Los Sistemas del Cuerpo Humano: Anatomía y Funcionamiento

Introducción al Cuerpo Humano

El cuerpo humano es una complicada y extraordinaria estructura que contiene más de doscientos huesos, un centenar de articulaciones y más de 650 músculos actuando coordinadamente. Posee unos cincuenta billones de células. Éstas se agrupan en tejidos, los cuales se organizan en órganos, y éstos en ocho aparatos o sistemas: locomotor (muscular y óseo), respiratorio, digestivo, excretor, circulatorio, endocrino, nervioso y reproductor.

Sus elementos constitutivos son fundamentalmente el Carbono (C), Hidrógeno (H), Oxígeno (O) y Nitrógeno (N), presentándose otros muchos elementos en proporciones más bajas. Estos átomos se unen entre sí para formar moléculas, ya sean inorgánicas como el agua (el constituyente más abundante de nuestro organismo) u orgánicas como los glúcidos, lípidos, proteínas, etc. Pero la vida que alberga estos átomos y moléculas reunidos con un propósito concreto, convierten al ser humano y a cualquier ser vivo en una extraordinaria máquina compleja, analizable desde cualquier nivel: bioquímico, citológico, histológico, anatómico.

Citología: El estudio de la célula

La Citología es la rama de las ciencias biológicas que estudia las células. La célula es la mínima unidad de la vida. Todos los seres vivos están formados por una o muchas células. Los seres unicelulares más simples son las bacterias, cuyo modelo de organización se dice que es procariota. Todas las células humanas son, por contra, células eucariotas, al igual que lo son las células de todos los animales, plantas y la mayoría de seres. Todas las células comparten unos elementos esenciales, como son la membrana envolvente, el citoplasma, rico en orgánulos en las células eucariotas y un núcleo claramente diferenciado en este tipo de células, con una membrana nuclear que envuelve al material genético. El núcleo es el «cerebro» organizador de la célula, y sigue un «programa» o plan general coordinado, escrito, en la especie humana, en 100.000 genes, ordenados en 23 pares de cromosomas.

Histología: El estudio de los tejidos

La Histología se ocupa del estudio de los tejidos biológicos. Existen sólo unos pocos tejidos básicos, que son el epitelial, el conjuntivo, el muscular y el nervioso, con los que el organismo se relaciona, se protege, secreta sustancias, mantiene su forma, se desplaza, coordina sus funciones y relaciones con el medio.

A pesar de su enorme rendimiento, el cuerpo humano sigue en constante evolución, pero es un recién llegado al planeta. De hecho, si se considera que la vida se instauró en la Tierra hace 24 horas, el ser humano apenas ha vivido los últimos 3 segundos (tiempo geológico).

Anatomía y Fisiología

La Anatomía es la rama de las ciencias biológicas que trata de la forma y estructura de los organismos. Se halla íntimamente relacionada con la Fisiología, que es una rama de las ciencias biológicas que trata de las funciones normales del cuerpo.

Se emplean dos métodos especiales para el estudio de la anatomía: el sistemático y el topográfico. En el primero se considera el cuerpo formado por sistemas de órganos o aparatos que son similares por su origen y estructura y están asociados en la realización de ciertas funciones.

Divisiones de la Anatomía Sistemática:

• Osteología: Descripción del esqueleto.
• Artrología: Descripción de las articulaciones.
• Miología: Descripción de los músculos.
• Esplacnología: Se subdivide en:
  • a. Sistema Digestivo
  • b. Sistema Respiratorio
  • c. Sistema Urogenital: que se divide en Órganos Urinarios y Órganos Genitales.
• Angiología: Descripción de los órganos de la circulación.
• Neurología: Descripción del sistema nervioso.
• Estesiología: Descripción de los órganos de los sentidos.

El término Anatomía Topográfica designa los métodos con que se determinan exactamente las posiciones relativas de varias partes del cuerpo y presupone un conocimiento de la Anatomía Sistémica.

Sistema Respiratorio

La respiración es un proceso involuntario y automático por el cual ingresamos aire (que contiene oxígeno) a nuestro organismo y sacamos de él aire rico en dióxido de carbono. Un ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede dejar de respirar más de tres minutos. Esto grafica la importancia de la respiración para nuestra vida. Proporciona el oxígeno que el cuerpo necesita y elimina el dióxido de carbono que se produce en todas las células.

Componentes del Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio de los seres humanos está formado por las vías respiratorias y los pulmones.

Las Vías Respiratorias

Están formadas por la boca, las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquiolos.

• Fosas nasales: Son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales se encuentra la membrana pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades. No se debe confundir esta membrana pituitaria con la glándula pituitaria o hipófisis.
• Faringe: Se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca. Forma parte también del sistema digestivo. A través de ella pasan tanto el alimento que ingerimos como el aire que respiramos.
• Laringe: Está situada en el comienzo de la tráquea. Es una cavidad formada por cartílagos que presenta una saliente llamada comúnmente «nuez». En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz. Contiene también una especie de tapón llamado epiglotis para que los alimentos no pasen por las vías respiratorias.
• Tráquea: Es un conducto de unos doce centímetros de longitud, formado por unos veinte anillos cartilaginosos que la mantienen siempre abierta. Está situada delante del esófago. A la mitad de la altura del pecho, la tráquea se divide en dos bronquios.
• Bronquios y bronquiolos: Los bronquios son los dos tubos en que se divide la tráquea. Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces en bronquios secundarios, terciarios y, finalmente, en unos 250.000 bronquiolos.

Los Pulmones

Son dos órganos esponjosos de color rosado que están protegidos por las costillas. Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Una membrana llamada pleura rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas.

Alvéolos

Al final de los bronquiolos se agrupan en racimos de alvéolos, pequeños sacos de aire (aproximadamente 300 millones) donde se realiza el intercambio de gases con la sangre. Desplegados, ocuparían una superficie de 70 metros cuadrados. Cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado. Esta operación se denomina hematosis.

El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos, quienes son los encargados de llevarlo a cada célula de nuestro organismo que lo requiera. Al no respirar, no llegaría oxígeno a nuestras células y, por lo tanto, no podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo requiere para subsistir. Esto traería como consecuencia una muerte súbita por asfixia (si no llega oxígeno a los pulmones) o una muerte cerebral (si no llega oxígeno al cerebro).

El Proceso de la Respiración

La respiración cumple con dos fases sucesivas, efectuadas gracias a la acción muscular del diafragma y de los músculos intercostales, controlados todos por el centro respiratorio del bulbo raquídeo.

• Inspiración: El aire penetra en los pulmones. El diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, y los músculos intercostales se elevan y ensanchan las costillas. La caja torácica gana volumen y el aire entra con rapidez en los pulmones para llenar el vacío resultante.
• Espiración: El aire es arrojado al exterior. El diafragma se relaja y adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen, las costillas descienden y la caja torácica disminuye su capacidad, dejando escapar el aire.

Respiramos unas 17 veces por minuto y cada vez introducimos en la respiración normal ½ litro de aire. El número de inspiraciones depende del ejercicio, de la edad, etc. La capacidad pulmonar de una persona es de cinco litros. A la cantidad de aire que se puede renovar en una inspiración forzada se le llama capacidad vital; suele ser de 3,5 litros.

Sistema Digestivo

El aparato digestivo es un largo tubo, con importantes glándulas asociadas, cuya función es la transformación de las complejas moléculas de los alimentos en sustancias simples y fácilmente utilizables por el organismo. Estos compuestos nutritivos simples son absorbidos por las vellosidades intestinales, que tapizan el intestino delgado. Así pues, pasan a la sangre y nutren todas y cada una de las células del organismo.

Desde la boca hasta el ano, el tubo digestivo mide unos once metros de longitud.

Componentes del Aparato Digestivo

El Tubo Digestivo

• Boca: Aquí empieza propiamente la digestión. Los dientes trituran los alimentos y las secreciones de las glándulas salivales los humedecen e inician su descomposición química, formando el bolo alimenticio.
• Faringe y Esófago: El bolo alimenticio cruza la faringe, sigue por el esófago (un conducto músculo-membranoso de unos 40 cm desde los incisivos) y llega al estómago. El esófago atraviesa el cuello, el tórax y pasa al abdomen a través del hiato esofágico del diafragma.
• Estómago: Es una bolsa muscular de litro y medio de capacidad, habitualmente con forma de J. Su mucosa secreta el potente jugo gástrico. En el estómago, el alimento es agitado hasta convertirse en una papilla llamada quimo. Consta de varias partes: fundus, cuerpo, antro y píloro. El cardias es el límite con el esófago y el píloro es el límite con el duodeno.
• Intestino Delgado: A la salida del estómago, el tubo digestivo se prolonga con el intestino delgado, de unos siete metros de largo. Se divide en duodeno (25-30 cm), yeyuno e íleon. En su primera porción o duodeno recibe secreciones de las glándulas intestinales, la bilis y los jugos del páncreas. Todas estas secreciones contienen una gran cantidad de enzimas que degradan los alimentos y los transforman en sustancias solubles simples. Presenta numerosas vellosidades intestinales que aumentan la superficie de absorción.
• Intestino Grueso: El tubo digestivo continúa por el intestino grueso, de algo más de metro y medio de longitud. Se inicia a partir de la válvula ileocecal en un fondo de saco denominado ciego (de donde sale el apéndice vermiforme). Le siguen el colon (ascendente, transverso, descendente y sigmoideo) y su porción final, el recto, que termina en el ano, por donde se evacuan al exterior los restos indigeribles de los alimentos.

Glándulas Anexas

• Páncreas: Es una glándula íntimamente relacionada con el duodeno. Su conducto excretor se une con el colédoco en la ampolla de Vater. Sus secreciones son de gran importancia en la digestión de los alimentos.
• Hígado: Es la mayor víscera del cuerpo, pesa 1500 gramos y consta de dos lóbulos. Las vías biliares son las vías excretoras del hígado; por ellas, la bilis es conducida al duodeno. El conducto hepático se une con el conducto cístico (de la vesícula biliar) para formar el colédoco.
• Vesícula Biliar: Es un reservorio musculomembranoso que almacena la bilis (contiene unos 50-60 cm³). Es de forma ovalada o ligeramente piriforme.
• Bazo: Por sus principales funciones, se debería considerar un órgano del sistema circulatorio. Su tamaño depende de la cantidad de sangre que contenga.

Fisiología del Tubo Digestivo

El tubo digestivo se encarga de la digestión de los alimentos ingeridos para que puedan ser utilizados por el organismo. La función esencial del estómago es reducir los alimentos a una masa semifluida llamada quimo y actuar como reservorio transitorio. El quimo pasa al duodeno, donde es transformado por las secreciones del páncreas, intestino delgado e hígado, continuándose su digestión y absorción. La principal función del intestino grueso es la formación, transporte y evacuación de las heces, además de la absorción de agua.

Sistema Circulatorio

El aparato circulatorio tiene varias funciones: sirve para llevar los alimentos y el oxígeno a las células, y para recoger los desechos metabólicos que se han de eliminar después por los riñones (en la orina) y por los pulmones (en el aire exhalado, rico en dióxido de carbono). De toda esta labor se encarga la sangre, que está circulando constantemente. Además, interviene en las defensas del organismo y regula la temperatura corporal.

La sangre describe dos circuitos complementarios:

• Circulación pulmonar o menor: La sangre va del corazón a los pulmones, donde se oxigena y descarga el dióxido de carbono.
• Circulación general o mayor: La sangre da la vuelta a todo el cuerpo antes de retornar al corazón.

La Sangre

La sangre es un tejido líquido, compuesto por agua y sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas que forman el plasma sanguíneo, y tres tipos de elementos formes o células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.

• Plasma sanguíneo: Es la parte líquida, de color amarillento y sabor salado. En él flotan los demás componentes y transporta los alimentos y las sustancias de desecho. Cuando la sangre se coagula, origina el suero sanguíneo.
• Glóbulos Rojos (hematíes o eritrocitos): Se encargan de la distribución del oxígeno. Tienen forma de disco bicóncavo, no tienen núcleo y contienen un pigmento rojizo llamado hemoglobina. Hay de cuatro a cinco millones por milímetro cúbico.
• Glóbulos Blancos (leucocitos): Tienen una destacada función en el sistema inmunológico. Efectúan trabajos de limpieza (fagocitos) y defensa (linfocitos), produciendo anticuerpos. Son más grandes pero menos numerosos que los glóbulos rojos (unos siete mil por milímetro cúbico).
• Plaquetas: Son fragmentos de células muy pequeños que sirven para taponar las heridas y evitar hemorragias, interviniendo en la coagulación de la sangre. Hay alrededor de 250.000 por milímetro cúbico.

El Corazón

El corazón es un músculo hueco del tamaño de un puño, encerrado en el centro del pecho y rodeado por el pericardio. Como una bomba, impulsa la sangre por todo el organismo. Está dividido en cuatro cavidades: dos aurículas (superiores) y dos ventrículos (inferiores). La mitad derecha contiene sangre pobre en oxígeno y la mitad izquierda, sangre rica en oxígeno.

Entre la aurícula y el ventrículo de cada lado hay válvulas: la válvula tricúspide a la derecha y la válvula mitral a la izquierda. Las gruesas paredes del corazón forman el miocardio.

Funcionamiento del Corazón

El corazón tiene dos movimientos: uno de contracción llamado sístole y otro de dilatación llamado diástole. El ciclo se da en tres tiempos:

1. Sístole Auricular: Se contraen las aurículas y la sangre pasa a los ventrículos.
2. Sístole Ventricular: Se contraen los ventrículos y la sangre sale por las arterias pulmonar y aorta. Las válvulas sigmoideas evitan el reflujo.
3. Diástole General: Las aurículas y los ventrículos se dilatan y la sangre entra de nuevo a las aurículas.

Los golpes que se producen en la contracción de los ventrículos originan los latidos, que en el hombre oscilan entre 70 y 80 por minuto. El corazón bombea todos los días unos 10.000 litros de sangre.

Los Vasos Sanguíneos

Son conductos musculares elásticos que distribuyen y recogen la sangre de todos los rincones del cuerpo.

• Arterias: Son vasos gruesos y elásticos que nacen en los ventrículos y llevan la sangre desde el corazón a los órganos. Del corazón salen la Arteria Pulmonar (del ventrículo derecho) y la Arteria Aorta (del ventrículo izquierdo), que se ramifica en otras principales (carótidas, subclavias, hepática, renales, etc.).
• Capilares: Son vasos sumamente delgados en que se dividen las arterias. Penetran por todos los órganos del cuerpo, permitiendo el intercambio de sustancias entre la sangre y los tejidos.
• Venas: Son vasos de paredes delgadas y poco elásticas que recogen la sangre de los capilares y la devuelven al corazón, desembocando en las aurículas. Las principales son las venas cavas (superior e inferior), las venas pulmonares y la coronaria.

El Sistema Linfático

La linfa es un líquido incoloro formado por plasma sanguíneo y glóbulos blancos; es la parte de la sangre que se escapa de los capilares sanguíneos. Los vasos linfáticos tienen forma de rosario por sus múltiples válvulas y presentan abultamientos llamados ganglios linfáticos (en axilas, ingle, cuello), donde se originan los glóbulos blancos.

Sistema Urinario (o Excretor)

El aparato urinario es el conjunto de órganos que producen y excretan orina, el principal líquido de desecho del organismo. Está compuesto por los riñones, los uréteres, la vejiga y la uretra.

Estructura y Fisiología del Riñón

Los dos riñones filtran todas las sustancias del torrente sanguíneo. Tienen forma de judía y se sitúan en la zona lumbar. En su interior se distinguen la corteza y la médula renal. La unidad funcional del riñón es la nefrona, donde se forma la orina. Los residuos forman la orina, que pasa por los uréteres hasta la vejiga, donde se almacena. Finalmente, la orina pasa por la uretra hasta el exterior del organismo.

Los riñones son importantes para mantener el balance de líquidos, los niveles de sal y el equilibrio ácido-base. También ayudan a mantener la tensión arterial normal (segregando renina) y estimulan la producción de glóbulos rojos (eritropoyetina).

Enfermedades del Riñón

Algunas enfermedades comunes incluyen la nefritis (inflamación), cálculos renales (piedras), hidronefrosis (obstrucción del flujo), uremia (intoxicación por acumulación de desechos) y pielonefritis (infección bacteriana).

Sistema Muscular

Los músculos son los motores del movimiento. Un músculo es un haz de fibras cuya propiedad más destacada es la contractilidad. Al contraerse, se acorta y tira del hueso o de la estructura sujeta. El cuerpo humano posee unos 650 músculos de acción voluntaria, que nos permiten realizar innumerables movimientos. Además, sirven como protección a los órganos internos, dan forma al organismo y expresividad al rostro.

Tipos de Tejido Muscular:

• Tejido Muscular Estriado o Esquelético: Son rojos, de contracción rápida y voluntaria. Se insertan en los huesos a través de tendones.
• Tejido Muscular Liso: Tapizan tubos y conductos (tubo digestivo, vasos sanguíneos) y tienen contracción lenta e involuntaria.
• Tejido Muscular Cardíaco: Es una variedad de músculo estriado, pero de contracción involuntaria, que forma el corazón.

Músculos Principales:

• En la cabeza: Maseteros (masticar), orbiculares (ojos y labios), bucinadores (soplar).
• En el cuello: Esternocleidomastoideos (girar la cabeza), esplenio (moverla hacia atrás).
• En el tronco: Intercostales y diafragma (respiración), pectorales y dorsales (mover los brazos), trapecios (elevar el hombro).
• En los brazos: Deltoides (hombro), bíceps (flexionar antebrazo), tríceps (extender antebrazo).
• En las piernas: Glúteos (nalgas), sartorio (cruzar la pierna), cuádriceps (extender la pierna), gemelos (caminar).

El trabajo de los músculos produce calor, lo que interviene en la regulación de la temperatura corporal. Un esfuerzo muy fuerte puede provocar calambres por acumulación de toxinas, que desaparecen con descanso y masajes.

Sistema Óseo (Esqueleto)

Gracias a la colaboración entre huesos y músculos, el cuerpo humano mantiene su postura, puede desplazarse y realizar múltiples acciones. El conjunto de huesos y cartílagos forma el esqueleto. El tejido óseo combina células vivas (osteocitos) y materiales inertes (sales de calcio y fósforo).

Funciones del Esqueleto:

• Sostiene al organismo.
• Protege órganos delicados (cerebro, corazón, pulmones).
• Sirve de punto de inserción a los tendones de los músculos.
• El interior de los huesos largos aloja la médula ósea, que fabrica glóbulos rojos y blancos.

En el cuerpo humano existen 208 huesos:

• 26 en la columna vertebral
• 8 en el cráneo
• 14 en la cara
• 8 en el oído
• 1 hueso hioides
• 25 en el tórax
• 64 en los miembros superiores
• 62 en los miembros inferiores

Tipos de Huesos:

Hay varios tipos de huesos: largos (brazo, pierna), cortos (muñeca, vértebras) y planos (cabeza).

Estructura del Esqueleto:

• Cabeza: Formada por el cráneo (8 huesos) y la cara (14 huesos).
• Tronco: Clavícula, omóplato, costillas, esternón, vértebras y pelvis.
• Extremidades Superiores: Húmero, cúbito, radio, carpo, metacarpianos y falanges.
• Extremidades Inferiores: Fémur, rótula, tibia, peroné, tarso, metatarso y falanges.

Las Articulaciones

Son las zonas de unión entre los huesos. Pueden ser rígidas sin movilidad (sinartrosis, como en el cráneo), con movilidad escasa (sínfisis, como en el pubis) o móviles (diartrosis, como el hombro o la cadera). Las articulaciones móviles están cubiertas con cartílago y lubricadas por líquido sinovial.

Sistema Nervioso

El sistema nervioso es, junto con el sistema endocrino, el rector y coordinador de todas las actividades, conscientes e inconscientes del organismo. Ejecuta tres acciones esenciales: la detección de estímulos, la transmisión de informaciones y la coordinación general.

Las neuronas son las unidades funcionales del sistema nervioso, células especializadas en transmitir impulsos nerviosos.

División del Sistema Nervioso

• Sistema Nervioso Central (SNC): Comprende el encéfalo y la médula espinal.
• Sistema Nervioso Periférico (SNP): Formado por el conjunto de nervios que recorren el cuerpo.

Sistema Nervioso Central

• Encéfalo: Es la masa nerviosa contenida dentro del cráneo, envuelta por las meninges. Consta de:
  • Cerebro: Es el órgano de las facultades intelectuales (atención, memoria, inteligencia). Controla y regula el funcionamiento de los demás centros nerviosos. Está dividido en dos hemisferios.
  • Cerebelo: Situado detrás del cerebro, coordina los movimientos de los músculos y otras actividades motoras.
  • Bulbo Raquídeo: Es la continuación de la médula. Regula el funcionamiento del corazón, los músculos respiratorios y actos reflejos como la tos, el estornudo o el vómito.
• Médula Espinal: Es un cordón nervioso encerrado dentro de la columna vertebral. Conduce la corriente nerviosa entre el cerebro y el resto del cuerpo.

Inteligencia, Memoria y Sueño

La inteligencia es la capacidad de adaptarse a las situaciones nuevas. La memoria permite registrar y revivir datos y sensaciones. El sueño es imprescindible para la vida, especialmente el sueño profundo, durante el cual el cerebro tiene una frenética actividad onírica.