Libro de Fisiologia 3

FISIOLOGÍA 1er semestre.

Introducción al cuerpo humano!!!

l lector está a punto de emprender una fascinante exploración de su cuerpo. Primero conocerá la anatomía y fisiología como disciplinas científicas; vera de qué manera se encuentran organizados los seres vivos y cuáles son las propiedades comunes a todos ellos.

a continuación descubrirá como regula el cuerpo su medio interno ; este proceso constante ,llamado homeostasis, constituye un tema importante que se trata en todos los capítulos del libro . Finalmente aprenderá un vocabulario básico que lo ayudara a hablar del cuerpo de la misma manera en que lo hacen los científicos y los profesionales de la salud.

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DEFINICIÓN DE LA ANATOMÍA Y LA FISIOLOGÍA

Objetivo

Definir que son la anatomía y la fisiología; así mismo mencionar varias subdisciplinas de estas ciencias.Dos ramas de la ciencia – la anatomía y la fisiología – constituyen los fundamentos para entender las partes y funciones del cuerpo. La anatomía (del gr. Ana, a través, y tome, cortar) es la ciencia que estudia la estructuras corporales y sus interrelaciones. La anatomía se estudio primero solo por disección (del lat. Dis. Separación, y seco, cortar), o sea, cortando y separando las estructuras corporales para examinar sus relaciones. En la actualidad, las técnicas de imágenes (imagenologicas) contribuyen también al progreso del conocimiento anatómico; al final de este capítulo se compararan algunas de las más comunes. Si bien la anatomía trata de las estructuras corporales, la fisiología (derlgr. Physis, naturaleza, y logos, tratado) es la ciencia que estudia sus funciones; dicho en otras palabras, trata sobre la forma en que trabajan las partes del cuerpo. El cuadro 1.1 muestra varias subdisciplinas de la anatomía y la fisiología.Los seres humanos de la misma edad y sexo tiene una estructura y funcionamiento del cuerpo muy semejantes. Por tanto, la investigación anatómica y fisiológica del cuerpo en general supone el conocimiento de las estructuras y procesos “genéricos” que se encuentra en los adultos. Sin embargo, cada persona es única: de los padres se heredan un conjunto de rasgos que determinan la apariencia física y las capacidades individuales. El estudio de la forma en que esos rasgos pasan de padres a hijos se llama genética (del gr gennao, engendrar), que es la ciencia que estudia la herencia. De vez en vez señalaremos algunas diferencias sutiles en las estructuras y funciones corporales que son resultado de variaciones genéticas normales. Al estudiar la Antonia y la fisiología de manera simultánea, el lector adquirirá conocimiento sobre el cuerpo humano. Siempre debe recordar que la estructura de cada parte del cuerpo esta adoptada para ciertas funciones. Por ejemplo, los huesos del cráneo están estrechamente unidos y forman un casco rígido que protege el cerebro. En cambio, los huesos de los dedos se unen de manera laxa para permitir ciertos movimientos. Los dientes tienen deferentes formas para morder, rasgar y triturar el alimento. Las bolsas de aire de los pulmones son tan delgadas que el oxigeno las atraviesa con facilidad hacia la sangre para que lo usen las células corporales y el CO2 salga del liquido hematico y sea exhalado.

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cuadro 1.1 subdisciplinas selectas de la anatomía y la fisiologíaSUBDISCIPLINAS DE LA ANTOMÍA ESTUDIA

SUBDISCIPLINAS DE LA FISIOLOGIA ESTUDIA

EMBRIOLOGIA Estructuras que se generan desde la fecundación del

ovulo hasta la octava semana en el útero.

FISIOLOGIA CELULAR Funciones de las células.

(del gr. Év, en, dentro, bryo, brotar y logos, tratado) NEUROFISIOLOGIA

Propiedades funcionales de las celulas nerviosas.

ANATOMIA DEL DESARROLLO

Estructuras que surgen desde la fecundación del ovulo hasta la formación

adulta.

(del gr. Neuron, nervio)

CITOLOGIAEstructuras química y microscópica de las

células.

ENDOCRINOLOGIA Hormonas (reguladores químicos que circulan en

la sangre) y la manera como controlan las

funciones corporales.

(citos, célula)(del gr. Kardia, corazón, y lat. Vasculina, vaso pequeño)

HISTOLOGIA Estructura química y microscópica de los

tejidos.

FISIOLOGIA CARDIO VASCULAR Funciones del corazón y

los vasos sanguíneos.histología (del gr. Histós, tejido) (del gr. Kardia, corazón, y lat. Vasculina, vaso pequeño)

ANATOMIA SUPERFICIAL

Puntos de referencia anatómicos de la

superficie corporal que es identifican por observación

y palpación.

INMUNOLOGIA La manera en que el cuerpo se defiende contra los agentes

causantes de enfermedades ANATOMIA GENERAL Estructuras que se pueden

examinar sin microscopio(lat. In {reforzamiento}, immunio, defender)

ANATOMIA SISTEMICA

Estructuras de sistemas específicos del cuerpo, como el nervioso y el

respiratorio.FISIOLOGIA RESPIRATORIA

Funciones de las vías respiratorias y los

pulmonesANATOMIA REGIONAL

Regiones especificas del cuerpo, como la cabeza o

el tórax.

(lat.re {reforzativo}, respiro, soplar)

ANATOMIA RADIOGRAFICA Estructuras del cuerpo que se pueden ver con rayos x.

FISIOLOGIA RENALFunciones de los riñones.(lat. Radio, irradiar, rayo y del

gr. Graphein, escribir) (lat. Renes, riñones)

ANATOMIA PATOLOGICA Cambios estructurales (macro y microscópicos)

relacionados con la enfermedad.

FISIOLOGIA SISTEMICA Funciones de sistemas de órganos específicos.

(del gr. Pathos, enfermedad)FISIOLOGIA GIMNASTICA

Cambios en las funciones de células y órganos como resultado de la actividad muscular.

FISIOPATOLOGIA

Cambios funcionales debidos a la enfermedad y edad.

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APLICACIÓN CLÍNICAPalpación, auscultación y percusión

Hay tres técnicas no invasivas que usan con frecuencia los profesionales de la salud (los médicos) y los estudiantes de anatomía y fisiología para evaluar ciertos aspectos de la estructura y función corporales. En la palpación (del lat. Palpatio, acariciar, palpar), el examinador toca las superficies del cuerpo con la manos. Por ejemplo, la palpación de un vaso sanguíneo (en este caso, una arteria) para encontrar el pulso y medir el ritmo cardiaco. En la auscultación (del lat. Auscultare, escuchar, escuchar), quien examina escucha los sonidos del cuerpo para evaluar el funcionamiento de ciertos órganos; casi siempre se vale del estetoscopio para amplificar los sonidos. Un ejemplo de este procedimiento es la auscultación de los pulmones durante el proceso respiratorio a fin de comprobar si hay crepitación, debido a la acumulación anormal de líquidos en ellos. En la percusión (del lat. Percusio, golpe), el examinador golpea levemente con las puntas de los dedos las superficies del cuerpo y escucha el eco resultante. Por ejemplo, la percusión puede revelar la presencia anormal del líquido en los pulmones o de aire en los intestinos. Se emplea también para conocer el tamaño, la consistencia y la posición de alguna estructura subyacente.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO

Los diferentes niveles de organización de una lengua (las letras del abecedario, las palabras, las oraciones, los párrafos, etc.) pueden compararse con los varios niveles de organización que se encuentran en el organismo humano. La exploración que realizara el lector comprenderá desde Algunas de las estructuras más pequeñas, lo mismo que las funciones que desempeñan, hasta la estructura de mayor tamaño, la persona en su totalidad. Los conocimientos acerca de los componentes más pequeños y de los más grandes están estructurados en seis niveles de organización que son necesarios para entender los conceptos de la anatomía y la fisiología: el químico, el celular, el histico, el orgánico, el sistémico y el del organismo (fig. 1.1).

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Figura 1.1 niveles de la organización estructural del cuerpo humano.

Los niveles de organización estructural son: químico, celular, histico (tejido), orgánico, sistemático y del organismo.

Dibujos

1 En el nivel químico están los átomos, las unidades de materia más pequeñas que participan en reacciones químicas y las moléculas formadas por 2 o más átomos unidos. Algunos de estos, como el carbono (c), hidrogeno (h), oxigeno (o), nitrógeno (n) y calcio (ca) son indispensables para la vida. Entre los ejemplos conocidos de moléculas corporales, está el acido desoxirribonucleico (ADN), que constituye el materia genético que pasa de una generación a la siguiente; la hemoglobina (proteína que transporta el oxigeno a través de la sangre) y la glucosa, conocida comúnmente como azúcar de la sangre. Los capítulos 2 y 25 versan sobre este nivel de organización química.2 Las moléculas, a su vez, se combinan para formar estructuras en el siguiente nivel de organización, el celular. Las células constituyen las unidades estructurales y funcionales básicas de los organismos y las unidades vivas más pequeñas del cuerpo humano. Entre los diferentes tipos de células corporales están las musculares, las nerviosas y las sanguíneas. En la figura 1.1 se ilustra una célula de musculo liso (uno de los tres tipos de células musculares del cuerpo). En el capítulo 3 se trata con detalle este nivel.3 El siguiente nivel de organización es el hístico. Los tejidos son grupos de células y otros materiales que las rodean, los cuales actúan juntos para desempeñar una función particular. Hay cuatro tipos básicos de tejido en el cuerpo: epitelial, conectivo o conjuntivo, muscular y nervioso, que se describen en el capítulo 4. El tejido muscular liso consta de células lisas estrechamente unidas.4 Cuando diferentes clases de tejidos se conjuntan, forman el siguiente nivel de organización, el orgánico. Los órganos son estructuras compuestas por dos o más tipos de tejidos; tienen funciones específicas y por lo regular tienen formas reconocibles. Ejemplos e órganos son: el estómago, el corazón, el hígado, los pulmones y el cerebro. En la figura 1.1 se muestran los diferentes tejidos que integran el estómago. El recubrimiento exterior es una membrana serosa, una capa de tejido epitelial y conjuntivo que protege tanto el estómago como a otros órganos y reduce la fricción cuando éste se mueve y roza otras estructuras. Debajo están las capas de tejido muscular, que se

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contraen para agitar, mezclar y empujar los alimentos al siguiente órgano digestivo, el intestino delgado. El recubrimiento interior es la capa de tejido epitelial, que aporta líquidos y productos químicos que ayudan en los procesos digestivos estomacales.5 El siguiente nivel de organización estructural del cuerpo es el sistémico. Un sistema consta de órganos correlacionados que tienen una función común. Un ejemplo de lo anterior lo constituye el sistema digestivo, que desdobla y absorbe los alimentos. Los órganos que lo integran son: boca, glándulas salivales, faringe (garganta), esófago (tubo digestivo), estómago, intestino delgado, intestino grueso, recto, hígado, vesícula biliar y páncreas. A veces un órgano forma parte de más de un sistema: por ejemplo, el páncreas participa tanto en el sistema digestivo como en el endocrino que se encarga de producir las hormonas.6 El nivel del organismo más grande es el que corresponde al organismo. Se denomina organismo a cualquier individuo viviente. Todas las partes del cuerpo humano cuyas funciones están relacionadas constituyen el organismo total, o sea, una persona viva.

En los capítulos siguientes el lector estudiará la anatomía y la fisiología de los principales sistemas corporales. En el cuadro 1.2 aparecen los componentes y las funciones de esos sistemas en el orden que se tratan en este libro. El estudiante descubrirá también que todos los sistemas del cuerpo se influyen unos a otros. Por ejemplo, considérese de qué manera se interrelacionan el tegumentario y el esquelético. El primero, que comprende piel, pelo y uñas, protege a los demás sistemas, incluso el esquelético, que está integrado por todos los huesos y articulaciones. La piel sirve como una barrera entre el medio ambiente exterior y los tejidos y órganos internos. También participa en la producción de la vitamina D, la cual se requiere para que haya un depósito adecuado de calcio y de otros minerales en el tejido óseo. El sistema esquelético, a su vez, proporciona soporte estructural al tegumentario, sirve como reservorio de calcio (lo almacena en periodos de abundancia y lo libera a otros tejidos cuando hay escasez) y genera células que contribuyen a que la piel resista las invasiones de microorganismos causantes de enfermedades. a medida que el lector estudie cada uno de los sistemas con mayor detalle, comprenderá como trabajan juntos para mantener la salud, proporcionar protección contra enfermedades y permitir la reproducción de la especie humana.

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CARACTERISTICAS DEL ORGANISMO HUMANO VIVO

Cuadro 1.2 Los sistemas del cuerpoSISTEMA COMPONENTES FUNCIONES

Sistema tegumentarioPiel y estructuras derivadas, como pelo, uñas, glándulas sebáceas y sudoríparas.

Protege al cuerpo, ayuda a regular la temperatura y elimina algunos desechos; participa en la producción de vitamina D; percibe sensaciones como dolor, tacto, caliente y frio.

Sistema esqueléticoHuesos y articulaciones del cuerpo y cartílagos relacionados.

Sostiene y protege el cuerpo; ayuda a que este realice movimientos; aloja células que dan origen a las células de la sangre; almacena minerales y lípidos (grasas).

Sistema muscularMúsculos compuestos por el tejido muscular esquelético, así llamado porque esta adherido a los huesos.

Produce los movimientos del cuerpo, como caminar; estabiliza la posición (postura) del cuerpo, genera calor.

Sistema nerviosoCerebro, espina dorsal, nervios y órganos especiales de los sentidos, como ojos y oídos.

Mediante potenciales de acción (impulsos nerviosos) regula las actividades corporales; detecta cambios en el ambiente interno y externo del cuerpo, interpreta los cambios en el ambiente externo e interno del cuerpo, interpreta los cambios responde por medio de contracciones musculares o secreciones glandulares.

Sistema endocrinoCélulas y glándulas que producen hormonas, como las glándulas hipófisis, tiroides y pancreática.

Regula las actividades del cuerpo al secretar hormonas, que son mensajeros químicos que transporta la sangre desde una glándula endocrina hasta un órgano blanco.

Sistema cardiovascular Sangre, corazón y vasos sanguíneos.

El corazón bombea sangre que circula a través de los vasos sanguíneos; la sangre transporta oxígeno y nutrientes a las células, así mismo retira de ellas el dióxido de carbono y los desechos; también ayuda a regular la acidez, la temperatura y contenido de agua en los líquidos del cuerpo; los componentes he máticos (de la sangre) defienden contra las enfermedades y reparan los vasos sanguíneos dañados.

Sistema linfático e inmunitario

Liquido y vasos linfáticos; también incluye estructuras u órganos (que contienen gran numero de células sanguíneas blancas llamadas linfocitos) como bazo, glándula del timo, nódulos linfáticos y amígdalas.

Devuelve proteínas y líquido a la sangre; transporta los lípidos del tracto gastrointestinal a la sangre; son lugares de maduración y proliferación de linfocitos que brindan protección contra organismos que causan enfermedades.

Sistema respiratorioPulmones y conductos de la respiración que aspiran el aire.

Transfiere a la sangre el oxígeno del aire inhalado y exhala el dióxido de carbono extraído de la sangre; ayuda a regular la acidez de los líquidos corporales; el aire que sale de los pulmones a través de las cuerdas vocales produce sonidos.

Sistema digestivo

Órganos del tracto gastrointestinal, un conducto largo que comprende: boca, esófago, estomago, intestinos y ano; también incluye órganos accesorios que contribuyen a los procesos digestivos, como glándulas salivales, hígado, vesícula y páncreas.

Lleva a cabo el desdoblamiento físico y químico de los alimentos; absorbe nutrientes y elimina desechos sólidos.

Sistema urinario Riñones, uréteres, vejiga urinaria y uretra.

Produce, almacena y expulsa la orina; elimina desechos y regula el volumen y la composición química de la sangre; mantiene el equilibrio mineral del cuerpo; contribuye a regular la producción de eritrocitos.

Sistema reproductivo

Gónadas (testículos y ovarios) y órganos relacionados: conductos uterinos, útero y vagina en las mujeres, y epidimo, conductos deferentes y pene, en los varones.

Las gónadas producen gametos (esperma y óvulos) que se unen para formar un nuevo organismo y secretan hormonas que regulan la reproducción y otros procesos corporales; los órganos relacionados transportan y almacenan gametos.

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PROCESOS VITALES BÁSICOS

Los organismos realizan ciertos procesos que os distinguen de las cosas inanimadas. A continuación se analizan los seis procesos vitales más importantes del cuerpo humano.

Metabolismo: es la suma de todos los procesos químicos que ocurren en el cuerpo. Comprende el desdoblamiento de las moléculas grandes y complejas en unidades más pequeñas y sencillas, así como la elaboración de los componentes tradicionales y funcionales del cuerpo humano. Por ejemplo las proteínas de los alimentos se desdoblan en aminoácidos, que son como los bloques de construcción que conforman las proteínas. Los aminoácidos pueden ser usados para formar nuevas proteínas que constituyen la estructura corporal; por ejemplo, músculos y huesos. El metabolismo emplea el oxigeno que aporta el sistema respiratorio y los nutrientes desdoblados por el sistema digestivo para proporcionar la energía química necesaria en las actividades celulares. Reactividad: este proceso alude a la capacidad que tiene el cuerpo para detectar y responder a los cambios en el ambiente interno o externo. Las distintas células del cuerpo localizan las diferentes clases de cambios y responden de ciertas maneras: las células nerviosas generan señales eléctricas, conocidas como impulsos nerviosos; las musculares se contraen y generan la fuerza para mover distintas partes del cuerpo; las células endocrinas del páncreas reaccionan a las concentraciones elevadas de glucosa en la sangre secretando la hormona insulina. Otras células del cuerpo lo hacen absorbiendo glucosa, lo que hace que disminuya a niveles normales la cantidad de glucosa en la sangre. Movimiento: comprende la moción de todo el cuerpo, de cada órgano, cada célula e incluso de las diminutas estructuras que se encuentran en el interior de las células. Por ejemplo la acción coordinada de los distintos músculos de las piernas trasladan el cuerpo entero de un lugar a otro, al caminar o correr. Después de ingerir alimentos que contienen grasas, la vesícula se contrae y secreta bilis al tracto intestinal para ayudar a la digestión de las grasas. Cuando un tejido corporal resulta dañado o infectado, ciertas células blancas (o leucocitos) son transferidas de la sangre al tejido para limpiar y reparar la zona. Además, dentro de cada célula, sus distintas partes se mueven de una posición a otra para llevar a cabo sus funciones. Crecimiento: corresponde al aumento de la talla corporal como resultado de un incremento en el número o tamaño de las células (o de los dos). Además, a veces un tejido aumenta de volumen porque la cantidad de material entre las células se incrementa. Por ejemplo, el crecimiento de los huesos se efectúa por acumulación de depósitos minerales en torno de las células Oseas, con lo que el hueso crece en longitud y anchura.

Cada tipo de célula del cuerpo tiene una forma y función especializadas. La diferenciación es el proceso por el que una célula pasa de un estado inespecífico a otro especializado. Las células especializadas difieren en estructura y función de sus antecesoras, que les dieron origen. Por ejemplo, los eritrocitos (células rojas) y diversos tipos de leucocitos (células blancas) son diferentes de las mismas células ancestrales inespecíficas de la medula ósea de las cuales se derivaron. Dichas células, que pueden dividirse y dar origen a progenies que sufren diferenciaciones, reciben el nombre de células madre. También por diferenciación, un ovulo fecundado da origen a un embrión, después a un feto, un lactante, un niño y por ultimo un adulto.

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Reproducción: se refiere tanto a la formación de nuevas células (para crecimiento, reparación o sustitución) como a la producción de un nuevo individuo. Algunos tipos de células, como las epiteliales, se reproducen sin cesar durante toda la vida; otras, como las células nerviosas y las musculares, pierden la capacidad para dividirse y proliferar y, por tanto, no pueden ser sustituidas si son destruidas. Por medio de la formación de la esperma y los óvulos, la vida prosigue de una generación a la siguiente.

Aunque no todos estos procesos celulares del cuerpo ocurren todo el tiempo, cuando un suceden de manera adecuada ocasionan la muerte de las células y posteriormente la del organismo humano. Desde el punto de vista clínico, la muerte del cuerpo se advierte porque el corazón deja de latir, no hay respiración espontanea y se pierden las funciones cerebrales.

APLICACIÓN CLINICA

La autopsia

La autopsia (del gr. Autás, el mismo, y ophis, vista) consiste en un examen del cuerpo después de la muerte, por medio de la disección de los órganos internos para confirmar o determinar la causa de la defunción. La autopsia puede descubrir enfermedades no detectadas en vida, precisar la gravedad de lesiones y explicar de qué manera contribuyeron al fallecimiento de la persona. También permite conocer si las pruebas diagnosticas fueron acertadas, establecer los efectos benéficos o adversos de los medicamentos, revelar las influencias ambientales sobre el cuerpo, proporcionar más información acerca de una enfermedad, contribuir a la recopilación de datos estadísticos y ayudar a la formación de los estudiantes de medicina. Además, es posible que ponga al descubierto trastornos que puedan afectar a la descendencia o a los hermanos (como las deficiencias cardiacas originales). Amén de lo anterior, tal vez se requiera una autopista desde un punto de vista legal, como en el caso de la investigación de un homicidio o cuando es necesario resolver una disputa entre la compañía de seguros y los beneficiarios sobre la causa de defunción.

HOMEOSTASIS

El fisiólogo francés Claude Bernard (1813-1878) fue el primero en postular que las células de los organismos multicelulares prosperan porque viven en un medio interno que se mantiene en condiciones relativamente uniformes, a pesar de los cambios continuos en el ambiente exterior. El fisiólogo estadounidense Walter B. Cannon (1871- 1945) acunó el término homeostasis para describir esa constancia dinámica. La homeostasis (del gr. Homo, igual, y stasis, detención) es el estado de equilibrio que guarda el ambiente corporal interno y que se debe a la incesante interacción entre todos los procesos reguladores del cuerpo. Constituyen una condición dinámica, que responde a las circunstancias cambiantes, el punto de equilibrio corporal puede modificarse dentro de límites estrechos compatibles con el mantenimiento de la vida. Por ejemplo, la

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concentración de glucosa en la sangre normalmente nunca desciende por debajo de los 70mg de glucosa en la sangre normalmente nunca desciende por debajo de los 70 mg de glucosa por 100 ml de sangre, ni se eleva por arriba de los 110 mg/100ml . cada estructura del cuerpo, desde el nivel celular hasta el sistémico, contribuye de algún modo de conservar el ambiente interno dentro de los límites normales.

LÍQUIDOS CORPORALES

Un aspecto importante de la homeostasis consiste en el mantenimiento del volumen y de la composición de los líquidos corporales, que son soluciones acuosas que se encuentran en el interior o alrededor de las células. El liquido interno se denomina liquido intracelular (del lat. Intro, dentro) y sus siglas son LIC, y el exterior se llama liquido extracelular (del lat. Extra, afuera, al exterior), que se identifica con las siglas LEC. Las sustancias necesarias para el sustento de la vida, como el oxigeno, nutrientes, proteínas y una variedad de partículas químicas con carga eléctrica que se denominan iones, están disueltas en estos fluidos. El LEC llena los diminutos espacios entre las células de los tejidos y recibe el nombre de líquido intersticial (del lat. Inter, entre); el que se halla dentro de los vasos sanguíneos se conoce como plasma.

Como lo planteo Bernard, el funcionamiento adecuado de las células corporales depende de la regulación precisa de los elementos contenidos en el liquido que las rodea. Dado que el líquido intersticial circunda a todas las células, también es denominado ambiente interno del cuerpo. Su composición cambia a medida que las sustancias se mueven entre este y el plasma. Tal intercambio de materiales se lleva a cabo a través de las finas paredes de los vasos más pequeños del cuerpo, los capilares sanguíneos. Este movimiento en ambos sentidos, a través de las paredes de los capilares, aporta los materiales necesarios para las células de los tejidos, como glucosa, oxigeno, iones, etc., y elimina desechos del líquido intersticial, como el dióxido de carbono.

CONTROL DE LA HOMEOSTASIS

La homeostasis del cuerpo humano es alterada constantemente. Esta perturbación puede provenir del ambiente externo (o sea, de fuera del cuerpo)en forma de agresiones físicas, como calor intenso o falta de oxigeno, o bien del ambiente interno (dentro del cuerpo), por ejemplo, cuando desciende demasiado el nivel de glucosa. Los desequilibrios homeostáticos pueden deberse a presiones psicológicas del ambiente social (p. ej., problemas de trabajo y escolares). En la mayoría de los casos, esta alteración es ligera y temporal y las respuestas de las células corporales restablecen con rapidez el equilibrio del ambiente interno; en otras circunstancias, puedes ser intensa y prolongada, como en casos de envenenamiento, temperaturas extremas, infecciones graves o la muerte de un ser querido. En tales situaciones puede fallar la regulación homeostasica.

Por fortuna, el cuerpo posee muchos sistemas reguladores que restablecen el equilibrio interno. Con mucha frecuencia, los sistemas nerviosos y endocrinos, en un conjunto o cada uno por separado, aportan las medidas correctivas que se requieren cuando la homeostasis ha sido interrumpida. Para regularla, el sistema nervioso detecta las alteraciones del estado de equilibrio y

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luego envía mensajes en forma de impulsos nerviosos a los órganos, para contrarrestar la alteración. El sistema endocrino (grupo de glándulas que secretan y vierten en la sangre moléculas llamadas hormonas) también participa en la regulación de la homeostasis. Los impulsos nerviosos suelen causar cambios rápidos; en contraste, las hormonas por lo regular operan con mayor lentitud. Sin embargo, ambos mecanismos de regulación contribuye al mismo fin: mantener la homeostasis (y como veremos, los dos actúan sobre todo por medio de sistemas de retroalimentación negativa).

SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN

Un sistema de retroalimentación consiste en un ciclo de sucesos por medio de los cuales se monitorea, evalúa, cambia, re monitorea, reevalúa, etc., el estado del cuerpo. Cada variable monitoreada, como la temperatura corporal, la presión arterial o el nivel de glucosa en la sangre, se denomina condición controlada. Cualquier alteración que cambia una condición controlada recibe el nombre de estimulo. Tres componentes básicos conforman el sistema de retroalimentación: receptor, centro de control y efector (fig. 1.2).

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Figura 1.2 Esquema del funcionamiento de un sistema de retroalimentación. La flecha discontinua que regresa a la parte superior representa la retroalimentación negativa. Los tres componentes básicos de un sistema de retroalimentación son los receptores, el centro de control y los efectores.


Información Impulsos nerviosos o señales químicas a un

Orden Impulsos nerviosos o señales químicas a

Un receptor es una estructura corporal que monitorea los cambios en una condición controlada y envía información en forma de impulsos nerviosos o señales químicas a un centro de control. Por ejemplo, las terminaciones nerviosas cutáneas que detectan la temperatura constituyen un tipo de receptores, entre los centenarios que tiene el cuerpo.

Un centro de control del cuerpo establece los valores límites entre los cuales se ha de mantener una condición controlada, evalúa la información que recibe de los receptores y, siempre que es necesario, genera y envía ordenes, las cuales al salir del centro de control pueden adoptar distintas formas: impulsos nervios, hormonas u otras señales químicas.

Un efector constituye una estructura corporal que recibe las órdenes del centro de control y produce una respuesta o efecto que modifica la condición controlada. Casi todos los

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Un estímulo altera la homeostasis

Aumenta o disminuye una

Condición controlada que es monitoreada por

Receptores que envían

Centro de control que recibe información y manda una

Efectores que producen un cambio o

Respuesta que altera la condición controlada

Se restablece la homeostasis cuando la respuesta hace que la condición recupere la normalidad


órganos o tejidos pueden actuar como efectores; por ejemplo, cuando la temperatura del cuerpo desciende abruptamente, el cerebro (centro de control) envía impulsos nerviosos a los músculos del esqueleto (efectores que hacen que la persona tirite, lo que genera calor y eleva la temperatura.Un grupo de receptores y efectores en comunicación con su centro de control integran un sistema de retroalimentación, el cual regula una condición controlada del ambiente interno del cuerpo. En un sistema o ciclo de retroalimentación, la respuesta “retroalimenta” con el objeto de cambiar en alguna forma la condición controlada. Estos sistemas pueden proceder de manera positiva o negativa. Si la respuesta invierte el estimulo original, entonces el sistema funciona por retroalimentación positiva.

SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA

Un sistema de retroalimentación negativa invierte un cambio en la condición controlada. Primero, un estímulo altera la homeostasis, con lo que se modifica dicha condición. Entonces, los receptores, que son parte del sistema de retroalimentación, detectan el cambio y evalúa y, en caso de ser necesario, emite órdenes a un efector, el cual produce una respuesta fisiológica que puede regresar la condición controlada a su estado normal. Considere el lector un sistema de retroalimentación negativa que auxilia a regular la presión arterial (PA), que es la fuerza que ejerce la sangre al hacer presión en las paredes de los vasos sanguíneos. Cuando el corazón late más rápido y fuerte, aumenta la PA. Si algún estímulo interno o externo hace que la presión arterial (condición controlada) se eleve, ocurre la siguiente secuencia de sucesos. El aumento de la PA es percibida por los baro receptores, células nerviosas sensibles a la presión (los receptores) ubicadas en las paredes de ciertos vasos sanguíneos. Los barorreceptores envían impulsos nerviosos (información de entrada) al cerebro (centro de control), que los interpreta y en respuesta envía impulsos nerviosos (órdenes) al corazón (el efector). El ritmo cardiaco se hace más lento, y así disminuye la presión arterial (respuesta). Esta secuencia de sucesos hace que se recupere la condición controlada (PA) a su estado normal y se restablezca la homeostasis. Debe advertirse que la actividad de un efector produce un resultado (disminución de la PA) que es opuesto al estímulo (incremento en la PA); por lo tanto, es un sistema de retroalimentación negativa.

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Figura 1.3 Regulación homeostasica de la presión arterial mediante un sistema de retroalimentación negativa. Nótese que la respuesta es retroalimentada al sistema y éste reduce la presión arterial hasta que se restablece la presión normal (homeostasis)

Si la respuesta invierte el estímulo, el sistema opera por retroalimentación negativa.

Un estimulo altera la homeostasis


SISTEMA DE RETROALIMENTACIÓN POSITIVA Un sistema de retroalimentación positiva tiende a fortalecer o reforzar un cambio en las condiciones controladas del cuerpo; opera de manera semejante al de retroalimentación negativa; excepto en la manera en que la respuesta afecta la condición controlada. El mecanismo es el siguiente: un estímulo altera la condición controlada, que es monitoreada por receptores, los cuales envían información hacia un centro de control que emite órdenes a un efector, pero esta vez el efector produce una respuesta fisiológica que refuerza el cambio inicial en la condición controlada. La acción del sistema de retroalimentación positiva prosigue hasta que la interrumpe algún mecanismo ajeno al mismo. El parto normal ofrece un buen ejemplo de un sistema de retroalimentación positiva (fig. 1.4). Las primeras contracciones del trabajo de parto (estímulo) empujan al bebé hacia el cuello de la matriz (la parte inferior del útero que se abre en la vagina); las células nerviosas sensibles a la dilatación (receptores) monitorean la medida en que se ha

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Aumenta la

Presión arterial

Receptores Barorreceptores en ciertos vasos

sanguíneosImpulsos nerviososInformación

Centro de control

Cerebro

OrdenImpulsos nerviosos

Efector

Al disminuir el ritmo cardiaco baja la presión arterial

Se restablece la homeostasis cuando la respuesta empieza a restituir la presión arterial normal


expandido el cuello (condición controlada). A medida que la dilatación aumenta, envían más impulsos nerviosos (información) al cerebro (centro de control), el que a su vez secreta la hormona oxitocina (orden) en la sangre. Esta hormona hace que los músculos de las paredes del útero (efectores) se contraigan con más fuerza todavía, con lo que empujan al bebé hacia abajo y así el cuello se abre aún más. El ciclo de dilatación, liberación de la hormona y contracciones cada vez más fuertes sólo se interrumpe cuando el bebé ha nacido. Entonces cesa la dilatación del cuello y ya no se libera oxitocina. Estos ejemplos ponen de relieve algunas diferencias importantes entre los sistemas de retroalimentación positiva y negativa. En virtud de que un sistema de retroalimentación positiva refuerza de manera constante un cambio en la condición controlada, es necesario que lo interrumpa algún suceso ajeno al sistema. Si la acción de éste no se detuviera, podría “desbocarse” y dar origen a situaciones que constituyeran una amenaza para la vida. Por otra parte, la acción del sistema de retroalimentación negativa se torna lenta y por fin se detiene cuando la condición controlada regresa a su estado inicial. En general, los sistemas de retroalimentación positiva refuerzan condiciones que no ocurren con frecuencia, mientras que los sistemas de retroalimentación negativa tienden a regular condiciones que se mantienen estables durante largos periodos.

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Figura 1.4 Control de las contracciones del trabajo de parto por retroalimentación positiva durante el nacimiento de un bebé. La flecha de regreso (al lado derecho) simboliza la retroalimentación positiva.

Si la respuesta favorece o intensifica el estimulo, el sistema opera por retroalimentación positiva.

Las contracciones de la pared uterina fuerzan la cabeza o el cuerpo del niño hacia el cérvix

Aumenta

La distensión cervical

Neuronas sensibles a la distención cervical

Receptores

Información


DESEQUILIBRIOS HOMEOSTÁSICOS

Mientras todas las condiciones controladas se mantengan dentro de ciertos límites estrechos y las células corporales funcionen con eficiencia, se mantiene la homeostasis y el cuerpo permanece sano. Pero si uno o más componentes del cuerpo pierden su capacidad de contribuir a la homeostasis puede alterarse el equilibrio normal entre los procesos corporales. Si el desequilibrio homeostásico es moderado, puede sobrevenir un trastorno o enfermedad; si es grave, el resultado puede ser la muerte.Un trastorno es cualquier anomalía o desorden de una función. Enfermedad constituye un término específico que se emplea para referirse a un problema físico que se manifiesta con un conjunto de signos y síntomas reconocibles. Una enfermedad localizada afecta una parte o una región limitada del cuerpo; una enfermedad sistémica afecta todo el cuerpo o bien varias partes del mismo. Las enfermedades alteran las estructuras y funciones corporales en formas características. Una persona que padece una enfermedad experimenta síntomas, que son cambios subjetivos en las funciones corporales y no resultan perceptibles para el observador (p. ej., dolor de cabeza o náusea). Los cambios objetivos que el médico puede observar y medir se denominan signos. Los signos de una enfermedad pueden ser anatómicos (como hinchazón o exantema) o fisiológicos (como fiebre o parálisis). La ciencia que estudia por qué, cuándo y dónde ocurren las enfermedades y sus mecanismos de transmisión se conoce como epidemiología (del gr. Epí, sobre, y demos, pueblo); la ciencia que versa sobre los efectos y usos de los

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Impulsos nerviosos

Centro de control

OxitocinaOrden

Los músculos parietales del útero se contraen con más fuerza

Efectores

El cuerpo del niño distiende más el cérvix

Interrupción del ciclo: al nacer el niño disminuye la distensión cervical y se rompe el ciclo de retroalimentación positiva

Retroalimentación positiva: la mayor distensión cervical causa liberación de más oxitocina que incrementa la distensión cervical


medicamentos para el tratamiento de las enfermedades se denomina farmacología (del gr. Phármakon, medicamento, droga).

APLICACIÓN CLÍNICADiagnóstico de enfermedades

Diagnóstico (del gr. Día, a través, y gnosis, conocimiento) es un campo de la medicina que comprende los conocimientos y capacidades para distinguir los diferentes trastornos y enfermedades. Se realiza a partir de los signos y síntomas de un paciente, su historia clínica, el examen físico y las pruebas de laboratorio. La historia clínica consiste en recabar información sobre los sucesos que han podido contribuir a la enfermedad del paciente, como el malestar principal, antecedentes del problema que aqueja a la persona, trastornos médicos anteriores o de índole familiar, antecedentes sociales y revisión de los síntomas. El examen físico consiste en una evaluación ordenada del cuerpo y sus funciones. Este procedimiento comprende la revisión visual (observación exterior del cuerpo o inspección interna con distintos instrumentos), palpación, auscultación, percusión, medición de los signos vitales (temperatura, pulso, ritmo respiratorio y presión arterial) y a veces ciertas pruebas de laboratorio.

DIFERENCIAS ENTRE SERES VIVOS Y SERES INERTES:

SERES VIVOS SERES INERTES Nacen, crecen, se reproducen y

mueren, se adaptan al medio, se mueven, juegan, hablan, son inteligentes, se alimentan.

Son productos de la reproducción ej. Plantas, animales, seres vivos.

Se forman y se destruyen ej. Rocas, arena, minerales

SEMEJANZA ENTRE SER VIVO E INERTE

LOS DOS SERES ESTÁN CONSTITUIDOS DE MATERIA.

SERES UNICELULARES.

Son aquellos organismos que están formados por una sola célula, tienen organización sencilla que tiene tamaños inferiores a una micra (0.1 mm). Crecen por tamaño de aumento de células se los llama hipotrofia.

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SERES PLURICELULARES.

Son aquellos organismos que están formados por varias células; tienen organización compleja, ejemplo: células, tejidos, órganos, aparatos y sistemas, el tamaño de sus células varían de acuerdo al lugar y la función que cumpla dentro del individuo; pueden medir entre 10 y 30 micras. Se los encuentra en plantas y en animales. Crecen por el incremento del número de células hasta el límite Y se llama hipertrofia.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES VIVOS.Los seres vivos pueden distinguirse fácilmente ya que poseen características que nos permiten identificarnos entre ellos tenemos:

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ATOMO.-Es el elemento primario de la composición de los cuerpos, es tan pequeño que no puede verse, no puede ser desintegrado por medios químicos, pero si por medios físicos y por energía eléctrica.

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CARASTERÍSTICAS DE LOS SERES

VIVOS

IRRITABILIDAD- REACTIVIDAD

responder a los estimulos del medio, la irritabilidad determina

que los seres vivos pueden moverse: -FISICOS: luz, calor,

humedad, temperatura, presión. -QUIMICOS: sustancias ácidas, medicamentos.

METABOLISMO:Reacciones que se llevan acabo en el organismo. solo

alimento

ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL:-Formado por:

-células-tejidos: epitelial,

conectivo, muscular sanguíneo -órganos

-aparatos: respiratorio, circulatorio, digestivo, excretor, reproductor

-sistemas: óseo, sanguíneo,

endocrino,muscular

ADAPTACIÓN

CRECIMIENTO: Aumento de

tamaño por el aumento de masa muscular y células.

en las plantas es longitud y grosor en

los animales en peso y longitud

REPRODUCCIÓN:

Capacidad de producir nuevos individuos de la

misma especie: -sexual: fecundación

(gametos)-asexual: más división

celular-vegetativa: más medio de

ramas, flores, tallo


El átomo está formado por un núcleo en su centro y por electrones, protones y neutrones girando alrededor del mismo

El núcleo posee enorme cantidad de energía radiactiva que puede liberarse cuando este se rompe

Los electrones sirven para formar cuerpos compuestos cuando se enlazan con otros electrones

En el núcleo se encuentran protones con carga positiva y neutrones sin ninguna carga, los electrones que giran alrededor del núcleo tienen carga negativa

Dibujo

MOLECULAS.-Es la agrupación ordenada de dos o más átomos iguales o distintos, representa la menor porción de una sustancia manteniendo sus propiedades físicas y químicas

A nivel molecular ocurren las reacciones químicas, como sucede en la digestión química de los alimentos

Una molécula es biatómica cuando está compuesta por dos átomos Una molécula es poliatonica cuando tiene más de dos átomos

Ejemplo:

Agua (H2O)=2 átomos de hidrogeno y un átomo de oxigeno………………..es biatonica

Cloruro de sodio (CLNA)=un átomo de cloro y un átomo de sodio es biatonica

Glucosa (C6H1206)=6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrógenos, 6 átomos de oxigeno……….es poliatonica

Dibujo

BIOMOLECULAS O MOLECULAS BIOLOGICAS.-Son las moléculas que se relacionan con la vida. Cuando hay un desequilibrio o defecto se producen enfermedades.

Inorgánicas. Agua …..minerales: macro minerales: Na, K, CA, P, MG, S.…..minerales: micro minerales: Cu, I, fe, Mn, Cr, Co, Zn, Se.

Orgánicas: carbohidratos (monosacáridos, disacáridos, polisacáridos)dan energíaLípidos proporcionan energíaProteínas proporcionan defensa y estructuras Ácidos nucleicos (ADN…ARN) actúan en la herenciaVitaminas. Liposolubles (A D-E-K) Hidrosolubles (Vit. C y complejo B)

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Hormonas: progesterona (embarazo), estrógeno (mujer), testosterona (hombre), prolactina (leche materna) etc.

Dibujo

NIVEL CELULAR: La citología estudia la célula. La célula es la unidad vital, anatómica, genética y fisiológica de todo ser vivo, hay organismos formados por una célula (unicelulares), y otros por dos o más células(pluricelulares), existen dos tipos de célula, eucariotas y procariotas, las eucariotas contienen orgánulos que cumplen funciones especificas Toda célula eucariota está formada por:

Membrana celular o plasmática: recubre y protege a la célula, por sus poros permite la entrada y salida de salida de sustancias. Formada por dos capas de líquidos y una de proteínas.

Citoplasma o citosol: Sustancia gelatinosa, trasparente, homogénea, parecida a la clara de huevo, formada por, compuestos orgánicos (carbohidratos, lípidos, proteínas, vitaminas, enzimas). Compuestos inorgánicos (agua, sales). Contiene a los orgánulos.

Núcleo: tiene poros,(ANNULIS) es el encargado del crecimiento y reproducción de la célula trasmite los caracteres hereditarios de padres a hijos a través de los cromosomas. Contiene; nucléolo(ARN), jugo nuclear y cromosomas.(ADN) DIBUJO Nivel tisular (tejidos) la histología estudia los tejidos, tejido es la agrupación de célula semejante en forma, función, y origen, en que cumplen un trabajo especifico en el ser humano. TEJIDOS ANIMALES:

Epitelial.- protege y regula el movimiento de sustancias hacia dentro y fuera del cuerpo, se clasifica en. Escamoso, cubico, columnar

Muscular.- presentan largas y delgadas células que se contraen cuando reciben un estimulo y luego se relajan. Se clasifican en: liso, estriado o esquelético, y cardiaco

Conectivo.- sirven para percibir y responder a los estimulo y luego se relajan. Se clasifican en: óseo, cartilaginoso, fibroso, adiposo,

Nervioso.- nos permite percibir y responder a los estímulos, se clasifican en. nervios, neurona, cerebro, medula espinal, SNC, SNP.

Sanguíneo.- formado por: plasma, elementos figurados de la sangre(glóbulos rojos y blancos y plaquetas)

TEJIDOS VEGETALES

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Formador o meristematicos.- formados por: primario y secundario Definitivos o adultos.- formados por: conductores (floema y xilema) fundamentales

(parénquimas, colénquimas y esclerénquimas) Protectores.- formado por: suberoso, epidérmico

ORGANO: es la agrupación de diferentes tejidos que forman parte del cuerpo del hombre, del animal o de la planta. Cumplen con funciones específicas.

Los órganos son diferentes en función, tamaño, forma y localización:

Ejemplo:

Corazón: bombea sangre. Esófago: conduce los alimentos hacia el estomago. Ovarios: producen óvulos y hormonas. Pulmón: reciben oxigeno y eliminan CO2 Raíz: absorbe agua y nutrientes. Hoja: para la respiración y fotosíntesis.

DIBUJO

APARATO: es la agrupación de órganos diferentes que están íntimamente relacionados, que cumplen una función específica en el organismo.

Y estos son:

APARATO RESPIRATORIO: fosas nasales, faringe, laringe, tráquea, bronquios, bronquiolos, alveolos pulmonares.Funciones:

o Intercambio de gases, entrada de oxigeno y eliminación del co2.22


o Ayuda a regular el PH sanguíneoo Posee receptores para o la olfacción, filtra el aire inspirado y produce sonidos.

APARATO DIGESTIVO: tubo digestivo: boca, faringe, esófago, estomago, ID, IG, recto, ano. Órganos anexos: dientes, lengua, hígado, páncreas, vesícula biliar, glándulas salivales, (parótidas, sublingual, submaxilar) Funciones:

o Ingestión: Llevarse los alimentos a la boca y transformarlo en bolo alimenticioo Secreción: liberación de H2O, ácidos. Amortiguadores y enzimas.o Mezclado y propulsión: fragmentación y desplazamiento de los alimentos por el

tubo digestivo.o Digestión: desdoblamiento del bolo alimenticio en quimo (estomago) y en quilo

(ID- duodeno).o Absorción: pasos de los productos digeridos del tubo digestivo ala sangre.o Defecación: eliminación de materia fecal

APARATO EXCRETOR: riñones, uréteres, vejiga urinaria, uretra, vena real, arterial real.Funciones:

o Los riñones: regulan el volumen y la composición de la sangre, ayudan a controlar o la presión arterial, sintetizan glucosa, participan en la síntesis de vitamina D.o Los uréteres: transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga urinaria.o La vejiga: almacena la orina o La uretra: descarga la orina en la mujer, en el hombre descarga orina y

espermatozoide

APARATO CIRCULATORIO: corazón, arterias (carótidas, pulmonar), venas (yugular, aorta, cava superior, cava inferior), vasos sanguíneos.Funciones:

o Transporte de oxigeno de los pulmones a los tejidos.o Transporte de productos de desechos y sustancias toxicas hacia el hígado.o Regulación de la temperatura corporal,o Prevención de pérdida de sangre mediante mecanismo de coagulación.o Protección del cuerpo contra bacterias y virus por medio de anticuerpos

circulantes y leucocitos. APARATO REPRODUCTOR MASCULINO: testículos, conductos (deferentes,

eyaculador), epidídimo, glándulas sexuales (vesícula seminal, próstata, glandular de cowper), escroto, pene, uretra.Funciones:

o Testículos: producen espermatozoides y hormona sexual testosterona.o Conductos: transportan y almacenan espermatozoides.

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o Glándulas sexuales: secretan la mayor parte del liquido seminal.o Pene: contiene la uretra que sirve para la eyaculación del semen y de la excreción

de la orina. APARATO REPRODUCTOR FEMENINO: ovarios, trompas de Falopio, útero,

vagina, vulva (monte de Venus, labios mayores, labios menores, clítoris, himen, uretra, Bartholin)

Funciones:

o Ovarios: producen óvulos y hormonas (progesterona, estrógeno, relaxina)o Trompas de Falopio: transportan los óvulos al útero y en su tercio superior se

realiza la fecundación.o Uretra: sitio de implantación del ovulo fecundado, desarrollo del feto y trabajo del

parto.o Vagina: recibe al pene mediante el coito y sirve de canal de parto.

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Libro de Fisiologia 3

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