MODULO

MORFOFISIOLOGIA

CARLOS JULIO PEREIRA PEREZ CAMILO TORRES SERNA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD BOGOTÁ 2005 ACTUALIZACIÓN 2013

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COMITÉ DIRECTIVO Jaime Alberto Leal Afanador Rector Roberto Salazar Ramos Vicerrector Académico Sehifar Ballesteros Moreno Vicerrector Administrativo y Financiero Maribel Córdoba Guerrero Secretario General Edgar Guillermo Rodríguez Director de Planeación

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MORFOFISIOLOGIA PRIMERA EDICIÓN

® Copy Rigth Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD.

ISBN .

2005 Centro Nacional de Medios para el Aprendizaje Actualización 2013. Ma Consuelo Bernal L

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PRIMERA UNIDAD PENSAMIENTO Capitulo 1: Generalidades. • • • • •

Lección 1: Lección 2: Lección 3: Lección 4: Lección 5:

Términos y bases fundamentales. Músculos: estructura y fisiología. Líquidos y electrolitos. La sangre. Sistema inmune.

Capitulo 2: Cabeza y cuello. • • • • •

Lección 6: Huesos: cara, cráneo y cuello. Lección 7: Músculos: cabeza y cuello. Lección 8: Sistema arterial. Lección 9: Sistema venoso. Lección 10: Inervación.

Capítulo 3: Sentidos. • • • • •

Lección 11: Lección1 2: Lección 13: Lección 14: Lección 15:

Organos de los sentidos. Audición, olfato, gusto y tacto. Sistema Nervioso. Sistema Nervioso II. Sistema Nervioso III.

SEGUNDA UNIDAD TORAX Y ABDOMEN

Capítulo 4: • • • • •

Caja toráxica y Sistema circulatorio.

Lección 16: Lección 17: Lección 18: Lección 19: Lección 20:

Estructuras óseas y musculares. Sistema Circulatorio I: El corazón. Sistema Circulatorio II: Función cardiaca. Sistema Circulatorio III: Vasos sanguíneos Sistema Circulatorio IV: Circulación.

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Capítulo 5: Sistema digestivo y respiratorio. • • • • •

Lección 21: Lección 22: Lección 23: Lección 24: Lección 25:

Sistema Digestivo I: generalidades y composición. Sistema Digestivo II: Organos y funciones. Sistema Digestivo III: el proceso digestivo. Sistema Respiratorio: Generalidades y estructura. Sistema Respiratorio II: El proceso respiratorio.

Capítulo 6: Aparato Urinario, Sistema Endocrino y Reproductor. • • • • •

Lección 26: Lección 27: Lección 28: Lección 29: Lección 30:

Aparato Urinario I: Anatomía y fisiología. Equilibrio hidroelectrolítico. Sistema Endocrino I: Generalidades, hipófisis y páncreas. Sistema Endocrino II: Otras glándulas y regulación hormonal. Sistema Reproductor.

TERCERA UNIDAD REPRODUCCIÓN Y LOCOMOCIÓN

Capítulo 7: Reproducción • • • • •

Lección 31: Lección 32: Lección 33: Lección 34: Lección 35:

Gónadas. Reproducción. El espermatozoide. El óvulo. Clonación

Capítulo 8: Extremidad superior. • • • • •

Lección 36: Lección 37: Lección 38: Lección 39: Lección 40:

Estructuras óseas y articulares. Miología. Inervación. Vasos sanguíneos Anatomía radiológica.

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Capítulo 8: Extremidad inferior. • • • • •

Lección Lección Lección Lección Lección

41: 42: 43: 44: 45:

Estructuras óseas y articulares. Miología. Inervación. Vasos sanguíneos Anatomía radiológica.

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INDICE DE FIGURAS Figura.1. Figura 2. Figura.3. Figura.4. Figura.5 Figura.6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura 15. Figura 16. Figura 17. Figura 18. Figura 19. Figura 20. Figura 21. Figura 22. Figura 23. Figura 24. Figura 25. Figura 26. Figura 27. Figura 28. Figura 29. Figura 30. Figura 31. Figura 32.

Figura 33. Figura 34. Figura 35. Figura 36. Figura 37. Figura 38. Figura 39. Figura 40.

División del cuerpo por planos anatómicos Posiciones anatómicas en decúbito. Esquema general de las regiones en las cuales es dividido el abdomen. Representación de las estructuras de una célula humana Configuración de tejidos epiteliales. Arco reflejo de la contracción muscular Esquema general de una sinapsis Unión neuromuscular o sinapsis neuroefectora a nivel muscular. Arco reflejo bineuronal de la contracción muscular Arco reflejo trineuronal de la contracción muscular Huesos de la parte posterior del cráneo Huesos del cráneo vistos lateralmente Cráneo visto de frente Vértebras cervicales y sus relaciones anatómicas. Vascularización de la cabeza Inervación de la cara Estructura interna del ojo. Esquema de las estructuras internas del oído. Corte transversal del caracol auditivo. Diagrama que representa las partes de la lengua. Piel Meninges. Esquema general del encéfalo Ubicación topográfica del cerebro La célula nerviosa y sus prolongaciones Fibra nerviosa mielinica, nudo de Ranvier y célula de Schwann Vista superior de los hemisferios cerebrales. Ubicación anatómica del tálamo y del hipotálamo Corte transversal de la médula espinal Médula espinal vista por fuera de la estructura vertebral Estructura típica del viaje del impulso nervioso entre nervios a través de la sinapsis Representación gráfica de la conducción nerviosa y su transmisión a otras neuronas a través de sustancias químicas denominadas neurotransmisora. Arco reflejo típico Sinapsis neuromuscular Efectos opuestos del sistema nervioso autónomo sobre el corazón Estructura ósea del tórax Columna vertebral y sus divisiones anatómicas. Partes de una vértebra Corazón y grandes vasos Válvulas cardiacas 6

Figura 41. Figura 42. Figura 43. Figura 44. Figura 45. Figura 46. Figura 47. Figura 48. Figura 49. Figura 50. Figura 51. Figura 52. Figura 53 Figura 54. Figura 55. Figura 56. Figura 57. Figura 58. Figura 59. Figura 60. Figura 61. Figura.62. Figura 63. Figura 64. Figura 65. Figura 66. Figura 67. Figura 68. Figura 69. Figura 70. Figura 71.

Flujo de la sangre por las cavidades cardiacas. Esquema general de la circulación arterial. Electrofisiología cardiaca División anatómica del aparato digestivo Divisiones anatómicas del hígado y estructura vecinas Páncreas y conductos biliares Relaciones anatómicas entre el páncreas, el bazo y el tubo gastrointestinal Movimiento del bolo alimenticio a través de esófago, estómago y duodeno Divisiones anatómicas del intestino grueso Principales estructuras del aparato respiratorio Representación del intercambio de gases del alvéolo pulmonar Estructuras macroscópicas del aparato urinario Corte frontal de un Riñón Esquema general de la unidad funcional del riñón Esquema general de la retroalimentación tiroidea Esquema de retroalimentación hormonal. Huesos de la pelvis Aparato genital masculino Aparato genital femenino Órganos internos del aparato genital femenino. Maduración de un óvulo dentro del ovario y ovulación Morfología de los espermatozoides Escápula Clavícula Hueso húmero. Denominación de sus partes. Huesos del antebrazo y de la mano Movimientos del hombro Movimientos de la mano Hueso de la cadera Hueso fémur Hueso de la pierna y el pie

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INDICE DE TABLAS

Tabla Nº 1 Pares craneales Tabla Nº 2. Diferencias entre sistemas nerviosos periféricos Tabla Nº 3. Efectos del sistema nervioso autónomo en órganos y estructuras corporales Tabla Nº 4. Salida de adrenalina Tabla Nº 5. Ejemplos de glándulas y sus hormonas

INTRODUCCIÓN El propósito del curso es brindar al estudiante las herramientas esenciales para la comprensión de la terminología de morfofisiología y la pueda aplicar en su entorno laboral, puesto que está relacionado con personas tanto en su forma estructural como también emotiva y es importante tomar criterios bajo una óptica específica del conocimiento del cuerpo humano El curso está dirigido a estudiantes que lo contemplen en su plan de estudios y además tengan la orientación de apoyar el bienestar de la comunidad, el curso dará herramientas para que el estudiante se apersone del funcionamiento de cada una de las estructuras que está conformado el organismo y diferencie cada una de sus partes anatómicas. Las unidades didácticas que se desarrollaran son: 1. PENSAMIENTO El estudiante se apropiará de las generalidades de morfofisiología, describirá las partes de que esta compuesta la cabeza, los órganos de los sentidos y el SNC. 2. TÓRAX Y ABDOMEN Se verán los aparatos o sistemas que están ubicados en el tórax y abdomen (a. digestivo, a. respiratorio, a. reproductor, etc.), músculos y huesos, de esta manera el estudiante se apropiara de la temática y ampliará la concepción del funcionamiento del organismo 3. LOCOMOCION Se tendrá en cuenta las partes del cuerpo humano que generen movimiento osteoartícular (extremidades superiores e inferiores).

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Es fundamental que el estudiante de este curso se apersone de la importancia de la función que tiene como creador de su propio aprendizaje y de esta manera desarrolle las competencias necesarias para apropiarse de los conocimientos que aquí se esbozan y también sean partícipes de su búsqueda en los diferentes medios o fuentes documentales como son: sitios Web especializados, bibliotecas electrónicas y hemerotecas. De la misma manera se han planteado una serie de trabajos prácticos para que el estudiante en asocio de pequeños grupos colaborativos los desarrollen teniendo en cuenta radiografías, diapositivas. O videos sobre temas puntuales que en la red del internet o los diferentes links planteados, los puedan observar, y de esta manera contribuir con su propio aprendizaje. Nota aclaratoria: este módulo ha sido adaptado y actualizado del módulo de Anatomía y Fisiología I-II del Dr. Camilo Torres Serna Editorial UNAD, 2002, por el profesor Carlos Pereira. Posteriormente se realizó actualización en el año 2013 por la Dra Ma Consuelo Bernal L

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PRIMERA UNIDAD PENSAMIENTO OBJETIVOS • • • • • • • • • • • • • • • • •

Describir la acción muscular. Describir la placa neuromuscular. Reconocer la importancia del componente líquido constitutivo del cuerpo humano. Identificar la composición electrolítica de los líquidos corporales. Describir las funciones de la sangre. Resumir el funcionamiento del sistema inmune humano. Enumerar los elementos de defensa del cuerpo humano. Comparar los tipos de respuesta inmune. Mencionar la importancia de las acciones fisiológicas del timo. Enumerar los huesos del cráneo y de la cara Enumerar músculos del cuello Enumerar arterías del cuello. Describir la anatomía de los órganos de los sentidos Describir la morfología de las estructuras que componen el sistema nervioso humano. Describir el sistema nervioso autónomo. Describir el funcionamiento del sistema nervioso. Enumerar las funciones de cada una de las estructuras del sistema nervioso central Relacionar las divisiones del sistema nervioso autónomo y su funcionamiento.

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UNIDAD UNO PENSAMIENTO

Capítulo 1: Generalidades. Lección 1: Términos y bases fundamentales. 1.1.1. Definición de términos La Morfofisiología estudia la composición y las funciones biológicas de la especie humana. Como son: células, órganos y sistemas o aparatos. La anatomía estudia la forma y la estructura de los organismos. La fisiología estudia su funcionamiento. La anatomía puede ser microscópica cuando se refiere a los elementos constitutivos de los tejidos y se estudia con equipos de microscopía. La anatomía macroscópica estudia los tejidos y los órganos observables a simple vista. El mínimo componente del cuerpo humano con estructura funcional se denomina célula, además contiene múltiples estructuras y elementos químicos conformados en moléculas y en átomos. 1.1.2.

Planos anatómicos

Externamente el cuerpo humano está conformado simétricamente, es decir que puede ser dividido en dos partes simétricas: la derecha y la izquierda Internamente se notan asimetrías de posición, de número y de formas (Figura 1). Para referencia anatómica se divide el cuerpo en planos así: Figura.1 División del cuerpo por planos anatómicos Un plano mediano que divide el cuerpo precisamente en dos partes simétricas la izquierda y la derecha la línea divisoria es conocida como la línea media y se utilizan los términos medial o lateral para ubicar un órgano de acuerdo con su cercanía a esta línea. Los términos medial y lateral pueden reemplazarse por interno y externo.

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Visto de frente el cuerpo humano también puede ser dividido en planos que se denominarán frontales; la región delantera del plano frontal se denominará ventral, la región posterior al plano frontal se denomina dorsal.

Los planos transversales y horizontales cortan el cuerpo de manera horizontal. De esa manera puede ubicarse una zona anatómica como medial y dorsal, lateral y ventral, superior-medial, etc. Cuando el cuerpo se encuentra acostado boca arriba se denomina posición supina, si se encuentra boca abajo se denomina prono. Figura 2. Además de la división por planos, el cuerpo humano es dividido en múltiples regiones que permiten ubicar con precisión una zona o un órgano.

Figura 2. Posiciones anatómicas en decúbito

La primera división es: Cabeza Tronco Extremidades superiores Extremidades inferiores

.

El tronco se divide en tórax y abdomen En el tórax se reconocen entre otras las siguientes regiones: • • •

Región en la zona media. Región subclavial debajo de las clavículas. Región mamaria que da origen a la línea mamaria.

En el abdomen se reconocen las siguientes regiones (Figura. 3): •

Hipocondrios izquierdo y derecho.

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• • • •

Epigastrio. Flancos izquierdo y derecho. Fosa iliaca izquierda y derecha. Hipogastrio.

Figura. 3. Esquema general de las regiones en las cuales es dividido el abdomen. .

El conocimiento de estas divisiones es definitivo para la ubicación rápida de los órganos, por ejemplo: • • • • •

El hígado, está en el hipocondrio derecho. El apéndice. en la fosa iliaca derecha. El dolor epigástrico es típicamente estomacal. El bazo, está en el hipocondrio izquierdo. La vejiga, en el hipogastrio, etc.

1.1.3. La Célula La célula es la unidad elemental de los seres vivos, dotada de vida propia. Representa el sustrato material mínimo con las características propias de la vida, (Figura 4). Empleando el microscopio electrónico, pueden individualizarse en la célula elementos constituyentes muy pequeños (organelos), cada uno de los cuales está en condiciones de surtir por sí solo determinadas actividades celulares, el conjunto de todas las actividades que recíprocamente se influyen y se complementan forman esta unidad funcional con vida propia. En relación con la célula es importante tener en cuenta dos conclusiones fundamentales:

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La célula es una masa circunscrita de materia viviente, tiene un comportamiento y un destino: es capaz de desarrollarse, reproducirse, envejecer, enfermarse y de morir. La célula es un elemento común en los vegetales, animales y en el hombre, por lo tanto todos ellos muestran las características propias de la gran familia de los seres vivientes. Morfología celular: la forma de las células es muy variada. Las células aisladas en reposo son esféricas pero también pueden ser prismáticas o poligonales, su tamaño es independiente del que tienen los seres de que forman parte; no hay diferencia notable entre las células de un ratón y las de un caballo. Las células en general son microscópicas y su tamaño suele oscilar entre 3 y 50 micras. La forma de las células es muy variada: • • • •

Células esféricas. Glóbulos rojos. Células poligonales. Células alargadas (fibras).

Estructura de las células: la materia viviente de la cual está formada la célula se denomina, en sentido genérico, protoplasma. En el se distingue una porción central de forma esférica, llamada núcleo, rodeada de otra parte que representa el cuerpo celular denominada citoplasma. La célula está envuelta por una membrana de unas diez millonésimas de milímetro de grosor, que constituye la barrera entre el ambiente exterior y el citoplasma y que asegura a las sustancias que se encuentran en su interior una concentración compatible con la vida. Membrana celular: la materia viviente de que se compone la célula no está en contacto directo con el ambiente exterior sino separada de este por una sutilísima envoltura, que tiene la función concreta de regular la entrada y salida de todas las sustancias que le son necesarias y que forman parte de su completa vida química. Tiene propiedades verdaderamente sorprendentes: es capaz de diferenciar elementos químicos diferentes, por ejemplo el sodio, el potasio. El potasio puede atravesarla fácilmente y acumularse en la célula, mientras que el sodio no. Lo mismo ocurre con la glucosa y los aminoácidos (Constituyentes de las proteínas). Pero no con algunas otras moléculas incluso si éstas son de menores dimensiones por el contrario, el agua sale y entra muy fácilmente y su paso está regulado especialmente por leyes físicas. Esta capacidad de la membrana de reconocer algunas sustancias con respecto a otras y de permitir sólo el paso de algunas se llama selectividad. En realidad, el comportamiento de la membrana celular no obedece sólo a simples leyes físicas, sino también especialmente, a

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ciertas necesidades de la vida celular que se manifiesta en su comportamiento activo. Naturalmente, la membrana es una estructura y, como tal es visible dentro de ciertos límites al microscopio electrónico. La membrana está constituida por diversos tipos de moléculas, ordenadas de modo preciso y característico. De hecho, es un estrato de protoplasma, compuesto de grasas y proteínas. Citoplasma. Es una masa gelatinosa no homogénea e inerte. Por medio del microscopio electrónico se ha descubierto en él la presencia de pequeñas formaciones características, más o menos constantes, es decir, es un conjunto constituido por partes comparables a órganos, que son llamadas organelos, y están representados por las mitocondrias, los lisosomas, centrosomas, ribosomas, el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico. Para respirar, la célula utiliza normalmente las mitocondrias. Estas formaciones presentan una forma redonda o alargada, cuya membrana interior se repliega hacia dentro formando las llamadas crestas mitocondriales. Las crestas mitocondriales constituyen extensas superficies, donde tienen su asiento numerosas enzimas, en cuyo control se desarrollan numerosas reacciones químicas destinadas a producir energía, y utiliza para ello como combustible la glucosa. Por esta razón se considera a las mitocondrias como auténticas centrales de energía de la célula. De dimensiones ligeramente inferiores se presentan los lisosomas. Estos se diferencian de las mitocondrias, en que están delimitados por una sola membrana y no presentan crestas en su interior. Los lisosomas son riquísimas en enzimas tienen la misión de reducir las grandes moléculas a fragmentos más pequeños., sobre los que actuarán los enzimas mitocondriales. Centrosoma. Es el orgánulo que preside la división celular. Su función es por lo tanto dirigir los movimientos celulares de la mitosis o multiplicación celular.

Figura. 4. Representación de las estructuras de una célula humana

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Aparato de Golgi: es un sistema de cavidades existentes en las proximidades del núcleo de las células animales. Su presencia es muy importante en la fase de máxima actividad celular. Su comportamiento en relación con los procesos metabólicos no puede ser observado directamente en la célula viva, sino que es necesario deducirlo de una serie de estados observables en las células preparadas para la exploración microscópica. Al mirar la célula con un microscopio electrónico, se observa que el citoplasma está enteramente recorrido por un gran número de canalículos que constituyen una especie de red: el retículo endoplásmico. En la cara externa de sus paredes se encuentran los ribosomas encargados de fabricar las proteínas. Por último en la parte central de la célula se observa el núcleo. Su tamaño es variable, oscilando generalmente entre 5 y 30 micras. La forma típica del núcleo es la esferoidal, aunque puede ser también alargada (por ejemplo en las fibras musculares). Fisiología de la célula: cuando se observa una célula viva es evidente su vitalidad en forma de movimiento. Estos movimientos pueden ser de varios tipos: algunos son internos y afectan a los constituyentes del citoplasma; otros son externos y se refieren al desplazamiento de toda la célula. Hay que tener presente que, si no todas las células están en condiciones de emigrar por sus propios medios, el citoplasma sin embargo, muestra constantemente diferentes formas de movimientos. Además, la célula fabrica productos que utiliza para crecer, desarrollarse y que vierte de nuevo al medio externo. Estos procesos son llamados respectivamente de asimilación y de secreción. Este modo de comportarse y de vivir está basado totalmente en reacciones químicas. Por eso, puede compararse la célula con una fábrica química, en la cual es posible distinguir una oficina de dirección, una central de energía, una máquina altamente especializada, una entrada para las materias primas y una salida para los productos de desecho. La oficina de dirección, es decir el puesto de mando, está presentado por el núcleo donde se conserva toda la información, como si se tratara de una computadora, para que cada uno de los organelos cumpla satisfactoriamente y en el momento preciso con sus funciones específicas. Información que además es transmitida a través de procesos de reproducción: trasmisión genética. La materia prima viene dada por los alimentos, desdoblados en sus principales componentes, es decir: proteínas, grasas y azúcares. “El conjunto de reacciones químicas que gradualmente los trasforma en productos de desechos se llama

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metabolismo. Por último todas estas funciones posibilitan la reproducción celular y con ello la conservación de su especie. La célula como unidad elemental de la vida, posee las siguientes funciones elementales: Funciones de relación: por las que la célula vive en el ambiente que le rodea y se relaciona con él. Estas funciones comprenden la sensibilidad y motilidad. La sensibilidad celular: se llama también excitabilidad o irritabilidad. Es la facultad que tienen las células de ser impresionadas por diversos estímulos y de reaccionar ante ellos. Los estímulos pueden ser muy diversos: luminosos, eléctricos, térmicos, mecánicos, etc., para que actúen sobre la célula han de tener un mínimo de intensidad y actuar un cierto tiempo. Funciones de nutrición: por ellas la célula asegura su existencia (conservación del individuo). En el seno de las células se verifican constantemente complejas trasformaciones materiales, cuyo conjunto recibe el nombre de metabolismo. El metabolismo consta de dos procesos antagónicos y simultáneos: uno constructivo y otro destructivo. El proceso constructivo se llama anabolismo. “Sintetiza los materiales del protoplasma mediante los alimentos”. (Lodish, Berl, Zipursky., Matsudaira, Baltimore, & Darnell, 2002, P. 25) El proceso destructivo es el catabolismo. Tiene carácter analítico y consiste en desintegrar una serie de sustancias del protoplasma celular, liberando energía destinada a la producción de desecho. Funciones de reproducción: por las que la célula asegura su descendencia (conservación de la especie). División celular: en ciertos momentos de su vida, las células adquieren aptitud para reproducirse o sea para originar otras células semejantes a ellas. La reproducción celular se realiza dividiéndose cada célula en dos o más células hijas, que crecen hasta alcanzar el tamaño propio de la especie celular. Las estructuras vivas o autónomas de la célula se reparten equitativamente en las células hijas. La división celular es un fenómeno complejo. Comienza por la división del núcleo, a la que acompaña o sigue ordinariamente la división del citoplasma. Tipos de división celular: la división celular es fundamental para el desarrollo y recuperación de tejidos; puede ser binaria o múltiple y las más importantes son: Fisión binaria: Se llama también bipartición, la célula madre origina dos células hijas iguales, (gemación sencilla) o más de dos (gemación múltiple). La 17

multiplicación por gemación es frecuente en los seres unicelulares, como levaduras y otros hongos. Fisión múltiple: está consiste en la división repetida del núcleo de una célula, seguida de otras tantas divisiones del citoplasma, originándose tantas células como núcleos se habían formado. Normalmente la fisión se realiza dentro de la membrana y las células resultantes quedan al romperse ésta. Para que esta multiplicación celular se realice con normalidad, es necesario que se cumplan una serie de condiciones que favorecen a la misma; por ejemplo la presencia de suficientes sustancias nutritivas, oxígeno, etc. La fisión binaria además puede ser clasificada como directa o indirecta. División directa o amitosis: en ella el núcleo y el citoplasma sin modificaciones notables en su estructura, se alargan en una dirección y se estrangulan, formando dos células hijas aproximadamente iguales. División indirecta o mitosis: en esta división tiene lugar profundas modificaciones morfológicas, tanto en el núcleo, como en el citoplasma. El ciclo completo, que comprende la duplicación y la división, agrupa cuatro fases en el siguiente orden: profase, metafase, anafase y telofase. La célula es un sistema molecular autorregulable autónomo Esto significa que, las moléculas que constituyen a una célula están organizadas en diferentes niveles, desde el más simple en el que las moléculas son unidades (monómeros), hasta el más complejo en el que se constituyen diferentes agregados llamados supramacromoleculares, formados por polímeros conocidos como macromoléculas. En esta gama de niveles de organización quedan incluidas las vías metabólicas que llevan a cabo funciones de síntesis y degradación. En ellas participan monómeros como monosacáridos (glucosa, galactosa, fructosa), aminoácidos (ácido glutámico, alanina, glicina), ácidos grasos (esteárico, oleico), nucleótidos (purinas=ATP), etc. y polímeros como: polisacáridos (almidón, celulosa), proteínas (enzimas, hormonas) y ácidos nucleicos (RNA y DNA). La interacción de monómeros y macromoléculas de tipo enzimas en vías metabólicas, en conjunto integran el metabolismo que se manifiesta como procesos de respiración, nutrición, crecimiento y reproducción y que distingue a la propiedad de autorregulación de la célula. La autorregulación es la característica fundamental de un sistema vivo (ser vivo). El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas de síntesis (anabolismo) y de degradación (catabolismo), que se llevan cabo en un ser vivo.

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Cualquier ser vivo u organismo está constituido por una o más células, si es por una se le llama unicelular y si es por varias o muchas es multicelular o pluricelular. Las bacterias, las amibas, los óvulos, los espermatozoides, están constituidos por una célula, son unicelulares, de diferentes formas y tamaños. Los hongos, las plantas, los animales, están constituidos por muchas células, son pluricelulares. Toda célula realiza las funciones básicas de la vida: nutrición, respiración y reproducción. Toda célula proviene de otra célula precursora. Existen muchas formas de células, de variados tamaños pero todas microscópicas y con diferentes funciones. Lo anterior enuncia los principios básicos de la Teoría Celular que se estableció en 1839 y años posteriores con los trabajos de investigación de J. Matthew Schleiden y Theodore Schwann en 1838 y 1839 y los trabajos de Rudolph Virchow en 1855. La Teoría Celular establece que: 1. Todos los organismos vivos están constituidos por células. 2. Las propiedades vitales de cualquier organismo están basadas en las de sus células. 3. La célula es la unidad de vida más pequeña y claramente definida. 4. Las células se originan siempre a partir de otras células. Estos principios quedan resumidos en: La célula es la unidad estructural, fisiológica, de reproducción y origen de todo ser vivo. El término célula existe desde el siglo XVII cuando Robert Hooke, físico inglés en 1665 en Londres Inglaterra publicó su obra MICROGRAPHIA o “Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying glasses with Observations and Inquiries therupon",en la cual describe entre otros aspectos, la construcción de un microscopio compuesto y las observaciones que con él realizó, entre las que se destaca la descripción de la organización del corcho, a través de un corte, la cual es a base de celdillas y que en latín Hooke nombró “cellulla”. A través de los 170 años que transcurrieron se publicaron las observaciones que varios hombres de ciencia realizaron con microscopios, en las que se refieren a la organización de diversos organismos, a base de vesículas o utrículos, porque observan a las células vivas o frescas. Las observaciones de granos del polen de orquídeas que Robert Brown realiza en 1831 y en las que dice, que presentan un “núcleo”, porque observa una región central de diferente densidad. Hasta 1838 en que Mathias Jacob Schleiden botánico alemán, publica sus observaciones de cortes de plantas y dice que “todas están formadas por células y todas tienen núcleo”, en este momento se vuelve a utilizar el término célula y en 1839 Theodore Schwann zoólogo 19

alemán publica sus observaciones de tejidos animales, también dice “que todos los animales están constituidos por células” y se refiere a las observaciones de Schleiden y por lo tanto dice que “todos los organismos están constituidos por células”. Así se establece el primer principio de la Teoría Celular, que se complementa con el enunciado que emite Rudolph Virchow médico alemán con relación al origen de las células y que dice “Omni cellulla est cellulla” Toda célula proviene de otra célula (1855). A Virchow se le considera el padre de la Patología porque establece que la base de una enfermedad está en la alteración de la forma o estructura de las células, por lo que se puede decir que” la unidad de función de un organismo es la célula”. A partir de ahí se sigue usando el término CÉLULA hasta nuestros días. Sólo hay dos tipos celulares: procariotes, que no presentan núcleo ni organelos de otro tipo y eucariotes que presentan núcleo y otros organelos. Ejemplo de células procariotes son las bacterias. Ejemplo de células eucariotes son todas las que constituyen los organismos de los otros reinos: protista, Fungi, Plantae y Animalia. Las bacterias son muy pequeñas de 1 a 2 micrometros y algunas hasta 5 micrometros y de formas: cilíndrica, esférica y espiral, solamente. En cambio las células eucariotes pueden medir desde 7 hasta 500 micrometros y algunas hasta milímetros y pueden tener toda la gama de formas imaginables y de funciones especiales. Las células eucariotes se pueden organizar en tejidos y constituyen a los organismos pluricelulares. Son las que más variedad de formas presentan, por ejemplo: Paramecium, Euglena, levadura, leucocitos, neuronas, etc. El descubrimiento de la célula se logró gracias a la construcción de los microscopios ópticos y el conocimiento actual que se tiene de las células es tan completo en todos los aspectos de su estructura, composición química, organización molecular y función, gracias a los avances en el conocimiento científico de la microscopía óptica, de la microscopía electrónica, de la bioquímica y de la biología molecular. Todas las células sin excepción presentan una membrana celular que las limita y les da forma y un citoplasma. La membrana celular tiene una organización molecular general para todas las células y en particular para cada una de las formas celulares. La organización general de las membranas celulares consiste en una bicapa de fosfolípidos, que contiene glucolípidos, colesterol, proteínas y glucoproteínas. La característica particular para cada tipo o formas celulares se establece por la cantidad y calidad o tipo de estas moléculas. El citoplasma está constituido por:

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a) Una parte soluble coloidal llamada citosol que contiene agua, iones, moléculas pequeñas como: glucosa, aminoácidos, nucleótidos, vitaminas y moléculas grandes como proteínas. b) Una parte constituida por agregados de macromoléculas como los ribosomas. c) Una parte membranosa, incipiente en las células procariotes y muy desarrollada en las células eucariotes que llegan a constituir los diferentes organelos. Los organelos celulares son compartimientos formados por membranas que realizan funciones especiales, por ejemplo: los cloroplastos que presentan doble membrana y membranas internas llamadas tilacoides y que realizan la fotosíntesis; las mitocondrias que tienen doble membrana, la membrana interna formando pliegues o crestas y que realizan la respiración aerobia; el núcleo que también tiene doble membrana y ácidos nucleicos organizados en la cromatina que constituye los cromosomas responsables de la herencia de las células. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen DNA y RNAs, por lo que tienen información genética propia. 1.1.4. Tejidos Reciben el nombre de tejidos las agrupaciones de células de los organismos pluricelulares que tienen una estructura determinada en relación con un acto fisiológico especial; es decir, tienen una forma y estructura semejante y realzan el mismo trabajo o función. Clasificación de los tejidos: los tejidos se pueden catalogar con varios puntos de vista. A pesar de que no existe ninguna codificación natural de los tejidos la siguiente es una distinción desde el punto de vista morfológico y fisiológico. Tejido de revestimiento y de secreción: tejido epitelial. Tejidos de sostén: • • • • •

Tejido conjuntivo Tejido adiposo Tejido cartilaginoso Tejido óseo. Tejido nervioso.

Tejido epitelial: se caracteriza este tejido porque sus células integrantes están poco modificadas y se hallan pegadas unas a otras por un cemento de unión. Tiene por misión revestir el cuerpo, las cavidades que en él se abren y el interior de todos los órganos huecos. Algunas de sus células tienen propiedades

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secretoras, por lo cual este tejido es el que forma la parte esencial de las glándulas. Figura.5.

Figura.5. Configuración de tejidos epiteliales

Tejidos de sostén: los tejidos de sostén (conjuntivo, adiposo, cartilaginoso y óseo) están constituidos por células separadas unas de las otras por una sustancia intercelular más o menos abundante. Tiene por misión servir de unión a otros tejidos, proteger los órganos y construir el esqueleto o armazón del cuerpo. Tejido muscular: es el tejido formado por las células que han asumido la motilidad del organismo. Su característica principal es la contractilidad, formando los músculos y se les encuentra también en el corazón, en el tubo digestivo, en la vejiga urinaria, etc. Sus células están trasformadas en largas fibras musculares, en cuyo citoplasma se han diferenciado las estructuras contráctiles, llamadas miofibrillas. Tejido nervioso: reside este tejido en los centros nerviosos, (cerebro, médula espinal, etc.). Se distinguen en él dos clases de elementos nerviosos: células nerviosas y fibras nerviosas. Las células con el conjunto de sus prolongaciones reciben el nombre de neuronas. 1.1.5. Guía de trabajo práctico 1.1.5.1 Reconocimiento de planos anatómicos. Objetivo: identificar regiones del cuerpo humano. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes del mismo sexo se requiere un lugar donde acostarse.

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Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: uno de los estudiantes se acuesta boca arriba y el otro estudiante debe ubicar las siguientes regiones anatómicas: Región subclavia, región esternal, línea mamaria, hipocondrios, epigastrio hipogastrio, fosas iliacas, flancos.

1.1.5.2 Observación de tejidos Objetivo: examinar diferentes tipos de tejidos humanos. Materiales y métodos: se requiere láminas demostrativas de diferentes tipos de tejidos humanos. Pueden usarse: placas microscópicas, diapositivas de tejidos, láminas impresas o de internet. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: según el material y el equipo disponible se realizará una observación y diferenciación de diferentes tipos de tejidos: tejido epitelial, tejido muscular, tejido nervioso y tejido óseo.

Lección 2: Músculos: Estructura y Fisiología 1.2.1. Fisiología muscular 1.2.1.1. Características fisiológicas de la fibra muscular Embriología e histología La función de la locomoción se realiza con la participación de tres principales grupos de órganos: los huesos, los músculos y las articulaciones. Los huesos son los órganos pasivos del movimiento y los músculos, los órganos activos; las articulaciones representan el dispositivo en relación al cual se desarrolla el mismo movimiento. La acción combinada de estos tres elementos puede compararse con la acción de una palanca. En efecto, si tenemos presente que las partes de una palanca son los brazos, el punto de apoyo, la potencia, se pueden comparar las piezas

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esqueléticas a los brazos de la palanca, la articulación al punto de apoyo y los músculos a la potencia. Por ejemplo, en el movimiento de flexión del antebrazo sobre el brazo, el húmero y el cubito representan los dos brazos de la palanca, la articulación del codo corresponde al punto de apoyo, los músculos bíceps y branquial constituye la potencia, mientras la resistencia viene dada por el peso del antebrazo y de la mano. Los músculos con la contracción, tienden a desplazar ambas cabezas óseas, a las que están fijados y acercarlas una a otra; generalmente, sin embargo, ocurre que sólo una cabeza ósea se pone en movimiento mientras la otra bajo la acción de otros músculos, se mantienen fija en su posición básica. En la flexión del antebrazo sobre el brazo, solamente el cubito (brazo móvil) se pone en movimiento mediante la contracción del bíceps y del branquial, mientras que, el húmero queda bloqueado (brazo fijo) por la acción de los músculos del hombro. Cada fibra muscular esquelética es una célula larga multinucleada (de 1,5 a 3 cm o más), compuesta por una masa de miofibrillas, cada una de ellas de un grosor aproximado de 1 a 2 micras. Las miofibrillas se disponen paralelamente al eje mayor de la fibra, agrupadas y recubiertas por una membrana denominada sarcolema, aparentemente amorfa. El aspecto estriado de las fibras musculares se debe a que las distintas partes de las miofibrillas tienen diferentes índices de refracción. Partes similares de las miofibrillas se sitúan una sobre otra, dando la apariencia de discos que atraviesan toda la anchura de la fibra. Las fibras musculares se desarrollan en el embrión y probablemente todas las células musculares se forman antes del nacimiento. Posteriormente el crecimiento del músculo se debe a hipertrofia, es decir a un aumento del tamaño de las fibras ya formadas. Las fibras musculares adultas son ordinariamente consideradas como incapaces de regenerarse después de lesiones extensas. Una pequeña porción del músculo destruido puede sin embargo, repararse por proliferación de las fibras musculares. Defectos extensos son reparados a veces por tejido cicatrizal. 1.2.2. Denominación de los músculos según su forma, tamaño y dirección de las miofibrillas Las fibras musculares se clasifican en esqueléticas o estriadas, cardiacas, lisas y viscerales. Los músculos lisos se encuentran presentes en la estructura de todos los órganos internos (vasos sanguíneos, estómago, esófago, etc.), e intervienen en distintas funciones. Los que forman las paredes del tubo digestivo, al contraerse, hacen progresar las sustancias alimenticias; los que se encuentran en los vasos sanguíneos, aumentan o disminuyen el calibre; de los mismos; los de la vejiga, al contraerse, expulsan la orina, etc. 24

La contracción del músculo cardiaco es la causa principal de la circulación sanguínea. Al contraerse el corazón, disminuye el tamaño de sus cavidades y la sangre es impulsada hacia las arterias. El músculo cardiaco se contrae automáticamente y de modo rítmico, desde la vida fetal hasta la muerte. Los músculos esqueléticos determinan el movimiento de los distintos segmentos esqueléticos del cuerpo; representan por ello los órganos activos de la locomoción. Son llamados músculos voluntarios por el hecho de que son regidos por la voluntad aunque muchas de sus acciones pueden ser reflejas. Los músculos voluntarios se identifican por su situación en el cuerpo, y son: superficiales y profundos. Los músculos superficiales, llamados también cutáneos se hallan localizados inmediatamente bajo la piel y están unidos por una de sus extremidades, al menos, a las capas profundas de la epidermis. Los músculos profundos o esqueléticos se encuentran dispuestos en profundidad, revistiendo el esqueleto y permaneciendo unidos por sus dos extremidades a piezas óseas. Los músculos estriados están constituidos por una porción rojiza y contráctil, compuesta de fibras musculares, reciben el nombre de vientre o cuerpo, constituyen el músculo propiamente dicho, y de partes blancuzcas de naturaleza no contráctiles localizadas generalmente en las extremidades de los músculos que reciben el nombre de tendones o aponeurosis si están localizados en los extremos de músculos planos, sirven para la inserción del músculo en el hueso o en otras estructuras. Los músculos esqueléticos son unos 400 aproximadamente; su peso en un individuo de fuerza media y de 70 kilos de peso, es de unos 25-30 Kg. Así, pues el peso de los músculos representa un poco menos de la mitad del peso total del cuerpo. Por su forma, los músculos esqueléticos se dividen generalmente, en tres tipos fundamentales: músculos largos, músculos anchos y músculos cortos: Los músculos largos en los que predomina la longitud sobre las otras dos dimensiones, corresponden a los numerosísimos músculos distribuidos en tomo a los huesos de las extremidades. Los músculos anchos planos y muy delgados forman en su mayor parte las paredes de la cavidad torácica abdominal y pelviana. Los músculos cortos están situados entorno a las articulaciones, la columna vertebral etc.; prácticamente allí donde los movimientos son pocos amplios pero requieren de una cierta energía intermedia Las fibras de un músculo de forma cuadrilátera o rectangular se disponen paralelamente a lo largo del eje del mismo; las de un músculo penniforme son paralelas entre sí, pero se disponen formando un ángulo con el tendón; las de los músculos triangulares o fusiformes no son paralelas entre sí, pero convergen hacia un tendón. El número de fibras de un músculo depende de su forma, siendo más numerosas en los músculos penniformes, que en los de igual tamaño pero rectangulares.

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Los nombres de los músculos indican corrientemente alguna estructura o función. A veces señalan la forma: trapecio, romboide, gráciles (recto interno). El número de cuerpos musculares de origen, es indicado por los términos bíceps tríceps y cuádriceps. La acción se refleja en términos tales como elevador del párpado superior, extensor de los dedos, etc. La acción y forma se combinan en el término pronador cuadrado y la acción y sustitución aparecen combinado en el término flexor profundo de los dedos. Los músculos son variables en cuanto a sus inserciones. A veces falta un músculo y otras aparecen con carácter supernumerario. Las variaciones de los músculos son tan numerosas que una recuperación completa de ellas solamente es posible en obras o trabajos especiales. Individualmente los músculos son descritos haciendo referencia a su origen, inserción, inervación y acción. Cada músculo está rodeado por una membrana conjuntiva, más o menos espesa, llamada aponeurosis muscular, que envuelve y contiene al músculo durante la contracción. Del mismo modo, alrededor de los tendones pueden existir formaciones fibrosas de figuras ovaladas, llamadas vaínas fibrosas que forman unos huecos destinados a mantener los tendones en su justa posición. Para favorecer el deslizamiento de los tendones dentro de las cavidades óseas o en las vainas fibrosas, existen las vainas mucosas, cojinetes de varias formas constituidos por una doble membrana muy sutil, que contiene una pequeña cantidad de líquido viscoso de acción lubricante: líquido sinovial. Los músculos estriados, como todos los órganos de intensa actividad, están provistos de una riquísima vascularización sanguínea y linfática. Reciben, además, uno o más nervios que les trasmiten la excitación motriz a través de un impulso procedente de los centros nerviosos, que provocan la contracción y que terminan sobre cada una de las fibras musculares, en una unión característica llamada placas motrices o unión neuromuscular; a los músculos estriados llegan asimismo los nervios sensitivos y los de naturaleza simpática.

Tres son las propiedades de los músculos: la elasticidad, la contractilidad y la tonicidad. • Elasticidad Como se sabe, la elasticidad es la propiedad de ciertos cuerpos para recuperar su forma, cuando ésta ha sido alterada por cualquier causa. Si hacemos comprensión

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sobre un músculo, éste se deprimirá en el sitio de la comprensión, pero una vez cese la comprensión, el músculo recuperará su forma primitiva. Si tomamos un músculo de un animal recientemente sacrificado y colgamos de él un peso se estirará; pero cuando se quita el peso que lo estira, el músculo recuperará su longitud primitiva.

• Contractilidad La contractilidad es la propiedad más importante que poseen los músculos, consiste en cambiar de forma bajo el estímulo de distintos agentes. Un músculo puede presentarse en dos estados distintos: en estado de contracción y de relajación. Las siguientes son las características que posee cada uno de estos casos para definir luego, qué es la contractilidad. Si se coloca una mano sobre la cara anterior del brazo y flexionamos el antebrazo, se notará que el bíceps cambia de forma y de consistencia. Adquiere una forma globulosa porque se hace más grueso, más corto y se endurece considerablemente. Se dice que se ha contraído. En cambio, si se extiende el antebrazo, se puede ver que se producen cambios inversos. El bíceps se alarga, disminuye de grosor y se ablanda. Se dice entonces que el bíceps se ha relajado. Ese estado contrario a la contracción se llama relajación. La contracción muscular determina cambios en la longitud y en el grosor de los músculos, pero su volumen permanece inalterable. Se puede definir la contractilidad, como la propiedad que poseen los músculos de acortarse, engrosarse y endurecerse bajo diferentes estímulos, sin que su volumen se altere. • Tonicidad Se llama tonicidad al estado de tensión de los músculos en reposo. Poseen esta propiedad tanto los músculos viscerales como los esqueléticos. Debido a la tonicidad, las fibras musculares que forman las paredes de los vasos sanguíneos mantienen cierto grado de presión en el líquido que está en su interior. Igualmente, las fibras musculares que forman las paredes del estómago y del intestino, mantienen cierto grado de tensión sobre el contenido de los mismos. Poseen también tonicidad o tono muscular los músculos esqueléticos; esta propiedad se utiliza para el mantenimiento de las posiciones del cuerpo.

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Origen, inserción y acción muscular Los extremos de un músculo se fijan en el tejido conectivo ( tendón, ligamento, aponeurosis o fascia) en el hueso, en el cartílago, en un órgano o en la piel. Cuando un músculo se contrae o se corta, una de sus inserciones permanece fija y la otra se mueve. La inserción fija es llamada origen, la movible, inserción propiamente dicha. En los miembros, las partes más distales son habitualmente las más movibles; por ello la fijación distal, suele tomar el nombre de inserción. Sin embargo los términos origen e inserción son solamente empleados con fines descriptivos. A menudo las inserciones permanecen fijas y los orígenes son móviles, en otras, ambos extremos se mantienen fijos y estabilizan la articulación. El vientre de un músculo es la porción situada entre el origen y la inserción. Los músculos pueden ser clasificados, según sus funciones, en agonistas, de fijación y sinérgicos. Una categoría especial incluye los que tiene acción paradójica o excéntrica (músculos que se alargan mientras se contraen), en esta forma desempeñan un trabajo negativo. Un músculo puede ser agonista en un caso y antagonista en otro. Generalmente, en la descripción de un músculo, la acción primaria indicada es la agonista. • Agonista Se llama así a los músculos o grupos de músculos que realizan un determinado movimiento (flexión de los dedos) la gravedad puede actuar también como agonista. Por ejemplo si se sostiene un objeto y se le baja hacia la mesa, la gravedad actúa como factor colaborador del descenso. La única acción muscular es regular la rapidez del descenso, ejemplo de acción paradójica. • Antagonistas Llamados también oponentes, son músculos que se oponen directamente a un determinado movimiento. Así, el tríceps braquial, el cual es extenso del antebrazo. Dependiendo de la velocidad y de la energía del movimiento, los antagonistas pueden relajarse o alargarse durante la contracción, regulan el movimiento, lo suavizan con presión y sin violencias. El término antagonista es inadecuado por que tales músculos cooperan antes que oponerse a una acción. La gravedad también puede actuar como antagonista por ejemplo, al flexionar el antebrazo partiendo de la posición anatómica. • Músculos de fijación Tienen una amplia variedad de funciones. Generalmente estabilizan o fijan articulaciones o zonas y así mantienen posturas o posiciones mientras actúan los músculos agonistas.

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• Músculos sinérgicos Constituye una clase especial de músculos de fijación. Cuando un agonista cruza una o más articulaciones, los sinérgicos evitan acciones perjudiciales sobre las articulaciones intermedias. Así, los músculos largos que flexionan los dedos, podrán flexionar al mismo tiempo la muñeca si esta fuera fijada por los extensores de la misma, estos actúan como sinérgicos en la precisión de este movimiento.

1.2.3 Unidad motora Un golpe sobre un músculo determina su contracción, igualmente lo hace bajo el estímulo de la corriente eléctrica. Pero el estímulo natural para la contracción muscular es la corriente nerviosa, corriente que llega a la célula muscular a través de la sinapsis neuromuscular. Figura. 6. Figura. 6. Arco reflejo de la contracción muscular Los nervios que penetran el músculo son dos tipos de fibras motoras y insensitivas, las últimas comprende la mitad o más de la mitad de ellas. Las fibras motoras son de dos diámetros, gruesas y finas. Las fibras motoras gruesas son llamadas, a veces fibras alfa y son los axones de las células motoras del encéfalo o de la médula. Al penetrar el axón en el músculo se divide muchas veces y cada ramificación forma una terminación motora en la superficie de una fibra muscular. Debido a la ramificación de su axón, una sola célula nerviosa inerva varias fibras musculares esqueléticas. La célula nerviosa, su axón y las fibras musculares inervadas por el forman lo que se llaman una unidad motora. El número de unidades motoras de cada músculo depende de la cantidad de fibras que contiene y del número de fibras musculares por unidad. En el hombre, algunos músculos tienen menos de cien fibras musculares por unidad motora, mientras que otros pueden llegar a tener 1500 y 2000. La posibilidad de graduación de la energía de la contracción depende, en un músculo dado, del número de unidades motoras. El músculo que contiene muchas unidades motoras para cierto número de fibras musculares es capaz de una acción más precisa y delicada que otro con pocas 29

unidades motoras para el mismo número de fibras musculares. Así los músculos del pulgar y del globo ocular poseen muchas pequeñas unidades, cada una de las cuales corresponde a pocas fibras musculares mientras; que los músculos largos del miembro inferior tienen proporcionalmente, pocas unidades motoras, en relación con el gran número de fibras musculares. Las fibras motoras cortas de los nervios musculares son llamadas fibras eferentes gama y terminan en los husos neromusculares. Los nervios musculares contienen también fibras y vasos motores para inervar los vasos del músculo y fibras sensitivas.

1.2.4 Unión neuromuscular El punto donde el nervio motor se encuentra con la célula efectora es llamado la unión neuromuscular y desde el punto de vista microscópico es una sinapsis. Figura 7. Figura 7. Esquema general de una sinapsis

Desde el sistema nervioso central viaja la orden de contracción a través del axón del nervio, esto es un mensaje de características llamado conducción nerviosa, cuando el mensaje llega a la sinapsis es trasmitido a la célula muscular gracias a la intervención de una sustancia, la acetilcolina (Ac), llamada entonces neurotransmisora de la contracción muscular. La alteración de la comunicación entre la fibra nerviosa y la fibra muscular en la unión neuromuscular inducirá parálisis como es el caso del Botulismo. (Pérez, Rubio, Pozuelo, Revert, & Hardisson 2003)

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Correlación átomo-farmacológica Al ser la acetilcolina una sustancia química puede ser antagonizada, bloqueada o reemplazada por sustancias químicas similares, que se suministren exógenamente, es decir por fármacos. 1.2.5. Contracción muscular. Modelo actina – miosina Si un nervio muscular es sometido a una breve estimulación eléctrica, el músculo responde con una breve contracción. Si se aplican estímulos sucesiva y rápidamente, las contracciones se suman de ordinario y se produce, una contracción tetánica prolongada (tétanos), se disminuye la intensidad del estimulo, la cima de las contracciones es a veces incompleta y el tétano se considera incompleto. En el conjunto del músculo la graduación de actividad resulta posible gracias de unidades motoras. Si se activan las unidades motoras en el mismo momento (sincrónicamente) el músculo se contrae una sola vez, pero cuando las unidades motoras son activadas asincrónicamente (impulsos nerviosos que alcanzan las unidades motoras en momentos distintos), se logra solo mantener la tensión en el músculo. La fuerza total desplegada por un músculo es la suma de las fuerzas ejercidas por sus fibras, es decir, entre dos músculos con el mismo volumen el que contiene mayor número de fibras será el más enérgico. Las fibras musculares son capaces también de acortarse, por lo menos hasta la mitad de su longitud, por esto los músculos de largas fibras son capaces de mayor amplitud en los movimientos que originan. Se ha demostrado que la amplitud de los fascículos, determina la amplitud de la contracción de un músculo, cualquiera que sea el mecanismo, los músculos largos y rectangulares producen más amplitud de movimientos, los penniformes ejercen más fuerza. La velocidad y la fuerza del movimiento dependen de la distancia entre el punto de acción y el eje del movimiento articular. La fuerza es tanto mayor, cuanto más alejada está la inserción del eje y la velocidad es mayor cuando la inserción está próxima a dicho eje. La interpretación de los mecanismos musculares es complicada y difícil, porque intervienen muchos factores. Las acciones adquieren mayor complejidad debido a que algunos músculos cruzan dos o más articulaciones. Un músculo no puede contraerse más que hasta un mínimo de longitud (insuficiencia activa): intentar la contracción a menor longitud es generalmente doloroso. Por ejemplo los músculos que cruzan las articulaciones de la cadera y de la rodilla, no pueden contraerse lo suficiente para extender la cadera y al mismo tiempo flexionar la rodilla totalmente. Un músculo no puede ser contraído más allá de cierto límite sin lesionarlo (insuficiencia pasiva).

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Si las caderas son flexionadas completamente, como al agacharse para tocar el suelo, los músculos de la región no tendrán capacidad para alargarse lo suficiente sin doblar las rodillas. Este hecho es conocido como acción ligamentosa y limita el movimiento de la articulación. Se debe esto, en cierto modo, a la relativa inextensibilidad del tejido conectivo y de los tendones, puede ser modificado en gran parte por el ejercicio, especialmente cuando éste se inicia en edades tempranas de la vida. La estructura interna de la contracción muscular está dada por el movimiento de dos proteínas contráctiles: actina y miosina. Estas proteínas responden al estímulo colinérgico (acetilcolina Ac) así: (Figura 8). Además de los cambios de forma y de tensión que se producen cuando el músculo se contrae, se produce también calor. Si se coloca el dorso de la mano sobre un bazo que ha estado trabajando activamente, lo encontramos más caliente que cuando estaba en reposo. Hay una temperatura óptima, para obtener el máximo rendimiento de la contracción muscular. A un lanzador que practica el deporte del béisbol, no se le ocurrirá entrar en juego sin haber realizado numerosos lanzamientos previos. Igualmente un corredor no iniciará una competencia sin haber corrido, a pequeña velocidad, cortas distancias. Así se obtiene lo que en lenguaje deportivo se llama calentar el músculo. Figura 8.. Unión neuromuscular o sinapsis neuroefectora a nivel muscular Cuando un músculo se contrae, se producen sustancias de desecho, entre las cuales se encuentran en mayor proporción anhídrido carbónico, ácido sarcoláctico y el ácido fosfórico. Estos productos de desecho son arrastrados por la circulación sanguínea y llevados a los órganos encargados de su eliminación del organismo. El anhídrido carbónico es eliminado por los pulmones en la respiración, los ácidos sarcolacticos y fosfórico los elimina el riñón por medio de la orina.

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1.2.6. Arco reflejo. Reflejo Se ha dicho que un reflejo es la respuesta a un estímulo. Si con la pierna flexionada, se golpea el tendón rotuliano, la pierna se extiende. Pero, para que se realice, son necesarias ciertas formaciones nerviosas a través de las cuales, se transmite el impulso nervioso a la unidad anatómica del sistema nervioso que es la neurona. Pero la unidad funcional es el arco reflejo. El arco reflejo esta formado por cinco elementos: • • • • •

Receptor (piel, tendones, etc). Guión neurona sensitiva o aferente, que lleva el impulso nervioso al órgano central Neurona intercalar o de asociación, en el SNC. Neurona motora aferente. Efector (músculo)

La forma más sencilla de la función natural del músculo y nervio es la refleja. El nombre reflejo indica que un fenómeno cualquiera del mundo externo actúa como un estimulo sobre el organismo, provocando una excitación que es conducida por vía nerviosa a un punto determinado en el sistema nervioso central (centro del reflejo), por ejemplo, de la medula desde donde es la vuelta, a través de los nervios, a la periferia del cuerpo para producir fenómenos secretores, motores o de cualquier otra clase. No se trata sin embargo, de un simple reenvío de un proceso energético que penetra desde el exterior, sino que esta última obra como estímulo de una excitación, que luego cursa por una vía nerviosa perfectamente determinada consumiendo energía, obedeciendo a las leyes precisas. En todo momento está el organismo humano o animal recibiendo estímulos mecánicos ópticos, térmicos o de otra clase, que motivan el continuo proceso de reflejos. Figura 9. La mayor parte de las funciones de relación de nuestro cuerpo están condicionadas de esta forma refleja. Incluso la llamada actividad voluntaria del organismo, es solo una pequeñísima parte verdaderamente voluntaria, pues su ejecución ordenada solo es posible por la colaboración de reflejos subordinados reguladores, que se producen sobre todo por estímulos originados en el propio cuerpo en movimiento, más que por el mundo externo. Figura 9. Arco reflejo bineuronal de la contracción muscular Este camino nervioso predeterminado que ha de seguir la excitación se llama arco reflejo. El estímulo excita una terminación

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sensitiva (receptor) de cualquier clase: de la piel, músculos, mucosa u otra parte. A través del nervio sensitivo correspondiente a la terminación, se conduce el estímulo a una parte determinada del sistema nervioso central. Desde allí pasa a un nervio centrífugo, que le conduce por último en dirección periférica hacia el órgano efector (músculo, glándulas, etc.). Se disponen por lo tanto en serie: receptor, rama centrípeta del arco reflejo, rama centrífuga del arco reflejo y órgano efector. El punto de paso de la rama centrípeta a la centrífuga es también una sinapsis. Las fibras sensitivas, con las células ganglionares y el órgano terminal, forman una unidad funcional llamada neurona, lo mismo que la célula motora y el nervio motor con su placa terminal neurona motora. Un arco reflejo dispone, por lo menos, de dos neuronas, una centrípeta y otra centrífuga. Pero pueden estar presentes más de dos neuronas.

Figura 10. Arco reflejo trineuronal de la contracción muscular

La sinapsis puede estar localizada en cualquier parte del sistema nervioso central. Según este, en el encéfalo o en la médula, se habla de reflejos cerebrales o espinales. Con gran frecuencia se excita a partir de una sola neurona sensitiva o un gran número de neuronas motoras, sucesiva y simultáneamente. Es también posible que entre la neurona sensitiva y la motora se hallen intercaladas una o más neuronas intermediarias. Se trata en cada caso de reflejos simples o compuestos. 1.2.7. Reflejos propios de los músculos El nombre de, reflejos propios, quiere decir que las terminaciones sensitivas sobre las que actúa el estímulo en este caso los husos musculares, se hallan dentro del músculo mismo donde la excitación parte, por lo tanto, del mismo lugar en que se verificará el efecto motor después de haber recorrido todo el arco reflejo. Los nervios sensitivos que parten de los husos musculares penetran en la medula con las raíces posteriores, la sinapsis se encuentra localizada en las astas anteriores, sobre las células motoras del mismo segmento medular.

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Por último a través de las raíces anteriores corre de nuevo la onda excitante hacia el músculo. El ejemplo típico de los reflejos propios es el reflejo tendinoso. Golpeando el tendón de Aquiles o el rotuliano se produce una contracción de los músculos correspondientes, el nombre de reflejo tendinoso es inapropiado, puesto que estos reflejos se pueden reproducir aun sin la menor existencia del tendón (remplazado experimentalmente por otras sustancias). Los nervios cutáneos no tienen importancia alguna en estos reflejos., se les puede extirpar sin que el reflejo se inhiba en lo más mínimo, lo esencial es que al golpear el tendón se produce una distensión momentánea de las fibras musculares en el sentido de su longitud en el aumento o disminución de la tensión, es el estímulo adecuado de esta clase de receptores. Se puede, pues, estimularlos por otros medios diferentes del golpe sobre el tendón.

1.2.8 Guía de trabajo práctico Evaluación de reflejos tendinosos Objetivo: hallar los reflejos tendinosos. Materiales y Métodos: la práctica debe ser realizada en grupo mínimo de dos estudiantes. Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: uno de los estudiantes se sienta y se cruza las piernas de tal modo que una rodilla quede encima de la otra. En otro estudiante golpea suavemente el tendón rotuliano hasta encontrar la respuesta refleja.

AUTOEVALUACION 1. Mencione los tres tipos de fibras musculares que existen en el cuerpo humano. 2. ¿Cuáles son las proteínas contráctiles? 3. Describa la unión neuromuscular. ¿Cuál es el neurotransmisor? 4. ¿Qué es un arco reflejo? 5. ¿Cuántas neuronas pueden intervenir en un arco reflejo?

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Lección 3:

1.3.

Líquidos y electrolitos

Líquidos, electrolitos y sangre

1.3.1 Agua corporal La vida sería imposible sin los líquidos orgánicos. El agua es el principal componente del organismo humano. En promedio aproximadamente el 60% de un cuerpo humano es agua, por lo tanto una perdida del 10% o más de ella es de grave riesgo para la vida. Los líquidos del organismo presentan un recambio permanente: Se pierden líquidos normalmente por: • • • •

orina heces sudoración la respiración

Se pierden anormalmente por: • • • •

vómitos diarreas sudoración excesiva quemaduras.

El consumo normal por vía oral permite la recuperación de los líquidos. En caso de perdidas marcadas de líquidos es necesario hacer la hidratación por vía endovenosa Los líquidos del organismo tienen dos funciones principales: Primero, transportar los elementos nutritivos hacia las células llevando luego los productos de desecho. Una segunda importante de los líquidos orgánicos es proveer un medio propicio para que ocurran las reacciones químicas indispensables para el metabolismo orgánico.

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Correlación anátomo – farmacológica Los líquidos del organismo son indispensables para una buena acción de los medicamentos en el organismo por cuanto: permitente que el medicamento viaje hasta el tejido adecuado y permite el medio propicio para las reacciones químicas. Recuerde que los fármacos son productos químicos que remplazan o reaccionan con productos químicos del organismo. La ubicación de los líquidos en el organismo es dividida en tres zonas conocidas como compartimientos. La mayoría de los líquidos se hallan en el interior de las células por lo cual este comportamiento es denominado intra celular, el líquido de las diferentes células difiere en su composición química, pero es similar su la concentración de manera general. El resto de liquido orgánico es extra celular se halla por fuera de las células, pero parte del mismo se encuentra conformando parte de la sangre. Esto lleva a dividir el liquido extra celular en dos: el líquido inercial que se encuentra fuera de las células y no es componente de la sangre y el líquido intra vascular que se encuentra en los vasos sanguíneos, es decir es componente de la sangre ( plasma): 1.3.2. Composición electrolítica Los líquidos orgánicos se hallan conformados por agua y las sustancias en ellos disueltas. Algunas como la glucosa, la urea y la creatinina no se disocian en solución. O sea, no se separan de sus formas químicas complejas para dar otras más simples. Otras si, por ejemplo el cloruro de sodio (NaCl o sal de cocina) se disocia y se separa en sus dos componentes: sodio y cloro. Estos componentes disociados son denominados electrolitos por cuanto, tienen una carga química: son electrones o protones. El mantenimiento de un equilibrio de cargas químicas facilita la excitabilidad celular y el movimiento de sustancias a través de las membranas celulares. Los electrolitos son sustancias que mantienen el medio interno del organismo en condiciones adecuadas, para que las células vivan y crezcan. El organismo necesita una determinada cantidad de cada una de estas sustancias. A continuación se presentan algunas características de los electrolitos.

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1.3.2.1. Sodio Se representa con las letras Na. Las cifras normales en sangre son 135 a 145 mEq/litro. El exceso de sodio en la sangre se llama hipernatremia y la baja de sodio se llama hiponatremia.

Las funciones del sodio son: •

Arrastra agua y por consiguiente, el aumento de sodio causa aumento del volumen del líquido en el organismo.

•

Es necesario para la conducción del impulso nervioso.

Cuando los niveles de sodio en sangre se aumentan, se puede presentar edema, hipertensión arterial, dificultad para respirar, por la retensión de líquidos en el organismo. Cuando los niveles de sodio en sangre disminuye bruscamente, se puede presentar: Hipotensión arterial (disminución en la tensión arterial), debilidad muscular, dolor de cabeza, choque (mareo, palidez, enfriamiento, pérdida del conocimiento). 1.3.2.2. Potasio Se simboliza con la letra K. Su valor en la sangre es de 3.5 a 5.5 mEq/litro. El exceso de potasio en la sangre se llama hipercalemia y la falta o deficiencia se llama hipocalemia. Las funciones del potasio son: •

Ayuda al balance de líquidos.

•

Contribuye al trabajo de los músculos.

•

Ayuda al organismo a utilizar las calorías.

•

Cuando los niveles de potasio en la sangre se elevan, se puede sentir:

Debilidad muscular, El corazón puede latir arrítmicamente, lo cual puede ser peligroso. •

Cuando los niveles de potasio en la sangre se disminuye se puede sentir: Debilidad muscular, palpitaciones irregulares, mareos.

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1.3.2.3. Calcio Se representa con las letras Ca. Su valor normal en sangre es de 9 a 11 mEq/litro. El exceso de calcio en sangre se llama hipercalcemia y la disminución se llama hipocalcemia. Funciones del calcio: •

Ayuda a la formación de huesos y dientes.

•

Es necesario para la coagulación de la sangre.

•

Como el sodio, es necesario para la transmisión del impulso nervioso.

•

Es importante para el trabajo de los músculos.

•

Contribuye a varias de las funciones de las células en el organismo.

Cuando el calcio en la sangre está bajo, el organismo saca el calcio que necesita de los huesos hacia la sangre, para que siga circulando a niveles normales: por esta razón los huesos se vuelven débiles y fáciles de romper. Otros síntomas de disminución de calcio son el dolor y los espasmos musculares (calambres). 1.3.2.4. Fósforo Se representa por la letra P. Los valores normales en sangre son de 3 a 4.5 mg%. El exceso de fósforo en la sangre se llama hiperfosfatemia y la disminución se llama hiposfatemia. Funciones del fósforo en el organismo: se mantiene en estrecha relación con el calcio: cuando hay un aumento de fósforo en la sangre hay una disminución de calcio. Cuando hay una disminución del fósforo hay un aumento del calcio. El fósforo se almacena en huesos y dientes y va saliendo de allí, según las necesidades de cada organismo. Es necesario que las sustancias que hay en los alimentos como carbohidratos, grasas, etc, sean utilizadas por el organismo. Cuando el fósforo está alto los huesos se vuelven porosos y se rompen fácilmente.

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EL fósforo alto se une con el calcio y puede depositarse en las articulaciones y en la piel en forma de cristales pequeños, los cuales producen dolor y dificultad para el movimiento. Si se desea mantener una buena salud, es necesario que el volumen, concentración y composición de los líquidos y electrolitos se mantengan dentro limites estrechos. Esto es extremadamente complejo si se considera los billones de células del cuerpo; pero el organismo posee excelentes mecanismos para mantener el equilibrio en condiciones normales, este equilibrio es llamado homeostasis El mantenimiento de esta homeostasis es alterada por enfermedad o por consumo mayor o menor de líquidos u otras sustancias en la dieta. Cuando el organismo está sano, puede responder a las alteraciones de los líquidos o electrolitos, para impedir problemas serios; la sed por ejemplo es un mecanismo para controlar el consumo de líquidos. Los riñones y la piel son órganos muy importantes para controlar la excreción de líquidos y por tanto para mantener la homeostasis. Existen otros electrolitos fundamentales para el mantenimiento de la homeostasis como HC03, fosfatos, sulfatos, cloro etc.

Lección 4: La Sangre 1.4.1. Sangre La sangre es un líquido algo más denso que el agua, de color rojo cuya tonalidad varía entre el rojo vivo cuando circula por las arterias y el rojo oscuro, casi negro, cuando circula las venas. El sabor de la sangre es ligeramente salado, debido al cloruro de sodio (NaCl) y otras sales que contiene y su olor es característico. Al dejar de circular la sangre, se solidifica, a este cambio del estado líquido al estado sólido se denomina coagulación. La sangre está formada por una sustancia líquida denominada plasma, en la que se encuentran numerosos corpúsculos que son verdaderas células, los elementos celulares de la sangre son: los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas. 1.4.1.1. Los glóbulos rojos y hematíes Son células y núcleo que tienen una forma discoidea con su centro excavado y como son muy numerosos, se observan colocadas como pilas de monedas. Al ponerse en contacto con el aire sus bordes se vuelven dentados cambiando su

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forma circular, vistos individualmente tiene una coloración amarillo-verdosa, pero gran cantidad presentan un color rojo, a lo que debe su color, la sangre. Los glóbulos rojos son los elementos más numerosos de la sangre. En cada milímetro cúbico de sangre hay aproximadamente cinco millones de glóbulos rojos, que contienen una sustancia llamada hemoglobina, a la cual deben su color, la hemoglobina es un compuesto de hierro que tiene gran afinidad por el oxigeno, con el que se combina, cuando está en presencia de el. Se considera que la hemoglobina (Hb) es la transportadora de oxígeno en la sangre. El tamaño de los hematíes oscila entre seis y ocho micras. Los glóbulos rojos están dotados de gran estabilidad, que utilizan para estirarse y adelgazarse para poder pasar por algunos vasos capilares finos que tienen menor diámetro que ellos. Los glóbulos rojos se forman en la medula roja de los huesos.

Se llama hemopoyesis, a la formación de los glóbulos sanguíneos y órganos hemopoyeticos a los que realizan esa función. La medula roja de los huesos produce los hematíes o glóbulos rojos, los leucocitos granulocitos y las plaquetas. La medula roja de los huesos se encuentra en las costillas, el externón, algunos huesos cortos, en los huesos de la bóveda craneana y 3en los extremos de los huesos largos los leucocitos no granulositos son producidos en los ganglios linfáticos y en el bazo. El principal papel que desempeñan los glóbulos rojos, se debe a la hemoglobina o pigmento rojo que contienen, la hemoglobina se combina con el oxígeno del aire que penetra en los pulmones y lo transporta por medio de la circulación a todas las células del cuerpo. Se combina también la hemoglobina con el anhídrido carbónico y lo transporta desde las células hasta los pulmones para ser expulsado. 1.4.1.2. Los glóbulos blancos o leucocitos De acuerdo con el aspecto de su citoplasma se dividen en dos grupos: granulositos y no granulositos. Los granulositos tienen un núcleo de forma irregular, por lo que reciben también el nombre de polimorfonucleares. Los no granulositos son los lifoncitos y los monocitos, con núcleo de forma grande y regular. Los granulositos se dividen en: Neutrofilos Eosinofilos Basofilos

3500-3.900 x milímetro de sangre 100-200 x milímetro de sangre 25-30 x milímetro de sangre

Los no granulositos son: 41

Monocitos Linfoncitos

300-450 x milímetro de sangre 1.000-3.000 x milímetro de sangre

Cuando una partícula extraña penetra en el torrente circulatorio, los leucocitos la envuelven y destruyen. A veces no se trata de partículas inertes, sino de microbios capaces de producir determinadas enfermedades. Alrededor del cuerpo extraño emite el leucocito varios seudópodos, que acaban por englobarlo. A esta función de los glóbulos blancos se denomina fagocitosis. La fagocitosis representa una defensa del organismo contra la invasión de los gérmenes productores de enfermedades. Por esta razón las enfermedades, especialmente las causadas por infecciones se acompañan de un aumento de leucocitos, a veces bastante marcado. Por otra parte la disminución de leucocitos disminuye la capacidad de respuesta a una infección. La función principal de los leucocitos es la de realizar la defensa del organismo. Los leucocitos engloban y destruyen los gérmenes que penetran en el cuerpo y que son capaces de producir diferentes enfermedades. 1.4.1.3. Las plaquetas o trombocitos Son elementos discoideos muy pequeños, de dos a tres micras de diámetro, incoloros porque no poseen hemoglobina, carecen de núcleo y en cada milímetro cúbico de sangre se encuentran alrededor de 250 mil. Las plaquetas desempeñan un papel importante en la coagulación de la sangre, un trombo se llama así por su gran componente plaquetario. El plasma: es un líquido ligeramente amarillento, que contiene principalmente agua, sales, albúminas y grasas. El plasma representa en el tejido sanguíneo la sustancia intercelular. El plasma contiene una sustancia llamada fibrinógeno, que cuando la sangre sale de sus vasos se transforma en fibrina y adopta la forma de una red. El resto del plasma, es decir, el plasma menos el fibrinógeno, se denomina suero. Las plaquetas cumplen función importante en la coagulación de la sangre. Si se observa al microscopio el proceso de la coagulación, podrá verse que las plaquetas se unen en grupos para formar masas de donde parten hilos muy finos de fibrina, que forman una malla en la que quedan aprisionados los glóbulos. El coágulo está formado como se ve, por la fibrina y por plaquetas. Como en la sangre predominan los glóbulos rojos la coloración del coágulo es roja. Pero si se lava el coágulo dejándole caer un chorro de agua a baja presión para que no lo divida en fragmentos, el agua arrastrará los glóbulos y el coágulo quedara de un 42

color blanquecino, por medio de la coagulación se detienen las hemorragias, ya que se forman en los extremos del vaso seccionado unos tapones de sangre sólida que evita salida de la sangre circulante. La sangre es además un importante órgano transportador. En el plasma sanguíneo viajan múltiples sustancias químicas: electrolitos (Na, K, Cl,...), glucosa, proteínas, lípidos (colesterol, triglicéridos), bilirrubina, ácido úrico, hormonas, etc. La concentración de estas sustancias es conocida y puede ser medida en el laboratorio para determinar alteraciones y enfermedades. Igualmente en la sangre pueden viajar bacterias, parásitos (la malaria) o virus (virus de la hepatitis y virus del SIDA) por lo cual existe grave riesgo de contaminación al manipular sangre y debe evitarse. Hoy en día, solo se acepta manipular sangre en casos estrictamente necesarios y utilizando en lo posible guantes.

- Guía de trabajo practico El trabajo práctico se realizará con material audio visual (laminas, diapositivas o en internet). Identificación de componentes de la sangre: Objetivo: identificar glóbulos rojos y leucocitos. Materiales y métodos: la actividad debe ser realizada con ayudas visuales. Pueden utilizarse diapositivas o láminas Tiempo estimado: 60 minutos.

Lección 5: Sistema Inmune 1.5.

Defensa Inmune Inflamación

1.5.1 Población linfocitaria. Células B y T

Los linfocitos son glóbulos blancos o leucocitos fundamentales en la defensa inmune del organismo. Normalmente existen en la sangre en una concentración de 1.000 a 3.000 por mililitro de sangre, lo que equivale a aproximadamente a un

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20-45% de todo el recuento de leucocitos. Se encuentran aumentados en todas las infecciones crónicas y disminuidos en enfermedades inmunosupresoras. Es una célula esférica o discretamente ovoide, de 8 a 12 micras de diámetro. El núcleo ocupa el 90% del volumen de la célula y está formado por densos grumos de cromatina, que se tiñe intensamente de púrpura, con los colorantes utilizados comúnmente en el laboratorio clínico. El citoplasma de la célula es delgado, forma un anillo azul alrededor del núcleo y se tiñe de azul claro. Los distintos organelos celulares están representados en el linfocito pero en forma más o menos rudimentaria. El aparato de Golgi es escaso, se encuentran algunos ribosomas libres y en ocasiones un esbozo de retículo endoplásmico. La membrana celular presenta pequeñas prolongaciones en forma de vellosidades. Los linfocitos se dividen en dos grandes grupos: los timo-dependientes o linfocitos T. y los timo independientes o linfocitos B. A nivel de la médula ósea los linfocitos T adquieren algunas proteínas especiales de membrana, que les permiten salir de ella hacia el timo, penetrarlo y colonizar en él. Durante su paso por el timo sufren nuevas variaciones consistentes en la adquisición de otros receptores de membrana. Al salir de este órgano estos receptores les permiten ponerse en contacto con los distintos antígenos o microorganismos que penetren al organismo, para iniciar así una respuesta inmune específica. Respecto a la actividad de los linfocitos B, “los LB producen moléculas de Ig que sirven como receptores de antígeno. La interacción de inmunoglobulinas con el antígeno lleva a la activación y proliferación de LB y su diferenciación en células secretoras de anticuerpos, llamadas células plasmáticas”. (Cadavid, 2011)

1.5.2 Mecanismo de cooperación celular en la respuesta inmune La función fundamental del sistema inmune es reconocer las sustancias extrañas que penetran en el organismo o sustancias propias modificadas y eliminadas. Estas sustancias incluyen principalmente toxinas, agentes infecciosos, neoantígenos presentes en las células tumorales o células infectadas por virus, drogas entre otras. Dada la inmensa variedad de estas sustancias denominadas antígenos, que pueden dañar el organismo, el sistema inmune está dotado de una amplia capacidad de reacciones, ajustadas en cada caso a las características del antígeno que debe eliminar, objetivo que sin embargo, muchas veces no puede lograr.

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Para cumplir estas funciones el sistema inmune cuenta con cuatro grandes divisiones, ramas o partes. Estas son bien diferenciales unas de otras, pero actúan en un juego dinámico y a veces superpuestas. Ellas son: • • • •

La inmunidad humoral, dependiente de los linfocitos B. La inmunidad mediada por las células, dependiente de los linfocitos. El complemento y los mecanismos de ampliación. Las células efectoras o inflamatorias, que incluyen todas las células sanguíneas excepto el eritrocito.

Las ramas o partes de la inmunidad humoral y de la inmunidad mediada por células reconocen el antígeno y en consecuencia reaccionan elaborando la respuesta específica para eliminar ese antìgeno, activando una de las ramas, o ambas y en cada caso determinan la proliferación, el reclutamiento y la activación de las células que llevará a cabo este programa, para destruir o anular el antìgeno a través de anticuerpos, complemento y sistema de amplificación linfokinas. Por fin modulan esta reacción por medio del sistema de células reguladoras, evitando reacciones excesivas, insuficientes o perjudiciales. Las ramas de la inmunidad humoral y de la inmunidad retardada son pues detectores de los antígenos y una vez detectados estos antígenos reaccionan programando y montando un ataque al antígeno. Las células efectoras ejecutan este plan de ataque y el sistema regulador lo modula, es el balance entre los subgrupos celulares efectores y reguladores, el que gobierna el resultado de la estimulación antigénica. 1.5.3 Inmunoglobulinas Una molécula capaz de introducir una respuesta inmune es denominada antígeno (Ag). Las proteínas que reaccionan contra estos antígenos se denominan anticuerpos (Ac) o Inmunoglobulinas (Ig). Una reacción Ag –Ac será específica por cuanto el organismo produce un anticuerpo específico contra cada antígeno. Existen otras proteínas que potencializan la respuesta inmunitaria. Cuando una sustancia tiene poder antigénico en individuos predispuestos genéticamente se le denomina alergeno. En personas no predispuestas estas sustancias no desencadenan ninguna reacción, es decir no son alergenos. Las inmunoglobulinas a pesar de ser específicas pueden agruparse en 5 clases (Abbas, Lichtman, & Pober, 1998, P122):

- IgG: son las más comunes aproximadamente 85% de las IG y las de mayor vida biológica: 25 días.

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-IgM: se produce como respuesta inicial a un estímulo. Vive 7 días en promedio. -IgA: más o menos el 10% de la Ig. Inactiva especialmente virus. -IgD: existe en concentraciones bajas. Se han detectado contra la insulina, la leche y la penicilina, pero el conocimiento sobre su acción biológica es aún incompleto. -IgE:

frecuente en parasitarias.

personas

alérgicas

1.5.4.

Regulación de la respuesta inmune

y

en

casos

de

infestaciones

Se entiende por inmunidad el conjunto de mecanismos encargados de defender al cuerpo humano contra microagresores del medio ambiente, evitar el desarrollo de tumores y eliminar sustancias nocivas por el envejecimiento, las infecciones o el trauma. La inmunidad es ejercida de manera primordial por las células de la serie blanca de la sangre: poliformonucleares, monocitos y linfocitos. La inmunidad es esencial para la vida: si una persona presenta deficiencias inmunitarias estará expuesta al ataque de todos los agresores, crecimiento de tumores y especialmente al desarrollo de infecciones de todo tipo. Los virus de inmunodeficiencia humana (VIH) destruyen el sistema inmune humano y son responsables del síndrome identificado como SIDA. Si una persona representa una respuesta inmune exagerada ante un determinado estímulo, una comida, por ejemplo, se dice que es hipersensible. Esta hipersensibilidad o alergia puede manifestarse por reacciones locales como urticaria, prurito, diarrea o por reacciones que comprometen todo el organismo, dificultad respiratoria, edema generalizado, hipertensión y pérdida de la conciencia, cuadro severo denominado: choque anafiláctico. La respuesta inmune humana es de dos tipos: 1.5.5. Inmunidad adquirida Son mecanismos aprehendidos por el organismo durante su propio desarrollo. Se subdivide en inmunidad adquirida pasiva cuando los anticuerpos han sido heredados de la madre o son suministrados en sueros preparados en el laboratorio. La inmunidad adquirida puede ser activa cuando los anticuerpos se forman en el organismo por contacto con el antígeno, sea por enfermedad propiamente dicha o 46

por vacunación. Por ejemplo, el organismo crea anticuerpos contra el sarampión cuando se sufre la enfermedad o cuando se aplica la vacuna. Es muy improbable que una persona sufra dos veces un sarampión. 1.5.6. Proceso inflamatorio Se entiende por inflamación el conjunto de mecanismos de los tejidos vivos frente a la agresión, los cuales determinan en los sistemas homeostáticos de la sangre y en el tejido conectivo, una serie de cambios vasculares encaminados a eliminar al agente agresor y a reparar el daño tisular producido por él. El proceso de inflamación como parte que es del mecanismo de defensa inmune, es normal y, en consecuencia, benéfico para el organismo. No obstante, en algunas condiciones se desencadena innecesariamente o se prolonga en forma indebida, dando lugar a daño tisular y a manifestaciones clínicas importantes. Desde el punto de vista didáctico, puede estudiarse la inflamación y la activación de varios sistemas proteicos como el complemento y el funcionamiento de los linfocitos, que actúan en forma integra y sincrónica. La inflamación puede iniciarse por una serie de estímulos que pueden ser: • • • •

Infecciosos: bacterias, virus, hongos, parásitos Físicos: corriente eléctrica, efectos de la radiación. Químicos: contacto con un ácido. Traumáticos: golpes, quemaduras.

A pesar de la heterogeneidad de los estímulos, los diferentes procesos del mecanismo de inflamación pueden ser estudiados sistemáticamente. El proceso tiene tres fases: iniciación, consolidación y resolución. La reacción inflamatoria se caracteriza por las llamadas señales de alarma: rubor, calor, tumor y dolor. Se denominan mediadores de la inflamación a una serie de moléculas que intervienen en el proceso de inflamación y que son producidas directa o indirectamente por las células o que se derivan de otros factores humorales. Se dividen en dos grupos principales, los primarios o presintetizados, que a su vez pueden ser de origen celular o humoral y los secundarios cuya producción empieza una vez que el proceso inflamatorio se ha iniciado. Estos últimos son todos de origen celular. Entre los mediadores químicos conocidos pueden mencionarse: • • • •

Prostaglandinas Leúcotrienos Histamina. Serotonina.

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•

Kininas

Correlación Anatomo-farmacológica Al existir mediadores químicos en la inflamación, es posible actuar sobre ellos con otras sustancias exógenas, es decir con fármacos. Todas las sustancias conocidas como antiinflamatorios disminuyen de alguna manera los medidores químicos de la inflamación.

1.5.7. Timo 1.5.7.1. Morfología y función del timo El timo del adulto es una masa de forma irregular situada parte en el cuello y parcialmente en el tórax. Está compuesta de uno a tres lóbulos irregulares, generalmente dos. Cada lóbulo está formado por numerosos lobulillos redondeados, parcialmente separados por delgadas láminas de tejido conectivo. Las células predominantes en el timo, indiferenciales de pequeños linfocitos, son llamadas, a veces, timoncitos. La porción toráxica del timo se varía por detrás del manubrio o de la parte superior del cuerpo del externón, pero ha sido hallada a veces más caudal incluso a la altura del apéndice xifoides. La porción cervical de timo, que con frecuencia consiste únicamente en un fascículo fibroso que contiene tejido tímico, está por delante y a los lados de la traquea detrás del músculo esternohioideo y esternotiroideo, unido por formaciones fibrosas con el tejido que rodea la glándula tiroides. El timo pesa solo unos pocos gramos en el momento del nacimiento pero crece rápidamente y alcanza su mayor volumen en la pubertad, época en la cual alcanza unos 30g (oscila de 20 a 42g). Entonces inicia la regresión. La mayor parte de su tejido es sustituido con grasa y tejido conectivo fibroso, pero el tejido noble nunca desaparece totalmente. En el momento del nacimiento el timo es una glándula ancha e irregularmente lobulada, generalmente con dos lóbulos. Sus prolongaciones superiores alcanzan la glándula tiroides, pero el cuerpo del mismo ocupa el mediastino superior. En los primeros años de la vida determina en este sector una sombra radiográfica.

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No se han identificado hormonas específicas producidas por timo, pero parece ser que la glándula segrega una o más hormonas timicas. También parece ser que el timo inhibe la producción de hormona somatropa (hormonas del crecimiento) por el óvulo anterior de la hipófisis, por otra parte esta hormona aumenta el tamaño del timo. Además un cierto factor tímico incrementa el número de células madre de la médula ósea. También existe evidencia de la existencia de un factor estimulante de la infusitos y un factor que induce la inmunocompetencia. El timo se relaciona con la producción de linfocitos o timocitos y, por lo tanto, con la producción de anticuerpos. Extirpado, por ejemplo, el timo en ratones recién nacidos, desaparece su tolerancia a los injertos cutáneos extraños. Además, se ha identificado un factor que inhibe la transmisión neuromuscular. No se conoce si estos efectos son el resultado de las acciones de una sola hormona o de múltiples hormonas tímicas. Otros órganos del sistema inmune son el bazo y los ganglios linfáticos. El bazo tiene como función mantener supervisar a nivel sanguíneo la presencia de agentes infecciosos y establecer una respuesta inmune en caso de su existencia.Los ganglios linfáticos por su parte realizan este proceso con la linfa.

1.5.7. Guía de trabajo práctico Reconocimiento de las señales de inflamación Objetivo: aprender a reconocer las señales de la inflamación. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de 5 estudiantes. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: deben buscarse en el cuerpo humano de cada estudiante lesiones que permitan reconocer las señales de la inflamación: tumoración, rubor, color y dolor. Analizar el link de internet en inflamación. Por ejemplo: acné, lesiones en uñas, traumas en dedos o en las extremidades. AUTOEVALUACION 2 1. 2. 3. 4. 5.

¿Qué es la inmunidad? ¿En qué casos hay aumento de linfocitos? ¿Las vacunas qué tipo de inmunidad confieren? ¿Qué son las inmunoglobulinas? ¿Cuáles son las señales de la inflamación?

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LECTURA DE PROFUNDIZACIÓN Arias, M & Villegas, J. (2010). Avances en inmunidad gestacional. International Journal of Morphology, 28(3), 713-718. Recuperado de http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S071795022010000300009&lang=pt

Capítulo 2: Cabeza y cuello Lección 6: Huesos: cara, cráneo y cuello. 2.6.1. Cabeza ósea en general. Osificación intramembranosa La cabeza es la parte superior del cuerpo y está anatómicamente dividida en dos partes el cráneo que protege al encéfalo y la cara que da figura a la persona y es puerta de cuatro de los sentidos. La cabeza se une al resto del cuerpo por el cuello. El cráneo se compone de una serie de huesos unidos por articulaciones inamovibles, excepto una, la articulación mandibular que es llamada temporomaxilar y que permite movilidad a la boca. Los huesos del cráneo tienen una estructura intramembranosa especial, están compuestos de dos láminas externa e interna de sustancia compacta y de una lámina media esponjosa llamada diploe. Además, el cráneo se encuentra recubierto de un periostio denominado pericráneo. Las articulaciones inmóviles formadas por los huesos del cráneo son llamadas suturas y aparecen como líneas irregulares. El tejido conectivo entre estos huesos es llamado ligamento sutural. Los huesos del neurocráneo están unidos entre sí mediante un tipo especial de articulación fija, la sutura en la cual, las dos superficies articulares se enfrentan y se unen recíprocamente, con interposición de una delgadísima capa de tejido conjuntivo fibroso. Solo difiere de este tipo de articulación la del esfenoides con el occipital en la que las dos superficies articulares, inicialmente unidas entre sí por el tejido cartilaginoso que más tarde se osifica, se funde en un único bloque óseo compacto. Las suturas del cráneo se denominan de diversas maneras teniendo en cuenta su forma y dirección.

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En el recién nacido y en el niño durante los primeros años de vida, los huesos de la bóveda craneana no están completamente osificados, sino que aparecen como otras tantas laminas delgadas que se tocan por sus bordes, permaneciendo separadas a niveles de los ángulos, donde solo hay una membrana fibrosa muy resistente, a estos espacios angulares se les da nombres de fontanelas. Son las fontanelas anterior obremática, la fontanela posterior lamboidea y las fontanelas laterales anterior y posterior.

Figura 11. Huesos de la parte posterior del cráneo

2.6.2. Huesos del cráneo y de la cara Los huesos están divididos en dos grupos: los huesos del neurocráneo propiamente dicho, situados en la parte posterior de la cabeza, que forman un estuche óseo destinado a coger el encéfalo (porción superior de eje nervioso central, constituida esencialmente por el cerebro, cerebelo y bulbo) y los huesos del esplacnocráneo, situados en la parte anterior e inferior de la cabeza, circunscriben las cavidades que acogen a la mayor parte de los órganos de los sentidos y de las primeras vías respiratorias y digestivas. Los huesos del neurocráneo son 8, están dispuestos de modo que delimitan en su conjunto la cavidad craneana. Algunos, de superficie lisa, forman la bóveda, ofreciendo una superficie de apoyo al cerebro. 2.6.2. 1. Hueso frontal Es un hueso impar que cierra anteriormente la cavidad craneana. Se distinguen en el una cara anterior convexa, llamada también cutánea, porque esta recubierta directamente por los tegumentos; una cara posterior, cóncava, llamada también cerebral, porque delimita superiormente las cavidades orbitarias.

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2.6.2.2. Hueso parietal Es un hueso par de forma cuadrilátera que constituye la mayor parte de las paredes laterales del cráneo. Presenta una cara externa (cutánea) convexa, una interna (cerebral), cóncava y cuatro bordes.

Figura 12. Huesos del cráneo vistos lateralmente

2.6.2.3. Hueso occipital Es un hueso impar que cierra posterior e inferiormente la cavidad craneana. En el centro presenta el agüero occipital, posteriormente una porción ósea alargada llamada escama, a los lados las porciones condiloideas y por delante la apófisis vacilar. Estas partes óseas confieren al hueso una forma de rombo con una posteroinferior, una cara anteriosuperior y cuatro bordes. Los catorce huesos de la cara son: los dos maxilares superiores, el maxilar inferior, los dos nasales, los dos unguis, los dos malares, los dos palatinos, los dos cornetes inferiores y el vómer El maxilar superior es un hueso par, situado en la parte central de la cara interpuesto entre la cavidad orbitaría y la oral de la fosa nasal. De forma irregularmente cuadrilátera, un poco aplanado en sentido lateromedial, presenta dos caras: interna y externa y cuatro bordes: superior, inferior, anterior y posterior; esta porción central o cuerpo del maxilar superior; tiene anexas numerosas prolongaciones o apófisis, mediante las cuales el maxilar superior se articula con los otros huesos que lo rodean. En el cuerpo del maxilar superior hay una gran cavidad, el seno maxilar, que representa la mayor de las cavidades anexas a las fosas nasales. Por su borde inferior da asiento a la mitad de la arcada dentaria superior. El maxilar inferior es un hueso impar, formado por un cuerpo, doblado en herradura con la concavidad posterior, cuyos extremos se elevan dos porciones verticales, llamadas ramas. Es el único hueso de la cara que goza de movilidad, gracias a la forma en que se articula con los huesos próximos. Su borde superior da asiento a la arcada dental inferior.

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Los huesos menores de la cara son: hueso nasal, hueso malar, cornete inferior, hueso unguis, hueso palatino y el vómer.

Figura 13. Cráneo visto de frente

2.6.3. Huesos del cuello. Vértebras cervicales. Huesos hiodes, tiroides, paratiroides y timo. El cuello es dividido en dos regiones: la posterior o nuca que comprende la columna cervical y la anterior o cerviz. Figura 14. Vértebras cervicales y sus relaciones anatómicas

Las vértebras cervicales son siete, la primera denominada atlas, es la más ancha. La segunda vértebra cervical es llamada axis y de allí en adelante se denominan C3 a C7. En la parte anterior del cuello se encuentran un hueso libre denominado hioides. No posee articulaciones y se sostiene por ligamentos musculares.

Interiormente el cuello se encuentra relacionado con múltiples estructuras anatómicas: faringe, laringe, esófago, y especialmente con tres glándulas: tiroides paratiroides y timo. La tiroides situada en la parte anterior e inferior de la laringe está formada por dos lóbulos ovoideos unidos por un istmo. Es una glándula productora de hormonas importantes para el control del metabolismo energético.

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Las paratiroides son glándulas pequeñas colocadas encima de la tiroides, su número varia entre 1 y 4 cumplen función importante en el control del metabolismo del calcio. El timo es una glándula considerada transitoria, pues se atrofia alrededor de los 10-12 años de edad. Se encuentra en la parte inferior del cuello y superior del mediastino, detrás del esternón.

Lección 7: Músculos: cabeza y cuello 2. 7. 1. Músculos faciales, músculos epicraneales y masticatorios. Los músculos asociados con la región media de la cara son los músculos de la expresión facial quienes originándose en huesos del esqueleto facial y tomando inserciones en los tejidos blandos de los párpados, la nariz, mejilla y los labios producen los movimientos faciales de emoción y expresión. Estos músculos son inervados todos por el séptimo par craneal. Los músculos que se insertan en la mandíbula, es decir, los músculos de la masticación, se originan en el cráneo., por ejemplo, el músculo temporal y el músculo masetero, todos ellos son inervados por el componente motor del quinto par craneal. En el cuello, el músculo cervical más prominente, esternocleidomastoideo, divide el cuello en un triángulo anterior y otro posterior. 2.7.2. Músculos del cuello: supra e infrahioideos El cuello tiene una gran movilidad gracias a múltiples músculos ubicados en cuatro trígonos: Trígono sumandibular: Músculo digástrico Músculo estilohioideo Músculo hiogloso Músculo milohioideo Trígono carotideo: Músculo homohioideo

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Músculo esternocleidomastoideo Trígono suprahioideo: Músculo milohioideo Músculo geniohioideo Trígono infrahioideo Músculo esternohioideo Músculo esternotiroideo Músculo tirohioideo

Lección 8: Sistema arterial 2.8. Principales arterias de la cabeza, cara y cuello El cuello cabelludo, la cara y el cuello reciben su aporte sanguíneo primariamente de las arterias carótidas externas. La carótida externa, es una rama terminal de la carótida común o primitiva, que comienza en el triángulo carotideo y se dirige hacia arriba medialmente a los músculos digástrico y estilohioideo. La arteria carótida externa da ocho ramas. La arteria tiroidea superior surge de su porción más inferior y termina en la glándula tiroidea y los músculos y aponeurosis adyacentes, que se insertan el tiroides. La artería lingual se origina en el hueso hioides y termina por debajo de la punta de la lengua. La arteria facial termina en el ángulo interno de la órbita, donde se anastomosa con la rama terminar de la arteria oftálmica; esta arteria suministra el aporte sanguíneo a la cara, las amígdalas y los músculos de la base del cráneo. La arteria occipital irriga los músculos de las regiones posteriores del cuello, además del pabellón auricular y de la parte posterior del cuero cabelludo. Hay así mismo ramas meníngeas que atraviesan el cráneo e irrigan la dura madre. La arteria auricular posterior termina por detrás del pabellón auricular; esta arteria irriga la cavidad timpánica, así como el cuero cabelludo en la región temporal posterior

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Figura 15. Vascularización de la cabeza

La arteria faríngea ascendente irriga la pared de la faringe y el paladar blando. La arteria temporal superficial, una de las ramas terminales de la carótida externa, posee una pequeña rama parótida y otra rama también pequeña, auricular, mientras que el resto de sus ramas irrigan el cuero cabelludo incluyendo el vientre frontal del músculo occipitofrontal y el músculo orbicular de los párpados.

La arteria maxilar se divide en tres partes: La primera suministra irrigación a la dura madre, la articulación de la mandíbula temporomandibular, la cavidad timpánica, la mandíbula, los dientes y las encías. La segunda parte irriga al músculo macetero, al músculo temporal y a la mucosa bucal. La tercera parte irriga la órbita, el techo de la boca, las encías y membranas mucosas del paladar duro, la faringe, el techo de las fosas nasales, el seno esfenoidal y los senos etnoidales. La arteria vertebral es la primera rama de la arteria subclavia. Asciende suministrando ramas a los músculos profundos del cuello y a los músculos suboccipitales y por último, penetra en la cavidad craneal para irrigar el encéfalo. El tronco tirocervical, que nace del sistema subclavio, irriga principalmente los músculos de la parte anterior del cuello. La arteria cervical profunda se origina de la subclavia e irriga principalmente los músculos posteriores del cuello.

Lección 9: Sistema venoso. 2.9. Sistema Venoso. En un plano profundo al músculo esternocleidomastoideo. Las venas yugulares reciben todo el flujo sanguíneo que retorna irrigación cerebral, de la cara y del cuello y lo comunica, a la vena subclavia conformándose a partir de esa unión la vena braquiocefálica, que posteriormente se convierte en la vena cava superior y llega a la aurícula derecha.

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Lección 10: Inervación. 2.10. 1. Plexo cervical y otros nervios del cuello Las ramas ventrales de los cuatro primeros nervios cervicales se unen para formar el plexo cervical. Se encuentra cubierto por el músculo esternocleidomastohideo y produce la siguiente inervación: Ramas superficiales: Occipital menor Auricular mayor Cervical transversa Supraclavicular. Ramas profundas que van a los siguientes músculos: Esternocleidomastoideo Trapecio Angular del omoplato Escálenos Prevertebrales Infrahidoideos Diafragma

2.10.2. Nervios de cabeza y cara Los nervios raquídeos se dividen en una rama anterior y otra posterior, ambas de tipo mixto. El primer nervio cervical es pequeño, la rama posterior inerva alguno de los músculos del dorso del cuello y la rama principal anterior se une al nervio hipogloso para acompañarle a inervar los músculos que se insertan en la laringe y el hueso hioides. La rama posterior del segundo nervio cervical forma el nervio occipital mayor, o gran nervio occipital principal nervio cutáneo de la parte posterior de la cabeza. Las ramas posteriores primarias de los nervios raquídeos tercero, cuarto, quinto y sexto son ramas pequeñas de importancia menor que inervan la piel del dorso del cuello y algunos de los músculos paraespinales. Las ramas primarias anteriores de los primeros cuatro nervios raquídeos forman el plexo cervical; las ramas cutáneas incluyen al nervio occipital menor, el nervio auricular mayor y cutáneo anteriores de las raíces anteriores C2 y C3, que inervan la piel lateral del cuello y el cuero cabelludo de la parte posterior de la oreja.

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Figura 16. Inervación de la cara

Los nervios supraclaviculares que proceden del C3 y del C4 inervan la parte inferior y lateral del cuello y un área del tórax, algunos centímetros por debajo de la clavícula. Hay ramas musculares que surgen de C1, C2, C3 y C4 que proceden de un núcleo situado en la base del asta anterior y que inerva a los músculos esternocleidomastoideo y trapecio. Existen también ramas musculares que surgen que de C1 a C4 que inervan los músculos prevertebrales y el diafragma. La cara está inervada por el nervio facial o séptimo nervio craneal y por el quinto nervio craneal que se divide en tres ramas y por ello es denominado trigemino. La primera división inerva el ojo de algunas estructuras de la orbita, la segunda la mejilla y la tercera la barbilla.

LECTURA DE PROFUNDIZACIÓN Acevedo, F., Araujo, D & Vera, M. (2011) Estado neurológico y cognición de pacientes post accidente cerebro vascular. Revista de la Escuela de Enfermería USP, 45(5), 1080-1086. Recuperado de http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S008062342011000500008&lang=pt

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Capítulo 3 Lección 11: Órganos de los sentidos 3.11.1.

Ojo.

El globo ocular mide unos 24 milímetros de diámetro. Su posición anterior está formada por la córnea, un segmento de esfera transparente de unos 11 mm de diámetro, la córnea está compuesta por capas paralelas de tejido fibroso a vascular, compuestas por fuera de células epiteliales y por dentro de células edonteliales. La parte posterior del globo la constituye la esclerótica opaca, formada por una cubierta de tejido fibroso resistente, vascularizado y con fibras elásticas. Detrás de la córnea se sitúa la cámara anterior del ojo, limitada por detrás con el iris; entre éste y el cristalino se sitúa la cámara posterior. En ambas cámaras se encuentra un fluido claro y de aspecto acuoso, el humor acuoso. El cristalino es una lente transparente y biconvexa, cuyo diámetro antero posterior puede variar por la acción de los músculos ciliares y por su propia elasticidad, permitiendo así la acomodación a la distancia y el enfoque de objetos distantes o próximos. El tamaño de la pupila, controlado por la dilatación del iris, regula la cantidad de luz que entra en el globo ocular. El cristalino está manteniendo en su sitio una corona de finas fibras, que lo suspenden del cuerpo ciliar. Justo por detrás de la esclerótica y por detrás de los cuerpos ciliares se encuentra las coroideas, que suministra el aporte vascular principal a las capas externas de la retina.

Figura 17. Estructura interna del ojo. La retina es una estructura compleja formada por una capa externa compuesta por un epitelio pigmentario y una capa interna de epitelio sensitivo, más gruesa. La retina sensitiva incluye los conos y los bastones que son las células fotorreceptoras y que transforman la energía visual en energía nerviosa.

La arteria y la vena oftálmica emergen de la papila óptica para distribuirse por la retina e irrigar las capas superficiales. Por fuera del disco óptico se encuentra la mácula, una pequeña área central en cuyo centro existe una pequeña depresión,

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la fóvea, que es una zona de la retina donde predominan los conos sobre los bastones y donde se produce la denominada visión central. Dentro de la cavidad del globo ocular se encuentra el humor vítreo, sustancia transparente y semigelatinosa que, aparte de permitir el paso de la luz, constituye una estructura de soporte interior de la retina, la coroides, el cuerpo ciliar y el cristalino. El nervio óptico de cada ojo atraviesa la orbita hacia atrás y pasa por el canal óptico. A continuación se une con el nervio óptico del otro lado formando un entrecruzamiento o quiasma óptico, donde la mitad temporal de las fibras (desde la porción lateral de la retina) pasan hacia atrás. Del quiasma óptico hacia atrás emergen los tractos ópticos que se dirigen al núcleo del tálamo en el encéfalo denominado geniculado lateral, desde el cual se enviarán conexiones precisas a la corteza virtual. De ese modo cada tracto óptico llevará fibras de las porciones temporales o laterales de la retina del mismo lado y de las porciones nasales o mediales de la retina del lado opuesto, por lo cual estará recogiendo información visual del hemicampo visual del campo contrario. 3.11. 2 Visión La visión es el proceso sensitivo donde las imágenes captadas por el ojo excitan las células sensibles de la retina, transformándose la luz en un impulso nervioso que será conducido al cerebro a través del nervio óptico y allí, en su área cerebral concreta se hará consciente. Para que haya visión debe existir previamente un estímulo exterior, en este caso luminoso, que sea capaz de excitar los conos y bastones, que son las células sensitivas situadas en la retina. Los conos son células fotosensibles con las que se aprecian los colores. La mayor concentración de estos, se halla en la fóvea o parte central de la mancha amarilla, que es el punto de máxima visión. Los bastones son más numerosos que los conos y son muy sensibles a la intensidad de la luz. Gracias a ellos es posible ver cuando la luz es escasa. El nervio óptico, formando por las diversas fibras nerviosas procedentes de la retina, transmite la información recibida al centro óptico del cerebro.

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Lección 12: Audición, olfato, gusto y tacto 3.12.1.

Oído

El oído puede dividirse en tres porciones: externa, media e interna. El oído externo consta de la oreja y el conducto auditivo externo. La oreja, que en el hombre apenas incrementa la sensibilidad de la audición, está compuesta por un armazón cartilaginoso cubierto por piel y está unida por ligamentos a los huesos subyacentes. La innervación de la misma a los huesos subyacentes. La innervación sensitiva de la misma viene de los nervios craneales quinto, séptimo y décimo y del plexo cervical. El conducto auditivo externo no es rectilíneo sino que se incurva en forma de bayoneta y mide en el adulto unos 2,5 cm de longitud. Consta de una porción externa cartilaginosa, de una porción interna ósea y está tapizado por piel. En la porción cartilaginosa este revestimiento cutáneo tiene pelos y glándulas sebáceas y ceruminosas. Figura 18. Esquema de las estructuras internas del oído. La cavidad del oído medio, exceptuando su pared lateral, está constituida en toda su extensión por hueso y tapizada por una membrana mucosa. A través de la trompa de Eustaquio se comunica con la nasofaringe. En su interior se sitúa la cadena de huesecillos formada por el martillo, el yunque y el estribo, que conecta la membrana timpánica con la ventana oval y que representan la vía para la transmisión normal del sonido a través del oído medio, actuando en este papel como un transformador mecánico. Dos músculos se insertan en esta cadena de huesecillos; el músculo tensor de la membrana del tímpano se inserta en el cuello del martillo y el músculo del estribo se inserta en el cuello de este hueso. Ambos músculos poseen un papel protector del oído interno contra sonidos excesivamente intensos. La trompa de Eustaquio mide 36 mm de longitud y consta de una porción lateral ósea y de una porción medial cartilaginosa; tapizada por epitelio respiratorio y abriéndose en la pared de la nasofaringe, permite el intercambio de aire del oído medio durante breves aperturas de su orificio nasofaríngeo debido a la contracción de los músculos tensor y elevadores en el velo del paladar durante la deglución.

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El oído interno se sitúa en la porción petrosa del hueso temporal y se compone de una pared ósea, la cápsula ótica, en cuyo interior se dispone el laberinto membranoso, coclear y vestibular, que contiene los órganos sensoriales de la audición y el equilibrio. La cóclea se asemeja aun caracol cuya concha tuviera dos o tres cuartos de espira; la espira basal de este caracol está formando parte de la pared medial, el denominado promontorio, odio medio. En cada espira del caracol se encuentran tres compartimientos: superior, denominado rampa vestibular, comienza a nivel de la ventana oval, mientras que el inferior, la rampa timpánica, termina a nivel de la ventana redonda, ambas rampas se comunican en el vértice del caracol y en medio de ellas el conducto cloquear que contiene endolinfa. Los receptores sensoriales y las estructuras de soporte especializados para la recepción acústica se localizan a lo largo de la membrana basilar y forman el órgano de corti. El órgano de corti contiene una fila única de 3.500 células ciliadas internas y tres o cuatro filas de unas 20.000 células ciliadas externas; estas células ciliadas son los receptores sensitivos para los estímulos acústicos: estos impulsos penetran en el encéfalo y después de hacer diversas estaciones sinápticas en el puente, mesencéfalo y tálamo, alcanzan receptores auditivos de la corteza cerebral. Mientras que el oído medio tiene su aporte sanguíneo principal de ramas de la arteria carótida externa, el oído interno es irrigado por una rama, de la arteria basilar, o de la arteria cerebelosa anteroinferior, pertenecientes al sistema vertebral.

Figura 19. Corte transversal del caracol auditivo 3.4 Audición La audición es el hecho consciente de percibir unos estímulos sonoros que se producen en el espacio y se transmiten a través del aire. Es, por lo tanto, un sentido humano fundamental físico, ya que, que a partir de un foco de vibraciones, estas se van transmitiendo por una serie de ondas hasta el oído interno, donde son recibidas por las células sensitivas y transmitidas posteriormente al cerebro. Cuando en el aire (y también otros medios) se produce una vibración, esta se propaga en forma de ondas sonoras que son captadas por el pabellón auricular (oreja). La oreja por su forma característica, capta las ondas sonoras y las dirige 62

hacia el conducto auditivo por donde circulan hasta chocar contra el tímpano, que empieza a vibrar. Estas vibraciones se transmiten al oído interno cuya puerta de entrada es la membrana oval. El oído interno está formado por unos canales por cuyo interior circula la endolinfa. En el espacio exterior, entre estos canales y el laberinto óseo, circula otro liquido llamado perlinfa. La vibración de la membrana oval se transmite por la perinlinfa en forma de olas, este oleaje se transmite a su vez por la endolinfa, llegan al órgano de corti el cual contiene hileras de células ciliadas alargadas que son receptores especializados para el sonido, las terminaciones nerviosas hacen contacto con estas células y luego se unen para formar el nervio coclear (ver figura 19).

3.12.2 Lengua La lengua es un órgano carnoso situado en el inferior de la cavidad bucal con su externo anterior libre cuya misión principal es la de colaborar en tareas digestivas como son la masticación y la propulsión del bolo alimentario hacia la faringe. La lengua está formada principalmente por tejido muscular, tapizado en toda su extensión por una mucosa cuyo aspecto rugoso se debe a la presencia de papilas gustativas que contiene los quimiorreceptores que detectan los sabores. Las papilas gustativas son elevaciones de la mucosa que se reparten por toda la superficie lingual y que por su forma, dividimos en: caliciformes, fungiformes, filiformes, foliadas, hemisféricas. Figura 20. Diagrama que representa las partes de la lengua.

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3.12.3.

Gusto

El gusto es un sentido químico. Gracias a él es posible identificar sustancias disueltas que entran en contacto con la lengua, que es el órgano que posee células sensitivas denominadas quimiorreceptores, al igual que las papilas gustativas contienen corpúsculos gustativos que son los verdaderos receptores de los estímulos químicos del gusto. Con ellos es posible distinguir los cuatro gustos primarios, que son: ácido, amargo, dulce y salado. Cada sabor básico es detectado por un tipo concreto de quimiorreceptor, cuya situación en la superficie de la lengua responde a un orden preestablecido. El sabor de las sustancias que se ingieren es una mezcla de los cuatro sabores básicos. En la apreciación del sabor de una sustancia influye muchísimo el órgano del olfato, como ocurre con una buena comida, la apreciación de un sabor va precedida de la sensación del olor con el cual se mezcla. El funcionamiento de las células gustativas es muy parecido al funcionamiento de las células del olfato, con la particularidad de que, en el gusto, el estímulo procede de una disolución y que existen quimiorreceptores específicos para cada sabor básico. Los sabores salado y dulce se detectan más con la punta de la lengua. Las papilas sensibles al sabor ácido se concentran en las zonas laterales. Las sustancias amargas tienen sus papilas específicas situadas en la zona posterior. “Los receptores gustativos, se clasifican en general como receptores ionotrópicos, en los cuales la proteína receptora es intrinsecamente un canal iónico y receptores metabotrópicos, en los cuales la proteína receptora se encuentra asociada a una proteina G”. (Fuentes, Fresno, Santander, & Valenzuela, 2010)

3.12.4 Olfato El olfato es el sentido mediante el cual el ser humano es capaz de reconocer y diferenciar las sustancias volátiles que se hallan en el ambiente. En el hombre es un sentido no muy desarrollado en relación con otros mamíferos en los que el olfato esta mucho mas potenciado, como en el caso del perro. El órgano sensitivo del olfato está situado en las fosas nasales. El interior de dichas fosas esta totalmente tapizado por una mucosa que se encarga de mantener las condiciones de calor y humedad, necesarios para acondicionar el aire que se respira, ya que las fosas nasales forman parte de la vía respiratoria.

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Las células olfatorias son sensibles a los vapores que desprenden muchas sustancias y los impulsos nerviosos subsiguientes, son enviados al cerebro que los traduce en sensaciones olorosas. El cerebro, al recibir de nuevo el mismo estímulo nervioso, lo hará consciente y lo reconocerá, ya que los olores dejan memoria tras las primeras percepciones. Asimismo, el cerebro también se acomoda a una sensación olorosa continuada, de manera que aunque el estímulo perdure en el tiempo, la sensación disminuye y acaba por desaparecer.

3.12.4.

Piel

Figura 21. Piel tomada de www.iqb.es.ht m.

La piel es la parte exterior del cuerpo humano, protege a todos los órganos internos y permite mantener estable la temperatura, está cubierta por una mezcla de agua y de grasa formando una película hidrolipídica que constituye la primera barrera defensiva contra las agresiones externas, infecciones exteriores al limitar el desarrollo de las bacterias gracias a su acidez. Esta fina emulsión también mantiene el grado de hidratación cutánea y le otorga a la piel un aspecto acolchonado, está constituida por tres capas: epidermis, la dermis y la hipodermis.

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Epidermis Es la parte más exterior y la que normalmente vemos, se forma por diversas capas de células estratificadas que contienen queratina y se eliminan continuamente al exfoliarse cuando maduran, proceso que dura entre 4 a 6 semanas, no contiene vasos sanguíneos, la piel que cubre las mucosas no tiene queratina. En la parte profunda de la epidermis se encuentra la capa germinativa que permite la renovación continua de estas células, además de los melanocitos que producen la melanina, sustancia que determina el color de la piel. Dermis Está constituida por los fibroblastos, producen fibras de colágeno que da firmeza y resistencia a los tejidos y elastina que permite la elasticidad de la piel con el pasar del tiempo se vuelven rígidas y desaparecen cerca de los 45 años. En la dermis se encuentran: terminaciones nerviosas, capilares sanguíneas, glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas y los folículos capilares. Hipodermis Es la reserva energética del organismo por que almacena y libera ácidos grasos, debido a la formación lipídica de sus células adiposas. 3.12.4.1. Tacto Las sensaciones táctiles se perciben, gracias a la presencia en la piel de los receptores específicos del tacto. Estos receptores nerviosos son de dos tipos: los corpúsculos táctiles específicos y las terminaciones nerviosas libres. Los corpúsculos táctiles son de varias clases, en función del tipo de sensación por captar. Corpúsculos de Meissner Son de localización muy superficial próximos a la capa de la epidermis. Son los responsables de la sensación táctil propiamente dicha o denominada también tacto fino. Se localizan principalmente en las zonas donde es preciso tener un buen tacto; por ejemplo, en las yemas de los dedos. Corpúsculos de Pacini Su localización es más profunda, casi al nivel de la hipodermis y su función especifica, es la de percibir los cambios de precisión a nivel superficial.

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Corpúsculos de krause Especialmente sensibles a las bajas temperaturas, son las responsables de la sensación del frío. Corpúsculos de Ruffini Al contrario de que los de krause, estos corpúsculos son sensibles al aumento de la temperatura, dándonos las sensaciones de calor. Las terminaciones libres son las responsables del tacto fino y de las sensaciones dolorosas.

3.10 Guía de trabajo práctico 3.10.1 Reconocimiento de los huesos del cráneo Objetivo: Identificar los huesos más importantes del cráneo por medio de placas radiográficas. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Tiempo estimado: 40 minutos. Procedimientos: Se revisan cada uno de los huesos del cráneo y sus relaciones anatómicas.

3.10.2 Visión Objetivo: Identificar las estructuras externas del ojo y los reflejos oculares. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de tres estudiantes. Se requiere una linterna pequeña. Tiempo estimado: 40 minutos. Procedimientos: Alternadamente cada estudiante observara en el ojo de su compañero:


Estructuras externas: pupila, iris, cristalino.

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Reflejos oculares:

• • •

Parpadeo al acercar un objetivo. Contrición de la pupila al acercar una luz. Dilatación de la pupila al retirar la luz.

3.10.3 identificación de papilas gustativas Objetivo: Identificar las regiones determinantes del gusto en la lengua. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Se requieren sustancias con diferentes sabores, ejemplo: Ácido: limón, piña. Amargo: café. Dulce: azúcar. Salado: sal de cocina. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: La apreciación de los sabores depende de una combinación de los sentidos del tacto, gusto. Olfato y térmico. La punta de la lengua es más sensible al dulce y al salado, la base al amargo y lo bordes al ácido. Los estudiantes deberán tratar de identificar estas regiones de la lengua.

AUTOEVALUACION 3 Para cada uno de los sentidos describa el proceso fisiológico que realiza a partir del estimulo: 1. Visión 2. Audición 3. Gusto 4. Tacto

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5. Olfato 6. ¿Cómo se llaman las vértebras cervicales? 7. Escriba el nombre de los huesos señalados de la siguiente figura:

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Lección 13: Sistema Nervioso

3.13.1 Generalidades Se llama sistema nervioso a un conjunto de órganos, cuya función consiste en lograr el contacto del organismo con el medio exterior (sensibilidad) y dirigir todas las funciones orgánicas. La producción de movimientos (motilidad), las secreciones glandulares, la circulación, la digestión, etc., están dirigidas por el sistema nervioso. En los vertebrados superiores, y especialmente en el hombre, puede observarse otro conjunto de actividades, llamadas intelectuales y afectivas, que dependen también de este sistema. En general la función del sistema nervioso consiste en regular todas las funciones del organismo. Los órganos que forman el sistema nervioso se agrupan en sistemas secundarios que se subdividen así:

SISTEMA NERVIOSO SOMATICO SISTEMA NERVIOSO CENTRAL (SNC) Encéfalo Médula espinal

SISTEMA SIMPATICO

SISTEMA NERVIOSO PERIFERICO SISTEMA NERVIOSO AUTONOMO

SISTEMA PARASIMPATICO

Sin embargo, no hay una independencia completa entre todos los sistemas y subsistemas, ya que existen numerosas conexiones nerviosas entre los mismos.

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3.13.2 Meninges Figura 22. Meninges. Tomado de:(www.nlm.nih.gov) Los órganos centrales del sistema cerebroespinal están rodeados por tres membranas concéntricas que reciben en conjunto, el nombre de meninges. La externa se llama duramadre, la intermedia aracnoides y la interna, piamadre. Entre las aracnoides y la pía madre se halla el espacio subaracnoideo, que está ocupado por el líquido cefaloraquideo. Las meninges colocadas concéntricamente alrededor de los órganos centrales del sistema cerebroespinal, desempeñan una función de protección a esos órganos. El líquido Cefaloraquideo (LCR) impide que las vibraciones y las sacudidas que el cuerpo recibe como consecuencia de caídas y golpes, se trasmitan con violencia a los centros nerviosos. Desempeñan, pues una función amortiguadora. 3.13.3 Encéfalo Se denomina encéfalo a la porción del sistema nervioso central contenido dentro de la cavidad craneal, comprende las siguientes estructuras anatómicas: • • •

Cerebro Cerebelo Tallo cerebral

Es decir los órganos que integran y coordinan toda la actividad del organismo, tanto consciente como inconsciente.

Figura 23. Esquema general del encéfalo

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3.13.3.1. Tallo cerebral El tallo cerebral corresponde al ensanchamiento superior de la médula espinal. Se encuentra, parte, en la cavidad craneana y, parte, en la cavidad raquídea. Tiene forma de cono, con su parte más ancha hacia arriba. Su altura es de 3 centímetros y su peso de 6 a 7 gramos. Desde el punto de vista de la estructura, el tallo cerebral es una porción muy interesante, puesto que representa una verdadera encrucijada, donde se cruzan las fibras sensitivas y motoras. El tallo cerebral está constituido en su orden y desde el diencéfalo hacia la médula espinal por el mesencéfalo, el Puente de Varolio y el bulbo raquideo En la sustancia gris del tallo cerebral se encuentran los centros respiratorio, circulatorio y vasomotor entre otros así como los núcleos de los pares craneanos excepción hecha del nervio óptico y olfatorio. La sustancia blanca por su parte tiene función trasmisora. Sus fibras ponen en comunicación el cerebro, el cerebelo y la médula. 3.13.3.2. Cerebro El cerebro es una masa de sustancia nerviosa, de forma ovoidea, que ocupa las 9/10 partes de la cavidad craneana y cuyo peso es, en el hombre, aproximadamente de 1.200 gramos y de 1.000 gramos en la mujer. El cerebro ocupa las porciones anterior, superior y lateral de la cavidad craneana.

Si se hace un corte que permita ver el interior del cerebro, se observa que está formado por dos clases de sustancias: blanca y gris. La sustancia gris ocupa la periferia y la blanca, el centro. La sustancia gris se llama corteza cerebral, y tiene un grosor aproximado de 3 milímetros.

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La corteza cerebral, es la parte del sistema nervioso central desarrollada recientemente, se divide en áreas, de acuerdo con la función. Las dos áreas de asociación son responsables de la respuesta lógica al tiempo, al medio ambiente y al clima social. El área de asociación temporal está implicada en los procesos de aprendizaje y memoria; el área de asociación frontal está especialmente relacionada con el uso de drogas, ya que es la primera en ser afectada por el alcohol y otras drogas depresivas, suprimiendo así las inhibiciones sociales. “El área sensorial recibe los impulsos del cuerpo vía el tálamo y responde a través de vía la corteza motora. Las áreas visual y auditiva integran la visión y el sonido en imágenes con significado”. (Tortora & Bryan, 2008.P.128) Figura 24.Ubicación topográfica del cerebro En el cerebro se encuentran miles de millones de neuronas. La neurona es la unidad estructural del sistema nervioso, es una célula muy especializada. Como toda célula presenta una masa de citoplasma que contiene el núcleo, pero además las neuronas presentan dos clases de prolongaciones o fibras: las dendritas y el cilindro eje o axón. Las dendritas colocadas en torno al citoplasma son generalmente cortas, aunque, a veces, pueden ser de considerable longitud. Figura 25. La célula nerviosa y sus prolongaciones tenemos tres clases de neuronas: neuronas sensitivas o aferentes, llevan a los órganos centrales los impulsos nerviosos originados en distintas partes del organismo; neuronas motoras o eferentes llevan los impulsos nervios desde los órganos centrales a los músculos o a las glándulas y neuronas intercaladas o de asociación que sirven de intermediarias entre otras neuronas. Figura 26. Fibra nerviosa mielínica, nudo de Ranvier y célula de Schwann

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Las fibras nerviosas que forman los nervios, generalmente están rodeadas de una capa de sustancias grasas (mielina) y recubiertas por una vaina, la vaina de Schwan. Se cree que la mielina actúa como aislador. Las fibras que forman los nervios del sistema autónomo están desprovistas de mielina (fibras amielínicas).

Un nervio tiene la estructura de un cable eléctrico, está formado por numerosas fibras. Los cuerpos celulares de esas neuronas se hallan, principalmente, en la corteza. La sustancia blanca está formada por las prolongaciones de esas neuronas que ponen en comunicación las distintas partes del cerebro entre sí y al cerebro con los restantes órganos del sistema nervioso. En el interior del cerebro se encuentran tres cavidades llamadas ventrículos. Dos son laterales y el tercero ocupa una posición central. Los ventrículos están ocupados por el líquido cefalorraquídeo (LCR). Hay un cuarto ventrículo que se forma a la altura del bulbo raquídeo y que continúa con el conducto de la médula espinal. En la corteza cerebral se encuentran los cuerpos de las neuronas sensitivas que reciben los impulsos nerviosos, que provienen de distintas partes del cuerpo. También se encuentran los cuerpos de las neuronas, que emiten impulsos nerviosos a los músculos y las glándulas. Entre todos los animales, es el hombre quien presenta un cerebro más desarrollado y a este desarrollo debe el hombre su posición aparte en la escala zoológica. En el cerebro se encuentran: sustancia gris, que forma la corteza cerebral, donde se encuentran miles de millones de cuerpos de neuronas; sustancia blanca, formada por las fibras o prolongaciones de esas neuronas. Los cuerpos de las neuronas actúan como centro nervioso, cuando llegan a ellas los impulsos transportados por las fibras sensitivas, se origina una sensación consistente: vemos, oímos, olemos, gustamos, experimentamos calor, frío, contacto, dolor. De las neuronas motoras en la corteza parten impulsos nerviosos que hacen contraer a los músculos y segregar a las glándulas.

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Las fibras nerviosas de la sustancia blanca ponen en contacto las diferentes partes de cada hemisferio, comunican ambos hemisferios entre sí y ponen en comunicación la corteza cerebral con los restantes órganos del sistema nervioso. Por experiencia con animales y por observación en hombres enfermos ha podido comprobarse que cuando esta afectada una parte de la corteza, se presenta siempre el mismo trastorno (parálisis, anestesia). Se conocen numerosas localizaciones cerebrales. Por delante de la cisura de rolando, que divide los lóbulos frontal y parietal, se localizan los centros motores de la pierna, el tronco, brazos y la cabeza, detrás de la cisura de rolando están colocados en el mismo orden los centros sensitivos de las mismas partes del cuerpo. El centro visual está en el lóbulo occipital. El auditivo, en el lóbulo temporal. Hay un centro de la palabra hablada, otro de la palabra escrita, otro de la lectura, otro de la interpretación del lenguaje oral, etc. “Desde el punto de vista estructural y funcional, la corteza cerebral, a pesar de su heterogeneidad, constituye una entidad integrada con múltiples interacciones consigo misma y con el resto del sistema nervioso central (SNC)”. (Pimienta, 2004).

Figura 27. Vista superior de los hemisferios cerebrales Si hay una lesión en el centro de la palabra hablada, el individuo no podrá articular el lenguaje. Aunque no tiene ninguna dificultad en emitir los sonidos. Está en las mismas condiciones que si intentara hablar un idioma que desconociera. Si el punto lesionado es el centro de la palabra escrita, el sujeto que no está impedido de realizar los movimientos de su mano, ha olvidado la escritura, como si se tratara también de un idioma desconocido.

Si la lesión radica en el centro de la visión, quedará ciego; si es en el centro de la audición quedara sordo; y si la parte lesionada es el centro de los movimientos voluntarios de la extremidad superior o de la inferior, quedara paralítico de la extremidad correspondiente al centro lesionado.

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En el lóbulo frontal no se han localizado centros motores ni sensitivos en las personas a las cuales se les ha extirpado el lóbulo frontal. Se ha observado perdida de la iniciativa, de la persistencia en las decisiones y de la previsión. La persona vive en el presente, sin tomar en consideración el futuro. Por eso se localizan en el lóbulo frontal, entre otras, esas cualidades.

3.13.4. Cerebelo El cerebelo ocupa la parte superior e inferior de la cavidad craneana. Pesa aproximadamente 140 gramos. Posee dos masas laterales denominadas lóbulos laterales o hemisféricos cerebelos y un lóbulo medio o vermis. Por su aspecto parecido al de un gusano la superficie del cerebelo presenta surcos profundos que lo dividen en lóbulos y surcos superficiales que forman las láminas y laminillas de aspecto regular. La superficie cerebelosa tiene un aspecto parecido al que dejaría el paso de un peine sobre una superficie de arcilla blanca. Si de hace un corte medio que permita ver el inferior del cerebro, se observa que está constituido por sustancia blanca y por sustancia gris, la periférica, que constituye la corteza cerebelosa. Como el cerebro presenta surcos profundos, la sustancia blanca esta rodeada por un borde de sustancia gris, que ofrece un aspecto arborescente. De ahí la denominación que le daban los antiguos anatómicos de árbol de la vida. Si se le extirpa el cerebelo a una paloma, no puede caminar ni volar. Pero puede mover sus alas, lo que indica que no hay parálisis de los músculos que las mueven. Un hombre con lesiones de cerebro realiza movimientos incoordinados. No puede sostener en sus manos un vaso de agua sin que esta se derrame. Si sube una escalera, levanta el pie exageradamente o no lo suficiente. Se mantiene de pie balanceándose como un borracho. De esto se deduce que las funciones del cerebelo son: • • •

Coordinar las contracciones de los músculos voluntarios. El cerebelo rige los movimientos musculares, el cerebelo coordina. Los movimientos son el resultado de la contracción simultánea de varios músculos. Conservar el tono muscular. Los músculos no están nunca completamente relajados. Se encuentran en estado de contracción parcial (tono). Interviene en el mantenimiento de la postura. En el cerebelo hay centros reflejos que reciben constantemente impulsos procedentes de los conductos semicirculares del oído interno, de los músculos y los tendones

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del cuerpo. Como respuesta, emite impulsos motores a los músculos para mantener la postura.

Lección evaluativa 14: Sistema Nervioso II

3.14.1.

Tálamo

El tálamo es una gran masa gris que junto con el hipotálamo y el epitálamo hacen parte del diencéfalo. Está conformado por dos grupos de núcleos, situados a cada lado del tercer ventrículo y formando el suelo de los ventrículos laterales. Cada tálamo tiene tres núcleos: interno, externo y anterior o superior y mediante fascículos numerosos de fibras nerviosas, se conecta con las otras estructuras cerebrales.

Figura 28. Ubicación anatómica del tálamo y del hipotálamo

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3.14.2.

Hipotálamo

El hipotálamo forma el suelo y parte de la pared lateral del tercer ventrículo; comprende importantes estructuras cerebrales como el quiasma óptico, los cuerpos mamilares, el tuber cinéreo, el infundíbulo y la hipófisis. Es un importante centro controlador de actividades viscerales, del equilibrio hídrico y de la temperatura corporal. 3.14.3.

Pares craneales

Los nervios craneales son doce a cada lado, Tabla 1, nacen de la base del encéfalo, atraviesan los agujeros del cráneo y van a desempeñar, distintas funciones:

Tabla Nº 1 Pares craneales Par craneal I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

3.14.4.

Nombre Olfatorio Optico Motor ocular común Patético Trigémino Motor ocular externo Facial Auditivo Glosofaríngeo Neumogástrico o vago Espinal o accesorio Hipogloso

Médula espinal

L a médula espinal es un largo tallo de sustancia nerviosa, que se halla alojado en el canal que, al efecto, le forma la columna vertebral. A derecha e izquierda, la médula emite unos cordones de sustancia blanca, denominados nervios, que salen por los agujeros que presenta lateralmente la columna vertebral. Esos agujeros se llaman agujeros de conjunción, porque están formados por la unión de dos vértebras vecinas.

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Figura 29. Corte transversal de la médula espinal

La médula no ocupa toda la longitud del canal raquídeo. Se extiende la articulación de la primera vértebra cervical con el occipital, hasta la segunda vértebra lumbar, desde donde es continuada por el filum terminal hasta la base del coxis. En el embrión humano de tres meses, la médula ocupa la totalidad del canal raquídeo. Pero como la columna crece más que la médula, la porción interior del canal no está ocupada por ésta. Como consecuencia de esta falta de relación entre el desarrollo de la médula y el de la columna vertebral ocurre que los últimos nervios que parten de la médula tienen que recorrer cierto trayecto dentro del canal raquídeo para encontrar sus agujeros de conjunción correspondiente. A la reunión del filum terminal y de los últimos nervios se denomina cola de caballo. Si se da corte horizontal a la médula, para ver constitución interior, se observará que está formada por dos clases de sustancias: blanca y gris. La sustancia gris ocupa la porción central, adopta la forma de una H y presenta en su centro un conducto denominado epéndimo. El surco medio inferior y el surco medio superior dividen la médula en dos mitades simétricas. Los extremos de las ramas laterales de la H se denomina cuernos anteriores y posteriores, de ellos nacen las raíces anteriores y posteriores, que al reunirse, después de su salida de la médula, forman los nervios raquídeos. La sustancia blanca queda dividida en cada mitad, en tres porciones, llamadas cordones anterior, medio y posterior. La raíz posterior presenta cerca de su salida de la médula un abultamiento llamado ganglio espinal. Los nervios raquídeos parten a uno y otro lado de la médula y se originan por la reunión de las raíces anteriores y las raíces posteriores que emiten la médula. En la raíz posterior se encuentra el ganglio espinal. Como las raíces anteriores están formadas por fibras sensitivas, resulta que todos los nervios raquídeos son mixto, a la vez, sensitivos y motores. Atendiendo a la región de la cual parten, los nervios raquídeos se dividen en cinco grupos:

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Figura 30. Médula espinal vista por fuera de la estructura vertebral

Cervicales, con ocho pares de nervios. Dorsales, con doce pares de nervios. Lumbares, con cinco pares de nervios. Sacros, con cinco pares de nervios. Coccígeos, con un par de nervios. Como se ve, el total arroja treinta y un pares de nervios.

3.14.5.

Sistema autónomo

Muchas de las funciones que realizan en el cuerpo son automáticas. Son las llamadas funciones de la vida vegetativa. Entre ellas se encuentran las contracciones del corazón, los movimientos del aparato digestivo, los cambios de calibre de los vasos sanguíneos, la secreción de las glándulas y los cambios de tamaño de la pupila. Todas esas actividades se realizan de modo reflejo. A esos reflejos de les llama en conjunto, reflejos viscerales. Las funciones mencionadas son reguladas por los sistemas autónomos: el sistema simpático y el sistema parasimpático. A la derecha e izquierda de la columna vertebral se encuentran dos cadenas de ganglios simpáticos, desde la primera vértebra cervical hasta la última vértebra sacra. De los ganglios simpáticos parten ramas que van a parar a los nervios raquídeos (ramas comunicantes), y otras (nervios simpáticos), que se dirigen a diferentes órganos (tubo digestivo, glándulas digestivas, pulmones, corazón, riñones, vejiga urinaria, etc.). Los nervios simpáticos a veces se entrecruzan, formando plexos, donde se encuentran ganglios, que para diferenciarlos de los que forman la cadena se denominan ganglios periféricos.

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Los principales plexos son: • • • • •

El plexo cardiaco, destinado al corazón. El plexo esplénico, que da ramas al estomago. El plexo solar, cuyas ramas van al bazo, la aorta, etc. El plexo mesentérico, destinado al intestino. El plexo hipogástrico, que da ramas a la vejiga.

Las fibras del sistema parasimpático provienen de nervios craneales y sacros. De ahí que se divida en dos regiones: el parasimpático craneal y el parasimpático sacro.

Guía de trabajo práctico Reconocimiento de pares craneales

Objetivo: revisar la innervación de los pares craneales. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Tiempo estimado: 45 minutos. Procedimiento: los estudiantes revisarán la literatura sobre innervación realizada por los pares craneales y en dibujo tratan de colorear las áreas inervadas por cada nervio. AUTOEVALUACION 4 1. 2. 3. 4. 5.

Explique las divisiones del sistema nervioso central. Mencione las estructuras más importantes del encéfalo. Mencione los pares craneales. ¿Cuáles son las hormonas que secreta la hipófisis? ¿Qué se conoce como la “cola de caballo”’?

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3.14.6. Neurofisiología 3.14.6.1. Potencial de reposo y de acción El sistema nervioso desempeña numerosas funciones. Recibe estímulos de los órganos internos y prepara respuestas, regula todas las funciones del organismo (locomoción, circulación, respiración, secreción, etc.) y además, es el órgano relacionado con la conciencia, la memoria y la inteligencia Las distintas funciones que desempeña el sistema nervioso dependen de dos propiedades de la materia viva: la irritabilidad y la conductibilidad. La irritabilidad, es la propiedad básica del protoplasma. Gracias a esa propiedad la célula puede ser estimulada. Al ser estimulada, la célula responde de distintas maneras. La conductibilidad, es la propiedad del protoplasma de transmitir una onda de excitación potencial de acción desde donde se recibe el estímulo a las partes más distantes de la célula. Poseen conductibilidad las células musculares y especialmente, las células nerviosas.

3.14.6.2. Transmisión del impulso nervioso Se ha podido demostrar que el impulso nervioso se transmite a través de las neuronas, debido a cambios eléctricos que producen cambios químicos (consumo de oxígeno, producción de anhídrido carbónico) y, además, liberación de calor. Por tanto el impulso nervioso se transmite debido a cambios electroquímicos que se producen a lo largo de la fibra nerviosa. El impulso nervioso pasa de una a otra neurona. Pero las prolongaciones de las neuronas no están soldadas, solamente se ponen en contacto. No hay continuidad, sino contigüidad. Este sitio donde la neurona se acerca el órgano efector es denominado sinapsis Se describió la sinapsis como el sitio en que las ramificaciones del axón de una neurona se ponen en contacto con las dendritas de otra neurona. La transmisión del impulso nervioso se realiza en un solo sentido: del axón de una neurona a las dendritas de otras. La sinapsis actúa como una válvula unidireccional, que permite la transmisión del axón a las dendritas, pero nunca de las dendritas al axón.

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Figura 31. Estructura típica del viaje del impulso nervioso entre nervios a través de la sinapsis

Las terminaciones de un axón pueden ponerse en contacto con las dendritas de más de una neurona y, por lo tanto, el impulso nervioso puede seguir varios caminos. Las terminaciones de los axones segregan una sustancia que facilita la transmisión del impulso nervioso del axón de una neurona a las dendritas de otra, sustancia denominada neurotransmisor. “Cada neurona tiene la capacidad de secretar un determinado tipo de neurotransmisor, pero puede ser afectada por diferentes neurotransmisores secretados por otras neuronas y que a través de axones hacen sinapsis con sus dendritas o aun con su propio celular”. (Purves, Augustine, Fitzpatrick, Hall, Lamatia, & Mcnamara, 2008, P.85) Los neurotransmisores son sintetizados en el citoplasma neuronal a partir de diferentes sustancias nutricionales, especialmente a partir de aminoácidos. 3.14.6.3. Sinapsis Una característica única de las células nerviosas es que no establecen contacto físico directo unas a otras. Están separadas por un espacio microscópico. Este espacio, como ya dijo, es conocido como sinapsis.

Figura 32. Representaciones gráficas de la conducción nerviosa y su transmisión a otras neuronas a través de sustancias químicas denominadas neurotransmisoras.

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Es posible comparar la sinapsis con el interruptor de la corriente eléctrica. Si están las condiciones bioquímicas adecuadas para la propagación normal del impulso nervioso, el interruptor está encendido. Algunas drogas encienden el interruptor y emiten impulsos nerviosos extras. Si las condiciones no son normales por ejemplo, debido a fatiga o a la presencia de una droga depresiva el interruptor se apaga. En el extremo del axón estas sustancias localizadas en pequeñas vesículas son de gran importancia en la transmisión del impulso nervioso a la siguiente neurona. Estas sustancias, como ya se dijo, son las llamadas neurotransmisoras. Algunas de las identificadas hasta la fecha son: Acetilcolina (Ac) Norepinefrina o noradrenalina (NA) Serotonina o 5- hidroxitriptamina (5HT) Dopamina (DA) Ácido gamma-amino-butírico (GABA) Además de estos neurotransmisores, existe un grupo de hormonas del sistema nervioso central que puede actuar también como transmisores: hormonas del hipotálamo: tirotropina, factor desencadenante de la hormona luteinizante y factor inhibidor de la hormona del crecimiento y la hormona antidiurética (ADH) puede funcionar como transmisor del SNC. También se sugiere que varios polipéptidos (grupos de aminoácidos) llamados endorfinas, encefalinas y sustancias P, pueden funcionar en el cerebro como neurotransmisores. Cada axón contiene una de estas sustancias e hipotéticamente la acción transmisora es como sigue: al producirse, el impulso nervioso provoca que las vesículas de sustancias transmisoras se unan con la membrana que está en el extremo del axón (la membrana presináptica). al fusionarse con la membrana presináptica, las vesículas se abren y liberan la neurohormona en el espacio situado entre la membrana presináptica y la membrana de la siguiente célula, llamada membrana postsináptica. El neurotransmisor tiene la característica química de alterar la membrana postsináptica, cuando tiene lugar esta alteración ocurren reacciones electro-

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químicas, que crean un impulso nervioso de la misma intensidad que el que viajaba por el axón precedente. Por tanto, los impulsos nerviosos son provocados por la corriente eléctrica que viaja del cuerpo celular, al axón; donde determinan fenómenos químicos que se producen debido a movimientos de iones cargados eléctricamente, como sodio y potasio. Los fenómenos químicos de la sinapsis recrean a su vez la actividad eléctrica necesaria para llevar el impulso a la siguiente célula. El correcto funcionamiento del sistema nervioso central puede depender de la interacción de varios sistemas de pépticos y neurotransmisores, que controlan la secreción de la pituitaria, funciones del sistema límbico y centros motores, y otras partes del cerebro que gobiernan las respuestas visibles llamadas conducta. La importancia de los neurotransmisores en el comportamiento humano no es aún conocida totalmente. Su papel fundamental en el control del movimiento muscular y de las funciones autónomas, no deja la mayor duda, pero su comportamiento en el control de la conducta y en los trastornos de ella todavía requiere más investigación. Por otro lado el hecho de que en la sinapsis intervengan sustancias químicas, permiten su modificación con otras sustancias químicas: los fármacos. Correlación anátomo-farmacológica Dado que los fenómenos sinápticos son de naturaleza química, son vulnerables a ciertos agentes químicos extraños, como las drogas psicotrópicas. En cuanto a la sinapsis, considere lo que pasaría si una droga pudiera: (a) inhibir la producción del neurotransmisor, (b) hacer que éste metabolizara más rápido de lo normal, o (c) alterar la membrana postsináptica de modo que el neurotransmisor no la afectara. En cualquiera de estos casos es evidente que la acción de la célula nerviosa se inhibiría debido ya sea a la ausencia de neurotransmisor, o a que no se le permitiera funcionar normalmente. Parece que ésta es la acción de las drogas depresivas (como el alcohol, los narcóticos o los barbitúricos) cuando entran en contacto con las células nerviosas de partes específicas del cerebro. Por otro lado, considere las drogas que provocan un exceso de producción y liberación de sustancias neurotransmisoras, o que tienen la propiedad de imitar la acción del neurotransmisor, o de impedir su reabsorción, en estos casos, las neuronas implicadas serían estimuladas a un ritmo mayor que el normal. Esta es la acción de las drogas estimulantes sobre las células nerviosas del cerebro.

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Lección 15: Sistema Nervioso III

3.15.1. Sistema motor Las fibras nerviosas de mayor calibre corresponden al denominado sistema motor, son fibras nerviosas responsables de la movilización de los músculos a través del arco reflejo clásico. Figura 33. Arco reflejo típico La unión del nervio con el músculo es llamada unión neuromuscular y constituye un modelo de sinapsis con todas las características ya descritas: un impulso nervioso que llega a la membrana presináptica y estimula la liberación de un neurotransmisor, encargado de trasmitir el mensaje a la membrana postsináptica, en este caso el receptor muscular, para que finalmente se desencadenen múltiples reacciones bioquímicas en el tejido muscular y ocurra la contracción. Todo este proceso ocurre en milésimas de segundos. Allí el neurotransmisor es la acetilcolina.

Figura 34. Sinapsis neuromuscular

Esto quiere decir que la presencia de acetilcolina es indispensable para la contracción muscular, su aumento causará hipercontractilidad conocida como tétanos y su disminución o bloqueo causará relajación muscular. Cualquiera de las dos alteraciones

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de la acetilcolina son de peligro para la vida, pues habrá parálisis de músculos respiratorios.

3.15.2. Estructuras para la recepción sensorial y sensibilidad El cerebro muestra capas o estratos diferentes. Cada una de estas capas no sólo indica una etapa en el desarrollo evolutivo, sino que también representa unidades de diferenciación funcional, cada una de las cuales exhibe un tipo diferenciado de conducta que es capaz de adoptar el organismo. Filogenéticamente, la parte más antigua del cerebro se encuentra en los centros inferiores, lo más cercanos a la médula espinal. Estas son estructuras simples en el sentido de que son de naturaleza refleja, con la función primaria de preservar al individuo y a la especie, son estructuras como la médula espinal, los centros de coordinación del cerebelo, la médula oblongada con sus centros cardiovascular, respiratorio y vasomotor, la red de interconexión del tálamo, la red transmisora del puente y los centros reguladores de las vísceras en el hipotálamo, que rigen el hambre, la sed, la temperatura corporal, la ira, el dolor y el placer. Si con la pierna flexionada, se golpea el tendón rotuliano, la pierna se extiende. Un grano de sal, dejando caer sobre la lengua, determina abundante secreción de saliva. Una corriente de aire frío hace estornudar. El movimiento de la pierna, la secreción de saliva y el estornudo, son reflejos que se han producido como respuestas a diferentes estímulos. Se ha dicho que un reflejo es la respuesta a un estímulo. Pero, para que se realice un reflejo son necesarias ciertas formaciones nerviosas a través de las cuales se trasmite el impulso nervioso. La unidad anatómica del sistema nervioso es la neurona. Pero la unidad funcional es el arco reflejo. Como pudo verse anteriormente (sistema motor), un arco reflejo está formado por cinco elementos: • • • •

Receptor (piel, retina, tendones mucosa nasal). Una neurona sensitiva a aferente, que lleva el impulso nervioso al órgano central. Una neurona intercalada o de asociación, en el órgano central. Una neurona motora o eferente.

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•

Efector (músculo o glándula).

Hay dos clases de reflejos: los incondicionales y los condicionados. Los reflejos que se acaban de citar son incondicionales. Los reflejos incondicionados tienen las siguientes características: • • • • •

Son cortos en número. Son iguales en todos los individuos de una especie. Son innatos y hereditarios. Dura toda la vida del individuo. Pueden realizarse sin intervención de la corteza cerebral.

Es un hecho observado que cuando el alimento se pone en contacto con la mucosa de la boca de un perro, las glándulas salivales del perro segregan saliva. El fisiólogo ruso Pavlov hizo el siguiente experimento: cuando daba el alimento a un perro, tocaba una campana. Repitió el experimento durante varios días y pasado ese tiempo, las glándulas salivales del perro segregaban saliva al tocarse la campana, aun cuando no se le daba el alimento. Este es un ejemplo de reflejo condicionado. El estimulo normal para que un perro segregue saliva es el contacto de los alimentos con la mucosa de la boca, pero debido a la asociación de este estimulo con el toque de una campana, que es un estimulo inadecuado para segregar saliva, el toque de la campana se convierte en un estimulo adecuado. Las características de los reflejos condicionados son los siguientes: • • • • •

Su número es ilimitado. Son distintos en los diferentes individuos de una especie. No se heredan, ni el individuo nace con ellos. Este tiene que elaborarlos. Si no se ejercitan pierden actividad. El centro de ellos radica en la corteza cerebral.

La mayor parte de las acciones que realiza un organismo son de naturaleza refleja. Muchas actividades del hombre son de carácter reflejo. No solamente son reflejos los movimientos que se realizan para evitar un estímulo dañino (retirar la mano que se pone en contacto con un cuerpo caliente); son reflejos también los movimientos del estómago y de los intestinos, los respiratorios, las contracciones del corazón, etc. Quizá para asegurar la supervivencia, una nueva capa del tejido cerebral evolucionó o apareció en los llamados animales superiores, lo cual permitió la modificación o refinamiento de los instintos básicos. Esta nueva capa es llamada sistema límbico, se sobrepone alrededor de la vieja capa y a menudo se le llama 89

intercerebro, por tener estructuras que se comunican con ambos cerebros: el superior y el inferior.

3.15.3. Fisiología del sistema nervioso autónomo El sistema central (SNC) tiene dos sistemas básicos de comunicación con el resto del organismo: el sistema nervioso periférico (SNP) o nervios somáticos que regulan la actividad motora músculo-esquelética y sensitiva, y el sistema nervioso autónomo que regula la actividad de glándulas exocrinas, viseras, músculo liso y cardiaco. Hay varias diferencias básicas entre los dos sistemas periféricos, Tabla Nº 2. Tabla Nº2. Diferencias entre sistemas nerviosos periféricos Nervios autónomos Inervan todas las estructuras, excepto músculos esqueléticos. Poseen ganglios (sinapsis) fuera del eje cefalorraquídeo. Forman plexos periféricos No mielinizados Existe autonomía en los órganos inervados (no se atrofian)

Nervios somáticos Inervan sólo el músculo esquelético Sus sinapsis son sólo en el SNC. No forman plexos Mielinizados Los músculos se atrofian si el estímulo nervioso falta.

El sistema nervioso autónomo, junto con el sistema endocrino, mantiene la estabilidad del medio interno del cuerpo. Por medio de su fino control lleva a cabo los ajustes internos que son necesarios para el medio interno óptimo del cuerpo. El control endocrino es más lento y ejerce su influencia por medio de hormonas, las cuales son transportadas en el torrente circulatorio. El sistema nervioso autónomo funciona en su mayor parte a nivel subconsciente. Por ejemplo, no se es consciente que las pupilas se están dilatando, o que las arterias se están contrayendo. El sistema no debe considerarse como una parte aislada del sistema nervioso, ya que se sabe, que puede desempeñar algún papel con la actividad somática para expresar emociones y que ciertas actividades autónomas, como la micción, pueden ser puestas bajo control voluntario. Las diversas actividades de los sistemas autónomo y endocrino son integradas en el hipotálamo. Los componentes simpático y parasimpático del sistema autónomo cooperan para mantener la estabilidad del medio interno. La división simpática prepara y moviliza al cuerpo en una emergencia, cuando hay un súbito ejercicio severo, temor o furia. La división parasimpática apunta a conservar y almacenar energía, por ejemplo

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para favorecer la digestión y la absorción de alimentos mediante el aumento de la secreción de las glándulas del tubo digestivo y estimulando el peristaltismo. Las divisiones simpática y parasimpática del sistema autónomo habitualmente tienen control antagónico sobre una víscera. El SNA es conocido con otros nombres: sistema nervioso vegetativo, visceral, involuntario o automático debido a que gobierna la actividad corporal que no está bajo control consciente, como la circulación, la sudoración, el peristaltismo. De las diferencias entre el sistema nervioso somático y el sistema nervioso autónomo es importante recordar que el ganglio, o sea, la sinapsis en el SNA, está fuera del sistema nervioso central. El SNA tiene dos divisiones principales: sistema simpático llamado así por que cuando se descubrió se sugirió que ayudaba al cuerpo a trabajar con simpatía y el sistema parasimpático, nombre que surgió para explicar similitudes o paralelismos con el simpático.. El sistema simpático se conoce también como sistema adrenérgico y el sistema parasimpático como sistema colinérgico. Las fibras nerviosas del sistema nervioso periférico se inician en el SNC y van directamente hasta la célula efectora. No presentan sinapsis intermedias; y en la unión neuromuscular el neurotransmisor es la acetilcolina, las fibras nerviosas del SNA no van directamente del SNC a la célula efectora, sino que presentan una sinapsis intermedia, también llamada de relevo, fuera del SNC. El lugar donde ocurre esta sinapsis nerviosa se conoce también como ganglio y de ahí los nombres de fibra nerviosa preganglionar y fibra nerviosa posganglionar. Una fibra nerviosa preganglionar puede ser simpática o parasimpática e igualmente una fibra posganglionar puede ser simpática o parasimpática. El ganglio simpático se encuentra más cerca del SNC y por cada fibra preganglionar hay múltiples ganglios y fibras posganglionares. Es decir, una fibra preganglionar simpática estimula varios ganglios a la vez, esto hace que las respuestas de la rama simpática del SNA sean más difusas. Las fibras preganglionares del parasimpático son largas y el ganglio se encuentra cerca del órgano inervado. En el simpático el ganglio está fuera del SNC pero cercano a él. El neurotransmisor en el ganglio es la acetilcolina para ambas ramas principales del SNA. Pero los neurotransmisores en la unión neuroefectora son diferentes:

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acetilcolina (AC) en el sistema parasimpático y noradrenalina (NA) en el simpático. En el simpático hay una excepción, el neuroefector, en las glándulas sudoríparas anatómicamente simpáticas, libera acetilcolina.

Puede resumirse: El sistema nervioso simpático es noradrenérgico porque su neurotransmisor en la unión neuroefectora es la noradrenalina o la adrenalina. El sistema nervioso parasimpático es colinérgico porque su neurotransmisor en la unión neuroefectora; es la acetilcolina. Pero la acetilcolina es multifuncional porque es neurotransmisor en: EL sistema nervioso periférico La rama simpática del SNA La rama parasimpática del SNA

Unión neuroefectora Sinapsis de relevo o ganglio Sinapsis de relevo o ganglio y en la unión neuroefectora

Una descarga de acetilcolina causará múltiples manifestaciones, y una disminución de los niveles de acetilcolina también. Claro que el comportamiento de la acetilcolina no es igual en cada uno de estos sitios y por ello se clasifican dos tipos de acción colinérgica: acción nicotínica (honor a la nicotina) y acción muscariníca (honor al hongo amanita muscaria) y se distribuyen así: La unión de la fibra parasimpática posglanglionar con el efector, es una unión muscarínica. Las otras uniones colinergicas son todas nicotinicas. La unión neuroefectora simpática no es unión colinérgica sino noradrenérgica, por que el neurotransmisor es la noradrenalina o norepinefrina. El sistema nervioso periférico inerva el tejido músculo esquelético mientras que el SNA inerva todas las estructura orgánicas, excepto precisamente el tejido músculo esquelético. Esta inervación del SNA puede ser de tres formas: Solamente Simpática

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Solamente Parasimpática Simpática y Parasimpática Casi todas las estructuras inervadas por el SNA lo son tanto por el simpático como por el parasimpático. Entonces las acciones de cada sistema pueden ser iguales o diferentes, a menudo opuestas, Ejemplo: el aumento en la secreción salival puede deberse a estimulación simpática o a estimulación parasimpática, mientras que la frecuencia cardiaca aumenta por estímulo simpático y disminuye por estímulo parasimpático. Por ejemplo, un aumento de adrenalina causará aumento de la frecuencia cardiaca y un aumento de la acetilcolina disminuirá la frecuencia cardiaca. Una acción sobre uno de los sistemas puede desencadenar una respuesta compensadora del sistema opuesto, por lo cual, desde el punto de vista farmacológico es de fundamental importancia reconocer el comportamiento fisiológico de todo el sistema nervioso autónomo y así poder estar preparado para las repuestas que pueden constituir efectos indeseables. Figura 35. Efectos opuestos del sistema nervioso autónomo sobre el corazón

El simpático recibe también el nombre de sistema adrenérgico, a pesar de que su neurotransmisor principal no es adrenalina sino la noradrenalina, un precursor químico. Otro precursor la dopamina también es un neurotransmisor en algunas sinapsis, especialmente en SNC.

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Todos estos neurotransmisores reciben el nombre genérico de catecolamínas simpaticomiméticas y su síntesis se hace en el organismo a partir del aminoácido fenilanina. El metabolismo de la noradrenalina (NA) o de la adrenalina (A) puede iniciarse de dos maneras: oxidación por monoaminooxidasa (MAO), o medilación por la catecolmetiltranferasa (COMT); por ambas vías se llega al principal metabolito, el ácido vanililmandéco (AVM), medir las concentraciones urinarias del AVM permite diagnosticar una hiperactividad simpática, por ejemplo en caso de feocromociitoma. Tabla 3 Efectos del sistema nervioso autónomo en órganos y estructuras corporales Estructura

Efectos

Anatómica Simpáticos Corazón Frecuencia Aumenta Contractilidad Aumenta Velocidad de Aumenta conducción eléctrica Vasos sanguíneos Piel Constricción Músculo- esquelético Dilatación Coronarios Dilatación (Beta)

Efectos Parasimpáticos Disminuye Disminuye Disminuye

Dilatación Dilatación Dilatación

Constricción (Alfa) A. Respiratorio Músculo Bronquial A. Gastrointestinal Motilidad Esfínteres Vesícula biliar Hígado Vejiga Músculo Detrusor Esfínter (Trígono) Ojo Músculo radial Músculo esfínter del iris

Relajación

Contracción

Disminuye Contracción Relajación Glicogenolisis

Aumenta Relajación Contracción

Relajación Contracción

Contracción Relajación

Contracción ----------

----------Contracción

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Músculo ciliar Relajación Contracción Utero Depende del ciclo menstrual Glándula salival Aumenta secreción Disminuye secreción Órganos sexuales Eyaculación Erección Masculinos Glándulas lacrimales Secreción.

Existen dos enervaciones simpáticas que se apartan de las caracterizaciones del sistema nervioso simpático. Una es la inervación de las glándulas sudoríparas donde el neurotransmisor es la acetilcolina. La otra es la inervación de la médula suprarrenal, que no presenta ganglio, pero que se considera simpática porque sintetiza, almacena y libera adrenalina, un transmisor simpático. Se ha observado que la respuesta a la estimulación simpática puede ser variable y en algunos casos hasta opuesta. Esto llevó a la identificación en la célula efectora de dos tipos diferentes de receptor simpático: el receptor alfa y el receptor beta, que a su vez subdivide según su localización en beta uno y beta dos. Existen además receptores alfa, beta presinápticos, más correctamente denominados autorreceptores, receptores que modulan la salida de noradrenalina al espacio sináptico. El estímulo sobre el receptor alfa presináptico disminuye la salida de noradrenalina. Tabla 4. Tabla Nº 4. Salida de adrenalina Receptores presinápticos autorreceptores Alfa Beta

El estímulo

El bloqueo

produce Disminución Aumento Salida de noradrenalina

produce Aumento Disminución al Espacio sináptico

O

¿Qué caracteriza al sistema nervioso parasimpático? • • •

Que el ganglio está cerca del órgano efector. Que cada fibra preganglionar origina pocas fibras posganglionares. Que el neurotransmisor en el ganglio es acetilcolina.

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3.15.4. Hipotálamo El hipotálamo tiene una influencia de control sobre el sistema nervioso autónomo y parece integrar los sistemas autónomo y neuroendocrino, manteniendo así la homeostasis corporal. Esencialmente, el hipotálamo debe considerarse como un centro nervioso superior para el control de centros autónomos inferiores en el tallo cerebral y médula espinal. Esta interesante estructura puede albergar las soluciones a muchos de los misterios de la conducta. El hipotálamo mantiene continuamente la temperatura del cuerpo regulando la producción de hormonas, manteniendo el balance de agua en el cuerpo, y midiendo las necesidades nutricionales, sexuales e innumerables funciones del cuerpo. Algunas investigaciones sobre endorfinas y encefalinas sustancias del tipo de la la morfina que se encuentran en el cerebro, nos llevan a pensar que esta porción del SNC, producen su propio analgésico. El nivel de estos calmantes naturales parece ser excepcionalmente alto en el hipotálamo y las estructuras límbicas, áreas involucradas en las respuestas a las emociones y las tensiones. Estas sustancias que parecen producir en animales las mismas respuestas a las farmacológicas que varios derivados del opio, son prometedoras en el tratamiento de ciertas enfermedades mentales. Con relación al hipotálamo, quizá las de placer y dolor, hambre y saciedad. Por medio de estudios experimentales se han encontrado áreas específicas del hipotálamo que provocan sensaciones de placer completamente distintas cuando son estimuladas, así como células que al estímulo, provocan dolor. Estas áreas de placer y de dolor son de gran importancia en el uso y abuso de drogas, porque se cree que las drogas que provocan una intensa euforia lo hacen como resultado de la estimulación de estas áreas de placer del hipotálamo, o de la depresión o inhibición de células de los centros correspondientes al dolor: Tal como hay áreas de placer y de dolor en el hipotálamo, se ha encontrado que también hay centros de hambre y de saciedad. Como podría esperarse, cuando se estimulan las células del hambre, el organismo siente el deseo de comer. Cuando son implantados electrodos en estas áreas, en animales experimentales, la repetida estimulación eléctrica hace que el animal coma hasta la obesidad. Contrariamente, si esta área es destruida, el animal deja de comer hasta provocarse la muerte. Parece ser que las píldoras dietéticas de anfetamina actúan sobre los centros de la saciedad del hipotálamo, además de áreas de placer, porque inhibe el hambre y dan ánimo al individuo. La conducta emocional en conjunto es controlada en parte por el hipotálamo; de hecho se ha demostrado, a través de experimentos en animales, que sólo cuando el hipotálamo está intacto puede provocarse la ira en su máxima expresión. La estimulación eléctrica de la porción media del hipotálamo provoca reacciones 96

afectivas de defensa, incluso ataque directo sobre el objeto que se encuentre más cerca; al terminar la estimulación, esta acción cesa inmediatamente. Además de control la reacción emocional de ira, el hipotálamo anterior parece producir la conducta de temor y la estimulación del área posterior provoca curiosidad y estado de alerta. Ahora bien, el hipotálamo es fundamental en la relación existente entre las respuestas del Sistema autónomo y las emociones. (Vanderson & Majescki, 2008) Mientras que la estimulación de ciertas áreas del hipotálamo provoca temor, dolor, defensa y reacciones de escape, es de gran interés e importancia descubrir que la estimulación de otras áreas calma a un animal. Dicha estimulación produce reacciones semejantes al placer en animales experimentales; por tanto, estas áreas han sido adoptadas como centros de placer o recompensa. La experimentación ha demostrado que cuando se permite que los animales se autoestimulen este centro, prefieren a menudo esta autoestimulación sobre otros varios deliciosos premios. Se sabe de animales experimentales que repiten la autoestimulación del centro del placer más de 4.000 veces en una hora. Sin embargo, la estimulación prolongada de los centros de dolor puede causar enfermedad grave y puede, con el tiempo, conducir a la muerte del animal. 3.15.5 Centros Talámicos El tálamo es el tablero de control del cerebro, ya que todas las señales de entrada y salida pasan a través de esta área. El tálamo está formado por grupos complicados de células nerviosas que se ubican centralmente en el cerebro y están interconectadas. Una gran cantidad de información sensitiva de todo tipo (excepto olfatoria) converge en el tálamo y presumiblemente es integrada a través de las conexiones entre los núcleos. El patrón de información resaltante es distribuido hacia otras partes del sistema nervioso central. Es probable que la información olfatoria sea integrada, primero en un nivel inferior con el gusto y otras sanciones para ser llevada hacia el tálamo. Desde el punto de vista anatómico y funcional, el tálamo y la corteza cerebral están muy estrechamente vinculados. Se han determinado las conexiones y se sabe que luego de la extirpación de la corteza, el tálamo puede apreciar sensaciones crudas. Sin embargo, la corteza cerebral es necesaria para la interpretación de sensaciones sobre la base de experiencias pasadas. El tálamo posee ciertos núcleos muy importantes cuyas conexiones se han establecido muy claramente.

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El tálamo tiene cuatro importantes funciones como tablero de control. Sirve como trasmisor de impulsos sensoriales de otras partes del cuerpo a las áreas sensoriales del cerebro. Grupos especializados de células hacen este trabajo; estas células son análogas a los operadores del tablero que toman las llamadas que entran, y saben a qué departamento específico, (o células sensoriales específicas del cerebro), transfieren las señales o llamadas. Otra tarea especial del tálamo es muy parecida a la primera, excepto porque las señales que entran son enviadas a las áreas de asociación del cerebro. De nuevo, grupos de células especializadas (llamadas núcleos), mandan mensajes específicos a áreas específicas del cerebro. La tercera función es de comunicación entre áreas subcorticales. En realidad, estas células especializadas comunican con otras áreas del tálamo, el hipotálamo y el sistema límbico. Además de estas tres funciones, el tálamo sirve como transmisor de los impulsos motores de regreso al cuerpo. Dado que los canales nerviosos o haces de fibras nerviosas sirven como conexiones directas entre el tálamo y la corteza cerebral, se piensa que la neocorteza desarrolló evolutivamente del tálamo. 3.15.6. Pensamiento Definir el pensamiento no es una tarea fácil debido a la diversidad de escuelas (estructuralista, conductista, continuista, etc.). Sin embargo, se puede decir que es una función mental, que requiere esfuerzo o la capacidad de anticiparse a los resultados de la conducta sin efectuarla. El pensamiento maneja una actividad total de lo cognoscitivo donde se interrelaciona la memoria, la atención, el aprendizaje, etc. en el cual se mezcla la experiencia para realizar la función más importante, la de razonar y resolver problemas. Funcionamiento Se puede decir que esta formado por un conjunto de neuronas conectadas entre sí que permiten el almacenamiento de circunstancias y experiencias cognoscitivas a través de impulsos nerviosos, además, de mantener activo el estado autónomo del organismo. Debemos comprender que el pensamiento, la imaginación, los recuerdos, las ideas, las ilusiones, la memoria o las emociones; son procesos cerebrales y que el mecanismo de funcionamiento es hasta ahora subjetivo, sin embargo se puede tratar de realizar unas divisiones o de clasificar su manera de llegar a resultados como es el pensamiento deductivo, inductivo y solución de problemas.

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Clases de pensamiento: - El razonamiento deductivo El pensamiento deductivo parte de lo general a lo particular, se quiere mostrar que de una o varias premisas se puede llegar a una conclusión, muestra el ejercicio mental como se puede inferir un resultado, si decimos: todos los números pares son divisibles por dos; 324 es un numero par, luego entonces se puede inferir que 324 es divisible por dos. Esto se determina como una manera de lógica y no todos los resultados llegan a obtenerse con esta facilidad, la complicación en la obtención de los resultados nos indican un mayor ejercicio mental para resolverlos, es interesante observar que mantenemos una imagen de lo que pretendemos mostrar . Razonamiento Inductivo Es el proceso en el que se razona partiendo de lo particular para llegar a lo general, el principio de la inducción es la suposición de que sí algo es verdadero en algunas situaciones, también lo será en ocasiones similares aunque no se hayan observado. Como ejemplo podemos decir: las estadísticas muestran que cada vez que los cerros orientales están nubados, la temperatura es de 6 ºC y la presión atmosférica es de 480 mm de Hg llueve. Hoy quiero ir donde mi tía al centro de la ciudad y antes de salir de mi casa me percato que esta nublado, reviso la presión atmosférica y justo esta en 490 mm de Hg la temperatura es de 6°C y siento un frío horrible, quiere decir que las condiciones están dadas para que llueva. Por lo tanto si quiero ir donde mi tía debo tomar las precauciones necesarias para no mojarme. Con alguna regularidad en el acontecer diario se efectúan dos operaciones inductivas como son la predicción y la causalidad ante los diferentes fenómenos de la naturaleza o en lo referente a dar causas probables de los fenómenos o accidentes que se nos presenten. - Solución de problemas Problema es el conjunto de hechos o circunstancias que dificultan la consecución de algún fin, o desde un punto psicológico es un obstáculo que se interpone ante nosotros no dejando ver lo que hay después de él, aunque no se encuentra mucha convergencia en esta definición, tampoco la hay en lo que pueda definirse como una manera de solución de problemas. Sin embargo, Gagné dice” es una conducta ejercida en situaciones en las que un sujeto debe conseguir una meta, haciendo uso de un principio o regla conceptual". De una manera práctica se puede entender solución de problemas como cualquier trabajo que signifique la realización de procesos de razonamiento complejos y no el resultado de simples actividades asociativas. Ahora bien, se han generado tres fases que una persona comúnmente utiliza para la solución de problemas y estas son:

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Fase de preparación: se realiza un análisis e interpretación de los datos con que se cuenta. Fase de producción: se relacionan diversos elementos entre los se deben tener en cuenta la memoria que nos recupera, los recursos que se tienen y presenta una solución inicial. Fase de enjuiciamiento: en la cual se evalúa la solución presentada comparándola con la experiencia personal para determinarla como aceptable o mala. No es fácil comprender la manera de razonar de la mente, aun más, se podría afirmar que si sé está en el contexto occidental, la tendencia seria helenística, pero si se manejara el concepto oriental se vería otra concepción de razonamiento armónico.

3.15. Guía de trabajo práctico Acciones del sistema nervioso autónomo sobre el ojo Objetivo:

Evaluar el efecto del estímulo colinérgico sobre el ojo.

Materiales y métodos: el estudio debe ser realizado en grupos de al menos dos estudiantes. Se requiere realizar la investigación: Que sucede cuando a un conejo se le aplica gotas oftálmicas de atropina en el ojo., describa el procedimiento. Tiempo estimado: 30 minutos AUTOEVALUACION 5 1. 2. 3. 4. 5.

Explique las diferencias entre conducción y transmisión nerviosa. Mencione algunos neurotransmisores conocidos. Mencione diferencias entre un nervio autónomo y un nervio motor. ¿Qué funciones cumple el hipotálamo? ¿Qué funciones cumplen los centros talámicos?

LECTURA DE PROFUNDIZACIÓN Miranda, M. (2011). El sabor de los recuerdos: Formación de la memoria Gustativa. [Versión electrónica]. Revista Digital Universitaria. 13(3). Recuperado el 18 de enero de 2013 de: http://www.revista.unam.mx/vol.12/num3/art24/art24.pdf

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SEGUNDA UNIDAD TORAX Y ABDOMEN Objetivos • • • • • • • • • • • • • • • •

Reseñar la anatomía macroscópica del tórax y abdomen. Describir los órganos internos del tórax y abdomen. Enumerar arterias y venas del tronco. Describir los hallazgos radiológicos del tronco Definir el funcionamiento del corazón. Describir la circulación sanguínea. Enumerar las principales arterias y venas del organismo. Explicar el control nervioso de la circulación. Explicar la función de cada uno de los órganos del sistema digestivo. Identificar las importancias de las enzimas encargadas de la digestión. Sintetizar el proceso de la mecánica respiratoria. Describir el intercambio oxígeno-gas carbónico fundamental para el mantenimiento de la vida celular. Reconocer la importancia de los riñones como órganos excretores y controladores de los líquidos del organismo. Describir la unidad funcional del riñón Describir el proceso de la fecundación. Diferenciar las etapas del desarrollo gestacional humano.

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CAPÍTULO 4: Caja toráxica y Sistema Circulatorio

Lección 16: Estructuras óseas y musculares.

4.16.1. Costillas, esternón y vértebras torácicas 4.16.1.1. Costillas Son 12 huesos largos y aplanados a cada lado del cuerpo, se originan en la columna vertebral y de manera curva se dirige hacia delante formando una caja protectora de los pulmones y de los órganos abdominales superiores. Se llaman costillas 1 a 12 empezando por arriba. Las siete primeras se unen cada una a su inmediatamente superior y se denominan costillas falsas, las dos últimas son libres son las costillas flotantes Figura 36. Estructura ósea del tórax

4.16.1.2. Esternón Es un hueso plano al frente del tórax. De arriba hacia abajo es dividido en tres partes manubrio, cuerpo y apéndice xifoides. 4.16.1.3.

Vértebras Torácicas

En general una vértebra posee un canal central donde se aloja la medula espinal, eje nervioso del cuerpo humano y unas regiones externas o apófisis que sirven 102

para inserciones musculares. Entre cada vértebra se encuentra un cartílago denominado disco intervertebral.

Figura 37. Columna vertebral y sus divisiones anatómicas.

Se reconocen 33 vértebras, 24 son móviles y las últimas 9 se encuentran fusionadas. De arriba hacia abajo se dividen en 7 vértebras cervicales, 12 torácicas y 5 lumbares. Las siguientes se encuentran completamente fusionadas en el hueso denominado sacro y las últimas 4 en el pequeño hueso llamado cóxis. La columna vertebral, presente 4 curvaturas.

vista

lateralmente

El aumento de la curvatura torácica produce la llamada cifosis y si la curvatura exagerada es la lumbar se denomina lodosis.

Vista de frente la columna vertebral debe ser recta, paralela al eje del cuerpo, si presenta alguna curvatura (a la derecha o a la izquierda) se dice que hay una escoliosis.

Figura 38. Partes de una vértebra

Las vértebras torácicas tienen como característica diferencial de las otras vértebras, el hecho de estar articuladas a las costillas. Las estructuras de cada vértebra son variables pero en general son como se ve en la Figura 38.

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4.16.2. Vértebras lumbares Se distinguen por ser de mayor tamaño a las torácicas. Frecuentemente sus discos intervertebrales sufren daño por malas posiciones anatómicas, trayendo como consecuencias el llamado dolor lumbar, dolor de espalda, dolor muy frecuente e incapacitante. La 5ª. Vértebra lumbar es más grande y se articula con las vértebras sacras que se encuentran fusionadas. 4.16.3. Músculos intercostales y diafragma La estructura de caja del tórax se completa con la presencia de los músculos intercostales y del diafragma. Los músculos intercostales como su nombre lo dice, son músculos que unen cada una de las costillas entre sí. El músculo diafragma es un poderoso músculo que separa las cavidades torácica y abdominal las cuales quedan comunicadas solo por tres orificios, dos conocidos como hiatos: el hiato aórtico que permite el paso de la aorta y el hiato esofágico que da paso al esófago: cuando el estomago asciende un poco por este hiato aparece una patología denominada hernia hiatal. El tercer orificio del músculo diafragma es el llamado foramen de la vena cava. El diafragma es el principal músculo de la respiración, sube y baja con cada respiración y su fatiga da origen un dolor típico en hipocondrio que popularmente es llamado dolor de Bazo, pero que realmente no tiene nada que ver con este órgano. 4.16.4.

Músculos abdominales y lumbares

Los músculos que dan cubrimiento a la pared abdominal son: -

Dos anteriores • Recto abdominal • Piramidal

-

Tres anteroexternos:

• • •

Oblicuo externo Oblicuo interno Transverso

Y la cavidad se cierra con los músculos lumbares.

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Lección 17: Sistema Circulatorio I: El corazón.

4.17.1. Corazón y grandes vasos El corazón es el órgano central de la circulación de la sangre. Es un músculo cóncavo, que funciona como una bomba aspirante e impelente: recibe la sangre que llega por las venas, impele por las dos arterias, aorta y pulmonar y a través de ellas, por todas las redes capilares del organismo. Está situado en la cavidad torácica, entre los dos pulmones; colocado sobre el diafragma. Que lo separa de las vísceras abdominales, se encuentra protegido anteriormente por el esternón y por los cartílagos costales, que sirven de escudo. En un individuo adulto, su peso es de más de 250 gramos; el conjunto de sus cavidades, cuando están relajadas, contienen algo menos de medio litro de sangre. Del tamaño de un puño, tiene la forma de un cono de unos 12 centímetros de altura, cuya superficie, comprimida por delante y por detrás, presenta dos caras (una anterior y otra posterior), una base, dirigida hacia arriba, atrás y a la derecha con un ápice, dirigido hacia abajo, delante y al lado izquierdo. La superficie de este órgano aparece lisa y brillante, porque tiene una sutil envoltura, el pericardio, con un espesor de unas 20 milésimas de milímetro, que se adhiere exteriormente a todas sus partes planas y a todas sus entrantes. Levantando esta delicada membrana, aparecen la capa que esta debajo, el miocardio, que es la mas gruesa de las tres que componen la pared cardiaca, pues mide según las zonas de 5 a 15 milímetros. Compuesto por sistemas de fibras musculares con direcciones diversas, el miocardio tiene un espesor mucho mayor en los ventrículos que en las aurículas. La tercera capa, que reviste por entero la cavidad del corazón, adhiriéndose a todos los puntos de la superficie interna del miocardio, es el endocardio. Esta membrana fina como el pericardio, tienen la función de favorecer el paso de la corriente sanguínea, impidiendo cualquier eventual roce, que podría ser causa de formación de un coágulo sanguíneo, con gravísimas consecuencias. En la parte alta de la cara anterior, se advierte la presencia de dos gruesos vasos arteriales, la aorta y la arteria pulmonar, por los que sale la sangre que se distribuye por todas las partes del cuerpo. La base de estas arterias esta abarcada por dos formaciones que, por su morfología, fueron comparadas a las orejas de un perro, y por ello, denominadas, aurículas; cada una de ellas representan una prolongación del correspondiente atrio. En la parte alta de la cara posterior, se advierte la presencia de otros vasos gruesos, la vena cava superior y la vena cava inferior, que llevan al corazón la sangre procedente de todas las partes del cuerpo, a excepción de la que viene de los pulmones, que llega al corazón a través de las venas pulmonares derechas e izquierdas.

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Delimitando por abajo la zona de arranque de estos gruesos vasos, están las arterias coordinadas derecha e izquierda de las que parten ramificaciones: las arterias longitudinales anterior y posterior, que llegan hasta el ápice del corazón. Considerando en su conformación interna, el corazón se compone de cuatro cavidades dos superiores o atrios (que prolongan en las aurículas), y dos inferiores o ventrículos. Estas cavidades se dividen, a su vez en derecha e izquierda. Las dos cavidades derechas se comunican ampliamente entre si y forman el corazón derecho. No existe comunicación entre cavidades derechas e izquierdas. Se tiene por lo tanto un corazón derecho formado por aurícula y ventrículos derechos y un corazón izquierdo formado por aurícula y ventrículo izquierdos. Figura 39. Corazón y grandes vasos

A las aurículas afluyen las venas, por las que la sangre tiene un curso centrípeto, es decir, hacia el corazón, centro del aparato circulatorio. De cada ventrículo sale una arteria, por la que la sangre tiene curso centrífugo, es decir hacia el resto del cuerpo. En el nacimiento de las arterias existe un aparato valvular, que permite el paso de la sangre del ventrículo a la arteria, impidiendo en sentido contrario. En el límite entre aurícula y ventrículo, unos pliegues especiales del endocardio forman las válvulas aurículoventriculares, que permiten el paso de la sangre solo de la aurícula al ventrículo. Figura 40. Válvulas cardiacas

Si se corta el corazón según un plano que pase por sus bordes, desde la base hasta la punta se encontraran las cuatro cavidades cardiacas; las dos cavidades superiores denominadas aurículas y las dos inferiores, denominadas ventrículos.

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La superficie interna de estos últimos no aparece lisa, sino recorrida por numerosos salientes alargados, las columnas carnosas, que, entrecruzándose en todas direcciones, dan a la pared un aspecto esponjoso; algunas columnas más gruesas, llamadas músculos papilares, al extenderse por la cavidad ventricular, unen la punta y las paredes del ventrículo con los extremos de las válvulas aurículo-ventriculares, a los que se fijan mediante finos, pero resistentes tendones, llamados cuerdas tendinosas. Cada ventrículo posee, en la parte alta, un orificio que lo pone en comunicación con su respectiva aurícula: el orificio aurículo-ventricular. Este orificio está provisto de una válvula, constituida por sutiles láminas, de forma más o menos triangular, llamadas cúspides. Cada cúspide posee una cara que mira hacia el eje de la válvula (cara axial), y otra que mira hacia la pared del ventrículo (cara parietal), un borde adherente, fijo en el contorno del orificio aurículo-ventricular y un borde libre. En la cara parietal y en el borde libre de las cúspides valvulares, se insertan las cuerdas tendinosas en que terminan los músculos papilares. Mientras la válvula aurículo- ventricular de la derecha tiene tres cúspides, la de la derecha tiene sólo dos, y se llama válvula bicúspide o mitral, debido a su semejanza con la mitra de los obispos. Cada ventrículo posee arriba un segundo orificio, situado delante del orificio aurículo-ventricular, que lo pone en comunicación con su respectivo tronco arterial: el orificio de la arteria pulmonar para el ventrículo derecho y el orificio de la arteria aorta para el ventrículo izquierdo. Cada uno de estos orificios está provisto de tres válvulas, que tienen la forma de un nido de golondrina, llamadas válvulas sigmoideas. Las paredes internas de las cavidades auriculares son mas lisas que las ventriculares, pues carecen de las columnas carnosas presentes en estos y que se extienden bordeando los vasos arteriales aórtico y pulmonar. En ellas se encuentran numerosos orificios, por los que desembocan unos gruesos vasos sanguíneos, que penetran en ella; es decir, los de las cuatro venas pulmonares, por la bóveda y la pared posterior de la aurícula izquierda, los de la vena cava superior de la aurícula derecha. El pavimento de la aurícula está ocupado por las válvulas aurículo pulmonares. La pared que separa la cavidad de la aurícula derecha de la aurícula izquierda, se denomina tabique interauricular.

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Lección 18: Sistema Circulatorio II: Función cardiaca.

4.18.1. Leyes y principios que regulan la hemodinamia El corazón funciona como una bomba aspirante e impelente, en que la energía es proporcionada por la concentración del propio músculo cardiaco. En efecto, se trata de una bomba de excepcional eficiencia, si se tiene en cuenta su volumen. Basta pensar que, durante el sueño, el corazón de un hombre bombea cerca de 5 litros de sangre por minuto y que esta cantidad se duplica rápidamente cuando el cuerpo inicia una actividad cualquiera, aunque sea moderada. Si se realiza un trabajo muy pesado o se desarrolla una intensa actividad atlética, la expulsión cardiaca aumenta notablemente, alcanzando valores superiores a los 20 litros de sangre por minuto, además esta gran cantidad de sangre es puesta en circulación a presión que, si se conecta una gruesa varilla de vidrio con la aorta, se podría ver subir la sangre hasta cerca de un metro ochenta por encima de la cabeza del hombre. Como si fuera una bomba, el corazón está dotado de válvulas, de hermeticidad perfecta, que se abren y se cierran, debido a la presión de la sangre, en una sola dirección y evitan el reflujo sanguíneo. Si algunas de esas válvulas no cierra bien habrá una pérdida de la eficiencia del bombeo que desarrollará una insuficiencia cardiaca, los problemas vasculares cardiacos se detectan al examen físico como Soplos. El trabajo del corazón se realiza en dos fases distintas, que se alteran continuamente: una fase de contracción llamada sístole y una fase de reposo y llenado, llamada diástole. 4.18.2.

Ciclos cardiaco y mecánico

Se puede seguir el ciclo cardiaco aplicando la oreja al tórax, en región correspondiente a la proyección del corazón. Se oyen unos ruidos, llamados tonos cardiacos que ponen de manifiesto las diversas fases del ciclo cardiaco. Cuando los ventrículos se contraen, originan un sonido ronco, llamado primer tono. En su producción, toman parte dos factores: la contracción del miocardio ventricular y, en parte, la vibración de las válvulas aurículo-ventriculares, que se cierran simultáneamente. Al primer tono sigue una brevísima pausa, durante la cual los ventrículos empujan la sangre a las arterias correspondientes. Esta pausa procede a un segundo ruido, más breve y más claro, llamado segundo tono, provocado por la vibración de las válvulas semilunares de la aorta y de la pulmonar, que entran en tensión y se cierran.

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Figura 41. Flujo de la sangre por las cavidades cardiacas.

Al segundo tono sigue una pausa más larga, correspondiente al tiempo que tardan en llenarse los ventrículos. Un oído ejercitado podrá apreciar el aumento y la disminución de la intensidad de los tonos cardiacos, debidos, por ejemplo, a estados de anemia o procesos febriles o identificar la presencia de ruidos cardiacos accesorios, causados, por ejemplo, por lesiones de las válvulas semilunares o aurículo ventriculares. Esto es lo que el médico escucha con un instrumento denominado fonendoscopio.

4.18.3.

Gasto cardiaco

Los principales factores que afectan el funcionamiento del corazón y por ende los requerimientos de oxígeno son: Durante la fase de llenado, llamada diástole, la sangre fluye hacia el ventrículo izquierdo y ejerce presión sobre la pared; la cavidad ventricular aumenta de tamaño y las fibras miocárdicas se estiran. Estos factores se denominan precarga. Las válvulas aórticas se abren y comienzan la fase de eyección, es decir ocurre la sístole. La fase de relajación del corazón comienza con el cierre de las válvulas aórticas y la reiniciación del llenado (diástole). El ciclo comienza entonces nuevamente. Cuando la sangre es impulsada por el corazón, distiende las arterias y crea una presión determinada en el sistema arterial, la que en condiciones normales permite y asegura el flujo sanguíneo adecuado (perfusión), a todos los tejidos.

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Ahora la presión adecuada en el lecho arterial ha dependido siempre de cuatro factores siendo los dos primeros los de mayor importancia. Ellos son: • • • • •

El volumen de sangre expulsada por el ventrículo izquierdo por la unidad de tiempo, llamado volumen minuto. La resistencia que ofrecen los vasos en el lecho vascular periférico al paso de la sangre llamada, resistencia vascular periférica. La resistencia que ofrecen los grandes troncos arteriales o elasticidad de los vasos, a menor elasticidad, mayor elevación de la tensión arterial y viceversa. Al volumen y la viscosidad de la sangre. A la presión sanguínea más alta durante la sístole (eyección) se le ha dado el nombre de presión sistólica o presión máxima; a la mayor presión obtenida durante la diástole (relajación) se le da el nombre de presión diastólica o presión mínima.

Lección 19: Sistema Circulatorio III: Vasos sanguíneos

4.19.1. Vasos sanguíneos Las arterias son unos tubos que parten del corazón y se ramifican como el tronco de un árbol dando lugar al nacimiento de ramas cada vez más finas que llevan sangre a todo el cuerpo. Las arterias finas reciben el nombre de arteriolas y las arteriolas se continúan con los vasos capilares. Las paredes arteriales están formadas por tres capas superpuestas: una interna, formada por tejido endotelial: una media en la que se encuentran fibras musculares, elásticas y una externa, formada por fibras de tejido conjuntivo. Las arterias reciben sus nombres atendiendo a distancias-causa. A veces lo toman del hueso junto al cual corren, como ocurre con la humeral, la radial, la cubital, la femoral, etc. Otras veces reciben su denominación por el órgano al cual están destinadas, como las renales, hepática, esofágica, etc. La forma que adopten sirve también para denominarlas, como ocurre con las coronarias, que se disponen alrededor del corazón en forma de corona, etc. • Sistema de la arteria pulmonar Nace la arteria pulmonar del ventrículo derecho y pronto se divide en dos ramas: la arteria pulmonar derecha y la arteria pulmonar izquierda, que se dirigen al pulmón correspondiente. La arteria pulmonar derecha da tres ramas y la arteria pulmonar izquierda da solamente dos. Cada una de estas ramas está destinada a

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un lóbulo pulmonar, donde se ramifica hasta formar capilares. El pulmón derecho se divide en tres lóbulos, mientras que el izquierdo tiene solamente dos.

• Sistema de la arteria aorta La arteria aorta, al salir del ventrículo izquierdo, se incurva para formar el cayado, 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, donde se divide para formar las arterias iliacas primitivas, destinadas a la pelvis y a las extremidades inferiores. Las primeras ramas que da el cayado son las arterias coronarias o cardiacas, destinadas al corazón. Son dos: una derecha y otra izquierda. Figura 42. Esquema general de la circulación arterial .Las arterias destinadas a la cabeza y el brazo, nacen también del cayado. En el lado izquierdo las arterias subclavia y carótida primitiva, que nacen directamente del cayado, mientras que en el lado derecho da el cayado un tronco común, que se bifurca para dar origen a las arterias subclavia derecha y carótida primitiva derecha. Este tronco recibe el nombre de tronco braquiocefálico.

Tanto las arterias del lado derecho, como las del lado izquierdo se distribuyen de igual manera; la única diferencia consiste en su modo de arrancar desde el cayado de la aorta. La subclavia se denomina así por encontrarse debajo de la clavícula, luego se coloca en el hueco de la axila y toma el nombre de axilar, corre a lo largo del húmero y se llama humeral y, en el codo, se divide en dos ramas, una externa, que corre junto al radio, es la arteria radial y otra interna, que se denomina cubital por su proximidad al cubito, las arterias radial y cubital se reúnen en la mano, donde forman los arcos palmares, que dan las arterias de los dedos.

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La carótida primitiva asciende por el cuello y se divide en dos ramas: la carótida externa, destinada a los tegumentos del cráneo, la cara y la carótida interna, que penetra por un agujero en la base del cráneo y se distribuye por el encéfalo. De la porción torácica de la aorta nacen las arterias bronquiales, destinadas a los bronquios y los pulmones; las esofágicas, que van al esófago y las intercostales, que corren por los espacios intercostales. Una vez que se ha atravesado el diafragma, la aorta emite un tronco que se divide en tres ramas: la hepática, para el hígado; la espléndida, para el bazo y la coronaria gástrica, para el estómago. El tronco crea estas tres ramas se denomina tronco celíaco. El intestino recibe su sangre por dos arterias denominadas mesentéricas. La mesentérica superior irriga el intestino delgado y una parte del grueso y la mesentérica inferior el resto del intestino grueso. A derecha e izquierda de la aorta nacen las arterias renales, que van a parar al riñón correspondiente. Las ramas terminales de la aorta son las arterias iliacas primitivas, cada una de las cuales se divide en iliaca interna e heliaca externa. La iliaca interna está destinada a los órganos de la pelvis. La iliaca externa se dirige hacia el muslo y cuando se pone junto al fémur cambia de nombre para denominarse femoral, da la vuelta al muslo para colocarse por detrás de la rodilla y se llama entonces poplítea. De la arteria poplítea sale una rama destinada a la parte anterior de la pierna y cara dorsal del pie, llamada tibial anterior y se divide luego en dos ramas: una externa o peronea y una interna o tibial posterior, que se une en la planta del pie para formar los arcos plantares de donde parten las arterias de los dedos del pie. Las venas son unos conductos de estructura parecida a la de arterias, que nacen de la reunión de los capilares y que se van reuniendo, como los afluentes de los ríos, para formar cada vez conductos más gruesos que van a parar a las aurículas del corazón. Como las arterias, las venas tienen una capa interna o endotelial, pero las capas media y externa están fundidas en una sola, que presenta fibras musculares, elásticas y conjuntivas, con predominio de las fibras musculares. En el interior de las venas se encuentran, de trecho, unos repliegues llamados válvulas. Las válvulas son más numerosas en las extremidades y tienen por objeto impedir que la sangre descienda por su propio peso, en contra el sentido de la circulación.

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Las venas en las cuales la circulación se efectúa en el mismo sentido que se ejerce la gravedad, es decir, de arriba abajo, están desprovistas de válvulas. Este es el caso de las venas de la cabeza y del cuello.

Las venas acompañan a las arterias y forman generalmente su mismo nombre. Las venas que acompañan a la arteria humeral se llaman venas humerales: las que acompañan a la arteria radial, venas radiales, etc. Las venas superficiales, que no acompañan a ninguna arteria, toman denominaciones propias. Para cada arteria de grueso calibre hay una vena, pero las arterias de calibre más pequeño presentan generalmente dos venas satélites. Además de estas venas profundas que acompañan a las arterias, hay venas superficiales que son visibles bajo la piel. Las venas que corresponden al sistema de la arteria pulmonar son cuatro, de las cuales corresponden dos al pulmón derecho y dos al izquierdo y van a terminar a la aurícula izquierda. Las venas pulmonares nacen de la reunión de numerosos troncos venosos que, a su vez, han tenido su origen debido a la reunión de los capilares pulmonares. Todas las venas que corresponden al sistema de la arteria aorta se reúnen para tomar dos gruesas venas: la cava superior y la cava inferior, que desembocan en la aurícula derecha. La vena cava superior trae la sangre venosa de la cabeza y de las extremidades superiores, se forman por la reunión de los troncos venosos branquiocefálicos. Cada tronco venoso branquiocefálico está formado por la unión de la vena subclavia que trae la sangre del miembro superior y de la yugular interna que trae la sangre venosa de la cabeza. La vena cava inferior recoge la sangre venosa de las extremidades inferiores y del abdomen. Se forma por la unión de las venas iliacas primitivas, derecha e izquierda que, a su vez, se han formado por la unión de la iliaca interna que trae la sangre de los órganos pelvianos y la iliaca externa, que es continuación de la femoral y trae la sangre venosa de cada extremidad inferior. En el abdomen recibe la cava inferior las venas renales y las suprahepáticas, que preceden de los riñones y del sistema porta del hígado, respectivamente.

Las arterias que irrigan los órganos abdominales se originan en la aorta, la vascularización es bastante amplia y deben destacarse:

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• Arteria hepática Es importante destacar que el hígado recibe la sangre venenosa proveniente de la vena porta y le procesa sustancias que contengan medicamentos, químicos en general, etc. Pero su oxigenación, igual que todos los órganos, la recibe a través de una arteria que viene directamente de la aorta y es llamada arteria hepática, • Arteria esplénica Irriga el bazo. • Arteria gastroduodenal Da origen a todas las ramas importantes que irrigan estómago y duodeno: arterias gástricas izquierda y derecha, gastroepiploica izquierda y derecha, supraduodenal y retroduodenal. Igualmente da origen a arterias que irrigan al páncreas. • La arteria mesentérica superior Nace en la aorta y se dirige a irrigar el yeyuno, ileon, colon derecho y transverso. • Arteria mesentérica inferior Irriga el colon izquierdo, colon descendiente y el recto.

• Venas porta, gastroduodenales, esplénica, mesentérica superior e inferior, renales. Las venas gastroduodenales, esplénica, mesentérica superior e inferior acompañan a cada una de las arterias, recogen la sangre abdominal y la llevan a través de la vena porta al hígado. La vena porta, es una de las venas más grandes del organismo, penetra al hígado y allí se divide y subdivide permitiendo la destoxicación capilar de la sangre. Esta sangre drena luego a las llamadas venas suprahepáticas que desembocan en la vena cava inferior que por el foramen de la vena cava atraviesa el diafragma y se dirige a la aurícula derecha.

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Lección 20: Sistema Circulatorio IV: Circulación

4.20.1. Control y regulación de la circulación sanguínea El corazón está provisto de una inervación doble y de acción opuesta: fibras que realizan la actividad más lenta, procedentes del parasimpático. Por medio del nervio vago y fibras simpáticas, que, al contrario, intensifican la actividad del corazón. No obstante, sí se seccionan las vías nerviosas del parasimpático, el corazón continúa latiendo: por el contrario, cualquier otro músculo permanece completamente paralizado cuando se cortan las fibras que van a él. Además se ha podido demostrar que, si el corazón es totalmente sacado del cuerpo y se le mantiene en un líquido especial que asegure unas condiciones óptimas de nutrición, temperatura y oxigenación, continuará latiendo durante varias horas. Para explicarse la difusión del latido en el corazón, es necesario admitir que el centro de origen del impulso reside en el mismo corazón, En efecto se ha comprobado experimentalmente que el impulso se origina en la aurícula derecha, en un punto situado cerca del orificio de la vena cava superior. Es el llamado nódulo senoauricular (SA). En este pequeño nódulo de tejido altamente especializado, presenta ciertos cambios especiales, de naturaleza química que determinan la formación del impulso a intervalos regulares. Se irradia inmediatamente, en todas las direcciones, a través del tejido muscular de la aurícula, cuya contracción determina. Figura 43. Electrofisiología cardiaca

En el tabique interauricular, inmediatamente por encima de la válvula tricúspide, (que comunica la aurícula derecha con el ventrículo derecho), se encuentra también localizado otro nódulo de tejido especializado, llamado nódulo aurículoventricular (AV). De él parten fascículos que descienden por el espesor del tabique interventicular, se dividen en dos ramas, que siguen hasta la punta del corazón y dan lugar a una red, que llega hasta cada una de las fibras musculares que constituyen las paredes de los

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ventrículos.

El nódulo aurícula-ventricular funciona como estación receptora, capta el impulso procedente del nódulo seno-auricular y los distribuye por los ventrículos, a través de su propio sistema de conducción. También los ventrículos se contraen, pero con un ligero retraso con relación a las aurículas, puesto que estas últimas están más próximas al centro de origen de la excitación. En compensación los ventrículos se contraen con mucha más fuerza, dada la mayor extensión del sistema de conducción del impulso y el gran espesor del miocardio ventricular.

Guía de trabajo práctico Presión arterial Objetivo: identificar las diferencias de presiones entre sístole y diástole. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes, se requiere un tensiómetro, un fonendoscopio y las indicaciones del tutor o un auxiliar de enfermería. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: los estudiantes se deben medir alternamente la presión arterial.

AUTOEVALUACION 6 1. 2. 3. 4. 5.

Explique las diferencias entre diástole y sístole. Mencione las principales arterias del cuerpo humano. Mencione las principales venas del cuerpo humano. ¿Cuál es la presión arterial máxima y cuál la mínima? Describa el sistema de control cardiaco.

LECTURA DE PROFUNDIZACIÓN López de Fez, C.M., Gaztelu. M.T., Rubio. T., Castaño. A. (2004). Mecanismos de hipertensión en obesidad. Anales Sis San Navarrv.27 n.2 Pamplona. Recuperado enero 18 2013. http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S113766272004000300006&lang=pt

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Capítulo 5: Sistema Digestivo y Respiratorio Lección 21: Sistema Digestivo I: generalidades y composición. 5.21.1.

Composición

La boca con sus dientes, la lengua y las glándulas salivales, el esófago, el estómago, el intestino con el hígado y el páncreas, son órganos que forman, en su conjunto, el aparato digestivo o tracto gastrointestinal (TGI). Todos estos órganos concurren, con funciones diversas, a la recepción, digestión y absorción de los alimentos. Figura 44. División anatómica del aparato digestivo

5.21.1.1. Faringe, esófago, estómago, intestinos delgado y grueso • Faringe Se considera como la segunda porción del tuvo digestivo (ver Figura 44) en realidad da paso no solo al bolo alimenticio, sino también al aire de la respiración. Está formada por un conducto de paredes musculares, situado delante de las primeras seis vértebras cervicales. Comunica por arriba con las fosas nasales y por abajo con la laringe y continua con el esófago. La forma de la faringe recuerda groseramente la de un embudo, que va desde la base del cráneo hasta el borde interior del cartílago cricoides, punto donde comienza el esófago.

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• Esófago El esófago es el conducto destinado a transportar los alimentos desde la faringe. Es un canal de 25cm. De largo, que comienza a nivel de un plano horizontal próximo al cartílago cricoides. Por abajo, el conducto esofágico termina en un orificio circular, llamado cardias, mediante el cual se abre en el estómago (Figura44). El esófago ocupa, primero la porción inferior del cuello y desciende luego al tórax, donde se sitúa en el espacio llamado mediastino (espacio entre los pulmones, en el que se encuentra el corazón). Primero, está situado atrás de la tráquea. Cuando ésta se divide en los bronquios principales, el esófago cruza por delante, al bronquio izquierdo. Más abajo, es la aorta la que lo cruza, para ponerse delante de él. A continuación, el esófago está en relación con la cara posterior del corazón. Para llegar al estómago, atraviesa el diafragma, por el orificio denominado hiato esofágico (allí se produce la llamada hernia hiatal). Habiendo penetrado de esta manera en el abdomen, se comunica inmediatamente con el estómago. En su largo trayecto descendente, el conducto esofágico sigue la columna vertebral. Pero no sigue rigurosamente la línea media del cuerpo; en su origen, está situado en el centro, pero al abandonar la faringe, se desvía ligeramente a la izquierda, manteniéndose delante de la columna vertebral. En un punto determinado, el esófago se desplaza a la derecha, para hacer sitio a la arteria aorta, que lo rodea pasando por delante de él, hasta llegar al lado izquierdo de la columna vertebral. Sin embargo, vuelve de nuevo a la izquierda, cruzando otra vez la aorta, que esta vez se sitúa atrás de él. La forma del esófago es bastante variable, según que esté lleno o vacío de alimento, porque su pared es muy extensible, por ser rica en musculatura. Cuando el conducto está vacío, es bastante aplanado y su luz aparece en forma de una simple hendidura. Cuando está lleno de alimento, adquiere, por el contrario, una forma irregular que presenta cierto número de puntos estrechados. Estos puntos, que se llaman estenosis naturales del esófago. Son cuatro. El primero y el último están constituidos, naturalmente, por los puntos en los que comienza y termina el esófago, mientras que los otros dos se encuentran en el cruce con el bronquio izquierdo y con la aorta. La superficie interna del esófago está revestida, como la de la faringe, por un epitelio de varias capas de células. • Estómago El estómago es ese amplio saco interpuesto entre el esófago y el intestino, en el que se acumulan los alimentos, para sufrir allí todas las modificaciones digestivas que los transforman en quimo. Por eso es una de las partes más importantes del tubo digestivo.

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El estómago está situado en la cavidad abdominal, inmediatamente por debajo del diafragma, interpuesto entre el hígado y el bazo. La proyección de la Figura del estómago sobre la superficie anterior del tórax, corresponde a las últimas costillas de la izquierda y, en parte, a esa zona triangular comprendida entre las dos arcadas costales, llamada epigastrio. Cuando está sumamente lleno, el estómago sobresale mucho más abajo, desbordando a veces, algunos centímetros bajo la arcada costal izquierda. En la mayor parte de los individuos, el estómago tiene una disposición predominante vertical; pero en otros, se presenta tumbado horizontalmente. En algunos, tiene la forma de un cono aplastado de adelante hacia atrás, con la punta hacia la derecha y, en otros, la de un cilindro que se dobla en gancho por abajo. En estado de distensión media, el estomago tiene una longitud máxima de 25 cm; un ancho de 12 cm. Y un espesor, medio de una cara a otra de unos 8 cm; Así pues; Puede contener en termino medio 1300 c.c. de sustancias fluidas. Naturalmente, sus dimensiones se reducen muchísimo en las personas acostumbradas a comer poco y, por el contrario, aumenta notablemente en las que suelen hacer comidas copiosas. Examinada esqueléticamente la relación que dicho saco tiene con los otros órganos de cavidad abdominal, se suele distinguir en el: • • • • • •

Una cara anterior, casi completamente recubierta por el hígado. Una cara posterior, adaptada sobre el bazo, páncreas y la primera porción del intestino (duodeno). Un borde derecho, cóncavo, llamado curvatura menor del estomago. Un borde izquierdo, convexo, llamado curvatura mayor del estomago. Un orificio superior, un poco estrechado, llamado cardias, que comunica el estomago Con el esófago. Un orificio inferior, llamado píloro, por medio del cual el estomago se continua con la porción de intestino delgado llamada duodeno.

Se suele también dividir el estomago en una parte superior, designada con el nombre de fondo, una media llamada cuerpo y otra inferior denominada porción pilórica. En relación con la constitución anatómica, la pared del estomago, igual que la del esófago, esta compuesta de varias capas superpuestas que, de la superficie externa hacia la interna son: la túnica serosa, la túnica muscular, la capa submucosa y, finalmente, la túnica mucosa.

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La Túnica serosa, la más externa esta constituida por una delgada membrana que envuelve completamente el estómago. La túnica muscular, que ocupa el mayor espesor (4 mm). y esta formada por fibras musculares lisas. La capa submucosa, esta formada por un tejido conectivo muy laxo, por el cual corren los vasos y los nervios que se distribuyen en la capa subyacente, es decir en la túnica mucosa. La túnica mucosa, que constituye la superficie interna del estomago, presenta una estructura algo compleja. Ante todo, se observan las siguientes características, perceptibles a simple vista: un color blanquecino, cuando el estomago esta vació y rojo o Rosado, durante la digestión de los alimentos; Muchísimos pliegues ondulados, generalmente dirigidos del cardias al píloro, pero que desaparecen cuando el estomago esta muy distendido; Otros pliegues numerosísimos, mucho más pequeños que los precedentes, que subdividen la superficie de la mucosa. 5.21.1. 2. Hígado, páncreas y bazo. • Hígado Figura 45. Divisiones anatómicas del hígado y estructura vecinas El hígado es la víscera de mayor tamaño del organismo y su peso en el individuo adulto es de unos 1500 gramos. Ocupa posición fisiológica fundamental, pues se halla interpuesto entre la corriente sanguínea que proviene del intestino y el resto del organismo. La mayor parte del hígado se halla alojada debajo de la cúpula diafragmática derecha. Su cara anterior esta protegida por las últimas costillas del hemitórax derecho y su borde anterior aflora por debajo del borde costal del mismo lado. Separada por el diafragma, su cara superior esta en relación con la pleura y el pulmón derecho; su cara inferior, en la cavidad abdominal, se relaciona con el colon derecho, el duodeno, el páncreas y su cara posterior con el riñón derecho. El hígado humano esta constituido por una masa única, dividida en dos lóbulos, derecho e izquierdo por el ligamento falciforme. Visto por su cara inferior, se distinguen otros dos lóbulos de menor tamaño. Toda su superficie esta recubierta por una membrana fibrosa.

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La vascularización se efectúa a través de la vena porta y la arteria hepática. La vena porta proporciona entre 65% y el 85% de sangre que llega al hígado, con una concentración de oxigeno algo inferior que la de la sangre arterial, pero muy superior a la de la sangre venosa. Por ello la oxigenación de las células hepáticas dependen en un 50% del sistema portal. El 50% restante depende de la arteria hepática. La sangre portal procede del bazo, de los intestinos y de la sangre arterial del tronco celiaco. Estos grandes troncos sanguíneos penetran en el hígado por el llamado hilio hepático, donde cada uno de ellos se divide en dos ramas, derecha e izquierda, destinada a la irrigación de ambos lóbulos. El drenaje venoso del hígado se realiza a través de vénulas suprahepáticas. La bilis se forma en las células hepáticas y es transportada por los capilares biliares y los conductos hepáticos, a la vesícula biliar. Desde aquí pasa por un conducto denominado cístico, que se encuentra posteriormente con otro conducto de mayor calibre que viene desde el páncreas denominado colédoco que desemboca al duodeno secretando ácidos biliares y enzimas pancreáticas que intervienen en los procesos digestivos. La bilis producida por el hígado y almacenada en la vesícula biliar, es alcalina, esto contribuye a antagonizar la acidez que los alimentos traen del estomago. La bilis además emulsifica las grasas para hacerlas más digeribles. Figura 46. Páncreas y conductos biliares Páncreas El páncreas esta situado en la parte superior del abdomen, delante de la columna vertebral y atrás del estomago, que lo recubre casi completamente. Tiene una forma alargada en sentido transversal y un poco aplastada de delante hacia atrás; su extremo derecho, más voluminoso, recibe el nombre de cabeza y esta rodeado por el duodeno; el extremo izquierdo, delgado y afilado se denomina cola, está en relación con el bazo; la parte comprendida entre las dos extremidades se llama cuerpo. El páncreas tiene una longitud de unos 20 cms y pesa alrededor de 70 gramos. Es una glándula revestida por tejido conjuntivo del que parten tabiques que penetran en el espesor de la glándula, subdividiéndola en muchos lóbulos y lobulillos.

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Posee un conducto colector que se extiende a todo lo largo del órgano, y a medida que se dirige de la cola a la cabeza aumenta de calibre, hasta que desemboca a través del colédoco en el duodeno secretando, el llamado jugo pancreático que contienen enzimas indispensables para la digestión. Figura 47. Relaciones anatómicas entre el páncreas, el bazo y el tubo gastrointestinal

5.21.2. Músculos abdominales y lumbares Los músculos que dan cubrimiento a la pared abdominal son: Dos anteriores • •

Recto abdominal Piramidal

Tres anteroexternos: • • •

Oblicuo externo Oblicuo interno Transverso

Y la cavidad se cierra con los músculos lumbares. El músculo erector de la columna o sacroespinal empieza en el sacro, asciende por el dorso hasta la base del cráneo y es por lo tanto el músculo más grande e importante del dorso. Otros pequeños músculos completan la estructura muscular dorsal.

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Separando los músculos de los órganos internos del abdomen, existe una capa llamada peritoneo, de ahí la denominación de cavidad peritoneal a la cavidad abdominal.

Lección 22: Sistema Digestivo II: Organos y funciones.

5.22.1.

Funciones oral, esofágica, gástrica e intestinal

La vía gastrointestinal es un tubo que comienza en la boca y termina en el ano. Los alimentos ingeridos se mueven lentamente a través de él gracias a un proceso de motilidad denominado peristalsis, a su paso por las diferentes partes anatómicas el bolo alimenticio es expuesto a diferentes secreciones que facilitan la absorción de nutrientes. Los residuos son expulsados en forma de heces. Cada porción gastrointestinal tiene funciones específicas: En la boca los alimentos son triturados y se mezclan con la saliva, esta contiene enzimas que ayudan a licuarlos. La boca es una cavidad oval, situada en el comienzo del tubo digestivo (ver Figura 44), que realiza las complejas funciones de masticación y de salivación. Además, está especializada en trasformar en palabras los sonidos producidos por la laringe y contiene células sensoriales capaces de percibir las sensaciones gustativas. En la boca se distinguen 6 paredes: una pared anterior representada por los labios; dos laterales, delimitadas por las mejillas; una superior formada por el paladar; una inferior, ocupada principalmente por la lengua; y, finalmente una posterior, formada por un paladar blando, bajo el cual se observa una abertura irregular, llamada istmo de las fauces, que pone en comunicación la cavidad oral con la faringe. En la boca sobresalen también las arcadas alveolodentarias que como un telón curvo, de concavidad posterior, en una parte exterior a las arcadas, llamada vestíbulo y, otra interior, que constituyen la boca propiamente dicha. Esta última cavidad está reducida normalmente a una simple hendidura horizontal, porque la lengua que representa la pared inferior, cuando no se la mantiene baja, forzada o voluntariamente, permanece elevada, llenando de tal forma dicha cavidad.

La pared anterior de la boca está formada por los labios superior e inferior, los cuales, cuando se separan el uno del otro, permiten La comunicación del extremo

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superior del tubo digestivo con el exterior. Los labios cubren externamente las arcadas dentarias y están provistos de un complejo aparato muscular, en el que predominan los haces de fibras de marcha circular del músculo orbicular de los labios, alrededor de éste se encuentran distribuidos en estrella otros pequeños haces musculares, cada uno de los cuales desarrolla una determinada función en el movimiento de la boca. La cara externa de los labios está revestida por la piel que continúa por el resto de la cara. Sobre el labio superior está excavado un surco, llamado filtro, que desciende verticalmente del tabique nasal al borde libre del labio, donde termina en el tubérculo del labio superior; en el labio inferior hay una fosita media, especialmente pronunciada en algunos individuos. El borde libre de los labios está revestido por una mucosa delgada, que deja trasparentarse el color rojo vivo de los haces musculares subyacentes y que es rica en terminaciones nerviosas, destinadas a la percepción de las sensaciones térmicas (fío y calor). Por el contrario la cara posterior o interna de los labios está revestida por una mucosa más gruesa. Los dos labios se unen en ángulo agudo por sus extremos laterales, formando las dos comisuras labiales. Las paredes laterales de la boca están formadas por las mejillas que contienen algunos músculos destinados a la masticación y una pequeña cantidad de tejido adiposo, que contribuye a hacer uniforme y redondeada la superficie externa de las mismas. Está bola adiposa aparece muy desarrollada en los niños, su volumen se distribuye rápidamente cuando el individuo adelgaza por lo que en las personas enfermizas resalta el hundimiento de las mejillas, pues están privadas de su almohadilla adiposa. La pared superior de la cavidad oral, corrientemente llamada paladar o bóveda palatina, está circunscrita anteriormente y a los lados de la arcada alveolodental superior. En sus dos tercios anteriores, está pared es especialmente dura, debido a que la mucosa se encuentra adosada a un plano óseo; sin embargo en el tercio posterior la bóveda, que ya no tiene sostén óseo, se hace móvil y flexible, hasta el punto de que recibe el nombre de velo del paladar. La pared inferior de la boca, o suelo de la boca está ocupada en su mayor parte por la lengua, que se adosa en una capa de haces musculares tendidos entre dos lados de la arcada alveolodental inferior. La lengua está exclusivamente formada por un entrecruzamiento de los músculos, revestidos superficialmente por la mucosa, está es rosada por la cara inferior y los márgenes, más oscura y brillante hacia la punta, clara y opaca en la cara superior o dorsal, donde se encuentran múltiples elevaciones llamadas papilas, que constituyen los órganos del gusto.

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La pared posterior de la boca está constituida por el paladar blando o velo del paladar, que representa la porción posterior del paladar, inclinada hacia abajo y atrás. El contorno inferior del paladar blando presenta una eminencia central, llamada úvula, de la que parten hacia los lados dos arcadas curvas, que reciben respectivamente los nombres de pila anterior y pilar posterior; entre ellos se encuentra una fosita de las que sobresale en grado variable, una glándula llamada tonsila o amígdala. La abertura de entrada a la faringe, delimita por arriba por el borde inferior del velo del paladar a los lados por los dos pilares e inferiormente, por la raíz de la lengua, recibe el nombre de istmo de las fauces. Al llevar a la boca y masticar el alimento, aunque no sea apetecible, se produce una abundante secreción de saliva. Este hecho se verifica también en otros casos; muchas personas por ejemplo, habrán comprobado que, al barrenar un diente, se provoca siempre una gran salivación, hasta el punto de que el odontólogo se ve obligado, para poder actuar, a eliminar la súper abundancia de saliva mediante un extractor especial. En estos casos, la secreción de saliva es la respuesta a la estimulación directa de las células del gusto y las de la mucosa bucal. Esta acción se llama acción refleja y, puesto que se tiene desde el nacimiento, se llama reflejo congénito o incondicionado. La saliva, producto que resulta de la mezcla de las secreciones de las glándulas salivales mayores y menores, es un líquido incoloro sin sabor ni olor, ligeramente filamentoso porque contiene moco. La cantidad de saliva que segrega cada día un hombre adulto varía, en general entre 1.000 y 1.500cc. Si se analiza una muestra de saliva, veremos que se compone en un 99% de agua, y que la exigua cantidad de material disuelto en ella está constituido esencialmente por la mucina, una sustancia que da una determinada viscosidad al líquido salivar y por una enzima, la ptialina. En la saliva, como en todos los líquidos del organismo hay, además, disueltas sales de sodio, de potasio, de calcio y de magnesio. Un elemento importante es el lisosoma, antibiótico natural que ejerce en la boca, una provechosa acción antibactérica. Las funciones digestivas son realizadas por la ptialina, capaz de trasformar los hidratos de carbono cocidos en un azúcar, la maltosa. En efecto, el hidrato de carbono contenido en las células de todas las sustancias feculentas (papa, manzana y, en general, toda la verdura) para ser atacado y digerido por ptialina, debe liberarse de la envoltura de celulosa que protege a cada célula y que sólo la cocción puede romper. Las glándulas que producen la saliva, llamadas salivales, están situadas alrededor de la boca. Las tienen los animales que viven en el aire y en la tierra, mientras que carecen de ellas los animales acuáticos.

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Esto demuestra que, en el curso de la evolución de las especies animales, que ha implicado el paso de la vida acuática a la aérea y terrestre, dichas glándulas han aparecido con la función inicial de humedecer la boca. En los mamíferos y sobre todo en el hombre, adquirieron luego la función específica de intervenir directamente en la primera fase del proceso digestivo. Las glándulas salivales del hombre se dividen en menores y mayores. Aquellas, muy pequeñas y numerosas, están situadas bajo el epitelio que reviste las paredes de la boca. Las otras de tamaño bastante mayor, no se encuentran en la cavidad de la boca, sino dispuestas en torno a ella, formando una especie de herradura que se extiende desde una oreja hasta la otra. Las glándulas salivares mayores están situadas en el exterior de la mucosa y vierten su saliva en la boca, por medio de unos grandes canales llamados conductos excretores. Son seis y se distinguen, según su posición en dos parótidas, dos submaxilares y dos sublinguales. La glándula parótida es la más grande e importante de las glándulas salivales mayores; pesa, aproximadamente 25 g, debe su nombre al hecho de estar situada en las proximidades del órgano del oído. La inflamación de está glándula provocada por los virus de parotiditis epidérmica constituye la enfermedad llamada vulgarmente paperas. La glándula submaxilar es la segunda en volumen de las grandes glándulas salivares. Esta situada bajo el suelo de la boca, en una depresión que se abre en el cuerpo de la mandíbula. La glándula sublingual es la más pequeña de las glándulas mayores situada en el suelo de la boca, bajo la lengua.

está

Correlación anatomo-farmacológica La mucosa oral tiene capacidad de absorber sustancias, por lo tanto, muchos medicamentos pueden darse por la llamada vía sublingual, que consiste en dejar disolver una sustancia en la saliva. El bolo alimenticio una vez deglutido es impulsado lo largo del esófago por acción muscular de la pared esofágica. El alimento pasa del esófago al estómago por medio del esfínter esofágico inferior, la presión de este esfínter es normalmente superior a la presión del estómago lo cual evita normalmente la regulación de los alimentos.

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Figura 48. Movimiento del bolo alimenticio a través de esófago, estómago y duodeno

En el estómago los alimentos se exponen al jugo gástrico rico en ácido clorhídrico y pepsina quedando preparados para su absorción en el intestino delgado. El contenido estomacal va pasando al intestino delgado a través de un esfínter conocido como píloro. El intestino delgado mide de 7-8 metros de longitud con un diámetro de aproximado a 2cm. Y se divide en tres porciones: duodeno (25cm) yeyuno (3 metros) e íleon (4-5 metros). En el duodeno loa alimentos se mezclan con el jugo pancreático y la bilis. El jugo pancreático contiene tres enzimas especializadas: • • •

Amilasas para desdoblar azúcares. Lipasas para desdoblar grasas y aceites. Tripsinas para hidrolizar proteínas.

Después de este proceso, los alimentos se encuentran preparados para la absorción que se realiza casi por completo en el íleon. El viaje de los alimentos a través de este tubo gastrointestinal, requiere una velocidad adecuada y coordinación con la secreción de los jugos digestivos. Esta motilidad tiene un control nervioso dado por dos plexos nerviosos localizados en la misma pared del intestino y conocidos como el plexo nervioso submucoso y el plexo mientérico que actúa como marcapaso del movimiento gastrointestinal.

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5.22.2.

Proceso de la defecación

Los residuos no digeridos, junto con el exceso de agua pasan al intestino grueso o colon, que mide cerca de 1.5 metros y tiene 4.5cm de diámetro en cuatro porciones: colon ascendente (a la derecha), colon transverso (arriba), colon descendente (a la izquierda) y el recto que comunica al exterior a través del ano. Figura 49. Divisiones Anatómicas Del Intestino Grueso

Las principales funciones del colon son: absorción de agua, sales biliares y electrolitos. Las heces se van volviendo duras en la medida que el agua se va absorbiendo. Los procesos diarreicos hacen perder mucho agua al organismo y a su vez el bajo consumo de líquidos puede ocasionar heces muy duras. Durante el proceso digestivo se acumulan gases en la luz intestinal. Estos gases tienen diferentes orígenes: • • • •

Deglución excesiva de aire al comer. Liberación de co2 a partir del bicarbonato gastrointestinales. Fermentación bacteriana de residuos alimenticios. Gas procedente de la sangre por difusión.

de

las

secreciones

Cuando las heces llegan al recto se estimula la percepción y el deseo de defecación. Si la persona resiste el deseo, la contracción del esfínter externo del ano devuelve el bolo fecal al colon, inhibe su peristaltismo y el deseo desaparece temporalmente.

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Lección 23 Sistema Digestivo III: el proceso digestivo 5.23.1. Proceso digestivo y de absorción El organismo, incluso durante el sueño más profundo, sigue consumiendo energía. Es decir se comporta como una maquina que jamás se concede descansos. Naturalmente para mantener viva esta continua actividad también el necesita carburante. El carburante para el hombre, como para todos los animales, lo constituye la alimentación. El canal digestivo tiene precisamente la misión de recibir los alimentos, digeridos y absorber las sustancias químicas que lo constituyen. La comida es un tipo de carburante verdaderamente excepcional, en efecto, no sólo asegura al organismo la aportación calórica indispensable para el mantenimiento de las diversas funciones, sino que contiene también ciertas sustancias, las proteínas, que sirven para la reconstrucción de todas las células que desgastadas por el excesivo trabajo, han dejado de vivir, Sin embargo son pocos los alimentos utilizados directamente por el organismo. En su mayoría, los alimentos antes de pasar a la sangre, deben ser digeridos, es decir, deben sufrir especiales transformaciones químicas. Aunque en la naturaleza hay una gran variedad de sustancias alimenticias, las que constituyen todos los alimentos pueden reducirlas a tres grandes familias: los hidratos de carbono (azúcares), las grasas y las proteínas. Las moléculas de que están compuestas estas sustancias son, en general, muy grandes, pues derivan de la unión de muchos átomos; como tales moléculas no están en condiciones de pasar a través de los pequeñísimos poros de la mucosa del estómago y del intestino, es necesario, salvo en casos especiales, que estas moléculas sean divididas en unidades más pequeñas para que puedan ser absorbidas por la pared intestinal, pasando a los vasos sanguíneos y a los linfáticos siendo transportadas por fin a los tejidos. El trabajo que realiza el canal digestivo es precisamente el de desdoblar, con los jugos digestivos, las gruesas moléculas de los hidratos de carbono, de las grasas y de las proteínas, para transformarlas en compuestos más sencillos como la glucosa, la glicerina, los ácidos grasos y los aminoácidos. Ello es posible porque las glándulas del aparato digestivo segregan sustancias especiales, llamadas enzimas que actúan sobre las sustancias químicas que componen los alimentos, desintegrándolas en unidades más pequeñas. El canal digestivo participa activamente en las funciones digestivas, mediante movimientos dirigidos a mezclar íntimamente el contenido de cada tramo y a hacer avanzar las sustancias que deben ser digeridas desde un lugar de actividad a otro.

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Este último tipo de movimientos constituye la llamada peristalsis. Consiste en una onda de contracciones de la musculatura que, partiendo desde la parte superior del canal digestivo, se propaga a velocidad más o menos constante hacia la parte inferior, empujando hacia delante el contenido intestinal. Este tipo de contracción afecta a modo de anillo a todo el canal digestivo, cerrándolo casi por completo en un punto, mientras que inmediatamente antes de este, la musculatura se encuentra en un estado de total relajación y de distensión. El gradual desplazamiento del anillo de contracción hacia abajo determina, como es natural, el progresivo desplazamiento de todo el material todavía no digerido. Los movimientos peristálticos son movimientos rítmicos y se suceden a intervalos más o menos regulares. Para que los alimentos se mezclen perfectamente con los líquidos digestivos, intervienen a su vez los movimientos llamados segmentales. Consisten en contracciones breves e intensas de pequeños tramos del canal digestivo, que se suceden al ritmo de diez a veinte veces por minuto y que tienen precisamente como resultado mezclar continuamente el contenido y hacerle pasar de un tramo a otro. Todos estos movimientos son posibles, porque el canal digestivo está constituido además de la mucosa que lo tapiza internamente, por una capa de tejido muscular liso. Este tejido puede contraerse durante un tiempo muy largo sin que denuncie síntomas de fatiga: puede extenderse hasta una gran longitud; presenta la posibilidad de contraerse rítmicamente, sin la intervención de la voluntad. Es inervado por el sistema nervioso autónomo, concretamente, por el nervio vago, que envía impulsos que excitan la motilidad intestinal y por el sistema simpático, que envía impulsos que lo inhiben. Fases de la digestión. La comida después de haber sido triturada y mezclada con la saliva, en la boca, es deglutida y, pasando a través del esófago, llega rápidamente al estómago. Durante una comida normal, todos los alimentos introducidos se estacionan en el estómago por un periodo de tiempo que puede variar de individuo a individuo. La comida durante la digestión gástrica es nuevamente desmenuzada por obra de las contracciones de las paredes del estómago; los jugos gástricos, además, la diluyen. Cuando todo el contenido aumente una consistencia semifluida, el estómago se vacía el líquido pastoso, ya preparado para la digestión intestinal, pasa al duodeno, primer tramo del intestino delgado. El material va pasando poco a poco, a lo largo de los dos tramos del intestino delgado (Yeyuno e ileon) donde se producen, no solo la descomposición de las complejas sustancias químicas y alimenticias, sino también la absorción de los 130

productos de la digestión útiles para el organismo. Cuando el contenido intestinal abandona el intestino delgado, prácticamente todas las sustancias químicas que tienen valor nutritivo han sido absorbidas. En el intestino grueso (dividido en ciego, colon y recto) tiene lugar solo la reabsorción del agua, la conformación de una masa semisólida y las heces que salen por el recto, a través del orificio anal. De todas estas fases que se suceden con ritmos bastante precisos, solo es posible controlar voluntariamente la primera y parcial mente la defecación. Todas las demás se realizan sin intervención de la voluntad.

5.23.2.

Eventos enzimáticos y hormonales en la digestión.

Las glándulas del canal digestivo, no son solo invaginaciones del epitelio que tapiza el interior de todo el canal digestivo, cuyas células han perdido por ello las características del epitelio de revestimiento, para asumir las más especificas de células secretoras, es decir, células capaces de producir y derramar líquidos más o menos densos en el canal digestivo. Las más sencillas, como por ejemplo las que segregan moco (situadas en la cavidad oral), están constituidas por una sola capa de células que se disponen para formar un túbulo más o menos largo, o bien asumen la forma de un frasco. Se llama respectivamente, tubulares o alveolares sencillas. En muchos casos como el túbulo se ovilla o bien se ramifica: se tienen así las glándulas originadas y las ramificadas. Si en una misma glándula hay presentes túbulos y dilataciones en formas esféricas dicha glándula recibe el nombre de glándula tuvo-alveolar. Si la forma es semejante a la de un racimo de uvas, se habla de glándulas en racimo. Este tipo de clasificación no tiene en cuenta, sin embargo la función desarrollada por las glándulas, es decir, el tipo de sustancias que segregan pueden diferir mucho unas de otras. Algunas glándulas producen enzimas capaces de digerir toda clase de alimentos; otras segregan sólo moco, un líquido viscoso que sirve para mantener perfectamente lubrificado todo el canal digestivo, otras tienen ambos tipos de secreción. Las glándulas gástricas. La superficie del estómago, que parece ya muy compleja, cuando se la observa a simple vista, presenta una estructura todavía más fina y admirable si se examina al microscopio. En cada pequeña fosita gástrica, tapizada por una sola capa de células epiteliales cilíndricas, se ve la desembocadura de algunas glándulas gástricas, existentes en número de unos 5 millones, distribuidas sobre todo en el fondo del estómago y que pertenecen al tipo

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tubular; es decir, tiene la forma de túbulos alargados y paralelos entre sí, los cuales presentan una extremidad ciega que mira hacia al exterior(o sea, hacia la submucosa), y otro extremo que se abre en una de las fositas gástricas descritas anteriormente. El aspecto de dichas glándulas se puede observar examinando al microscopio una preparación histológica de mucosa gástrica; Todo el espesor de ésta lo ocupan las mencionadas glándulas, en las cuales se distingue la parte central, llamada cuerpo, el extremo abierto hacia la fosita gástrica, cuello y la opuesta, cerrada, o fondo. La pared de cada glándula está compuesta de tres tipos de células: Las células fundamentales, que tapizan toda la pared de la glándula, tienen contornos confusos; en ellas hay gránulos de un prefermento, el pepsinógeno, el cual se transforma en pepsina sólo cuando sale de la célula y entra en contacto con el ácido clorhídrico. Las células de revestimiento, presentes en toda la pared glandular, producen el ácido clorhídrico, principal componente del llamado jugo gástrico. Las células accesorias, presentes sobre todo en el cuello glandular, segregan sustancias mucoides. En la pared del estómago se encuentran otros dos tipos de glándulas: las tubulares ramificadas, situadas en la mucosa del píloro, que segregan sustancias mucoides y las todavía más ramificadas, situadas en la mucosa del cardias, que tienen también secreción mucoide. Antes que los productos de la digestión sean absorbidos por las vellosidades intestinales, deben sufrir una ulterior trasformación por obra del llamado jugo entérico, es decir, el jugo segregado por la mucosa del intestino delgado. La actividad enzimática y por lo tanto digestiva del jugo entérico está ligada a las células epiteliales, tapizan la pared de las vellosidades y se calcula que, cada día, miles de millones de estas células caen en el conducto intestinal, desempeñando allí una acción digestiva, por medio de las enzimas intestinales que contienen. Naturalmente, las funciones digestivas desempeñadas por las células epiteliales descamadas, o sea desprendidas de la pared intestinal, y destinadas, por lo tanto, a ser expulsadas con las heces, son realizadas más eficazmente, que las ejecutadas por las células epiteliales todavía adheridas a la mucosa intestinal. Si se quiere, trazar un cuadro de las transformaciones que experimenta el quimo, después de haber sido atacado por los jugos pancreáticos, puede decirse que se asiste a una escisión de todos sus constitutivos y más precisamente, de los polipéptidos (componente proteínico), en aminoácidos; de las grasas (componente

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lípido). En glicerina y ácidos grasos y de los disacáridos (componente azucarado). En monosacáridos. Estas funciones digestivas también representan por sí mismas las primeras fases de la absorción de los alimentos. Lo demuestra el hecho de que pueden, en gran parte, tener lugar en las células epiteliales que tapizan las vellosidades del intestino delgado, células que están precisamente encargadas de la absorción de los productos de la digestión. Estas células presentan en la cara vuelta hacia la luz intestinal muchas pequeñas prolongaciones de su membrana, llamadas microvellosidades, que forman un característico reborde en cepillo. Se determina así una superficie de absorción verdaderamente extensa, si se considera que, además de esto, la superficie interna del intestino delgado presenta múltiples repliegues y que la mucosa no es lisa, sino que está recubierta por las vellosidades intestinales. El proceso de absorción, es decir, del traslado de los diversos materiales por el canal intestinal a los capilares sanguíneos y a los vasos linfáticos, se lleva a cabo justamente en este trecho del tubo digestivo; los fenómenos de absorción que se verifican en el estómago, deben considerarse enteramente secundarios y limitados tan sólo a unas pocas sustancias (el alcohol, por ejemplo). El jugo pancreático, como se verá más adelante, contiene las enzimas capaces de escindir todas las sustancias suministradas por los alimentos y la bilis, secretada por el hígado, se encarga de la emulsión de las grasas. El quilo (el producto de la digestión intestinal), ha sido privado casi completamente de las sustancias nutritivas que contenía. Durante este proceso, además es segregada por el intestino delgado una notable cantidad de agua para fluidificar el contenido y hacerlo, más atacable por enzimas por consiguiente más absorbible.

5.23.3. Funciones hepato-pancreáticas. El hígado interviene en la mayoría de los procesos metabólicos del organismo. Recibe todos los productos finales de la absorción de las proteínas, hidratos de carbono, grasa y los trasforma en sustancias más complejas indispensables para el normal funcionamiento de los seres vivos. A su vez juega un papel fundamental en la eliminación de productos tóxicos, hormonas y medicamentos. Correlación anatomo-farmacológica El hígado es el órgano más importante en el metabolismo o biotransformación de los fármacos. Prácticamente todos los fármacos son afectados por las enzimas hepáticas que pueden modificar su actividad o convertirlos en sustancias inactivas.

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La acción de las enzimas hepáticas sobre los fármacos es más intensa cuando se han dado por vía oral lo cual es conocido como metabolismo del primer paso. Prácticamente todos los productos de la digestión son transportados al hígado a través de la vena porta, para sufrir las transformaciones químicas necesarias, con el fin de que puedan ser utilizados por el organismo. Gracias a una localización particularmente acertada del hígado, está en condiciones de actuar como filtro de todos los productos ingeridos y contribuye en gran medida, a las funciones de desintoxicación. Por lo tanto el hígado, puede definirse como el principal laboratorio químico del organismo, si se tiene en cuenta que en él, se realizan todas las operaciones que han llevado a la demolición de los diversos componentes de los alimentos. Para que puedan ser debidamente digeridas y absorbidas las gruesas moléculas que componen estas sustancias, deben partirse gradualmente en moléculas cada vez más pequeñas, hasta llegar a las unidades elementales, las únicas susceptibles de atravesar la membrana de las células intestinales y así llegar al hígado. Las funciones del hígado son por lo tanto muy numerosas, pudiéndose resumir de la forma siguiente: Órgano de almacenamiento: el hígado almacena glucógenos, grasa, proteínas, etc., para ser liberadas en el momento que el organismo necesite de ellas. Función desintoxicante: en el hígado se realizan una serie de reacciones encaminadas a eliminar determinadas sustancias, por ejemplo medicamentos o tóxicos ambientales. Metabolismo: el hígado es ante todo el órgano central del metabolismo. Para comprender mejor estas funciones fundamentales es necesario estudiar por separado los diferentes tipos de metabolismo hepático. Metabolismo de la bilirrubina. La cantidad de bilirrubina que se produce en un individuo normal es de alrededor de 300mg. El 85% de la misma proviene de los glóbulos rojos circulantes maduros. El 15% de la bilirrubina restante tiene un origen distinto; muy probablemente procede de las proteínas del hígado y del riñón. La bilirrubina libre o no conjugada, sustancia tóxica para el organismo, se conjuga en los microsomas de la célula hepática, transformándose en bilirrubina conjugada, un producto atóxico y soluble en agua, capaz de ser eliminado por la bilis. En algunas enfermedades hepáticas la bilirrubina deja de conjugarse, no se excreta por vía biliar y se acumula en el plasma trayendo como consecuencia: heces incoloras, orina de color oscuro y piel de color amarillento (ictericia).

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Metabolismo de las proteínas. Las enzimas intestinales determinan la escisión de las moléculas proteicas, trasformándolas aminoácidos que son trasportados al hígado por vía portal. Una parte de estos aminoácidos es utilizada por los tejidos periféricos para la formación de las proteínas específicas, mientras que otra parte es retenida por el hígado, donde pueden trasformarse o intervenir en la formación de proteínas plasmáticas. La función específica ejercida por el hígado sobre las proteínas, que sirven como vehículo para el transporte de lípidos, hormonas y otras sustancias. Metabolismo hidrocarbonado. Los hidratos de carbono ingresan en el organismo en forma de polisacáridos (almidón), disacáridos (lactosa) o como azúcares más sencillos (fructosa). En el intestino estos azúcares se absorben una vez trasformados en monosacáridos (glucosa, galactosa y fructosa), llegan al hígado por la vena porta y en parte son retenidos. En el hígado los hidratos de carbono son transformados en glucosa y ésta se almacena en forma de un polisacárido de reserva denominado glucógeno. La glucosa está presente normalmente en la sangre, en cantidad de un gramo por litro, aproximadamente. La concentración de glucosa en la sangre, denominada glicemia, debe mantenerse siempre por los mismos valores; si desciende o aumenta más de lo normal, puede ocasionar serias perturbaciones. El organismo sin embargo, está normalmente en condiciones de poner en práctica planes de urgencia que pueden restablecer la situación primitiva. Si por diferentes motivos disminuye la glucosa, el equilibrio queda restaurado en gran parte acudiendo a la provisión de glucógeno almacenado en el hígado, el cual se transforma rápidamente en glucosa, que entra en la sangre. Metabolismo graso. El hígado interviene en el metabolismo de los lípidos captando y transformando las grasas procedentes de la alimentación. Cuando el intestino absorbe grasas aportadas por la alimentación, las transforma en pequeñas esférulas llamadas quilomicrones, constituidos por grasas y proteínas. Se ha demostrado que aproximadamente el 40% de estas grasas así transformadas, se trasladan directamente al hígado mediante la vena porta; el resto se vierte en el sistema linfático. Las células del hígado están en condiciones de someter la grasa a dos destinos diferentes: pueden quemarse directamente, utilizando así la energía que se libera para satisfacer sus necesidades, o bien pueden introducirlas de nuevo en el torrente sanguíneo principalmente en forma de las llamadas lipoproteínas. Es decir, las lipoproteínas son proteínas sintetizadas en el hígado y encargadas de vehiculizar los lípidos que la glándula hepática envía a la periferia. • Enzimas hepáticas Los enzimas son catalizadores específicos que aceleran y determinan las reacciones químico- biológicas del organismo.

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El hígado contiene un gran número de enzimas, hasta tal punto que se ha dicho que esta víscera es un cesto de enzimas. Es lógico que sea así ya que es en el hígado donde tiene lugar el mayor número de reacciones bioquímicas del organismo. Como ejemplo de estas enzimas pueden citarse: -Fosfatasa alcalina. -Aminotranferasas. 5.23.4. El hígado y la sangre El hígado tiene también un papel fundamental en el mecanismo de la coagulación de la sangre. No interviene directamente, pero fabrica proteínas que son indispensables para que tenga lugar la coagulación. Entre éstas, la más importante es la protrombina para cuya formación es necesaria la vitamina K, que es absorbida en el intestino sólo en presencia de la bilis y el fibrinógeno.

5.23.5. El hígado y el riñón Estos dos órganos son los más activos en los procesos de excreción de los productos de desecho (mediante la bilis y la orina) y de desintoxicación de las sustancias nocivas; el riñón desempeña una función principal en la primera actividad y el hígado en la segunda. En las enfermedades renales el compromiso hepático es muy modesto, pero no puede decirse lo mismo del caso opuesto. El riñón acusa profundamente las lesiones hepáticas cuando éstas alcanzan una gravedad importante. Las causas hay que atribuirlas a la acción directa sobre el riñón de sustancias tóxicas circulantes, que el hígado no ha inactivado. 5.23.6. El hígado y el sistema endocrino Las sustancias alimenticias se elaboran en el hígado, almacenan. se consumen o se envían a los tejidos según las necesidades del momento. Las hormonas controlan estos procesos, teniendo la misión de dirigir en un sentido o en otro, los procesos bioquímicos hepáticos; el hígado a su vez, actúa sobre ellas destruyéndolas o protegiéndolas según su acción sea útil. Una lesión hepática, si es de cierta gravedad, puede producir desequilibrios hormonales incluso graves. Podemos ver sus efectos de modo evidente especialmente en la esfera sexual. En estos casos se comprueba un exceso de hormonas sexuales femeninas: los estrógenos circulantes en exceso producen en el hombre atrofia de los testículos que en algunos casos va acompañada de esterilidad, caída del vello y aumento del volumen de las mamas. En la mujer aparecen trastornos menstruales relacionados con el funcionamiento deficiente del ovario.

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Otro aspecto del metabolismo hormonal alterado, que se establece en las hepatopatías en fase avanzada es la retención de agua: de aquí que aparezcan edemas y gran acumulación de agua en la cavidad abdominal (asistís). 5.23.7. El páncreas Forma parte junto con el hígado y las glándulas salivales, de los anexos del tubo digestivo. El páncreas presenta en su estructura caracteres muy similares a los de las glándulas salivales; difiere de ellas porque en el seno del tejido glandular (que segrega el jugo pancreático), presenta partículas condensadas de células, los islotes de Langerhans, que producen la insulina y el glucagón.

El jugo pancreático contiene enzimas indispensables para la digestión: -Amilasas para desdoblar azucares. -Lipasas para desdoblar grasas. -Tripsina para desdoblar proteínas. 5.23.8. Métodos de medición del funcionamiento gástrico Los factores por medir son: La rata de secreción del ácido clorhídrico por parte de las células parietales; el índice de vaciamiento gástrico y la capacidad neutralizante por parte de los alimentos que permanezcen en el estómago. En la primera hora postingesta de alimentos (posprandial), la rata de secreción es máxima, pero por haber aún alimentos en el estómago la concentración de ácido clorhídrico (HCL) medible es baja; aumenta en la segunda y tercera horas cuando a pesar de que la secreción de HCL es menor, queda menos alimento en el estómago.

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Guía de trabajo práctico Demostración del movimiento a través del tracto gastrointestinal. Objetivo: observar el proceso migratorio del bolo alimenticio. Materiales y métodos: Por internet o video sobre motilidad gastrointestinal. Tiempo estimado: 30 minutos.

AUTOEVALUACION 7

1. 2. 3. 4. 5.

¿Por qué es importante la saliva en la digestión? ¿Cuál es la función del esófago? Diga los componentes principales del jugo gástrico. ¿Cuáles son las enzimas pancreáticas y sobre qué sustancias actúan? ¿Dónde actúan las enzimas pancreáticas?

Lección 24: Sistema Respiratorio: Generalidades y estructura.

5.24.1. Composición

Constituido por la nariz, las cavidades nasales, la faringe (compartida con el aparato digestivo), la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones derecho e izquierdo sirven para realizar la función respiratoria, gracias a la cual la sangre puede cargarse continuamente de oxígeno.

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Figura 50. Principales estructuras del aparato respiratorio

5.24.2. Vías respiratorias: laringe, tráquea y bronquios • Laringe Viene a continuación de las fosas nasales, la boca y la porción superior de la faringe, continúa hacia abajo por la tráquea. Gracias a una diferencia en sus paredes, la laringe constituye también el órgano esencial de la fonación. En su interior se pueden observar dos pliegues transversales, llamados cuerdas vocales, que transforman la luz del conducto en una delgada hendidura a la que se da el nombre de glotis. De tal forma, el aire, al salir de los pulmones durante la espiración y subir por el conducto traqueal encuentra la estrangulación citada y hace entrar en vibración las propias cuerdas; en intensidad, según la fuerza con que se emita el aire de los pulmones; en timbre, debido a la diferente conformación de la boca, de la laringe y de la tráquea, que representan las cajas armónicas del aparato de la fonación. La forma de la laringe es similar, en conjunto a la de una pirámide hueca, cuya base mira hacia arriba, hacia la lengua y cuyo vértice, truncado se continúa inferiormente por la tráquea. Sus dimensiones varían notablemente, en relación con el sexo y la edad. La laringe del hombre está en efecto, mucho más desarrollada que la de la mujer y presenta una diferencia más acentuada en el

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diámetro anteroposterior: tanto, que determina en la superficie anterior del cuello, ese saliente especial que toma el nombre de nuez o manzana de Adán. Además, en la época de la pubertad se observa una notable variación del volumen de la laringe; así pues, en el breve período de 15-20 meses, durante los cuales el sujeto adquiere los caracteres de madurez sexual, los diámetros de este órgano aumentan unos 20 milímetros, tomando las que serán sus dimensiones definitivas. Una consecuencia evidente del rápido aumento de volumen de la laringe es el cambio de la voz que se manifiesta en la época de la pubertad y, sobre todo, en el varón con el paso de la voz de tonos agudos a tonos más bajos o graves. • Tráquea De manera descendente, a continuación de la laringe, se encuentra un conducto cilíndrico de aproximadamente 2 centímetros de diámetro conocido como tráquea. Mide cerca de 12 centímetros hasta su apertura hacia los dos bronquios. Su estructura es cartilaginosa en forma de anillos semicerrados y además de permitir el flujo respiratorio posee pequeñas vellosidades que al moverse permiten el desplazamiento hacia el exterior se secreciones y de cuerpos extraños. • Bronquios La tráquea se bifurca en dos estructuras de contextura anatómica muy similar denominadas bronquios. Cada uno tiene un diámetro de 1 a 1.5 cm. y se introduce a cada pulmón subdiviéndose en ramas que van a cada lóbulo pulmonar, el bronquio izquierdo se divide en dos ramas y el bronquio derecho en tres, cada una estas ramas a su vez se subdivide cada vez más convirtiéndose en bronquíolos y terminando en los alvéolos pulmonares donde ocurre el intercambio de oxigeno (02) y anhídrido carbónico (CO2).

5.24.3. Pulmones, conductos alveolares, alvéolos. Pleura Los pulmones son los órganos esenciales para el intercambio oxígeno - anhídrido carbónico. Uno a cada lado del tórax, están subdivididos en grandes porciones funcionales denominadas lóbulos, el izquierdo dos y el derecho tres. Entre ambos pulmones existe un espacio denominado mediastino donde se encuentra el corazón, el esófago y los grandes vasos (aorta y venas cavas). El piso inferior de los pulmones descansa sobre el músculo diafragma. Cada lóbulo pulmonar recibe una división de los bronquios como ya se dijo y concomitantemente se van subdividiendo en lobulillos cada uno con su bronquio y con sus conductos alveolares, que finalmente terminan en los alvéolos.

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Los pulmones están cubiertos por una capa muy fina y adherida a ellos. Esta es la llamada pleura y es responsable de la denominada pleuritis que cursa con gran dolor torácico. 5.24.4. Anatomía radiológica de vísceras toraco-abdominales Las ayudas diagnósticas a través de imágenes, permiten visualizar muy bien las estructuras tóraco-abdominales. Las cavidades que normalmente contienen aire como los pulmones, el estómago y los intestinos pueden observarse macroscópicamente con una radiografía simple. Así puede verse su normalidad anatómica o la presencia de cuerpos extraños, tumores o acumulaciones de líquidos por ejemplo. Los órganos sólidos como los riñones o el hígado pueden visualizarse suministrando a las personas los llamados medios de contraste radiológico. Técnicas más modernas permiten excelentes imágenes de toda la cavidad toracoabdominal y sus órganos internos, como la ecografía, la escanografía y la resonancia magnética nuclear. Estas técnicas permiten observar detalles de las estructuras y observarlas en funcionamiento.

Guía de trabajo práctico Movimientos respiratorios Objetivo: diferenciar movimientos respiratorios diafragmáticos.

respiratorios

torácicos

y

movimientos

Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: alternamente cada uno de los estudiantes tratará de respirar moviendo únicamente el tórax, o sea utilizando los músculos intercostales y luego el abdomen, es decir el músculo diafragma.

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Lección 25: Sistema Respiratorio II: El proceso respiratorio 5.25.1. Mecánica del proceso respiratorio. La respiración fundamental del organismo. Mediante ella, la sangre que circula por el cuerpo que vuelve a cargar de oxigeno para reemplazar el que ha cedido a todos los tejidos, liberándose, al mismo tiempo, de los materiales de desecho y, especialmente, del anhídrido carbónico. Los órganos adecuados para este intercambio gaseoso son los pulmones, a los que llega el aire (conteniendo oxígeno), por medio de un conducto aéreo, formado por las fosas nasales, la boca, la faringe, la laringe, la tráquea y los dos bronquios, derecho e izquierdo, que penetran en los pulmones respectivos. Los pulmones están colocados uno a cada lado de la cavidad torácica, llenándola casi completamente y dejando un espacio denominado mediastino, en el centro, espacio ocupado por el corazón, los grandes vasos sanguíneos, la tráquea y el esófago. Cada pulmón tiene la forma de un cono irregular, de unos 25 centímetros de alto, con una base cóncava que se apoya sobre la cúpula diafragmática, un vértice obtuso, que sobre sale de la primera costilla, una externa convexa, que se adapta a la pared del tórax y una cara interna cóncava, que está frente a la correspondiente al otro pulmón y que delimita el mediastino. El pulmón derecho está dividido por dos profundas cisuras en tres partes o lóbulos: superior medio e inferior. Una sola cisura, oblicua, hacia abajo y hacia delante, divide al pulmón izquierdo en dos lóbulos: superior e inferior. Finalmente, los pulmones presentan en su cara interna una gran hendidura, llamada hilo pulmonar, en la que penetran los bronquios, junto con las arterias pulmonares y las venas pulmonares. Los pulmones son órganos blandos, ligeros (pesan, entre ambos, unos 1.100 gramos) tienen aspecto elástico, crepitan bajo la compresión y flotan en el agua porque, normalmente, contiene 3.000 centímetros cúbicos de aire (cantidad que aumenta hasta 3.500, tras una inspiración corriente). Su color es rozado en jóvenes, rojo oscuro en los adultos; a veces, adquiere un color gris pizarroso y otras, negruzco, por depósito de contaminantes, por ejemplo en el caso de fumadores. La superficie de los pulmones aparece brillante, por la presencia de una delgadísima lámina que los recubre: la pleura visceral.

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La estructura interna del pulmón, bastante complicada, depende de las múltiples ramificaciones que sufren los bronquios cuando penetran, a través del hilo, en el parénquima pulmonar, es decir en los tejidos propios del pulmón. En efecto, estos divididos y subdivididos, terminan en tubitos delgados, llamados bronquios lobulares, cada uno de los cuales penetra como en un lóbulo pulmonar. Los lóbulos pulmonares forman cada uno una unidad anatómica bien definida. Están totalmente cubiertos por una delgada envoltura de conjuntivo que los aísla uno del otro. A cada uno de ellos llega un único bronquio lobular. El bronquio lobular que ha penetrado en el lóbulo pulmonar, se ramifica ulteriormente hasta que las ramas terminales, los bronquios respiratorios, penetran en los acinos pulmonares. Están compuestos por un grupo de alvéolos, los cuales a su vez confluyen en el bronquiolo respiratorio. 5.25.2. Trabajo respiratorio El tórax de un hombre en estado de reposo se eleva y desciende unas l6 veces por minuto. Este movimiento respiratorio, que comienza cuando se nace y acompaña al individuo durante toda la vida, se compone de dos actos distintos: la inspiración y la espiración. Mediante la inspiración, el aire entra en los pulmones y sale con la espiración. Durante mucho tiempo se ha creído que la inspiración y la espiración están determinadas por movimientos activos del propio pulmón, pero tal concepción fue completamente modificada posteriormente. En realidad, el pulmón no está en condiciones de realizar ningún movimiento de la caja torácica, a cuya superficie interna se adhiere perfectamente. Para fijar bien la idea, hay que imaginar el pulmón, no como un balón que este en condiciones de inflarse y desinflarse por sí solo, sino como un fuelle, en el cual una fuerza externa provoca la entrada o la expulsión del aire, alejando o acercando sus paredes. La caja torácica es una gran caja, cuyo robusto armazón está constituido por la columna vertebral, las costillas, el esternón y cerrada abajo por el diafragma, un músculo que separa claramente, como un tabique, el conjunto de los órganos torácicos de los órganos abdominales. En la cavidad torácica están contenidos, además de los pulmones, el corazón, los grandes vasos y el esófago. Cada pulmón está completamente envuelto por un saco de naturaleza membranosa, la pleura, formada por dos hojitas delgadas e independientes: una está adherida a la pared torácica interna y la otra a la superficie externa del pulmón. Las dos hojillas están en íntimo contacto,

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Lubricadas por un líquido viscoso, se mantienen estrechamente unidas por la presencia de una finísima capa de líquidos entre las dos superficies. La presencia del líquido no es más que el primero, y no más importante, de los factores que permiten mantener las dos hojas pleurales adheridas. En realidad, en la delgada cavidad comprendida entre las dos hojas hay una presión negativa, es decir, inferior, si bien en poco a la presión atmosférica. Esta presión negativa, se origina durante las primeras épocas de desarrollo del individuo y es debida al hecho de que el tórax se desarrolla mucho más deprisa que el pulmón, el cual logra seguir la expansión del tórax sólo gracias a sus propiedades elásticas. Así pues, de esto se deduce que el tejido pulmonar permanece en estado de tensión, incluso después de una espiración completa. Esto es muy importante porque mantiene siempre abiertos los alvéolos y, por lo tanto, asegura su comunicación con las vías respiratorias. El volumen de la caja torácica puede aumentarse de dos formas. El diafragma, al contraerse, desciende, de modo que se produce un alargamiento de la cavidad torácica. Este tipo de respiración se llama abdominal, porque va acompañada de movimientos de las paredes abdominales y es más frecuente en las mujeres. O bien, las costillas pueden elevarse, determinando un ensanchamiento del tórax y, por consiguiente, un aumento del volumen de su cavidad. Este tipo de respiración se llama costal, porque va acompañada de movimientos de las costillas y es más frecuente en hombres. La respiración de tipo abdominal facilita la producción de la voz y debe ser practicada por todas aquellas personas que sean oradores. En estado de reposo, las partes derecha e izquierda del diafragma se distienden a modo de cúpulas, hacia arriba, comprimiendo las bases de los pulmones. En la contracción, el músculo se aplana, determinando la expansión hacia debajo de los pulmones, que aumentan así su capacidad. Este músculo, con sus contracciones automáticas, juega un papel verdaderamente esencial en la respiración; se calcula que cerca del 60% del aire que penetra con los movimientos respiratorios profundos, debe ser relacionado con los movimientos del diafragma. La elevación de las costillas se produce, sobre todo a consecuencia de la contracción de los músculos intercostales externos. Estos músculos se insertan entre los bordes internos de dos costillas próximas y, al contraerse, determina una rotación de las costillas, que son llevadas a una posición más alta y menos inclinada, colaborando a aumentar así el diámetro anteroposterior del tórax. Por lo tanto, la inspiración es determinada por la contracción activa del músculo diafragma y de los músculos intercostales, contracción que determina el aumento de volumen del tórax.

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Contrariamente, la espiración es, por lo general, un fenómeno pasivo. El tejido pulmonar, muy elástico, adopta espontáneamente la posición de reposo si faltan las fuerzas que lo mantienen en tensión. Se produce así una disminución de la caja torácica, a la que sigue la retracción de los pulmones, con la simultánea salida de aire a través de las vías respiratorias. Sólo cuando los movimientos respiratorios se hacen muy frecuentes y profundos (hiperventilación) entran en el juego los músculos respiratorios, tanto intercostales como abdominales, que al contraerse, provocan el descenso de las costillas y el ascenso del diafragma hacia la cavidad torácica. Cuando la respiración es normal, la cantidad del aire que entra y sale en cada movimiento respiratorio de los pulmones es relativamente pequeña, unos 500 c.c; y se llama aire respiratorio. Pero cuando se realizan ejercicios musculares violentos, como carreras o natación, esta cantidad aumenta considerablemente. Se calcula que mediante una inspiración forzada, es decir, efectuada ampliando lo más posible la caja torácica, un hombre medio está en condiciones de introducir en los pulmones unos 3000 c.c. más de aire. Este es el aire complementario, pero en los pulmones, después de una espiración normal, queda siempre cierta cantidad de aire. En realidad, si al final de una espiración normal se hace también un esfuerzo espiratorio activo ( por ejemplo, contrayendo los músculos del abdomen), se podrán expeler unos 1000 c.c. de aire. Este aire se llama aire suplementario, sin embargo, aun haciendo un esfuerzo excepcional, nunca se podrá expeler todo el aire de los pulmones. Incluso después de la muerte, los pulmones conservan cierta cantidad de aire, llamada residual.

5.25.3. Ventilación alveolar

Los intercambios gaseosos entre la sangre que circula en los capilares pulmonares y el aire inspirado., tiene lugar a nivel de los alvéolos. Este es el motivo por el que los vasos arteriales pulmonares, siguiendo fielmente las subdivisiones de los bronquios, dan lugar también a infinitas ramificaciones, las cuales se distribuyen como una red de finísimas mallas para envolver a los alvéolos. Las paredes de estas cavidades son, en realidad, muy finas. Están constituidas por una sola capa de células aplanadas que se disponen en los espacios delimitados por la sutil trama de los capilares sanguíneos para dispersarse en la sangre, el oxígeno contenido en el alvéolo sólo tiene que

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atravesar la delgada pared de los capilares sanguíneos. La estructura de los alvéolos pulmonares queda completamente por una densa trama de delgada fibra reticular, que reviste externamente sus paredes y que sirven para devolver sus cavidades, dilatada durante la inspiración a sus dimensiones primitivas.

Figura 51. Representación del intercambio de gases del alvéolo pulmonar

Mediante la ventilación pulmonar el oxígeno del aire entra en el contacto con la sangre venosa que llega a los pulmones desde el corazón y, disolviéndose en la sangre, es transportada por ésta a los tejidos; al mismo tiempo el anhídrido carbónico se libera, pasando de la sangre al aire pulmonar (o mejor, alveolar), y es expulsado por medio de la espiración. El intercambio inverso tiene lugar a nivel de los tejidos: Aquí, la sangre procedente de los pulmones (arteria) cede el oxígeno que contiene y se enriquece en anhídrido carbónico. Es decir, que la combustión del carbono contenido en las sustancias nutritivas tiene lugar a nivel de los tejidos mediante el oxígeno, con producción de anhídrido carbónico. Los componentes del aire atmosférico, de importancia para la respiración, son el oxígeno (02), el nitrógeno (N2) y el vapor de agua. Este último sirve para mantener húmeda todas las mucosas que tapizan las diversas partes del aparato respiratorio. El oxígeno representa casi el 21% del aire y el nitrógeno, el 79% restante; el anhídrido carbónico se encuentra en cantidad muy pequeña: 0.04%. No se respira únicamente oxígeno, por ejemplo un tanque para buceo lleva una mezcla de aire atmosférico, no únicamente oxígeno. En realidad, el nitrógeno atmosférico no participa en ninguna reacción química del organismo, y en la respiración sirve sólo como diluyente del oxígeno. Sin embargo, este gas se disuelve especialmente en las grasas, pero, en cualquier caso, sin combinarse nunca con ningún componente del propio tejido, Pero si sucede que el aire es respirado a una presión superior a la atmosférica, como en el caso de los buzos, se disuelven en la sangre mucho más nitrógeno y los tejidos quedan hipersaturados. Si estos hombres ascienden a la superficie demasiado rápido, el gas se libera de los tejidos en forma de pequeñas burbujas,

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que producen los típicos síntomas de la enfermedad de descomposición y que en los casos menos afortunados, puede conducir a la muerte por oclusión de un vaso sanguíneo por parte de un émbolo graso.

5.25.4. tejidos

Transporte del oxígeno y del anhídrido carbónico por sangre y

A nivel de los alvéolos pulmonares, el aire respirado pierde oxígeno y se enriquece en anhídrido carbónico, mientras que la sangre absorbe oxígeno y cede anhídrido carbónico, para entender como se realiza esto hay que tener presente los principios que regulan la absorción de un gas por parte de un líquido. La presión ejercida por la atmósfera al nivel del mar es igual a 760 mm. De mercurio, aproximadamente; la presión del aire es, pues, igual a la de una columna de mercurio de 760 mm. De alta. La presión del aire no es más que la suma de las presiones parciales de los gases que lo componen y el valor de la presión parcial de cada gas es directamente proporcional al porcentaje del oxígeno en la atmósfera; será igual al 21% de la presión total del aire, ya que este gas entra en él precisamente, en cantidad del 21%. Ahora bien es evidente que, cambiando los porcentajes de oxígeno y de anhídrido carbónico entre el aire inspirado y el espirado, deberán cambiar también las presiones parciales relativas. Por otra parte, un gas tiende siempre a pasar de un punto de mayor presión a otro de presión menor. El valor de la presión de un gas depende del número de partículas elementales (moléculas) del gas, contenidas en un determinado volumen. A igualdad de temperatura, cuando más alto sea el numero de partículas encerrado en un recipiente, más alta será la presión del gas. Si se pone en comunicación el recipiente de lata presión ( es decir, que contiene un gran número de moléculas), pasará una corriente de gas del uno al otro, hasta que se haya establecido la misma presión en los dos recipientes. Este es el fenómeno de la difusión. Cuando se trata de un gas y de un líquido se puede decir que el principio físico es el mismo: cuanto mayor es la presión de un gas en contacto con un líquido, tanto mayor es la cantidad de gas que se disuelve en líquido. Esto ocurre precisamente, porque, al aumentar el número de las moléculas de un gas que se encuentra en contacto con la superficie del líquido, aumentará también proporcionalmente el número de las moléculas que penetrarán en el líquido, disolviéndose en él.

147

Así, la cantidad de oxígeno absorbida ( o disuelta) por el agua de mar, será mayor que la cantidad de oxígeno absorbida por el agua de un lago de montaña, ya que la presión del aire (y, por lo tanto, también la presión parcial del oxígeno), es mayor al nivel del mar que en la montaña. En todo caso, se establece siempre un equilibrio entre la presión del gas en el interior del líquido y la que hay en el exterior del líquido; y cualquier circunstancia que venga a alterar este equilibrio lleva a un paso del gas en una o en dirección, hasta que se haya restablecido el equilibrio. Es el mismo fenómeno que se puede observar cada vez que se quita el tapón de una botella que contiene cualquier bebida gaseosa: millares de burbujitas salen del líquido y se trasladan a la superficie. En el momento del embotellamiento, se hace disolver en el líquido anhídrido carbónico a presión y el tapón de cierre perfecto impide que el C02 gaseoso salga. Cuando se abre la botella, la superficie del líquido entra en contacto con la atmósfera, en la cual la presión parcial de C02 es muy inferior a de C02 contenido en el líquido; por lo tanto, debe establecerse nuevamente un equilibrio, que sólo se logrará cuando haya salido del líquido todo el gas que se le había forzado a entrar. A nivel pulmonar el proceso es muy similar: A nivel de los alvéolos, la sangre que circula por la finísima red de capilares, entra, casi en contacto directo con el aire, renovado continuamente. La sangre que entra a los pulmones por las arterias pulmonares viene del ventrículo cardiaco derecho que la ha recolectado de todo el organismo y por lo tanto es sangre empobrecida en el oxígeno y enriquecida con C02; el aire alveolar, por el contrario tiene un alto contenido de 02 y pobre contenido C02, cuando las dos partes (aire sangre) entran en contacto, debe establecerse un equilibrio, es decir, cada gas deberá difundirse del punto de mayor presión al de menor presión. Como resultado, se tendrá que el 02 pasará del aire alveolar a la sangre y el C02 de la sangre al aire alveolar. La sangre saldrá oxigenada a través de las venas pulmonares con destino a las cavidades izquierda del corazón para ser eyectada a todo el organismo.

A nivel de los tejidos extrapulmonares ocurre exactamente lo contrario: Esta sangre procedente de los pulmones y, por lo tanto, rica en 02 se pone en contacto con las células saturadas de CO2 y se producirá el intercambio gaseoso, el O2 abandona la sangre e ingresa a los tejidos y el C02 se traslada a la sangre rumbo a los pulmones.

148

Correlación anatomo-farmacológica

Los pulmones tienen una gran capacidad de absorción alveolar por lo cual si un fármaco es capaz de disolver en el aire inspirado (gases anestésicos, por ejemplo) la absorción será muy rápida. Igualmente los pulmones tienen capacidad de excretar sustancias que sean capaces de difundir de la sangre al aire espirado, por ejemplo el etanol.

5.25.5. Regulación nerviosa de la respiración

La respiración es controlada por el sistema nervioso central a través de detectores de contenido de C02 en la sangre; estos detectores reciben el nombre de quimiorreceptores y comunican a los centros respiratorios ubicados en el tallo cerebral (bulbo) la necesidad de disminuir (Bradipnea) o de aumentar ( Taquipnea) la frecuencia y la profundidad de la respiración. Es decir, en la medida en que el C02 aumenta en la sangre, los quimio-receptores lo detectan e inmediatamente lo comunican al sistema nervioso central quien ordena aumentar la actividad respiratoria. El impulso nervioso viaja a través de diferentes nervios: Los nervios intercostales controlan el movimiento de los músculos del mismo nombre. El nervio frénico inerva el principal músculo respiratorio: el diafragma. El nervio vago hace contraer el músculo liso bronquial (broncoconstricción) y además estimula la producción de secreciones bronquiales. Los nervios simpáticos también inervan el músculo liso bronquial y lo estimula l a relajarse (broncodilatación).

149

Correlación anatomo-farmacológica

La acción de Fármacos sobre el control nervioso pulmonar permite lograr broncodilatación o bronconstricción según se requiera.

4.11 Guía de trabajo práctico Control autónomo de la respiración objetivo: demostrar el control autónomo que hace el sistema nervioso sobre la voluntariedad de la respiración. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada mínimo en grupos de dos estudiantes. Se requiere un reloj. Tiempo estimulado: 30 minutos. Procedimiento estimado: sin preparación previa, uno de los estudiantes trata de contener la respiración (apnea) por el mayor tiempo posible. Se comprobará como el SNC obliga a reiniciar la respiración cuando detecte niveles altos de C02. Alternamente los estudiantes harán su experiencia y llevará un control de tiempos de apnea. Se debe sacar un promedio individual y de todo el grupo.

Apnea controlada Objetivo: demostrar cómo es posible elevar la capacidad de apnea disminuyendo los niveles de CO2 en la sangre. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada mínimo en grupos de dos estudiantes. Se requiere un reloj. Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: uno de los estudiantes respira despacio y profundo de manera continua durante 10 veces al cabo de los cuales trata de contener la respiración (apnea) por el mayor tiempo posible. Al comparar con los tiempos obtenidos en la prueba anterior, se comprobará que se elevó el tiempo de apnea.

150

Esto ha ocurrido porque al respirar varias veces seguidas se saca más C02 del normal y por lo tanto disminuyen los niveles en plasma (limpieza de C02). Al realizar la apnea se tarda más tiempo en elevarse los niveles de C02 a un punto detectable para el SNC.

AUTOEVALUACION 8 1. 2. 3. 4. 5.

¿Cuáles son los componentes del aire que normalmente se respira? ¿Dónde tiene lugar la verdadera respiración? ¿Cuáles son los músculos importantes para el movimiento respiratorio? ¿Cómo ocurre el control nervioso de la respiración? ¿Cuál es la ruta de la sangre oxigenada en los pulmones?.

Capítulo 6: Aparato Urinario, Sistema Endocrino y Reproductor Lección 26: Aparato Urinario I: Anatomía y fisiología

6.26.1. Composición El aparato urinario normal está compuesto por dos riñones, dos uréteres,, una vejiga y una uretra. El tracto urinario es esencialmente igual en el hombre que en la mujer, excepto por los que se refiere a la uretra. La función del aparato urinario en la de mantener la excreción de agua y varios productos de desecho.

• Riñones Ubicado uno a cada lado, a nivel de flancos abdominales pero dorsalmente. Es tradicional decir que tiene forma de fríjol. Cada uno pesa entre 90 y 200 gramos 151

miden cerca de 12 cm. A lo largo. Los riñones son auténticos filtros de la sangre permitiendo mantener el equilibrio hidroeléctrico del organismo y excretar sustancias de desecho y sustancias exógenas (por ejemplo medicamentos) a través de la orina. Toda la sangre del organismo pasa por los riñones aproximadamente cada 5 minutos. Son órganos de gran de gran importancia para la vida.

Figura 52. Estructuras macroscópicas del aparato urinario

En la parte superior de cada riñón se encuentran una glándula llamada suprarrenal, glándula que produce hormonas de gran importancia: adrenalina, cortisona, aldosterona y otros esteroides.

• Uréteres Los Uréteres son pequeños tubo o conductos musculares que comunican los riñones con la vejiga y a través de los cuales se excreta la orina. Su extensión es en promedio de 25 cm. Y su diámetro de no más de 5 mm. La obstrucción de los uréteres por cálculos renales es responsable de gran dolor dorsal.

• Vejiga y uretra La vejiga recoge la orina producida de manera permanente por los riñones. Ocupa la porción central y anterior de la pelvis y tiene una gran capacidad de distensión, su tamaño por lo tanto es muy variable. Llena puede llegar hasta el ombligo. Las paredes de la vejiga están formadas de músculo liso revestidas interiormente por una mucosa. La irrigación se hace por las arterias y la inervación proviene de plexos prostáticos y vesical. La orina está llegando a la vejiga de manera permanente, puede decirse que la vejiga nunca está vacía, pero sólo cuando la cantidad es cercana a los 200 mililitros se experimenta el deseo de orinar. La uretra es el conducto que permite el paso de la vejiga al exterior. En el hombre mucho más larga que en la mujer, pues recorre todo el pene. En el hombre la uretra mide aproximadamente 20 cm. Y en la mujer sólo 4cm. Además la uretra en el hombre sirve también como conducto de salida del semen.

152

La uretra es una capa muscular recubierta por mucosa.

6.26.2.

Unidad Funcional Del Riñón

Un cierto número de sustancias son conservadas en el organismo por su reabsorción en el riñón. Otras son excretadas y el producto final, la orina, es liberada hacia el sistema colector correspondiente. El riñón es un órgano par, cada uno aproximadamente de 11 cm de longitud y 5-7 cm de anchura, en situación retroperitoneal, al nivel de la última vértebra torácica y primera vértebra lumbar. El riñón derecho está normalmente algo más bajo que el izquierdo. El polo superior toca el diagrama o su porción inferior se extiende sobre el músculo iliopsoas. Están protegidos por músculos y costillas y envueltos en un cojín de grasas que sirve de amortiguador en caso de golpes. Figura 53. Corte frontal de un Riñón

Medialmente, los vasos sanguíneos, los linfáticos y los nervios penetran en cada riñón a nivel de su zona media, por el hilo. Detrás de los vasos sanguíneos, la pelvis renal, con el uréter, abandonan el riñón. La sangre es suministrada por medio de la arteria renal, que normalmente es única y que se ramifica en pequeños vasos que irrigan los diferentes lóbulos del riñón. Los riñones reciben por minuto aproximadamente una cuarta parte del flujo sanguíneo expulsado por el corazón. A partir glomérulo, la arteriola aferente da lugar a una fina red que irriga al correspondiente túbulo que surge de la zona de glomérulo. Estas arterias dispuestas peritubularmente, drenan hacia pequeñas vénulas en venas colectoras más anchas y, finalmente, hacia la vena renal y hacia la vena cava. La vena renal izquierda la vena cava y recibe, además, la vena gonadal izquierda. La vena gonadal derecha (ovárica o espermática) desemboca independientemente por debajo de la vena renal, en la vena cava inferior.

153

En el riñón hay una parte externa llamada corteza que es compacta y otra interna llamada médula que es esponjosa. La corteza está formada por pequeñas unidades llamadas nefronas que, a pesar de ser tan pequeñas, son las que más trabajan. La nefrona está formada por una red de vasos sanguíneos llamada glomérulo, que hace las veces de filtro cuando la sangre pasa por allí. El glomérulo se continúa por los túbulos, que como su nombre lo indica, son unos tubos pequeños alargados que sirven para retener o excretar agua y ciertas sustancias, según las necesidades de cada organismo. Así, lo que el túbulo excreta después de todo este proceso será la orina. La orina es filtrada por el glomérulo y recogida en un espacio confinado por la cápsula de Bowman. Desde aquí es transportada a través del túbulo contorneado proximal, el asa de Henle y el túbulo contorneado distal, hacia los túbulos colectores, los cuales por medio de la pirámide medular, desembocan en los cálices renales. Figura 54. Esquema general de la unidad funcional del riñón

La orina es filtrada principalmente gracias a la presión hidrostática sanguínea. Así, cuando la tensión arterial baja se interrumpe la filtración y cesa la formación de la orina El glomérulo actúa, como un filtro o criba que separa determinado corpúsculos y no deja pasar proteínas. La filtración glomerular supone aproximadamente 190 litros diarios del líquido. Sin embargo, al pasar el filtro del glomérulo a la cápsula de Bowman y a los túbulos, la reabsorción, secreción y excreción alteran la constitución del producto final y solamente un 1 por 100 del filtrado totál será excretado como orina en la pelvis renal. Del producto final y solamente un 1 por 100 del filtrado total será excretado como orina en la pelvis renal. Se filtran: • •

Agua Electrolitos(Na, K, Cl, P) 154

• •

Desechos( Ej. : creatinina, ácido úrico) Medicamentos libres

No se filtran: • • •

Proteínas ( albúmina por ejemplo) Glóbulos rojos Medicamentos unidos a proteínas

La cantidad de tejido renal funciónate excede afortunadamente el mínimo requerido para vivir. Aproximadamente la tercera parte renal normal es suficiente para la vida y el crecimiento, sin apreciables alteraciones de las correspondientes pruebas funcionales. Una vez que la orina ha ingresado en el sistema colector permanece sin cambios apreciables. La orina es recogida en la pelvis renal y progresa, merced a hondas peristálticas a través de la unión ureteropélvica y del uréter. Uno de los más frecuentes lugares de obstrucción renal es a nivel de la unión ureteropélvica. Los uréteres desembocan en la vejiga por medio de un canal constituido por musculatura y mucosa de la pared de la propia vejiga. Los orificios uretrales son pequeños. Los uréteres se sitúan a 2 ó 3 cm de la línea media y a unos 2 cm por encima de la apertura interna de la uretra. El área comprendida entre estos tres orificios se denomina trígono. En condiciones normales, la orina pasa a través del orificio uretral solamente en una dirección, es decir hacia la vejiga si la presión vesical aumenta, el tejido mucoso de la pared interna del uréter es presionado estrechamiento. La primera corresponde a la unión urateropelvica; la segunda, al lugar de cruce con los vasos iliacos, y la tercera, en el momento de penetrar en la vejiga. Los cálculos, en su progresión desde el riñón hacia la vejiga, pueden detenerse en uno de estos tres puntos y producir obstrucción. La vejiga es un órgano musculoso hueco redondeado que normalmente puede distenderse para albergar un contenido de unos 500 ml. Sin embargo en ciertas condiciones, la vejiga puede distenderse más allá de su normal capacidad. En el hombre, la cara posterior de la vejiga se sitúa cerca del recto, en la mujer, la porción superior de vagina y el útero se interpone ente la vejiga y el recto. La vejiga recibe la irrigación directamente de las arterias ilíacas internas o hipogástricas, así como a partir de pequeñas ramas de las arterias hemorroidales y uterinas. Los uréteres permiten el trasporte de la orina hacia la vejiga. Incluso con la vejiga completamente llena, no hay incontinencia de orina. Una vez iniciado el acto de vaciado o micción, la vejiga se vacía completamente.

155

La orina abandona la vejiga a través de la uretra. En la mujer, la uretra es un órgano tubular bastante corto, de 3 a 5 cm de longitud, con su apertura externa entre los labios menores; se sitúa a nivel y a lo largo de la pared anterior de la vagina. En el hombre la uretra es un órgano tubular en forma de S, aproximadamente de 20 cm de longitud. En su comienzo camina a través de la próstata, que es una glándula sexual secundaria. La uretra prostática mide 2,5a 3 cm de longitud. Justamente por debajo de la próstata, la uretra a traviesa el diagrama pélvico, zona donde es prácticamente inmóvil y poco distensible. Está porción diafragmática de la uretra es también denominada uretra membranosa y tiene aproximadamente 1cm de longitud. El cuello de la vejiga es el lugar más frecuente de obstrucción del tracto urinario en el hombre. Habitualmente es producida por un agrandamiento de la próstata, debido a procesos benignos o malignos. Al agrandarse la próstata, no sólo crece hacia afuera, sino que también la luz de la uretra. Las glándulas prostáticas drenan en la uretra prostática por medio de una decena de pequeños conductos, en el área del venumontanum. Los dos conductos eyaculadores también se abren en esta zona. Las glándulas de Cowper (pares) segregan una pequeña cantidad de un fluido que drena en la uretra a nivel del diafragma pélvico. Otras funciones del riñón son: Remover los productos de desecho del organismo, que se forman después de realizarse la digestión de los alimentos. Dos de estos productos de desecho, la creatinina y el nitrógeno ureico son productos del desecho de las proteínas liberadas por los músculos. Regula la presión arterial cuidando que esté siempre normal. Libera una sustancia llamada eritroproyetina, que estimula glóbulos rojos en la sangre.

la producción de

Ayuda al cuerpo a utilizar el calcio que se ingiere en la comida, activando la vitamina D que proporciona la irradiación solar y los alimentos. Provee las mejores condiciones para el crecimiento y duración de las células manteniendo el equilibrio ácido básico del organismo.

Lección 27: Equilibrio hidroelectrolítico Las funciones más importantes del riñón son: Equilibrar la cantidad de agua del organismo, reteniendo o excretando (eliminando) el líquido que se consume en las comidas, en las bebidas y el que produce el propio organismo.

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Mantener un balance de electrolitos. Los electrolitos son sustancias que mantienen el medio interno del organismo en condiciones adecuadas, para que las células vivan y crezcan. El control de estas funciones se ejerce hormonalmente, dos hormonas juegan un papel activo en la reabsorción tanto del agua como de otras sustancias: ADH y Aldosterona

La hormona antidiurética(ADH) regula la absorción y eliminación del agua, dependiendo de las necesidades del organismo. La hormona antidiurética se produce en el hipotálamo y es almacenada en la hipófisis posterior o neurohipófisis de donde se secreta en respuesta al estado de hidratación del individuo. También es llamada vasopresina. Persona deshidratada: elevada producción de ADH para disminuir excreción de agua. Persona hidratada: baja producción de ADH. Este través

de

la sed de proceso da así:

control es realizado a centros cerebrales que desencadenan además tal forma que el esquemáticamente que

Este doble sistema de retroalimentación negativa trabaja con gran eficacia para conservar la concentración de electrolitos (sodio) en el plasma y regula en general el comportamiento líquido de los compartimientos corporales. La disminución del volumen plasmático es un estímulo para la secreción de ADH. El alcohol inhibe la secreción de ADH y por eso los licores causan diuresis. Los efectos fisiológicos de la aldosterona provienen de su capacidad de estimular el transporte de electrolitos por la nefrona. La aldosterona provoca la reabsorción del sodio y la excreción del potasio. La deficiencia de aldosterona origina pérdida de sodio que arrastra agua (algunos diuréticos son antagonistas de la aldosterona)

157

acumulación de potasio, hipovolemia e hipotensión. Un exceso de aldosterona provoca retención de sodio, aumento de volumen extracelular e hipertensión. • Pruebas De Función Renal La funcionalidad del riñón se mide por su producción de orina. El riñón permanentemente está produciendo orina y medir el volumen urinario es una prueba de función renal. La producción promedio de orina es de 1500ml en 24 horas en un adulto de 70, kilos. Esto quiere decir aproximadamente 60ml de orina por hora: ¡Un mililitro de orina cada minuto! La vejiga prácticamente nunca está completamente vacía. El volumen urinario obviamente se modifica de acuerdo con el consumo de líquidos. La mejor prueba de función renal por lo tanto es la medición de la excreción urinaria, pero además otras pruebas permiten medir las características fisicoquímicas de la orina y de ahí deducir problemas de funcionamiento renal, es posible entonces medir: Color de la orina. Normalmente clara. La orina se toma incolora cuando su volumen ha aumentado, por ejemplo con el uso de diuréticos. Se vuelve intensamente amarilla cuando su densidad aumenta y con el uso de algunos medicamentos. El color es bastante oscuro (café) en enfermedades hepáticas. Puede ser roja cuando se utilizan algunos medicamentos como la rifampicina. Turbia en casos de infección urinaria. PH: mide la acidez de la orina. Normalmente la orina tiende a ser ácida. Sedimento urinario: la observación al microscopio de la orina constituye uno de los datos más útiles para el diagnóstico y pronóstico del estado renal. Es posible observar el desprendimiento de células, reflejo de afección renal importante. Proteinuria: el riñón normalmente no excreta las proteínas. Encontrar proteínas en la orina es señal patológica. Azúcar: la orina normal no excreta azúcar. La excreción de azúcar es señal de diabetes. Gérmenes: Al examen en el microscopio es posible observar también bacterias que hagan sospechar de una infección. La orina normalmente no tiene bacterias posteriormente con el cultivo de orina es posible realizar el diagnóstico definitivo. Otras ayudas diagnósticas permiten evaluar la funcionalidad renal: 158

Si el riñón funciona inadecuadamente no excreta elementos de desecho producto de la degradación de las proteínas. Dos de estos productos son la creatinina y el nitrógeno ureico. Al no excretar estos elementos se acumulan en el plasma y entonces es posible medirlos con un examen de sangre. Una de las pruebas de función que más se ha utilizado es la llamada urografía excretora. Consiste en aplicar en la vía endovenosa una sustancia especial que al pasar los riñones puede observarse radiológicamente, esto permite ver la calidad de filtración de cada riñón. Otros medios diagnósticos como la escanografía, la ecografía y la resonancia magnética nuclear, permiten también evaluar la anatomía renal y en muchas ocasiones su funcionalidad. • Equilibrio ácido base de la orina El equilibrio ácido-base del organismo, en el cual los riñones y los pulmones desempeñan un papel decisivo, depende esencialmente de la concentración de los iones de hidrógeno, porque se requerirían cifras astronómicas. Se emplea en su lugar el símbolo pH que se deduce de una fórmula logarítmica que no es del caso analizar. La concentración de iones hidrógenos se halla por lo tanto indicada por el pH. El PH (concentración de hidrogeniones (H+) en la sangre), varía muy poco: 7.4 en la sangre arterial y 7.35 en la venosa y en los líquidos intersticiales (por su mayor concentración de Co2 que forma ácido carbónico). Un pH bajo, corresponde a una concentración elevada de hidrogeniones (H+) (acidosis). Un pH alto indica una concentración baja de hidrogeniones (H+) (alcalosis). Los limites de compatibilidad con la vida oscilan entre un pH de 7 y uno de 7.8. Con un pH 7 los iones de hidrógeno e hidroxilo se hallan en equilibrio: por tanto la solución es neutra. El pH se sube a más de 7 en una solución alcalina. Una solución ácida tiene un pH por debajo de 7.

El pH normal de los líquidos del organismo se halla entre 7.35 y 7.45. Si el pH asciende o desciende más de estas cifras, las reacciones químicas del organismo se ven aceleradas o deprimidas. Ya sea la alcalosis grave, o la acidosis intensiva, llegarán a producir la muerte si no se corrigen. Como los riñones pueden excretar diversas cantidades de ácidos o bases, desempeñan un papel fundamental en el control del pH, la regulación renal del pH del organismo constituye un complejo mecanismo de excreción de cantidades variables de iones hidrogeno, de acuerdo con el número de los mismos que entran a la sangre, esto incluye una serie de reacciones que se producen en los túbulos renales, como por ejemplo reacciones para la excreción de iones hidrógeno, la reabsorción de iones sodio, la excreción de ion bicarbonato a los túbulos renales 159

varía según su concentración en el comportamiento extracelular, Cuando esta última es normal, la excreción de iones hidrógeno y la filtración de iones bicarbonato normalmente se equilibran y neutralizan entre sí. Los riñones regulan la concentración del pH sanguíneo, aumentando o disminuyendo, la formación de iones bicarbonatos en el organismo. Ello lo consigue gracias a una complicada serie de reacciones en los túbulos, que se tratará de sintetizar.  El bióxido de carbono se combina con el agua para formar el ácido carbónico, Este a su vez se disocia en ión bicarbonato y en ión hidrógeno el cual es segregado por los túbulos distales al líquido tubular. CO2 + H2O

HCO3 + H+

Por cada hidrogenión (H+) que se elimina, se reabsorbe un ión sodio (Na+ o posiblemente un catión). El aumento de la concentración de CO2 en los líquidos extracelulares, aumenta también la excreción del ión H+. El factor inverso, la disminuye. El ión bicarbonato de sodio filtrado por el glomérulo, se une en el túbulo distal con el ión H+ para liberar iones Na+ que son reabsorbidos a cambio de iones H+ segregados. Este se combina con un Ion bicarbonato para formar ácido carbónico el cual se disocia en CO2 que se difunde nuevamente a los líquidos extracelulares y agua que pasa a la orina: NaHCO3+H +------Na+H2CO3------ CO2+H2O El exceso de los hidrógenos (H+) En los túbulos renales, es eliminado combinando estos iones con los fosfatos y el amoníaco, los cuales son eliminados por la orina. En el organismo se forman diariamente alrededor de 70 milimoles más de ácidos que de álcalis; este exceso de ácidos debe ser eliminado continuamente, lo cual explica que normalmente la orina sea ácida (pH) de 6, aunque puede variar patológicamente entre pH de 4,5 a 8). En general en el metabolismo normal del organismo produce un exceso de ácidos. A fin de mantener el equilibrio, los riñones excretan más iones hidrógeno por lo tanto la orina se toma ácida. A pesar de que los riñones pueden excretar orina ácida o alcalina, habitualmente la orina es ácida. Los mecanismos de homeóstasis son aquellos que funcionan para mantener el equilibrio electrolítico cuando la persona está sana; cuando existe una 160

enfermedad, la función de alguno de estos mecanismos de regulación puede estar afectada, o bien el desequilibrio del ácido o base en el organismo, puede tomarse demasiado grande para que se pueda corregir sin recurrir al tratamiento. El organismo posee varios mecanismos para la regulación del equilibrio ácido base, de ello se destaca el sistema respiratorio y el sistema renal. El sistema respiratorio ayuda a mantener el equilibrio ácido-base, gracias al control del contenido en anhídridos carbónicos. Cuando la cantidad de anhídrido carbónico del líquido extracelular aumenta, la respiración también aumenta en frecuencia y en profundidad al fin de exhalar mayor cantidad anhídrido carbónico. Los riñones pueden eliminar iones de hidrógeno o de bicarbonato de los líquidos orgánicos y en esta forma aumentar o disminuir el pH. El mecanismo renal requiere mayor tiempo que los otros sistemas, pero es más poderoso. Las acidosis o alcalosis respiratorias son el resultado de algunas enfermedades o situaciones que afectan al sistema respiratorio. En la acidosis respiratoria ha existido algún tipo de interferencia que produjo un aumento de la retención de anhídrido carbónico por el organismo, con el consiguiente aumento de la cantidad de ácido carbónico. En la alcalosis respiratoria hay disminución de la cantidad de anhídrogeno carbónico en el organismo y en consecuencia menos ácido carbónico. Los riñones asumen la responsabilidad de la corrección del desequilibrio a través de la conservación de la base bicarbonato y de la excreción de iones hidrógeno en la acidosis respiratoria. En la alcalosis respiratoria, los riñones excretan iones bicarbonato y retiene iones hidrógeno. La acidosis metabólica es la consecuencia de una pérdida de bases y la alcalosis metabólica de una excesiva ingesta de bases. Por lo tanto, ambos sistemas, el respiratorio y el renal, contribuyen a volver el pH a sus niveles orgánicos normales. En la acidosis metabólica hay un aumento de la cantidad de ácidos en la relación con las bases disponibles en el líquido intravascular. Por lo tanto el organismo lo compensa a través de un aumento de la actividad respiratoria para exhalar más anhídrido carbónico y un incremento en la excreción renal de iones hidrógeno. En la alcalosis metabólica hay un aumento de bases en el líquido intracelular. Los movimientos respiratorios se disminuyen para aumentar la concentración de anhídrido carbónico y, en consecuencia, de ácido carbónico. Los riñones retienen iones hidrógeno y excretan iones bicarbonato para volver, el ph de los líquidos extracelulares a un nivel normal.

161

Guía De Trabajo Práctico Anatomía Radiológica Del Sistema Urinario Objetivo: Identificar las estructuras macroscópicas del sistema urinario. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Se requieren estudios radiológicos renales, especialmente urografías excretoras con medios de contraste o buscar por internet alguna pagina relacionada. Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: Observando las urografías será factible identificar: • • • • • •

Cuerpo renal. Pelvis renal Arterías renales Uréteres. Vejiga Uretra

Análisis macroscópico de la orina Objetivo: Examinar variables de la orina. Materiales y métodos: muestras de orina de los estudiantes y muestras patrón de los laboratorios hospitalarios, cintas identificadoras de orina. Con la colaboración de un auxiliar de laboratorio clínico o el tutor. Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: según el material y el equipo disponible se realizará la observación y diferenciación de diferentes reacciones con una cinta identificadora de orina introducida en una muestra de orina. Se podrá analizar: • • • •

color de la orina presencia de azúcar presencia de proteínas pH

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AUTOEVALUACION 9

1. Describa las funciones más importantes del riñón. 2. Describa la acción fisiológica de la aldosterona. 3. Describa la acción fisiológica de la ADH. 4. ¿Que es el pH? 5. Describa la importancia de los siguientes parámetros de evaluación de función renal: • • • • •

pH urinario Gérmenes Color Sedimento urinario Proteinuria

Azúcar Creatinina Nitrógeno ureico Urografía excretora

Lección 28: Sistema Endocrino I: Generalidades, hipófisis y páncreas.

6.28.1. Aparato o sistema endocrino

Es un segundo sistema de control: Se puede decir que no hay función que no tenga algún tipo de control endocrino. Está constituido por órganos denominados glándulas y que producen sustancias químicas conocidas como hormonas que son responsables de múltiples funciones corporales: crecimiento, producción de calor, desarrollo sexual, etc.. Tabla 1. • Hipófisis La hipófisis o glándula pituitaria esta unida a la eminencia media del hipotálamo. Además de una irrigación arterial directa, el lóbulo anterior de esta glándula recibe sangre a través de un sistema porta, desde el hipotálamo. La actividad del lóbulo

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posterior es controlada directamente por nervios cuyos cuerpos sensoriales se sitúan en los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo. El lóbulo posterior segrega las hormonas vasopresina y oxitocina. La secreción de la vasopresina ocurre en respuesta a la hipovolemia y a un aumento en la osmolaridad sérica. La vasopresina incrementa la reabsorción de agua por parte del riñón, por un aumento de la permeabilidad en la nefrona distal. La oxitocina es la hormona del parto. Su secreción estimula la contractilidad del útero y es indispensable para desencadenar el trabajo de parto. El aumento en la secreción de oxitocina, además da lugar a una mayor secreción de leche. Del lóbulo anterior de hipófisis se secretan un conjunto de factores hormonales conocidos como trópicos y que estimulan la producción de varias hormonas por otras glándulas son: Hormona folículo estimulante FSH, Hormona luteinizante LH, Hormona intersticial ICSH, Prolactina LTH, Hormona adremocorticotropica ACTH y Hormona somatotropa STH.

Tabla 5

Ejemplos de glándulas y sus hormonas GLÁNDULA

HORMONA

TEJIDO, ORGANO

FUNCIÓN

Tireotropa (TSH)

Tiroides

Estimula al tiroides para que secrete hormona tiroidea.

Adrenocortitropa (ACTH)

Corteza suprarrenal

Somatotropa (STH) General Prolactina (PRL)

HIPOFISIS

LÓBULO ANTERIOR LÓBULO MEDIO LÓBULO POSTERIOR

TIROIDES

Glándulas mamarias

FSH Gónadas folículo estimulante LH

Gónadas

MSH

C. pigmentarias

Oxitocina

Útero, Gl. mamarias

ADH Antidiurética

Riñones

Tiroxina

General

Calcitonina

Huesos

Estimula a la corteza de las glándulas suprarrenales para que secreten hormonas asteroideas. Favorece metabolismo para estímulo del crecimiento Estimula crecimiento de las glándulas mamarias y de la secreción de leche Estimula maduración del folículo ovárico. Estimula formación de espermatozoides. Estimula secreción testosterona. Estimula cuerpo lúteo para ovulación Favorece síntesis de melanina y dispersión del pigmento Estimula contracciones uterinas en el parto y de la producción de leche. Favorece la reabsorción de agua por el riñón Estimula el metabolismo celular, del crecimiento y sistema nervioso. Inhibe la secreción de TSH. Regulación del calcio en sangre y estimula su depósito en huesos.

164

Parathormona

Huesos, riñones

Cortisona

General

Aldosterona

Túbulos renales

Adrenalina

Músculos, corazón, vasos sanguineos, hígado

Insulina

General

PARATIROIDES

CORTEZA CÁPSULA SUPRARRENAL MÉDULA

PÁNCREAS

TESTÍCULOS FOLÍCULOS

OVARIOS

Glucagón Testosterona otros andrógenos Estradiol Otros estrógenos Progesterona

Útero. Glándulas mamarias

Relaxina

Útero

CUERPO LÚTEO

ÚTERO Y PLACENTA

Hígado, tejido adiposo. General Estructuras reproductoras General. Útero

Regulación del calcio en sangre por liberación del ión calcio a partir de los huesos. Regulación del metabolismo general. Control de inflamaciones y tensión sanguínea Mantenimiento del equilibrio del sodio y fósforo, excreción de potasio y retención de agua. Respuesta al estrés y estados de emergencia del organismo. Reducción de la concentración de glucosa en sangre. Incremento de la concentración de glucosa en sangre. Aparición y mantenimiento de los caracteres sexuales masculinos. Determinación de los caracteres sexuales femeninos. Estimula desarrollo del endometrio. Inhibición de la secreción de LH. Preparación para el embarazo. Relajación del cuello del útero. Favorece el parto.

• Hormonas pancreáticas. Síntesis y metabolismo. El páncreas es una glándula de secreción mixta, o sea que tiene una función doble. (Ver Figuras 46 y 47). La primera función es llamada exocrina, porque produce sustancias que son secretadas directamente al tubo digestivo y no a la sangre. Estas sustancias llamadas enzimas pancreáticas, son necesarias para que nuestro organismo pueda asimilar ciertos alimentos como las grasas y las proteínas. Bajo la acción de estás enzimas, las sustancias grandes y pesadas van divididas reducidas a su mínima expresión, pudiendo así ser absorbidas por el organismo para ser aprovechadas las proteínas, por ejemplo entran a la circulación en la forma de sus componentes, los aminoácidos que son partículas pequeñas y fácilmente asimilables gracias a la labor de las enzimas. El 98% del páncreas se ocupa de este trabajo de asimilación de alimentos. Las enzimas contenidas en los jugos pancreáticos e indispensables para una buena digestión de los alimentos son: • •

Las amilasas que desdoblan azúcares presentes en las comidas. Las lipasas que desdoblan las grasas y la tripsina que desdobla proteínas.

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La segunda función, aunque sólo corresponde al 2% del páncreas es de vital importancia. Esta función es llamada endocrina. Endocrino quiere decir que la glándula produce sustancias llamadas hormonas, las cuales son secretadas a la sangre y viajan por ellas otros órganos distantes para ejercer su función. El páncreas produce principalmente dos hormonas: insulina y glucagón, cuya principal función es la de mantener un buen equilibrio del metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas. Las funciones endocrinas del páncreas se realizan en unas células, localizadas en una especie de islotes denominados de Langerhans en honor a su descubridor. Estos islotes están distribuidos dentro de los tejidos pancreáticos y concentrados, sobre todo, en la cola del páncreas. La principal función de estos islotes es la secreción de insulina (célula beta) y de glucagón (célula alfa).

• Efectos de las hormonas pancreáticas La insulina facilita el transporte de glucosa hacia las células junto con el potasio, incrementa la glucogenolisis, la gluconeogénesis y disminuye la concentración sanguínea de glucosa. Además la insulina actúa en el músculo aumentando la formación de proteínas. La insulina también ejerce su acción sobre las células grasas incrementando la entrada de glucosa y la oxidación, así como la lipogénesis. La secreción de insulina es estimulada por el incremento de la glucosa plasmática y por la acción del sistema nervioso parasimpático y es inhibida por la actividad del sistema nervioso simpático, especialmente por la adrenalina (también conocida como epinefrina). El glucagón aumenta la glucogenósis en el hígado, pero estimula la captación de glucosa en el músculo. Estimula la lipólisis y disminuye el nivel de ácidos grasos en plasma, probablemente debido a un aumento de la captación en hígado y músculos. Inhibe la incorporación de aminoácidos en los músculos. Además, esta hormona disminuye el calcio sérico y aumenta la contractilidad cardiaca. La secreción de glucagón es estimulada por la hipoglucemia y por la actividad nerviosa simpática, e inhibida por la actividad nerviosa parasimpática. • Control De La Secreción Hormonal Pancreática. La regulación de la síntesis y secreción de insulina es un proceso complejo en el cual intervienen varios mediadores. Los mecanismos sintético y secretor de las células beta son diferentes, pues algunos estímulos provocan liberación de insulina sin afectar la síntesis de la misma. En el hombre y muchas otras especies el estímulo más importante para la síntesis y secreción de insulina es el aumento de la glicemia. Las células insulares son muy permeables para la glucosa, que penetra rápidamente en ellas; la intensidad de penetración no se modifica por la insulina. La intensidad de secreción insulínica 166

hacia la vena pancreática es función continua de la concentración sanguínea de glucosa. Después de dar glucosa por vía intravenosa se produce una concentración, de insulina en el plasma, que puede descubrirse en menos de un minuto después y alcanza el máximo en un plazo de dos minutos. Además de la glucosa, otros azúcares pueden estimular la liberación de insulina incluyendo fructuosa, ribosa y también manosa. La estimulación de la liberación de insulina por la fructuosa no tiene lugar en aquellos pacientes con intolerancia hereditaria para la fructuosa, lo cual sugiere que es necesario el metabolismo de la fructuosa, para que actúe. Los aminoácidos también estimulan la liberación de insulina; el orden de potencia es arginina> lisina>fenilalanina>leucina> metionina> valina> histidina>treonina> triptófano. No todos los aminoácidos actúan por el mismo mecanismo. El alimento ingerido es un estímulo más para la liberación de insulina que la inyección intravenosa de nutrientes. Por ejemplo la glucosa tomada por la boca origina una respuesta insulínica mucho mayor y más prolongada que inyectada intravenosamente, a pesar de que el aumento de la glicemia es menor por vía oral. La explicación depende de qué hormonas gastrointestinales se liberan hacia la sangre durante la digestión y potencia la acción liberadora de insulina de los nutrientes. Normalmente se produce retroalimentación entre insulina y hormonas intestinales; por ejemplo, las concentraciones plasmáticas de secretina aumentan rápidamente después de ingerir glucosa y quedan suprimidas por la administración de insulina. El glucagón pancrático de las células alfa también es un estimulador potente de la liberación de insulina. Si, se inyecta actúa directamente sobre las células beta, pero una parte pequeña de su efecto puede ser consecuencia de la hiperglicemia que provoca. El etanol aumenta la liberación de insulina por la glucosa, pero inhibe la liberación de insulina por el glucagón. Ello sugiere que glucosa y glucagón ejercen sus efectos insulinotrópicos por mecanismos diferentes, o sobre fracciones diferentes del fondo común de insulina. De todas maneras el efecto insulinotropio del glucagón está influido por la concentración sanguínea de glucosa; la hiperglucemia lo potencia, la hipoglucemia lo inhibe. Los anticonceptivos por vía bucal aumentan la liberación de insulina en respuesta a la glucosa. Los estrógenos aumentan la secreción de hormona de crecimiento y no sabemos hasta qué punto los efectos de los anticonceptivos por vía bucal sobre la liberación de insulina sean directos o tengan lugar indirectamente por liberación de hormonas de crecimiento. Los islotes de Langerhans están inervados por fibras colinérgicas y fibras noradrenérgicas. La estimulación del nervio vago provoca liberación de insulina, y

167

este efecto es bloqueado por la atropina. La adrenalina y la noradrenalina que actúan sobre adrenorreceptores inhibiendo la liberación de insulina. Mediadores como la glucosa pueden provocar liberación de insulina independientemente de todo mecanismo neural, pues son eficaces trabajando in Vitro con tejido insular aislado y empleando páncreas, transplantado y desnervado. Sin embargo, el aumento de concentración de glucosa en sangre actué en parte directamente y en parte por un reflejo desencadenado al estimular glucorreceptores.

Guía De Trabajo Práctico Análisis de la respuesta pancreática a la carga de azúcar Objetivos: Observar el comportamiento de la glicemia en el humano. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Se requiere conseguir copias de exámenes de tolerancia a la glucosa realizados por un laboratorio clínico. Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: Se revisa la elevación de la glicemia que ocurre después de la ingesta de una carga de azúcar y la disminución posterior como respuesta al aumento de la secreción de insulina que realiza el páncreas.

AUTOEVALUACION 10

1.

Explique las diferencias entre función exocrina y función endocrina.

2 ¿Cuál es la función de la insulina? 3 ¿Cuál es la función del glucagón? 4 ¿Qué papel cumple el páncreas en las enzimas digestivas.

168

Lección 29: Sistema Endocrino II: Otras glándulas y regulación hormonal.

6.29.1. Síntesis y metabolismo de las hormonas tiroideas La glándula tiroidea esta formada por dos lóbulos y se sitúan sobre la traquea, en el cuello. Los principales productos segregados son la tiroxina y la triyodotironina, que regulan el metabolismo primariamente a través de una inducción enzimática. Estas hormonas actúan en un gran número de lugares del organismo, en sinergismo con las catecolaminas. Por otra parte, ambas hormonas actúan sobre hipófisis inhibiendo la liberación TSH, que a sus vez estimula la secreción de hormonas tiroideas. La tiroides segrega también tirocalcitonia, que incrementa la incorporación del calcio en el hueso y disminuye la excreción de calcio del riñón. La secreción de esta hormona es estimulada por la hipercalcemia y su acción más importante es disminuir el nivel de calcio serico en la sangre. La formación de hormonas tiroideas sigue los siguientes pasos: Figura 55. Esquema general de la retroalimentación tiroidea El iodo es obtenido por el organismo de la alimentación en forma natural, muchos alimentos marinos son ricos en iodo (pescados, algas, etc), además en casi todos los países del mundo la población obtiene el iodo necesario gracias a que disposiciones legales obligan a que la sal sea iodada. Una vez este yodo se encuentra en el plasma es capturado por la glándula tiroidea, gracias a una poderosa bomba de yodo, aquí por acción de una peroxidasa es oxidado y acoplado a un aminoácido: la tiroxina presente en una glucoproteina llamada tiroglobulina, constituye del coloide folicular tiroideo.

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La glándula tiroidea no es la única que acumula iodo, lo pueden hacer también las glándulas salivales, mamarias, la placenta, etc. Pero la mayor concentración ocurre en la tiroides donde el iodo se une a la tiroxina y formará las hormonas tiroideas.

La tiroxina va incorporando iodo en forma sucesiva formándose primero la monoiodotirosina (MIT) y luego la diiodotirosina (DIT). Del acople de estas dos surgen los compuestos tri y tetraidodados que son las hormonas tiroideas:

La T3 se conoce como tri-iodotironina olitotironina y la T4 como tiroxina. Ambas son consideradas las hormonas tioriodeas.

En el plasma de T3 y T4 se movilizan a: • • •

Hipotálamo o apófisis para regulación de la producción (retroalimentación). Hígado para metabolizacion y conjugación con sulfatos o con glucorónicos. Células efectoras (células diana)

Las glándulas paratiroides son normalmente cuatro y están localizadas a ambos lados de la glándula tiroides. La parathorma, que es su principal producto de secreción, actúa movilizando el calcio de los huesos e incrementando la secreción de fosfatos por el riñón. Estos efectos tienen relación con la concentración de calcio en suero y con una disminución de la concentración e inhibida por la hipercalcemia. Las glándulas paratiroides son la fuente de la parathormona (PTH), la principal hormona que controla el metabolismo del calcio. Normalmente hay cuatro glándulas paratiroides y todas reciben la irrigación de ramas de la arteria tiroidea inferior. Las paratiroides superiores también pueden recibir irrigación de las arterias tiroideas superiores, además, las glándulas paratiroides inferiores normalmente se sitúan anteriormente al nervio laringeo recurrente, mientras que las paratiroides superiores se sitúan generalmente detrás de este nervio. Estas relaciones y la irrigación arterial facilitan la localización de las glándulas en la cirugía. La acción fundamental del PTH es el incremento de la concentración del calcio serico por la movilización del calcio del hueso. La acción de esta hormona parece

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depender de una activación del AMP cíclico y quizá de un aumento en la entrada de iones de magnesio en las células. Por otra parte, incrementa la actividad osteoclástica, la PTH también actúa en el riñón inhibiendo la reabsorción de fosfato en el túbulo contorneado proximal. La hormona también incrementa, hay por ello un neto aumento en la excreción cálcica. La excreción de magnesio también es aumentada, debido a que la filtración aumenta secundariamente a una reabsorción ósea, finalmente la PTH actúa en el aparato digestivo aumentado la absorción de calcio, para la cual se requiere vitamina D. 6.29.2. Efectos de las hormonas tiroideas Una persona puede tener una secreción adecuada y equilibrada de la hormona tiroidea; esta persona es considerada eutiroidea, puede tener una secreción menor y será hipotiroidea o una hipersecreción y será hipertiroidea. El tratamiento del hipotiroideo será hormona tiroidea o un sustituto hormonal y del hipertiroideo dar inhibidor de la secreción hormonal. En las células efectoras, las hormonas tiroideas estimulan reacciones oxidativas mitocondriales y su acción se manifiesta en: • • • • • • •

Regulación del incremento y desarrollo Efecto calorigeno y metabólico Producción de calor Consumo de oxigeno Excreción de nitrógeno Disminución del colesterol Aceleración de absorción de glucosa (glucólisis y gluconeogénesis)

Una vez cumplida su acción, las hormonas tiroideas son desidonizadas y este yoduro regresará al plasma para ser recapturado por la glándula tiroides o ser excretado por vía renal. 6.29.3. Control de la secreción hormonal La capacitación de yodura por parte de la glándula tiroides y su subsiguiente organismo están bajo el control de la hormona estimulante del tiroides TSH, procedente del lóbulo anterior de la hipófisis. La TSH también controla la liberación de hormona tiroidea hacia la sangre circulante. Aunque tanto T4 como la T3 son segregadas, se piensa actualmente que la mayor parte de las acciones periféricas de las hormonas ocurren a través de la T3 después de una conservación periférica en T4, que es una hormona que se metaboliza más lentamente. Sin embargo, el mecanismo de control de la liberación de TSH por retroalimentación es realizado tanto por la T3 como por la T4. Este mecanismo de retroalimentación suministra un sistema de control de

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modo que el principal medidor de la liberación de TSH por la hipófisis es la utilización periférica de las hormonas tiroideas. La mayoría de las situaciones estresantes, incluyendo la cirugía, producen una disminución de la secreción de TSH, probablemente por descenso en la secreción del factor hipotalamico que estimula a la hipófisis. 6.29.4. Glándulas suprarrenales Las glándulas suprenales, como sugiere su nombre, están situadas sobre los riñones, bilateralmente (ver Figura 52). Reciben su irrigación arterial a través de arterias terminales que nacen de los vasos frénicos de la aorta y de los vasos renales. En contra posición, existe una vena central que recoge todo el drenaje venoso de la corteza y de la médula. La corteza de la glándula suprarrenal presenta tres zonas y funciona bajo control humoral. La médula, en cambio, tiene una zona controlada primariamente por el llamado simpático. La zona más extensa de la corteza, la zona glomerular, es responsable de la secreción de aldosterona. Esta hormona controla en parte la excreción de sal y agua. La principal hormona segregada por la zona intermedia de la corteza suprarrenal, la zona fasciculada, es la cortisona. A diferencia de la mayor parte de las glándulas endocrinas la corteza suprarrenal no contiene reservas de hormonas preformadas disponibles para ser liberadas. Las cantidades de corticoesteroides que existen en la corteza suprarrenal basta para conservar una secreción por unos minutos solamente y tienen que sintetizarse hormonas frescas cuando se recibe el estímulo para su secreción. Así pues, el ritmo de síntesis de hormonas suprarrenales dentro de la corteza es el factor principal que establece su intensidad de secreción. El colesteroide es el precursor al partir del cual se sintetizan los esteroides suprarrenales, algo de esté colesterol es sintetizado y almacenado en la propia suprarrenal, pero en su mayor parte proviene del plasma. La cortisona o cortisol tiene una gran variedad de efectos metabólicos. Puede ser responsable de la acción anti-inflamatoria, ya que el tejido linfoide es particularmente sensible a tal acción. En el hígado, el cortisol estimula tanto la glucogénesis como la síntesis de albúmina. En todas las células el cortisol inhibe la capacitación de glucosa. Ello conlleva a un incremento en la concentración de glucosa sérica (hiperglicemia). Además la hormona facilita el movimiento de potasio y agua desde las células al espacio extracelular. 6.29.5. Síntesis y metabolismo de la Acth La hormona adrenocorticotrófica (o adrenocorticotropa) se secreta por la hipófisis como respuesta a tres estímulos: 172

 La concentración plasmática de cortisol (cortisona).

Cuando más disminuya la concentración de cortisol mayor será la secreción de ACTH, fenómeno conocido en fisiología como retroalimentación (feedback). Disminuye cortisol plasmático

Aumenta secreción de (ACTH)

El ciclo circadiano La secreción de ACTH aumenta aproximadamente hacia las dos de la mañana en las personas que normalmente duermen de noche. El estrés. Las situaciones de alarma causan elevación de ACTH. La ACTH se sintetiza en la adenohipófisis y deriva de un precursor químico mucho más grande, una vez estimula la producción suprarrenal de cortisol desaparece rápidamente de la sangre. 6.29.7. Efectos de la Acth La ACTH reacciona con un receptor hormonal específico en la membrana plasmática de la célula suprarrenal y estimula la síntesis de hormonas de la corteza de la glándula. Esta síntesis se hace a partir del colesterol. Al partir del colesterol el organismo sintetiza los tres grupos de compuestos esteroides: mineracorticoides, glucocorticoides y esteroides sexuales. Esta síntesis aunque ocurre principalmente en las glándulas suprarrenales también puede darse en las gónadas bajo estimulo hipofísiario. Los glucorticoides (cortisol) son sustancias con numerosos y variados efectos entre las cuales se pueden mencionar: • • • •

Retención de sodio, que es una extensión mineralocorticoide de los glucocorticoides Efecto inmunosupresor o antialérgico. Efecto metabólico. Promueve la formación de glucosa, disminuye su utilización y se almacena como glucógeno. Otros efectos pueden verse a nivel cardiovascular, hematológico y muscular, pero ellos son una extensión de los efectos anteriores.

6.29.8. Control de la secreción hormonal suprarenal El control de la excreción del cortisol se hace exclusivamente gracias a la hormona Adrenocorticotrófica (ACTH) hipofisiaria y constituye un excelente modelo de la denominada retroalimentación. Es un sistema considerado como una unidad, por

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cuanto sus partes están ligadas funcionalmente entre sí, mediante un mecanismo negativo comparable a un termostato que regula la calefacción central. Figura 56. Esquema de retroalimentación hormonal. La temperatura deseada se marca en el termostato, si hace demasiado frió el termostato emite una señal que activa el mecanismo calentador, al elevarse la temperatura el termostato deja de emitir la señal. Los sistemas hipofisiarios están regulados por el mismo principio y es lo que se denomina retroalimentación: por ejemplo el descenso del cortisol en el plasma dispara la producción de ACTH que estimula las glándulas suprarrenales a producir cortisol.

La zona reticular de la glándula suprarrenal, que es la zona más interna, es responsable de la secreción de hormonas sexuales(andrógenos y estrógenos) esta zona de la suprarrenal es controlada primariamente por la ACTH, mientras que la hormona folículo estimulante(FSH) y otros factores hipofisarios tienen menor importancia en este sentido. Una cantidad sustancial de esteroides sexuales son de origen suprarrenal La medula de la suprarrenal es controlada principalmente por el llamado sistema nervioso simpático que estimula directamente la síntesis y liberación de adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina).

Guía de trabajo práctico Evaluación de la captura del iodo por la glándula tiroides. Objetivo: Observar la imagen radioactiva que deja el iodo en la glándula tiroides. Materiales y métodos: La práctica debe ser realizada en grupos de estudiantes se requiere garmmagrafias de tiroides extractadas de un archivo hospitalario o buscar en paginas del internet relacionas con este tema.

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Tiempo estimado: 30 minutos Procedimiento: Previamente a la práctica un paciente ha tomado yodo radioactivo que es capturado por su glándula tiroides. Al pasar el paciente por un equipo de gammagrafía es posible imprimir en papel la imagen radioactiva de la glándula tiroides. Para esta práctica los estudiantes observaran estas imágenes radioactivas impresas en papel, obtenidas de un archivo hospitalario. En ella podrán observar los lóbulos de la tiroides, la manera como captan el iodo y la presencia de nódulos o tumores. AUTOEVALUACION 11 1. ¿Dónde se encuentra ubicada la glándula tiroides? 2. ¿Cuáles son las hormonas producidas por la tiroides? 3. ¿Cómo se realiza el control de la producción de las hormonas tiroideas? 4. ¿Cuál es el papel del iodo en la producción de las hormonas tiroideas? 5. ¿Qué función cumplen las glándulas paratiroides? 6. ¿Que hormonas se producen en la medula suprarrenal? 7. ¿Que hormonas se producen en la corteza suprarrenal? 8. ¿Cuales son las hormonas esteroides? 9. Explique en que consiste una retroalimentación hormonal. 10. ¿Que es el ciclo circadiano?

Lección 30: Sistema Reproductor. El aparato reproductor se encuentra situado en la región pélvica, por lo tanto es de interés mostrarla en esta sección. 6.30.1.1. Huesos de la cintura pélvica Figura 57. Huesos de la pelvis El hueso de la cintura pélvica aparecen compactados como uno solo llamado iliaco o coxal, pero originalmente son tres huesos: el pubis hacia delante, el isquion hacia abajo y atrás y el ilion hacia arriba. En la parte de atrás la pelvis se articula a la región lumbosacra. La abertura pélvica interior tiene forma de rombo, más redonda en la mujer.

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La pelvis es una de las diferencias notorias entre el esqueleto masculino y el femenino. La pelvis femenina es más ancha que la masculina y la forma de los orificios es diferente. 6.30.1.2. Articulaciones lumbosacra y sacrococcígea La articulación lumbosacra está formada por el cuerpo de la quinta vértebra lumbar y el sacro y la articulación sacrococígea, entre el sacro y el coxis. Estas son del mismo tipo de las otras articulaciones intervertebrales. Las articulaciones sacroiliacas están formadas por las superficies articulaciones del sacro y el ilion de cada lado. 6.30.1.3. Músculos abdominopélvicos Los principales músculos de la región pélvica son: -

Músculo periforme - Músculo obturador interno: contribuye a los movimientos del fémur - Músculos del perineo - Músculo elevador del ano - Músculo pubo rectal - Músculo elevador de la próstata (hombre) - Músculo pubovaginal (mujer) - Músculo coccígeo - Músculo esfínter externo del ano - Músculo transverso profundo del perineo - Músculo esfínter de la uretra - Músculo isquiocavernoso - Músculo bulbo espongioso

6.30.1.4. Músculos de la región glútea Los principales músculos de la región glútea son: -

Músculo glúteo máximo Músculo glúteo medio Músculo glúteo mínimo

Correlación anatomo-farmacológica

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Los músculos glúteos son frecuentemente utilizados para la aplicación de medicamentos en forma de inyecciones intramusculares. 6.30.2. Aparato reproductor masculino Se diferencia por la parte externa e interna y están constituidos por: Parte externa: - Escroto o bolsa escrotal: Sistema de refrigeración para la formación de espermatozoides. - Pene: Es el órgano copulatorio, capaz de llevar los espermatozoides hasta la vagina de la mujer. Parte interna: - Uretra: Canal que conduce la orina fuera de la vejiga, también conduce los espermatozoides. - Cuerpo cavernoso y cuerpo esponjoso: Estos órganos le confieren la capacidad de erección la cual le permite penetrar en el interior de la vagina y depositar en ella el semen. Figura 58. Aparato genital masculino - Prepucio: Es un repliegue que recubre el glande. - Glande: Parte terminal del pene. - Testículos: Dos órganos de 5cm. Aproximadamente cada uno. Están ocupados por tubos seminíferos, entre los que se encuentran células intersticiales que producen la hormona sexual masculina. Por su secreción interna vierte a la sangre las hormonas sexuales masculinas (testosterona y androsterona, las cuales son responsables de la aparición en el hombre de los llamados caracteres sexuales

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- Epididimo: Almacena provisoriamente los espermatozoides. - Conducto deferente: Recorre el escroto, sigue en la pelvis, al llegar a la vejiga urinaria se curva y termina sobre la próstata. - Vesículas seminales: Se encuentran a continuación del conducto deferente, su función principal es colaborar en la formación del semen. - Conductos eyaculadores: Estos se encargan de llevar el semen hasta la uretra para luego ser vertido al exterior. - Próstata: Es una glándula que rodea la vejiga. Su función principal es secretar un líquido que se mezcla con el contenido de las vesículas seminales, en el momento de la eyaculación. 6.30.3. Aparato reproductor femenino. Histoembriología Los órganos genitales femeninos comprenden los ovarios, las trompas o tubas uterinas, el útero y la vagina. Aparece aproximadamente en la sexta semana de desarrollo embrionario. La estructura de cada porción del aparato reproductor femenino varía con la edad: niñez, pubertad, madurez y menopausia, En cada una de estas etapas los órganos femeninos presentan un funcionamiento diferente influenciado por la producción hormonal. Los ovarios por ejemplo contiene los óvulos desde el nacimiento pero permanecen inactivos hasta la pubertad, aumentan su tamaño durante el embarazo y se atrofian durante la menopausia. Figura 59. Aparato genital femenino 7.6.1 Ovarios, tubas uterinas Los ovarios se encuentran suspendidos en el abdomen, uno a cada lado, tienen la forma y el tamaño de una almendra y un peso cercano a los 5 gramos. Su irrigación se hace principalmente por la arteria ovárica que nace directamente de la aorta.

Desde el nacimiento los ovarios contienen los óvulos inmaduros que empiezan a desarrollarse en la pubertad durante un ciclo que ocurre cada 28 días conocido como el ciclo ovárico: una vez ha ocurrido la menstruación el sistema nervioso central empieza a producir dos hormonas, la FSH y la LH, que estimula al ovario a desarrollar un óvulo; durante el proceso de desarrollo del óvulo el tejido ovárico produce las hormonas femeninas estrógenos y progestágenos que se encargan de

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preparar el útero para recibir el óvulo fecundado y que a la vez son las hormonas responsables de todas las características sexuales secundarias (forma del cuerpo, voz, desarrollo mamario, distribución del vello, etc). Si el óvulo no es fecundado disminuye temporalmente la producción de hormonas sexuales, el útero pierde irrigación y ocurre la descamación conocida como menstruación reiniciándose el ciclo. Por lo tanto puede decirse que el ovario tiene dos funciones íntimamente unidas: • • • •

Producción de hormonas sexuales. Desarrollo de un óvulo. Y que las cumple de manera cíclica cada 28 días durante la madurez sexual de la mujer. Las trompas o tubas uterinas son dos conductos musculares que permiten la comunicación entre ovarios y útero. A través de ellos los espermatozoides ascienden a fecundar el óvulo, la fecundación que debe ocurrir en el primer tercio de la trompa (o tercio medial), si la fecundación no ocurre mientras el óvulo esta allí (aproximadamente dos días) no es posible hacerla.

El óvulo, fecundado o no, continua su descenso por la trompa hasta el útero, allí anida si ha sido fecundado o de lo contrario esto coincidirá con la disminución de la producción hormonal y la descamación uterina. Este descenso del óvulo por la trompa tarda aproximadamente 8 días. La cirugía conocida como ligadura de trompas cierra este conducto impidiendo de manera definitiva que el espermatozoide y el óvulo se encuentren y por lo tanto impidiendo toda posibilidad de fecundación. Cuando el óvulo fecundado no desciende por la trompa puede comenzar a crecer dentro de ella, esto se denomina embarazo ectópico tubárico. Alrededor de la semana 8 de desarrollo este embarazo puede romper la tuba causando una hemorragia que puede ser mortal.

• Utero, vagina

El útero o matriz es un órgano de músculo liso fuerte y con una configuración parecida a una botella de fondo redondo con la boca hacia la vagina, boca conocida como cuello o cervix. El músculo uterino es llamado miometrio y la cara

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interna está cubierta de una mucosa llamada endometrio. El endometrio descama cada 28 días en el proceso llamado menstruación.

Figura 48. Órganos internos del aparato genital femenino El útero es el órgano en el cual el óvulo fecundado anida, se desarrolla y es nutrido hasta el momento de nacer. Durante el embarazo el útero aumenta de manera considerable su tamaño y después del parto lo reduce rápidamente demostrando excelente elasticidad muscular. El útero no juega papel fundamental en la sexualidad y la mujer puede llevar una vida sexual normal sin útero.

La vagina es el conducto que comunica la cerviz del útero con el exterior. Es el canal del parto y además es el órgano sexual femenino. Mide aproximadamente 8 cm., pero su elasticidad permite acomodar el pené y al feto al momento de nacer sin problemas. La pared vaginal esta cubierta de mucosa glandular que lubrica los tejidos y facilita el coito.

El orificio de abertura de la vagina hacia el exterior se halla parcialmente cerrado por un pliegue llamado Himen, símbolo de virginidad sexual. La vagina se atrofia durante la menopausia, disminuyendo su elasticidad.

Guía de trabajo práctico Identificación de la pelvis Objetivo: Identificar esqueletos masculinos y femeninos según la estructura ósea de la pelvis.

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Materiales y métodos: radiografías de pelvis. Tiempo estimado: 40 minutos. Procedimiento: Se revisarán varias radiografías de pelvis, para mirar las diferencias óseas entre hombres y mujeres. Anatomía grafica de la pelvis Objetivo: reconocer las estructuras internas de la pelvis. Materiales y métodos: Se requiere de láminas demostrativas de los diferentes órganos de la pelvis. Puede usarse: diapositivas de tejidos, láminas impresas, páginas de internet. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: Según el material y el equipo disponible se realizará una observación de los diferentes órganos pelvianos. AUTOEVALUACION 12 1. Explique que es una ligadura de trompas. 2. ¿Cuáles son los músculos que se utilizan para las inyecciones intramusculares? 3. ¿Cada cuanto tiempo se desarrolla un óvulo? 4. La uretra masculina se diferencia de la uretra femenina en: 5. Describa brevemente el ciclo ovárico.

LECTURA DE PROFUNDIZACIÓN Casano, P., Argibay, P. (2010). Depresión y neuroplasticidad. Interacción de los sistemas nervioso, endocrino e inmune. (Versión electrónica). Medicina (B. Aires) vol.70 no.2. Recuperado enero 18 2013. http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S002576802010000200015&lang=pt

UNIDAD TRES REPRODUCCIÓN Y LOCOMOCIÓN 181

Capítulo 7: Reproducción Lección 31: Gónadas. 7.31 1. Gónadas masculinas Las gónadas masculinas son los testículos, órganos glandulares situados por fuera del abdomen dentro de una bolsa que cuelga llamada escroto. Durante el desarrollo los testículos se encuentran en la pared abdominal y descienden al escroto en la etapa perinatal. Al igual que los ovarios, los testículos contienen un tejido glandular especializado con dos funciones: • •

Producción de hormonas sexuales masculinas. Producción de espermatozoides.

Una diferencia fisiológica importante es que mientras que la mujer nace con todos sus óvulos inmaduros y los va madurando después de la pubertad, el hombre produce sus espermatozoides continuamente después de la pubertad. Órganos accesorios masculinos son las vesículas seminales, la próstata y numerosas glándulas que se encuentran en la uretra y segregan distintos líquidos, que se unen a la secreción testicular para formar el semen o esperma. 7.31.2. Las gónadas femeninas son los ovarios, órganos glandulares productores de hormonas sexuales femeninas y que contienen los óvulos que se van desarrollando, en cada ciclo ovárico durante la madurez sexual de la mujer.

Lección 32: Reproducción La fecundación consiste en la unión del huevo (célula sexual o gameto femenino) desarrollado por el ovario, con un espermatozoo (gameto masculino) producido en el testículo; con la fecundación, forman una célula única, que contiene en estado potencial, todos los caracteres morfológicos y funcionales de un nuevo ser. Para que pueda producirse tal unión, es necesario que los gametos tengan una afinidad suficiente (esto no se cumple sí los gametos proceden de especies distintas; por ejemplo, hombre y mono, o perro y gato) y que sean fecundados (es decir, que haya completado su proceso de maduración). Figura 61. Maduración de un óvulo dentro del ovario y ovulación

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El huevo es liberado por el ovario, captado por el pabellón de la trompa y conducido lentamente hacia el útero. Puesto que el ovocito, a diferencia de los gametos masculinos (espermatozoides), es incapaz de moverse por si solo, su migración se realiza por medio de la corriente del liquido, que, aunque muy escaso, fluye continuamente a través de la trompa, en dirección de la cavidad uterina y, sobre todo, por efecto de los movimientos de la pared tubárica (movimientos peristálticos), que lo empujan hacia el útero. La fecundación del ovocito, es decir, la capacidad para unirse con el espermatozoo, dura unas veinticuatro horas, a partir del momento de la ovulación. Si no produce la fecundación es este plazo, el ovocito es objeto de procesos degenerativos y es destruido.

Lección 33: El espermatozoide. Figura. 62 Morfología de los espermatozoides En el espermatozoo se observa una cabeza de unas 5 milésimas de milímetro de largo y una cola que tiene unas cincuenta milésimas de milímetro de largo, las dos partes están unidas por una porción cilíndrica, llamada porción intermedia. La cabeza, vista desde arriba, es ovoidal y tiene forma de pera, si se mira de perfil. Esta formada casi exclusivamente por el núcleo, en el cual se encuentran los 23 cromosomas de origen paterno, que contienen las características que el hijo ha de recibir del padre, igualmente, en el núcleo del oocito están los 23 cromosomas de origen materno, que contienen las características que el hijo heredara de la madre. Así la nueva célula completara los46 cromosomas.

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Gracias a los movimientos extremadamente activos de la cola, los espermatozoos tienen una gran movilidad; se calcula, que puede recorrer, entérmino medio, 2 milímetros por segundo. En un milímetro cúbico de esperma, hay de 50.000 a 400.000 espermatozoides; por tanto, el número de estos que llegan a la vagina es muy elevado. Apenas han sido depositados, inician su ascenso hacia el útero y comienzan una autentica carrera: el primero que llegue fecundará el óvulo. En la vagina existe cierta acidez: este hecho es desfavorable para la vida de los espermatozoides y, por eso, los que a la media hora del momento en que fueron depositados en la vagina no han conseguido alcanzar el canal cervical del útero (en el que las condiciones son mucho más favorables para su vida), tienen muy pocas probabilidades de sobrevivir y de fecundar el ovocito. Coincidiendo con el momento de la ovulación, las glándulas del canal cervical segregan un moco especialmente fluido, que facilita el camino de los espermatozoos. Estos a través del canal cervical y de la cavidad uterina, llegan a las trompas, de las cuales recorren cerca de dos tercios. Este recorrido se realiza en unas horas. Generalmente el encuentro con el ovocito, se produce a la altura del primer tercio de las trompas o tubas uterinas.

Lección 34: El óvulo El oocito u ovulo es la célula más grande del cuerpo humano con un diámetro aproximado de 0,16mm. Posee en su interior un citoplasma rico en ribosomas, RNAm, proteínas, glucógeno, RNAt, que utilizará en caso de darse la fecundación. La célula presenta alrededor de la membrana plasmática una gruesa capa de glicoproteínas denominada zona pelúcida y está rodeada por células granulosas que conforman la corona radiada. Para que se realice la fecundación, el espermatozoide debe experimentar un proceso denominado capacitación. Durante este proceso el espermatozoide es modificado por secreciones del aparato genital femenino, eliminándose colesterol, glucoproteínas y proteínas de su cabeza. Debe atravesar entonces la zona pelúcida y la corona radiada del óvulo. En la zona pelúcida del óvulo se encuentra la proteína ZP3 que actúa como receptor espermático, uniéndose a una proteína específica de la cabeza del espermatozoide. Esto desencadena la reacción acrosómica (liberación del contenido del acrosoma). El acrosoma es una estructura rica en enzimas que cubre la cabeza del espermatozoide. Las enzimas acrosómicas digieren la zona pelúcida y permiten la entrada del

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espermatozoide. Solo el primer fusionará con el óvulo.

espermatozoide que realice este proceso se

El óvulo fecundado se le denomina cigoto, el cual inicia el proceso de segmentación (división mitótica del cigoto). Las segmentaciones sucesivas del cigoto dan lugar a una estructua, la mórula que tiene en su interior las blastómeras (células producidas por segmentación del cigoto). Después de la posterior formación del blastocisto, se realiza el proceso de implantación. El tiempo necesario para que se complete la nidación es, aproximadamente de siete días. Del día 0 al día 17 es llamada la etapa de fertilización e implantación y el producto es conocido como blastocito. La nidación se produce, generalmente, a nivel del fondo del útero, pero tiene lugar en cualquier punto de la mucosa uterina o, incluso, fuera de ella: en este caso, se habla de gestación ectopica. A partir del 18 y hasta el día 55 ocurre la múltiple división celular que da origen a todos las estructuras anatómicas, esta etapa es llamada etapa embrionaria. A partir del día 56 y hasta el final de la gestación hay una etapa de crecimiento y desarrollo de órganos, etapa conocida como fetal.

Lección 35: Clonación Desde el punto de vista de la Ingeniería Genética, clonar significa aislar y multiplicar en tubo de ensayo un determinado gen o una porción de ADN. Sin embargo en biología clonar es obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo, de modo que los individuos clonados son idénticos o casi idénticos al original. En los animales superiores, la única forma de reproducción es la sexual, por la que dos células germinales o gametos (óvulo y espermatozoide) se unen, formando un zigoto que se desarrollará hasta crear un individuo adulto. Las células somáticas, que constituyen los tejidos diferenciados del animal adulto, no tienen la capacidad de generar nuevos individuos y cada tipo se ha especializado en una función distinta (a pesar de que en su mayoría contienen el mismo material genético). Esencialmente el método experimental para desarrollar este concepto de clonación (que aún presenta una alta tasa de fracasos), consiste en obtener un óvulo de oveja, eliminarle su núcleo y sustituirlo por un núcleo de célula de oveja adulta (en este caso, de las mamas), este óvulo se implanta en una tercera oveja que sirve como madre sustituta para llevar el embarazo.

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De esta manera, Dolly (oveja que fue producto de una clonación en el Instituto Roslin de Edimburgo), carece de padre y es el producto de tres madres: la donadora del óvulo, contribuye con el citoplasma (que contiene, además mitocondrias y lleva poco material genético), la donadora del núcleo (que es la que aporta la inmensa mayoría del ADN), y la que sirve para llevar a cabo el embarazo, genéticamente no aporta nada. Es un logro científico muy importante, porque demuestra que bajo determinadas condiciones, es posible reprogramar el material genético nuclear de una célula diferenciada (de modo que se comporta como un zigoto). De esta manera, este núcleo comienza a dialogar adecuadamente con el citoplasma del óvulo donador y desencadena todo el complejo proceso del desarrollo intrauterino formando un ser idéntico. Es de anotar, que este es un proceso embrionario, que hasta el momento no ha sido puesto en experimentación en el ser humano, por el carácter ético que en estos momentos significa, pero abre muchas expectativas en el futuro inmediato. Si aumenta la tasa de éxitos de esta experimentación en animales y se llegare a practicar en el hombre. Guía de trabajo práctico Fecundación y nidación Objetivo: observar el proceso de la fecundación. Materiales y métodos: en la internet visite diferentes páginas sobre fecundación y nidación. Realice un mapa conceptual. Tiempo estimado: 30 minutos. AUTOEVALUACION 13 1. ¿Qué son las gónadas y cuales son sus dos funciones? 2. ¿Dónde ocurre la fecundación? 3. Que nombres reciben las siguientes etapas del desarrollo: Del día 0 al día 17: Del día 17 al día 55: Del día 56 en adelante: 4. ¿Durante que etapa ocurre la mayor información de los órganos del cuerpo?

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5. ¿Qué es una nidación ectópica?

CAPÍTULO 8: Extremidad superior Lección 36: Estructuras óseas y articulares 8.36.1. Clasificación de los huesos del miembro superior según su forma En general, los huesos del cuerpo humano se clasifican de acuerdo a su forma en: 8.36.1.1. Huesos largos • • • • • •

Húmero Radio Cubito o ulna Fémur Tibia Fibula o peroné

8.36.1.2. Huesos cortos • • • •

Huesos de las manos y los pies Falanges Sesamoideos Accesorios

8.36.1.3. Huesos planos • • • •

Costillas Esternón Escápula Huesos del cráneo

8.36.1.4. Huesos irregulares • •

Vértebras Huesos de la cadera

En el miembro superior se encuentran huesos largos, huesos cortos y huesos planos; los huesos largos son la clavícula, el húmero el radio y

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la Ulna (anteriormente denominada cubito), los huesos cortos de la mano y la escápula, que es un hueso plano.

•

Histoembriología del hueso

Las células óseas son llamadas osteocitos y se originan a partir de otras llamadas osteoblastos. Aparecen a edad muy temprana del desarrollo embrionario formando un hueso fibroso que poco a poco se va condensando. El crecimiento del hueso continúa después del nacimiento y cesa en la adolescencia, aunque el intercambio de células óseas continúa durante toda la vida; es decir el hueso no crece más, pero igual que todos los tejidos del organismo el hueso presenta recambio celular permanente. Los huesos no son tejido inerte, por el contrario los huesos: tienen un recambio celular permanente. El calcio de los huesos se mueve, sale y entra a la sangre según otras necesidades orgánicas. Por ejemplo ocurre osteoporosis cuando hay poca ingesta de calcio o el calcio óseo se moviliza por otras razones hormonales. Presentan abundante vascularización. Existen arterias nutricias que penetran al hueso suministrado los nutrientes y por lo tanto también existen los que recolectan el flujo sanguíneo. Fibras nerviosas acompañan a los vasos sanguíneos que penetran al hueso. El hueso es muy sensible al dolor, las fracturas y los tumores óseos son muy dolorosos. En el centro de los huesos existe un tejido especializado denominado médula ósea (o médula roja), fundamental para la producción de glóbulos rojos y algunos glóbulos blancos. En definitiva: ¡el hueso es un tejido vivo! Correlación Anatomo–farmacológica Algunos medicamentos afectan negativamente la médula ósea y pueden causar anemias severas llamadas anemias aplásticas (por ser originadas en una aplasia medular). 8.36.2. Articulaciones del miembro superior. Clasificación de las articulaciones. 188

Una articulación es la conexión existente en el esqueleto entre cualquiera de sus componentes óseos. Pueden clasificarse en tres tipos: fibrosas, cartilaginosas y sinoviales:

Fibrosas Son articulaciones sin movimiento, prácticamente son sólo uniones entre dos huesos, por ejemplo las uniones de algunos huesos del cráneo llamadas suturas y las de los dientes con las mandíbulas llamadas gonfosis. Cartilaginosas

Aquí la unión está hecha por un tejido blando denominado cartílago, existe una ligera elasticidad que permite leves movimientos. Los principales ejemplos son las articulaciones entre las vértebras llamadas discos vertebrales y la articulación de la sínfisis púbica en la pelvis. • Sinoviales

Son las articulaciones más móviles. Estas articulaciones están conformadas por una bolsa sinovial que contiene un líquido que actúa como amortiguante para facilitar el desplazamiento del extremo óseo, dentro de las limitaciones que hacen las estructuras músculo-tendinosas. En el miembro superior se encuentran las siguientes articulaciones sinoviales: Articulación escapulohumeral: entre la escápula dorsal y la cabeza del hueso húmero. Es la articulación básica del hombro, articulación de gran movilidad. Articulación cubital: llamada la articulación del codo. Bastante móvil aunque menos que la articulación del hombro. Se realiza entre la cabeza inferior del húmero y los dos huesos del antebrazo. Articulación radiocarpiana: es la articulación de la muñeca. Es una articulación móvil realizada entre muchos huesos, el radio y la ulna por un lado y los huesos del carpo (8) por otro lado. Articulaciones de los dedos: permiten la gran agilidad de movimientos de los dedos. Se realiza entre cada uno de los pequeños huesos de los dedos.

189

8.36.3. Huesos del miembrosuperior El miembro superior está unido al tórax por una estructura denominada cíngulo, constituida por los huesos escápula y clavícula que reciben al húmero, hueso del brazo. Este a su vez se articula distalmente con los huesos del antebrazo, cubito o ulna y radio, estos se articulan con los huesos de la mano. El esqueleto de la mano consta de tres partes: carpo (muñeca); con ocho pequeños huesos, metacarpo (palma de la mano) y falanges (dedos).

Las características generales de los huesos del miembro superior son: Figura 63. Escápula

• Escápula Hueso triangular delgado ubicado en la parte posterolateral del tórax. Figura 64. Clavícula

• Clavícula

Hueso largo y delgado que se extiende transversal y horizontalmente en la partre superior del tórax, a la altura del hombro.

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Figura 65. Hueso húmero. Denominación de sus partes

• Húmero Es el esqueleto del brazo, hueso largo grande, se articula arriba con la escápula y abajo en el codo el radio y la ulna. • Radio

Colocado lateralmente a la ulna, constituye uno de los huesos largos que le dan esqueleto al antebrazo. El radio es ligeramente más corto que la ulna. Su posición anatómica es paralela al dedo pulgar. Figura 66. Huesos del antebrazo y de la mano

• Ulna

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Es el otro hueso del antebrazo. Está ubicado de manera medial al radio, es decir que su posición anatómica es paralela al dedo meñique.

• Carpo Constituido por ocho huesos cortos dispuestos en dos hileras, en la proximal los huesos: escafoides, lunado, tríquetal y pisiforme. En la distal, los huesos: trapecio, trapezoide, capital y hamatal.

• Metacarpo En la palma de la mano hay un hueso metacarpio para cada dedo. Se denomina metacarpiano 1 el que corresponde al pulgar, metacarpiano 2 al dedo índice y así sucesivamente.

• Falanges

Cada dedo tiene tres pequeños huesos llamados falange proximal, medial y distal excepto el pulgar que solo tiene dos: proximal y distal.

Lección 37:

Miología

Se divide en músculos del hombro, del brazo, del antebrazo y de la mano. 8.37.1. Músculos delhombro Se mencionan tres músculos: el deltoides, el supraespinos, y el infraespinoso. El deltoides es el más superficial y voluminoso y el músculo que le da forma redondeada al hombro. Se inserta en la clavícula y el omoplato y de ahí sus fibras convergen hacia el húmero, donde se inserta. Su acción consiste en elevar el brazo. Como se sabe la cara posterior del omoplato presenta un grueso saliente llamado espina. Esta espina divide la cara posterior en dos regiones: una

192

superior, llamada fosa supra espinosa y otra inferior denominada fosa infraespinosa. En la primera se inserta el músculo supraespinoso y en la segunda, el músculo infraespinoso. Estos dos músculos van a parar a la eminencia que presenta el húmero en su epífisis superior llamada trocánter. La acción del supraespinoso es igual a la deltoides: eleva el brazo. La contracción del infraespinoso hace rotar el brazo hacia fuera.

8.37.2. Músculos de brazo Dos son los más importantes: el Bíceps, que ocupa la cara anterior y el tríceps que ocupa la posterior. El bíceps se insertan por arriba en el omóplato por dos tendones distintos, uno en la apófisis coracoides, y otro por encima de la cavidad glenoidea. Las fibras procedentes de esos dos tendones se reúnen en una masa carnosa y terminan en un tendón que se inserta en el radio. El bíceps es el flexor del antebrazo sobre el brazo.

El tríceps, formado por tres porciones, se inserta en la capa posterior de húmero y por debajo de la cavidad glenoidea y de ahí van sus fibras a terminar en un tendón que se inserta en la apófisis del cubito denominada olécranon. La contracción del tríceps determina la extensión del antebrazo sobre el brazo. Como se ve, el bíceps y el tríceps son músculos antagonistas 8.37.3.

Músculos del antebrazo

Los músculos del antebrazo son muy numerosos y sus denominaciones expresan corrientemente sus acciones. En general, los músculos de la cara anterior son flexores de la mano sobre el antebrazo y flexores de los dedos de la mano; los de la cara posterior son extensores de la mano sobre el antebrazo y extensores de los dedos de la mano.

8.37.4. Músculos de la mano Se dividen en tres regiones. Región palmar externa, llamada también eminencia tenar donde se agrupan los músculos que mueven el dedo pulgar; región palmar

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interna, que también se denomina eminencia hipotenar y está formada por los músculos que mueven el dedo meñique y región palmar media, formada por numerosos músculos denominados lumbricales ( en forma de Lombriz ) e interóseos, por estar situados entre los metacarpianos. • Movimientos y masas musculares del miembro superior

Cada una de las articulaciones principales tiene sus movimientos. A nivel del cinturón escapular hay: • • • •

Elevación y descenso de la escápula. Rotación. Movimiento haciadelante. Movimiento hacia atrás

Figura 67. Movimientos del hombro

La articulación del hombro puede moverse así. • Abducción y aducción • Flexión y extensión • Rotación Por su parte la articulación del codo solo permite flexión y extensión.

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La articulación de la mano permite aducción y abducción, flexión, extensión y la combinación de todas ellas tanto en el carpo, como en los dedos. Cada uno de estos movimientos implica la movilización de varios grupos musculares que conforman las llamadas masas musculares: músculos flexores del brazo, extensores del brazo, del antebrazo, de la mano, de los dedos, etc. Figura 68. Movimientos de la mano

Lección 38:

Innervación

• Plexo-branquial El paquete nervioso que llega al miembro superior es denominado plexo-branquial, tiene forma de un trígono, que se origina en el cuello, cruza la clavícula y termina en la axila Contienen todos los nervios que controlan el miembro superior y su importancia médica es grande por cuanto: • Puede lesionarse en el momento del parto.

195

• Puede lesionarse traumaticamente por una tracción exagerada del hombro(levantar un niño sosteniendo desde la mano por ejemplo) • Puede lesionarse al dormir sobre el hombro. Por otro lado el plexo-branquial puede bloquearse con anestésicos locales para facilitar un procedimiento quirúrgico en cualquier parte del miembro superior.

• Nervios

El plexo-branquial da origen a múltiples ramas nerviosas; en las extremidades superiores pueden destacarse los siguientes nervios y ramas subsiguientes:


Por encima de la clavícula

• • • • • • • • •


Nervio dorsal de la escápula Nervio escaleno medio Nervio elevador de la escápula Nervio romboide Nervio torácico largo Nervio serrato anterior Nervio subclavio Nervio frénico accesorio

• • • • • • • • • • • • • • •

Nervio axiliar Ramas anteriores Ramas posteriores Nervio pectoral medial Nervio pectoral lateral Nervio toracodorsal Nervio subescapular Nervio cutáneo branquial medial Nervio cutáneo antebranquial medial Nervio músculo-cutáneo Nervio lunar Nervio flexor lunar del carpo Nervio medial flexor profundo de los dedos Nervio dorsal Nervio palmar

Por debajo de la clavícula

196

• • • • • • • • • •

Nervio digitales palmares Nervio sensorial de la mano Nervio mediano Ramas musculares Ramas sensoriales Nervio radial Nervio cutáneo posterior del brazo Nervio cutáneo posterior del antebrazo Nervio motores Nervio cutáneo lateral del brazo

Lección 39: Vasos sanguíneos 8.31.1. Arterias

Las arterias que irrigan los miembros superiores se originan en las arterias subclavias, que nacen directamente de la aorta. La arteria subclavia entra en la axila se convierte en arteria axilar la cual da origen, de manera descendente, entre otras, a las siguientes arterias: • • • • • •

Arteria torácica suprema Arteria toracoacromial Arteria torácica lateral Arteria subescapular Arteria circunfleja anterior del húmero Arteria circunfleja posterior del húmero

Posteriormente la arteria axilar pasa a llamarse arteria branquial y da origen a: • • •

Arteria profunda del brazo Arteria colateral lunar o cubital superior Arteria colateral o cubital inferior

En la fosa cubital (cara anterior de la unión brazo-antebrazo), la arteria branquial se divide en arterias radial y lunar, cada una de las cuales da múltiples ramas que hacen el antebrazo y la mano ricas en vascularización. La arteria radial, más frecuente y la arteria lunar son utilizadas para palpar el pulso. 8.31.2. Venas Cada arteria es acompañada por dos venas que drenan a las venas axilares, se convierten en las venas subclavias y llevan todo el retorno sanguíneo a la 197

vena cava superior, que desemboca junto con la vena cava inferior en la aurícula derecha. Existen dos venas superficiales importantes, la vena cefálica que asciende desde la mano por parte lateral del antebrazo y la vena basílica que lo hace por el lado medial. A menudo son venas grandes, bastantes visibles y por lo tanto utilizadas para punción cuando se requiere tomar muestras de sangre o aplicar medicamentos.

Lección 40: Anatomía radiológica del miembro superior La radiología es una excelente ayuda para el estudio de la anatomía ósea de los miembros. Es posible observar toda la estructura de los huesos del miembro superior, así como sus articulaciones. En una radiografía simple del hombro se reconoce el Angulo superior de la escápula en todas sus estructuras óseas y la extremidad correspondiente de la clavícula. La cabeza anclada del húmero con su cuello anatómico es claramente visible. En la radiología del codo y el antebrazo son fácilmente distinguibles el radio y la ulna, en la muñeca se reconocen los pequeños huesos, en la primera fila: el escafoideo, el lunado, el triquetral sobre el cual se proyecta el pisiforme. En la radiografía de la mano, se reconoce, la base de los cinco metacarpianos articulados con los huesos de la segunda fila del carpo.

Guía de trabajopráctico Movimientos del miembro superior Objetivo: reconocer la movilidad de las articulaciones del miembro superior. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Tiempo estimado: 60 min Procedimiento: cada uno de los estudiantes realiza los movimientos de cada una de las articulaciones del miembro superior. 198

Movimientos escapulares, movimientos codo, movimientos de la mano.

del

hombro,

movimientos

del

Sistema circulatorio del miembro superior Objetivo: identificar las arterias radial y lunar de las venas superficiales. Materiales y métodos: la práctica debe ser realizada en grupos de dos estudiantes. Tiempo minutos.

estimado:

20

Procedimiento: uno de los estudiantes palpa el pulso radial y el pulso lunar del otro posteriormente uno de los estudiantes coloca un torniquete por encima del codo de uno de los miembros superiores del otro y observa la ingurgitación de las venas superficiales del antebrazo. Observación de estructuras óseas miembro superior Objetivo: identificar las estructuras óseas del miembro superior. Materiales y métodos: se requiere radiografías anteroposteriores y laterales de los huesos del miembro superior o páginas de internet. Tiempo minutos.

estimado:

60

Procedimiento: según el material y el equipo disponible se realizara una observación y diferencia de los diferentes huesos del miembro superior. AUTOEVALUACION 14

1. De arriba hacia abajo ¿cuáles son los huesos largos del miembro superior? 2. ¿Qué es el plexo branquial? 3. ¿Cuál es la arteria que da origen a toda la circulación del miembro superior? 4. ¿Cuáles son las dos venas superficiales más importantes? 5. ¿En qué arteria frecuentemente se toma el pulso?

CAPÍTULO 9:

Miembro inferior 199

Lección 41: Estructuras óseas y articulares. 9.41.1. Huesos del miembroinferior

Los huesos de los miembros inferiores son apéndices que se articulan con la parte inferior del tronco y sirven para realizar todos los movimientos de la locomoción. Los miembros inferiores o miembros pelvianos, están constituidos por cuatro segmentos, yendo de arriba hacia abajo son: la cadera, el muslo, la pierna y el pie. 9.41.1.1 Hueso de la cadera El esqueleto de la cadera está formado por el hueso coxal. Dicho hueso resulta de la fusión del ilion, el isquion y el pubis, se articula con el contralateral en el Angulo del pubis (sínfisis púbica). Figura 69. Hueso de la cadera

9.41.1.2 Hueso del muslo El esqueleto del muslo está formado por un solo hueso: el fémur, un hueso largo, par. Que se articula por arriba con el hueso coxal y por abajo con la tibia, la rótula. Se dirige oblicuamente de arriba abajo y de afuera hacia adentro, de modo que los dos fémures, muy juntos en su extremidad inferior, se encuentran separados arriba por todo el espacio que separa los dos acetábulos.

200

Como en todos los huesos largos, se encuentran en el fémur dos epífisis(extremos) y una diáfisis o cuerpo (la porción comprendida entre las epifisis). La epífisis proximal (externo superior) presenta: la cabeza, a la que el cuello anatómico, llamado también simplemente cuello del fémur, se articula con el acetábulo en la cavidad del hueso coxal. La cabeza presenta, un poco por debajo y un poco atrás del centro, una característica depresión rugosa, la fosa del ligamento redondo destinada a la inserción de dicho ligamento. Entre el cuello anatómico y el quirúrgico se anotan dos grandes tuberosidades: el trocánter mayor, situado lateralmente y el trocánter menor en la parte inferior. Dos prominencias unen entre sí los dos trocánteres: La cresta Inter.-trocante, posteriormente y la línea intertrocantérea, por delante. La zona límite entre las epífisis y la diáfisis está representada por el cuello quirúrgico. La diáfisis o cuerpo del fémur presenta tres caras. Anterior, externa e interna y tres bordes. Interno (medial), externo (lateral) y posterior Figura 70. Hueso fémur

El borde posterior es el más elevado de los tres y se denomina línea áspera. Hacia la extremidad superior del fémur, esta línea se divide en tres ramas y en dos hacia la extremidad inferior, las cuales delimitan una superficie triangular, el espacio poplíteo. La epífisis distal (la extremidad inferior) presenta posteriormente una profunda depresión, la escotadura intercondílea; por delante se encuentran los dos cóndilos, destinados a articularse con la tibia y la superficie patelar para la articulación con la rotula.

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9.41.1.3 Huesos de la pierna El esqueleto de la pierna está formado por dos huesos largos, dispuestos paralelamente entre si: La tibia, por dentro y el peroné o fíbula por fuera. De los huesos de la pierna forma parte también la rótula, el hueso que constituye el esqueleto de la rodilla. La tibia y el peroné solo se articulan entre si a nivel de sus extremos; A lo largo permanecen separados por un espacio llamado espacio ínteróseo. La tibia es un hueso largo, par, que se articula por arriba con el fémur y por abajo con el astrágalo (hueso del pie). La epífisis superior se caracteriza por dos cóndilos cuya cara superior esta excavada por la presencia de la cavidad glenoidea, destinada a articularse con el correspondiente cóndilo del fémur. La diáfisis o cuerpo tiene forma prismática triangular y por ello aparece limitada por tres caras: externa, interna y posterior, con sus respectivos bordes. En la cara posterior se encuentra una eminencia oblicua, la línea poplítea. El borde interno o cresta interósea, se inserta el ligamento ínteróseo, que se une la tibia y al peroné. La epífisis inferior presenta una superficie articular para el astrágalo (inferiormente), una escotadura articular para la articulación con el peroné (por fuera) y una apófisis dirigida hacia abajo, el maléolo interno o medial. La fíbula o peroné es un hueso largo, par, mucho más delgado que la tibia. Tiene forma prismaticotriangular y en su cara interna es evidente una eminencia: la cresta interósea. La epífisis inferior presenta el maléolo externo o lateral y una apófisis que termina hacia abajo, en punta roma y se articula con la tibia y con el astrágalo. La rotula es un pequeño hueso aplanado, situado en el espesor del tendón del músculo cuádriceps femoral. Se distingue en ella una cara anterior convexa y rugosa, una cara posterior, que se articula con la superficie patelar del fémur; una base y un vértice. De los huesos sesamoideos la rótula es la que presenta mayores dimensiones. En general, estos huesos son muy pequeños y en número variable, se desarrollan en algunas articulaciones del pie, de la mano y en el espesor de algunos tendones.

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Toman el nombre de huesos sesamoideos por el hecho de parecerse a granos de sésamo. 9.41.1.4 Huesos del pie Figura 71. Hueso de la pierna y el pie

El esqueleto del pie está compuesto de 26 huesos, uno menos que los huesos de la mano; se articulan entre si formando el arco o bóveda plantar. Es precisamente esta disposición en arco de sus huesos lo que permite al pie sostener el peso de todo el cuerpo. Los huesos del pie se dividen en tres grupos:tarso, metatarso, y falanges. El tarso está compuesto por siete huesos, dispuestos en doble fila: el astrágalo o talo, el calcáneo, y el escafoides o navicular, las tres cuñas y el cuboides. De ellos, el astrágalo y el calcáneo son de dimensiones relativamente grandes, al menos si se les compara con los otros cinco.

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El metatarso está formado por cinco huesos delgados, en forma de bastón y pertenecientes al grupo de los huesos largos que, yendo de adentro hacia afuera, se denominan 1º 2º 3º 4º y 5º metatarsianos. Al metatarso siguen los huesos que forman el esqueleto de los dedos: las falanges, divididas en falange, falangina y falangeta. Son tres en cada dedo, a excepción del dedo grueso, en el que sólo son dos. Le falta la falange central o falangina.

9.41.2. Articulaciones del miembro inferior En el miembro inferior se encuentran las siguientes articulaciones: • Articulaciones pelvianas

Se realizan entre los huesos de la pelvis con movimientos muy reducidos. •

Articulación coxofemoral

Es la articulación de la cabeza del fémur con su receptor en la pelvis llamado acetábulo. Es una articulación que permite gran libertad de movimiento y al mismo tiempo es soporte del cuerpo. •

Articulación de la rodilla

Es una articulación bastante compleja, realiza un buen número de movimientos y además soporta el peso y un gran número de ligamentos que frecuentemente se lesionan. • Articulación del tobillo Es una articulación móvil realizada entre la tibia y el peroné por un lado y el hueso astrágalo en el tarso por otro lado. • Articulaciones del pie Están conformadas por múltiples articulaciones entre los huesos de los pies: • •

Articulaciones intertarsianas Articulaciones tarsometatarsianas

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•

Articulaciones íntermetatarsianas

Lección 42: Miología Se consideran cuatro regiones: Cadera, músculo, pierna y pie. • Músculos de la cadera En la cadera se citan tres músculos que llevan el mismo nombre: los glúteos. Se distinguen de acuerdo con su tamaño, en mayor, mediano y menor. Los glúteos son los músculos que forman la región de la nalga. El más superficial es el glúteo mayor, por debajo de este se encuentran el glúteo mediano y el más profundo es el glúteo menor. Estos tres músculos se insertan, de una parte, en la cara posterior del hueso iliaco y por otra, en el fémur. En conjunto su acción consiste en extender el fémur y, si toman como punto fijo el fémur, enderezan la pelvis. Estos músculos desempeñan un importante papel en la posición bípeda. • Músculos del muslo Se consideran dos caras: una anterior, otra posterior. Los músculos más importantes de la cara anterior son el cuádriceps y el sartorio. Como su nombre indica el cuádriceps toma origen en cuatro puntos distintos y sus fibras vienen a converger en la rotula. La acción del cuadriceps consiste en extender la pierna sobre el muslo. El sartorio es un músculo en forma de cinta que cruza la cara anterior del muslo oblicuamente de arriba abajo y de afuera hacia adentro. Su acción consiste en flexionar la pierna sobre el muslo y el muslo sobre la pelvis. El nombre de sartorio de este músculo se deriva de sastre, debido a que su contracción permite adoptar la actitud en que se colocan los sastres para coser sentados y con las piernas dobladas. En la cara posterior del muslo encontramos numerosos músculos, entre los cuales citaremos al bíceps crural, al semitendinoso y a los tres aductores. La acción de los dos primeros es flexionar la pierna sobre el muslo y los aductores, como su nombre indica, realizan la aducción, esto es, acercan el músculo hacia la línea media.

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• Músculos de la pierna En la pierna se encuentran dos caras principales: una anterior y otra posterior. En la anterior se menciona el extensor común de los dedos del pie, cuya función queda expresa en su denominación y el tibial anterior, que es el flexor del pie sobre la pierna. En la cara posterior hay dos músculos voluminosos que le dan forma a la pantorrilla y que se denominan gemelos, uno interno y otro externo. Cubierto por los gemelos se encuentra un músculo delgado, en forma de suela, a lo que debe su denominación de sóleo. Los dos gemelos y el sóleo se unen en un grueso tendón, el tendón de Aquiles, que se inserta en la parte posterior del calcáneo. Estos tres músculos forman un verdadero músculo tríceps, que se denomina tríceps sural. La acción de estos músculos es la punta de los pies. Son los músculos esenciales de la marcha.

• Músculos del pie Al igual que la mano, el pie presenta tres regiones musculares: una plantar interna, correspondiente a los músculos de la eminencia tenar, para darle movilidad al dedo gordo del pie; una plantar externa, correspondiente a los músculos de la eminencia hipotenar de la mano, que mueve el dedo pequeño del pie y una plantar media constituida por los lumbricales y los interóseos del pie.

Lección

43: Inervación

9.43.1. Plexo lumbosacro El paquete nervioso que llega el miembro inferior se origina en las vértebras lumbares y en sacras, por ello es denominado plexo lumbosacro. La parte lumbar está constituida por las ramas ventrales de los cuatro primeros nervios lumbares; el plexo lumbar se forma en el espesor del músculo psoas, por delante de los procesos trasversos de las vértebras lumbares y sus ramas inervan la pared abdominal, la cara anterior del fémur y la medial de la pierna. La parte sacra resulta de la unión de nervios lumbares inferiores y nervios sacros, presenta la forma de un triangulo cuya base corresponde a los orificios sacros y el ápex que se proyecta anteriormente. Inerva la región glútea, la cara

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posterior del fémur y da origen al nervio ciático, que es el nervio más grande del cuerpo humano.

9.43.2. Inervación de los principales músculos del miembro inferior El plexo lumbosacro contiene todos los nervios que controlan el miembro inferior y da origen a las siguientes ramas: • Plexo lumbar: • • • • • • •

Nervio iliohipogástrico Nervio ilioinguinal Nervio genitofemoral Nervio cutáneo lateral del fémur Nervio obturador Nervio femoral Nervio safeno

•

Plexo sacro

• • • • • • • • • •

Nervio glúteo superior Nervio glúteo inferior Nervio cutáneo posterior del fémur Nervio ciático Nervio peroneo superficial Nervio peroneo profundo Nervio plantar medial Nervio plantar lateral Nervio pudendo Nervio coccígeo

9.44.1. Arterias Al llegar a la pelvis la aorta se divide en dos grande ramas, una hacia cada miembro inferior; primero recibe la denominación de arterias iliacas y luego al penetrar en el muslo se denominan arterias femorales las cuales dan origen, de manera descendente, entre otras, a las siguientes arterias: • Arteria epigástrica superficial • Arteria circunfleja iliaca superficial

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• • • •

Arteria pudenda externa Arteria profunda del fémur Arteria genicular descendente Arteria circuncleja posterior del húmero

Posteriormente la arteria femoral pasa a llamarse arteria poplítea y da origen a:

•

• • • • •

Arteria genicular superior Arteria genicular media Arteria genicular inferior Arteria genicular lateral Arteria genicular medial Arteria Sural

En la fosa poplítea (cara posterior de la rodilla), la arteria poplítea se divide en las arterias tibial anterior y posterior, cada una de las cuales dan múltiples ramas que irrigan la pierna y terminan en las arterias del pie, llamadas arterias plantares.

9.44.2. Venas Cada arteria es acompañada por dos venas profundas que drenan las venas iliacas que se convierten en la gran vena cava inferior que trae todo el retorno sanguíneo a la aurícula derecha. El miembro inferior posee además gran número de venas superficiales unidas entre sí y con las venas profundas a través de venas comunicantes. Las venas de los miembros inferiores se caracterizan por la importancia de sus válvulas que impiden que la sangre se devuelva y pueda ascender en contra de la gravedad. Las varices o dilataciones varicosas aparecen cuando las válvulas son defectuosas, permitiendo el reflujo de la sangre y la dilatación de las venas.

Lección 45:

Anatomía radiológica.

En una radiografía simple de la pelvis, es posible reconocer las tres partes del hueso coxal, la cresta iliaca (arriba). Las espinas iliacas, el acetábulo con la cabeza del fémur y un gran orificio denominado el foramen obturado. En la radiografía del fémur es clara su cabeza insertada en el acetábulo, el cuello y dos prominencias conocidas como trocánteres mayor y menor. En la radiografía de la pierna es posible ver arriba, cómo el fémur se apoya en la tibia con la rotula adelante y abajo el apoyo sobre el hueso astrágalo

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La radiografía del pie permite identificar todos los huesos del tarso, metatarso y dedos. Guía de trabajo Objetivo: identificar las estructuras óseas del miembro inferior. Materiales y métodos: radiografías de la cadera, del fémur, de la pierna y del pie. Tiempo estimado: 30 minutos. Procedimiento: en cada una de las radiografías se podrá observar, las principales estructuras óseas del miembro inferior y su posición anatómica.

AUTOEVALUACION 15 1. 2. 3. 4. 5.

¿cuáles son los tres huesos que conforman la cadera? ¿Cuál es el nervio más voluminoso del organismo y donde se encuentra? ¿Qué nombre recibe la arteria iliaca al entrar al muslo? ¿Cuáles huesos conforman la articulación de la rodilla? ¿Cuál es la razón fisiológica de las venas varices?

GLOSARIO DE TÉRMINOS Anatomía: Es la rama de la biología que estudia la forma y estructura de los organismos. Angiología: Descripción de los órganos de la circulación. Amputación: separación de una extremidad, superior o inferior o parte de ella.

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Articulación : Unión de un hueso u órgano esquelético con otro. Asepsia: método para prevenir infecciones por la destrucción de gérmenes patógenos. Asfixia: supresión o suspensión de la función respiratoria que se opone al intercambio gaseoso en los pulmones. Ataque cardiaco: enfermedad súbita ocasionada por falta de irrigación en el músculo cardíaco. Calambre: contracción involuntaria y dolorosa de un músculo, generalmente en la pantorrilla o el muslo. Cianosis: coloración azulada de la piel y mucosas debida especialmente a oxigenación insuficiente de la sangre. Citotóxico: tóxico que actúa sobre las células. Coagulo: es una masa formada por glóbulos rojos, blancos y plaquetas, que impiden que una herida siga sangrando. Cólico: dolor abdominal agudo, especialmente el ocasionado por las contracciones espasmódicas de los órganos abdominales. Contracción: acortamiento de las fibras musculares. Cuadriplejia: parálisis de las extremidades superiores e inferiores, ocasionado por una lesión de la medula espinal, a nivel de la columna cervical. Edema: acumulación excesiva de líquidos serosos en el tejido celular (hinchazón). Embolia: obstrucción brusca de un vaso sanguíneo, especialmente de una arteria, por un cuerpo arrastrado por la corriente sanguínea, (coagulo, burbuja de aire). Epistaxis: hemorragia por las fosas nasales. Etiología: Parte de la medicina que estudia las causas de las enfermedades. Equimosis: extravasación de sangre en los tejidos. Eritema: enrojecimiento de la piel producido por la congestión de los capilares, que desaparece momentáneamente con la presión. Esfínter: músculo en forma de anillo que cierra un orificio natural. Estéril: libre de microorganismos. Estimulo: es un agente físico o químico capaz de producir reacciones en los órganos periféricos de los sentidos o las terminaciones periféricas nerviosas o fibra muscular. Estupor: estado de inconsciencia parcial con ausencia de movimientos y reacción a los estímulos. Fisiología: es una rama de la biología que estudia las funciones Normales del cuerpo. Férula: tablilla de madera, cartón, rígida o flexible que se aplica Para mantener en su posición los huesos fracturados. Flexión: acción y efecto de doblar o doblarse. Flictena: Lesión cutánea que consiste en la formación de una ampolla. Hematoma: colección de sangre extravasada por hemorragia en el seno de un tejido. 210

Hemólisis: desintegración o disolución de los corpúsculos sanguíneos, especialmente de los glóbulos rojos. Hemostasia: detención espontánea o artificial del flujo sanguíneo. Inconciencia: sin conciencia o conocimiento. Inflamación: reacción local de un tejido o un estimulo de orden físico, químico o microbiano. Inmunización: término que denota el proceso destinado a transferir inmunidad o protección artificialmente, mediante la administración de un inmunobiológico (vacuna). Insuflar: Introducción de aire o una sustancia pulverizada en una cavidad u órgano. Letargo: pérdida de la voluntad con incapacidad para actuar, aunque con intelecto despejado. Ligamento: pliegues o láminas membranosas que sirven como medio de unión de las articulaciones. Midriasis: dilatación de la pupila. Miosis: contracción de la pupila. Miología: estudio de los músculos. Muñón: porción de un miembro amputado comprendido entre la articulación y la sección correspondiente. Nauseas: sensación que indica la proximidad del vómito y esfuerzos que acompañan a la necesidad de vomitar. Neurología: estudio del sistema nervioso. Necrosis: es la muerte de un tejido por falta de irrigación sanguínea. Osteología: estudio del esqueleto. Parálisis: pérdida o disminución de la sensibilidad y del movimiento de una o varias partes del cuerpo. Paraplejia: parálisis de las dos extremidades inferiores, que revela generalmente una lesión de la médula espinal a nivel de la columna lumbar hacia abajo, acompañado con la pérdida del control voluntario de los esfínteres de la vejiga y ano. Peritonitis: inflamación aguda o crónica del peritoneo (membrana que recubre la parte interna del abdomen). Petequia: pequeña mancha en la piel formada por derrame de sangre, que no desaparece con la presión de un dedo. Plaquetas: uno de los elementos constituyentes de la sangre, que contribuye a la coagulación sanguínea. Prurito: picazón o comezón. Sensación particular que incita a rascarse. Pupila: abertura dilatable y contráctil en el centro del iris. Sensibilidad: facultad de sentir o percibir las impresiones internas o externas. Vacuna: es una suspensión de organismos vivos, inactivos o Muertos, que al ser administrados producen una respuesta del cuerpo, previniendo la enfermedad contra la que está dirigida. 211

Vector: el animal huésped que transporta el germen de una enfermedad. Víscera: órgano contenido en una cavidad especialmente en el abdomen.

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