

en el que se destacan la epidermis y los

estratos córneo, granuloso y

germinativo así como un melanocito. Modificado de: www.skincancerinfo.

com/sectiona/images/epidermis.jpeg


64

La epidermis, como todo tejido epitelial descansa en una lámina basal, a continuación

de la cual comienza la dermis.

Dermis:

También llamada corión, es la capa interna y se origina del mesodermo. Está formada

por el estrato papilar formado por tejido conectivo laxo y por debajo el estrato reticular,

formado por tejido conectivo denso, que presenta gran cantidad de fibras colágenas y

elásticas las cuales dan a la piel solidez y elasticidad. En la dermis se encuentran

múltiples estructuras que realizan variadas funciones: glándulas, receptores, apéndices

cutáneos (pelo, uñas), nervios y vasos sanguíneos.

Glándulas:

Figura 3.36. Glándulas de la piel. Modificada de: http://www.bmb.psu.edu/courses/

bisci004a/tissues/tissnote.htm.

Entre las glándulas encontramos las sudoríparas y las sebáceas:

Glándulas sudoríparas: En la piel existen 3 millones de estas glándulas localizadas en

la dermis, la secreción del sudor por estas tiene gran importancia por la eliminación de

desechos metabólicos y porque disipa el calor del cuerpo. Existen dos tipos de glándulas

sudoríparas localizadas en la dermis (Figura 3.36):

Glándulas Apocrinas: secretan una sustancia viscosa, que se vierte hacia un

conducto que abre al canal del folículo piloso (ver figura del corte de piel), su

actividad secretora no comienza hasta la pubertad y su olor característico

socialmente se considera ofensivo.

Glándulas Ecrinas: secretan una sustancia acuosa, que se vierte hacia un conducto

que se abre en el poro, se encuentran en número de 3 y 4 millones, y su actividad

secretora comienza poco después del nacimiento.


65

Glándulas sebáceas: Se encuentran en la dermis. Son apéndices del folículo piloso. Su

secreción, llamada sebo, es una mezcla de lípidos que contribuye a mantener la textura

suave de la piel y la flexibilidad del pelo.

Receptores:

Los receptores se pueden clasificar de acuerdo al tipo de estímulo en:

Mecanorreceptores: captan estímulos mecánicos.

Termorreceptores: captan las variaciones de temperatura (calor o frío).

Y se pueden clasificar de acuerdo al tipo de ramificación terminal de la fibra nerviosa:

1. Terminaciones nerviosas libres: Son ramas terminales más delgadas que terminan

con pequeños estrechamientos entre las células, se encuentran en la epidermis y la

dermis (Figura 3.37). Reaccionan ante el dolor, presión, frío y calor: función

protectora contra estos estímulos o la contaminación de su acción. Son de

adaptación lenta y reaccionan mientras dura el estímulo. Son:

Termorreceptores: Detectan calor o frío moderado.

Mecanorreceptores: Sensibles a la acción mecánica. Ejemplo: fibras que rodean

al folículo piloso y en el estrato basal de la epidermis.

Células de Merkel: son terminaciones nerviosas libres con un contacto en forma

de disco con una célula especializada, son mecanorreceptores de adaptación

lenta que reaccionan ante deformaciones de la piel.

Figura 3.37. Terminaciones nerviosas libres de la piel. Modificada de:

http://icarito.tercera.cl/infografia/chumano/sentidos03

2. Terminaciones nerviosas encapsuladas: tienen función protectora (Figura 3.38).

Son:

Corpúsculo de Meissner: localizados en el estrato papilar, se encuentran en la

piel lampiña, punta de dedos y plantas de los pies, labios, pezones, son

mecanorreceptores de adaptación rápida a estímulos táctiles, presión y contactos

muy leves.

Corpúsculos de Ruffini: estos responden al estiramiento de la piel,

mecanorreceptores, se cree que son de adaptación rápida.

Corpúsculo de Pacini: se localiza en tejido conectivo subcutáneo. Numerosos en

manos y pies. Mecanorreceptores de adaptación muy rápida reaccionan ante

vibraciones.


66

Corpúsculo de Krause: localizados en la capa papilar de la dermis, en boca,

lengua, estímulos mecánicos.

Figura 3.38. Terminaciones nerviosas encapsuladas de la piel. Modificada de:

http://icarito.tercera.cl/infografia/chumano/sentidos03

Apéndices cutáneos:

Pelos:

A B

Figura 3.39. A: Fotografía de pelo humano al microscopio. B: Folículo piloso y

músculo erector del pelo. Modificada de: http://www.ama-

assn.org/ama/pub

Los pelos se desarrollan a partir de las células que revisten las invaginaciones profundas

de la epidermis, llamadas folículos pilosos (Figura 3.39). El extremo inferior dilatado

del folículo contiene una papila dérmica. La formación y crecimiento del pelo

dependen de la proliferación y diferenciación continuada de células alrededor de la


67

punta de la papila dérmica que constituye la matriz del pelo. A partir de las células que

rodean la papila dérmica se forman la: médula, corteza y cutícula del pelo. Un músculo

erector del pelo se origina en la capa papilar de la dermis, se inserta en la lámina de

tejido conectivo del folículo piloso. Un pelo y su folículo están siempre inclinados en

ángulo con la superficie de la epidermis y la contracción del músculo lo lleva a una

posición vertical que produce el erizamiento del pelo lo que llamamos (carne de

gallina).

Los pelos varían de longitud y diámetro en las distintas regiones del cuerpo, faltan en la

palma de las manos y en la planta de los pies. En el tronco y en los brazos y piernas se

encuentran pelos finos (vellos). Los de las cejas y de las pestañas son cortos y erizados.

En la cabeza, en las fosas axilares, en la eminencia pubiana y en la cara de los hombres

(bigote y barba) crecen pelos largos. El color de los pelos depende de la actividad de los

melanocitos que se encuentran en la matriz pilosa. Los pelos vestigiales de los seres

humanos proporcionan poco o ningún aislamiento térmico pero son importantes para el

sentido del tacto.

Uñas:

Son placas de queratina dura muy compactas y desempeñan un papel protector. Se

forman por la proliferación y queratinización de células epiteliales en una matriz

ungueal. En cada uña se distinguen la raíz y el cuerpo ungueal, este último presenta un

borde libre, el cuerpo y la raíz se encuentran sobre el lecho ungueal y se hayan

fuertemente adheridos a la piel, la raíz y las partes laterales del cuerpo de la uña se

hayan cubiertas por un pliegue cutáneo llamado eponiquio (Figura 3.40). La dermis del

lecho ungueal está muy vascularizada y ello se refleja en el color rosa pálido transmitido

a través de la uña traslúcida. Las uñas crecen de forma continuada a una velocidad de

unos 0,5 mm por semana, su crecimiento tiene lugar en la zona de la raíz, a cuenta del

estrato germinativo.

Figura 3.40. Estructura de una uña.

Vasos sanguíneos:

La dermis presenta una amplia red de vasos sanguíneos.


68

Funciones de la Piel:

1.- Función de Barrera y Protección:

Protege contra las radiaciones solares y sus efectos dañinos sobre las células,

evitando así la formación de tumores.

Impide la entrada de microorganismos y las consiguientes infecciones(función

inmunológica)

Evita la perdida de líquido (deshidratación)

Protege contra las lesiones.

2.- Síntesis de sustancias: como la vitamina D.

3.- Función termorreguladora: regula la temperatura corporal.

4.- Función receptora: debido a los receptores que se encuentran en la piel se

recepcionan sensaciones de tacto, frío, calor y otras.

5.- Función excretora: a través de las glándulas sudoríparas se excretan sustancias como

urea y otras.

Relación estructura – función:

Función de Barrera y Protección: Contribuyen a esta función:

Las dos capas de la piel: epidermis y dermis, en la unión de ambas capas se forman las

papilas dérmicas que forman las crestas papilares lo que proporciona más resistencia a

la piel contra los efectos de la tracción pues contribuye a mantener ambas capas unidas.

El tejido subcutáneo: importante en la protección contra los traumatismos (lesiones)

importante en la protección del organismo.

Los rayos ultravioletas tienen efectos sobre la piel, la mayoría de ellos perjudiciales. La

melanina protege a las células basales que sufren mitosis contra el deterioro

cromosómico por la luz ultravioleta. La exposición prolongada a la luz solar tiene un

elevado riesgo de cáncer de piel.

Por estas razones es importante tomar medidas y regular los períodos de exposición al

sol (ver medidas higiénicas), cuando se toma esta medida la piel pierde su coloración ya

que se reduce la producción de melanina y las capas viejas de la epidermis se

desprenden por rozamiento o fricción, estas capas se renuevan cada 20 ó 30 días, lo que

se debe a que el estrato basal o germinativo se encuentra en constante división celular.

Función Inmunológica:

Además la piel se considera una barrera casi infranqueable para los microorganismos

gracias a su grosor y en parte al proceso de queratinización y descamación de sus capas

celulares más externas.

La secreción de sus glándulas sebáceas y el sudor determinan un PH algo ácido que no

es muy adecuado para la supervivencia de microbios. Independientemente a estas

características puede ser traspasada a través de lesiones como las heridas.


69

La incidencia de las radiaciones ultravioletas (UV) de tipo A, B y C (UVA, UVB y

UVC) en la piel provoca la disminución de las células de Langerhans en la epidermis.

Así, en la radiación con UVB la piel puede perder durante varios días su capacidad de

reaccionar inmunológicamente frente a nuevos antígenos extraños.

Función termorreguladora:

La función de termorregulación se cumple por la presencia en la piel de estructuras

como: glándulas sudoríparas, vasos sanguíneos y el tejido subcutáneo.

Glándulas sudoríparas: la excreción del sudor tiene gran importancia porque

disipa el calor del cuerpo.

Vasos sanguíneos: la amplia red de vasos sanguíneos según las condiciones de

temperatura conducen el calor interno del cuerpo hasta la superficie donde se disipa,

esta actividad está regulada por el hipotálamo, cuando la temperatura es alta los

vasos se dilatan y esto determina mayor flujo sanguíneo y por tanto más perdida de

calor, pero a menor temperatura los vasos sanguíneos se contraen disminuyendo el

flujo sanguíneo por tanto se retiene más calor por la piel, y de esta manera la red

vascular de la dermis contribuye en la función termorreguladora de la piel.

Tejido subcutáneo: Por debajo de la dermis se encuentra el tejido subcutáneo que

también es aislante del calor por la presencia de abundante tejido adiposo que

también constituye una reserva energética, la acumulación de este tejido varía según

el metabolismo de cada individuo.

Función excretora:

Debido a la presencia de las glándulas sudoríparas que excretan el sudor la piel elimina

productos de desechos metabólicos al medio externo del organismo.

Medidas higiénicas

1. Una de las condiciones fundamentales para el mantenimiento de la salud es la

higiene de la piel. La limpieza de la piel permite eliminar las células muertas de la

epidermis, evitando de esa forma, que se mezclen con el sudor y la grasa, así como

con el polvo u otras suciedades provenientes del medio ambiente.

2. Para eliminar las suciedades que se forman en la piel es necesario el baño diario con

abundante agua y jabón, frotando bien todo el cuerpo, de forma tal que se eliminen

las suciedades acumuladas en los poros.

3. Es necesario también secar bien la piel después del baño, principalmente en zonas

como los pies, que son susceptibles a mantenerse húmedos, para evitar la

propagación de hongos y otras enfermedades.

4. Después del baño es importante cambiar las ropas sucias por otras limpias, el uso

continuado de estas, impregnadas en sudor, grasa y suciedades, al estar en contacto

con la piel, favorecen ciertas infecciones producidas por microorganismos, además

de expeler un olor desagradable.

5. Lavarse las manos con agua y jabón y cepillarse las uñas generalmente para eliminar

suciedades que se impregnan en estas.

6. Evitar accidentes que produzcan lesiones y quemaduras en la piel.


70

7. Teniendo en cuenta los riesgos que causan las exposiciones solares es necesario

prevenirlos con una serie de medidas y además vigilar nuestra piel a través de un

correcto examen.

Medidas para evitar los riesgos a las exposiciones solares:

Si por motivos profesionales o recreativos, necesitas o eliges estar en contacto con el

medio ambiente, debes adoptar una serie de precauciones:

1. Utiliza barreras físicas entre los rayos solares y la piel.

2. Utiliza cremas con factor de protección adecuado a tu tipo de piel.

3. Adquiere el moreno en forma progresiva.

4. Evita la exposición al sol en las horas centrales del día (12:00 M a 4:00 PM), incluso

en los días nublados. Las personas de piel sensible y los niños, así como aquellas

que se encuentran en zonas geográficas de gran altitud, deben cumplir estas medidas

de forma estricta.

5. Los ojos también son importantes, por ello debemos utilizar gafas de sol cuyos

cristales filtren entre el 50% y el 90% de las radiaciones solares.

6. El descubrimiento de alguna lesión nueva en la piel, la alteración de una lesión

preexistente, o la aparición de alguna lesión pigmentada, es motivo de consulta con

el médico.

El tratamiento y la prevención de las complicaciones causadas por efecto de la

exposición al sol implican: la educación del paciente, las cremas protectoras de la piel y

en algunas circunstancias medicamentos.

Otras afectaciones pueden ser congénitas o por accidente, existen posibles soluciones a

partir de la cirugía plástica: a través de las cirugías reconstructivas y estéticas y las

técnicas de injerto.

Resumen:

La piel es el órgano de mayor tamaño del cuerpo. Está constituida por la epidermis y la

dermis.

La epidermis está formada por tejido epitelial plano estratificado queratinizado

formando una cubierta impermeable que nos protege contra la pérdida de humedad,

tiene suma importancia el estrato germinativo que garantiza la renovación de las capas

de epidermis que se pierden por el roce. La dermis está formada por tejido conjuntivo,

en ella se encuentran los pelos, vasos sanguíneos, receptores nerviosos y las glándulas

sudoríparas y sebáceas.

La complejidad estructural de la piel permite que realice diferentes funciones que

contribuyen a la homeostasia y a la adaptación del organismo al medio ambiente. Es por

ello que debe ser cuidada con esmero, no solo por estética sino también por lograr una

vida libre de enfermedades.

“La Piel es un “traje auténtico” que proporciona una eficaz barrera entre los medios

externos e internos la cual debemos cuidar logrando mantenerla sana y pueda cumplir

con sus variadas funciones”


71

Sistema osteomioarticular (SOMA)

En el mundo no puede haber materia sin movimiento, de la misma manera que no hay

movimiento sin materia, esta se mueve en el espacio y el tiempo y adopta diferentes

formas de movimiento, entre las que se encuentran, la traslación de los cuerpos y el

movimiento gravitacional. La característica más distintiva del reino animal y que lo

diferencia del reino vegetal es la facultad de adaptarse al medio externo por medio del

movimiento. En el hombre y muchos otros animales esto es resultante de la actividad de

su sistema osteomioarticular, regulado por los sistemas nervioso y endocrino.

El sistema osteomioarticular, está integrado por:

El aparato locomotor constituye una gran parte de la masa corporal. A los órganos de

locomoción corresponde el 72,45 % del peso total del adulto, constituyendo la mayor

parte de dicho peso la musculatura (aproximadamente 2/5 del peso total del cuerpo) y

una parte menor a los huesos (1/5- 1/7 del peso del cuerpo). Resumiendo el aparato

locomotor consta de tres partes:

Sistema óseo: constituido por los huesos y cartílagos.

Articulaciones o uniones entre los huesos.

Sistema muscular: constituido por los músculos y sus dispositivos auxiliares.

Sistema Óseo o Esquelético:

El esqueleto (Figura 3.41), del griego SKELETOS: desecados, es la armazón dura del

cuerpo de los animales y en el humano está formado por el conjunto de huesos y

cartílagos, unidos por las articulaciones. Está constituido por tejido conectivo

especializado: tejido cartilaginoso y tejido óseo, estos son tipos especializados de tejido

de sostén, constan de células, fibras y sustancia intercelular, las dos últimas constituyen

la matriz ósea o cartilaginosa.

Para su estudio el esqueleto se divide en:

Esqueleto Axial (eje central) Esqueleto Apendicular (todo lo que pende)

cráneo

columna vertebral

costillas

esternón

miembros superiores: cintura escapular

y parte libre

miembros inferiores: cintura pélvica y

parte libre


72

Figura 3.41. Sistema esquelético. Modificado de Microsoft Encarta 2003.

Cartílago: Forma el esqueleto del embrión y disminuye su presencia en el adulto,

reduciéndose a determinadas zonas, como los anillos de la tráquea, y formando parte del

cartílago articular que recubre las superficies articulares de algunos huesos. El tejido

cartilaginoso tiene consistencia elástica y contiene abundante sustancia intercelular. En

su gran mayoría, la presencia de fibras elásticas de colágeno en la matriz, es lo que le

proporciona cierto grado de flexibilidad.

Huesos: El tejido óseo es el más consistente y sólido de todos los tejidos del organismo

después del esmalte de los dientes. Lo cual es debido a la combinación de dos

propiedades básicas: dureza y elasticidad, las mismas están condicionadas por las

sustancias químicas que contiene su sustancia intercelular.


73

Como principales sustancias orgánicas (representan la tercera parte del peso del hueso)

se encuentran la osteína (de naturaleza proteica) y fibras colágenas, que le proporcionan

al hueso elasticidad; y como sustancias inorgánicas (representan las dos terceras partes

del peso del hueso) presenta sales de calcio y fosfato, que le proporcionan al hueso

dureza.

En los niños los huesos tienen mayor proporción de sustancia orgánica, por lo cual sus

huesos son más elásticos y se fracturan raramente. En los ancianos la proporción de

sustancia inorgánica es mayor, siendo sus huesos más frágiles, por lo que a estas

edades se observan las fracturas con mayor frecuencia.

Los huesos, en su composición química, contienen otras sustancias como vitaminas A,

D y E, cuya proporción adecuada es muy importante para el buen desarrollo y

crecimiento del organismo. Por ejemplo la deficiencia de vitamina D conduce a una

calcificación defectuosa de los huesos, cuyo cuadro clínico se denomina en el niño

raquitismo y en el adulto osteomalacia.

El tejido óseo por sus características se divide en variedades:

Tejido óseo compacto: cuando las trabéculas se aplican unas contra otras

estrechamente, constituyendo una masa sólida; se encuentra en aquellos huesos que

cumplen fundamentalmente la función de sostén (puntales) o de movimiento

(palancas).

Tejido óseo esponjoso: cuando las trabéculas están agrupadas de forma laxa,

formando series de poros o cavidades en forma de esponja, predomina en huesos

que a pesar de su gran volumen, es preciso que conserven la ligereza, sin dejar de

ser sólidos.

En las cavidades de los huesos se encuentra la médula ósea (Figura 3.42), la cual es una

variedad del tejido hemopoyético llamado tejido mieloide y tiene como función

principal la de producir los eritrocitos, los leucocitos y las plaquetas necesarias para el

organismo; ella participa también en la nutrición, desarrollo y crecimiento del hueso.

Existen dos géneros diferentes de médula, la roja y la amarilla.

La médula ósea roja, tiene el aspecto de una masa roja suave, cuya coloración es

proporcionada por el gran número de eritrocitos que contiene, pues es la que produce

activamente estas células. Está atravesada por nervios y vasos sanguíneos, nutriendo

estos últimos no solo a la médula, sino también a las capas externas del hueso. En el

embrión toda la médula ósea es roja y en el adulto se localiza en las cavidades del tejido

óseo esponjoso.

La médula ósea amarilla, debe su color a las células adiposas, que constituyen su

principal componente, en el adulto llena todas las cavidades medulares del cuerpo o

diáfisis de los huesos largos.

La médula ósea roja, a medida que el individuo se desarrolla paulatinamente, se va

haciendo menos abundante, mientras que la cantidad de médula amarilla en los huesos

aumenta.


74

El periostio (Figura 3.42) es una

variedad del tejido conectivo, y consiste

en una membrana de color rosa pálido

que envuelve al hueso en casi todas sus

partes, excepto en las superficies

articulares y en los lugares de inserción

de ligamentos y tendones.

El periostio se compone de dos estratos:

Estrato externo o fibroso: es muy

rico en vasos y nervios, por lo cual

tiene gran importancia en la

nutrición del hueso.

Estrato interno u osteogénico

(cambium): tiene muchas células

osteógenas, las cuales son capaces de

transformarse en osteoblastos,

propiciando el crecimiento del hueso

en espesor, lo que explica el

mecanismo de reparación de las

fracturas.

El endostio es una delgada capa de

tejido conectivo que tapiza las paredes

de las cavidades óseas.

Clasificación de los huesos:

El número de huesos que componen el esqueleto en el adulto es aproximadamente de

200 (en el joven más de 200 y en el anciano menos de 200, debido a la soldadura de

huesos próximos), los cuales presentan diferentes formas, situación, origen, estructura y

función, que les permite clasificarlos. Actualmente es aceptada internacionalmente la

clasificación teniendo en cuenta su forma, pues facilita el estudio de sus porciones, de

esta manera los distinguimos como: cortos, planos, largos, neumáticos e irregulares.

Huesos cortos:

Este tipo de hueso, tiene dimensiones aproximadamente iguales en todos los sentidos,

presentando una forma más o menos cúbica y por lo general son pequeños (Figura

3.43). Se componen de una masa central de tejido óseo esponjoso (con médula ósea

roja) rodeada de una delgada capa de tejido óseo compacto. Están situados en regiones

que tienen movimientos muy variados y poco extensos como en el carpo y el tarso,

otros ejemplos son el calcáneo y los huesos sesamoideos como la patela.

Los huesos sesamoideos (se comparan con el grano de sésamo también conocido como

ajonjolí) son una variedad de este grupo, se localizan cerca de las articulaciones de las

Figura 3.42. Estructura interna de

un hueso largo. Modificada de:

Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.


75

manos y de los pies, en el espesor de ciertos tendones, sirviendo de dispositivos

auxiliares en el trabajo muscular.

Huesos planos:

Se destacan porque el largo y el ancho, predominan sobre el grosor, presentando dos

caras y un número variable de bordes, en general son incurvados y algunos se

distinguen por ser alargados (Figura 3.43). Se componen por dos láminas de tejido óseo

compacto, que forman las dos caras opuestas del hueso y que encierran entre sí, a una

capa más o menos gruesa de tejido óseo esponjoso con su correspondiente médula ósea

roja.

Están situados en regiones destinadas a la protección y sostén de otros órganos como en

la cabeza (huesos de la calvaria o bóveda del cráneo), tórax (esternón) y cinturón de los

miembros (escápula, coxal).

Huesos largos:

Son aquellos cuya longitud predomina sobre el ancho y el grosor, presentando una

forma tubular en la que se distinguen tres porciones: el cuerpo o diáfisis que es alargada,

y las dos extremidades o epífisis, que son por lo general más voluminosas, donde se

localizan superficies lisas articulares y eminencias rugosas para la inserción de

ligamentos y tendones.

Las epífisis están formadas casi exclusivamente por tejido óseo esponjoso recubierto

por una delgada capa de tejido óseo compacto, mientras que la diáfisis está constituida

por tejido óseo compacto, formando la periferia tubular que limita una cavidad

longitudinal llamada cavidad medular, donde se aloja la médula ósea. (Figura 3.42)

Están situados en regiones de gran movilidad, sirviendo de brazos de palancas como en

la parte libre de los miembros: ulna, radio, húmero, fémur, tibia, fíbula, entre otros.

(Figura 3.43)

Huesos neumáticos:

Se caracterizan por presentar cavidades en su interior que contienen aire. Tienen formas

diversas constituidas por varias caras y generalmente son pequeños. Están compuestos

por láminas de tejido óseo compacto que limitan o forman las paredes de las cavidades

que se encuentran en su interior, siendo por tanto muy ligeros. Se sitúan en regiones

como la cavidad nasal.

El hueso frontal y el esfenoide que forman los senos paranasales son ejemplos de este

tipo de hueso.

Huesos irregulares:

Son de forma irregular, difíciles de definir, cada uno tiene su forma propia dependiendo

de la función que realizan, por este motivo, algunos huesos se pueden considerar como

formas mixtas de los tipos de huesos antes mencionados o simplemente llamados:

irregulares. (Figura 3.43)


76

Por ejemplo tenemos el temporal (que es un hueso del cráneo) y las vértebras.

Figura 3.43. Ejemplos de diferentes tipos de huesos.

Funciones del sistema óseo:

Funciones mecánicas:

Le proporciona al cuerpo la base de su forma, constituyendo una armazón

arquitectónica situada en medio de las partes blandas.

El sostén del cuerpo se logra por la inserción de los tejidos y órganos blandos en las

diferentes partes del esqueleto

La protección de órganos de gran importancia que se encuentran alojados en las

cavidades óseas: conducto vertebral de la columna vertebral que protege la médula

espinal, el cráneo protege al encéfalo, la caja torácica protege el corazón y los

pulmones, la pelvis protege los órganos de la reproducción que garantizan la

continuidad de la especie.

Intervienen en la mecánica animal, o sea, en el movimiento y equilibrio del cuerpo.

Al contraerse las masas musculares que se insertan en la superficie de los huesos

(unidos por las articulaciones) actúan como palancas, todo esto bajo la dirección del

sistema nervioso.

Funciones biológicas:

Participación del esqueleto en el metabolismo, fundamentalmente en el metabolismo

mineral, ya que el esqueleto constituye en sí un depósito de sales minerales, como:

fósforo, calcio, hierro, entre otros; lo cual hay que tenerlo en cuenta para la

comprensión de las enfermedades del metabolismo (raquitismo y otras) y también

para el diagnóstico con ayuda radial (rayos X, isótopos radioactivos).


77

El esqueleto cumple función hemopoyética, puesto que el interior de los huesos

contiene la médula ósea, que como ya hemos explicado, permite la producción de

elementos celulares de la sangre (plaquetas, glóbulos rojos y determinado tipo de

glóbulos blancos), pero esta función no se reduce a la médula ósea, sino que también

al hueso en su conjunto. El desarrollo de la médula ósea se refleja en la estructura de

la sustancia ósea, y la función mecánica de los huesos repercute en la función

biológica de la misma: el movimiento intensivo favorece la hemopoyesis, por esta

razón, la realización de ejercicios físicos y deportes es indispensable para el

funcionamiento de este sistema.

El desarrollo óseo juega un papel importante en el crecimiento corporal.

Articulaciones:

Las articulaciones o junturas son el conjunto de estructuras que unen dos o más

componentes rígidos del esqueleto, ya sean huesos o cartílagos.

Los ligamentos (tejido conectivo fibroso) son medios de unión de las articulaciones, y

pueden frenar o limitar el movimiento.

A través del tiempo las articulaciones se han clasificado de diversas formas, en la

actualidad la clasificación aceptada internacionalmente se basa en las características

estructurales de su unión, distinguiéndose tres tipos de articulaciones: fibrosas

(continuas), cartilaginosas (continuas) y sinoviales (discontinuas) (Figura 3.44)

Articulaciones fibrosas:

Se caracterizan porque los huesos se mantienen unidos de forma continua por medio de

tejido fibroso y carecen de movimiento. Se pueden distinguir en ella variedades, por

ejemplo podemos mencionar las suturas que unen los huesos del cráneo.

Articulaciones cartilaginosas:

Se caracterizan porque los huesos se encuentran unidos de forma continua por tejido

cartilaginoso y carecen o tienen poca movilidad. De acuerdo con la estructura del tejido

cartilaginoso (hialino o fibroso), se distinguen variedades de articulaciones

cartilaginosas, entre ellas podemos mencionar la sínfisis del pubis, que une los huesos

pubis del coxal, y las articulaciones entre las vértebras.

Articulaciones sinoviales:

Se caracterizan porque la unión de los huesos es discontinua al presentar una cavidad

(cavidad articular) entre ellos, lo que le proporciona movilidad, estando los huesos

realmente unidos por una cápsula articular y ligamentos.

La cápsula articular está tapizada internamente por la membrana sinovial, de donde

toma su nombre esta articulación, que segrega un líquido ligeramente amarillo llamado

sinovia, el cual actúa como “lubricante” de la articulación. Un ejemplo de este tipo lo

constituye la articulación del codo, que une los huesos del brazo y ante brazo,

permitiendo su movimiento característico y la articulación de la cadera.


78

Figura 3.44. Articulación fibrosa: cráneo, articulación cartilaginosa: entre vértebras,

articulación sinovial: cadera. Modificada de Microsoft Encarta, 2004.

Funciones de las articulaciones:

Son los puntos de unión del esqueleto.

Constituyen regiones donde se realizan los movimientos mecánicos del esqueleto,

proporcionándole al mismo, elasticidad y plasticidad.

Son lugares de crecimiento de los huesos.

En las articulaciones cartilaginosas y sinoviales hay receptores que contribuyen a

controlar y regular los movimientos y la posición de las diferentes partes del cuerpo.

Sistema Muscular:

Este sistema está integrado por un conjunto de órganos denominados músculos,

compuestos por dos variedades diferentes del tejido muscular (estriado principalmente,

aunque también fibras musculares lisas de los vasos sanguíneos) mezclado con tejido

conectivo, tejido nervioso y endotelio (ver capítulo de tejidos).

Es el encargado de realizar el trabajo mecánico de los organismos animales, pues tiene

la responsabilidad de poner en movimiento los órganos que integran el sistema óseo.

En los seres humanos el sistema muscular ocupa el 40-50% del peso corporal, y suma

alrededor de 434 músculos.

Las células musculares se disponen de manera paralela y son alargadas, por ello se

llaman fibras musculares, esta forma está adaptada a la función que realizan, logrando

de esta manera mayor eficacia en sus contracciones.

Las fibras musculares contienen en su citoplasma (sarcoplasma) numerosas miofibrillas

que son los elementos contráctiles. Estas miofibrillas están constituidas por

miofilamentos formados por dos tipos de proteínas: la miosina (filamento grueso) y la

actina (filamento fino), la combinación de ambas forma la sarcómera (Figura 3.45) que

es la unidad contráctil de la célula muscular. Las dos proteínas están encadenadas

químicamente para formar el complejo actimiosina, que propicia un desplazamiento

recíproco o entrecruzamiento de los dos filamentos lo cual da como resultado la

contracción.


79

Figura 3.45. A: Ultraestructura de una sarcómera. Modificada de:

http://www2.cbm.uam.es/fjdiez/fisio. B: Estructura del músculo

esquelético. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

El músculo está compuesto por el vientre o cuerpo y el tendón. El vientre a su vez está

constituido de adentro hacia fuera de la siguiente manera: presenta haces o fascículos de

fibras estriadas, las que, dispuestas paralelamente entre si, están unidas por tejido

conjuntivo laxo (endomisio, rodea la fibra muscular), constituyendo haces primarios. La

agrupación de varios de estos haces forma haces de segundo orden, y así sucesivamente.

En su conjunto, los haces de todos las órdenes, están asociadas por una vaina de tejido

conjuntivo, el perimisio (rodea a cada fascículos), que forman el vientre o cuerpo

muscular, que a su vez está rodeado por tejido conjuntivo y se denomina epimisio.

(Figura 3.45)

Todas las capas de tejido conjuntivo, confluyen en los extremos del vientre muscular,

transformándose en la porción tendinosa del músculo (tendón) que le permite su

inserción en el hueso, por lo general, aunque algunos músculos esqueléticos lo hacen en

los cartílagos (laríngeos), en piel (cutáneos), mucosa (linguales) y en tejido fibroso

(oculares).

El cuerpo muscular presenta una abundante red capilar, que le proporciona oxígeno y

sustancias nutritivas y permite la eliminación de los materiales tóxicos y de desecho,

garantizando así la intensa actividad metabólica que allí tiene lugar. El flujo sanguíneo a

través de los vasos sanguíneos se incrementa al aumentar el trabajo, por tanto la

producción de calor es favorecida también.

La contracción muscular está dirigida por un impulso procedente del sistema nervioso

central, mediante nervios aferentes y eferentes, también a él llegan nervios simpáticos,

mediante los cuales el músculo vivo se encuentra siempre en cierto grado de

contracción, denominado tono muscular, que le permite al cuerpo mantener su postura.


80

Figura 3.46. Algunos

músculos del organismo

humano. Modificada de

Atlas Mosby (CD Room)


81

Figura 3.47. Algunos músculos de la cara. Modificada de Atlas Mosby (CD Room)

Los músculos esqueléticos se pueden clasificar de diversas maneras, teniendo en cuenta

distintos factores (forma, parecido de su forma, número de vientres, número de

articulaciones que sobrepasa, dirección de sus fibras, acción muscular, tipo de

movimiento, regiones del cuerpo, entre otros) por lo cual los nombres que reciben son

muy variados.

Ejemplos de este podemos señalar a los flexores - extensores del brazo, que disminuyen

o aumentan el ángulo entre los dos huesos que se mueven - y los elevadores -

depresores de la cara que realizan los movimientos de ascenso y descenso.

La contracción de la célula muscular se activa por la liberación de calcio desde el

retículo endoplasmático (retículo sarcoplásmico) liso hacia el citosol, en respuesta a

los cambios eléctricos originados en la superficie celular.

Funciones del sistema muscular:

Dar forma al cuerpo y garantizan su equilibrio.

Poner en movimiento los huesos a que se unen.

Fijar articulaciones en determinada posición, y pueden reforzarlas también como es

el caso del hombro, donde hay escasos ligamientos.

Proteger los órganos sensibles que se encuentran en las cavidades del cuerpo.


82

Producir calor durante el trabajo.

Facilita el movimiento de la sangre.

Regulación:

El SOMA está sometido al control nervioso y endocrino. El sistema endocrino a través

de las hormonas paratiroidea y calcitonina, regula el metabolismo mineral de calcio en

la sangre. La calcitonina inhibe la liberación de calcio en los huesos y la paratohormona,

por el contrario, estimula la salida de calcio del hueso hacia el torrente sanguíneo. Estas

hormonas actúan en estrecha relación para controlar los niveles de calcio en la sangre,

ya que este ión es muy importante para la contracción muscular y la formación del

hueso. El sistema nervioso simpático inerva la musculatura esquelética y el tejido que

forma las articulaciones. En el músculo hay receptores que controlan la longitud y

tensión muscular y por lo tanto estimulan o inhiben la contracción muscular. También

existen receptores inmersos en las articulaciones que detectan los diferentes ángulos

adquiridos por la articulación durante el movimiento.

Medidas higiénicas del sistema osteomioarticular:

1. Realizar ejercicios físicos, no en exceso.

2. Adoptar posiciones correctas para estar de pie, sentado y caminar.

3. Mantener el peso corporal adecuado, el sobrepeso deteriora considerablemente las

articulaciones de miembros inferiores, principalmente.

4. Consumir en la dieta los requerimientos de Ca 2+

necesarios a cada edad, en el caso

de los niños para su normal desarrollo y en el de las mujeres para evitar la

osteoporosis. Tomar sol en los horarios recomendados para garantizar la producción

de vitamina D.

5. No debe ponerse a caminar al niño antes de tiempo, pueden deformarse sus piernas.

En el hombre la densidad ósea aumenta continuamente y alcanza un máximo alrededor

de los 35 años; después de este punto la densidad ósea inicia una lenta disminución

natural. En las personas que sufren la insidiosa condición llamada osteoporosis, “huesos

porosos” (Figura 3.48), la pérdida es suficiente para debilitar los huesos, que se vuelven

vulnerables a fracturas y deformaciones. Las mujeres tienen una probabilidad ocho

veces mayor de padecer osteoporosis. Los huesos de las mujeres tienen una masa

aproximadamente 30% menor que la de los hombres.

Dos terceras partes de las mujeres entre los 18 y 30 años de edad ingieren menos de la

cantidad de calcio recomendada diariamente. El resultado es que, cuando las mujeres

llegan a la edad en que la pérdida de hueso se inicia naturalmente, sus huesos podrían

ser más frágiles de lo debido. También, en las mujeres el estrógeno estimula a los

osteoblastos y ayuda a mantener la densidad mineral ósea, después de la menopausia

cuando la producción de estrógeno baja drásticamente, las mujeres podrían perder entre

3 y 5% de su masa ósea cada año durante varios años.

El alcoholismo y el tabaquismo también contribuyen a la pérdida de hueso y a la

osteoporosis. La mejor manera de prevenir la osteoporosis es una combinación de

ejercicio regular e ingesta de suficiente calcio y vitamina D en la dieta o en

suplementos.


83

Figura 3.48. Observe la diferencia entre un hueso sano y otro con osteoporosis.

Modificada de. http://www.orbi.net/websalud/web23.htm

Resumen:

El SOMA o aparato locomotor constituye una gran parte de la masa de todo el cuerpo.

Este está formado por tres sistemas de órganos: los sistema óseo, muscular y articular

En su conjunto estos sistemas le permiten al organismo realizar diferentes funciones,

que de manera general incluye: movimiento, sostén y protección del cuerpo. En relación

con la función de movimiento la parte activa de este sistema lo constituye la

musculatura, y la parte pasiva la constituye la ósea, siendo las articulaciones la unión

entre los huesos.

Este sistema está regulado por los sistemas endocrino y nervioso y además se relaciona

con el sistema circulatorio, del cual se nutre y a la vez elimina sustancias de desecho,

también a partir de la médula roja de los huesos se forman células de la sangre (función

hemopoyética).

TRANSPORTE:

En los animales pluricelulares, existe la necesidad de llevar a todas las células los

nutrientes y el oxígeno necesario en la realización de sus funciones, así como el traslado

de sustancias de desecho hacia los órganos especializados en la función de excreción, la

comunicación entre las células y la conducción de sustancias químicas que participan en

la defensa del organismo. Esto se resuelve con la función de transporte en la que se

especializa el sistema circulatorio formado por vasos conductores y fluidos circulantes.

Sistema circulatorio:

El sistema circulatorio comprende los sistemas cardiovascular y linfático. En ambos

sistemas existe un conjunto de vasos, el sistema cardiovascular, presenta además el

corazón, y el fluido circulante de este sistema es la sangre y el del linfático la linfa.


84

Sistema cardiovascular:

El sistema cardiovascular está formado por los siguientes componentes (Figura 3.49):

Corazón.

Vasos sanguíneos.

Figura 3.49. Sistema cardiovascular. Modificada de Microsoft Encarta, 2004.

Corazón:

Es un órgano musculoso pequeño que se contrae rítmicamente.

Está situado en la cavidad torácica entre los dos pulmones y por encima del diafragma,

no pesa más de una libra y es del tamaño de la mano cerrada, tiene forma cónica y su


85

extremo inferior está ligeramente inclinado hacia la izquierda, su función es la

propulsión de la sangre. (Figura 3.50)

Figura 3.50. Ubicación del corazón. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.

En los vertebrados superiores y en el hombre en particular está formado por cuatro

cavidades: dos aurículas o atrios y dos ventrículos. (Figura 3.51)

El corazón tiene un tabique longitudinal que lo divide en un lado derecho y otro

izquierdo, no permitiendo comunicación entre sí, por lo que no hay mezcla de sangre.

El lado derecho de este órgano bombea sangre carente de oxígeno procedente de los

tejidos hacia los pulmones, donde se oxigena, y el lado izquierdo recibe la sangre

oxigenada y la impulsa a todos los tejidos del organismo.

Figura 3.51. Cavidades del corazón. Modificada de: http://www.tmc.edu/thi


86

Entre la aurícula y el ventrículo derecho hay una comunicación en forma de orificio

llamado orificio aurículo ventricular derecho y está provisto de la válvula tricúspide y

entre la aurícula y el ventrículo izquierdo se encuentra el orificio aurículo ventricular

izquierdo provisto de la válvula mitral o bicúspide. (Figura 3.51 y 3.52)

Figura 3.52. Válvulas del corazón. Modificada de: http://www.nlm.nih.gov/

medlineplus/spanish/ency. A la derecha una fotografía de la válvula

semilunar o tricúspide. Tomada de: http://www.skillstat.com/heartscape/

A través de los orificios aurículoventriculares, la sangre contenida en las aurículas pasa

a las cavidades de los ventrículos y las válvulas presentes en estos orificios tienen la

función de evitar el retroceso de la sangre de los ventrículos a las aurículas. Las

paredes del corazón están constituidas por tres túnicas: la interna, el (endocardio), la

media, (el miocardio) y la externa, (el epicardio).

El endocardio es un fino epitelio que recubre a las aurículas y los ventrículos para

su protección.

El miocardio está constituido por fibras musculares que envuelven las

cavidades.(Responsable de las contracciones rítmicas del corazón)

El epicardio formado por tejido conjuntivo o conectivo forma parte del pericardio,

este es un saco seroso en el que está contenido el corazón, presenta una hoja visceral

(el epicardio) y una hoja parietal. Entre ambas hojas hay una pequeña cantidad de

líquido (pericárdico) que facilita los movimientos durante el latido cardiaco. En

contacto con el epicardio el corazón posee ganglios nerviosos y nervios.

El corazón sintetiza una hormona llamada polipéptido natriurético auricular liberada por

las aurículas, aparentemente ejerce sus efectos directamente sobre la nefrona (estructura

que produce la orina) e indirectamente inhibe la producción de aldosterona.

Vasos sanguíneos:

Los vasos sanguíneos son: arterias, capilares y venas por los cuales circula la sangre en

este sentido: la sangre es vertida desde el corazón en las arterias grandes por las que


87

viaja hasta llegar a arterias ramificadas más pequeñas, luego pasa a arterias aun más

pequeñas, las arteriolas y finalmente a redes de vasos mucho más pequeños, los

capilares. Desde los capilares la sangre pasa nuevamente a venas pequeñas de mayor

diámetro, las vénulas, luego a venas más grandes y a través de ellas, retorna al corazón.

(Figura 3.53)

Figura 3.53. Observe el recorrido de la sangre así como las características de los vasos

sanguíneos. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

Arterias:

Son vasos eferentes (salen del corazón) cuyo diámetro disminuye a medida que se

ramifica en arteriolas (Figura 3.53). Las arterias tienen las paredes gruesas y fuertes y

están constituidas por tres capas:

La capa interna o endotelio (tipo de tejido epitelial) que está en contacto directo con

la sangre.

La capa media constituida por músculo liso y tejido elástico.


88

La capa externa, también elástica, está constituida por colágeno y otros tejidos de

sostén. Por su elasticidad, las arterias se estiran cuando la sangre se vierte en ellas y

luego vuelven lentamente a su estado anterior.

La pulsación que se siente cuando se colocan las yemas de los dedos sobre una arteria

próxima a la superficie del cuerpo, por ejemplo en la muñeca, corresponde a la

expansión y la retracción de una pared arterial elástica.

Venas:

Resultan de la fusión de los capilares y su calibre aumenta a medida que se aproximan

al corazón al que lleva la sangre. (Figura 3.53)

Las paredes de las venas al igual que las arterias tienen tres capas de tejido, pero son

más delgadas y menos elásticas. Una vena vacía se colapsa (se unen sus paredes),

mientras que una arteria vacía permanece abierta. Presentan válvulas que impiden el

reflujo sanguíneo. Las válvulas son pares de pliegues de la capa interna en forma de

semiluna que sobresalen en la luz del vaso.

Al lado derecho del corazón llegan a la aurícula, las venas cava superior e inferior y sale

del ventrículo la arteria pulmonar. Por el lado izquierdo entran a la aurícula las cuatro

venas pulmonares y sale la arteria aorta del ventrículo.

Capilares:

Son vasos sanguíneos diminutos que constituyen la conexión entre las arterias y las

venas. Estos vasos son muy finos, tienen diámetro que varía entre unos 0,0127mm y

0,2032 mm, son muy numerosos y están repartidos por todo el cuerpo.

Las paredes de los capilares están formadas por solo una capa de células, el endotelio

(Figura 3.53) es muy permeable y la luz de los capilares más pequeños tiene el tamaño

suficiente para que los glóbulos rojos retorcidos y plegados puedan desplazarse en su

interior.

Funciones de los vasos sanguíneos:

Arterias: Distribuyen la sangre desde el corazón hacia todas las partes del

organismo.

Venas: Permiten el retorno de la sangre desde todo el organismo hasta el corazón.

Capilares: El corazón, las arterias y las venas son en esencia los medios que

permiten que la sangre entre y salga de los capilares, lugar donde se produce el

intercambio de sustancias entre la sangre y los tejidos.

La sangre se mueve lentamente a través del sistema capilar y permite un intercambio de

sustancias entre el plasma y el espacio intersticial.

A medida que la sangre se mueve, los gases (como el oxígeno y el dióxido de carbono),

los iones, las hormonas y las sustancias de bajo peso molecular se intercambian

libremente por difusión entre el plasma y los tejidos circundantes. Por esta razón sus

concentraciones en ambos compartimentos finalmente serán similares. Además, la


89

presión sanguínea permite un pasaje de líquido por filtración de la sangre a través del

endotelio capilar.

Solamente las proteínas de alto peso molecular no pueden atravesar el endotelio,

entonces se puede considerar que es una membrana de permeabilidad selectiva y solo

permite el paso de líquido libre de proteínas.

A diferencia de los solutos no proteicos que atraviesan libremente la pared capilar, las

proteínas retenidas en el interior de los vasos ejercen un efecto osmótico denominado

presión oncótica. Esta presión genera un movimiento que tiene un sentido opuesto al

generado por la presión sanguínea y tiende a hacer ingresar líquido desde los tejidos

hacia los capilares.

Cuando la presión sanguínea es superior a la oncótica, el fluido es “empujado” fuera de

los capilares a través del endotelio, en el caso contrario, el líquido tiende a salir del

espacio intersticial y a entrar en la luz de los vasos como planteamos anteriormente.

Cuando se pierde fluido en exceso este tiende a estancarse en los espacios intersticiales

de las células y produce la inflamación conocida como edema .

Circulación de la sangre:

Las circulaciones principales en el sistema cardiovascular (corazón y vasos sanguíneos)

son (Figura 3.54):

La circulación menor o pulmonar y

La circulación mayor o sistémica.

Circulación menor o pulmonar: La sangre desoxigenada (rica en dióxido de carbono),

abandona el ventrículo derecho del corazón a través de la arteria pulmonar. Esta arteria

se divide en dos ramas derecha e izquierda .La rama derecha se subdivide a su vez en

tres ramas llevando la sangre a cada uno de los lóbulos del pulmón derecho y la rama

izquierda se subdivide en dos ramas llevando la sangre a cada uno de los lóbulos del

pulmón izquierdo.

Dentro de los pulmones las arterias se dividen en arterias más pequeñas, luego la

arteriola y finalmente en capilares alveolares aun más pequeños a través de los cuales

se intercambian el oxígeno y el dióxido de carbono. La sangre fluye de los capilares a

pequeñas vénulas y luego a venas cada vez más grandes, y drenan finalmente a las

cuatro venas pulmonares que llevan sangre oxigenada a la aurícula izquierda del

corazón. Las arterias pulmonares son las únicas que llevan sangre desoxigenada y las

venas pulmonares son las únicas que llevan sangre oxigenada.

Circulación mayor o sistémica: Es más grande, las arterias principales que irrigan

diferentes partes del cuerpo se ramifican a partir de la aorta cuando esta abandona el

ventrículo izquierdo con sangre oxigenada.

La arteria aorta al salir del ventrículo izquierdo se encorva para formar el cayado y se

coloca por delante de la columna vertebral, desciende por el tórax, cruza el diafragma y

sigue hacia abajo por el abdomen para terminar por delante de la cuarta vértebra lumbar.


90

Figura 3.54. Circulación menor y mayor. Modificada de: Modificada de: Biología,


Teniendo en cuenta su recorrido la aorta se divide en tres regiones: cayado, aorta

torácica y aorta abdominal. Las primeras dos ramas del cayado son las arterias

coronarias derecha e izquierda (llevan sangre oxigenada al propio músculo cardíaco) y

el tronco braquiocefálico. De este salen las arterias subclavias derecha e izquierda y

carótidas primitivas izquierda y derecha que llevan sangre oxigenada a la cabeza y al

brazo.

Si la circulación de la sangre recién oxigenada al cerebro se interrumpe durante un

lapso tan breve como de cinco segundos, se provoca la inconciencia, después de 4 a 6

minutos, las células cerebrales se dañan de manera irreversible.

La aorta torácica lleva sangre oxigenada a todas partes del tórax y la abdominal a todos

los órganos del abdomen, cavidad pelviana y miembros inferiores. (Figura 3.55)

En esta circulación sistémica se incluyen varios sistemas porta, ejemplo en el sistema

porta hepático, la sangre venosa recolectada de los capilares del tubo digestivo es

desviada por intermedio de la vena porta hepática al hígado, allí pasa por una segunda

red de capilares antes de vaciarse en la vena cava inferior. De este modo los productos

de la digestión pueden ser procesados de un modo directo por el hígado. El hígado

también recibe sangre recién oxigenada directamente de la arteria principal, la arteria

hepática. De esta manera la sangre entra en estrecho contacto con los líquidos y los

tejidos del organismo dejando las sustancias nutritivas y oxígeno, recoge las sustancias

de desechos producto del metabolismo celular, regresando al corazón a la aurícula

derecha por las venas cavas superior e inferior.


91

Figura 3.55. Ejemplos de circuitos vasculares. Tomada de: Modificada de: Biología,


Ciclo cardíaco

Los eventos que ocurren desde el comienzo de un latido hasta el comienzo del siguiente

se conocen como ciclo cardíaco. Este consta de un período de relajación denominado

diástole durante el cual el corazón se llena de sangre seguido de un período de

contracción llamado sístole.

El latido cardíaco

La contracción del músculo cardiaco se inicia en un área especial del corazón, el nódulo

seno auricular, ubicado en la aurícula derecha. Esta región del tejido funciona como un

marcapasos y está formada por células musculares cardiacas especializadas que pueden

iniciar espontáneamente su propio impulso y contraerse. Desde el marcapasos el


92

impulso se extiende a través de la aurícula derecha e izquierda. Aproximadamente 100

milisegundos después que se active el marcapasos, los impulsos que viajan a lo largo de

fibras de conducción especiales y del propio músculo auricular estimulan una segunda

área de tejido, el nódulo aurículoventricular. Desde este los impulsos son llevados

por fibras musculares especiales, que forman el haz de His, hasta las paredes de los

ventrículos derecho e izquierdo, que se contraen casi simultáneamente. (Figura 3.56)

Figura 3.56. Sistema de excitación y conducción del corazón. Modificada de: Biología,


El haz de His es el único “puente” eléctrico entre las aurículas y los ventrículos.

Aunque sus fibras conducen los impulsos muy rápidamente, el nódulo

auriculoventricular está formado por fibras de conducción lenta. En consecuencia, se

impone una demora entre las contracciones auriculares y las ventriculares, asegurando

que el latido auricular se complete antes de que comience el latido de los ventrículos.

El latido cardíaco es producido por la sacudida que ocurre por el endurecimiento brusco

del corazón al contraerse los ventrículos.

Cuando los impulsos del sistema de conducción viajan a través del corazón y producen

su contracción, se genera una corriente eléctrica en su superficie. Esta corriente se

trasmite a los fluidos corporales y desde allí parte de ella alcanza la superficie del

cuerpo. Electrodos ubicados aproximadamente sobre esta superficie y conectado a un

instrumento de registro pueden medir esta corriente. El registro, un electrocardiograma,

que es importante para establecer la capacidad del corazón de iniciar y trasmitir los

impulsos.

Regulación cardiovascular:

El centro de regulación cardiovascular localizado el la médula oblongada (bulbo

raquídeo) controla a los nervios simpáticos y parasimpáticos que regulan la frecuencia y

fuerza del latido cardíaco así como al músculo liso de las arteriolas. También integra los

reflejos que controlan la presión sanguínea.


93

Las hormonas que se secretan en la médula suprarrenal, adrenalina (epinefrina), y

noradrenalina (norepinefrina) incrementan la frecuencia y la fuerza del latido cardíaco,

y elevan la presión sanguínea.

Los riñones son responsables de la síntesis de la hormona renina, péptido, que actúa

sobre proteínas plasmáticas para producir una hormona llamada angiotensina que

regula la presión arterial.

Por consiguiente en la regulación cardiovascular intervienen el sistema nervios,

endocrino y renal.

Sangre:

Líquido de color rojizo formado por el plasma (aproximadamente un 60%) y por los

elementos formes: glóbulos rojos, glóbulos blancos y las plaquetas (40%). (Figura

3.57)

Plasma:

Es una solución acuosa de color amarillento que, con excepción del oxígeno y el

dióxido de carbono transportados por la hemoglobina, la mayoría de las moléculas

requeridas por las células individuales, así como los productos de desechos de estas

células, son arrastrados por el tránsito denso del torrente sanguíneo, disueltos en el

plasma .

Figura 3.57. El tubo de ensayo A contiene sangre, cuando un tubo de ensayo con

sangre es centrifugado el plasma se separa de las células sanguíneas y

queda en la superficie sobrenadanado, pero las células quedan en el

fondo debido a su mayor densidad como se observa en el tubo de ensayo

B.


94

Además el plasma contiene moléculas de proteínas (proteínas plasmáticas) que no son

nutrientes ni productos de desechos, sino que funcionan en el torrente sanguíneo

evitando la pérdida excesiva del fluido del líquido hacia los tejidos y también ligan a

ciertos iones y moléculas pequeñas, impidiendo que abandonen los vasos sanguíneos,

estas proteínas además transportan grasas, colesterol y moléculas insolubles.

Entre las proteínas plasmáticas se encuentran la albúmina, los fibrinógenos y las

globulinas. Estas últimas participan en la defensa y coagulación sanguínea.

También forman parte del plasma: el agua, sustancias inorgánicas como: sodio, cloruro

de calcio, carbonato, bicarbonato, azúcares, hormonas, lípidos, aminoácidos y productos

de degradación como la urea y la creatinina.

Elementos formes:

Glóbulos rojos o eritrocitos:

Están especializados en el transporte de oxígeno y dióxido de carbono. Cuando madura

el glóbulo rojo o eritrocitos expulsa su núcleo, sus mitocondrias y sus otras estructuras

celulares se disuelven. Casi todo el volumen del glóbulo rojo maduro está lleno con

hemoglobina. (Figura 3.58)

Hay aproximadamente cinco millones de glóbulos rojos por milímetros cúbicos de

sangre, aproximadamente 25000 millones en el cuerpo de una persona adulta. En este

mismo momento en nuestro cuerpo están muriendo eritrocitos a un ritmo

aproximadamente de 2 millones por segundos, para reemplazarlos se están formando al

mismo tiempo otros nuevos en la médula ósea.

Figura 3.58. Microfotografía de glóbulos rojos. Tomada de: http://iris.cnice.

mecd.es/biosfera

Glóbulos blancos o leucocitos:

Por cada 1000 glóbulos rojos en el torrente sanguíneo de los seres humanos hay l0

glóbulos blancos, para un total de 6000 a 9000 por milímetro cúbico de sangre. Estas


95

células son casi incoloras, más grandes que los eritrocitos, no contienen hemoglobina y

tienen un núcleo.

La función principal de los leucocitos es la defensa del organismo contra invasores tales

como virus, bacterias y otras partículas extrañas.

A diferencia de los eritrocitos los leucocitos no solo están dentro de los vasos

sanguíneos, sino que pueden migrar al líquido intersticial. Se ven esféricos en el torrente

sanguíneo, pero en los tejidos pueden aplanarse, se mueven por medio de seudópodos y

muchos son fagocíticos.

Los glóbulos blancos frecuentemente son destruidos durante la lucha contra la

infección. Nuevos leucocitos ocupan el lugar de los que son destruidos y se forman

constantemente en el bazo, en la médula ósea y en otros tejidos.

Según la presencia de gránulos en el citoplasma los leucocitos de dividen en:

granulosos, también llamados granulocitos, y no granulosos, también llamados

agranulocitos. (Figura 3.59)

No granulosos: son importantes en la producción de anticuerpos, están asociados

con el sistema inmunológico y digieren sustancias extrañas no bacterianas durante

el transcurso de infección crónica: ejemplo linfocitos y monocitos.

Granulosos: fagocitan, destruyen bacterias, segregan sustancias que estimulan el

proceso de inflamación: ejemplo neutrófilos, eosinófilos y basófilos.

Figura 3.59. Microfotografías de los diferentes tipos de linfocitos. Modificada de:

http://www.datex-ohmeda.es/aula-bioingenieria/numero11

No granulosos

Granulosos


96

Plaquetas o trombocitos:

Llamados así por que se asemejan a placas pequeñas, son discos incoloros, ovales o de

forma irregular, más pequeños que los glóbulos rojos (Figura 3.60).

Figura 3.60. Observe que las plaquetas se aprecian como pequeños fragmentos entre

los eritrocitos. Modificada de: http://www.datex-ohmeda.es/aula-

bioingenieria/numero11

Las plaquetas o trombocitos se adhieren a la superficie externa de la pared de los vasos

sanguíneos en el lugar de la lesión y ocluyen el defecto de la pared vascular. Cuando se

destruyen liberan agentes coagulantes que conducen a la formación local de trombina

que ayuda a formar un coágulo, lo que constituye su función y es el primer paso en la

cicatrización de una herida.

Funciones de la sangre:

Como ya mencionamos la sangre es un fluido que circula a través del cuerpo

cumpliendo las funciones siguientes:

Transporta oxígeno y dióxido de carbono

Lleva hasta las células individuales moléculas de nutrientes procesadas por la

digestión.

Transporta enzimas y hormonas sintetizadas en diversos órganos.

Recoge de la proximidad de cada célula material de desechos que conduce hasta los

órganos excretores.

Principales grupos sanguíneos:

Desde la antigüedad el hombre pensó en lo útil que sería inyectar sangre en las venas de

un enfermo. A este procedimiento se llamó transfusión sanguínea. Hasta 1910 en que

Landsteiner descubrió los grupos sanguíneos, no se supo por qué las transfusiones a

veces eran seguidas de éxitos y otras de fracasos.

El desarrollo de la medicina moderna habría sido imposible de no ser por el

descubrimiento de los antígenos (sustancia extraña al organismo capaz de combinarse

con los efectores de la respuesta inmune).


97

Existen en el hombre cuatro fenotipos principales de grupos sanguíneos: A; B; O y AB.

Su importancia es decisiva para la transfusión inocua de sangre. Estos símbolos

fenotípicos designan la presencia o ausencia de los antígenos A y B. Las personas de

sangre tipo O poseen un antígeno que se designa con la letra H. Los antígenos A, B, y H

forman parte de la estructura de las membranas de casi todas las células humanas.

A juzgar por las pruebas actuales parece ser que los grupos A y B han surgido como

variación bioquímica de H. Casi todas las personas que poseen sangre del tipo A, B, u

O presentan en el suero anticuerpos (isohemoaglutinina) contra los antígenos A o B

cuando estos no forman parte de sus propias células.

Grupo sanguíneo Antígenos Isohemoaglutinina Anticuerpos

A A Ia Anti B

B B Ib Anti A

AB A y B Ia y Ib No tienen

O H Ih Anti A yAnti B

Esta propiedad de producir anticuerpos es utilizada por el hombre para la

determinación in vitro de los grupos sanguíneos por la prueba de hemoaglutinación.

Los eritrocitos se aglutinan en presencia de anticuerpos extraños a sus

isohemoaglutininas. Esto mismo ocurre en la naturaleza cuando se recibe una

transfusión de sangre de un grupo sanguíneo no compatible (que las células tengan

isohemaglutininas que produzca anticuerpos contra las células del receptor). Por eso

para llevar a cabo una transfusión sanguínea segura se debe tener esto en cuenta como

sigue:

Grupo sanguíneo Dona a: Recibe de :

A A y AB A y O

B B y AB B y O

AB AB A , B, AB, y O

O A ,B, AB ,y O O

No solamente están los grupos A, B, O en los eritrocitos humanos también están los

grupos Rh que a diferencia de los primeros este último se da positivo o negativo a la

presencia o ausencia del antígeno D que es el más inmunógeno del Rh por lo que

entonces ahora estaríamos en presencia de combinaciones de este último grupo

sanguíneo con los anteriores por lo que ahora existirían personas A positiva y A

negativa, B positiva y B negativa y así los demás. Ahora debe tenerse en cuenta esta

nueva combinación para donar o recibir sangre una persona dada.

Grupo sanguíneo Dona a: Recibe de :

A positivo A, y AB positivo A y O positivo y negativo

A negativo A y AB positivo y negativo A y O negativo

B positivo A y AB positivo B y O positivo y negativo

B negativo A y AB positivo y negativo B yO negativo

AB positivo AB positivo A ,B y AB positivo y negativo

AB negativo AB negativo y positivo A, B y AB negativo

O positivo O, A, B y AB positivo O positivo y negativo

O negativo Todos O negativo


98

Sistema linfático:

Figura 3.61. Sistema linfático. Modificada de: Microsoft Encarta, 2004.

Consiste en una red interconectada de vasos que son progresivamente más grandes. Los

vasos más grandes son semejantes a las venas en su estructura y los vasos más

pequeños se asemejan a los capilares sanguíneos. A la vez se diferencian en que los

capilares linfáticos son más permeables y se originan en los tejidos y no forman parte

de un circuito continuo. Este sistema está constituido por (Figura 3.61):

1- Vías conductoras de la linfa o vasos linfáticos.

2- Órganos donde se producen o desarrollan los linfocitos


99

Vías conductoras de la linfa:

Las vías conductoras de la linfa se componen de las siguientes porciones (Figura 3.62):

1. El extremo cerrado de la vía linfática que se inicia por una red de capilares

linfáticos, infiltrados por los tejidos orgánicos.

2. Los capilares linfáticos se continúan con vasos linfáticos pequeños intraorgánicos

provistos de válvulas.

3. Estos últimos (vasos linfáticos pequeños) salen de los órganos en forma de vasos

linfáticos eferentes extraorgánicos, de mayor calibre y están interceptados durante su

trayectoria por ganglios linfáticos o linfonodos.

Figura 3.62. Observe en la figura A el origen ciego de los capilares linfáticos y en la

figura B las válvulas que impiden el retorno de la linfa. Modificada de:

http://personales.ya.com/erfac/linfatico3.gif

Los vasos linfáticos de mayor calibre afluyen en vasos colectores y más adelante en los

troncos principales del cuerpo, uno izquierdo, el conducto torácico (que se vacía en el

sistema venoso), formado por la unión de las venas yugular izquierda y subclavia

izquierda, que desemboca en la vena cava superior y otro derecho, el conducto linfático

derecho que vierte su contenido en la vena subclavia derecha. La subclavia derecha

desemboca también en la vena cava superior.

Órganos donde se desarrollan los linfocitos:

En párrafos anteriores mencionamos que a lo largo del recorrido de los vasos linfáticos

se encuentran los ganglios linfáticos (Figura 3.63).

Estos ganglios son órganos que contienen gran cantidad de leucocitos incluidos en una

red de tejido conectivo.


100

Toda la linfa que circula por los vasos linfáticos hacia el torrente sanguíneo debe

atravesar varios de estos ganglios que filtran los materiales tóxicos e infecciosos y los

destruyen. Los ganglios funcionan como centro de producción de fagocitos, que

ingieren bacterias y sustancias venenosas.

Durante el transcurso de cualquier infección, los ganglios aumentan de tamaño debido a

la gran cantidad de fagocitos que forman; estos ganglios suelen estar inflamados y son

dolorosos.

Figura 3.63. Estructura interna de un ganglio linfático. Modificada de:

http://personales.ya.com/erfac/linfatico3.gif

Las adenopatías más frecuentes se localizan en el cuello, la axila y la ingle.

Algunos tumores malignos tienden a desplazarse a lo largo de los vasos linfáticos, la

eliminación quirúrgica de estos ganglios sospechosos de estar implicados en la difusión

de estos tumores es un procedimiento terapéutico aceptado.

Además de los ganglios linfáticos, pertenecen al sistema linfático otros órganos

constituidos por un tejido similar.

Entre ellos, el más grande e importante es el bazo, en él se forman células sanguíneas

como linfocitos, monocitos y células plasmáticas. El bazo filtra la sangre mediante

macrófagos y linfocitos, los cuales eliminan bacterias y células sanguíneas dañadas.


101

También el timo produce linfocitos que tienen función inmunitaria, pero es más activo

en los niños

Linfa: Nombre común que recibe el fluido que se desplaza por el sistema linfático.

Linfa:

Es un plasma sanguíneo diluido que contiene abundantes glóbulos blancos (linfocitos),

grasas, proteínas e incluso partículas grandes, como las bacterias que entran a la linfa

través de capilares linfáticos, pero a medida que la linfa atraviesa los ganglios linfáticos

estas partículas son eliminadas y destruidas

Formación y función de la linfa:

La linfa se difunde, y es absorbida, por los capilares linfáticos desde los espacios

localizados entre las distintas células que forman los tejidos.

En estos espacios, la linfa se conoce como líquido tisular, plasma que ha atravesado las

paredes de los capilares sanguíneos y rodea a la célula y tiene como función

proporcionarles nutrientes y recoger las sustancias de desechos.

La linfa se mueve por la contracción de los músculos del cuerpo y hay válvulas que

evitan el reflujo como en el sistema venoso. Estudios recientes han demostrado que los

vasos linfáticos se contraen rítmicamente, estas contracciones pueden ser el factor

principal que impulsa a la linfa.

Funciones del sistema linfático

1-Conducir la linfa desde los tejidos al torrente venoso (función de conducción)

2-Transportar grasas del intestino al torrente sanguíneo (función de transporte)

3- Elaborar elementos linfoides que participan en las reacciones inmunológicas

(Función de linfopoyesis)

4- Hacer inofensivas las partículas extraña, bacterias, etc. que penetran en el organismo

(Acción de barrera)

Medidas higiénicas

1. Para prevenir las enfermedades cardiovasculares, como la arteriosclerosis y el

infarto es recomendable:

No fumar.

Evitar la ingestión excesiva de alimentos energéticos, fundamentalmente grasas de

origen animal.

2. La práctica sistemática de ejercicios y deportes que contribuye a mantener el peso

adecuado, ya que al aumentar las necesidades energéticas del organismo la grasa

corporal es utilizada en la liberación de energía.

3. Evitar los esfuerzos musculares de gran violencia ya que es una de las causa de

producción de aneurismas.

4. Chequeo de la presión arterial o sanguínea con regularidad


102

Resumen:

La sangre es el medio por el cual las moléculas de nutrientes procesados por la digestión

y las moléculas de oxígeno incorporadas por la respiración son enviadas a las células

individuales. La sangre también lleva los materiales de desechos incluyendo el dióxido

de carbono y la urea, producidas por las células en el curso de sus actividades

metabólicas. El dióxido de carbono recogido por la sangre abandona el cuerpo por

difusión a través de la superficie de los órganos respiratorios. La urea y otros desechos

son procesados en los riñones y excretados del cuerpo. Además la sangre transporta

otras sustancias importantes como hormonas, enzimas y anticuerpos y tiene entre sus

constituyentes básicos a las células que defienden el cuerpo contra invasores extraños.

La sangre es bombeada por contracciones musculares del corazón a un circuito cerrado

de arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas. Esta red, que incluye tanto al circuito

pulmonar como al sistémico, finalmente sirve a cada célula del cuerpo. La función

principal del sistema circulatorio es llevada a cabo por los capilares, a través de los

cuales se intercambian sustancias con el fluido intersticial que rodea a las células

individuales del cuerpo. El sistema circulatorio en el hombre es doble, esto es posible

por la existencia de un corazón de cuatro cavidades separadas. Un lado bombea sangre

desoxigenada a los pulmones y el otro lado sangre oxigenada a los tejidos del cuerpo a

alta presión.

La sincronización del latido cardíaco está controlada por el nodo sino atrial ( el

marcapaso) ubicado en la aurícula derecha, y por el nodo atrio ventricular que demora el

estimulo de la contracción ventricular hasta que la contracción atrial se haya

completado.

Dado que la presión hidrostática de las arterias es mayor que el potencial osmótico de la

sangre algunos fluidos son expulsados de los capilares. Estos fluidos reingresan a los

capilares por el extremo venoso o son devueltos a la sangre por el sistema linfático. La

linfa también arrastra los restos celulares y las partículas extrañas, que son eliminados

por los nodos linfáticos.

NUTRICIÓN

La vida es una propiedad inherente a determinadas manifestaciones de la materia, una

de sus características es el constante intercambio de materia y energía con el ambiente.

Esta cualidad de los seres vivos indica la pérdida ininterrumpida de sustancias que

entran en su composición. La actividad normal del organismo, su crecimiento y

desarrollo, sólo es posible cuando todas estas pérdidas se compensan con las sustancias

que ingresan a él mediante la alimentación.

Los alimentos son portadores de las sustancias nutritivas o nutrientes que el hombre

necesita para subsistir: y a pesar de que en la naturaleza existen una gran variedad de

alimentos, solo hay determinadas sustancias nutritivas: sacáridos o carbohidratos, las

grasas o lípidos, las proteínas, las vitaminas y las sales minerales; generalmente uno

solo de ellos predomina en cada alimento aunque en su composición haya varios en

cantidades también considerables, por ejemplo, en el pan, predominan los sacáridos, en

las frutas las vitaminas etc; hay alimentos que contienen un solo tipo de nutrientes como


103

en el caso del azúcar: los sacáridos, y en el caso del aceite y la manteca: las grasas.

Además de los nutrientes todos los alimentos contiene agua en mayor o menor cantidad.

Los nutrientes son los elementos químicos que un sistema viviente necesita para

mantener su estructura y funciones normales, bien por el papel plástico o formador que

desempeñan (proteínas, lípidos y en menor porción los sacáridos) o bien como fuente de

energía para la realización de los diferentes tipos de trabajos biológico o en formas de

compuestos que intervienen por algún mecanismo en el desarrollo de las reacciones

químicas que integran el metabolismo del sistema (iones, vitaminas y agua).

Los nutrientes cumplen determinadas funciones en el organismo humano, por lo que al

considerar estas funciones y el tipo de nutriente principal que contienen, los alimentos

se han clasificado tradicionalmente en tres grandes grupos:

1. Constructores y reparadores.

2. Energéticos.

3. Reguladores.

1. Los alimentos constructores y reparadores son fuentes de proteínas animales y

vegetales, y también de lípidos, sus funciones son fundamentalmente formar parte

de los tejidos, mantener la estructura celular, e integrar los sistemas enzimáticos y

hormonales. Es evidente el papel que estos nutrientes y los alimentos en que están

contenidos, desempeñan en el período de crecimiento y desarrollo humano.

Como ejemplo de alimentos constructores de origen animal tenemos las carnes y

vísceras de res, pescado, cerdo, pollo, conejo, leche y sus derivados, huevos, etc y

de origen vegetal las leguminosas y otros como las espinacas.

2. El segundo grupo es el de los alimentos energéticos, fuente de sacáridos y grasas

por lo que sus funciones son las de mantener la temperatura corporal y aportar la

mayor parte de las calorías que las células requieren para sus actividades vitales.

Los nutrientes energéticos por excelencia son los sacáridos, la mayoría de los cuales

se utilizan directamente, aunque, cuando se digieren en grandes cantidades se

almacenan en el hígado y en los músculos. No obstante, los alimentos ricos en

grasas son la mayor fuente de energía, además de ser vehículos de vitaminas

liposolubles que ayudan al transporte y absorción de estas. En un gramo de grasa se

aportan alrededor de 9 calorías, mientras que un gramo de sacáridos aporta

aproximadamente 4 calorías al igual que un gramo de proteínas. Las grasas están

desigualmente repartidas entre unos alimentos y otros.

3. El tercer grupo, los alimentos reguladores, como su nombre lo indica, cumplen

función de regulación y control al actuar como enzimas y cofactores en el

metabolismo participando en toda una serie de funciones vitales como: el

crecimiento y desarrollo físico, la capacidad de trabajo, el nivel inmunológico del

organismo y el estado de salud.

Los alimentos reguladores son fuente de vitaminas y sales minerales. Entre estos se

encuentran las frutas y los vegetales.


104

Los nutrientes se incorporan al organismo mediante la nutrición.

La nutrición consiste en la incorporación de sustancias del exterior y su transformación

en el interior del organismo en elementos necesarios en el metabolismo celular.

Sistema digestivo:

Figura 3.64. Sistema digestivo. Modificado de Microsoft Encarta, 2004.

El hombre necesita obtener del medio ambiente un sin número muy variado de

alimentos, que después son degradados o desdoblados en moléculas simples, estas son

incorporadas y utilizadas en la obtención de la energía necesaria para suplir las pérdidas

de materiales que pueda tener el organismo y como fuentes de materia prima en la

formación de nuevas estructuras celulares. Este proceso de transformación de los

alimentos en sustancias simples capaces de ser utilizadas por las células recibe el

nombre de digestión.

El hombre posee un sistema de órganos especializados en la ingestión, digestión,

absorción de sustancias alimenticias y la deyección o defecación de las sustancias de

desecho. Este sistema es el digestivo (Figura 3.64) y está constituido por: el tubo

digestivo o canal alimentario y las glándulas anexas.


105

Tubo digestivo Glándulas anexas

Cavidad bucal Glándulas salivales

Faringe Páncreas

Esófago Hígado

Estómago

Intestinos

El canal alimentario (Figura 3.65) es

un largo tubo de calibre desigual en sus

diferentes porciones, se extiende desde

la boca hasta el ano.

En su largo trayecto recurre diversas

regiones del cuerpo, ya que comienza

en la cara, se continúa por el cuello,

desciende por el tórax verticalmente y

una vez cruzado el diafragma sigue su

trayecto tortuoso en el abdomen hasta

terminar en el ano (en el fondo de la

pelvis, por delante de la región sacra).

Las glándulas anexas que aunque no

forman parte del tubo digestivo por

estar situadas fuera de él, son

fundamentales en la digestión ya que

secretan sustancias imprescindibles en

la degradación de los alimentos, las

cuales son conducidas al tubo digestivo

por medio de conductos.

Entre las glándulas anexas se

encuentran las glándulas salivales que

secretan la saliva en la cavidad bucal,

el hígado que participa en la digestión

mediante la secreción de bilis, y el

páncreas cuya actividad en el proceso digestivo se basa en la secreción del jugo

pancreático.

Canal alimentario o tubo digestivo:

Tiene una longitud aproximada de 8 a 10 m y se divide en las siguientes porciones:

cavidad bucal o boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y

el ano. Cada uno de ellos está especializado en una fase particular del proceso general

de la digestión pero su estructura es similar, tiene desde el comienzo hasta el final

cuatro capas (Figura 3.66):

Capa mucosa, es la más interna, está constituida por el tejido epitelial, una

membrana basal subyacente y tejido conectivo, y en algunos lugares tiene una

cubierta delgada externa de músculo liso.

Figura 3.65. Canal alimentario.

Modificado de:

http://www.bombeirosemergencia.

com.br/sistemadigestorio.htm


106

Capa submucosa, está constituida por tejido conectivo, contiene fibras nerviosas y

vasos sanguíneos y linfáticos.

Capa muscular, está constituida por fibras musculares lisas.

Capa serosa, es la cubierta externa formada por tejido conectivo.

Figura 3.66. Esquema de las capas del canal alimentario en un corte transversal de

intestino delgado. Modificada de: http://icarito.tercera.cl/infografia/

chumano/digestivo03

El epitelio del tubo digestivo contiene muchas células caliciformes secretoras de moco,

que humedecen toda su superficie, facilitando así el avance de los alimentos y

resguardándolo de la acción nociva de las partículas alimenticias duras y de distintas

sustancias químicas. También contiene glándulas que secretan enzimas digestivas e

infinidad de pliegues (en el estómago e intestino).

La pared de la mayor parte del tubo digestivo posee dos capas de músculo liso: una

interna con fibras musculares circulares y una externa en la que las células están

dispuestas longitudinalmente. Las contracciones coordinadas de estos músculos

producen constricciones anulares que mezclan el alimento, además de los movimientos

ondulatorios conocidos como peristálticos que mueven el alimento a lo largo del tubo

digestivo.

En varios puntos, la capa muscular circular se engruesa formando bandas anchas,

llamadas esfínteres. Estos esfínteres, al relajarse o contraerse, actúan como válvulas que

controlan el paso del alimento de un área del tubo digestivo a otra. Entre estas dos capas

de músculos se encuentra el plexo nervioso mioentérico y en la submucosa el plexo

submucoso. Ambos forman el sistema nervioso entérico, que regula los procesos

digestivos que se llevan a cabo en el sistema digestivo.


107

Cavidad bucal o boca:

Situada en la parte inferior de la cara. Limitada por las dos mandíbulas y los labios, por

su parte superior por el paladar duro y el blando y por abajo, por el diafragma bucal

(suelo de la boca) donde reposa la lengua unida a este por el frenillo. (Figura 3.67)

Figura 3.67. Estructura de la cavidad bucal. Modificada de:

http://www.rutasalud.com.ar/salud_bucal/salud_bucal

La lengua, órgano musculoso, constituida principalmente por músculo estriado y

cubierta en parte por mucosa, está insertada por su porción posterior a la mandíbula y al

hueso hioides, en la parte superior de ella se encuentran las papilas gustativas, que

contienen quimiorreceptores especializados en el sentido del gusto; posee también

sensibilidad térmica, dolorosa y táctil.

Figura 3.68. Estructura y distribución de los dientes. Modificada de:

http://redescolar.ilce.edu.mx

En el interior de la cavidad bucal se encuentran las piezas bucales o dientes engarzados

en los alvéolos del maxilar y la mandíbula.


108

La dentición de los humanos es relativamente no especializada. Los niños tienen 20

dientes, los dientes deciduales también llamados temporales, de leche o primera

dentición, que se pierden gradualmente y son reemplazados por un segundo conjunto de

32 dientes, los dientes permanentes que tienen similar estructura a los primeros y es la

segunda dentición. En cada serie dental, superior e inferior, hay 4 incisivos: estructuras

planas a modo de cincel especializados en el corte; 2, son caninos usados para desgarrar

los alimentos; 4 son premolares, cada uno tiene dos protuberancias o cúspides y 6 son

molares, cada uno de los cuales tiene 4 ó 5 cúspides y son utilizadas para triturar y

moler los alimentos. (Figura 3.68)

Faringe:

Es una estructura de forma tubular situada por detrás de la cavidad nasal, de la cavidad

bucal y de la laringe, por lo que se distinguen en ella tres porciones: nasofaringe,

bucofaringe, laringofaringe. (Figura 3.69).

Figura 3.69. Partes de la faringe. Modificada de: http://www.moderna.com.br/

moderna/biologia/anatomia/imagem

Esófago:

Es un conducto musculoso de aproximadamente 24 cm de largo, en posición vertical,

ubicado por detrás de la tráquea y por delante de la columna vertebral. El esófago

atraviesa el diafragma y después de un corto recorrido abdominal, termina en el

estómago.

El último centímetro del esófago se encuentra en estado de contracción tónica, por lo

que recibe el nombre de esfínter cardíaco. Su función es evitar el retorno de contenido

gástrico al esófago.

Estómago:

Es una parte dilatada del tracto digestivo en forma de bolsa con un borde cóncavo

dirigido hacia arriba. Está situado en la parte superior e izquierda de la cavidad


109

abdominal, directamente por debajo del diafragma. En el estómago se distinguen las

regiones cardíaca y pilórica en ambos extremos del órgano, además de una parte

superior al fondo denominada fundus, seguida del cuerpo del estómago. (Figura 3.70)

Figura 3.70. Estómago. Modificada de: http://www.bombeirosemergencia.com.br

La mucosa estomacal es muy gruesa y forma en su parte interior pliegues denominados

arrugas. Cuando el estómago está lleno, las arrugas quedan casi completamente

aplanadas y pueden alcanzar volumen de 4 a 5 litros.

En las porciones inferiores de las arrugas se abren las glándulas gástricas, sus

secreciones, junto con el agua en la que están disueltas constituyen el jugo gástrico.

Las glándulas gástricas llegan a la cifra de 40 millones en el adulto y se agrupan según

su localización en: cardíacas, fúndicas o pépticas y pilóricas.

Intestinos:

El intestino para su estudio se divide de acuerdo a su forma y función, en dos partes, el

intestino delgado y el intestino grueso. Estos a su vez se dividen en diferentes porciones

que se relacionan a continuación:

Intestinos

Intestino delgado

Duodeno

Yeyuno

Íleon

Intestino grueso

Ciego

Apéndice vermiforme

Colon ascendente

Colon transverso

Colon descendente

Colon sigmoideo

Recto


110

Intestino delgado:

Se localiza en el centro del abdomen y el intestino grueso le forma una especie de

marco, tiene una longitud que oscila entre 6 y 7 metros, se divide en tres regiones:

Duodeno, yeyuno e íleon. El duodeno comprende los 20 a 25cms iniciales del intestino

delgado y es la porción más activa en el proceso digestivo; mientras que el resto del

intestino delgado interviene principalmente en la absorción de nutrientes y agua. El

diámetro del intestino delgado se reduce en la medida en que se aleja del píloro.

A lo largo del intestino delgado, se encuentran una serie de adaptaciones que

incrementan eficazmente la superficie de contacto con el alimento: los pliegues

circulares en la submucosa, las numerosas proyecciones en la mucosa denominadas

vellosidades y las diminutas proyecciones citoplasmáticas en la superficie de algunas

células epiteliales (microvellosidades) ; que además determinan un área total de

superficie del intestino de unos 300 metros cuadrados. (Figura 3.71) Las vellosidades

intestinales son evaginaciones de la mucosa que se proyecta en la luz del intestino.

Entre los puntos de inserción de las vellosidades en la mucosa se encuentran orificios

donde desembocan las glándulas intestinales de Lieberkuhn.

Figura 3.71. Vellosidades del intestino delgado, observe a la derecha una célula del

epitelio intestinal que presenta microvellosidades . Modificada de:

http://icarito.tercera.cl

El epitelio de la mucosa del intestino delgado está formado por varios tipos celulares:

Prismáticas o absorbentes (las más frecuentes).

Células caliciformes

Células de Paneth

Células enteroendocrinas

Células M


111

Intestino grueso:

Figura 3.72. Colon. Modificada de: Atlas Mosby (CDRoom)

Se divide para su estudio en varias porciones: ciego, apéndice vermiforme, colon

ascendente, colon descendente, colon sigmoideo y recto. (Figura 3.72)

El intestino grueso mide cerca de 1. 500cms de longitud y es de mayor calibre que el

intestino delgado.

Figura 3.73. Apéndice vermiforme. Modificada de: http://www.nlm.nih.gov


112

El intestino delgado se abre en una de las paredes laterales del intestino grueso, cerca

de 6 cms por encima del comienzo de este, denominándose a esta porción: ciego. La

válvula ileocecal está ubicada entre el íleon y el ciego y es la que impide el retroceso de

materia del intestino grueso al delgado.

El apéndice vermiforme (Figura 3.73), remanente evolutivo de los antecesores

herbívoros, es un tubo estrecho unido al extremo del ciego. El apéndice puede irritarse,

inflamarse y luego infectarse; como consecuencia de la inflamación se pueden romper

y derramar su contenido bacteriano en la cavidad abdominal, lo que puede resultar una

infección grave, incluso fatal.

Al ciego le continúa el colon, donde el contenido procedente del intestino delgado, que

es líquido, alcanza ya en la última porción del colon la consistencia normal de las heces

fecales, debido a la absorción de agua que se efectúa en el intestino grueso. La primera

porción del colon es el colon ascendente que está situado al lado derecho del abdomen y

llega hasta la cara inferior del hígado, donde gira a la izquierda llamándose entonces

colon transverso, luego desciende por el lado izquierdo del abdomen denominándose

colon descendente, continúa su desplazamiento por la región ilíaca izquierda haciendo

una curva en forma de S por lo que se le llama colon sigmoideo. Esta última porción del

colon termina en el recto el que cual desemboca en el ano.

Glándulas Anexas:

Glándulas salivales:

En la cavidad bucal desembocan los conductos de las glándulas salivales (Figura 3.74),

estos permiten la llegada de saliva a la

boca facilitándose los procesos

digestivos en esta zona; entre estas

glándulas se encuentran las menores

que se dividen en tres grupos (labiales,

bucales, palatinas y linguales)

distribuidas en la mucosa bucal y las

mayores que son tres pares de

glándulas (parótidas, sublinguales,

submandibulares):

Glándulas parótidas: Son el par

de glándulas salivales de mayor

tamaño, situadas por debajo y

delante del meato acústico

externo. Su conducto se abre en

la mucosa de la mejilla a nivel

del segundo molar superior.

Glándulas sublinguales: Se

hayan situados en el suelo de la

boca debajo de la lengua . Su

conducto mayor se abre en la

parte anterior del suelo de la

Figura 3.74. Glándulas salivales.

Modificada de: Biología, Helen Curtis,

Sexta Edición, 2000.


113

boca.

Glándulas submandibulares: Están situadas debajo del suelo de la boca en la

fosita mandibular. Su conducto abre debajo de la lengua.

Hígado:

Es uno de los mayores órganos del cuerpo, situado a la derecha en la parte superior de la

cavidad abdominal debajo del diafragma.

Figura 3.75. Hígado. Modificada de: http://www.bombeirosemergencia.com.br/

figado.htm

Está dividido en dos lóbulos: el derecho y el izquierdo, el primero mayor que el

segundo (Figura 3.75). Está constituido fundamentalmente por células hepáticas o

hepatocitos que se anastomosan entre sí, formando las unidades básicas funcionales

llamada lobulillos hepáticos. Los hepatocitos del hígado producen la bilis que vierten en

pequeños conductos que se fusionan, constituyendo el conducto hepático, este sale del

hígado y se continúa con el conducto colédoco que desemboca en el duodeno. De la

parte superior del conducto colédoco sale el conducto cístico que va a parar a un saco

alargado, piriforme, la vesícula biliar, estructura revestida de mucosa y que no presenta

glándulas, y sirve de reservorio para la bilis entre una y otra comida, la cual es liberada

cuando el quimo comienza a pasar al duodeno.

A veces, en la vesícula biliar y en los

conductos biliares se forman los

cálculos biliares, estos pueden provocar

agudos dolores (cólicos hepáticos). Si

los cálculos obturan el conducto

colédoco o cístico, puede desarrollarse

la ictericia.

Páncreas:

Es una glándula mixta de gran

volumen. Se encuentra situada en el

abdomen detrás del estómago. (Figura

3.76)

Figura 3.76. Páncreas. Modificado de: El

Manual Merck, Décima Edición, 1999.


114

Tiene dos clases de tejidos glandulares, uno está constituido por células especializadas

que se agrupan en pequeñas estructuras redondeadas llamadas acinos pancreáticos y que

producen el jugo pancreático el cual se vierte en una serie de conductos que se reúnen y

forman el conducto pancreático de Wirsung que desembocan en el duodeno. Entre los

acinos, se encuentran unas pequeñas zonas de tejido glandulares especiales,

denominados islotes de Langerhans, cuyas células secretan insulina y glucagón.

Función del sistema digestivo:

Las transformaciones que sufren los alimentos en su trayecto a través del tubo digestivo

son tanto físicas (digestión mecánica) como químicas (digestión química).

La digestión mecánica comprende las siguientes fases:

1. Masticación

2. Deglución

3. Acción peristáltica del esófago.

4. Movimientos peristálticos del estómago

5. Movimientos de los intestinos

6. Defecación

La digestión química es esencialmente un proceso de hidrólisis (descomposición de

ciertos compuestos por la acción del agua) que depende de la presencia de enzimas. Este

tipo de digestión es necesaria porque los alimentos tal y como los ingerimos no pueden

pasar a través de las membranas del sistema digestivo, por lo tanto deben ser

convertidos en moléculas más pequeñas y en las sustancias que los tejidos puedan

utilizar, es decir: azúcares simples provenientes de la hidrólisis de los carbohidratos,

glicerinas y ácidos grasos de la hidrólisis de las grasas, y aminoácidos de la hidrólisis

de las proteínas.

Por lo general, las enzimas hidrolíticas se denominan de acuerdo con el nombre de la

sustancia sobre la cual actúan (sustratos), añadiendo el sufijo ASA. Por tanto, las

enzimas que actúan sobre el almidón se llaman: amilasas, las que actúan sobre las

grasas o lípidos se llaman lipasas y las que actúan sobre las proteínas se denominan

proteínasas. Si embargo en muchos casos se usan los nombres, por ejemplo, pepsina,

tripsina etc.

En la cavidad bucal se llevan a cabo cambios físicos y químicos de los alimentos a

través de dos procesos fundamentales: la masticación y la insalivación.

La masticación se desarrolla por la acción de las piezas dentarias que, unidas a la lengua

como elemento mezclador, llevan a cabo la trituración de los alimentos con lo que se

aumenta la superficie de contacto de los mismos con las enzimas responsables de su

degradación. La masticación es un mecanismo reflejo controlado por las ramas motoras

del quinto par de nervios craneales, además de poder ejecutarse voluntariamente.

La insalivación por su parte, se inicia mucho antes de la llegada del alimento a la boca.

A todos se nos hace la boca agua cuando nos hablan o muestran alimentos que

deseamos ingerir (fase psíquica de la insalivación). Con la saliva se vierte en la boca la

ptialina o amilasa bucal, la cual ejerce su acción sobre los sacáridos, llevando los


115

almidones por ruptura de los enlaces glicosídicos, o maltosa (disacárido formado por

dos moléculas de glucosa). La digestión continúa en el estómago durante un periodo de

una hora, hasta que los alimentos se mezclan con las secreciones gástricas en que la

actividad de la amilasa queda bloqueada.

Los lípidos y proteínas no experimentan cambios químicos en la boca.

La masa pastosa resultante de la masticación y la insalivación es lo que se denomina

bolo alimenticio, que por deglución continúa su desplazamiento por la faringe y el

esófago hasta llegar al estómago donde continúa el proceso digestivo.

La faringe sirve de vía a los alimentos que van al esófago y para el paso del aire de la

cavidad nasal a la laringe. El paso del alimento se logra debido a una sucesión de

reflejos conocidos por deglución, la primera etapa de este proceso se produce cuando la

lengua adopta la forma de un plano inclinado por la contracción de músculos

específicos, lo que provoca que la epiglotis sea presionada por la raíz de la lengua,

haciéndola descender y cerrando la entrada a la laringe; esto hace que el bolo

alimenticio descienda hacia la bucofaringe y de ahí al esófago.

El esófago tiene glándulas mucosas que secretan mucus, que facilita el desplazamiento

del bolo, además presenta una capa muscular que produce ondas del movimiento

peristáltico, impulsando este hacia el estómago.

En general, la función de la faringe como la del esófago es garantizar la propulsión o

movimiento del bolo alimenticio hacia el estómago determinada por sus características

estructurales.

En el estómago se encuentran las glándulas gástricas cuyas secreciones, junto con el

agua constituyen el jugo gástrico.

Las glándulas cardíacas y pilóricas secretan fundamentalmente mucus que reviste la

mucosa estomacal, protegiéndola de la acción de las enzimas proteolíticas y del medio

ácido propio de este órgano.

En las pilóricas también existe un grupo de células enteroendocrinas productoras de la

hormona gastrina que estimula las secreciones gástricas.

Las glándulas fúndicas (Figura 3.77) están constituidas por tres tipos de células: las

mucosas que producen mucus; las principales que producen enzimas y las parietales que

producen ácido clorhídrico y otra sustancia llamada factor intrínseco esencial para la

absorción de vitamina B-12 en el intestino, por tanto, cuando se destruyen éstas células

como ocurre en la gastritis crónica se puede presentar la anemia perniciosa porque los

glóbulos rojos no se maduran por falta de estimulación de la médula ósea por carencia

de vitamina B-12.

Las células principales producen el pepsinógeno (forma inactiva de la pepsina), la lipasa

gástrica y la amilasa, ésta última en cantidades insignificantes.


116

Por su parte, las células parietales secretan una solución electrolítica, rica en ácido

clorhídrico y cloruro de sodio, que provoca que el PH estomacal llegue a ser de 0.8, lo

cual es de gran importancia para que el jugo gástrico ejerza su acción digestiva.

Figura 3.77. Esquema de una glándula fúndica. Modificado de: El Manual Merck,

Décima Edición, 1999.

Con la llegada del alimento al estómago comienzan los movimientos peristálticos que

propician la unión de los alimentos con los jugos gástricos. En el estómago, las

proteínas reciben la acción de la pepsina, obtenida a partir del pepsinógeno activado en

presencia del ácido clorhídrico. La pepsina actúa sobre los enlaces peptídicos de los

aminoácidos de las proteínas transformándolas en proteasas, peptonas y grandes

polipéptidos.

Otra enzima del jugo gástrico es la renina o fermento lab que actúa específicamente

sobre la caseína (una proteína de la leche) coagulándola.

En el estómago, los sacáridos no reciben la acción directa de ninguna enzima del jugo

gástrico, solo continúa aquella que comenzó con la amilasa bucal, mientras el PH no

esté por debajo de 4.

Los lípidos en general no sufren degradación en el estómago, solo las grasas

emulsionadas (aquellas que presentan glóbulos de grasas menores, de manera que las

enzimas pueden actuar sobre la superficie de los mismos, por ejemplo la mantequilla, la

mayonesa etc que son desdobladas por la lipasa gástrica hasta ácidos grasos y glicerol.

El alcohol ingerido en las bebidas no sufre transformación alguna y resulta absorbido a

través de las paredes estomacales, la cual explica la rapidez de sus efectos.


117

El trabajo de las enzimas y los movimientos peristálticos que se efectúan en el

estómago, transforman el bolo alimenticio en una masa semisólida conocida por quimo,

que se mueve gradualmente por peristalsis venciendo la oposición de resistencia del

esfínter pilórico permitiendo el vaciamiento del estómago hacia el intestino delgado.

La mucosa del intestino delgado presenta diferentes tipos de células que desarrollan

distintas funciones:

Las células absorbentes se caracterizan por presentar microvellosidades,

aproximadamente 3. 000 cada una, que aumentan la superficie de contacto y la

capacidad de absorción; la superficie de estas posee enzimas que hidrolizan

disacáridos y dipéptidos

Las células caliciformes secretan mucus que lubrica y protege la superficie del

epitelio intestinal.

La secreción de las células de Paneth contiene una enzima bacteriolítica, lisozima,

por acción de la cual se regula la flora intestinal.

Las células enteroendocrinas secretan hormonas como la secretina y la

colecistocinina que modulan el control que ejerce el sistema nervioso en el tubo

digestivo.

Las células M son importantes para las funciones del sistema inmunitario intestinal,

está expuesta a numerosos gérmenes, principalmente bacterias invasoras .

Las dos funciones fundamentales del intestino delgado son :

Completar la digestión comenzada en la boca y el estómago.

Absorber de forma selectiva los productos finales de la digestión para que se

incorporen al medio interno a través de los vasos sanguíneos y linfáticos.

Para llevar a cabo la digestión, el intestino delgado necesita además de la secreción de

las glándulas intestinales, que le lleguen las secreciones provenientes del páncreas y del

hígado.

Una vez en el intestino el quimo es sometido a su transformación mecánica y química,

ya que gracias a los movimientos pendulares del intestino, este se entremezcla con los

jugos digestivos, lo que garantiza la acción de las enzimas del jugo pancreático, el jugo

intestinal y la bilis. Los tres tipos de secreción contienen bicarbonato, que neutraliza la

acidez de los alimentos que provienen del estómago.

El páncreas es una glándula que produce el jugo pancreático, el cual contiene diversas

enzimas: la tripsina, la quimiotripsina y la carboxilopeptidasa que se producen en sus

formas inactivas y que cobran actividad en presencia de la enteroquinasa intestinal, para

actuar sobre la proteína; la amilasa pancreática que degrada los sacáridos y la lipasa

pancreática que transforma las grasas.

La bilis secretada por el hígado no contiene enzimas y su importancia radica en que las

sales biliares que contiene, emulsionan las grasas (división de la grasa en gotitas

diminutas), lo que facilita la acción enzimática sobre ellas y facilita la absorción a través

de los capilares linfáticos de los productos finales de la digestión de los lípidos.

Aparte de la secreción de la bilis, el hígado desempeña otras funciones:


118

Participa en el metabolismo de los hidratos de carbonos, y también en el

metabolismo de las grasas y las proteínas.

Función defensiva; al inactivar algunas sustancias tóxicas como las drogas, el

alcohol y otras.

El jugo es secretado por las criptas o glándulas intestinales de Lieberkuhn que contiene

células secretoras, este contiene agua, mucus y varias enzimas.

Entre las enzimas tenemos diferentes

peptidasas que degradan las proteínas, las

disacaridasas que desdoblan los

disacáridos, la lipasa y la amilasa

intestinal que degradan lípidos y

sacáridos respectivamente. También

forma parte del mismo la enzima

enteroquinasa elaborada en la mucosa del

intestino delgado, fundamental en la

activación de una enzima pancreática.

Los sacáridos al llegar al intestino

delgado, sufren la acción enzimática de la

amilasa pancreática, la que los desdobla

en disacáridos tales como sacarosa,

maltosa, isomaltosa y lactosa,

fundamentalmente.

Se estima que la acción enzimática de la amilasa pancreática es más potente que la de

la amilasa salival.

Los disacáridos son atacados a la vez por las disacarasas sintetizadas por las células

secretoras de las glándulas intestinales; desdoblándolas hasta unidades de

monosacáridos los cuales son absorbidos inmediatamente hacia la sangre por transporte

activo a través de las vellosidades intestinales.

Los lípidos, por su parte, son degradados prácticamente todos en el intestino delgado,

excepto las grasas emulsionadas que son desdobladas en el estómago. Sobre los lípidos

actúa inicialmente la bilis secretada por el hígado, que contiene gran cantidad de sales

biliares que emulsionan las grasas lo que aumenta significativamente las superficie total

de los lípidos y facilita la acción de la lipasa pancreática y la lipasa intestinal, siendo

degradados en ácidos grasos y glicerina. Estas unidades componentes de los lípidos

pasan por difusión a través de las vellosidades intestinales a los vasos linfáticos y de

estos a la sangre, excepto los ácidos grasos de cadena corta que pasan directamente a la

sangre.

Las peptonas y grandes polipéptidos resultantes de la transformación de las proteínas en

el estómago, tan pronto llegan al intestino delgado, sobre ellos actúan las enzimas

proteolíticas de la secreción pancreática (tripsina, quimiotripsina, y carboxilopeptidasa)

degradándolas a pequeños polipéptidos, y en algunos casos hasta los aminoácidos que lo

forman.


119

Las enzimas pancreáticas solo degradan un pequeño porcentaje de las proteínas hasta

aminoácidos, son las peptidasas (aminopolipeptidasas y dipeptidasas) presentes en el

jugo intestinal y en las microvellosidades de las células absorbentes, las enzimas

responsables de la transformación final de todos los polipéptidos hasta aminoácidos.

Los aminoácidos obtenidos de la hidrólisis de las proteínas son llevadas por transporte

activo a través de las microvellosidades a la sangre.

A nivel del intestino también se absorben las vitaminas y los iones inorgánicos que,

unidos en la mayoría de los casos a moléculas más complejas, cuando estas se

hidrolizan, quedan disponibles para ser incorporadas al organismo.


120

En el siguiente cuadro se resume la función de cada una de las partes del sistema

digestivo. También aparece representado lo relacionado con la digestión mecánica y

química de los alimentos.

Partes del

sistema

digestivo

Función

principal

Secreción

principal

Fuente de

secreción

Sustancias

sobre la que

actúa

Productos

Glándulas

salivales

Digestión

parcial del

almidón

Amilasa

salival

Glándulas

salivales Almidón Disacáridos

Dientes

Ingestión y

masticación

(digestión

mecánica)

- - - -

Faringe y

esófago

Vía de paso de

alimento al

estómago

- - - -

Estómago

Digestión

parcial de las

proteínas

Digestión

completa de las

grasas

emulsionadas.

Ácido

clorhídrico,

pepsina.

Lipasa gástrica

Células

secretoras

de las

glándulas

del

estómago

Proteínas

Grasas

emulsionadas

(mantequilla).

Polipéptidos

Proteínas

intactas

Ácidos grasos

y glicerol.

Hígado,

Vesícula

biliar y

Conductos

biliares

Secreción,

almacenamiento

y transporte de

bilis hacia el

intestino.

Sales biliares Hepatocitos Grasas

neutras

Grasas

emulsionadas

(pequeñas

gotas de

lípido)

Páncreas

Secreción del

jugo

pancreático

hacia el

intestino

delgado.

Tripsinógeno y

quimiotripsina,

amilasa

pancreática y

lipasa

pancreática.

Acinos

pancreáticos

o células

exocrinas

del

páncreas.

Polipéptidos,

sacáridos y

grasas

emulsionadas

Aminoácidos y

dipéptidos,

Disacáridos

(maltosa),

ácidos grasos y

glicerol

Intestino

delgado

Concluye

digestión

química y

mecánica y

ocurre la

absorción de

nutrientes

Peptidasas,

disacarasas y

lipasa

intestinal.

-

Péptidos,

disacáridos y

grasas

emulsionadas

Aminoácidos

Monosacáridos

(glucosa).

Ácidos grasos

y glicerol.

Intestino

grueso.

Reabsorción de

agua y

expulsión de

heces fecales.

- . - -


121

El agua ingerida se absorbe por ósmosis a nivel del intestino delgado, en la medida en

que varía la presión osmótica por el transporte de las moléculas e iones absorbidos y de

las necesidades hídricas generales del organismo. La absorción de agua, sodio, y otros

minerales, proceso iniciado en el intestino delgado, continúa en el intestino grueso.

Los movimientos del intestino grueso son pocos frecuentes, lo que permite una mayor

permanencia del material fecal en este, con el objetivo de retirar al máximo posible de

agua. El contenido de agua en la materia que llega al íleon es de un 90%, mientras que

las heces contienen de un 60 a un 80% por lo que puede deducirse que la absorción de

agua a nivel del intestino grueso es significante e importante. Además, la mucosa del

intestino grueso es capaz de absorber activamente el sodio, lo que ocasiona el paso del

cloro y otros aniones.

El intestino grueso aloja una considerable población de bacterias simbióticas, estos

microorganismos degradan las sustancias alimenticias que escaparon a la digestión y

absorción en el intestino delgado y las usan como materia prima para sintetizar

aminoácidos y vitaminas. Una parte importante de estas sustancias es liberada al tubo

digestivo y absorbida en el torrente sanguíneo. Estas bacterias son fuente principal de

algunas vitaminas que no podemos sintetizar como son la vitamina K, tiamina,

riboflavina entre otras.

Finalmente todo aquello que no fue digerido o absorbido se elimina como materia fecal

las heces fecales están constituidas por agua y sustancias sólidas integradas por

bacterias muertas, grasas, sustancias inorgánicas, proteínas y restos no digeribles

integrados por pigmentos biliares y detritus celulares.

El color pardo de las heces fecales depende de la estercobilina y la urobilina, derivados

de la bilirrubina. El olor se debe fundamentalmente a los procesos microbianos, que

varían de una persona a otra según el tipo de flora bacteriana y la alimentación. La

materia fecal está lubricada por moco secretado por algunas células epiteliales que

tapizan el intestino grueso, se almacena brevemente en el recto y luego es eliminada a

través del ano.

Regulación:

La digestión está regulada por mecanismos nerviosos y endocrinos.

La regulación nerviosa está dada por dos mecanismos: el intrínseco y el extrínseco.

El intrínseco responde a la actuación del sistema nervioso entérico, el mismo está

constituido por el plexo mioentérico o externo y el submucoso e interno. El plexo

externo descansa entre las capas musculares y controla fundamentalmente los

movimientos gastrointestinales (contracciones tónicas, frecuencia del ritmo de las

contracciones y movimientos de las ondas peristáltica); y el interno ocupa la capa

submucosa, y su control estriba fundamentalmente en las secreciones y el flujo

sanguíneo.

Aunque este sistema puede funcionar por sí mismo, la estimulación del sistema nervioso

autónomo puede también regular las funciones gastrointestinales y es precisamente

cuando nos referimos al mecanismo extrínseco por ejemplo: el parasimpático aumenta


122

las secreciones y la motilidad del tracto gastrointestinal mientras que el simpático las

disminuye y estimula los esfínteres.

Ambos sistemas están relacionados estructuralmente pues las neuronas postganglionares

de los sistemas simpáticos y parasimpáticos se encuentran en los plexos nerviosos

entéricos por lo que la estimulación del sistema nervioso autónomo da lugar a un

aumento generalizado de la actividad del sistema nervioso entérico lo que a su vez

potencia la actividad de la mayoría de las funciones digestivas, por ejemplo: las señales

nerviosas que producen secreciones gástricas nacen en los núcleos motores dorsales del

vago y bajan por el décimo par (vago) al plexo mientérico del estómago, que inervan las

glándulas gástricas. Estas responden secretando grandes cantidades de pepsina y ácido.

En general, tanto el sistema entérico como el autónomo presentan relaciones de

estructura y función lo cual potencia el papel regulador sobre el sistema digestivo.

Por otra parte la hormonas juegan un papel importante en el control de las secreciones

gastrointestinales y en la motilidad de ciertas zonas del sistema. Entre ellas encontramos

la gastrina, la colecistocinina y la secretina entre otras.

El mecanismo de la gastrina se desencadena ante la presencia del alimento en el

estómago, la cual estimula a las células G, presentes en las glándulas pilóricas, a

secretar la hormona gastrina; la misma se absorbe hacia la sangre y llega al cuerpo del

estómago estimulando a las células parietales y también a las principales pero en menor

extensión. Las células parietales aumentan hasta 8 veces su producción de ácido

clorhídrico y las principales o pépticas, de 2 a 4 veces sus secreciones.

La colecistocinina y la secretina son hormonas secretadas por el intestino delgado que

controlan funciones diversas: vaciamiento gástrico y vesicular, secreción de bilis y

enzimas pancreáticas.

La colecistocinina es secretada por las células de la mucosa del duodeno en respuesta a

la presencia de los productos de la degradación de las proteínas y grasas. La hormona

pasa por la sangre hacia el páncreas y promueve la secreción de enzimas digestivas

desde las células acinales. Además tiene un efecto potente para aumentar la motilidad de

la vesícula biliar provocando que esta expulse la bilis hacia el intestino delgado para que

ejerza su acción sobre las grasas. También interviene lentificando el movimiento del

estómago, lo que proporciona un intervalo adecuado para la digestión de grasa y

proteínas en la porción superior del intestino.

La secretina, a diferencia de la anterior, estimula la secreción pancreática de grandes

cantidades de líquidos que contiene una concentración alta de ión bicarbonato, el mismo

al llegar al intestino neutraliza la acidez del quimo que llega del estómago y de esta

forma protege la mucosa y además propicia el PH óptimo para la acción de las enzimas.

Medidas higiénicas:

1. Mantener el cepillado correcto de los dientes después de cada ingestión y asistir

periódicamente al dentista.

2. Evitar la contaminación ambiental y proteger el medio para que no se contaminen

los alimentos.


123

3. Lavar bien las verduras y las frutas que se ingieren crudas para evitar que con ellos

penetren agentes patógenos en el organismo.

4. Cocinar bien las carnes para evitar cualquier vestigio de organismos patógenos o

enfermedades.

5. Hervir el agua para eliminar los microorganismos que en ella se encuentren.

6. Refrigerar los alimentos para evitar su descomposición.

7. Regular la ingestión de alimentos en horarios adecuados y con el tiempo prudencial

entre la digestión de uno y otro.

8. Tener una alimentación variada y equilibrada de acuerdo a los requerimientos y la

edad.

Resumen:

En este capítulo se ha estudiado la nutrición como una de las funciones vitales que

consiste en la incorporación de nutrientes del exterior, los cuales son transformados en

el interior del organismo dada la presencia del sistema digestivo que está constituido por

diferentes órganos y glándulas que presentan características estructurales específicas

que permiten realizar los procesos de: ingestión, digestión, absorción y egestión , los

cuales permiten obtener los nutrientes necesarios en las células con fines estructurales y

para la obtención de energía necesaria en el metabolismo.

Para mantener la homeostasia, el organismo requiere del funcionamiento

interrelacionado de los diferentes sistemas que realizan las funciones inherentes a la

vida.

La función del sistema digestivo se encuentra relacionada con las de otros sistemas

como el circulatorio, excretor, nervioso y endocrino lo que evidencia que en el

organismo las partes están subordinadas al todo. El hombre toma del medio los

alimentos necesarios para sus procesos vitales. Estos alimentos son transformados

química y mecánicamente en su paso por el tracto gastrointestinal y son desdobladas

hasta sustancias más simples solubles en agua, que pueden ser absorbidas y asimiladas

por el organismo.

El proceso de absorción de nutrientes ocurre fundamentalmente en el intestino debido a

la presencia de vellosidades y microvellosidades que aumentan la superficie de esta

área facilitando tal proceso. Las sustancias como los aminoácidos y monosacáridos se

absorben a través de transporte activo mediado y los ácidos grasos de cadena corta

difunden a través de la membrana hacia la red hemocapilar y de ahí desembocan en la

circulación portal mientras que los ácidos grasos de cadena larga pasan por vía indirecta

a la sangre, pues primeramente se forman los quilomicrones en las células epiteliales y

posteriormente siguen a través de la membrana basal hacia el centro de las vellosidades

y de ahí son expulsadas junto con la linfa, por la bomba linfática hacia el conducto

toráxico para vaciarse en las grandes venas del cuello. De esta forma, a través de las

unidades básicas de los alimentos son transportadas, por medio del plasma y de las

proteínas plasmáticas, hacia las diferentes células y asimiladas por estas para sus

procesos metabólicos. Igualmente el plasma sanguíneo conduce sustancias reguladoras

como la secretina y colecistocinina, desde el intestino, lugar donde se producen hasta el

páncreas (órgano diana) donde regulan las secreciones pancreáticas que interviene

decisivamente en las funciones intestinales posibilitando así el desarrollo de la

nutrición.


124

También en la coordinación de los procesos digestivos participan activamente los

sistemas nerviosos autónomos y entérico que mediante sus conexiones posibilitan la

integridad de los procesos que hacen posible la nutrición y como resultado del trabajo

metabólico realizado por cada una de estas células para llevar a cabo sus funciones, se

obtiene sustancias tóxicas y de desecho que son recogidas y transportadas por el plasma

sanguíneo hasta los órganos excretores para ser eliminadas y de esta forma propician en

el organismo el equilibrio y la constancia de su medio interno.

RESPIRACIÓN

Como estudiamos en el Tema II cada célula es una pequeña fábrica que requiere una

afluencia permanente de energía para mantenerse, la mayor parte de las células se valen

de un proceso bioquímico llamado respiración celular, que ocurre en las mitocondrias, y

en presencia de oxígeno, los nutrientes como la glucosa, son degradados en una forma

de energía utilizable por la célula (ATP). Este proceso requiere una dotación constante

de oxígeno y produce dióxido de carbono y agua como productos de desecho.

En los organismos unicelulares este proceso es simple, ya que a través de la membrana

celular se produce el intercambio de gases, pero en los organismos pluricelulares, entre

ellos el hombre, este proceso se complica al no estar todas las células en contacto

directo con el medio externo y es que aparece el sistema respiratorio.

Este sistema mantiene la respiración celular, donde una gran superficie húmeda está en

contacto directo tanto con el medio interno como con el externo, de tal manera que el

oxígeno y el dióxido de carbono pueda intercambiarse por difusión entre el sistema y la

sangre y esta transporte estos productos desde y hacia todas las células del organismo.

Para lograr los objetivos de la respiración, es necesario que ocurran varios procesos,

garantizados por las diferentes estructuras del sistema respiratorio, como son:

Ventilación pulmonar.

Difusión de oxígeno y dióxido

de carbono entre los alvéolos y

la sangre.

Intercambio gaseoso.

Así como la regulación de esta

función garantizada por el sistema

nervioso.

Estructura del Sistema

Respiratorio:

El sistema respiratorio (Figura

3.78) comprende a las vías

respiratorias y los órganos

respiratorios. Las vías respiratorias

a su vez se dividen en: vías

Figura 3.78. Sistema respiratorio.

Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.


125

respiratorias altas: cavidad nasal y faringe; vías respiratorias bajas: laringe, traquea y

bronquios, mientras que los órganos respiratorios son los pulmones.

Las vías respiratorias tienen la importante función, además del transporte de aire hacia

dentro y fuera del organismo, acondicionar este lo que implica limpiar, humedecer y

calentar el aire inspirado hacia los pulmones, de manera que cuando llegue a este se

pueda realizar el intercambio gaseoso eficiente.

Esta función es posible realizarla gracias a que a lo

largo de las vías respiratorias existe un epitelio

especializado rico en glándulas secretoras de mucus y

serosas, además de numerosos cilios (Figura 3.80) que

mueven el moco hacia el exterior, lo que posibilita la

eliminación de partículas extrañas que pudieran ir

incluidas en el aire (polvo, gérmenes, etc.) y que este se

humedezca. Una red vascular de vasos sanguíneos

presente, posibilita que el aire que penetre al árbol

respiratorio tome la temperatura corporal.

La capa mucosa es también un elemento importante en

el sistema inmunitario por ser rica en linfocitos aislados,

nódulos linfáticos y células plasmáticas y macrófagos,

los cuales sirven de barrera a la entrada de

microorganismos patógenos al organismo humano.

Fosas nasales: están recubiertas por una mucosa con

diferentes estructuras según el área o región, de las

cuales se distinguen tres que son: el vestíbulo, el área

respiratoria y el área olfatoria. El vestíbulo es la parte

anterior y más dilatada de las fosas nasales, que en su

mucosa presenta pelos y glándulas

cutáneas que constituyen la primera

barrera de entrada a partículas

gruesas de polvo en las vías aéreas.

El área respiratoria comprende la

mayor parte de las fosas nasales y

en su mucosa presenta glándulas de

tipo mixto cuya secreción ayuda a

mantener húmedas las paredes de

las cavidades nasales y presentan

abundantes células cilíndricas

ciliadas que garantizan, con su

movimiento ciliar sincrónico, el

desplazamiento del moco producido

por glándulas y células caliciformes

sobre la superficie epitelial, esta

secreción es más abundante en las

partes más expuestas al aire y se

desplaza hacia la faringe.

Figura 3.80. Cilios del

epitelio de las vías

respiratorias.

respiratorio.

Figura 3.81. Observe las irregularidades de

las fosas nasales señaladas con la flecha

blanca. Modificada de:

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish

/ency


126

La superficie lateral de las cavidades nasales es irregular (Figura 3.81) debido a la

presencia de tres expansiones óseas llamadas conchas o cornetes que poseen un

abundante plexo venoso que garantiza que al pasar por las fosas nasales el aire sea

calentado y con ayuda de la mucosa y demás estructuras sea filtrado y humedecido. El

área olfatoria se encuentra en la parte superior de las fosas nasales y es la responsable de

la sensibilidad olfativa.

Faringe: Esta estructura es común con el sistema digestivo como se recordará se

entrecruzan vías de acceso reguladas por la epiglotis.

Laringe: Es un tubo de forma irregular que une la faringe y la tráquea, está formado por

piezas cartilaginosas irregulares unidas por tejido conjuntivo fibroelástico que mantiene

la laringe siempre abierta. La mucosa de la laringe forma pliegues, el primer par son las

cuerdas vocales falsas o pliegues vestibulares y el segundo par son las cuerdas vocales

verdaderas con tejido conjuntivo elástico que se continua con músculos, estos se

contraen al paso del aire modificando la abertura de las cuerdas vocales lo que

condiciona la producción de sonidos de diversas tonalidades.

Figura 3.82. Estructura de la tráquea y ramificaciones de los bronquios. Modificada de:

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001

Tráquea: está a continuación de la laringe, situada por delante del esófago, y termina

ramificándose en los dos bronquios extrapulmonares (Figura 3.82), es un tubo revestido

uniformemente en su interior por epitelio respiratorio. La mucosa traqueal es secretora

de mucus y sus secreciones forman un flujo mucoso continuo que es transportado en

dirección a la faringe por los cilios, constituye una barrera a las partículas de polvo que

entran con el aire inspirado y representa además, una barrera linfocítica inmunitaria a lo

largo de la porción conductora del aparato respiratorio.


127

La tráquea presenta un número variable de piezas cartilaginosas con puentes de tejido

conjuntivo membranoso que las unen entre sí, aunque no cierran completamente en su

parte posterior, y le permite los movimientos durante la tos, la respiración y que se

ensanche le esófago durante la deglución, en su región dorsal presentan haces

musculares lisos entre los anillos cartilaginosos.

Está cubierta exteriormente por tejido conjuntivo laxo que une el órgano con los tejidos

próximos.

Bronquios: La tráquea se ramifica en dos bronquios que penetran a los pulmones a

través del hilio y reciben el nombre de bronquios primarios. Por el hilio penetran

también arterias y salen vasos linfáticos y venas, todo lo cual está cubierto por tejido

conjuntivo y recibe el nombre de raíz del pulmón.

Los bronquios al entrar al pulmón se dirigen hacia afuera y abajo, dando lugar a tres

bronquios en el pulmón derecho y dos en el izquierdo, cada uno de ellos se distribuye en

un lóbulo pulmonar por lo que se conoce como bronquios lobulares, que se dividen

repetidamente formando los bronquiolos, que a su vez se ramifican formando de cinco

a siete bronquiolos terminales.

Los bronquiolos terminales dan lugar a uno o más bronquiolos respiratorios que marcan

la transición a la porción respiratoria que comprenden; los conductos alveolares, los

sacos alveolares y los alvéolos.

Figura 3.83. Durante un ataque de asma, los músculos lisos que se localizan en los

bronquiolos del pulmón se contraen y reducen el flujo de aire en las vías

aéreas. Observe como la contracción de la musculatura obstruye la luz

del bronquiolo. La cantidad del flujo de aire puede disminuirse aún más

por la inflamación o el exceso de secreción mucosa. Modificada de:

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency


128

Los bronquios primarios poseen en su porción extrapulmonar la misma estructura

histológica que la tráquea pero a medida que avanzan hacia la porción respiratoria se

observa una simplificación de las estructuras que forman este conducto, así como el

adelgazamiento de su epitelio de una forma lenta y gradual. En los bronquios la mucosa

es igual a la de la tráquea, mientras que se ve un adelgazamiento de esta en la medida

que se adentra en el interior del pulmón, sigue a la mucosa haces musculares lisos que

rodean al bronquio, la histología del bronquiolo y del bronquio son similares, solo que

como se analizó anteriormente el epitelio se hace cada vez más fino, sin embargo la

musculatura bronquiolar es relativamente más desarrollada que la bronquial, y es la

causante en el asma de los espasmos bronquiales (Figura 3.83).

La musculatura de los bronquios y los

bronquiolos está sometida al control del

nervio vago y del sistema simpático, la

estimulación vagal disminuye su

diámetro y la del simpático la aumenta,

por eso se explica que la adrenalina y

otros fármacos simpaticomiméticos se

usen con frecuencia en episodios de asma

para relajar la musculatura lisa.

Los bronquiolos terminales (Figura.

3.84) son las últimas porciones del árbol

bronquial, en su estructura son semejante

a los bronquios, haciéndose cada vez más

fina a medida que se acercan a los

alvéolos.

Los alvéolos, son expansiones

sacciformes de la pared del bronquiolo

cubiertas por un epitelio simple plano,

muy fino a través del cual pueden

difundir los gases con facilidad.

Los alvéolos son pequeñas evaginaciones en forma de saco que se encuentran en los

sacos alveolares, conductos alveolares y bronquiolos respiratorios, le dan la apariencia

esponjosa al pulmón, sus finas paredes epiteliales están asociadas a capilares

sanguíneos. El aire alveolar está separado de la sangre capilar por paredes

extremadamente finas, lo que permite que se realice una difusión de gases en ambos

sentidos (intercambio gaseoso).

Pulmones: Son órganos pares en forma de semicono que ocupan las dos cámaras de la

cavidad torácica, separadas por el corazón (Figura 3.85)). Cada uno presenta una

superficie externa convexa y una base cóncava que se adapta a la porción convexa del

diafragma.

El pulmón derecho es el de mayor tamaño aunque más estrecho, mientras que el

derecho es más corto, pero más grueso, (su menor talla se debe al hígado que lo limita

en su porción inferior). El pulmón derecho tiene tres lóbulos, mientras que el izquierdo

tiene sólo dos.

Figura 3.84. Alvéolos. Modificada de:

http://personales.ya.com/erfac/alveo.gif


129

A B

Figura 3.85. A: Pulmones. Modificada de: El Manual Merck, Décima Edición, 1999. B:

observe la apariencia esponjosa del parénquima pulmonar debido a los

alvéolos. Tomada de: Microsoft® Encarta® 2003. ©.

El interior de los pulmones es blando y esponjoso debido a la presencia de los alvéolos

pulmonares (aproximadamente tiene 1.5 a 2.5 millones de alvéolos). Están cubiertos

por la pleura que es una membrana en forma de dos hojas, la parietal adherida a las

paredes del tórax y la visceral adherida al pulmón, ambas en cada pulmón delimitan una

cavidad independiente, la cavidad pleural.

La cavidad pleural en condiciones normales es virtual y contiene apenas una película de

líquido que actúa como lubricante y permite el deslizamiento suave de las dos capas

pleurales durante el movimiento respiratorio. Es una estructura de gran permeabilidad lo

que explica la acumulación de líquido entre las dos capas en procesos inflamatorios.

Por fuera de los pulmones, la cavidad torácica es hermética, en la parte superior está

rodeada por músculos del cuello y tejido conectivo y en la parte inferior por el

diafragma muscular, con forma de domo.

Funcionamiento del Sistema Respiratorio:

Ventilación pulmonar:

Este proceso ocurre ininterrumpidamente a lo largo de toda la vida, comienza con el

nacimiento y termina con la muerte.

El aire entra principalmente por la cavidad nasal, de ahí a la faringe y la laringe, que

durante la respiración normal la epiglotis se inclina hacia arriba, lo que permite que el

aire fluya libremente dentro de la laringe y de esta a la tráquea, de ahí a los dos

bronquios que penetran en cada pulmón y permitiendo la entrada de aire a los

bronquiolos y de estos a los alvéolos pulmonares. El aire a su paso por las vías

respiratorias, debe ser calentado y humedecido, proceso que ocurre gracias a que el

epitelio es rico en glándulas secretoras de mucus y serosas, así como del plexo vascular

que permite que el aire que penetre por las fosas nasales tome rápidamente la

temperatura corporal. La mayor parte del polvo y las bacterias que lleva son atrapada en


130

el moco se transporta continuamente hacia la faringe mediante la acción de los cilios del

epitelio respiratorio. Este moco es deglutido en la faringe o expulsado al exterior. De

manera tal que el aire que llega a los pulmones es un aire limpio, húmedo y caliente

(temperatura corporal), la mayor parte de este proceso ocurre en la nariz, por esto se

debe tomar el aire por la nariz y expulsarlo por la boca. El tabaquismo hace que este

epitelio sufra perdida de cilios y de células secretoras de sustancias humectantes por lo

que son más frecuentes entre los fumadores las infecciones respiratorias.

Figura 3.86. Observe los cambios en diafragma y pulmón en dependencia de la fase del

ciclo respiratorio en que se encuentren. Tomada de: Microsoft® Encarta®

2003. ©.

La entrada del aire desde el exterior hasta los pulmones, en generalmente es

involuntaria, y se denomina inspiración.

La inspiración está subordinada a movimientos de la caja torácica, que aumenta el

volumen de dicha cavidad, en estos movimientos están implicados los músculos

intercostales, y el diafragma fundamentalmente, estos músculos a pesar de estar

formados por fibras estriadas esqueléticas por lo general se contraen de manera

involuntaria, lo que determinan la elevación de las costillas y el esternón.

La inspiración se lleva a cabo haciendo que la cavidad torácica se expanda, para

lograrlo, el diafragma se contrae, lo que produce su descenso, los músculos

intercostales también se contraen levantando las costillas hacia arriba y afuera (Figura

3.86), esto hace que los pulmones se expandan también debido a que un vacío entre las

dos pleuras, los sostiene firmemente en contra de la pared interna del tórax. Mientras los

pulmones se expanden su volumen aumenta y crea un vacío parcial que permite el

movimiento del aire al interior del pulmón.

La salida del aire de los pulmones es la espiración.

La espiración se presenta automáticamente cuando los músculos que producen la

inspiración se relajan, en la respiración tranquila. El diafragma relajado se curva hacia

arriba y las costillas se mueven hacia abajo y adentro, disminuyendo el tamaño de la


131

cavidad torácica y obligando el aire a salir de los pulmones. Después de la espiración

tranquila queda una cantidad de aire en el interior de los pulmones lo que impide que se

colapsen los alvéolos y llena el espacio en la parte conductora del sistema respiratorio.

Es posible que por un accidente se perfore la cavidad torácica y se perfore la pleura, de

manera tal que el vacío existente en esa cavidad pleural desaparezca, provocando el

colapso del pulmón correspondiente provocando el fenómeno conocido como

neumotórax.

La ventilación pulmonar se lleva a cabo inconscientemente, de manera rítmica y

automática. Pero a diferencia del corazón no se activa por sí misma, cada contracción es

estimulada por impulsos que proviene de células nerviosas. Estas células nerviosas se

encuentran en al centro respiratorio, que se localiza en el bulbo cefaloraquídeo justo

por arriba de la médula espinal como se vio en el Sistema Nervioso.

Intercambio gaseoso:Este ocurre al nivel de los alvéolos pulmonares, estas pequeñas

cámaras de aproximadamente 0.2 mm de diámetro y de paredes muy delgadas de los

alvéolos proporcionan una enorme superficie para la difusión, de 75 metros cuadrados

aproximadamente, mayor que la piel de un hombre adulto. Los alvéolos que se unen al

final de cada bronquiolo están completamente inmersos en capilares. Debido a que tanto

la pared del capilar, como la del alvéolo presentan una sola célula de grosor, el aire está

muy cerca de la sangre contenida en los capilares. Las células pulmonares se conservan

húmedas y el aire se disuelve en esta agua y difunden a través de la membrana alveolar

y capilar, llamada por muchos autores membrana respiratoria.

Figura 3.87. Intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares. La flecha 1 indica la

difusión de dióxido de carbono hacia el espacio alveolar y la flecha 2

representa la difusión de oxígeno hacia la sangre. Modificada de:

Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

La sangre, es bombeada por el corazón hacia los pulmones después que circuló por

todos los tejidos, por lo que al llegar a los capilares alveolares es pobre en oxígeno y

rica en dióxido de carbono. En los alvéolos el oxígeno se difunde de su interior hacia la

sangre, donde la concentración de este gas es baja y ocurre lo contrario con el dióxido


132

de carbono, que está en altas concentraciones en la sangre y va hacia el aire que se

encuentra en los alvéolos pulmonares. (Figura 3.87)

El dióxido de carbono es expulsado al exterior del organismo en el proceso de

espiración, mientras que el oxígeno se enlaza a la molécula de hemoglobina, que forma

parte de los glóbulos rojos, quedando entonces la sangre oxigenada y regresa así al

corazón donde será bombeada a través de la red vascular a todo el organismo, la

capilarización de la red permite que este oxígeno difunda al intersticio tisular,

permitiendo entonces que llegue el oxígeno a todas y cada una de las células que forman

los tejidos y órganos del organismo humano, y ellas puedan realizar el metabolismo

celular, así como el CO2 producto de este metabolismo difunda hacia los capilares y sea

llevado a los pulmones para ser eliminado.

Generalmente cuando nos referimos a estos dos procesos que ocurren en el sistema

respiratorio: la ventilación pulmonar, y el intercambio gaseoso, de una forma genérica

se habla de proceso respiratorio o respiración, nombre dado a todo el proceso que

ocurre a nivel del sistema respiratorio, aunque la verdadera respiración ocurre en las

células, a nivel mitocondrial.

Regulación del Sistema Respiratorio:

El centro respiratorio recibe información de diversos receptores ubicados en diversos

sitios pero principalmente de los quimiorreceptores localizados en cuerpos carotídeos y

aórticos, sensibles al aumento de dióxido de carbono en sangre, y ajusta la frecuencia

respiratoria y el volumen a cumplir las necesidades cambiantes de nuestro organismo.

El bulbo raquídeo contiene neuronas que monitorean la concentración de dióxido de

carbono en la sangre. La frecuencia respiratoria se regula por la concentración de

dióxido de carbono en sangre constantemente, aunque en ocasiones puede ser regulado

por las concentraciones de oxígeno o por estímulos de centros nerviosos al ser

realizadas otras actividades como ejercicios físicos, recibir emociones, etc. Cuando

aumenta la actividad del organismo, aumenta la actividad celular, trayendo esto por

consiguiente un aumento de la concentración dióxido se carbono en sangre, o lo que es

lo mismo necesidad de más oxígeno por las células, y ocasiona que los receptores se

estimulen y provoque un incremento en la frecuencia respiratoria.

La frecuencia respiratoria es mucho menos sensible a los cambios de concentración de

oxígeno, debido a que aún la respiración normal proporciona exceso de oxígeno. Pero si

las concentraciones sanguíneas de oxígeno disminuyen de manera importante, los

receptores de la aorta y las arterias carótidas se estimulan y conducen la señal al centro

respiratorio aumentando la frecuencia respiratoria.

Relación del sistema respiratorio con otros sistemas.

El sistema respiratorio con su superficie amplia y húmeda en contacto con el medio

externo es el encargado de tomar el oxígeno necesario por el organismo para obtener

energía (a través de la respiración celular que ocurre en las mitocondrias) y devolver el

dióxido de carbono.

Ahora bien de no existir una estrecha relación entre el sistema respiratorio y el sistema

circulatorio este oxígeno no pudiera llegar a todas y cada una de las células del


133

organismo humano, así como no sería recogido el dióxido de carbono producto del

metabolismo de todas las células y expulsado al exterior por el sistema respiratorio, ya

que la red vascular es la que transporta la sangre a todos y cada una de las partes del

organismo humano.

La gran capilarización que existe al nivel de alvéolos pulmonares permite el intercambio

de oxígeno y dióxido de carbono de la sangre del capilar arterial que llega al pulmón

desde el corazón a oxigenarse. Así como que sea expulsado el dióxido de carbono

producto del metabolismo celular hacia el exterior del organismo humano.

El oxígeno así como el 25% dióxido de carbono se transporta en la hemoglobina,

proteína que se encuentra en los glóbulos rojos de la sangre, el dióxido de carbono es

más soluble que el oxígeno en la sangre y se diluye simplemente en ella. Alrededor del

25% está unido a los grupos amino de la molécula de hemoglobina, sin embargo, la

mayoría del dióxido de carbono (65 %) es transportado en la sangre como ión

bicarbonato, el cual está en equilibrio con el ácido carbónico. En los pulmones el ácido

carbónico de disocia y forma el dióxido de carbono y agua, difundiendo el primero a

nivel alveolar, desde el plasma hacia el pulmón donde será expulsado fuera del

organismo en la espiración.

Los propios receptores que regulan la frecuencia respiratoria se encuentran en

estructuras del sistema circulatorio como son: la aorta, arterias carótidas, los glóbulos

rojos, como se explicó anteriormente.

En relación con otros sistemas como: el sistema osteomioarticular tiene una gran

relación por necesidad de energía que requieren los músculos al contraerse, de manera

sorprendente cuando una persona inicia una actividad extenuante como correr, de hecho

un aumento de la frecuencia ventilatoria precede cualquier cambio de concentraciones

de gases sanguíneos. Aparentemente cuando los centros encefálicos superiores activan

los músculos durante el ejercicio extremo, simultáneamente activan la frecuencia

respiratoria. Otro sistema que requiere gran cantidad de oxígeno es el nervioso,

existiendo evidencias de que por su alto metabolismo, las neuronas mueren por la falta

de oxígeno, especialmente las corticales que son muy sensibles a la hipoxia (falta de

oxígeno).


1. Para que nuestro organismo realice un correcto funcionamiento debemos partir de

que las sustancias que se incorporen al mismo se encuentren en correcto estado y

libre de sustancias tóxicas, por lo que se debe evitar la contaminación ambiental

debida a los desechos fabriles, vehículos automotores, aerosoles, etc con los que los

hombres contaminan la biosfera.

2. Otra vía de contaminación es el hábito de fumar que no sólo afecta al fumador, sino

también a los que están expuestos al aire viciado por el humo del cigarrillo, el cual

expulsa al combustionar, sustancias que son capaces de afectar el epitelio del árbol

respiratorio y produce en el sistema respiratorio del fumador depósitos de carbón

entre otros. Por lo que debemos erradicar el hábito de fumar.

3. Otra medida a tomar es que debemos inspirar por la nariz, ya que esta posee las

estructuras especializadas que permiten depurar el aire de partículas extrañas,


134

calentarlo y humedecerlo condiciones necesarias para que se pueda realizar el

intercambio gaseoso.

4. La práctica de ejercicios físicos desarrolla la musculatura de la cavidad torácica,

dando una mayor capacidad respiratoria, aumenta el flujo sanguíneo y la mejor

oxigenación de los tejidos.

Resumen:

El sistema respiratorio consta de una parte conductora y una de intercambio gaseoso. El

aire pasa primero por la parte conductora que lo forman la nariz, boca, faringe, laringe,

tráquea, bronquios y bronquiolos y llega a la parte de intercambio gaseoso, compuesta

por sacos microscópicos llamados alvéolos pulmonares. La sangre dentro de una red

capilar que rodea los alvéolos libera el dióxido de carbono y absorbe el oxígeno del aire.

El oxígeno es transportado en su mayor parte por los glóbulos rojos de la sangre en la

molécula de hemoglobina, así como el dióxido de carbono llega a los alvéolos en el

plasma en forma de ión bicarbonato. El aire que entra por la nariz es purificado,

humedecido y calentado por las estructuras histológicas que esta presenta, en

cooperación con el resto de las estructuras conductoras, que también poseen estas

modificaciones, de manera que este aire llegue en mejores condiciones para que se

pueda efectuar el intercambio gaseoso al nivel de los alvéolos pulmonares.

La respiración incluye la entrada de aire a los pulmones (inspiración), mediante la

contracción del diafragma y los músculos intercostales, los cuales expanden la cavidad

torácica. La relajación de estos músculos ocasiona que la cavidad torácica disminuya, lo


135

que hace que salga el aire (espiración). La respiración se controla mediante impulsos

nerviosos que se originan en el centro respiratorio del bulbo raquídeo y su frecuencia se

modifica por medio de los receptores centrales y periféricos que monitorean las

concentraciones de dióxido de carbono en la sangre.

EXCRECIÓN:

Al realizar los diferentes procesos metabólicos, en el organismo se producen sustancias

de excreción que no son de utilidad al mismo y pueden resultar toxicas si se acumulan,

estas sustancias inútiles o tóxicas son transportadas por la sangre hasta los órganos

excretores, los cuales se encargan de eliminarlas al exterior.

Entre estos órganos excretores se encuentran los pulmones, que además de incorporar

el oxígeno que se utiliza en la obtención de energía, eliminan dióxido de carbono y

vapor de agua como sustancias de desechos producto de la respiración, teniendo por

tanto el sistema respiratorio función excretora (ver funciones de pulmones). Las heces

fecales presentan un alto componente de sustancias de desechos provenientes del

proceso de digestión de los alimentos y de órganos como el hígado que aporta a las

mismas las sales biliares, todas estas sustancias después de ocurrir una reabsorción de

agua en el intestino grueso, son eliminadas al exterior al realizarse la defecación, por lo

que podemos afirmar que el intestino grueso también participa en la función de

excreción. (Ver función del intestino grueso). En la capa más profunda de la piel (la

dermis) y debajo de esta, en el panículo adiposo se encuentran las glándulas

sudoríparas, cuyo conducto exterior se abre en la superficie de la piel, permitiendo que a

través del poro salga el sudor, el cual contiene agua, cloruro sódico, urea y otras

sustancias de desechos que son eliminadas (ver funciones de la piel).

Sistema renal

Figura 3.88. Sistema renal. Modificada de Microsoft Encarta, 2004.


136

Los órganos estudiados anteriormente realizan la excreción de forma secundaria y como

resultado de sus funciones principales, pero existe un sistema cuya función principal es

la excreción, este es el sistema renal (Figura 3.88), el cual presentamos en la figura

anterior.

El sistema renal es el encargado de eliminar los productos de desechos que resultan del

metabolismo de los alimentos. Este sistema consta de dos partes: los riñones que son

órganos secretores donde se produce la orina y las vías renales o de excreción que son

los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra, encargadas de llevar la orina al exterior.

Los riñones (Figura 3.89) son parecidos a dos grandes frijoles o habas, ubicados en la

cavidad abdominal a ambos lados de la columna vertebral y por detrás del estómago y

el hígado. Están formados por aproximadamente dos millones cuatrocientas mil

nefronas, que constituyen la unidad estructural y funcional de los mismos, en cuyo

interior se elabora la orina.

Al dar un corte longitudinal al riñón y dividirlo en dos mitades, observamos hacia la

corteza una franja denominada sustancia cortical y a continuación la sustancia

medular, donde se encuentran las pirámides, formadas por los túbulos renales y vasos.

En la región cóncava del riñón está la pelvis renal.

La pelvis renal desemboca en los uréteres y entra en la misma la arteria renal que se

divide en arterias menores llegando cada una a una nefrona distinta.

Figura 3.89. Estructura interna del riñón. Modificada de: http://www.nlm.nih.gov/

medlineplus/spanish/ency

Estructura de la nefrona:

La nefrona (Figura 3.90) está formada por el corpúsculo renal y el túbulo renal.

El corpúsculo renal está formado por una red de hasta 50 capilares sanguíneos en forma

de madeja, denominado glomérulo, el cual está rodeado por la porción inicial del túbulo,

en forma de embudo y constituida por tejido epitelial muy permeable denominada

cápsula de Bowman.


137

Figura 3.90. Estructura de la nefrona. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.

El túbulo renal está formado por el túbulo contorneado proximal, el túbulo contorneado

distal y el túbulo colector.

El túbulo contorneado proximal comienza en el polo urinífero del corpúsculo,

disponiéndose en forma tortuosa en las cercanías del mismo y formando la mayor

parte de la sustancia cortical, este túbulo está compuesto por una capa única de células

piramidales, formando microvellosidades que permiten absorber aproximadamente dos

tercios del líquido filtrado en el glomérulo, líquido que incluye sales, glucosa,

aminoácidos, vitaminas y otros elementos (Figura anterior)

El túbulo contorneado distal está a continuación del túbulo contorneado proximal y se

une al mismo a través del asa de Henle, posee menor calibre que el túbulo contorneado

distal y presenta gran cantidad de pliegues y microvellosidades en el borde libre, siendo

su función principal la acidificación de la orina, debido a que es muy permeable al agua

y al sodio, estas sustancias se pierden y son reemplazadas por cationes de potasio e

hidrógeno o por amoniaco lo que produce la acidificación de la orina.

Al final de cada nefrona se inicia un sistema tubular que facilita la salida de la orina del

riñón. Estos túbulos colectores que son muy permeables al agua se van fusionando y

forman túbulos mayores que convergen en la pelvis renal.


138

Los uréteres son estructuras tubulares de 25 o 30 cm de largo, que sale uno de cada

riñón por la región de la pelvis, por este mismo sitio entran y salen los vasos

sanguíneos y linfáticos. Los uréteres tienen la función de conducir la orina desde los

riñones hasta la vejiga urinaria, que es un órgano de paredes musculares donde se

almacena la misma. Cuando la vejiga tiene cierta cantidad de orina, su presión provoca

la estimulación de receptores nerviosos en sus paredes y como respuesta se siente la

necesidad de orinar. Desde la vejiga urinaria pasa la orina al exterior a través de la

uretra que es la porción final de las vías urinarias y que en caso del hombre atraviesa

el pene y constituye una vía común para la conducción del semen y la orina, mientras

que en la mujer desemboca en el vestíbulo vaginal por detrás del clítoris y solo

conduce la orina.

Formación de la orina:

Figura 3.91. Representación de la formación de la orina. Las flechas pequeñas y más

claras representan el flujo de solutos durante este proceso. Modificada de:

Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

La formación de la orina (Figura 3.91) se realiza en la nefrona, la cual tiene la función

básica de limpiar el plasma sanguíneo de sustancias de desechos cuando la sangre

atraviesa el riñón. Estas sustancias incluyen los productos terminales del metabolismo

como urea, creatinina, ácido úrico y uratos. Además en el cuerpo se acumulan excesos

de iones de sodio, iones de potasio, iones cloruros, iones de hidrógeno que también

son eliminados en la orina. La orina se forma mediante tres procesos fundamentales:

filtración reabsorción y secreción.

Filtración:

La presión de la sangre en el glomérulo hace que filtre líquido hacia la cápsula de

Bowman, el cual contiene sustancias de desechos del metabolismo (urea, agua, iones y

otras) y sustancias útiles como aminoácidos, glucosa y vitaminas del plasma

sanguíneo, estas sustancias en general componen la orina inicial (Figura anterior)


139

Reabsorción:

Cuando esta orina inicial sigue por los túbulos renales las sustancias útiles como el agua

y muchos electrolitos son reabsorbidos y vuelven a penetrar en el plasma de los

capilares sanguíneos peritubulares, mientras que las sustancias de desechos y en exceso

no son reabsorbidas y quedan en los túbulos de la nefrona formando la orina. (Figura

anterior)

Secreción:

Otro mecanismo en virtud del cual se forma la orina en la nefrona es la secreción de

sustancias de desechos que penetran a los túbulos renales desde el plasma sanguíneo

directamente a través de las células epiteliales que revisten el túbulo. Así la orina que

se forma al final está constituida por sustancias filtradas y no reabsorbidas y pequeñas

cantidades de sustancias secretadas en los túbulos contorneados. Después que la orina

se forma en los riñones sale a través de la pelvis renal hacia los uréteres que la conducen

a la vejiga donde se almacena hasta el momento de la micción, para salir después al

exterior por la uretra.

Además de su función excretora los riñones contribuyen a mantener la estabilidad

interna del organismo, equilibrando el contenido de agua y sales minerales, así como el

PH, ya que eliminan el exceso de las mismas, retienen nutrientes importantes como la

glucosa y aminoácidos en sangre, secreción de hormonas como la eritropeyetina que

estimula la producción de eritrocitos, por lo que aumenta el suministro de oxígeno, por

tal motivo aproximadamente cada 45 minutos toda la sangre del cuerpo es filtrada, o

sea en 24 horas pasa por los riñones 30 veces.

Composición de la orina:

Está formada por desechos orgánicos como urea, creatinina, aminoácidos, ácido úrico y

otros y sales inorgánicas como cloruros, sulfatos, fosfatos de sodio, potasio, magnesio y

calcio.

Debido a un deficiente funcionamiento del sistema renal se pueden encontrar en la orina

al realizar su análisis componentes anormales y según sean estas sustancias el

especialista puede diagnosticar la presencia de una enfermedad. En la siguiente tabla se

evidencian algunos ejemplos

Componentes

Anormales Enfermedades que indica

Albúmina Albuminuria: enfermedad orgánica del riñón con lesión en la

cápsula Renal

Más de 120 mg de

Glucosa

Glucosuria: que indica que el organismo no puede oxidar de

forma Eficaz los carbohidratos

Cuerpos cetónicos Diabetes sacarina que indican que la oxidación de las grasas no

termina

Cálculos, sangre Inflamación aguda de órganos urinarios, tuberculosis, cáncer o

Cálculo renal


140

Podemos entonces concluir que la participación de los pulmones, el intestino grueso, la

piel y los riñones en la función de excreción contribuye al mantenimiento de la

homeostasia en el organismo.

Regulación del funcionamiento de los riñones:

Los receptores de presión presentes en las paredes del corazón, arteria aorta y carótidas

reciben estímulos tales como disminución de la presión sanguínea o aumento de la

concentración de solutos en sangre y lo trasmiten al hipotálamo, que es un centro

regulador importante del cerebro, el hipotálamo produce la hormona antidiurética

(ADH), que viaja por fibras neurosecretoras a la neurohipófisis donde se almacena

hasta que es liberada. Esta hormona actúa sobre las membranas de los túbulos de las

nefronas y aumentan su permeabilidad al agua, de modo que se reabsorbe más agua, la

que regresa a la sangre desde las nefronas.

La orina puede ser más o menos diluida, por ejemplo si no hay ADH las paredes de los

túbulos de las nefronas se hacen impermeables al agua reabsorbiéndose menos, es decir

se excreta orina diluida, pero si hay ADH las paredes de los túbulos son muy

permeables y se reabsorbe gran cantidad de agua y la orina excretada es muy

concentrada.

En resumen la eliminación o no de más agua depende de la ausencia o presencia de

ADH.

Hay otras hormonas que influyen en la regulación de la función renal, como la

aldosterona producida por la corteza suprarrenal que estimula la reabsorción del sodio

en túbulo distal y túbulo colector y la secreción en ellos de iones potasio, por lo

contrario el péptido cardiaco, hormona producida por el corazón inhibe la reabsorción

de sodio y de agua en el túbulo distal e incrementa la excreción de ellos.

El riñón secreta la hormona renina que es un péptido que actúa sobre las proteínas

plasmáticas, estimulando la producción de la hormona angiotensina, la que regula la

presión arterial, disminuyendo así la velocidad de la filtración de la sangre, por lo que

se elimina una menor cantidad de agua Todas estas hormonas desempeñan un papel

fundamental en la regulación de la presión sanguínea, así como del volumen sanguíneo.

Medidas higiénicas para mantener en buen estado el sistema renal:

1. Con el fin de lograr un buen funcionamiento del sistema renal es necesario que

sustancias como el café y el alcohol que aumentan la filtración en el corpúsculo

renal y disminuyen la reabsorción o reincorporación en el túbulo renal, no se

ingieran en exceso, ya que producen deshidratación, además se deben evitar comidas

con mucho picante.

2. El buen funcionamiento del sistema renal requiere de la ingestión de cantidades

adecuadas de líquidos, evitando la litiasis ( cálculos renales).

3. No retener la micción y defecación por mucho tiempo.

4. La higiene de los órganos genitales externos debe ser adecuada, puesto que

cualquier infección en los mismos puede entrar fácilmente al sistema renal.

5. Es recomendable que al observar cualquier síntoma de anormalidad en la orina se

acuda al médico


141

Resumen:

En el organismo los desechos generalmente se excretan disueltos en agua siendo los

principales compartimentos acuíferos del cuerpo el plasma y los fluidos intersticiales,

incluyendo la linfa y fluidos intracelulares, que intercambian el agua por la influencia

que ejerce el potencial osmótico del cuerpo.

En el organismo humano los órganos excretores principales son los pulmones que

eliminan el dióxido de carbono, la piel que elimina agua, urea y sales minerales, el

intestino grueso que elimina heces fecales que contienen agua y productos de desecho

de la digestión de alimentos y sales biliares y los riñones que a través de la orina

excretan agua, urea, sales y otros desechos.

La unidad funcional del riñón es la nefrona que está formada por el corpúsculo renal

(glomérulo y cápsula de Bowman) y por el túbulo renal. La sangre entra al riñón a

través de la arteria renal que deriva de la aorta llevando consigo sustancias de desechos,

sustancias útiles y otras que están el exceso en el organismo, como iones sodio, potasio,

cloruros, hidrógeno y agua. En el riñón la arteria renal se va ramificando hasta formar

arteriolas y capilares. A diferencia de los restantes lechos capilares del organismo el

glomérulo se forma entre dos arteriolas, la aferente que entra al mismo y la eferente que

sale, esta última a su vez se ramifica y forma la red capilar que irriga a los túbulos va

anastomosando y origina vénulas que van aumentando de calibre hasta desembocar en

la vena renal que emerge por la región de la pelvis.

La sangre que entra al glomérulo está bajo suficiente presión como para forzar el plasma

sanguíneo (menos proteínas grandes) a atravesar las paredes capilares y entrar en la

cápsula de Bowman. Este filtrado realiza un largo viaje por el túbulo renal en el cual las

células del mismo reabsorben selectivamente moléculas del filtrado y secretan otras

moléculas en el. De esta manera la glucosa, los aminoácidos, la mayoría de los iones y

gran cantidad de agua son devueltas a la sangre y quedan formando la orina el exceso de

agua, sales minerales, urea y otros desechos que salen al exterior por las vías urinarias

(uréteres, vejiga urinaria y uretra)

El mantenimiento de la homeostasia es el resultado de una variedad de procesos dentro

del organismo que garantizan su estabilidad interna, en cuyo proceso tiene un papel

importante el sistema renal.

El sistema renal está relacionado con el sistema circulatorio, ya que a través de este

último llegan a los riñones las sustancias nutritivas y el oxígeno necesarios para su

funcionamiento, pero también las sustancias de desechos que serán expulsadas a través

de la orina.

REPRODUCCION

La reproducción, es el proceso que garantiza el mantenimiento y la perpetuidad de la

especie en el tiempo y el espacio, o sea la creación de nuevos individuos por los ya

existentes. El hombre al igual que la mayoría de los animales, su reproducción sexual,

caracterizada por la presencia de los dos sexos, masculino y femenino, espermatozoide

y óvulo gametos sexuales que se forman en los órganos reproductores. La reproducción


142

humana se analizara en este epígrafe; primero compararemos los diversos mecanismos

de reproducción que han evolucionado y luego examinaremos en detalle la reproducción

humana.

Hay dos modos principales de reproducción animal:

La reproducción asexual: ocurre cuando un solo individuo produce descendencia

genéticamente idéntica a sí. Todos estos individuos genéticamente idénticos a partir

de un linaje forman lo que se denomina, un clon. (Figura 3.92)

La reproducción sexual: ocurre cuando dos individuos producen descendencia a

partir de la unión entre el óvulo y el espermatozoide proceso llamado fecundación,

que garantiza la combinación de genes heredada de ambos padres.

Figura 3.92. La ameba o amiba, un organismo unicelular, tiene un método de

reproducción asexual muy simple: se divide a la mitad y forma dos

células hijas más pequeñas. Tras un periodo de alimentación y

crecimiento, estas dos células hijas se dividen a su vez de la misma

forma. Tomada de: Microsoft® Encarta® 2003. ©

En la reproducción sexual, el sexo es la diferencia física y de conducta que distingue a

los organismos individuales, según las funciones que realizan en los procesos de

reproducción. Es por ello que el sexo es considerado el conjunto de atributos

anatomofisiológicos de carácter sexual que conforman y distinguen desde su

nacimiento un sexo del otro, y las funciones que realizan en los procesos de

reproducción. A través de esta diferencia, por la que existen machos y hembras, una

especie puede combinar de forma constante su información genética y dar lugar a

descendientes con genes distintos. Algunos de estos descendientes llegan a adaptarse

mejor a las posibles variaciones del entorno.

El sexo está presente en todos los niveles de organización biológica. Desde los niveles

más simples, las bacterias y algunos protozoos (Figura 3.93) intercambian un

cromosoma sencillo y largo que pasa desde el macho, o célula donante, a la hembra, o

célula receptora. En grupos más avanzados, los seres multicelulares tienen órganos

especializados (gónadas), que producen células sexuales (gametos). En el momento de

la fecundación, la información genética se transfiere desde unos espermatozoides

pequeños y móviles (gametos masculinos), a unos óvulos más grandes (gametos

femeninos). En la generalidad de los grupos de animales los machos genéticamente

poseen cromosomas XY y las hembras XX, lo cual define su sexo.


143

Figura 3.93. Intercambio de cromosomas entre dos protozoos ciliados. Tomada de:

Microsoft® Encarta® 2003. ©.

Numerosos organismos realizan también

reproducción asexual (en la que los

progenitores se multiplican sin existir una

unión sexual previa). Por ejemplo las

bacterias y protozoos que se dividen por

mitosis en individuos separados. Las

plantas y las hidras se reproducen por

gemación. Otros organismos, entre los que

se incluyen las plantas, las pulgas de agua

Daphnia y algunas avispas, se reproducen

por partenogénesis; en ella, los huevos sin

fecundar se desarrollan hasta llegar a ser

adultos.

La reproducción asexual tiene la ventaja de generar grandes poblaciones de una especie

en poco tiempo. En efecto, tanto las pulgas de agua Daphnia (Figura 3.94), como ciertas

avispas, cambian su reproducción sexual por la partenogénesis durante la breve estación

cálida para poblar las charcas con rapidez y poner sus nidos. Sin embargo, esas

poblaciones están compuestas de réplicas genéticas de los progenitores y, si ocurriera un

cambio adverso en su entorno, la población completa o la especie correrían peligro de

extinción.

Si bien la reproducción sexual es más lenta y complicada tiene la gran ventaja de

producir una amplia diversidad de individuos, cada uno con pequeñas diferencias en su

composición genética. Durante la formación de células sexuales, o meiosis, el doble

juego de cromosomas (diploide), tal y como aparecen en cada una de las células del

adulto, se reparte al azar formando un juego único de cromosomas (haploide) en cada

uno de los gametos.

Cuando este grupo simple se une a otro que proviene de un gameto diferente, los genes

se vuelven a mezclar; esto hace posible que la descendencia no sea una copia exacta de

los padres. Si el entorno en que vive esa descendencia experimenta pocos o ningún

Figura 3.94. Daphnia. Tomada

de: Microsoft® Encarta® 2003.

©.


144

cambio, las crías que más se asemejen a sus progenitores serán las más capaces de

adaptarse y de procrear. Ahora si acontecen cambios más drásticos en el hábitat,

algunos de los descendientes, podrían resultar favorecidos por la nueva situación mejor

que sus padres.

La recombinación genética, que ocurre al reordenar los genes parentales, constituye un

mecanismo fundamental de la selección natural y es probable que exista desde mucho

antes de que aparecieran los primeros organismos multicelulares.

Es por ello que en este capítulo consultaremos diferentes temas relacionados con la

sexualidad y reproducción humana específicamente, estudiaremos el sistema

reproductor del hombre y la mujer así como la relación de estos sistemas con el resto de

los sistemas del cuerpo humano, el control hormonal, embarazo, parto, enfermedades de

transmisión sexual, la anticoncepción y las medidas higiénicas de ambos sistemas.

Sexualidad Humana:

Hablar de nuestra sexualidad nunca ha sido tarea fácil. A lo largo de los siglos, una serie

de impedimentos en forma de recelos, temores y prejuicios se interponen a la palabra

que debería circular de manera espontánea y fácil. Así el tema se transformó en algo

malo porque atentaba contra las buenas costumbres. De ahí a lo prohibido solo medió

un paso que la sociedad no tardó en dar.

¿De qué manera podemos entonces comprender la sexualidad si no como un hecho

universal de vida?

En efecto, la sexualidad impregna y matiza las más diversas esferas: forma parte de lo

personal y de lo común, resultando imposible comprenderla al margen de las

interrelaciones sociales, la comunicación persona a persona, la colaboración, el dar y

recibir. Consiguientemente, esta compleja y rica manifestación vital se construye, se

vivencia, crece, se comparte, se proyecta y expresa en todas nuestras dimensiones

existenciales.

Sexualidad: Es la dimensión de la personalidad que se expresa desde el nacimiento a lo

largo de toda la vida, a través del conjunto de representaciones, sentimientos, actitudes,

y comportamientos que conforman el hecho de ser sicológicamente y físicamente

sexuado, en hombre o mujer; lo que trasciende a la relación de pareja para manifestarse

la personalidad (es) y (hace) en su vida personal, familiar y social.

Dimensiones de la sexualidad

Individuo: la sexualidad se integra en el yo íntimo, que siempre se define a sí mismo

como ser sexuado, se percibe desde adentro y se proyecta hacia afuera en su masculinidad

o femineidad. Este carácter personalizado de la sexualidad como expresión de la

identidad (en el que redundaremos posteriormente), permite explicar la pluralidad de

formas de vivirla y sentirla, su flexibilidad y plasticidad, el hecho de que sus caminos no

estén predestinados y que cada cual pueda transitarlos de un modo único, imprimiéndoles

su propio sello. Al mismo tiempo, el individuo se proyecta de forma singular en las

dimensiones referidas a la pareja, la familia y la sociedad, las cuales imprimen por

consiguiente, un innegable contenido social a la sexualidad.


145

Pareja: representa la trascendencia de la sexualidad hacia una dimensión interaccional,

esencialmente social, donde tiene lugar el encuentro con el otro yo y se establecen

vinculaciones afectivas y eróticas en la comunicación física y espiritual, al ofrecer y

obtener placer, satisfacción, amor y felicidad. La pareja humana, tal como la entendemos,

constituye una díada dialéctica, que se diferencia del exterior, de las demás personas, pero

cada miembro conserva al mismo tiempo su identidad, sin renunciar a sí mismo. Como

dice Erich Fromm: "dos seres que se convierten en uno y, no obstante, siguen siendo dos".

Cuando, por el contrario, ocurre entre ambos una unión simbiótica, donde la identidad de

uno es absorbida por el otro, la pareja deja de ser un espacio para el crecimiento y

expresión plena de la sexualidad y para la autorrealización de la personalidad.

Familia: constituye el primer agente de socialización de la sexualidad y el grupo de

referencia más estable a lo largo de la vida en cuanto a la formación de valores,

convicciones, normas de comportamiento, concepciones y actitudes sexuales; en los

vínculos intrafamiliares se potencian la comunicación humana y los lazos emocionales y se

reproduce la vida, cuando la pareja o el individuo deciden libremente tener descendencia.

Sociedad: es el más amplio contexto en el cual el individuo sexuado se desempeña,

interactúa y se comunica con las personas de ambos sexos a lo largo de su vida, y a

través de una gran diversidad de actividades en el juego, los estudios, el trabajo, la

participación en la vida comunitaria desde el punto de vista intelectual, político, artístico,

científico o recreacional. De esta dimensión provienen los modelos, patrones y valores

culturalmente predominantes, a partir de los cuales se conforma, educa y evalúa la

sexualidad de la persona.

La sexualidad es, por tanto, inherente a nuestro ser total, un ser humano que trasciende, sin

dudas, la biología y no es, tampoco, un calco mecánico y fiel del mundo de las relaciones

sociales: su esencia se completa y realiza en la espiritualidad, en lo subjetivo, que existe

como realidad concreta en la personalidad única y creadora, capaz de transformar el

entorno físico y cultural y de transformarse a sí misma en la praxis cotidiana.

Puede comprenderse entonces que existe un indisoluble vínculo entre la personalidad

humana y la sexualidad: la personalidad es siempre sexuada y la sexualidad tiene un

carácter personalizado. Nacemos con un sexo biológico, pero devenimos psicológica y

socialmente sexuados a través de un proceso que discurre en los marcos del desarrollo

ontogenético de la personalidad y conduce a la construcción individual activa de la

identidad de género (conciencia y sentimiento íntimos de ser hombre, mujer o

ambivalente), la orientación sexoerótica (dirección de las preferencias sexuales hacia el

otro sexo, el propio o ambivalente) y el correspondiente rol de género (expresión pública

de la identidad asumida a través del desempeño de diversos papeles en la vida sexual, de

pareja, familiar y social), que son los componentes psicológicos medulares de la

sexualidad.

Existen tres funciones esenciales de la sexualidad, que se presentan con gran frecuencia y

estabilidad: la reproducción, el placer erótico y la comunicación afectiva. La función

reproductiva está vinculada con la posibilidad del hombre y la mujer de trascenderse, no

solo como seres biológicos, lo que es propio del mundo animal, sino como personas totales

que multiplican y renuevan en los hijos sus sueños y esperanzas, y la continuidad del

compromiso con la existencia. Por tanto, reproducirse presupone también el interjuego de


146

factores psicosociales como los afectos, actitudes, conocimientos y decisiones ligados a la

opción de ser madres y padres, o sea, al sentido particular que cada persona confiere a este

fenómeno de acuerdo con su personalidad y las circunstancias de su historia vital; al

mismo tiempo, más allá de los procesos de fecundación, embarazo y parto, se encuentran

los deberes contraídos, que suponen la atención, protección, los lazos afectivos y la

educación de los hijos durante muchos años.

Consideramos que la reproducción constituye un elevado valor inherente a la sexualidad,

pero la sexualidad no puede ser valorizada solo a partir de la reproducción: los humanos

somos los únicos seres vivos capaces de separar conscientemente ambas funciones y

tenemos el derecho de hacerlo, decidiendo con libertad y en armonía con nuestras

necesidades, valores y proyectos, si deseamos o no tener descendencia, así como la

cantidad de hijos y el espaciamiento de los nacimientos.

Pero tenemos también el derecho de disfrutar de una vida sexual plena, donde la

reivindicación del placer por el placer, con todo su valor intrínseco y auténtico.

"...nos negamos a caer en la trampa de la necesidad del `sexo con amor', porque esa es y

ha sido a través de los tiempos, la forma de negar la posibilidad de un placer legítimo y

ético encontrado en una relación sexo-genital, que puede ser circunstancial y pasajera".

Luis M. Aller Atucha (Argentina)

Márcio Ruiz Schiavo (Brasil)

"Sexualmente irreverentes", 1994

Hay quienes, afirman saber todo sobre la sexualidad, porque creen haber vivido todo y

haber pasado por todas las experiencias posibles. Este es quizás el mayor de los errores.

¿Cómo saberlo todo, cómo abarcar en un conjunto de experiencias y sensaciones la

complejidad de nuestra existencia, lo inexplicable del amor, el misterio que hace que un

gesto sea una caricia y no una agresión?

Existen numerosas definiciones que permiten analizar el tema de la sexualidad, las

cuales son indispensables para el análisis del carácter sexológico de la persona:

Género: Son las características socialmente atribuidas al ser hombre o mujer,

enmarcadas por la época, desarrollo social y la culturalización del individuo.

Identidad de género: Es el sentimiento y la conciencia más intima y profunda de

ser hombre o mujer, la convicción de la propia masculinidad femineidad o

ambivalente que se estructura a partir de los 3 a 5 años, donde el niño se identifica

con sus genitales.

Rol de género: Es la forma particular que se interpretan, construyen y se expresan

públicamente los modelos sexuales.

Orientación sexoerótica: Es la dirección que toma el impulso o deseo sexual hacia

el otro sexo, el propio o ambos determinando la orientación hetero, homo o bisexual

respectivamente. Estás a lo largo de la historia de la humanidad han asumido su

práctica (ejemplo en la antigua Grecia), donde han sido cuestionadas, sancionadas

por las sociedades, por sus influencias morales o religiosas.

El ser humano es siempre más que su anatomía, más que las apariencias o realidades

que los estudiantes de medicina encuentran en las mesas de disección. La virilidad y la


147

feminidad son algo más complejo que tener órganos sexuales de hombre o de mujer,

aunque la conformación del cuerpo sea el determinante primordial de la constitución de

la sexualidad.

Probablemente, el cambio más significativo que han sufrido las concepciones de la

sexualidad es, justamente, el haber quitado a la reproducción de ese lugar de casi

exclusividad, no para eliminarlo sino para incluir otras realidades antes negadas o

pasadas por alto. Se trata de rescatar lo erótico, las experiencias placenteras, que

constituyen elementos fundamentales de la sexualidad humana y que ya no pueden ser

pasados por alto. Por otra parte, lo erótico y lo placentero no son bienes exclusivos de

los hombres sino factores inseparables de la sexualidad, la virtud constitutiva de la

relación amorosa puesto que están destinados a humanizar la sexualidad de la

naturaleza. Es por ello que el derecho de todo ser humano es vivir su sexualidad de

forma plena y responsable.

Sistema Reproductor:

En este epígrafe describiremos el sistema reproductor del hombre, los órganos que lo

forman y su función en el proceso de reproducción. El sistema reproductor se divide en

dos grupos de órganos, los genitales externos e internos, cuya importancia se refiere,

fundamentalmente, al apareamiento y la respuesta sexual los órganos externos y los

órganos internos; quienes desempeñan un papel fundamental en la fecundación y la

reproducción. Estudiaremos inicialmente el aparato reproductor masculino y a

continuación el femenino, en ambos casos tendremos en cuenta los aspectos anatómicos

relacionados con su función.

Sistema reproductor masculino.

El sistema reproductor masculino (Figura 3.95) está formado por los genitales externos

y los órganos reproductores internos.

Los genitales masculinos son el escroto y el pene. Los órganos reproductores internos

son las gónadas, que producen gametos (espermatozoides) y hormonas; las glándulas

accesorias que secretan productos esenciales al movimiento de los espermatozoides y

una serie de conductos que transportan los espermatozoides y secreciones glandulares.

La producción de espermatozoides no puede ocurrir a la temperatura normal del cuerpo

en la mayoría de los mamíferos, por lo que los testículos de humanos y muchos otros

mamíferos cuelgan fuera de la cavidad abdominal, en el escroto, una bolsa de piel. La

temperatura en el escroto es de aproximadamente 2 °C menor que en la cavidad del

cuerpo.

Los testículos, se desarrollan altos en la cavidad abdominal y descienden en el escrotoen

el último período del embarazo. En aproximadamente un 1 a un 2 % de los hombres, los

testículos no descienden hasta el saco escrotal, este trastorno, conocido como

criptorquidia, origina esterilidad si no se corrige mediante cirugía o administración de

hormonas.

La retención de los testículos en la cavidad abdominal somete a las células germinales a

temperaturas demasiado elevadas para su desarrollo normal. En muchos mamíferos,


148

como roedores, murciélagos y miembros de la familia de los camellos, los testículos

permanecen en el interior de la cavidad corporal durante los períodos de inactividad,

pero durante la época de reproducción se desplazan hacia bolsas cutáneas y musculares

externas.

Figura 3.95. Estructura del sistema reproductor masculino. Tomada de: Biología, Helen


Las gónadas masculinas (Figura 3.96), o testículos, suelen ser cuerpos ovales

englobados por una cápsula de tejido conjuntivo resistente. Las proyecciones de esta

cápsula en el interior de los testículos lo dividen en diversos compartimentos, cada uno

de los cuales con cientos de túbulos seminíferos, tubos contorneados donde se forman

los espermatozoides y dispersas entre los túbulos seminíferos, se hallan las células

intersticiales, las cuales producen testosterona y otros andrógenos, las hormonas

sexuales masculinas.

Los espermatozoides maduros se liberan a través de varios conductos (eferentes) que

comunican con el epidídimo, un tubo colector de gruesas paredes donde se almacenan y

finaliza su maduración.

Durante la eyaculación (expulsión del semen a través de la uretra), los espermatozoides

son impulsados desde el epidídimo a través de los vasos deferentes. Estos conductos

corren desde el escroto alrededor y detrás de la vejiga urinaria donde se unen para

formar un corto conducto eyaculador.

El conducto eyaculador abre en la uretra, el tubo donde drenan el sistema excretor y el

reproductor. Así, en los varones los sistemas reproductor y excretor están conectados,

no así, como veremos más adelante, en las hembras.

La uretra corre a través del pene y abre al exterior en la cabeza del pene, el glande.


149

Figura 3.96. Testículos y escroto.

Además de los testículos y los conductos, el sistema reproductor masculino contiene

tres grupos de glándulas, denominadas accesorias que incorporan sus secreciones al

semen, el fluido que es eyaculado. Las vesículas seminales (Figura 3.97) contribuyen

aproximadamente con el 60 % del volumen total del semen. Este par de glándulas se

encuentran debajo y detrás de la vejiga y vacían su secreción en el conducto eyaculador.

El fluido de las vesículas seminales es espeso y claro, contiene mucus, aminoácidos, y

grandes cantidades de fructosa (azúcar), la cual proporciona energía a los

espermatozoides. Las vesículas seminales también secretan prostaglandinas, las cuales

constituyen señales químicas, que una vez en el tracto reproductor femenino, estimulan

las contracciones de la musculatura uterina, la cual ayuda en el ascenso del semen hacia

el útero. La presencia de proteínas en el semen provoca la coagulación de éste una vez

que es depositado en el tracto femenino, haciendo más fácil para las contracciones

uterinas el movimiento del semen.

Figura 3.97. En la parte superior de la figura se observa la vesícula seminal extendida,

en la parte inferior un corte transversal de la glándula.


150

La glándula prostática (la próstata) (Figura 3.98) es la más grande de las glándulas

accesorias. Rodea el segmento inicial de la uretra y secreta sus productos directamente

en este conducto a través de muchos conductos pequeños. El fluido prostático es fino,

lechoso y bastante alcalino, lo cual balancea la acidez de residuos de orina en la uretra y

la acidez natural de la vagina. La próstata es la fuente de algunos de los problemas

médicos más comunes de los hombres de 40 años en adelante, su inflamación benigna

(no cancerosa) ocurre en más de la mitad de los hombres comprendidos en esta edad.

Figura 3.98. A: Próstata. B: Glándula bulbouretral.

Las glándulas bulbouretrales, o de Cowper (Figura 3.98), las estructuras accesorias

finales, son un par de pequeñas glándulas situadas a ambos lados de la base del pene,

por debajo de la próstata.

Su función está aún en estudio. Estas secretan un fluido viscoso antes de la emisión de

los espermatozoides y el semen. Se sugiere que este fluido lubrica el pene y la vagina,

en volúmenes pequeños al parecer insuficiente para esta función. Algunos autores

plantean que su secreción protege a los espermatozoides contra el exceso de ácido de la

vagina. El fluido bulbouretral lleva algunos espermatozoides liberados antes de la


151

eyaculación, lo cual es un factor de alto riesgo del coito interrumpido como método

anticonceptivo.

Figura 3.99. Estructura interna del pene.

El pene (Figura 3.99) es el órgano copulador masculino que deposita el esperma en la

vagina, es un tubo cerrado constituido por tres cilindros de tejido vascular (cuerpos

cavernosos) derivados de venas y capilares modificados, unidos por tejido conjuntivo y

cubiertos por piel laxa, dos de estos cuerpos cavernosos, forman la parte superior del

pene y contienen numerosos compartimentos. Durante la excitación sexual, este tejido

eréctil se llena de sangre de las arterias. Como está lleno, el aumento de presión sella,

obtura, las venas que drenan el pene, impidiendo el retorno venoso y provocando la

acumulación de sangre, y por tanto erección y rigidez del pene. Los nervios sacros


152

controlan el flujo de sangre hacia el interior de los cuerpos cavernosos, debajo de éstos

se encuentra el tercer haz de tejido, el cuerpo esponjoso. Este haz está perforado por la

uretra. La erección resultante del pene es imprescindible para la penetración de este

dentro de la vagina.

El extremo del pene ostenta un ensanchamiento en forma de bellota, muy rico en

terminaciones nerviosas sensitivas que recibe el nombre de glande, el glande está

cubierto por una capa cutánea retráctil llamada prepucio, el cual puede ser eliminado

por circuncisión. La circuncisión procede de tradiciones religiosas, y no tiene bases

demostradas en la salud o la higiene. Hoy dia, su defensa no está fundamentada y es

polémica. Los médicos del siglo XIX aconsejaban la operación para remediar una serie

de males, incluyendo la histeria, las enfermedades venéreas, la hipersexualidad e

incluso el hipo. Los defensores actuales de esta práctica sugieren que la acumulación de

esmegma, sustancia segregada de forma natural bajo el prepucio, causa enfermedades.

También se cita como argumento a favor la comprobación de que las poblaciones

circuncidadas (en especial los judíos) muestran bajas tasas de cáncer de pene y cuello

del útero. Los críticos de la medida rechazan la validez de estas afirmaciones, y

argumentan que es probable que dichas enfermedades sean causadas por la falta de

higiene y por el contacto sexual con múltiples parejas.

Sistema reproductor femenino

El sistema reproductor femenino (Figura 3.40) está formado por los genitales externos y

los órganos reproductores internos.

Figura 3.40. Estructura del sistema reproductor femenino. Tomada de: Biología, Helen



153

Los genitales externos femeninos son el clítoris; dos pares de labios que rodean el

clítoris, el orificio vaginal y dos grupos de glándulas, las vestibulares mayores y

menores; los que en su conjunto constituyen la vulva. Los órganos reproductores

internos femeninos consisten de un par de gónadas, los ovarios; un sistema de

conductos, las tubas uterinas o Trompas de Falopio; una cámara donde se alojan el

embrión y el feto en desarrollo, el útero y la vagina que constituye la unión entre los

genitales externos e internos de la mujer y es el órgano copulador femenino.

Las gónadas femeninas (Figura 3.41), los ovarios, se encuentran en la cavidad

abdominal, debajo de la mayoría de los órganos del sistema digestivo. Tienen forma

ovalada y aplanada, como una almendra, y miden unos 3,8 cm de largo. Cada ovario

está encerrado en una fuerte cápsula protectora, la corteza, la cual alberga un enorme

número de folículos de distintos tamaños. Un folículo consiste de un ovocito, célula que

dará origen a un óvulo a través del proceso de ovogénesis, que describiremos más

adelante, rodeado por una o más capas de células foliculares, las cuales alimentan y

protegen al ovocito en desarrollo. Los 400 000 folículos que tendrá una mujer están

formados al nacer; de estos solo unos cientos serán liberados durante sus años fértiles.

Figura 3.41. Ovario y trompa de Falopio.

Después de la pubertad, uno (o raras veces, dos o más) folículos maduran y liberan el

óvulo durante cada ciclo sexual. Las células del folículo también producen la principal

hormona sexual femenina, los estrógenos. Cuando ocurre la ovulación y el óvulo

maduro es expulsado del folículo, el tejido folicular permanece creciendo dentro del

ovario hasta formar una masa sólida llamada cuerpo lúteo. Éste secreta progesterona, la

hormona del embarazo y estrógenos adicionales. Si el huevo no es fecundado, el cuerpo

lúteo degenera y un nuevo folículo madura durante el siguiente ciclo.

El sistema reproductor femenino no es completamente cerrado y el óvulo es liberado en

la cavidad abdominal cerca del orificio de las tubas o Trompas de Falopio, que en la

mujer tienen un grosor de unos 2 cm y una longitud aproximada de 10 a 13 cm, éstas

poseen un extremo que asemeja un embudo y cilios en el epitelio interno que ayudan a

colectar el óvulo por extracción desde la cavidad abdominal y lo conducen en su

descenso hacia el útero. Las tubas le proporcionan al óvulo un medio adecuado para

culminar su maduración, en caso de que se produzca la fecundación, ésta tiene lugar en

el primer tercio del oviducto y en éste ocurren las fases iniciales del desarrollo del

embrión, previas a la implantación, que serán descritas al final de este capítulo.


154

El útero es un órgano muscular, hueco, aplanado, con forma que asemeja una pera

invertida; cuando no hay embarazo, mide unos 7,6 cm de longitud, de 4 a 5 cm de ancho

en su parte más ancha y aproximadamente 2,5 cm de grosor. La única capa muscular

que constituye la mayor parte de la pared del útero es elástica y se estira durante el

embarazo para albergar al feto en crecimiento, puede expandirse y acomodar hasta 4 Kg

o más del feto. La capa más interna del útero, el endometrio, es una capa mucosa

interna, un revestimiento blando, ampliamente provisto de vasos sanguíneos, donde se

implanta el óvulo, de haber sido fecundado. Éste tejido durante la ovulación se hace más

denso, momento en el cual está listo para recibir dicho óvulo fecundado, de no ocurrir la

fecundación se descama de forma regular y es expulsado fuera del organismo durante la

menstruación bajo la influencia hormonal de los ovarios. En circunstancias normales el

tejido endometrial tapiza el útero y no se localiza en ninguna otra parte del organismo.

El útero es un órgano vulnerable a infecciones, usualmente las inflamaciones del

revestimiento mucoso, conocida como endometritis, el cáncer y los tumores fibrosos,

así como la endometriosis, trastorno en el que la capa que tapiza el interior del útero,

el tejido endometrial, se halla presente en una localización anormal en el organismo,

esto es, fuera del útero.

El cuello del útero es el cérvix, el cual abre en la vagina. La vagina es un conducto

muscular de paredes finas, que conecta el cérvix con el exterior y es lubricada por un

moco procedente de éste. El flujo menstrual pasa a través de ella cuando es eliminado y

este forma el canal del parto a través del cual el bebé nace, es también el reservorio de

espermatozoides durante el contacto sexual (coito), órgano copulador femenino.

Aunque mucho más delgadas que la pared del útero, las paredes de la vagina son lo

suficientemente elásticas como para contraerse y retener el pene erecto estrechamente,

recoger el semen eyaculado por éste en su interior; o expandirse para permitir el paso de

la cabeza del bebé.

Figura3.42. Genitales femeninos externos. Modificada de: http://www.nlm.nih.gov/


La vagina (Figura 3.42) es la porción terminal del tracto reproductor femenino;

exactamente a la izquierda y a la derecha del orificio vaginal se levantan los labios

menores, formando una ranura en forma de huso. Los labios menores se componen de

dos pliegues cutáneos suaves, sin vellos, dotados de glándulas sebáceas, numerosas

terminaciones nerviosas y vasos sanguíneos, que durante la excitación sexual se llenan

de sangre y dilatan, pudiendo llegar a manifestarse en ellos cierta erección. Los labios


155

menores determinan una región denominada vestíbulo, que contiene, la entrada de la

vagina y encima de ésta el orificio de la uretra, (nótese que en contraste con el tracto

reproductor masculino, el tracto femenino abre por separado del sistema excretor), al

nacimiento y hasta que el primer coito o alguna actividad física vigorosa, tienen lugar,

el orificio vaginal está cubierto por una fina membrana llamada himen, la cual no tiene

función conocida; en el extremo del vestíbulo se encuentra un pequeño bulbo de tejido

eréctil, el clítoris, (equivalente femenino del glande del pene), posee dos cuerpos

cavernosos y presenta abundantes terminaciones nerviosas especializadas es uno de los

puntos más sensibles a la estimulación en la respuesta sexual.

En la parte inferior de los labios menores desembocan los conductos de las glándulas

vestibulares mayores o de Bartolino, situadas a los lados de la entrada de la vagina. En

el transcurso del contacto sexual, éstas glándulas secretan un moco incoloro, que actúa

como lubricante. Dichas estructuras pueden infectarse aumentando su volumen y

provocando dolor, produciéndose un absceso que se elimina con tratamiento, en casos

graves requiere extirpación quirúrgica, esta enfermedad se conoce con el nombre de

bartolinitis. Las glándulas vestibulares menores, están situadas alrededor del orificio

uretral y el clítoris, hasta el orificio vaginal, y su secreción humedece las caras internas

de los labios menores.

Figura 3.43. Glándulas mamarias. Tomada de: http://www.nlm.nih.gov/


Las glándulas mamarias (Figura 3.43) son otra importante estructura para la

reproducción de los mamíferos. Aunque no son parte del tracto reproductor en sí,

constituyen un carácter sexual secundario femenino. El aparato secretor de la glándula

consiste de una serie de alvéolos, pequeños sacos de tejido epitelial que secretan leche.

El alvéolo drena en una serie de conductos galactóforos que abren al pezón. Depósitos

de tejido adiposo forman la masa principal de la glándula mamaria de una mamífera no

lactante. Durante el embarazo y el parto las mamas aumentan de tamaño y las glándulas


156

mamarias se vuelven activas. Las partes secretoras de la glándula producen leche

después del parto, durante el período de tiempo conocido como lactancia, de la que

hablaremos más adelante. La carencia de estrógenos en los machos previene el

desarrollo de ambos, aparato secretor y depósitos de grasa, así que las mamas

permanecen pequeñas y el pezón no está conectado a los conductos.

Gametogénesis:

En los organismos con reproducción sexual, el desarrollo, en su sentido más amplio,

comienza con la formación de los gametos, o sea, antes de que ocurra la fecundación.

Muchos de los procesos que tienen lugar después de la unión de los gametos, dependen

de la estructura, fisiología y bioquímica de estos. Por lo que, en este epígrafe, trataremos

la gametogénesis, o sea la formación de los gametos, que tiene lugar en las gónadas.

Los gametos son células que poseen caracteres específicos, que no se encuentran en

ninguna otra célula del organismo, como es el hecho de culminar su formación en una

forma haploide debido al proceso de meiosis, mientras que el resto de las células, las

somáticas, permanecen diploides. Los gametos, además sufren un proceso de

diferenciación especial en espermatozoide u óvulo, con diferencias notables en talla y

estructura, según el sexo del organismo del cual proceden; su destino final es la

fecundación o fusión de los gametos de sexos contrarios, restableciéndose la forma

diploide.

De manera general el proceso de gametogénesis se caracteriza porque las células

germinales o gametos, pasan en su formación, por tres fases principales: la

multiplicación, el crecimiento y la maduración, recibiendo el nombre de

espermatogénesis o de ovogénesis, según se trate de la formación del espermatozoide o

del óvulo.

Durante la multiplicación las células se dividen activamente por mitosis, el período de

crecimiento, se caracteriza por un aumento de volumen de estas células que se

dividieron por mitosis. En la fase de maduración estas células experimentan dos

divisiones consecutivas por el proceso de meiosis, característico de las células sexuales.

La espermatogénesis (Figura 3.44), ocurre en la gónada masculina o testículo,

específicamente en el interior de los túbulos seminíferos. Estos túbulos seminíferos

convergen, como vimos en epígrafes anteriores, hacia conductos comunes que conducen

al espermatozoide maduro al exterior.

La producción de espermatozoides maduros, es un continuo y prolífero proceso en un

macho adulto. Cada eyaculación de un hombre contiene aproximadamente 400 millones

de espermatozoides y los hombres pueden eyacular diariamente sin pérdida apreciable

de la fertilidad.

Al ser un proceso continuo, se pueden observar en los túbulos, al mismo tiempo,

distintos períodos del desarrollo de los espermatozoides, en todo caso, siempre existe

una disposición ordenada de estas células, encontrándose las menos diferenciadas hacia

la periferia del túbulo y las más diferenciadas, espermatozoides en diferenciación y

espermatozoides maduros, hacia la luz del túbulo.


157

Figura3.44. Espermatogénesis. Tomada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición,

2000.

La ovogénesis (Figura 3.45), se puede definir como la formación, desarrollo y

maduración del gameto femenino. Aunque existen diferencias entre la ovogénesis y la

espermatogénesis, ambos son procesos similares.

El desarrollo de un óvulo, maduro, difiere de la espermatogénesis en tres importantes

eventos:

Primero, durante las divisiones meióticas de la ovogénesis, la citocinesis es desigual,

con casi todo el citoplasma monopolizado por una sola célula hija. Esta gran célula

formará el óvulo y las tres pequeñas células restantes, son los llamados cuerpos

polares que pronto degeneran. Esto contrasta con la espermatogénesis, donde los

cuatro productos de la meiosis I y II desarrollan en espermatozoides maduros.

Segundo, mientras que las células precursoras de los espermatozoides experimentan

continuas divisiones mitóticas a través de los años reproductivos del hombre, este no

es el caso de la ovogénesis en las mujeres. Al nacer, un ovario ya contiene todos los

presuntos óvulos que tendrá, en estado inmaduro; estos óvulos son un recurso no

renovable.

Tercero: la ovogénesis tiene largos períodos de “descanso” antes de que el proceso

se complete, en contraste con la espermatogénesis, la cual produce espermatozoides

maduros de una célula precursora en una secuencia ininterrumpida.


158

Figura 3.45. Ovogénesis. Modificada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

Después de la pubertad en una mujer, un óvulo potencial entra en la primera división

meiótica dentro del folículo en crecimiento durante cada ciclo ovárico. El huevo

liberado durante la ovulación no es realmente un óvulo maduro porque no ha

completado aún la meiosis, al no ser sometido a la segunda división meiótica. En

humanos, la penetración del óvulo por el espermatozoide impulsa la segunda división

meiótica y solo entonces la ovogénesis es realmente completada.

Control hormonal de la reproduccion

Control hormonal masculino:

Los testículos secretan varias hormonas sexuales masculinas que en conjunto se

denominan andrógenos, incluyen la testosterona, dihidrotestosterona y

androstendiona; de estas la testosterona es la más abundante y potente y puede

considerarse la hormona más importante causante de los efectos hormonales

masculinos.

Los andrógenos son hormonas esteroideas producidas por las células intersticiales de los

testículos, células de Leydig, que se encuentran entre los túbulos seminíferos y

constituyen el 20 % de la masa de los testículos adultos. Son directamente responsables

de las características sexuales primarias y secundarias de los machos. Las características

sexuales primarias son aquellas asociadas con el sistema reproductor: desarrollo de los

vasos deferentes y otros conductos, los genitales externos y la producción de


159

espermatozoides. Las características sexuales secundarias son los rasgos que asociamos

con la masculinidad y no están directamente relacionados con el sistema reproductor;

que incluyen agravamiento de la voz, distribución del vello, facial, axilar y púbico y

crecimiento muscular (los andrógenos estimulan la síntesis proteica). Los andrógenos

son también potentes determinantes del comportamiento en mamíferos y otros

vertebrados. Además del comportamiento sexual específico y la lívido (deseo sexual),

los andrógenos incrementan la agresividad en general y son los responsables de

acciones tales como el canto en las aves y el llamado de las ranas, por ejemplo.

Determinadas hormonas de la hipófisis anterior y el hipotálamo controlan la secreción

de andrógenos y la producción de espermatozoides. La hipófisis anterior secreta dos

hormonas gonadotrópicas con diferente efecto en los testículos. La hormona luteinizante

(LH) estimula la producción de andrógenos por las células intersticiales de Leydig; la

hormona estimulante de los folículos (FSH) actúa sobre los túbulos seminíferos

aumentando la producción de espermatozoides (espermatogénesis). La

espermatogénesis requiere la acción cooperativa de ambos FSH y testosterona, por lo

que, la LH estimula la espermatogénesis indirectamente. La LH y la FSH son a su vez

reguladas por una sola hormona del hipotálamo, la hormona de liberación de las

gonadotropinas (GnRH). Cómo la GnRH controla la liberación de dos hormonas

diferentes a diferentes tiempos es aún desconocido. Las concentraciones en sangre de la

LH, FSH, y GnRH son reguladas por retroalimentación negativa y por la inhibina

hormona que inhibe el funcionamiento de la FSH, por los andrógenos. La GnRH es

también controlada por retroalimentación negativa de las dos gonadotropinas de la

adenohipófisis. En los hombres, estos lazos de retroalimentación mantienen las

hormonas a niveles relativamente constantes, pero en muchos otros mamíferos hay

ciclos estacionales en la concentración de hormonas asociados con periodos de crías.

Control hormonal femenino:

El sistema hormonal femenino, al igual que el masculino, incluye tres jerarquías

diferentes de hormonas, una hormona de liberación hipotalámica, la hormona liberadora

de gonadotropinas (GnRH); las hormonas de la hipófisis anterior, estimulante de los

folículos (FSH) y hormona luteinizante (LH) que se secretan en respuesta a la hormona

liberadora procedente del hipotálamo; y las hormonas ováricas, estrógeno y

progesterona, secretadas por los ovarios en respuesta a las dos hormonas de la hipófisis.

Estas hormonas no se secretan en cantidades constantes y uniformes, sino con ritmos

muy diferentes, según las etapas del ciclo sexual femenino. (Figura 3.46)

Los años reproductores normales de la mujer se caracterizan por cambios mensuales

rítmicos en la secreción de hormonas femeninas y cambios consecuentes en los órganos

sexuales. Estos cambios rítmicos se conocen como ciclo sexual femenino. El cual dura,

como promedio 28 días, aunque puede ser tan breve como de 21 días y tan largo como

de 45 días en mujeres sanas normales.

El ciclo sexual femenino tiene dos importantes resultados, en cada ciclo un huevo es

liberado de los ovarios, de manera que cada mes puede ocurrir la fecundación e iniciarse

el desarrollo de un embrión, en cada ciclo prepara el endometrio uterino para la

implantación de un huevo fecundado en el momento adecuado del ciclo.


160

Como ya describimos cada ovario alberga una gran cantidad de folículos, cada uno de

los cuales contiene un futuro óvulo. Durante la infancia los folículos se encuentran

como folículos primarios o primordiales, al llegar a la pubertad, cuando comienza a

secretarse la FSH por la hipófisis anterior, todo el ovario y especialmente los folículos

comienzan a desarrollarse. El aumento de la secreción de FSH estimula el crecimiento

de varios folículos ováricos, solamente uno de ellos crece con rapidez y comienza a

secretar grandes cantidades de estrógenos, hormona ovárica, ya mencionada, cuya

función describiremos mas adelante, el resto de los folículos degeneran (a este proceso

degenerativo de los folículos que no crecen se le llama atresia) y se convierte en

folículos atrésicos.

Figura 3.46. Ciclo reproductivo femenino. Tomada de: Biología, Helen Curtis, Sexta

Edición, 2000.

La secreción de LH comienza unos días después de la de FSH, debido a su acción, se

produce el crecimiento final del folículo, su maduración y liberación del óvulo

(ovulación). La ovulación en una mujer que tiene un ciclo sexual normal de 28 días

tiene lugar aproximadamente 14 días después de iniciada la menstruación.


161

Después de la ovulación, las paredes del folículo vacío se pliegan, bajo la influencia de

la LH, este se convierte en una estructura productora de hormonas denominada cuerpo

lúteo o cuerpo amarillo, el cual secreta progesterona y estrógenos. Las grandes

cantidades de estrógenos y progesterona secretadas disminuyen por retroalimentación

negativa la secreción por la hipófisis anterior de FSH y LH, por lo que en este periodo

no comienzan a crecer nuevos folículos.

Pasados unos 12 días aproximadamente, y el óvulo no es fecundado, el cuerpo amarillo

comienza a involucionar y pierde sus funciones secretorias, en este momento cesa la

supresión por retroalimentación sobre la hipófisis y comienza ésta a secretar cantidades

crecientes de FSH, seguida unos días después por cantidades crecientes de LH. La FSH

y la LH inician el crecimiento de nuevos folículos, al mismo tiempo, la disminución de

secreción de estrógeno y progesterona provoca involución del endometrio uterino y la

descamación de éste en el proceso conocido como menstruación. Con el aumento de

FSH y LH antes mencionado se inicia entonces un nuevo ciclo ovárico. Las hormonas

ováricas, estrógeno y progesterona son hormonas esteroideas secretadas durante el ciclo

sexual femenino, como ya vimos, los estrógenos en la mujer normal no embarazada, son

secretados en cantidades importantes solamente por los ovarios, y en cantidades

mínimas por la corteza suprarrenal. Durante el embarazo, como veremos

posteriormente, la placenta, también secreta enormes cantidades de esta hormona. Los

estrógenos son responsables de la aparición y mantenimiento de los caracteres sexuales

secundarios como son; depósito de grasa en el tejido subcutáneo en algunas zonas del

cuerpo, aparición del vello púbico y axilar, y desarrollo de las mamas; además su acción

estimula el restablecimiento del endometrio después de la menstruación. La

progesterona se relaciona, en cambio, con la preparación del útero para el embarazo y

de las mamas para la lactancia.

El proceso de regulación del ciclo sexual femenino depende del control del complejo

hipotálamo-hipófisis. El estrés y los cambios climáticos, entre otros factores pueden

provocar alteraciones del ciclo.

A partir de la primera menstruación, llamada menarquía, el ciclo sexual se efectúa

durante toda la vida fértil de la mujer, pero entre los 40 y 50 años de edad el ciclo suele

hacerse irregular y en muchos de ellos no se produce ovulación, después de varios

meses e incluso años los ciclos desaparecen completamente. La menopausia es una

fecha, el momento en que tiene lugar la última menstruación; el climaterio, es el

conjunto de fenómenos que acompañan la cesación de la función reproductora de la

mujer. En torno a esto se define el término edad crítica como el período de la vida de la

mujer en el que el cese de las menstruaciones va precedido, acompañado y seguido de

una serie de cambios anatómicos, hormonales, neurológicos, clínicos y psíquicos que

obligan al organismo a una remodelación.

Hasta aquí analizamos lo que ocurre cuando el óvulo no es fecundado, pero qué sucede

cuando hay fecundación.

Maduración sexual

Los mamíferos no pueden reproducirse hasta haber llegado a un crecimiento y

desarrollo sustancial después del nacimiento. Por ejemplo, un niño puede lograr una


162

erección al nacimiento pero no posee semen que eyacular. En humanos, el comienzo de

la capacidad reproductora es llamada pubertad. Este es un proceso gradual que

generalmente comienza unos dos años antes en las niñas que en los niños, entre la edad

de los 8 y los 14 años, dependiendo del individuo; en este momento el hipotálamo

comienza a secretar cantidades crecientes de GnRH, provocando un aumento en los

niveles de FSH seguidos por incrementos de LH. Este disparo en la producción de

gonadotropinas promueve la maduración del sistema reproductor y el desarrollo de los

caracteres sexuales secundarios (por el comienzo de la secreción de hormonas sexuales

por las gónadas).

El primer indicio de la pubertad es un crecimiento brusco, asociado con cambios

drásticos en la estatura y en los rasgos físicos, seguido por la primera menstruación a los

doce o trece años en las niñas o la primera eyaculación de esperma viable en los

muchachos entre los trece y catorce años; en los varones aparece el vello facial, corporal

y púbico, y la voz se hace más profunda. En las mujeres aparece el vello corporal y

púbico, los senos aumentan y las caderas se ensanchan. Estos cambios físicos pueden

estar relacionados con modificaciones psicológicas; de hecho, algunos estudios sugieren

que los individuos que maduran antes están mejor adaptados que sus contemporáneos

que maduran más tarde. La edad de la pubertad es bastante variable, y análisis recientes

de datos históricos sugieren cambios en los promedios de edad durante los tiempos

modernos.

Fecundación

El desarrollo de un embrión comienza con la fecundación, esta es, la unión de un

espermatozoide y un óvulo. Estos gametos son ambos, tipos celulares altamente

especializados, producidos por una serie compleja de eventos, que ocurren, como se

enuncio en el epígrafe anterior, en los testículos y ovarios de los padres, Como resultado

de dichos eventos los óvulos y espermatozoides tienen un juego haploide de

cromosomas, 23.

Una de las funciones de la fecundación es combinar el juego haploide de cromosomas

de dos individuos en una sola célula, el cigoto; y por tanto restablecer la condición

diploide, de modo que se establece un ciclo de generación en generación. Su otra

función es la activación del óvulo, ya que el contacto del espermatozoide con la

superficie del óvulo inicia reacciones metabólicas dentro de este que conducen al

comienzo del desarrollo embrionario.

Determinación del sexo

Nuestro sexo es una de nuestras más obvias características fenotípicas. Aunque las

diferencias anatómicas y fisiológicas entre hombres y mujeres son numerosas, la base

cromosómica del sexo es más simple. Como ya sabemos, nuestras células somáticas

poseen una dotación diploide de 46 cromosomas, o lo que es lo mismo, 23 pares; de

estos, 22 pares son autosómicos y el par 23 son los cromosomas sexuales. En los

humanos, hay dos variedades de cromosomas sexuales, designados como cromosomas

X y Y.

Cuando el espermatozoide y el óvulo se unen para formar el cigoto, cada individuo

hereda una de dos posibles combinaciones de cromosomas sexuales. Una persona que


163

hereda dos cromosomas X, uno de cada progenitor, generalmente se desarrolla como

una hembra. Un varón generalmente se desarrolla de un cigoto que contiene un

cromosoma X y un cromosoma Y.

Cuando la meiosis ocurre en las gónadas los dos cromosomas sexuales se separan, y

cada gameto recibe uno. Cada óvulo contiene un cromosoma X. En cambio un hombre

produce espermatozoides de ambos tipos, la mitad de los espermatozoides contiene un

cromosoma X y la otra mitad un cromosoma Y. Podremos determinar entonces el sexo

de la descendencia en el momento de la concepción: si un espermatozoide que posee un

cromosoma X fertiliza un óvulo, el cigoto es XX; si un espermatozoide que posee un

cromosoma Y fertiliza un óvulo, el cigoto es XY. El sexo por tanto, se determina al

azar.

Las evidencias anatómicas del sexo comienzan a emerger cuando el embrión humano

tiene alrededor de diez semanas. Antes de esto, los rudimentos de las gónadas son

genéricos, esto es, que pueden desarrollar tanto en testículos como en ovarios. Cual de

estas dos posibilidades ocurre depende de la presencia o no del cromosoma Y que es

una pequeña región del cromosoma Y quien confiere la masculinidad. En 1990, un

equipo de investigaciones identificó un gen que parece ser requerido para el desarrollo

de los testículos, localizado en el brazo corto del cromosoma Y, de al menos 250 pares

de bases. De modo que, un gen en el cromosoma Y induce las gónadas embrionarias a

convertirse en testículos. Las hembras carecen de cromosoma Y, y la ausencia de este

gen causa el desarrollo de los ovarios. Los testículos embrionarios secretan testosterona,

la cual induce el desarrollo de los órganos sexuales masculinos y genitales externos. La

ausencia de testículos (más que la presencia de ovarios) en un embrión hembra provoca

el desarrollo de los órganos sexuales femeninos.

Sin embargo, los rasgos bioquímicos, fisiológicos y anatómicos relacionados con el

sexo son complejos, y muchos genes están involucrados en su desarrollo.

Embarazo y Parto

El embarazo o gestación es la condición de llevar uno o más embriones en desarrollo en

el útero. Esto es precedido por la concepción, fecundación del huevo por un

espermatozoide y continúa hasta el nacimiento del bebé o bebés. El embarazo humano

dura aproximadamente 266 días (38 semanas) desde la fecundación o 40 semanas desde

el comienzo del último ciclo menstrual. La duración del embarazo en otras especies se

correlaciona con la talla del cuerpo y el grado de desarrollo del feto al nacimiento.

La gestación en los humanos se divide por conveniencia para su estudio en tres

trimestres de aproximadamente tres meses cada uno,. El primero de estos es el de

cambios más radicales para ambos, madre y bebé (Figura 3.47). El huevo es fecundado

por el espermatozoide en el oviducto, y el resultado, el cigoto, viaja, desciende, por este

oviducto hasta el útero, ayudado por los cilios. El clivaje o división celular comienza

aproximadamente 24 horas después de la fecundación y continúa más rápidamente un

tiempo después. Esto ocurre mientras el embrión está descendiendo por el oviducto, un

viaje que generalmente toma de tres a cinco días. Unos días después, o

aproximadamente una semana después de la fecundación, el cigoto se ha desarrollado

en una masa hueca de células llamada blastocito, el cual se implanta en el endometrio

uterino. Comienza ahora una activa diferenciación de las estructuras del cuerpo.


164

Figura 3.47. Formación del embrión.

Figura 3.48. Placenta. Tomada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000.

Durante la implantación el blastocito penetra en el endometrio, el cual responde con

crecimiento sobre el blastocito. Finalmente ocurre crecimiento de tejido fuera del


165

embrión en desarrollo que se mezcla con el endometrio para formar la placenta (Figura

3.48). Este órgano en forma de disco, contiene vasos sanguíneos maternos y del

embrión, crece hasta aproximadamente el tamaño de un plato y pesa algo menos que 1

kg. Proporciona un medio de intercambio de material entre la madre y el feto, a través

de esta, ocurre el intercambio de gases respiratorios y nutrientes, así como transferencia

de sustancias de desecho removidas por el embrión. La sangre del embrión va a la

placenta a través de arterias del cordón umbilical, pasando a través del hígado del

embrión.

El primer período es también el principal período de organogénesis, el desarrollo de los

órganos del cuerpo. El corazón comienza a latir por la cuarta semana y puede ser

detectado por un estetoscopio al final del primer trimestre. Al final de las 8 semanas

todas las estructuras principales del adulto están presentes en forma rudimentaria. En

este punto, el embrión es llamado feto. Aunque bien diferenciado el feto tiene solo 5 cm

de longitud al final del primer trimestre. La rápida organogénesis en esta etapa, hace que

el embrión sea más sensible durante este tiempo a radiaciones y fármacos que pueden

causar defectos al nacimiento

Figura 3.49. Etapas en que se divide convencionalmente el embarazo..

El primer trimestre (Figura 3.49), decíamos, que es también tiempo de rápidos cambios

para la madre. El embrión, en esta etapa, secreta hormonas que señalan su presencia y

controlan el sistema reproductor de la madre. Una hormona secretada por la placenta, la

gonadotropina coriónica (HCG), actúa como la hormona hipofisaria LH manteniendo

las secreciones de estrógeno y progesterona por el cuerpo lúteo durante el primer

trimestre del embarazo, estas hormonas a su vez, hacen que el endometrio siga

creciendo y almacenando grandes cantidades de elementos nutritivos para el desarrollo

del embrión. En ausencia de esta secreción hormonal el cuerpo amarillo degeneraría, y

el consiguiente descenso de estrógenos y progesterona resultarían en menstruación y

aborto espontáneo del embrión. Los niveles de HGC en la sangre materna son tan altos

que esta es excretada en la orina, donde puede ser detectada en pruebas de embarazo. El

aumento de los niveles de progesterona inician cambios en el sistema reproductor de la

mujer embarazada que incluyen aumento del mucus cervical para formar un tapón


166

protector, crecimiento de la parte materna de la placenta, engrosamiento del útero y (por

retroalimentación negativa sobre el hipotálamo y la hipófisis) cese de la ovulación y

ciclo menstrual. Los senos también crecen rápidamente y son a menudo más sensibles.

Figura 3.50. Feto en el útero. Tomada de: Biología, Helen Curtis, Sexta Edición, 2000

Durante el segundo trimestre el feto crece rápidamente hasta aproximadamente 30 cm y

es bastante activo. Los movimientos pueden ser sentidos por la madre durante épocas

tempranas del segundo trimestre y pueden ser vistos a través de la pared del abdomen en

este período de tiempo. Los niveles hormonales se estabilizan, como la HGC declina, el

cuerpo lúteo degenera, y la placenta secreta su propia estrógenos, progesterona, la cual

mantiene el embarazo. Durante este trimestre el útero crece lo suficiente y el embarazo

se hace evidente.

El tercer y último trimestre es de rápido crecimiento más que de desarrollo, el feto

alcanza aproximadamente unos 3 – 3,5 Kg de peso y 50 cm de longitud. La actividad

fetal puede disminuir en esta etapa, ya que el feto llena el espacio viable (Figura 3.50)

dentro de las membranas embrionarias. Es evidente que la presencia del feto en

desarrollo dentro del útero añade una carga fisiológica a la madre, en este momento del

embarazo con el crecimiento del feto y la expansión del útero a su alrededor, los


167

órganos abdominales de la madre se comprimen y desplazan, produciéndose trastornos

urinarios y digestivos, los músculos de la espalda se perjudican al realizar un esfuerzo

excesivo, puede desarrollarse acné, edema y en algunos casos aparecen características

masculinas, entre otras posibles modificaciones del aspecto de la madre.

El nacimiento o parto, ocurre al final del embarazo, cuando el útero se vuelve mas

excitable, hasta que termina iniciando una serie de contracciones fuertes y rítmicas,

comúnmente llamadas trabajo de parto, que expulsan el niño al exterior. Las

prostaglandinas del útero, la oxitocina secretada por la hipófisis posterior y estrógeno,

reflejos nerviosos juegan un papel en la regulación de las contracciones del parto. En los

primeros momentos del trabajo de parto se abre y dilata el cérvix. Cuando su dilatación

es completa termina la primera fase del parto. La segunda fase es el nacimiento del

bebé. El útero está firmemente atado al piso del abdomen, así las fuertes contracciones

fuerzan el feto hacia abajo y fuera del útero y la vagina. En este momento se corta el

cordón umbilical. El estado final del parto es la expulsión de la placenta, la cual

normalmente sigue al bebé.

En el tercer trimestre del embarazo las glándulas mamarias comienzan a producir y

almacenar pequeñas cantidades de un líquido denominado calostro, el cual es rico en

nutrientes y anticuerpos maternos. Cuando el bebé nace, este es su primer alimento.

La lactancia es un aspecto del cuidado postnatal único de los mamíferos. Después del

nacimiento, al expulsarse la placenta, la disminución de los niveles de estrógeno y de

progesterona, permiten la secreción de prolactina. La succión instintiva del bebé en los

pezones de la madre envía señales al hipotálamo que estimulan la producción de

prolactina y oxitocina. La prolactina estimula la producción de verdadera leche después

de dos o tres días, y la oxitocina estimula la liberación de leche por las glándulas

mamarias. La oxitocina induce las contracciones de la musculatura uterina durante el

nacimiento del bebé, como se enuncio en el acápite anterior, y estimula a las glándulas

mamarias a la eyección de leche durante la lactancia, repitiéndose dicho proceso de

manera cíclica . La lactancia provee al bebé con la protección del sistema inmune de la

madre mientras el suyo se desarrolla. Durante este período, además, se desarrollan

importantes vínculos afectivos entre la madre y el niño.

Durante el embarazo se pueden detectar enfermedades genéticas y desórdenes

congénitos mediante determinados procedimientos, los cuales son de mucha utilidad en

embarazos de alto riesgo, considerados de esta forma ya que las madres son mayores de

35 años, o la pareja presenta elevadas posibilidades de portar alelos recesivos para

serios desórdenes genéticos. El ultrasonido es una técnica ampliamente utilizada en

todos los embarazos, permitiendo que una imagen del feto sea visualizada, estas ondas

no afectan a la madre ni al feto y permiten determinar la posición, tamaño, sexo y otros

rasgos distintivos del bebé.

Una técnica mas precisa es la Amniocentesis (Figura 3.51), en la cual una larga aguja

es insertada dentro del amnios (el saco que rodea al feto) y una muestra de fluido es

extraído, células del feto presentes en esta muestra de fluido son cultivadas por un

período de dos o cuatro semanas, estas células cultivadas pueden ser entonces

analizadas para determinar desordenes genéticos como el Síndrome de Down, por

ejemplo.


168

Figura 3.51. En la amniocentesis, un procedimiento técnico que, cuando procede, se

lleva a cabo durante el cuarto mes del embarazo, se extraen unos 28 ml

del líquido amniótico que rodea al feto. El examen de las células

fetales contenidas en la muestra puede proporcionar información útil

respecto a posibles anomalías en el desarrollo. Cuando se realiza de

forma correcta los riesgos para la salud del feto y de la madre son

mínimos. Microsoft ® Encarta ® Biblioteca de Consulta 2003.

También se extraen muestras de tejido placental, biopsia coriònica (técnica denominada

chorionic villi sampling), , aunque el procedimiento aún no es ampliamente utilizado,

ofrece potencialmente mayores alternativas que la amniocentesis, se puede hacer en

etapas más tempranas del embarazo y los resultados están en días, en cambio posee un

mayor riesgo de aborto que la amniocentesis.

Métodos anticonceptivos:

Cuando hablamos de la reproducción en los humanos planteamos como un aspecto

distintivo de ésta la capacidad de desear y planificar su descendencia. Es por ello que en

la década de los 60 se da una socialización de los métodos anticonceptivos con la

aparición al mercado de las píldoras anticonceptivas en el fenómeno de la revolución

sexual. El empleo de anticonceptivos confiables contribuye a la superación de

dificultades en la esfera íntima. Cada persona, cada pareja, tiene sus propias costumbres,

sus propios deseos y también determinadas debilidades en el acto sexual y no hay

ninguna forma de anticoncepción que resulte óptima para todos. En este tema

relacionaremos los métodos anticonceptivos existentes y evaluaremos en cierta medida

su eficacia en la prevención del embarazo.

Sobre la base del desarrollo total de la humanidad, todo individuo tiene derecho a la

felicidad sexual, y en relación con esto, a separarla conscientemente de la reproducción.

Como parte del despliegue óptimo de su personalidad, al que pertenecen la educación,

superación profesional, y otras actividades socialmente útiles, en determinadas fases de

la vida cualquiera puede no desear embarazos y partos que se conviertan en obstáculos

para su desarrollo. En cambio, en otras condiciones los hijos enriquecen la dicha

familiar y todo adulto siente, normalmente, la necesidad de criar a sus hijos, transmitirle

sus experiencias y verlas fructificar en ellos.


169

A cada pareja se le tiene que reservar el derecho a decidir conscientemente si desea

tener hijos, en que momento, que número y con que espaciamiento. Los intereses

individuales y sociales coinciden en general ampliamente con la regulación razonable

de la descendencia.

La anticoncepción incluye varios métodos que impiden la terminación del embarazo, en

distintas etapas de éste. Algunos de estos métodos previenen la liberación del huevo

maduro y la esperma desde las gónadas. Otros previenen la fecundación, manteniendo

los espermatozoides y los huevos separados, e incluso otros impiden la implantación del

embrión o el aborto del embrión. Los métodos se clasifican teniendo en cuenta sus

condiciones:

Métodos Fisiológicos o Naturales:

La abstinencia temporal de relaciones sexuales, a menudo llamada método del

calendario, o método rítmico del control del nacimiento, se basa en eliminar las

relaciones sexuales cuando la fecundación es más probable. El embarazo puede

producirse solo como resultado de un coito efectuado poco antes o inmediatamente

después de la ovulación. Como el óvulo puede sobrevivir en el oviducto de 24 a 48

horas y los espermatozoides hasta 72 horas, una pareja que practique la abstinencia

temporal no debe tener relaciones durante unos días antes y después de la ovulación, la

cual es generalmente difícil de predecir. El método más efectivo para determinar el

momento preciso de la ovulación combina varias indicaciones, incluyendo cambios en

el mucus cervical y temperatura del cuerpo durante el ciclo menstrual. Como los

métodos rítmicos dependen de la regularidad del ciclo menstrual y cambios que pueden

no ser muy aparentes en las mujeres, estos son menos efectivos que la mayoría de los

métodos, solo es posible en las mujeres de ciclos regulares.

Es utilizado por muchas parejas como método anticonceptivo el coito interrumpido, el

cual consiste en que el hombre retire inmediatamente su pene de la vagina cuando siente

que la eyaculación ya va a manifestarse, para que el semen se derrame fuera de esta.

Este método ofrece dificultades sobre la capacidad de la mujer para experimentar el

orgasmo y se plantea que afecta la potencia del hombre, además de esto no está exento

de riesgo, es más bien muy poco confiable ya que el semen puede estar presente en

secreciones que preceden la eyaculación y un error en determinar el momento preciso

puede resultar en una retirada tardía.

Métodos de Barrera:

Varios métodos que constituyen barreras de

anticoncepción ya que bloquean el encuentro del

semen con el óvulo, son más efectivos que los

métodos anteriormente mencionados. El condón,

(Figura 3.52) es una delgada membrana natural

que ajusta sobre el pene para colectar el semen. El

diafragma es como un gorro de goma, elástico

que la mujer se coloca justo antes del coito, ocupa

gran parte del interior de la vagina, y está

destinado a ocluir el cuello del útero para impedir

Figura 3.52. Condones.


170

la entrada del semen en ese órgano; ambos métodos son más efectivos cuando son

usados conjuntamente con un espermicida. Métodos más recientemente introducidos

incluyen el capuchón cervical, el cual ajusta herméticamente alrededor del cervix, se

mantiene colocado por un período prolongado, y la esponja anticonceptiva que

también se inserta dentro de la vagina.

Dispositivos Intrauterinos:

Los dispositivos intrauterinos previenen la

implantación del blastocito en el útero por

irritación del endometrio, se plantea que este es el

mecanismo de prevención de embarazo conocido

más preciso. Los DIU (Figura 3.53) son

pequeños, generalmente plásticos, y poseen una

variedad de formas que se ajustan dentro de la

cavidad uterina.

Tienen un cierto riesgo porque causan efectos

dañinos en un pequeño porcentaje de las mujeres.

Problemas de sangramientos vaginales

persistentes, infección uterina, perforación del

útero, implantación del embrión en el oviducto, y

expulsión espontánea del dispositivo han sido

reportados.

Anticonceptivos Orales:

Actualmente entre los anticonceptivos químicos, las píldoras tienen un riesgo de

menos del 1 %, y la esterilización es cercana al 100 % de efectividad. Las píldoras son

combinaciones de un estrógeno sintético y un progestágeno sintético. Estas dos

hormonas actúan por retroalimentación negativa deteniendo la liberación de GnRH por

el hipotálamo y FSH (efectos del estrógeno) y LH (efecto del progestágeno) por la

hipófisis. Bloqueando la liberación de LH, el progestágeno previene la ovulación.

Las píldoras anticonceptivas (Figura 3.54) han sido

objeto de mucho debate, particularmente por el efecto

dañino a largo plazo de los estrógenos. No existen

evidencias sólidas de cáncer causado por las píldoras,

pero sí, el incremento de riesgo de problemas

cardiovasculares, han sido implicadas en problemas de

la coagulación de la sangre, arteriosclerosis y ataques

del corazón.

Fumar mientras se usan anticonceptivos químicos

aumenta el riesgo de mortalidad en diez veces o más.

Aunque las píldoras ponen en riesgo a las mujeres

ante estas enfermedades, estas eliminan los peligros

del embarazo; las mujeres que toman las píldoras tienen riesgos de mortalidad de

aproximadamente la mitad de las mujeres embarazadas que no las han utilizado.

Figura 3.53. DIU.

Figura 3.54. Píldoras

anticonceptivas.


171

Anticonceptivos Hormonales Inyectables:

En 1990, se aprobó una versión de estos anticonceptivos de larga duración, una pequeña

cápsula (Norplant) que puede ser colocada debajo de la piel, brindando protección por

5 años. Como una medida de apoyo, el estrógeno inhibe la secreción de FSH, así que no

se desarrollan los folículos.

Esterilización Quirúrgica:

La esterilización es la prevención permanente de la liberación de gametos. El

ligamiento de las trompas en las mujeres involucra un corte en una sección de la tuba

para prevenir el paso del óvulo al útero. La vasectomía en los hombres es el corte del

vaso deferente para prevenir la entrada del semen a la uretra. Ambos son relativamente

seguros y libres de daños o efectos dañinos, son también difíciles de revertir, así que el

procedimiento es considerado permanente.

El aborto no es clasificado como un método anticonceptivo pero numerosas personas

creen que es la mejor variante para evitar la culminación del embarazo, lo cual es

totalmente erróneo. El aborto es la terminación el embarazo en progreso. El aborto

espontáneo, es muy común, ocurriendo en un tercio de todos los embarazos, a menudo

antes de que la mujer sepa que está embarazada. Analicemos algunas cifras de la

O.M.S:

Cada año se realizan 100 000 000 coitos. De estos se procuran 100 000

embarazos, de los cuales 1/200 no planificados y 1/400 no deseados.

Cada año se realizan mundialmente 45 000 000 de abortos por embarazos no

deseados. Anualmente 80 000 muertes por causas relacionadas con el aborto.La

cuarta parte de estos abortos ocurren en adolescentes.

Los abortos del primer trimestre son relativamente sencillos y seguros cuando se

realizan en condiciones clínicas adecuadas. Los riesgos de complicaciones aumentan de

manera paralela a la edad de la gestante y consisten en infecciones, lesiones del cuello

uterino, perforación uterina y hemorragias. Hay situaciones clínicas concretas en las que

un aborto inducido, incluso tardío, supone menor riesgo para la paciente que la

terminación del embarazo.

Es bueno tener en cuenta que de todos los anticonceptivos, para individuos sexualmente

activos, los condones de látex son los únicos que ofrecen alguna protección contra las

enfermedades de transmisión sexual, incluido el VIH. Esta protección, sin embargo, no

es absoluta.


La vida sexual en bien de la salud física y psíquica, de un individuo, así como la de su

pareja, de la cual también se es responsable, debe observar los requisitos de la higiene.

Como higiene, entendemos todas las medidas y formas de comportamiento que sirven a

la salud. A ella pertenecen también las relaciones entre seres humanos, que favorecen y

conservan su bienestar físico, psíquico y social.


172

La higiene sexual comienza desde niños con la educación sexual, cuando se marcan las

diferencias morfológicas y conductuales entre hembras y varones, cuando se conocen

los genitales y su función, es evidente que una buena actitud por parte de los adultos en

esta etapa del desarrollo del niño es antecedente de una actitud positiva en etapas

posteriores del desarrollo individual. En etapas posteriores la higiene sexual incluye la

creación de una atmósfera para la relación de la pareja en la que se respeten y aprecien

las peculiaridades individuales de ambos.

Uno de los primeros requisitos de la higiene sexual es el respeto mutuo en la pareja. De

esta forma se previenen también las enfermedades venéreas, realizando una selección

consciente del compañero y prescindiendo de los cambios frecuentes. Estas

enfermedades han aumentado rápidamente a escala mundial en los últimos años.

La pandemia de SIDA ha cobrado hoy día millones de muertes y está lejos de

desaparecer, en estos momentos el único método seguro contra el VIH es prevenirlo,

manteniendo relaciones sexuales seguras. El uso de algunos anticonceptivos como los

dispositivos intrauterinos y las píldoras, utilizados por un número cada vez mayor de

mujeres, protege de un embarazo indeseado, pero al contrario de lo que sucede con el

preservativo, no representan prevención contra las enfermedades de transmisión sexual

(ETS).

El aseo personal, como hemos visto, imprescindible para la salud, es también parte de la

vida sexual sana, tanto el aseo general como el aseo de los genitales. Los genitales

externos deben mantenerse escrupulosamente limpios.

Cuando la limpieza es deficiente, se acumula el llamado esmegma en la vulva de la

mujer, sobre todo bajo el clítoris y detrás de los labios menores; y en el glande del

hombre, principalmente en el surco bajo el prepucio. A esto se suman los restos de orina

y sudor. La acumulación de estas secreciones en los lugares mencionados permite la

proliferación de bacterias que pueden causar infecciones.

En estas zonas debe evitarse el uso excesivo del jabón, ya que este, en exceso, sobre las

delicadas mucosas de los genitales puede provocar resequedad, irritación, además de

que tiende a destruir la flora bacteriana presente en la vagina. Por esta misma razón las

duchas vaginales deben eliminarse.

La limpieza cuidadosa del pene para eliminar el esmegma, retirando el prepucio, se

plantea que contribuye también a prevenir el cáncer. La circuncisión, de la que ya

hemos hablado, se practica en algunos países como medida higiénica, hoy día se sabe

que esta no es necesaria siempre y cuando se mantenga una higiene adecuada y

consciente de los genitales.

Las secreciones que producen los genitales de ambos sexos en la excitación sexual y

que tienen un efecto lubricante, son incoloras e inodoras y favorecen el

desenvolvimiento del coito, por lo que no deben eliminarse.

Es importante distinguir estas secreciones del flujo que padecen algunas mujeres, el cual

puede tener muchas causas. Las mujeres afectadas deben acudir a un ginecólogo que

prescriba el tratamiento requerido en cada caso.


173

Enfermedades de transmisión sexual.

Las enfermedades llamadas de transmisión sexual (ETS). Hasta hace poco se las

denominaba enfermedades venéreas, (del latín venereus, es decir perteneciente a Venus,

la diosa del amor), porque pertenecen al ámbito del placer que se origina en las

relaciones sexuales.

Nuestra sexualidad se caracteriza porque implica y hasta exige ser compartida con otro

en la vida amorosa. En efecto, una de las manifestaciones más claras y totales de la

sexualidad, cuando se encuentra inscrita en el amor, es la relación de los cuerpos, aquel

acto mediante el cual la pareja amorosa se funde de tal manera que logra , por un

momento, conformar con sus cuerpos y vidas un solo ser. Esta fusión es, precisamente,

la causa del gozo que tan sólo se produce en el ejercicio de las actividades sexuales.

El cambio de enfermedad venérea por enfermedad sexualmente transmitida implica,

por una parte, una mayor conciencia del sentido de las enfermedades infecciosas

transmitidas a través del contacto sexual y, por otra, una ampliación en la gama de estas

enfermedades.

Mientras que las enfermedades venéreas contemplaban cinco infecciones

fundamentales: gonorrea, sífilis, chancroide, linfogranuloma venéreo y granuloma

inguinal, el término enfermedades sexualmente transmitidas incluye más de 20

síndromes, entre los cuales sobresalen sífilis, gonorrea, SIDA, chancro, verrugas

genitales, hepatitis B, herpes genital, enfermedades inflamatorias pélvicas, cistitis,

molusco contagioso, tricomoniasis, el herpes simplex. Los organismos que las causan

van desde virus hasta bacterias y protozoos. Los síndromes resultantes pueden ser en

genitales, orales, anales, faríngeos, oftálmicos o sistémicos.

Todas son importantes y todas afectan, en mayor o menor gravedad, la salud de las

personas. Sus consecuencias van desde el dolor, la incomodidad o la ansiedad

psicológica, causados por las manifestaciones al comienzo de la enfermedad, hasta

efectos y consecuencias que producen, la infertilidad, el embarazo ectópico, el dolor

crónico, los abortos espontáneos, las malformaciones congénitas y la muerte, en

especial cuando las ETS no han sido tratadas de manera adecuada y oportuna.

Toda persona sexualmente activa se encuentra, de suyo, en riesgo de ser afectada por

una de estas enfermedades. Sin embargo, la población menor de 25 años y de los

sectores populares y pobres es la que, con más frecuencia, las padece; su situación

social y económica determina que se protejan menos y, si se saben contagiados, sigan

manteniendo relaciones sexuales con otras mujeres, incluyendo su pareja estable y,

además, no acudan al médico de manera inmediata. Esta constituye la fundamental

cadena de los contagios que, como en el caso del sida, dificulta el control de la

enfermedad.

Existen factores importantes que contribuyen a que estas enfermedades se transmitan de

manera continua alrededor del mundo: el desarrollo de cepas resistentes a los

tratamientos, el seguimiento inadecuado de los pacientes, la falta de vacunas para la

mayoría de las enfermedades de transmisión sexual y la difusión cada vez mayor de

infecciones virales persistentes. Por otra parte, numerosos países en vías de desarrollo


174

no cuentan con los recursos profesionales, tecnológicos y presupuestarios para realizar

diagnósticos y tratamientos oportunos y eficaces.

Del amplio grupo de las ETS, se han elegido algunas por considerarlas de mayor interés

en nuestro medio. De todas maneras, es preciso tener siempre presente que, en la

actualidad, es de riesgo toda relación con personas desconocidas o con aquéllas que se

sabe han mantenido múltiples parejas sexuales.

Causas y efectos de las enfermedades:

Gonorrea:

Posiblemente se trata de la más antigua de las enfermedades de transmisión sexual.

También es la más frecuente en nuestro medio y en la mayoría de los países del

continente. Se transmite por cualquier tipo de contacto sexual. Los síntomas se

producen por la infección de la uretra producido por una bacteria neisseria gonoreae.

En el varón, los primeros síntomas aparecen a los dos o tres días: se produce una

secreción purulenta uretral en el pene, frecuentes ganas de orinar, que se realiza con

dolor. En algunos casos, estos síntomas pueden hacerse evidentes sólo pasadas algunas

semanas. Ello hace que los riegos de contagio sean más altos, puesto que la persona

desconoce que se encuentra ya enferma. Cuando el varón no recibe tratamiento, la

infección puede pasar a otros órganos de su cuerpo: la próstata, las vesículas seminales,

los epidídimos. Entonces la infección produce fuertes dolores y fiebre alta. En algunos

casos, la gonorrea no tratada puede provocar esterilidad en los varones, a causa de

obstrucción de los conductos seminales producida por la cicatrización.

Como en la mayoría de estas enfermedades, menos de la mitad de las mujeres infectadas

presenta síntomas visibles. Por lo mismo, la infección puede estar por mucho tiempo sin

que ellas se traten. Esto determina que la mujer se exponga cada vez más a las

complicaciones que la enfermedad produce en su organismo. Existe, además, otro

problema que consiste en que, cuando aparecen ciertos síntomas, éstos pueden llegar a

ser tan leves que-la mujer no les preste atención o que, sencillamente, pasen

desapercibidos. Tal situación hace que se transforme en fácil vehículo de contagio.

Los principales síntomas en la mujer son la secreción vaginal anormal, reglas

abundantes, infección en el cuello del útero, en la uretra, en el recto, la garganta o en

cualquier combinación de estas zonas. Si no se trata de forma inmediata, la gonorrea se

extiende al útero, las trompas de Falopio y ovarios.

La gonorrea es una de las principales causas de esterilidad femenina. De igual manera,

puede producir embarazos ectópicos, es decir, extrauterinos. En el momento del parto,

la mujer puede contagiar la enfermedad a su niño y producirle, además, una infección

grave en los ojos, que puede terminar en ceguera. En los varones, la gonorrea se

diagnostica mediante exámenes de laboratorio de la secreción de la uretra. En las

mujeres se realiza un cultivo de la secreción del cuello del útero y también rectal, ya que

la secreción vaginal puede infectar la zona anal.

El tratamiento debe ser realizado únicamente por el médico pues, los tratamientos

indebidos y, sobre todo, la automedicación, en lugar de curar, pueden complicar aún


175

más la presencia de la enfermedad en la persona. Es importante que, mientras dure el

tratamiento, tanto la mujer como el varón se abstengan de toda relación sexual.

La sífilis:

Con la viruela y la peste, es de las enfermedades que ha producido muertes masivas en

la población. Hacia fines el siglo XV fue la causante de miles de fallecimientos en los

ejércitos y en la población civil de toda Europa. Se cree que fueron los españoles

quienes la trajeron a América, pero existe otra versión que afirma que ya existía acá

cuando llegaron los conquistadores.

Actualmente, es menos frecuente que

la gonorrea, pero su peligrosidad es

muy alta por las consecuencias que

produce en la persona que se contagia y

que no recibe el tratamiento adecuado

apenas se produce la infección. Una

espiroqueta llamada triponema

pallidum (Figura 3.55) origina la

enfermedad. Vista al microscopio,

tiene la forma de un tirabuzón, e

ingresa al organismo a través de la

mucosa genital, anal u oral,

generalmente durante el contacto

sexual.

Los síntomas de la sífilis son variados

y dependen de los diversos estados por

los que pasa la enfermedad en la

persona contaminada. En la fase

primaria, después de un período de dos a cuatro semanas del contagio, aparece una llaga

en la zona genital o en los labios, la boca o el ano. A esta llaga se la denomina chancro.

Por lo común, el chancro tiende a desaparecer sin ningún tratamiento luego de unas

cuatro o seis semanas. Esta desaparición resulta sumamente peligrosa puesto que engaña

a la persona porque le hace creer que ya se ha curado de la enfermedad. Si bien es cierto

que desaparecen los síntomas, la enfermedad permanece.

La fase secundaria se inicia en un período que va de una semana a seis meses, luego de

la desaparición del chancro, pero siempre y cuando la persona infectada no hubiera

recibido el tratamiento debido. Aparecen entonces ronchas de color rosáceo en las

manos, los pies y, a veces, en la cara. También hay fiebre alta, dolor de garganta, de

cabeza, dolor en las articulaciones, falta de apetito y pérdida de peso. Con frecuencia,

asoman igualmente una especie de llagas pequeñas llamadas pápulas sumamente

infecciosas, en torno a los genitales o el ano. Estos síntomas de la fase secundaria

permanecen en la persona entre tres y seis meses, tiende a desaparecen y reaparecen en

el enfermo luego de un período indeterminado.

Cuando han desaparecido todos estos síntomas, la sífilis entra en una fase de latencia en

la cual la enfermedad no es infecciosa. Sin embargo, los microrganismos de la

enfermedad invaden otras partes del cuerpo, tales como el cerebro, la médula espinal,

Figura 3.55. Sífilis. Tomada de:

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spa

nish/ency


176

los vasos sanguíneos y los huesos. De esta manera, se agrava sobremanera la salud de la

persona. Se calcula que entre el 50 y 70% de las personas con sífilis no tratada o mal

tratada permanece en esta fase por el resto de la vida.

Existe otro período de la enfermedad, la fase terciaria. Ahora la infección provoca serios

problemas cardíacos, trastornos oculares y complejas lesiones en el cerebro y en la

médula espinal. Estas complicaciones pueden causar demencia, ceguera, parálisis y

hasta la muerte.

La mujer embarazada suele contagiar la enfermedad a su hijo. Entonces se trata de una

sífilis congénita que ocasiona en el bebé malformaciones óseas y dentales,

complicaciones renales y otras afecciones más, todas de mucha gravedad.

Comúnmente, la sífilis se diagnostica mediante exámenes médicos y de laboratorio. Su

tratamiento es relativamente fácil en las fases primaria y secundaria. Pero, en las fases

de latencia y terciaria, se hace más complejo en la medida en que la enfermedad toma

formas diferentes, lo que crea confusión. Por lo mismo, la sífilis puede transformarse,

fácilmente, en una enfermedad crónica, con todo lo que ello implica para la salud y la

vida de la persona.

La sífilis, antes del desarrollo de la penicilina y los antibióticos, provocó numerosísimas

muerte en todo el mundo. No obstante, en la actualidad, continúa como una causa de

enfermedad y muerte.

La sífilis, que pasa por varias etapas, produce diversas consecuencias, como lesiones

destructivas en el sistema circulatorio y en el sistema nervioso.

Herpes genital

Existen varias clases de virus que causan el herpes. El del herpes genital se transmite

por contacto sexual, pero también otras partes del cuerpo pueden infectarse, si se ponen

en contacto con los genitales infectados y sobre todo si existe una herida o una llaga a

través de la cual puede ingresar el virus al organismo, exactamente igual a como

acontece con el que ocasiona el sida. Por ejemplo, el virus podría transmitirse por

medios no tan directos como el beso. En este caso, desde la boca, el virus pasa, por

contacto manual, a los genitales. Puede vivir varias horas en los servicios higiénicos y

en la ropa y se crea así la posibilidad de que se produzca un contagio sin que hubiera

existido relación sexual alguna.

El herpes produce una especie de racimo de pequeñas ampollas (vesículas) en los

órganos genitales, especialmente en el pene. Pueden aparecer, igualmente, en la uretra y

en el recto. En la mujer, estas vesículas se localizan en los labios vaginales y también en

el cuello del útero y en la zona anal.

La gravedad del herpes genital varía de una a otra persona. Los primeros síntomas son

fiebre alta, dolor de cabeza y dolor muscular, escozor al orinar y secreción purulenta de

la uretra o de la vagina. También suelen formarse nódulos linfáticos, especialmente en

la ingle. Estos síntomas suelen ser agudos en los primeros cuatro días del brote. Luego

disminuyen en forma gradual y tienden a desaparecer en un plazo de una o dos semanas.


177

Entonces acontece algo parecido a la sífilis: la persona cree que está sana y se olvida de

la enfermedad.

Las verrugas genitales, por una parte, evidencian la presencia del virus de herpes genital

y, por otra parte, constituyen un riesgo muy importante de transmisión del VIH-Sida. En

las mujeres el herpes aparece como el causante de abortos espontáneos, y parece estar

asociado con el cáncer cervical. Usualmente, el médico realiza el diagnóstico con un

examen físico de la persona afectada. Sin embargo, dado que el herpes puede

confundirse con otras afecciones, se realizan también exámenes de laboratorio.

En vista de que se pueden confundir, sobre todo, las manifestaciones del herpes con el

cáncer del cuello uterino, se recomienda que las mujeres se realicen, al mismo tiempo,

un examen de Papanicolau que es una prueba de laboratorio para diagnosticar el cáncer

cervical o del cuello del útero.

Numerosos especialistas consideran al herpes como una enfermedad incurable. De ahí la

necesidad de tomar las medidas necesarias para evitar su contagio. Por lo mismo, es

indispensable que la persona infectada se abstenga de toda relación sexual desde que

aparecen los síntomas hasta que el médico juzgue que han desaparecido los riesgos de

contagio. Nota: Consultar libro de texto tomo 1: Virus

Tricomoniasis:

También a la tricomoniasis se considera actualmente una enfermedad de transmisión

sexual. Consiste en la infestación de las vías genitales por un parásito llamado

tricomona. En las mujeres, la infestación se localiza siempre en la vagina, sin que

ascienda al cuello del útero. En el varón, se instala en la uretra.

A diferencia de lo que acontece en otras enfermedades de transmisión sexual en las

cuales la mujer suele ser asintomática, en la tricomoniasis los síntomas aparecen

prácticamente deforma exclusiva en la mujer. Se caracterizan por escozor en la zona

genital y secreción vaginal de mal olor. Cuando no es atendida de manera oportuna, la

enfermedad puede causar dolores vaginales, especialmente en el momento de la relación

sexual.

Puesto que el varón es asintomático, comúnmente es la mujer quien solicita atención

médica. El diagnóstico lo realiza el médico examinando a la mujer y también con la

ayuda de exámenes de laboratorio. Pero la curación exige que, de manera necesaria, el

tratamiento lo realice también el compañero sexual de ella. De lo contrario, la persona

que no se somete a la cura contagiará nuevamente a la otra parte.

El VHI SIDA:

El SIDA, o síndrome de inmunodeficiencia adquirida es producido por el virus de

inmunodeficiencia humana (VIH) (Figura 3.56), que fue reconocido por vez primera en

1981. Es una nueva enfermedad que se transmite, de manera especial, por vía sexual.

Pero existen cada vez más casos en los cuales el virus fue transmitido mediante

transfusiones de sangre contaminada o productos igualmente contaminados derivados

de la misma, por compartir agujas hipodérmicas contaminadas con el virus.


178

La evidencia sugiere que entre el 25 y el 50% de casos, la madre contagia al hijo su

enfermedad durante el embarazo, el parto y hasta, posiblemente, durante la lactancia.

Mujeres asintomáticas pueden dar a luz hijos afectados. El virus atraviesa la placenta y

puede ser detectable en la sangre del niño hasta por un período de 15 meses, de manera

que un bebé no infectado puede arrojar una prueba positiva de anticuerpos de VIH. El

VIH ha sido aislado en las secreciones cervicales, de manera que es posible que algunos

bebés se infecten durante el parto

Inicialmente, se pensó que el sida afectaba

exclusivamente a los homosexuales. Pero luego

se comprobó que pertenece a la vida sexual en

general, por lo mismo, de suyo, nadie puede

considerarse ajeno a la posibilidad de contagio.

El virus del sida produce una destrucción, en

unos casos paulatinos y en otra muy rápida del

sistema de defensa del organismo, denominado

sistema inmunológico. Ello quiere decir, que la

persona tendrá fácilmente cualquier otra

enfermedad y, sobre todo, que su organismo no

podrá defenderse de los microorganismos

patógenos. En consecuencia, no se curará ni del

sida de ninguna otra enfermedad. Porque, una

vez que el virus penetra en la célula, la

infección será permanente, hasta la muerte.

El sida es una enfermedad mortal. Pese a los

intensos esfuerzos realizados por los

especialistas, hasta la fecha, no existe

tratamiento alguno curativo. Pero se ha logrado

disminuir la progresión del VIH a Sida y reducir el riesgo de transmisión perinatal y

sexual. Pero el elevado costo de los tratamientos les ha hecho casi inaccesibles, de modo

particular, en los países en vías de desarrollo. Sin embargo, se han producido inmensos

avances en el cuidado de la persona que vive con la enfermedad; se han mejorado de

manera notable sus condiciones de vida y, sobre todo, se han cambiado las actitudes

sociales ante la enfermedad y ante la persona afectada. Nos encontramos en la tercera

década de la epidemia, pero sólo en ésta se han realizado serios esfuerzos de prevención

como la mejor forma de atacar al VIH. Pese a estos esfuerzos, el virus continúa

transmitiéndose a través del mundo ocasionando la muerte de millones. Los serios

avances en el conocimiento de la enfermedad no significan logros muy significativos

para detenerla y, sobre todo, para curarla.

La única posibilidad de prevenir el contagio, es manteniendo ciertas reglas que

aconsejan los especialistas para la práctica sexual. Reglas que son igualmente válidas

para todas las demás ETS. Pero tampoco se las puede tomar como absolutas puesto que

nada es una garantía de ese carácter.

Mantener una relación de mutua exclusividad con un solo compañero sexual.

Evitar las relaciones sexuales con quien (varón o mujer) haya tenido muchos

compañeros sexuales.

Figura 3.56. Virus del

SIDA.

Modificada de:

http://www.nlm.nih.gov/me

dlineplus/spanish/ency


179

Recordar que toda relación sexual, de cualquier índole que sea (homosexual,

heterosexual, anal, vaginal) puede transmitir el VIH.

El condón continúa siendo el principal recurso para la prevención del VIH y otras

ETS.

Recordar que muchas personas positivas al VIH aparentan buena salud por cuanto el

virus necesita mucho tiempo para desarrollarse y manifestarse mediante los síntomas

indicados. Pero que son transmisoras de la enfermedad.

Aceptar que mujeres y varones adolescentes no realizan acciones de prevención, el

VIH-sida se propagará de manera incontenible.

Estamos en la tercera década de la epidemia del sida, pero sólo en la primera década de

un esfuerzo serio de prevención. La epidemia no fue detectada hasta su segunda década,

y durante muchos años, la mayoría de países y comunidades decidieron negar su

existencia.

Sin embargo, el virus continúa transmitiéndose a través del mundo, amenazando las

vidas de decenas de millones de personas. No tenemos tiempo que perder. Tras 10 años

de esfuerzos de prevención, necesitamos preguntarnos qué hemos aprendido del VIH y

cómo podemos aplicar ahora estas lecciones para disminuir la expansión de la epidemia

durante la próxima década. Nota:.Consultar libro de texto tomo 1: Virus

Enfermedad Pélvica Inflamatoria (EPI):

La EPI es generalmente causada por una infección sexualmente transmitida que no ha

sido tratada apropiadamente, tal como una Clamidia o una gonorrea. A menudo, los

primeros síntomas son ignorados y la EPI no es diagnosticada hasta encontrarse en un

estado avanzado. Puede producir cicatrices tubales que pueden producir infertilidad o

embarazo Ectópico (tubal).

Los síntomas más comunes son: dolores que van desde moderados a intensos en el bajo

abdomen, fiebre, sensibilidad cervical y/o descargas vaginales anormales.

Los exámenes sanguíneos que pueden sugerir una EPI muestran una tasa de

sedimentación de eritrocitos elevada, así como niveles elevados de la proteína C

reactiva. Un resultado positivo de gonorrea o Clamidia combinados con síntomas,

probablemente serán un diagnóstico de EPI. Otros métodos de diagnóstico son:

exámenes pélvicos, Sonogramas (utilizando ondas de sonido para crear una imagen

interna de los órganos), o Laparoscopía (la cual consiste en un procedimiento quirúrgico

ambulatorio en el cual un pequeño microscopio es insertado a través de una pequeña

incisión en el bajo abdomen).

Se recomienda la hospitalización para el tratamiento del EPI en las mujeres con el VIH

aunque las infecciones leves o tempranas pueden ser tratadas en forma ambulatoria. Las

mujeres con el VIH embarazadas y que se les sospeche una EPI deben ser hospitalizadas

y tratadas con antibióticos I.V. y aprobados para el embarazo ya que muchos de los

antibióticos utilizados para tratar la EPI no son recomendados durante el embarazo.

En casos muy severos puede recomendarse una Histerectomía, consiste en la remoción

de todos los órganos reproductivos. Cuando se esté considerando una cirugía de este

tipo es siempre conveniente consultar una segunda opinión.


180

Clamidia (Cervicitis):

Es una inflamación del cuello uterino causada por un organismo transmitido durante las

relaciones sexuales. Los síntomas son leves en las mujeres y generalmente se

manifiestan a través de una secreción vaginal. Si la inflamación se descuida puede

causar dolor, fiebre, aborto espontáneo y esterilidad. Las mujeres que tienen Clamidia

pueden dar a luz bebés propensos a las infecciones de los ojos y a la neumonía.

Uretritis no Gonocócica:

Es una infección que suele producir ardor al orinar y secreción del pene. No es causada

por la gonorrea aunque los síntomas son similares. Generalmente la ocasiona la

Clamidia y se transmite durante las relaciones sexuales. Los síntomas a veces son tan

leves que la persona infectada ni siquiera sospecha que tiene esa enfermedad.

Hepatitis B:

Es una enfermedad del hígado ocasionada por un virus que se encuentra en la sangre, la

saliva, el semen y otros fluidos corporales de una persona infectada. Se transmite por las

relaciones sexuales o por el uso compartido de instrumentos para inyectarse drogas.

Síntomas de esta enfermedad: gran cansancio, falta de apetito, fiebre, vómitos, dolor a

las articulaciones, urticaria, erupciones cutáneas e ictericia (la piel y el globo del ojo se

tiñen de amarillo). Las personas que tienen hepatitis B deben guardar reposo en cama

por prescripción médica. La mayoría de las personas se sanan, pero algunas siguen

siendo por mucho tiempo, portadoras del virus y lo transmiten a otras personas. A las

personas expuestas al riesgo de contraer esta infección se les recomienda vacunarse.

Nota:.Consultar libro de texto tomo 1: Virus

Verrugas venéreas:

Enfermedad causadas por un virus, generalmente se desarrollan en los genitales uno a

tres meses después del contagio. Las verrugas pequeñas se curan aplicando un

medicamento. Si no se tratan, pueden propagarse o crecer tanto que es necesario recurrir

a la cirugía. A veces sangran y son dolorosas. La pareja sexual de una persona infectada

con verrugas venéreas tiene un 60% de probabilidades de contagiarse. Las mujeres que

tienen verrugas venéreas deben someterse todos los años a la prueba de Papanicolao, el

virus parece estar asociado con el cáncer cervical. Estas son algunas de las

enfermedades de transmisión sexual mas estudiadas, y que repercuten de manera

significativa en los niveles de infestados a nivel mundial, por lo que la tarea evitarlas,

con los métodos de barrera el condón o preservativo.

Resumen:

La reproducción es para los organismos la vía por la cual se garantiza el mantenimiento

de las especies, pero en el hombre como hemos analizado durante todo el capitulo no

podemos enmarcarnos solamente en este fin netamente reproductivo, la reproducción va

mas allá que dicho fin, es necesario el mantenimiento de la especie pero ello caracteriza

también la variabilidad pues ninguno de nosotros somos la copia fiel de nuestros

padres, por lo que cada ser es un individuo diferente en sí.


181

La reproducción tiene su fin espiritual, el cual es matizado en las diferentes dimensiones

de la sexualidad, regido muchas veces por el amor y la atracción como elementos

principales de una relación, aunque no en todas las personas sea así. Las sensaciones de

placer alcanzadas durante el acto sexual o coito no solo se enmarcan a la penetración del

pene dentro de la vagina, a esta le antecede el juego sexoerótico que estimula al resto

del organismo y emite señales que activan numerosas estructuras, como el sistema

nervioso central, y el sistema endocrino directamente, para la secreción de un numero

considerable de mensajeros químicos y energéticos que tendrán la misión de garantizar

las condiciones necesarias para el desarrollo del coito como tal funcionando el

organismo como un todo.

El buen estado del funcionamiento del cuerpo humano, debe ser garantizado por las

medidas higiénicas que cada persona es capaz de cumplir, y la protección que tengamos

a la hora de determinar y escoger la pareja sexual; una educación sexual responsable nos

brinda el disfrute pleno de nuestra sexualidad.

Bibliografía del Tema 3:

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20. Teresa Andersirk y Gerald Andersirk Biología, , Universidad de Colorado, 4ta

Edición, 1997

21. Villae Biología VIII Edición interamericana 2000.


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LA

HERENCIA:

ESTABILIDAD

Y

VARIACIÓN


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La Herencia: estabilidad y la variación.

Desde hace mucho tiempo el hombre observó que los hijos tienen características

similares a las de los padres, y a la vez otras que los diferencian de los mismos. Esta

observación los llevó a plantearse varias interrogantes:

¿Por qué los hijos se parecen a los padres en algunas características, pero difieren en

otras?

¿Por qué a veces los nietos tienen características de los abuelos que sus padres no

presentan?

¿Por qué los hermanos se parecen entre sí, pero también presentan diferencias, si

son hijos de los mismos padres?

A estas y muchas otras interrogantes el hombre ha dado respuestas, que en este capítulo

esclareceremos.

La Herencia. Su relación con la Genética.

¿En qué consiste la Herencia?

La Herencia es la unidad de la estabilidad y la variación. Es la propiedad de los

organismos que asegura la sucesión material y funcional entre las generaciones, es una

tendencia de los individuos a parecerse a sus progenitores, pero al mismo tiempo

diferenciarse de estos, e implica la transferencia de información genética de los padres a

los hijos a través de la reproducción.

Todos los organismos por muy poco complejos que sean, pueden dar lugar a

descendientes muy parecidos a ellos como consecuencia de la transmisión de

información genética en el proceso reproductivo.

Las interpretaciones de los fenómenos de la estabilidad y la variación han cambiado a

través del tiempo, condicionado por el desarrollo alcanzado en cada época.

El fenómeno hereditario lleva implícito también la variación pues pueden observarse en

los descendientes diferencias con respecto a sus progenitores. La variación es una

propiedad contraria a la estabilidad, puesto que implica cambios en los individuos. Si

bien la mayor parte de las características de los descendientes son similares a los

progenitores por la estabilidad, existen otras que son diferentes, pudiéndose observar

tanto en los hijos con respecto a los padres, como entre los propios hermanos. De esta

forma se observa un equilibrio entre la variación y la estabilidad.

Estas variaciones, observables en los individuos, puede implicar cambios en la

información genética o no, ambos casos serán estudiados a continuación con mayor

detenimiento.

La Genética es una rama de la Biología que estudia: los fenómenos de la herencia y sus

propiedades, y la aplicación de las leyes que rigen las diferencias y semejanzas entre los

individuos que poseen los mismos ascendentes (padres y abuelos).


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La Genética se considera una rama de las Ciencias Biológicas en desarrollo, la cual se

aceleró con el de cursar del siglo XX y en los últimos años de éste tuvo avances

extraordinarios. Sobre la base de los estudios realizados por Gregor J. Mendel, (Figura

4.1) y el desarrollo vertiginoso de las técnicas para estudiar por una parte, la estructura

de la célula que contiene el material hereditario y por otra, el uso de organismos que se

reproducen rápidamente como las bacterias (Escherichia coli) (Figura 4.2 A) y las

moscas (Drosophila melanogaster) (Figura 4.2 B) entre otros, han permitido realizar

estudios más profundos y precisos acerca de los cromosomas (estructuras que

intervienen en la herencia) y los mecanismos fisiológicos y bioquímicos que garantizan

la herencia.

Figura 4.1. Gregor Johann Mendel. Considerado padre de la genética moderna. Tomada

de Microsoft Encarta, 2003.

A B

Figura 4.2. A: Escherichia coli. B: Drosophila melanogaster

El desarrollo de microscopios de alto poder resolutivos y de numerosas técnicas

moleculares, han permitido el desarrollo de la genética molecular. La aplicación de las


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matemáticas, la estadística y la computación han hecho posible el avance en la rama de

la genética cuantitativa y poblacional.

Uno de los más brillantes pensadores de la historia de la biología, Charles Darwin, fue

también uno de los últimos científicos en formular una teoría errónea de la herencia. La

llamó pangénesis y la publicó en 1868. Esta implicaba la mezcla irreversible de las

características maternas y paternas. De acuerdo con este concepto, cuando se combinan

los óvulos con los espermatozoides se produce una mezcla de material hereditario que

resulta en una combinación semejante al resultado de la unión de dos tintas de diferentes

colores. Sobre la base de esta hipótesis podría predecirse que la progenie de un animal

negro cruzado con uno blanco resultaría gris, y que su progenie también lo sería, pues el

material hereditario blanco y negro una vez mezclados nunca podría separarse

nuevamente.

Este concepto obviamente no era satisfactorio para explicar la realidad y era

incompatible con la teoría evolucionista de Darwin ya que cualquier característica

ventajosa de un individuo se diluiría irreversiblemente en unas cuantas generaciones

hasta volverse insignificante. De este modo se contraponía a la Teoría de la evolución,

pues ignoraba el fenómeno de características que no se observan en una generación o

varias generaciones y luego reaparecen.

Para Charles Darwin y otros defensores de La Teoría de la Evolución, el concepto

presentaba dificultades particulares. La evolución según Darwin tiene lugar cuando la

selección natural opera sobre las variaciones hereditarias existentes, o sea, variación que

puede ser heredada. Si la hipótesis de la herencia por mezcla fuera válida, las

variaciones hereditarias desaparecerían como una sola gota de tinta en una mezcla de

varios colores. Entonces la reproducción sexual daría como resultado final una completa

uniformidad, entonces la selección natural no tendría materia prima sobre la cual actuar

y la evolución no ocurriría.

Aproximadamente en la misma época en que Darwin estaba escribiendo “El origen de

las especies”, un monje austriaco nombrado Gregor J. Mendel impulsaba una serie de

experimentos que llevarían a una nueva comprensión del mecanismo de la herencia. Si

Darwin hubiera tenido conocimiento del trabajo de Mendel (que había sido publicado

tres años antes que la pangénesis), la historia de la biología se hubiera adelantado varias

décadas.

Gregor Mendel nació en 1822 en una familia pobre de agricultores en una zona que en

la actualidad forma parte de Checoslovaquia. Siendo joven ingresó en el monasterio de

agustinos de Brün y en 1847 fue ordenado sacerdote. Unos años más tarde fue enviado a

la Universidad de Viena para que se formase en física, matemática y ciencias naturales

y esta formación le proporcionó una gran habilidad en distintos campos de la técnica y

de las matemáticas que le resultaría de gran valor en sus posteriores experimentos. En

1854, a su regreso a Brünn, se convirtió en profesor y en 1857 inició sus famosos

experimentos en el jardín del monasterio con guisantes (Pisum sativum), los cuales se

caracterizaron por su gran rigor científico, lo que marcó el comienzo de la genética

moderna.

La importante contribución de Mendel fue demostrar que las características heredadas

son llevadas en unidades discretas que se reparten por separado (se distribuyen) en cada


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generación y que se transmiten de manera uniforme y predecible. Estas unidades

discretas que Mendel llamó elemento o factor, posteriormente fueron conocidas como

genes.

Para sus experimentos sobre la herencia Mendel escogió el guisante Pisum sativum

(chícharo). Fue una buena elección porque estos tienen características que se heredan de

una generación a otra sin cambios, como el color de las flores, el tamaño de las plantas,

el color de las semillas, etc.

La elección de las plantas de guisantes para el experimento y la formulación de una

hipótesis acerca del problema, le permitió realizar repetidos experimentos controlando

cuidadosamente las diferencias y analogías bien definidas y mensurables en varias

generaciones de plantas, además lo más importante, contó los descendientes en cada

caso y luego analizó los resultados matemáticamente. Anteriormente otros

investigadores habían efectuado cruzamientos, pero Mendel fue el primero que contó la

descendencia. Aunque su matemática era simple fue suficiente para fraguar la idea de

que un problema biológico podía estudiarse cuantitativamente, lo que fue

sorprendentemente nuevo.

Finalmente organizó los datos de tal manera que sus resultados pudieron ser evaluados

de manera simple y con gran objetividad. Los mismos experimentos fueron descritos

con tanta calidad que pudieron ser repetidos y controlados por otros científicos

posteriormente.

Los estudios realizados por Mendel quedaron en el olvido porque la ciencia de esa

época no supo aquilatar su obra. En 1900 tres investigadores de países diferentes: Hugo

de Vries en Holanda, Karl Correns en Alemania y Erich Tschermak von Seysenegg en

Austria, redescubrieron cada uno por su cuenta las leyes de la herencia, llegando por

separado a los mismos resultados que el monje austriaco años antes, dándosele entonces

la importancia que tienen estos descubrimientos para la comprensión de la esencia de la

herencia, sirviendo de base para la mayoría de las investigaciones modernas en este

campo. Por este motivo se considera a Mendel el “padre de la genética”.

En 1909, Thomas Hunt Morgan, un biólogo estadounidense, visitó el laboratorio de

Hugo de Vries, en Holanda y quedó impresionado por su trabajo, debido a lo cual

abandonó sus investigaciones y comenzó el estudio de la genética.

Con una notable combinación de talentosa intuición y suerte, en las primeras décadas

del siglo XX, el prodigioso equipo de T. Hunt Morgan que trabajaba en Nueva York,

eligió la mosca de las frutas, Drosophila melanogaster, como la principal herramienta

utilizada por el biólogo para los estudios de genética animal por mucho tiempo, esto se

debe a que la D. melanogaster presenta varias peculiaridades que la convierten en un

organismo óptimo para la experimentación genética, estas son:

Pequeño número de cromosomas y cromosomas de gran tamaño (gigantes).

Corto ciclo de vida y pocos requerimientos para su desarrollo y reproducción.

Morgan y sus colegas, partiendo de los estudios realizados en esos años, llegaron al

importante principio de que los factores de Mendel (genes) están ubicados en los

cromosomas. Esta idea que para nosotros es ahora algo común, suscitó grandes


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controversias, pues en esta etapa de la investigación de la genética, el gen no tenía una

realidad física, si no que era hasta ese momento, una abstracción pura.

El ADN y la información genética.

Los primeros experimentos para indicar de forma química el material genético de la

célula, tuvieron sus inicios en el siglo XIX. En 1871, poco tiempo después del trabajo

de Charles Darwin sobre la teoría de la evolución y de los experimentos de Gregor

Mendel que asentaron las bases de la genética.

El 1869 un médico alemán llamado Friedrich Miescher aisló el núcleo de la célula

extrayendo del mismo un material ácido (nucleína), probando que este presentaba una

extraordinaria cantidad de fósforo, pero no se le atribuyó a esta sustancia las cualidades

de la herencia. En años posteriores se conoció que esta nucleína, ahora llamada ácido

nucleico, estaba asociada con varias proteínas en combinaciones denominadas

nucleoproteínas.

Después de muchos estudios y experimentos se logró demostrar que el ADN es el

componente que desempeña el papel de material genético y que este está localizado en

los cromosomas. Los primeros estudios que definieron lo anteriormente expuesto,

fueron realizados en una serie básica de experimentos efectuados con bacterias en las

cuales participaron los científicos: Griffith, en 1928, utilizó cepas de Streptococcus

pneumoniae, y Avery, Mac Leod y Mc Carty en 1944 utilizaron extractos de esta misma

bacteria.

Fue a mediados del siglo XX que se evidenció, gracias a la información acumulada en

muchos años, que este complejo ácido orgánico cumplía los requisitos para ser el

portador de la herencia.

Todos los estudios realizados por muchos investigadores sobre el ADN, contribuyeron a

la comprensión de las funciones biológicas del ADN, las cuales son:

Lleva la información genética de la célula madre a las células hijas y de generación

en generación, portando gran cantidad de información (instrucciones), para dirigir el

crecimiento y desarrollo de los organismos.

Contiene la información para producir una copia de si mismo, que se duplica en

cada división celular con gran precisión.

Es químicamente estable, lo que permite la conservación de la información genética

y su transmisión de generación en generación.

Es capaz de mutar (sufrir cambios en la información genética contenida) y de

copiar esta información cambiada, del mismo modo en que se copia la original, con

lo que es transmitida a nuevas generaciones, esta propiedad es muy importante para

la evolución.

Su información puede transcribirse a una molécula de ARN mensajero que la lleva

al ribosoma (sitio de traducción) para la síntesis de una proteína específica.

Los experimentos confirmaron estas propiedades y fueron decisivos los aportes en 1953

del genetista estadounidense James Dewey Watson y el británico Francis Harry

Compton Crick, que estudiando los datos experimentales y a partir de estudios de


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difracción de cristales de ADN, plantearon un modelo de esta molécula, que concordaba

con los hechos conocidos y explicaba el papel biológico de este ácido nucleico.

Los detalles sobre este modelo fueron estudiados en el tema I de este libro, donde se

analiza la estructura del ADN que posibilita la variedad de información y permite

explicar las propiedades esenciales del material genético, entre ellas su característica

para hacer copias exactas de sí mismo mediante la réplica semiconservativa, que

constituye una propiedad de la molécula de ADN. En la interfase previa a la división

celular el material genético de cada célula se replica permitiendo su duplicación, así

después de la división celular las células contendrán la misma información genética.

Se ha comprobado que todos estos procesos ocurren con la intervención de enzimas y

energía metabólica de acuerdo a las necesidades de cada caso. Hoy se conocen los

detalles gracias al desarrollo alcanzado por la genética molecular.

El gen como unidad básica de la herencia.

¿Cómo se relaciona el gen con el ADN?

Se ha demostrado experimentalmente que una vez que el material genético se ha

duplicado durante el período de interfase como resultado de la réplica semiconservativa

del ADN, los cromosomas individualizados durante la división celular, quedan

constituidos por dos cromátidas, las cuales son el resultado de dicha duplicación. Cada

cromátida está formada por una molécula de ADN idénticas entre sí y a la que la originó

(cromátidas hermanas).

Cada segmento de la molécula de ADN, que determina una característica en el

organismo, es denominado gen, los cuales, se localizan linealmente en los cromosomas

y se transmiten a la descendencia durante la reproducción. Del análisis anterior

podemos concluir que la transferencia de información genética de padres a hijos se

realiza mediante los genes, o sea las unidades básicas de la herencia.

Los genes son, desde el punto de vista químico, segmentos de ADN que generalmente

codifican la secuencia de los aminoácidos de una proteína específica, sea estructural o

enzimática, cuya presencia en un tipo determinado de célula, o en la sustancia

intercelular constituye la base química que condiciona la aparición de un carácter

heredable. Por ejemplo, el gen que determina el color de los ojos, la estructura del pelo,

el que determina la síntesis de una hormona o una enzima específica, etc.

En nuestra especie por ejemplo, el color del pelo negro de un individuo es el resultado

de sucesivas reacciones en las que participan determinadas enzimas; como consecuencia

de la acción de estas proteínas, es que se sintetiza el pigmento que le da el color al pelo.

Si alguna de estas enzimas no se sintetizan, o se formaran de manera inactiva, no podría

producirse dicho pigmento y por tanto, el color del pelo no sería negro.

Es importante destacar que existen genes que no codifican para proteínas, ejemplo de

estos son los genes que codifican para la síntesis del ARN ribosomal y del ARN

transferencial.


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Como se ha detallado en el capítulo 2, los genes no se traducen directamente en

proteínas. En la expresión de la información genética es fundamental la participación de

las moléculas de ARN mensajero, que se sintetizan copiando la información contenida

en el ADN mediante el proceso de transcripción, para que a partir de la traducción de

ese ARN se sintetice la proteína específica. Igualmente es de gran importancia la

participación del ARN ribosomal y transferencial durante el proceso de biosíntesis,

como hemos destacado en el tema 2.

Podemos concluir que en la biosíntesis de proteínas se expresa la información genética

contenida en el ADN, ya sea una proteína estructural o transportadora, una enzima que

cataliza una reacción necesaria para una función biológica, o una hormona que

desempeña una función importante en el mecanismo de regulación, las cuales son el

resultado de la expresión de la información génica.

Se debe recordar que existen virus cuyo material genético es el ARN, además los genes

pueden transcribirse y/o traducirse, en dependencia de que sean genes estructurales o

reguladores.

Genotipo y fenotipo.

Para la comprensión de las explicaciones que a continuación daremos, se hace necesario

precisar los términos genotipo y fenotipo.

El genotipo es la constitución genética de los individuos, es decir, el conjunto de los

genes presentes en cada una de sus células. Todas las células de un organismo tienen el

mismo número de genes y las mismas características.

El fenotipo es el conjunto de caracteres del individuo, ya sean morfológicos,

fisiológicos, metabólicos, conductuales, macroscópicos, microscópicos, etc., es decir, es

el resultado de la expresión de su genotipo, en interacción con los factores del medio

ambiente.

Más adelante explicaremos cómo puede ser la interacción entre los genes que

determinan un carácter, pero sí es oportuno señalar que las características finales de

muchos caracteres, dependen no sólo de los genes que los determinan, sino además del

ambiente en que se desarrollan. Entre el genotipo y el fenotipo de un individuo existe

una estrecha relación, porque el fenotipo es el resultado de la interacción combinada del

genotipo con los factores ambientales.

En consecuencia, individuos con genes idénticos para un determinado carácter, puede

presentar diferencias en sus fenotipos con respecto a dicho rasgo. Por ejemplo, los


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gemelos monovitelinos son hermanos idénticos o sea que tienen la misma información

genética, puesto que proceden de un óvulo que después de fecundado se dividió por

mitosis, obteniéndose dos células que se desarrollaron como dos embriones

independientes. Si se toman estos dos gemelos y se separan al nacer, desarrollándose en

ambientes diferentes, a pesar de tener la misma información heredada, presentarán

diferencias notables en sus fenotipos debido a la influencia de los factores ambientales.

Tipos de variación.

La variación se manifiesta en las diferencias que presentan los organismos de cada una

de las especies. Estas diferencias pueden tener su causa en cambios ocurridos en el

material genético o como consecuencia de un cambio en las condiciones ambientales

(internas o externas) que como conocemos, influyen en la regulación de la expresión de

la información genética. En dependencia de esto, los cambios en los caracteres de los

organismos se transmiten o no a la descendencia; y atendiendo a estos criterios las

variaciones se clasifican en variaciones hereditarias y variaciones no hereditarias.

¿Qué tienen en común estos tipos de variaciones? ¿En qué se diferencian?

Toda variación hereditaria o no hereditaria constituye un cambio en los caracteres

fenotípicos del organismo y de una forma u otra, está relacionada con los genes, al ser

ellos los que contienen la información genética que controla dichos caracteres.

La variación hereditaria son los cambios producidos como resultado de modificaciones

ocurridas en la información genética y ocurren al azar.

Los genes pueden cambiar debido a la mutación o cambios de la secuencia de bases que

los constituye. Las mutaciones son modificaciones del ADN que alteran la información

genética contenida en los genes.

Las mutaciones pueden ocurrir en todos los organismos, lo que implica el origen de

nuevas características en las especies. De esta forma surgen nuevos caracteres

fisiológicos o morfológicos como por ejemplo, la resistencia a un antibiótico en una

bacteria, o un tipo de ala diferente en Drosophila. melanogaster.

En los organismos de reproducción asexual, donde no existe recombinación genética ni

fecundación, las mutaciones constituyen la única causa de variación hereditaria. Sin

embargo, en los organismos de reproducción sexual, la posibilidad de que ocurra este

tipo de variación es mayor, como resultado de la recombinación genética durante la

meiosis y de la segregación.

La variación no hereditaria son los cambios producidos como resultado de la influencia

del medio ambiente en la expresión de la información genética. Dicha variación no está

dada por cambios en el genotipo de los organismos, sino por las diferentes formas en

que este puede expresarse ante las diferentes condiciones ambientales existentes

(externas o internas).

No siempre resulta fácil distinguir un tipo de variación de la otra por la simple

observación. En estos cambios debe tenerse en cuenta que la variación hereditaria, al ser


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causada por cambios en el material genético, se transmiten a la descendencia, mientras

que la no hereditaria, no se transmiten a la descendencia.

Variación no hereditaria.

Profundicemos ahora en la variación no hereditaria. Para ello centremos la atención en

las siguientes interrogantes: ¿cómo pueden cambiar los caracteres fenotípicos del

organismo, sin que haya cambiado la información genética?, ¿podemos plantear que

este tipo de variación ocurre con independencia de los genes?

Conocemos que la variación no hereditaria depende de las condiciones del medio

ambiente; sin embargo, esto no significa que esta ocurra con independencia del

genotipo; es precisamente la acción de los genes la que puede variar su expresión bajo

la influencia de dichas condiciones.

La variación no hereditaria se manifiesta en todos los seres vivos, en ellos el fenotipo

varía dentro de ciertos límites, según la reacción del genotipo ante los cambios de las

condiciones ambientales.

Recordemos que un mismo genotipo reacciona de manera diferente en diversos

ambientes, de ahí que, organismos genéticamente iguales pueden presentar diferentes

fenotipos, o que, un mismo organismo presente fenotipos diferentes durante su

desarrollo.

La propiedad del genotipo de expresar diferentes fenotipos ante condiciones

ambientales diferentes constituye la norma de reacción del genotipo, la cual sí se

transmite a la descendencia.

La norma de reacción del genotipo para los cambios ambientales es más amplia para

algunos caracteres que para otros. Por ejemplo en el ganado vacuno, mientras los

rendimientos de leche y el peso corporal varían constantemente de acuerdo a la cantidad

y calidad del alimento (norma de reacción amplia), el color del pelaje y otros caracteres

permanecen constantes ante condiciones diversas (norma de reacción estrecha). De

igual forma varía el bronceado de la piel del hombre o el peso corporal.

Este concepto de norma de reacción del genotipo nos permite comprender por qué

nuestro peso corporal o el bronceado de la piel, por ejemplo, son caracteres que se

modifican fácilmente a diferencia del color de los ojos o el grupo sanguíneo. Mientras

que los primeros tienen una amplia norma de reacción ante factores como la

alimentación, la actividad física que realicemos o la intensidad de la luz solar a la que

nos veamos expuestos, los segundos no varían independientemente de las condiciones

del medio ambiente.

Podemos resumir entonces que: la variación no hereditaria es el resultado de la

norma de reacción del genotipo ante diversos factores.

Variación hereditaria.

Estas variaciones constituyen la materia prima sobre la cual operan las fuerzas

evolutivas.


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Conocemos que la variación hereditaria puede estar dada por dos causas:

Las mutaciones que pueden ocurrir en la secuencia de bases del ADN.

Como resultado de la recombinación genética (crossing-over) durante la formación

de los gametos en la meiosis y de la segregación.

Las mutaciones modifican la información del ADN, lo cual determina cambios en la

expresión de los genes en el fenotipo. De esta forma pueden provocar en los organismos

microlesiones o afectaciones en pequeño número de bases provocadas por el cambio de

una base por otra o pérdida de una base y macrolesiones o alteraciones en frecuencia de

bases con o sin cambios morfológicos que pueden provocar deleciones, duplicaciones,

redisposiciones, aneuploidía.

Estos cambios varían según el nivel de alteración que produzcan en la estructura del

material genético, es decir, según afecten a un gen, a un cromosoma (contiene varios

genes) o a todo el genotipo del organismo. De acuerdo con esto las mutaciones se

clasifican en: génicas (citológicamente invisibles), cromosómicas y genómicas

(ambas citológicamente visibles).

Constituyen mutaciones génicas todos los cambios que afectan la secuencia de

nucleótidos de ADN correspondiente a los genes, pueden ser por deleción o la adición

de nucleótidos dentro de un gen. Este tipo de mutaciones es el más frecuente y pueden

ser muy diversos, pero en todos los casos son alteraciones moleculares en los genes que

no afectan la estructura de los cromosomas.

Cuando esto ocurre, el marco de lectura del gen puede desplazarse, lo cual implica la

transformación de los codones en el ARN mensajero resultante de la transcripción. Esto,

en general, da como resultado la síntesis de una proteína completamente nueva. Como

consecuencia se afecta la expresión de la información genética y aparecen nuevas

características fenotípicas en el organismo. La molécula de ADN original, el RNA

mensajero transcripto a partir de ella y el polipéptido resultante se muestran en a) (ver

Figura 4.3). En b) vemos el efecto de la deleción de un par de nucleótidos (T-A), donde

indica la flecha. El marco de lectura del gen se altera y aparece una secuencia diferente

de aminoácidos en el polipéptido. En c), la adición de un par de nucleótidos (C-G) da

como resultado un cambio semejante.

Estos cambios no tienen efectos para el organismo, o pueden causar daños, por ejemplo,

la hemoglobina es una proteína formada por cuatro largas cadenas de aminoácidos las

cuales están a su vez codificadas por ciertas secuencias de nucleótidos en el ADN.

La mutación génica que provoca la anemia falciforme, se provoca por el cambio de la

base timina en la secuencia de nucleótidos de ADN de uno de los genes lo cual implica

el cambio del aminoácido ácido glutámico por valina en la secuencia de la molécula de

hemoglobina. Este cambio aparentemente simple, altera las propiedades normales de la

molécula de la proteína hemoglobina, causando, un cambio en su orientación adoptando

una forma cristalina que produce birrefringencia y deformación de los glóbulos rojos,

ocasionando anemia (déficit en el transporte del dioxígeno) que en estados extremos

puede ser fatal.


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Figura 4.3. Alteraciones en el marco de lectura de un gen.

Mediante las mutaciones génicas, en las poblaciones se originan formas modificadas de

alelos que constituyen alternativas en la determinación de un mismo carácter codificado

por un gen. Las diferentes alternativas de un gen dado, reciben el nombre de genes

alelos.

Las mutaciones cromosómicas constituyen cambios en la estructura de los cromosomas

y se deben a rupturas cromosómicas que ocurren dentro de un cromosoma o entre

cromosomas no homólogos, se manifiestan como alteraciones en el ordenamiento de los

genes que en ellos se localizan y pueden ser de diferente naturaleza como presentaremos

a continuación:

Deleción: Si el cromosoma pierde un fragmento, o sea, hay pérdida del material

cromosómico.

Duplicación: La presencia en exceso de una sección de un cromosoma respecto a lo

normal. Esta sección repetida puede hallarse presente en un par de cromosomas

homólogos o en ocasiones puede tener su existencia independiente con su propio

centrómero.

Redisposiciones: En estas se incluyen:

Translocación: Transferencia de una porción de un cromosoma a otro cromosoma

no homólogo.


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Inversión: También puede que ocurriese una redisposición de un fragmento, en

cuanto al sentido en que se encuentra ubicado, o sea, una reordenación de dicho

material, dando lugar a efectos nuevos.

Un ejemplo de deleción es el cuadro de retraso mental y anomalías esqueléticas

producidas por la pérdida del brazo largo o corto del cromosoma 18, así como el

Síndrome de “Cri du chat” conocido comúnmente como Síndrome del grito del Gato

causado por la pérdida del brazo corto del cromosoma 5, provocando en los lactantes

que lo padecen, microcefalia, retraso mental y malformaciones cardíacas que

generalmente le provocan la muerte tempranamente.

Las translocaciones también ocasionan trastornos graves en los organismos que las

presentan, por ejemplo, la presencia de un brazo de un cromosoma 21 en un cromosoma

del par 13, 14 ó 15 produce cuadros parecidos a la trisomía del par 21, aunque no tan

graves, que representan el 2% de los Síndromes de Down. A veces la presencia del

segmento translocado se halla contrarrestada por la deleción del mismo segmento en un

cromosoma del par 21; cuando se da esta situación, los individuos son normales en su

fenotipo, pero se comportan como portadores de la mutación y pueden transmitirla a sus

descendientes.

Las mutaciones genómicas afectan el número de cromosomas de los organismos y

pueden consistir en cambios en el número de juegos o series de cromosomas, o en el

incremento o disminución de uno o más cromosomas. De acuerdo a lo anterior las

mutaciones genómicas se clasifican en poliploidía y aneuploidía respectivamente.

Usualmente son el resultado de la no disyunción.

En la poliploidía, los cambios en el ADN provocan el aumento del número de series de

cromosomas; de esta forma se obtienen organismos con 3n, 4n,...n cromosomas. Este

tipo de mutación es frecuente en plantas, las cuales comparadas con las formas diploides

(2n), presentan un incremento en el tamaño de los órganos y otros caracteres

fenotípicos, por lo que este tipo de mutación puede ser beneficioso desde el punto de

vista económico, dando frutos mayores o un mejoramiento de la producción agrícola.

Como resultado de la aneuploidía los organismos presentan además del número normal

de cromosomas, un cromosoma de más o de menos en una o varias parejas de

cromosomas homólogos. Un ejemplo de aneuploidía en el hombre es el conocido

Síndrome de Down o mongolismo. Este defecto aparece con mayor frecuencia cuando

más avanzada es la edad de la madre y consiste en la trisomía del par 21, lo cual

provoca retardo mental, baja estatura, hipotonía muscular y malformaciones cardíacas,

entre otros. Otros ejemplos, son el Síndrome de Turner, debido a la pérdida de un

cromosoma X, produciéndose una monosomía del par 23 a la forma XO y el

Síndrome de Klinefelter, los cuales presentan el par de cromosomas XY, pero son

polisómicos para cromosomas X, presentando una trisomía del par 23 a la forma XXY.

También el Síndrome de “E” o de Edwards provocado por la trisomía del par 18,

causa en los afectados deficiencias mentales, mentón retraído, malformaciones

cardíacas, dedos de la mano rígidamente flexionados, braquidactilia, muriendo los

afectados después del nacimiento.


195

Otro caso es la trisomía del par 13, llamada Síndrome de “D” o de Patau, los niños

afectados por esta malformación mueren al poco tiempo de nacer. Presentan

deficiencias neurológicas, malformaciones cardíacas, labio leporino, paladar hendido,

polidactilia, sordera, defectos oculares, etc.

Se pueden producir mutaciones en el ADN como consecuencias de alteraciones que se

producen durante la replicación, pero la posibilidad de que ocurran estos cambios es

baja.

A veces, estas mutaciones, tienen consecuencias perjudiciales para los individuos, pues

alteran su viabilidad o su fertilidad como hemos visto en los ejemplos anteriormente

expuestos.

Otras veces, sin embargo, los cambios cromosómicos se mantienen como parte de la

variabilidad genética entre los organismos y contribuyen al cambio evolutivo y al origen

de nuevas especies. Como resultado de las mutaciones, existe una amplia gama de

variabilidad en las poblaciones naturales. En un ambiente heterogéneo o cambiante, una

variación determinada puede darle a un individuo o a su progenie una ligera ventaja. En

consecuencia, aunque las mutaciones no determinan la dirección del cambio evolutivo,

constituyen la fuente primaria y constante de las variaciones hereditarias que hacen

posible la evolución.

Regulación de la expresión de la información génica:

Las diferentes manifestaciones que un mismo genotipo puede presentar ante las distintas

condiciones ambientales, demuestran que la expresión de la información genética no es

siempre igual, los genes se expresan o no, en dependencia de las condiciones internas de

los organismos y del medio en que viven.

¿Cómo explicar que unos genes se expresan y otros no ante determinadas condiciones?

Se ha comprobado que entre los genes que conforman la información genética de un

organismo, existen ciertos genes que regulan la expresión de los restantes. Estos reciben

el nombre de genes reguladores.

La regulación de la expresión de la información genética en el individuo, es un

proceso modulado por los genes reguladores. En este proceso determinadas proteínas

reguladoras específicas, codificadas por estos genes, reprimen o activan la transcripción

del ADN o la biosíntesis de proteínas en dependencia de las condiciones externas e

internas del organismo

Conocemos que los organismos son sistemas autorregulados. La base molecular de esta

característica de todos los seres vivos y por tanto de su homeostasia y adaptación es la

regulación de la expresión génica. En ellos las funciones que realizan, así como las

reacciones metabólicas y las estructuras con las que se relacionan, están reguladas

genéticamente en una constante interacción con el medio ambiente.

La regulación del desarrollo en las diferentes etapas de la vida de un individuo, así

como la producción de hormonas y la regulación de la temperatura, son sólo algunos

ejemplos resultantes de la regulación de la expresión génica.


196

Analicemos el ejemplo de la regulación de nuestra temperatura corporal, carácter que

depende de un gran número de genes y que como conocemos, debe mantenerse entre

ciertos límites. Según la temperatura ambiental existente (baja o alta), los genes

reguladores activan o inhiben la expresión de los genes relacionados con la sudoración y

el metabolismo energético, lo que trae como resultado el mantenimiento de la

temperatura corporal constante.

Este como otros ejemplos, evidencian la significativa importancia de la regulación de la

expresión génica en la homeostasia y adaptación de los seres vivos. De igual forma

demuestra que en la expresión de la información genética, los genes no actúan

independientemente, sino que interactúan entre sí, unos modificando la expresión de

otros. Por esto el genotipo se considera un sistema íntegro y autorregulado de genes.

La regulación de la expresión de la información genética también tiene una gran

importancia en el proceso de diferenciación celular que caracteriza a los organismos

pluricelulares.

Durante el desarrollo embrionario, diferentes grupos de genes se activan o inactivan en

diferentes tipos de células. Lo anterior se evidencia en las características estructurales y

funcionales presentes en las células y tejidos resultantes del desarrollo de un huevo o

cigoto; en dichas células con la misma información genética, unos genes se expresan y

otros no, determinando sus diferencias.

Interacciones entre los genes en el proceso de expresión de la información genética.

Cada gen se halla ubicado en un cromosoma específico, en un sitio particular del mismo

llamado locus. Dado que las células diploides poseen dos juegos de cromosomas, uno

procedente de la madre y el otro del padre, cada cromosoma tiene su pareja. Estos pares

de cromosomas se conocen como pares homólogos. Los dos se asemejan en tamaño y

forma y también en el tipo de información hereditaria que contienen.

Para un carácter fenotípico pueden existir al menos un gen con dos alelos, uno situado

en el cromosoma materno y otro en el paterno. Los alelos se definen como las formas

alternativas de un mismo gen. Estos genes alelos están relacionados siempre con un

carácter fenotípico que puede expresarse en una estructura o función, y pueden ser

iguales o no entre sí.

Cuando los dos alelos relacionados con un determinado carácter, son idénticos entre sí,

se dice que genotípicamente para esa característica el organismo es homocigótico,

siendo heterocigótico cuando los alelos presentan diferencias.

Según el carácter que se trate, pueden existir uno, dos, tres e incluso más alternativas o

alelos. Así para el carácter color de la esclerótica existe una sola alternativa (los genes

que controlan la formación de dicha estructura la determinan siempre blanca), no

existiendo por tanto para ese rasgo otra posibilidad de variación.

En cambio para el color de la semilla del guisante existen dos alternativas: amarilla y

verde); determinadas por dos alelos, el alelo A determina el color amarillo y el alelo a

determina el color verde. Por consiguiente las plantas de semillas amarillas, pueden

presentar genotipo AA (homocigótico) y las de semillas verdes presentan genotipo aa


197

(homocigótico). Aquel individuo que porte un alelo para cada alternativa, o sea su

genotipo es Aa, será heterocigótico y en este caso no resultan con un tipo intermedio de

color, sino que serán fenotípicamente amarillas, caso que estudiaremos en los epígrafes

siguientes.

Ejemplo de tres alternativas de alelos para un mismo rasgo, pueden encontrarse en el

color de los cabellos (claro, oscuro y rojo), el color de los ojos (azules, marrones y

verdes) y en los antígenos, que presentes o no en los eritrocitos, condicionan los

distintos grupos sanguíneos existentes en el hombre.

En el caso de los grupos sanguíneos, cuando los antígenos están presentes; unas veces

corresponden al grupo sanguíneo A y otras al grupo sanguíneo B; cuando no lo están se

dice que la sangre corresponde al grupo sanguíneo O.

Así aplicando lo estudiado anteriormente, tomando como ejemplo a los alelos que

determinan a los aglutinógenos antes citados, las combinaciones que pueden

establecerse al asociarse dos de ellos son: AA, BB, OO, AB, AO, BO, donde los

primeros tres genotipos son genotipos homocigóticos y los tres últimos heterocigóticos.

Dominancia y recesividad.

Cuando un organismo es heterocigótico para un carácter monogénico o controlado por

un solo gen, por lo común este no resulta una mezcla de la acción concurrente de los

alelos que lo controlan, sino la manifestación de uno solo de ellos.

El alelo que se manifiesta recibe el nombre de gen dominante, mientras que el que no

se expresa recibe el nombre de gen recesivo. Por tanto la alternativa determinada por el

gen recesivo sólo podrá manifestarse, cuando el organismo sea homocigótico para ese

carácter.

Por ejemplo el gen que codifica para el carácter forma del lóbulo de la oreja en el

hombre, el lóbulo libre es la alternativa dominante determinada por el alelo (B),

mientras que el lóbulo adherido es la alternativa recesiva determinada por el alelo (b).

Obsérvese que el alelo dominante se denota con la letra mayúscula y el recesivo con la

misma letra, pero minúscula, por consiguiente, según el genotipo que resulte de la

combinación del alelo aportado por la madre y el alelo aportado por el padre durante la

fecundación, pueden obtenerse los siguientes tipos de lóbulos:

GENOTIPO FENOTIPO

BB (homocigótico dominante) Lóbulo de la oreja libre.

Bb (heterocigótico) Lóbulo de la oreja libre.

bb (homocigótico recesivo) Lóbulo de la oreja adherido.

Obsérvese que en el individuo con genotipo heterocigótico, el alelo dominante, es el que

se expresa, por tanto el lóbulo de su oreja es libre.

Para que el lóbulo de la oreja sea adherido, debe estar el gen recesivo en homocigosis o

sea el individuo debe ser de genotipo homocigótico recesivo.


198

Interacción entre alelos.

Dominancia completa, dominancia incompleta, codominancia.

Como se ha estudiado en el epígrafe anterior la dominancia completa se presenta,

cuando hay dos tipos de alelos para un gen determinado y uno de ellos se expresa

siempre que esté presente, tanto en genotipos homocigóticos como heterocigóticos. En

este caso el gen que se expresa es el alelo dominante y el que se expresa sólo en

homocigosis es el alelo recesivo.

A medida que avanzaba la edad de oro de la genética, lo nuevos estudios mostraban que

los patrones hereditarios no siempre son tan simples y directos. Si bien los principios

mendelianos constituyen la base para predecir los resultados de cruzamientos simples,

las excepciones, aunque no invalidan las leyes de Mendel, son abundantes. Ciertas

interacciones entre alelos explican gran parte de estas desviaciones de las proporciones

mendelianas. Aunque la interacción de la gran mayoría de los alelos ocurre según la

modalidad dominante - recesivo en algunos casos existe dominancia incompleta y

codominancia. Además, aunque sólo dos alelos están presentes en cualquier individuo

diploide, en una población de organismos un solo gen puede tener alelos múltiples,

como resultado de una serie de diferentes mutaciones de ese gen. La interacción entre

genes puede originar fenotipos nuevos y, en algunos casos, los genes pueden presentar

epistasis, es decir, uno de ellos modificar el efecto del otro.

Las características dominantes y recesivas no siempre son tan nítidas como el ejemplo

del lóbulo libre o adherido. Algunos parecen mezclarse, por ejemplo: en las flores de

Boca de Dragón se ha comprobado experimentalmente desde principios de siglo, que si

se cruzan plantas homocigóticas de flores rojas (RR) con plantas homocigóticas de

flores blancas (rr), se producen en la descendencia plantas de flores rosadas

heterocigóticas (Rr), es decir, un genotipo intermedio entre ambos homocigóticos, como

si se diluyeran o mezclaran los efectos de cada alelo.

Este fenómeno se denomina dominancia incompleta y es el resultado de los efectos

combinados de dos productos génicos, así cuando el Boca de Dragón rosado

(heterocigótico) se autopoliniza, las características rojo y blanco aparecen nuevamente

en la descendencia mostrando que los alelos según estableció Mendel se mantienen

discretos e inalterados. Figura 4.4

En otros casos los alelos pueden actuar de una manera codominante, en la que los

heterocigóticos no expresan una cualidad intermedia sino ambas cualidades de los

homocigóticos simultáneamente. El ejemplo de los grupos sanguíneos: A, B, AB, O nos

servirá para comprender mejor este fenómeno.

Se conoce que los eritrocitos producen antígenos específicos y que en el plasma existen

anticuerpos para estos antígenos. Los principales grupos sanguíneos están definidos por

la presencia de estos. Los alelos A y B son codominantes y el alelo O es recesivo. Así

los individuos de grupo sanguíneo A, pueden tener genotipo AA y AO, y sus glóbulos

rojos tienen el antígeno A y su plasma no contiene anticuerpos contra su propio

antígeno, pero tiene anticuerpos contra el antígeno B.


199

Los individuos con grupo sanguíneo B, pueden tener genotipos BB y BO, y sus

glóbulos rojos tienen el antígeno B y su plasma no contiene anticuerpos contra su

propio antígeno, pero tiene anticuerpos contra el antígeno A.

Figura 4.4. Dominancia incompleta

Los individuos con grupo sanguíneo AB poseen ambos antígenos, pero no tienen

anticuerpos A ni B. De modo inverso los individuos tipo O no tienen ningún antígeno,

pero tienen anticuerpos A y B. En consecuencia los individuos pueden resultar con los

siguientes grupos sanguíneos:

GENOTIPO GRUPO SANGUÍNEO

OO ------------------------------ O

AA ----------------------------- A

AO ----------------------------- A

BB ----------------------------- B

GENOTIPO GRUPO SANGUÍNEO

BO ------------------------------ B

AB ------------------------------ AB

Como se observa en el esquema anterior, los genes que codifican la presencia de

antígenos en los glóbulos rojos, no responden totalmente a las reglas de dominancia y

recesividad, (pues el alelo O es recesivo) sino que la manifestación del gen procedente


200

de la madre no predomina sobre el gen procedente del padre y viceversa, resultando el

carácter una mezcla de dos caracteres o codominancia. Debe advertirse que en estos

casos, si bien se mezclan los efectos genéticos no debe creerse que también lo hacen los

propios genes, los cuales permanecen en las células como entidades independientes,

ubicados cada uno en el locus de su respectivo cromosoma homólogo.

Aunque cualquier organismo diploide tiene solamente dos alelos de un gen dado, es

posible que puedan estar presentes más de dos formas de un gen en toda una población,

fenómeno que se denomina alelos múltiples, que es lo que ocurre en los tres alelos A, B

y O que determinan los principales grupos sanguíneos. Así ocurre con el color del pelaje

en los conejos que está determinado por una serie de cuatro alelos.

Herencia monogénica y poligénica.

En los organismos multicelulares complejos se acepta que en su mayoría, cada una de

las características se haya controlada no por un solo gen (herencia monogénica), sino

por la participación simultánea de dos, tres o más genes (herencia poligénica), los

cuales pueden estar localizados en cromosomas distintos o en loci (sitios) diferentes de

un mismo cromosoma. Por otro lado numerosos rasgos heredables, si bien responden a

la acción de un gen, se manifiestan si los organismos son expuestos, antes o después del

nacimiento según el caso, a determinados factores ambientales.

Cuando la herencia de un carácter está dada por un solo gen, la predicción de la

transmisión de ambos a la descendencia, tanto del gen como del carácter, resulta

sencilla gracias a la comprensión del cumplimiento de las leyes de Mendel.

La situación es distinta cuando el carácter es controlado por la acción concurrente de

varios genes, hecho que ocurre en la mayoría de los casos, los cuales pueden estar

localizados en cromosomas distintos como en loci diferentes de un mismo cromosoma.

El estudio de la herencia de estos caracteres es mucho más complejo y siempre que se

cuente con los datos suficientes, su predicción es posible por si se recurre al uso de

métodos estadísticos más complejos.

Como es obvio, cuanto mayor sea el número de genes implicados en la determinación

del carácter, más complejo resultará el análisis de su transmisión a la descendencia

El bronceado de la piel es un carácter que puede darse como ejemplo de herencia

poligénica, ya que depende de la acción combinada de varios genes distintos. Otros

trastornos como la diabetes, la obesidad, la enfermedad coronaria, la esquizofrenia y la

psicosis maníaco depresiva, se desencadenan por la acción de genes y de factores

ambientales a la vez, es decir son ejemplos de genes con una amplia norma de reacción.

Cuando un carácter es controlado por un solo gen, las características expresadas en el

fenotipo dependen como ya hemos visto, de las propiedades de los alelos que lo

integran, procedentes uno de la madre y el otro del padre durante la fecundación,

cuando se unen entre sí los gametos haploides provenientes de ambos progenitores.

Estas células se forman en las gónadas maternas y paternas por el proceso de división

meiótica, durante el cual las células germinales que son diploides distribuyen a cada


201

célula hija un solo juego de cromosomas y por tanto un solo juego de alelos, de ahí que

los gametos resulten haploides. La fórmula diploide se reconstruye en la célula del

huevo, o cigoto, condición que se traslada a todas las células del hijo que se forman por

mitosis a partir de este. El paso a la descendencia de uno de los alelos y no del otro

dependen de las leyes de la probabilidad.

Debe recordarse, que aún pasando a la descendencia, el alelo no da siempre lugar a un

carácter visible, lo cual depende de otros factores, tales como las condiciones de

dominancia o recesividad del alelo y de que el descendiente resulte homocigótico o

heterocigótico para ese carácter.

Sobre la base de lo antes expuesto, en aquellos caracteres dependientes de un solo gen,

es posible calcular (cuando este posee dos o más alternativas de alelos), la probabilidad

de cada uno de estos alelos para transmitirse a la descendencia.

Ley de la Segregación o Primera Ley de Mendel.

La Primera ley de Mendel contempla el modo en que se transmite hereditariamente un

carácter, determinado por un par de genes, ignorando la herencia de cualquier otro

carácter. Expresada en términos modernos esta ley plantea: “Los alelos de un par de

genes, se segregan y distribuyen al azar como unidades independientes en la

formación de los gametos”.

El ejemplo que aparece a continuación en la figura 4.5, ilustra esta ley donde el color

amarillo de las semillas representado por la letra mayúscula (A), es dominante sobre el

color verde de las semillas representado por la letra minúscula (a) que es recesivo.

Como puede apreciarse, si conocemos el genotipo de los progenitores con respecto a un

carácter (color de las semillas), podemos predecir las proporciones en que se presentará

esta alternativa en la descendencia, aplicando lo que nos explica esta ley.

En la figura se presentan dos progenitores, uno homocigótico dominante (AA) y otro

homocigótico recesivo (aa), al formarse los gametos se cumple la primera ley de

Mendel y al realizarse el cruzamiento, todos los individuos de la primera generación

filial (F1) son genotípicamente heterocigóticos y fenotípicamente de semillas de

color amarillas.

Si cruzamos dos plantas heterocigóticas (Figura 4.6) obtenidas en la descendencia del

cruzamiento anterior (F1 x F1), se seguirá el mismo procedimiento, obteniéndose

gametos diferentes (A y a), los cuales al cruzarse al azar como representa la figura, da

como resultado en la descendencia (F2):

Proporción fenotípica: 75% semillas amarillas y 25% de semillas verdes;

Proporción genotípica: 25% homocigóticos dominantes, 50% heterocigóticos y 25%

homocigóticos recesivos.

Otros ejemplos referidos a la transmisión hereditaria del color de los ojos, facilitarán la

comprensión de dicha ley. Las letras que aparecen dentro de los círculos representan a

los gametos haploides, capaces de ser aportados por los progenitores según el genotipo

que presentan.


202

Figura 4.5. Primera Ley de Mendel, cruzamiento entre homocigóticos.

Figura 4.6. Primera Ley de Mendel, cruzamiento entre heterocigóticos.

Para representar el genotipo de los progenitores se tendrá en cuenta:

G: representa el alelo dominante que determina el color pardo de los ojos,

g: representa el alelo recesivo que determina el color azul de los ojos

Las fórmulas GG y gg corresponden a los genotipos homocigóticos, dominante y

recesivo respectivamente.

La fórmula Gg corresponde a los genotipos heterocigóticos.


203

Ejemplo 1:

En un cruzamiento realizado, donde los padres presentan los ojos de color pardo, ambos

homocigóticos para ese carácter. ¿Cómo será el color de los ojos en los descendientes?

Como puede observarse, el 100% de la descendencia tienen ojos pardos (proporción

fenotípica) y el 100% son homocigóticos dominantes (proporción genotípica), por lo

que son portadores de los genes para que sus hijos (nietos de los progenitores) tengan

ojos pardos también.

Para la realización de este problema por ser los alelos iguales, se puede ilustrar un solo

gameto en cada caso y sacar un solo descendiente, lo cual significará que el 100% de

la descendencia presenta las características expuestas anteriormente.

Ejemplo 2:

Si el padre y la madre tienen ojos pardos pero son heterocigóticos, ¿Cómo serán los ojos

de los descendientes:

Como puede observarse al realizar el cruzamiento la probabilidad es de que el 75% de

los hijos tengan ojos pardos y el 25% tengan ojos azules(proporción fenotípica de la

descendencia).

Obsérvese que de los hijos de ojos pardos, hay algunos homocigóticos dominantes (25%

de la descendencia), mientras que otros son heterocigóticos (50%), el restante 25% de la

descendencia (ojos azules) son homocigóticos recesivos, quedando de esta forma

expuesta la proporción genotípica de la descendencia.


204

Ejemplo 3:

Si un padre tiene los ojos pardos (heterocigótico para este carácter) y la madre tiene los

ojos azules, ¿cómo serán los ojos de los descendientes?

Véase que la probabilidad que tienen los hijos de tener ojos pardos varía en este caso,

pues será de un 50% y también el 50% de tener ojos azules (proporción fenotípica). En

cuanto a la proporción genotípica obsérvese que un 50% de la descendencia son

heterocigóticos, o sea portan el gen para el color azul, mientras que un 50% son

homocigóticos recesivos.

Ejemplo 4:

Si el padre y la madre tienen ojos azules, ¿Cómo serán los ojos de su descendencia?

Obsérvese que si los padres tienen ojos azules, sólo aportan el gen recesivo para sus

hijos, por lo que la descendencia será 100% de ojos azules y 100% homocigótica

recesiva.

En una pareja en que uno de los progenitores tienen los ojos de color azul y el otro los

tiene de color pardo, en dependencia del genotipo de este último, así será la

probabilidad de tener hijos de ojos azules. Esto se evidenció en el Ejemplo 3.

Para una pareja no es de especial interés conocer de antemano si el progenitor es

heterocigótico o homocigótico pues lo que determina en la familia y en la unión

conyugal no es el posible color de los ojos, sin embargo, en especies de interés


205

económico, ya sean plantas o animales, sí es importante conocerlo, pues de acuerdo a la

finalidad que se persiga se realizarán los cruzamientos.

En ocasiones un carácter depende de la presencia en el genotipo de un solo gen mutado,

por ser este dominante. Ejemplo de esto es la polidactilia, la cual se produce debido a la

presencia de este gen en uno de los dos integrantes de un par definido de cromosomas

autosómicos.

Ejemplo 5:

A continuación presentaremos un ejemplo, donde se representará el alelo responsable de

la formación del número normal de dedos con la letra p (minúscula), y el alelo P

(mayúscula) es el que determina la polidactilia (número mayor de dedos que lo normal),

por ser un gen dominante. Si en una pareja un progenitor presenta polidactilia, pero es

heterocigótico, y el otro presenta el número normal de dedos, ¿cuál es la probabilidad de

que los descendientes padezcan de polidactilia?

Como puede apreciarse existe la probabilidad de que el 50% de la descendencia

presenten el número normal de dedos y el otro 50% padezcan de polidactilia, por lo que

la respuesta es que en la descendencia en este caso hay un 50% de probabilidades de ser

polidactílicos.

Ejemplo 6:

El albinismo por ejemplo, se produce por la presencia de un gen recesivo que inhibe la

síntesis de una proteína relacionada con la pigmentación de la piel en el hombre y en

todas las especies. Para que esta se manifieste el gen por ser recesivo, debe estar en

homocigosis (aa).

En la práctica médica suelen atenderse las siguientes situaciones en las cuales A

representa el alelo dominante que codifica para el carácter color de la piel (normal),

mientras que el alelo a determina el albinismo. Veamos que sucede cuando una persona

de coloración normal de la piel (homocigótica) se casa con otra albina y tienen

descendencia. En este caso por ser ambas homocigóticos, al sacar los gametos

aplicaremos lo explicado en el Ejemplo 1.

En este caso al analizar la descendencia, existe la probabilidad de que fenotípicamente

todos los hijos tengan coloración normal en la piel, pero genotípicamente todos sean

portadores del gen que determina el albinismo, ya que son heterocigóticos.


206

Cuando uno de los progenitores es albino y el otro es portador del gen, o sea

heterocigótico, el 50% de la descendencia tienen la probabilidad de ser albino y el 50%

de ser normal, aunque heterocigóticos o sea portadores del gen. Te sugerimos realices el

cruzamiento siguiendo los pasos que ya hemos explicado en ejemplos anteriores.

En cuanto a familias sin antecedentes de afección o enfermedad, en la que nace un niño

con una enfermedad autosómica dominante, se ha esclarecido que se debe a que en las

células germinales de uno de los padres se ha producido una mutación espontánea o

nueva que a partir de ese momento se comienza a transmitir a la descendencia.

Ley de la Transmisión independiente o segunda Ley de Mendel.

La Segunda ley de Mendel, o ley de la herencia independiente, abarca de forma

simultánea la herencia de dos o más caracteres distintos, siempre en aquellos casos en

que cada uno de ellos se halle controlado por un solo gen. Además esta ley tiene

aplicación únicamente cuando los genes involucrados en el estudio, se encuentren

localizados en cromosomas diferentes.

Expresado en términos modernos esta Ley dice: “Los miembros de diferentes pares

de alelos situados en cromosomas diferentes, se transmiten de forma independiente

a los gametos”.

Para la comprensión de esta ley en primera instancia veremos el ejemplo clásico que

Mendel realizó en guisantes y después fue comprobado muchas veces.

Cuando Mendel cruzó una planta de semillas amarillas y lisas RRAA, (obsérvese que

ambas alternativas son las dominantes lo cual se expresa con las letras mayúsculas y

que es homocigótica para ambos caracteres), con una planta de semillas verdes y

rugosas rraa, (obsérvese que ambas alternativas son recesivas y que es homocigótica

para ambos caracteres), Obtuvo que todas las plantas híbridas de la primera generación

filial (F1), producían semillas amarillas y lisas RrAa (heterocigótica para ambos

caracteres), confirmándose que las alternativas amarilla y lisas son las dominantes sobre

verde y rugosa.

Para demostrar la segregación independiente Mendel cruzó dos F1 (autofecundación) y

obtuvo la proporción que aparece en la Figura 4.7, donde se desglosa la formación de

los gametos y la presencia de todas las combinaciones posibles


207

Al analizar los resultados de este tipo de cruzamiento infirió que los genes que

determinan la textura de la semilla y los del color se distribuyen independientemente

unos de otros; por tal motivo, además de los descendientes de fenotipos amarillo-liso y

verde-rugoso, encontró otros fenotipos verde-liso y amarillo-rugoso.

En la cuadrícula en que se representan los resultados de la F2, aparecen todas las

combinaciones de los cuatro gametos producidos por la F1. Obsérvese que entre los 16

tipos de descendientes posibles en este cruce, la proporción fenotípica obtenida es de:

9:3:3:1, o sea:

9 tienen la probabilidad de ser amarillos lisos

3 de ser amarillos rugosos;

3 de ser verdes lisos;

1 de ser verde y rugoso.

Figura 4.7. Segunda Ley de Mendel.

¿Podría obtenerse esa proporción si la distribución de un par de alelos que determinan el

carácter color, no fuera independiente de la distribución del otro par que determina la

textura?


208

Evidentemente si la distribución de los genes no fuera independiente los resultados

serían otros, los alelos correspondientes a estos caracteres se transmitirían como

unidades inseparables y por tanto, como una sola unidad, a la segunda generación. De

esta forma, en todas las plantas de la F2 las semillas de color amarillo serían lisas y

todas las de color verde serían rugosas. Esto ocurriría si los genes que determinan estos

caracteres estuvieran en un mismo cromosoma.

Es evidente, que si en la meiosis, los miembros de un par de genes se distribuyen con

independencia del otro (están en cromosomas diferentes), también los alelos de cada par

se separan y segregan independientemente.

Esto se comprenderá si se analizan los caracteres color y textura de la semilla por

separado. En ambos casos aparece una relación de 3:1, es decir, hay un total de 12

plantas con semillas amarillas y 4 de color verde, y de 12 de semillas lisas y 4 de textura

rugosa.

De acuerdo con lo anterior, la ley de la segregación siempre se cumple, cuando

analicemos cruzamientos monohíbridos, dihíbridos o en aquellos casos que tengamos en

cuenta un mayor número de caracteres.

Ligamiento de los genes.

La transmisión independiente de los caracteres tiene sus limitaciones. Los trabajos de

Mendel se centran en caracteres localizados en diferentes pares de cromosomas

homólogos, más tarde en el estudio de la herencia, fueron incluidos los genes situados

en un mismo cromosoma. Esto condujo al conocimiento de la desviación de la

segregación mendeliana normal.

La primera excepción de la Ley de la transmisión independiente de los caracteres, fue

observada por los genetistas británicos W. Bateson y R.C.Punnett, en 1906, para

estudiar el carácter de la herencia del color de las flores y la forma del polen en el

guisante de olor. Una explicación a estos resultados, aparentemente anómalos, fue dado

por Thomas H. Morgan, quien postuló que pares de alelos que no se distribuyen

independientemente, se mantienen unidos o ligados, porque están localizados en el

mismo par de cromosomas homólogos.

Se observó en la práctica que los alelos localizados en un mismo cromosoma que

deberían heredarse juntos, a veces se heredan separadamente. Morgan y sus

colaboradores encontraron múltiples casos en cruzamientos de Drosophila

melanogaster que sólo tiene 4 pares de cromosomas y un ciclo de vida corto.

Mediante investigaciones sucesivas pudieron establecer que la unión que ocurre entre

genes no alelos situados en un cromosoma, se mantiene hasta que estos se separan a

causa del entrecruzamiento. Recordemos que antes de que se produzca la fecundación y

con ella la transmisión de cromosomas de los progenitores a la descendencia, en las

células germinales (haploides) durante la meiosis, los tramos equivalentes de los

cromosomas homólogos establecen contactos entre sí y en ciertos puntos se

intercambian con el consiguiente traspaso recíproco de alelos de un cromosoma a otro.

Como es obvio, cuando más distante entre sí se encuentran estos genes en el


209

cromosoma, mayor será la posibilidad de que se entrecrucen con los genes equivalentes

del cromosoma homólogo.

Herencia ligada al sexo.

En la mayoría de los organismos el sexo también se hereda y en aquellos que están

determinados por cromosomas, también se transmiten otros caracteres no sexuales. La

mayoría de las especies presentan entre sus cromosomas, un par de cromosomas

sexuales que difieren entre el macho y la hembra. Esta es la principal causa genética de

la diferencia entre los dos sexos.

Como has estudiado, en la especie humana, todas las células excepto los gametos tienen

46 cromosomas (23 pares), 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales. La

mujer tiene 22 pares de autosomas y un 2 cromosomas sexuales XX, mientras que el

hombre tiene 22 pares de autosomas y 2 cromosomas sexuales X y Y. Así el sexo queda

determinado durante la fecundación según el tipo de cromosoma sexual que tenga el

espermatozoide. Figura 4.8

Figura 4.8. Determinación del sexo en la especie humana.

Los cromosomas X y Y no son morfológicamente idénticos. El cromosoma X es de

mayor tamaño que el Y y por tanto presenta un fragmento para el cual sus genes no van

a tener alelos en el cromosoma Y manifestándose plenamente sin interacción con


210

ningún otro alelo. A este fragmento del cromosoma se le conoce como segmento

diferencial. En el cromosoma Y también existe un segmento diferencial, en el cual sus

genes no tienen alelos en X.

A las características determinadas por los genes localizados en los segmentos

diferenciales de los cromosomas X y Y se le denominan caracteres ligados al sexo y a

la herencia de estos caracteres, se le denomina Herencia ligada al sexo. Se conoce

además que estos genes localizados en estos segmentos, determinan caracteres no

sexuales.

¿Qué consecuencias trae esta diferencia en la transmisión de los genes presentes en

estos cromosomas?

¿Cómo se comporta la herencia de los caracteres determinados por los genes presentes

en el cromosoma X?

En los cruzamientos analizados anteriormente, aunque evidentemente los genes de cada

par de alelos provienen uno del progenitor masculino y el otro del femenino, no

analizamos de quien proviene uno u otro alelo, porque en este aspecto no se observan

diferencias entre los genes localizados en los autosomas. Sin embargo los genes

localizados en los cromosomas sexuales, presentan ciertas peculiaridades en su

transmisión. Lo anterior se comprenderá si tenemos en cuenta que los hombres tienen

un solo cromosoma X de origen materno, a diferencia de las mujeres que presentan dos,

provenientes cada uno de un progenitor.

La herencia de estos caracteres fue ampliamente estudiada por el genetista Tomás H.

Morgan, utilizando la mosca Drosophila melanogaster como material biológico,

escogido por sus características antes expuestas que facilitaban estos estudios. Morgan y

sus colaboradores se percataron de que ciertos caracteres, como el color blanco de los

ojos, se transmiten ligados al sexo.

Analicemos un ejemplo que ilustra la herencia de un carácter ligado al sexo en la

especie humana, en este caso el carácter coagulación de la sangre, La hemofilia es una

enfermedad hereditaria que afecta en el enfermo la coagulación de la sangre, debido a

defectos en la formación de la tromboplastina por carencia de globulina antihemofílica.

Los enfermos están propensos a sangramientos, incluso por pequeñas heridas. El gen de

la hemofilia como es recesivo y ligado al sexo, se presenta en la población con baja

frecuencia, estando casi limitado al hombre. En este sexo basta con un alelo en su único

cromosoma X para que se manifieste dicha enfermedad, ya que el cromosoma Y no

contiene alelo para este gen.

Obsérvese como el gen recesivo del padre no se transmite a sus hijos, pero sí a todas sus

hijas. De este modo las hijas heterocigóticas no están afectadas por la enfermedad, pero

al ser portadoras del gen, se lo transmitirán a la siguiente generación.

¿Qué probabilidad tendrá una de estas hijas de tener un hijo hemofílico si se casa con un

hombre normal? Para la realización de este cruzamiento, debemos recordar que el gen H

determina la coagulación normal de la sangre, mientras que su alelo h determina la

hemofilia.


211

Como puede observarse, la mujer heterocigótica tiene la probabilidad de transmitir el

gen recesivo al 50% de la descendencia masculina y al 50% de la descendencia

femenina, estas a su vez serán portadoras como la madre. De acuerdo con esto, la

probabilidad de que tenga un hijo hemofílico es de un 25% de toda la descendencia.

Otro trastorno producido por un gen recesivo ligado al cromosoma X es el daltonismo,

que se caracteriza por la falta de visión para los colores rojo y verde. Ambas anomalías

(ceguera para el color rojo y para el color verde), son provocadas por mutaciones en dos

genes diferentes localizados en el cromosoma X. Si el gen para verde o para rojo es

defectuoso, provoca que no se pueda diferenciar el rojo y el verde, manifestándose esta

enfermedad.

Te sugerimos que realices el cruzamiento entre una pareja donde la madre es portadora

de esta enfermedad y el padre es normal para la visión de los colores y analices la

descendencia obtenida.

Las enfermedades dominantes ligadas al cromosoma X son muy poco frecuentes. La

ocasionan la presencia de un gen dominante situado en el cromosoma X, por ser

dominante el gen, su presencia tanto en el hombre como en la mujer, provoca la

enfermedad, y el padre la transmite a sus hijas, pero no a sus hijos. Un ejemplo de estas

es el raquitismo resistente a la vitamina D, que se caracteriza porque los síntomas del

raquitismo no desaparecen con la aplicación de la vitamina D al enfermo.

Ejemplos de trastornos producidos por los caracteres ligados al sexo en el cromosoma Y

son la hipertricosis de la oreja y la idiocis.

Herencia de los caracteres de variación continua.

Hemos analizado la transmisión de caracteres que se manifiestan en dos alternativas

cualitativamente diferentes: flores de color rojo o blanco, semillas de color amarillas o

verdes, pelo lacio o rizado.

Mendel limitó sus estudios a caracteres fáciles de distinguir en la descendencia, pero

pensemos en un carácter como nuestra estatura, peso corporal o color de la piel.

¿Podemos clasificarlos en dos alternativas solamente?

Estos caracteres, a diferencia de los estudiados anteriormente, se expresan de forma

muy diversa en las poblaciones y forman un todo continuo de variación, en el que no es


212

posible determinar dos alternativas solamente. Por eso, estos caracteres reciben el

nombre de caracteres de variación continua. La mayor parte de los caracteres de los

organismos presentan estas características.

La solución a este problema resultó de numerosos experimentos e investigaciones. Los

estudios han revelado que también los caracteres de variación continua se transmiten de

padres a hijos siguiendo los principios descubiertos por Mendel, pero con algunas

modificaciones en la relación fenotipo-genotipo.

Estos caracteres no están determinados por un solo par de genes, sino por la acción de

varios de ellos, es decir que estos caracteres son poligénicos, con efecto aditivo o

cooperativo en el fenotipo; además, la influencia de los factores del medio ambiente

sobre el conjunto de genes que controlan ese carácter, es mayor que en los determinados

por un solo par de alelos.

Cada uno de los pares de genes alelos que determinan este carácter se expresan según su

norma de reacción, bajo la influencia del medio ambiente en que se desarrolla.

Lo planteado anteriormente nos permite argumentar la importancia de los caracteres de

variación continua. El mejoramiento de estos caracteres, en su mayor parte explotados

por el hombre, tanto en plantas como en animales, requiere del mejoramiento de las

condiciones de cultivo y cría, de esta manera se logra la expresión de los mejores

genotipos, dadas las condiciones climáticas del país.

En los cruzamientos de individuos que difieren en algún carácter de variación continua,

los genes que lo controlan se segregan independientemente, siguiendo las leyes de

Mendel. El hecho de que no se obtengan las conocidas proporciones mendelianas,

obedece al efecto aditivo que tienen estos genes sobre el genotipo.

Ilustremos con un ejemplo en la estatura del hombre, suponiendo que 10 pares de genes

controlen la estatura, los genotipos para estatura alta y baja serían:

Estatura alta: AABBCCDDEEFFHHKKLLMM

Estatura baja: aabbccddeeffhhkkllmm

Las letras mayúsculas son alelos para talla alta y las minúsculas son alelos para talla

baja. Cada alelo contribuye por igual en una cantidad determinada, al aumento del

carácter, a partir de un valor mínimo dado, aumentando más los alelos para talla alta que

los alelos para talla baja, de lo que se deriva que si el padre y la madre poseen genotipos

que determinen talla alta, los hijos lograrán mayor estatura que si fuera lo contrario. Sin

olvidar que la expresión fenotípica estará muy influenciada con los factores del medio

ambiente, en este ejemplo, la alimentación, los ejercicios físicos, la atención a la salud,

etc.

La Genética y su aplicación en la salud Humana

En febrero del 2001 se difundió en todo el mundo que se había terminado la fase de

mapeo del genoma humano. Gracias a esto se conoció que en el hombre el número de

genes, oscila entre treinta y cinco mil a cuarenta y cinco mil genes (aunque realmente


213

mapeados son aproximadamente 29 mil genes), los cuales se ordenan en pares y son los

que regulan a los caracteres individuales de cada persona. Un hecho que se debe tener

en cuenta es que los mecanismos hereditarios tienen características generales similares

para todos los seres vivos, ya sea una bacteria, un hongo o una persona. Lo que los

diferencia es la cantidad y complejidad del material genético que contiene cada uno, los

cuales se incrementan a medida que se hace más compleja su estructura, pero el

lenguaje de expresión tienen características parecidas.

En la actualidad las ciencias biomédicas, están trabajando arduamente por incorporar las

más avanzadas tecnologías para la obtención, transmisión, procesamiento y

almacenamiento de la información genética, lo cual permitirá el diagnóstico de

enfermedades genéticas, la creación de bancos de ADN, el tratamiento de enfermedades

genéticas y no genéticas, entre otras posibilidades.

El desarrollo vertiginoso de estas técnicas han llevado al conocimiento de que existen

ocho mil quinientos seis genes, determinantes de enfermedades hereditarias humanas,

sean estas monogénicas (autosómicas dominante, autosómicas recesivas, ligadas al sexo

y o al ADN mitocondrial), o poligénicas.

La tecnología del ADN recombinante ha hecho posible investigar más a fondo la

estructura y función de los genes, especialmente de los genes eucarióticos que eran

inaccesibles por otros métodos. La metodología del ADN recombinante, permite

transferir genes tanto a células procarióticas como a células vegetales y a otros

organismos eucariotas.

Fueron necesarias numerosas investigaciones científicas para establecer esta relación

existente entre ADN y gen, y sobre todo, para concluir cómo el hombre puede lograr la

síntesis de nuevas proteínas manipulando los genes de un organismo a otro.

En los comienzos de la investigación del ADN recombinante, los biólogos se dieron

cuenta de que los segmentos de ADN que codifican ciertas proteínas (particularmente

las de importancia médica o agrícola) pueden transferirse a bacterias y ser expresados.

Estas nuevas cualidades que se transfieren a las bacterias pueden modificarlas para que

adquieran nuevas características ellas como tal o pueden hacerlas funcionar como

biofábricas que suministran una fuente virtualmente ilimitada de proteínas. Esta

propiedad detectada inicialmente en las bacterias fue aprovechada por los científicos y

así nació la Biotecnología moderna.

El término Biotecnología fue creado en 1917 por el ingeniero húngaro Karl Ereky para

describir procesos en los que se formaban productos a partir de materiales crudos, con la

ayuda de la actividad metabólica de organismos vivos.

Hoy el término biotecnología engloba todo tipo de producción industrial de “bienes y

servicios” por medio de procesos que utilizan organismos, sistemas o procesos

biológicos.

El inicio de esta práctica se puede ubicar 6000 años A.N.E. Forma parte de los primeros

manejos y técnicas que tenía que aprender el hombre para poder sobrevivir, aún cuando

el término no existía, ejemplo de esto son las evidencias descubiertas de la fabricación

de cerveza 6000años A.N.E, así como la fabricación del pan a partir del trigo


214

empleando levaduras, lo cual data de 4000 A.N.E y la fabricación de vinos hace 3500

años A.N.E.

Posteriormente numerosos hallazgos científicos posibilitaron el avance de la

Biotecnología, ejemplo de estos son:

Descubrimiento del microscopio por Antonie van Leeuwenhoek en el siglo XVII.

Estudios de Luis Pasteur demostraron que los procesos biotecnológicos no era un

proceso exclusivamente químico, sino que requería de la intervención de

microorganismos vivos, mediante la fermentación.

En 1918 Alexander Fleming descubre de forma accidental la existencia de la

penicilina en un hongo.

La Biotecnología moderna implica la aplicación comercial de organismos vivos o sus

productos, lo cual involucra la manipulación deliberada de las moléculas de ADN. Esto

está ligado al desarrollo de técnicas novedosas de laboratorio que han permitido el

desarrollo de fenómenos como la producción de organismos modificados

genéticamente, o clonados.

El desarrollo vertiginoso de la Biotecnología, llevó a la comunidad científica al

descubrimiento del genoma humano, lo cual es de gran importancia para el desarrollo de

la medicina, siendo este uno de los logros más actuales de esta ciencia.

Muchos se opusieron a estas prácticas, alegando su preocupación por el futuro de la

humanidad, pero otra parte de la comunidad científica se pronuncia por el desarrollo de

estas investigaciones siempre que haya regulaciones que impidan el uso deshumanizado

de dichas técnicas. Y es que estas prácticas son necesarias si analizamos que, el

problema fundamental de la humanidad es el desarrollo de la vida misma, su propia

existencia en el mundo, en el que tiene que enfrentar peligros reales relacionados con

las esferas de la alimentación, el medio ambiente, la energía y la salud,

El desarrollo de la Genética como ciencia, ha permitido llevar a cabo estas

investigaciones y sin esta, no hubiera sido posible el surgimiento de la Biotecnología

actual. En el siguiente cuadro resumimos los aspectos fundamentales del desarrollo de

la Biotecnología.

BIOTECNOLOGIA Años Resultados obtenidos

Primera generación 6000 años A.N.E hasta

principios del siglo XIX

Obtención de cerveza, vinos,

pan, queso, yogur, vinagre.

Segunda generación Desde el siglo XVII hasta

mediados de los años

1970.

Obtención de antibióticos,

vacunas, hormonas,

vitaminas, reactivos para

diagnósticos, enzimas,

aminoácidos, ácido cítrico,

biopesticidas,

bioplaguicidas,

biofertilizantes, etanol,

biogas, etileno, acetona y

butanol, proteínas

unicelulares.


215

Tercera generación

Desde 1970 hasta la

década de los 90

Consiste en la aplicación

comercial de organismos

vivos, o sus productos, lo cual

involucra la manipulación

deliberada de sus moléculas

de ADN (biomoléculas

recombinantes, animales y

plantas transgénicos,

Cuarta generación

Años 90 hasta el presente

Genómica y Proteómica.

(fundamentalmente humana).

Terapia génica

Lo anteriormente expuesto, facilita la comprensión acerca de la importancia de la

Genética en la esfera de la Salud, lo cual lo enriqueceremos con ejemplos que se

expondrán a continuación.

Producción de Vacunas:

La vacunación ha tenido un gran impacto en la salud humana, ya que desde la

introducción de la vacunación por Edward Jenner (cirujano inglés) en 1796, numerosas

enfermedades han sido controlados con el uso de las mismas y un ejemplo de esto lo

constituye la viruela, única enfermedad erradicada de la faz de la tierra desde el año

1977, gracias al empleo de una estrategia global de vacunación, demostrándose que es

posible contribuir a la salud humana con estrategias adecuadas.

De este modo la OMS estableció en 1974, el PAI (Programa ampliado de

inmunizaciones) contra seis enfermedades que eran causas de muertes en la población,

las cuales eran: tuberculosis, difteria, tétanos, tosferina, poliomielitis y sarampión. Al

momento de aplicarse el mismo sólo el 5% de la población infantil era inmunizada

contra las mismas, en tanto que en los años 90 un 80% del total de infantes había

recibido estas vacunas, evitando la muerte de 3 millones de niños anualmente y que 750

000 padecieran de ceguera, retraso mental y otras incapacidades de por vida. Esto no

significa que no mueran en la actualidad muchos niños por falta de vacunación, se

conoce por estudios realizados que anualmente mueren, 2 millones de niños por

enfermedades que pueden ser prevenidas por las vacunas que existen, y sólo esto podrá

ser erradicado, con una medicina más humanizada y logrando coberturas de vacunación

globales del 90%, este es precisamente el reto de la comunidad mundial.

Hasta el momento se han logrado desarrollar diferentes vacunas contra enfermedades

infecciosas, como: la influenza, neumonía, tosferina, rubéola, rabia, meningitis, hepatitis

B, etc. A su vez se utilizan procedimientos muy avanzados en la generación de nuevas

vacunas.

Los trabajos se han centrado en vacunas que permitan estimular al sistema inmune para

que se produzcan anticuerpos o células inmunes que protejan al individuo sano del

organismo que provoca la enfermedad. Con este fin se han creado microorganismos

atenuados y toxinas inactivas (sustancias tóxicas producidas por los microorganismos).


216

Aún en la actualidad esta se encuentra entre las estrategias más comunes para la

producción de vacunas.

Expliquemos para su mejor comprensión ¿cómo actúan las vacunas?:

Las enfermedades infecciosas producidas por diferentes organismos, tienen al menos

dos formas de detectarlas:

El primer efecto es fácil de reconocer, nos sentimos enfermos, con fiebre, náuseas,

vómitos o diversos síntomas.

El segundo efecto es menos distinguible, y predomina luego de la recuperación,

siendo el resultado de la respuesta inmune que el elemento externo dañino ha

inducido en el afectado, la cual, se basa en la producción de anticuerpos (proteínas),

que son capaces de inactivar a dichos organismos patógenos, así como la producción

de células de memoria, que responderán ante un nuevo ataque de dicho organismo

infeccioso.

La capacidad para producir una respuesta inmune puede durar hasta varios años después

del primer contacto con el antígeno, lo que se denomina memoria inmunológica. Debido

a este fenómeno se puede producir una inmunidad de larga duración ante las infecciones

microbianas. La base de esta memoria inmunológica está en que tras el primer contacto

con el antígeno, muchos linfocitos B con anticuerpos de superficie, se transforman en

células de memoria de larga vida, sobreviviendo durante toda la vida del organismo o

gran parte de ella. La entrada nuevamente del antígeno, provocará que los anticuerpos

de superficie de estos linfocitos de memoria se unan rápidamente a ellos,

desencadenando una rápida producción de anticuerpos específicos contra el patógeno.

Los científicos llegaron a la conclusión que si se logra introducir el segundo efecto en

una persona sana, esta quedaría protegida (inmunizada) contra este organismo durante

toda la vida. Obviamente un organismo vivo, no puede utilizarse como vacuna, porque

provocaría la enfermedad que se quiere prevenir, pero sí se puede aislar o crear un

organismo o parte de él que no produzca la enfermedad, pero que sí induzca la respuesta

inmune. Un modo de inactivar a estos microorganismo es utilizando sustancias o calor,

logrando que este sea incapaz de replicarse al ser inoculado. Ejemplos de ellas tenemos

las vacunas contra el cólera, tosferina, así como enfermedades virales como rabia, polio,

entre otras

Algunos microorganismos infecciosos producen la enfermedad, invadiendo el torrente

sanguíneo con toxinas, estas pueden ser inactivadas para crear vacunas que protegen

contra estas enfermedades, como el caso del tétanos y la difteria.

Otro grupo lo conforman las vacunas atenuadas, que se obtienen en el laboratorio

haciendo crecer al organismo infeccioso por muchas generaciones en animales o

cultivos celulares, hasta que la cepa pierda su capacidad de infectar. Ejemplo de esta son

las vacunas del sarampión, paperas, rubéola, polio, así como contra enfermedades

virales como la fiebre amarilla. La respuesta inmune ante la vacuna atenuada es idéntica

a la producida durante una infección natural.

¿A qué llamamos vacunas de nueva generación?


217

La mayoría de las vacunas utilizadas en la actualidad, se obtienen a partir de principios

de inactivación de toxinas y atenuación de microorganismos. Pero ya a principios de los

años 80 se comenzaron a obtener vacunas utilizando técnicas de ADN recombinante y

aprovechando el mayor conocimiento del sistema inmunitario, ejemplo de ellas son: la

vacuna contra la hepatitis B y la vacuna contra la influenza tipo b.

Estas vacunas no se han logrado extender a todos los países, por ejemplo la primera

mencionada sólo 130 países han podido cumplimentar la recomendación realizada por

la OMS, de incluirla en su plan de vacunación.

Utilización de nuevas técnicas del ADN recombinante (llamadas de Ingeniería

Genética)

Entre estas técnicas están la producción de anticuerpos monoclonales así como los

nuevos métodos de cultivos de células y tejidos. Los anticuerpos monoclonales

constituyen un hito de la Biotecnología moderna, utilizándose en la terapia y en los

diagnósticos de enfermedades.

La Biotecnología moderna también ha permitido el desarrollo de técnicas para el

diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desajustes genéticos, a partir de las

aplicaciones de la tecnología de ADN. A partir de la utilización de los procedimientos

de secuenciación del ADN y de PCR (reacción en cadena de la polimerasa), los

científicos pueden diagnosticar infecciones virales, bacteriana o fúngicas, distinguir

entre individuos cercanamente emparentados, o mapear la localización específica de los

genes a lo largo de la molécula de ADN en las células.

La papilomatosis, el SIDA, la tuberculosis y muchas otras enfermedades infecciosas,

además de los desórdenes heredados como la fibrosis quística o la anemia falciforme

son diagnosticadas en pocas horas utilizando las técnicas de PCR en lugar de varios días

o semanas por el método tradicional, permitiendo la intervención y tratamiento más

temprano. Además se encuentran disponibles pruebas de PCR para el diagnóstico de

enfermedades en vegetales y animales.

Otro ejemplo de la importancia de estas técnicas está en la producción de moléculas

vitales para el hombre que el organismo no sintetiza de forma natural por determinada

afectación genética, como la insulina, hormona del crecimiento, entre otras.

Antiguamente la insulina (descubierta desde 1923) era obtenida de páncreas de buey o

cerdo, obteniéndose 100g por 1000 Kg de páncreas y si tenemos en cuenta que el peso

del páncreas de buey es de 250 g se necesitaban entonces 4000 páncreas para 100g de

insulina, lo cual limitaba el tratamiento.

Lo mismo ocurría con la hormona del crecimiento. La carencia de esta provoca el

enanismo hipofisiario en el hombre. Un niño afectado por esta enfermedad, necesita

desde los 4 años 10 mg de esta hormona por kg de peso por año. Inicialmente esta se

obtenía de los cadáveres, lográndose extraer 6mg de hormona por cada cadáver, lo cual

es una cantidad limitada para la necesidad de este producto.

Otro ejemplo es el de la vacuna contra la Hepatitis B, antes obtenida por inactivación

del virus extraído del plasma del individuo portador de la enfermedad. Actualmente se

produce dicha vacuna por vía recombinante a partir de su producción en la levadura


218

Pichia pastoris, lo cual constituye un importante logro de la Biotecnología cubana, al

servicio de la humanidad.

Terapia Génica.

La importancia de los genes es ya bien conocida por todos y seguramente nadie

cuestionará lo importante que es conocer las secuencias completas de los genomas. Las

diferencias entre individuos de la misma especie están determinadas por diferencias en

la secuencia de las bases nitrogenadas del ADN.

En febrero del 2001 se publicaron los primeros resultados obtenidos por dos grandes

grupos que venían trabajando en la secuenciación del genoma humano. El primer grupo

conformado por laboratorios de Francia, Alemania, China, Inglaterra y Estados Unidos.

El segundo grupo una compañía privada fundada con ese objetivo. Ambos llegaron a los

mismos objetivos:

Se estiman 31000 genes codificantes de proteínas en el hombre.

Menos del 5% del genoma humano es codificante, es decir finalmente traducido a

proteínas, participando la mayor parte de este en la regulación de la expresión

génica.

De estas conclusiones podemos derivar, que existen entonces numerosos genes en el

ADN que no codifican para proteínas, pero que regulan otras funciones, los cuales no

han sido descifrados aún por el hombre, constituyendo un reto a los actuales y futuros

científicos.

El conocimiento del Genoma humano y su secuencia, abre caminos a la cura de

numerosas enfermedades en el hombre. El ADN también se está usando en forma

terapéutica, en la denominada terapia génica. La administración del ADN como

medicamento puede, al menos teóricamente, corregir enfermedades genéticas,

enlentecer la progresión de tumores, enfrentar infecciones virales y detener

enfermedades neurodegenerativas. Es decir, puede dirigirse tanto a enfermedades

hereditarias como a afecciones adquiridas.

La terapia génica (TG), es un nuevo enfoque para abordar la cura de las enfermedades

humanas, podemos imaginarla como una "cirugía genética", donde los genes

defectuosos serán cortados y reemplazados por sus variantes correctas,.o compensados

por una copia correcta del gen, o sea consiste en corregir un defecto genético específico.

Esta se puede utilizar para tratar enfermedades hereditarias o para enfermedades que se

han adquirido durante la vida como el SIDA, pero siempre identificando previamente el

gen terapéutico o los genes relacionados con la enfermedad.

Uno de los problemas de la utilización de esta técnica es la baja eficiencia de los

métodos de administración del ADN a las células blanco. Los genes se proveen

básicamente de dos maneras; en ambos casos, los genes son primero puestos en

"transportadores" o vectores (por ejemplo virus), capaces de depositar el gen dentro de

las células. En el método más común, los científicos remueven células de un tejido

seleccionado del paciente, las exponen al vector que porta el gen en el laboratorio (ex

vivo) y luego retornan las células corregidas genéticamente al individuo. El otro método


219

consiste en introducir el vector portador del gen corrector directamente en el cuerpo (in

vivo), por lo general en el tejido por tratar.

Es también un método novedoso en esta práctica, el uso de stem cells o células

troncales en la terapia humana, lo cual ha producido una revolución nunca antes

observada en el campo de la investigación científica. Existen dos tipos de células

troncales: las células embrionarias las cuales son células totipotentes (capaces de

regenerar todo tipo de tejido) y las mesenquimales adultas las cuales son pluripotentes

(capaces de regenerar gran número de tejidos), siendo extraídas de la propia persona lo

cual disminuye el rechazo del organismo como ocurre en el uso de las embrionarias.

Existe una amplia polémica en la comunidad científica acerca de cuáles son las más

idóneas para ser utilizadas en esta terapia. Hasta el momento esta práctica ha sido

utilizada para el tratamiento de enfermedades circulatorias, restablecimiento de los

cardiomiocitos y la cura de enfermedades genéticas como la enfermedad de Skin, en la

cual los niños nacen sin ninguna defensa inmunitaria por la no producción de linfocitos

T.

El desarrollo de estas estrategias ha suscitado muchas controversias, no sólo entre los

científicos, sino también en diferentes sectores de la sociedad. Muchas opiniones

advierten sobre los posibles riesgos de introducir ADN foráneo en el genoma de un

individuo, ya que sabemos que los genes no están aislados, sino que interactúan entre sí.

En la medida en que se avance tanto en la investigación clínica como en la investigación

básica, probablemente se irán despejando algunas de esas dudas

Otras aplicaciones de la Biotecnología a la salud humana.

La intensa contaminación de las aguas y los suelos, producto del vertimiento de

residuos procedentes de asentamientos humanos, del uso de fertilizantes, plaguicidas, de

las fracturas de petroleros o naufragios, etc., son problemas ambientales que afectan

nuestro planeta y que el propio hombre ha provocado. Estos problemas se agudizan más

en aquellos países donde imperan las sociedades de consumo.

Una solución a estos problemas la ha encontrado la comunidad científica en el uso de la

Biotecnología (biorremediación). El tratamiento de los residuales, la utilización de

bacterias modificadas genéticamente que degradan contaminantes recalcitrantes creados

en la industria, microorganismos transgénicos que volatilizan el mercurio, bacterias

capaces de degradar algunos de los componentes del petróleo en la llamada marea

negra, son entre otros, algunos ejemplos que evidencian el desarrollo acelerado de esta

ciencia y su importancia para la salud del hombre y la supervivencia de todas las

especies del plantea.

También la utilización en la agricultura de bacterias consideradas productos funguicidas

(Bacillus thuringiensis), ha sustituido el uso de plaguicidas químicos que son nocivos

para el hombre, animales, plantas y medio ambiente. En Cuba el Ministerio de la

Agricultura dispone de una amplia red de instalaciones dedicadas a la obtención de

bioproductos contra una gran variedad de enfermedades y plagas de los cultivos, con el

objetivo de sustituir fertilizantes y productos químicos.

En Cuba la producción de vacunas novedosas como la antimeningocóccica tipo B, que

ha brindado excelentes resultados en nuestro país y en otros países del mundo, y la


220

producción de anticuerpos monoclonales, de gran utilización en la Medicina con fines

diagnósticos de diversas enfermedades como el dengue, sarampión, etc., son ejemplos

del avance vertiginoso de esta ciencia.

La obtención del Interferón por medio de la tecnología del ADN recombinante,

posibilita el tratamiento de numerosas enfermedades como leucemia mieloide crónicas,

hepatitis B y C, cáncer de ovario, por su efecto antitumoral y antifibrótico.

El Factor de Crecimiento Epidérmico (EGF), es un importante logro de la Biotecnología

y es utilizado en el tratamiento de personas quemadas, tratamiento a úlceras duodenales,

o en pacientes que reciben radiaciones para disminuir el efecto que estas producen.

Es importante reconocer la preocupación de la comunidad científica por el uso de estas

técnicas de forma monopólica y el no acceso a ellas de una gran parte de la población

del planeta, producto de las diferencias acentuadas cada vez más entre ricos y pobres.

Solo una sociedad justa puede poner estas inventivas en manos de todos sus pobladores,

y este debe ser el objetivo de todos y cada una de las personas, crear sociedades justas,

donde la ley primera sea el respeto a la dignidad plena del hombre.

Principales productos Biotecnológicos cubanos con aplicación en la Biomedicina

Importancia de la genética en la Medicina.

Según datos de la Organización Mundial de la Salud, alrededor del 6% de todos los

recién nacidos padecen de alguna enfermedad de origen genético. En enfermedades que

están determinadas genéticamente, la expresión fenotípica va a depender de la

influencia del medio ambiente en mayor o menor grado. Los conocimientos cada día

más profundos sobre estas enfermedades, permiten establecer diagnósticos más precisos

y una prevención más efectiva.

El conocimiento de los miles de genes que componen el genoma humano, derivará en

una revolución médica en toda regla. Una revolución que no solo afectará al desarrollo

de nuevos fármacos, terapias o herramientas diagnósticas, sino que también permitirá la

Factor de Crecimiento epidérmico

Cicatrización

Vacuna contra Neisseria meningitidis B y

C

Prevención meningitis meningocóccica

tipo B

Vacuna contra virus de hepatitits B

recombinante Prevención hepatitis B

Vacuna contra Leptospira Prevención de la leptospirosis.

Interferón alfa natural y recombinante Cáncer y enfermedades virales.

Eritropoyetina recombinante Anemia.

Estreptoquinasa recombinante Destruye coágulo en infarto agudo del

miocardio

Interferón Gamma recombinante Tratamiento artritis reumatoidea

Anticuerpo monoclonal anti-CD3 Previene rechazo en transplante de órganos

Productos registrados Indicación


221

redefinición de la medicina preventiva y por añadidura, la modificación de políticas

sanitarias, en especial en las regiones más desfavorecidas del planeta.

Conocemos que, el contenido genético informa esencialmente la predisposición a

padecer una determinada enfermedad, pero para que se traduzcan en certezas es

imprescindible la presencia de factores externos o ambientales que actúan como

catalizadores de la enfermedad. Los factores ambientales responden a un sin fin de

fórmulas como los estilos de vida, la exposición a sustancias tóxicas, la nutrición o la

higiene, entre otras. Identificar en un individuo los genes que predisponen a

enfermedades coronarias o a algunas formas de cáncer, permite modificar estos factores

y contribuye a prevenirlas o a limitar su impacto.

Del estudio del genoma humano se espera, en consecuencia, que aporte información

valiosa no solo en el plano individual, sino también en el colectivo. La aplicación de la

Genética a poblaciones, permitirán ampliar la prevención y diseñar vacunas mucho más

específicas de acuerdo con los rasgos genéticos de una población.

En nuestro país, el Centro Nacional de Genética Médica, que participa en la dirección y

control del programa de Genética del Ministerio de Salud Pública, dirige su actividad

fundamentalmente a la prevención y diagnóstico de enfermedades genéticas. Algunas de

las tareas que ejecuta este programa son las siguientes:

Diagnóstico Prenatal masivo de malformaciones genéticas por alfa-feto proteínas y

ultrasonidos.

Prevención y atención médica a los portadores de anemia falciforme y otras

enfermedades genéticas, así como atención a los enfermos.

Diagnóstico Prenatal de alteraciones cromosómicas y enfermedades ligadas al sexo.

Detección de fenilcetonuria en recién nacidos.

Consulta de asesoramiento genético a toda la población que la solicite.

El cumplimiento de estas tareas ha favorecido a mejorar la salud del pueblo desde 1982,

año en que se creó el Programa de Genética del MINSAP.

Finalmente, el desarrollo de diferentes aspectos de la Genética y la Biotecnología, están

ligados al desarrollo de la Medicina, y cada día los aportes son más numerosos y es

mayor su contribución a la solución de los problemas de la salud, un ejemplo relevante

y mediato es la aplicación de la Terapia génica.


222

Bibliografía:

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II, III. 4ta Edición

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