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CAPITULO 1
Anatomía
La biología es la ciencia que trata de los seres vivos e incluye la anatomía y la fisiología. La anatomía estudia las estructuras del organismo y la fisiología estudia sus funciones. Dado que la estructura de los seres vivos es muy compleja, la anatomía abarca desde los componentes más pequeños de las células hasta los órganos más grandes, así como la relación de éstos con otros órganos. La anatomía general estudia los órganos tal como aparecen durante una inspección visual o una disección. Por otra parte, la anatomía celular estudia las células y sus componentes mediante el uso de instrumental específico como los microscopios; también utiliza otras técnicas especiales para su observación.
Interior del cuerpo
Células
A pesar de que las células se consideran como la unidad más pequeña de los organismos vivos, están constituidas por elementos aun menores, cada uno de ellos dotado de una función propia. El tamaño de las células humanas es variable aunque es siempre microscópico; un óvulo fecundado es la célula más grande, y sin embargo resulta tan pequeña que no es perceptible por el ojo humano. Las células humanas están envueltas por una membrana que las mantiene unidas; no se trata de una simple envoltura ya que esta membrana tiene unos receptores que permiten a las diversas células identificarse entre sí. Además, estos receptores son capaces de reaccionar ante sustancias producidas por el organismo así como ante los fármacos introducidos en él y debido a esta característica pueden seleccionar las sustancias o los medicamentos que entran en la célula o salen de ella. Las reacciones que tienen lugar en los receptores a menudo alteran y controlan las funciones celulares. Dentro de la membrana celular existen dos componentes principales: el citoplasma y el núcleo. El primero contiene estructuras que consumen y transforman la energía y dirigen las funciones de la célula; el segundo contiene el material genético de la célula y las estructuras que controlan su división y reproducción. Son muchas y muy diversas las células que constituyen el organismo y cada una está dotada de estructura y vida propias. Algunas, como los glóbulos blancos, se mueven libremente sin adherirse a otras células; en cambio las células musculares están firmemente unidas entre sí. Las de la piel se dividen y reproducen con rapidez; las nerviosas, por el contrario, no se reproducen en absoluto. Así mismo determinadas células, sobre todo las glandulares, tienen como función principal la producción de sustancias complejas como hormonas o enzimas. Por ejemplo, las células de las mamas producen leche; las del páncreas, insulina; las del revestimiento de los pulmones, mucosidad y las de la boca, saliva. Por último, existen otras células cuya función primordial no es la producción de sustancias, como las células que se encargan de la contracción, tanto de los músculos como del corazón. También es el caso de las células nerviosas que conducen impulsos eléctricos y permiten la comunicación entre el sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) y el resto del organismo.
Tejidos y órganos
Se denomina tejido a una agrupación de células relacionadas entre sí, aunque no idénticas, que forman un conjunto para llevar a cabo funciones específicas. Cuando se analiza al microscopio una muestra de tejido (biopsia), se observan diversos tipos de células, aunque el interés del médico se centre en un tipo determinado.
El tejido conectivo, resistente y frecuentemente fibroso, tiene la función de mantener la estructura corporal unida y darle soporte. Se encuentra en casi todos los órganos aunque la mayor parte se halla en la piel, los tendones y los músculos. Las características del tejido conectivo y de los tipos de células que contiene varían según su localización.
Los órganos desempeñan las funciones del organismo y cada órgano está provisto de una estructura diferenciada capaz de desarrollar funciones específicas. Es el caso del corazón, los pulmones, el hígado, los ojos y el estómago. Distintos tejidos y, por lo tanto diversas células, intervienen en la constitución de un órgano. El corazón está formado por tejido muscular que al contraerse produce la circulación de la sangre; también está constituido por tejido fibroso que forma las válvulas y por células especiales que controlan la frecuencia y el ritmo cardíacos. El globo ocular está formado por células musculares que abren o contraen la pupila, por células transparentes que constituyen el cristalino y la córnea, y por otras que producen fluidos que ocupan el espacio entre la córnea y el cristalino. También está formado por células fotosensibles y células nerviosas que llevan los impulsos al cerebro. Incluso un órgano tan simple en apariencia como la vesícula biliar contiene distintas células. Unas son las células de revestimiento interior resistentes a los efectos irritantes de la bilis, otras son las musculares, que se contraen para expulsar la bilis, y otras las que forman la pared externa fibrosa que contiene la vésicula.
Sistemas orgánicos
Si bien existen distintos tipos de células, la mayoría posee los mismos componentes. Una célula consta de un núcleo, un citoplasma y la membrana celular; ésta constituye su límite y regula los intercambios con el exterior. El núcleo controla la producción de proteínas y contiene cromosomas, el material genético de la célula, y un nucléolo que produce ribosomas. El citoplasma es un material fluido con organelas, las cuales se consideran los órganos de la célula. Por su parte, el retículo endoplasmático transporta materiales en el interior de la célula. Los ribosomas producen proteínas, que son agrupadas por el aparato de Golgi a fin de que abandonen la célula. Las mitocondrias generan la energía necesaria para las actividades celulares. Los lisosomas contienen enzimas que pueden descomponer las partículas que entran en la célula. Por ejemplo, ciertos glóbulos blancos (una variedad de las células de la sangre) ingieren las bacterias que luego destruyen las enzimas lisosómicas. Por último, los centríolos participan en la división de la célula.
Aunque un órgano en particular desempeñe funciones específicas, hay órganos que funcionan como parte de un grupo denominado sistema; es la unidad de organización en que se basa el estudio de la medicina, la clasificación de las enfermedades y la planificación de los tratamientos. En este Manual la exposición de los temas está organizada en unidades didácticas alrededor de este concepto.
El aparato cardiovascular es un ejemplo de un sistema. Está compuesto por el corazón (cardio) y por los vasos sanguíneos (vascular). Este sistema es el encargado de la circulación de la sangre. Otro ejemplo es el aparato digestivo que se extiende desde la boca hasta el ano; recibe los alimentos, los digiere y elimina los residuos en las heces. Está formado por el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso, que movilizan los alimentos. También incluye órganos como el páncreas, el hígado y la vesícula biliar, los cuales producen enzimas digestivas, eliminan sustancias tóxicas y almacenan las sustancias necesarias para la digestión. El sistema musculosquelético está formado por huesos, músculos, ligamentos, tendones y articulaciones que, en su conjunto, sostienen y dan movilidad al cuerpo.
La función de un sistema está relacionada con la de otros sistemas. A modo de ejemplo, el aparato digestivo necesita más sangre para realizar sus funciones cuando se ingiere una comida abundante y para ello recurrirá a los sistemas cardiovascular y nervioso. En este caso, los vasos sanguíneos del aparato digestivo se dilatan para transportar más sangre, al tiempo que el cerebro recibe impulsos nerviosos indicándole que hay un aumento de trabajo. Es más, el aparato digestivo estimula de forma directa el corazón mediante impulsos nerviosos y sustancias químicas liberadas en el flujo sanguíneo. El corazón responde con una mayor irrigación sanguínea; el cerebro, por su parte, reduce la sensación de apetito, aumenta la de saciedad y disminuye el interés por realizar actividades que supongan un gasto energético.
La comunicación entre órganos y sistemas es fundamental ya que permite regular el funcionamiento de cada órgano de acuerdo con las necesidades generales del organismo. El corazón debe saber si el cuerpo está en reposo para reducir el ritmo cardíaco y aumentarlo cuando los órganos requieran más sangre. Los riñones necesitan saber si existe un exceso o un defecto de líquido en el organismo, para proceder a su eliminación en la orina o a su conservación cuando el cuerpo está deshidratado.
Las constantes biológicas se mantienen gracias a la comunicación. Gracias a este equilibrio, que se denomina homeostasis, no existe ni exceso ni defecto en el funcionamiento de los órganos y cada uno facilita las funciones de los demás.
La comunicación necesaria para la homeostasis se produce a través del sistema nervioso o mediante estímulos de sustancias químicas. La compleja red de comunicación que regula las funciones corporales está controlada, en su mayoría, por el sistema nervioso autónomo. Este sistema funciona sin que la persona tenga consciencia de ello y sin que se perciba una señal evidente de que está actuando.
Se denominan transmisores a las sustancias químicas utilizadas en la comunicación. Las hormonas son transmisores producidos por un órgano, que viajan hacia otros órganos a través de la sangre. Los transmisores que conducen los mensajes a distintas partes del sistema nervioso se denominan neurotransmisores.
La hormona adrenalina es uno de los transmisores más conocidos. Cuando alguien se encuentra de manera repentina ante una situación de estrés o de miedo, el cerebro envía un mensaje a las glándulas suprarrenales para que de inmediato liberen la adrenalina; esta sustancia química pone rápidamente al organismo en estado de alerta para que pueda reaccionar de manera adecuada al estímulo. El corazón late más rápido y con más intensidad, las pupilas se dilatan para recibir más luz, la respiración se acelera y la actividad del aparato digestivo disminuye para permitir que llegue más sangre a los músculos. El efecto es rápido e intenso.
Otras comunicaciones químicas son menos espectaculares pero igual de efectivas. A este respecto, cuando el cuerpo se deshidrata y por lo tanto necesita más agua, decrece el volumen de sangre que circula por el sistema cardiovascular. Esta disminución la perciben los receptores de las arterias del cuello que responden enviando impulsos a través de los nervios hacia la hipófisis, una glándula situada en la base del cerebro, que produce entonces la hormona antidiurética, la que a su vez estimula al riñón para que disminuya la producción de orina y retenga más agua. Simultáneamente, la sensación de sed que se percibe en el cerebro estimula la ingestión de líquidos.
El cuerpo además está dotado de un grupo de órganos, el sistema endocrino, cuya función principal es la de producir hormonas que regulen el funcionamiento de los demás órganos. La glándula tiroides produce la hormona tiroidea que controla el ritmo metabólico (velocidad de las funciones químicas del cuerpo), el páncreas produce la insulina, que controla el consumo de azúcares, y las glándulas suprarrenales producen la adrenalina, que estimula a varios órganos y prepara al organismo para afrontar el estrés.
Barreras externas e internas
Por extraño que parezca, no es fácil definir qué es lo que está dentro o fuera del cuerpo ya que éste tiene varias superficies. La piel como tal es en realidad un sistema que forma una barrera que impide la entrada de sustancias nocivas en el organismo. Aunque lo cubra una fina capa de piel, el canal auditivo se considera como una parte interior del cuerpo porque penetra en la profundidad de la cabeza. El aparato digestivo es un largo tubo que comienza en la boca, serpentea a lo largo del cuerpo y desemboca en el ano; no es fácil determinar si los alimentos que se absorben parcialmente a medida que pasan por este tubo se encuentran dentro o fuera del cuerpo. De hecho, los nutrientes y líquidos no están en el interior del organismo hasta el momento en que son absorbidos y entran en el flujo sanguíneo.
El aire entra por la nariz y la garganta pasando por la tráquea hasta las extensas ramificaciones de las vías respiratorias pulmonares (bronquios). Podríamos preguntarnos en qué punto este sistema de conducción deja de ser exterior para convertirse en interior, puesto que el oxígeno que está dentro de los pulmones no es útil para el cuerpo hasta que no pasa al flujo sanguíneo. Para ello, el oxígeno debe atravesar una fina capa de células que recubren los pulmones y que actúan como barrera contra los virus y las bacterias que contiene el aire inspirado, como los gérmenes de la tuberculosis. Sin embargo, estos microorganismos no producen trastornos a menos que penetren en las células o en el flujo sanguíneo. La mayoría de los organismos infecciosos no causan enfermedades gracias a varios mecanismos de protección que tienen los pulmones, como los anticuerpos que combaten las infecciones y las células ciliadas que expulsan los desechos de las vías respiratorias.
Además de separar el exterior del interior, las superficies del cuerpo mantienen en su lugar las sustancias y estructuras del cuerpo, haciendo que funcionen correctamente. Es evidente que los órganos internos no flotan en un charco de sangre, sino que ésta circula normalmente dentro de los vasos sanguíneos. Si la sangre sale de los vasos sanguíneos hacia otras partes del cuerpo (hemorragia), se pueden producir lesiones graves, y no sólo porque deja de llevar oxígeno y nutrientes a los tejidos. A modo de ejemplo, una hemorragia muy pequeña en el cerebro destruye parte del tejido cerebral ya que no puede extenderse más allá de los límites del cráneo; en cambio, una cantidad similar de sangre en el abdomen no destruye los tejidos.
La saliva es importante en la boca, pero puede causar daños significativos si es aspirada por los pulmones. El ácido clorhídrico producido por el estómago rara vez produce daños en este órgano pero puede quemar y lesionar el esófago si fluye en dirección contraria. También puede dañar otros órganos si se escapa a través de la pared del estómago. Por último, las heces, la parte no digerida de los alimentos que se expulsa por el ano, pueden causar infecciones peligrosas cuando pasan a través de la pared del intestino hacia el interior de la cavidad abdominal.
Anatomía y enfermedad
El diseño del cuerpo humano es admirable. La mayoría de sus órganos dispone de una buena capacidad adicional o de reserva; de hecho funcionan de forma adecuada aunque estén deteriorados. Por ejemplo, se tendrían que destruir más de dos tercios del hígado antes de que se produjeran consecuencias graves. Una persona puede sobrevivir a la extirpación quirúrgica de un pulmón, siempre que el funcionamiento del otro sea normal. Sin embargo, otros órganos no pueden funcionar adecuadamente si llegan a sufrir leves trastornos. Si un ictus destruye una pequeña cantidad del tejido nervioso en determinadas regiones del cerebro, la persona puede quedar incapacitada para hablar, mover una extremidad o mantener el equilibrio. Un infarto de miocardio destruye el tejido cardíaco y puede causar un leve deterioro en su capacidad para bombear la sangre; puede también causar la muerte.
Si bien es cierto que las enfermedades afectan a la anatomía del organismo, también los cambios en la anatomía pueden causar enfermedades. Tumores como el cáncer destruyen directamente el tejido sano o lo comprimen hasta que acaban destruyéndolo. Si se obstruye o interrumpe el flujo de sangre hacia un tejido, éste se destruye (infarto), como en un ataque cardíaco (infarto de miocardio) o un ictus (infarto cerebral).
Dada la estrecha relación entre la enfermedad y sus repercusiones anatómicas, el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades se apoyan principalmente en los métodos para observar el interior del cuerpo. Los rayos X fueron el primer descubrimiento importante que permitió observar el interior del cuerpo y examinar los órganos sin necesidad de una intervención quirúrgica. La tomografía computadorizada (TC) es otro importante adelanto que asocia los rayos X con el computador. Una TC produce imágenes detalladas y bidimensionales de las estructuras internas.
Entre los métodos para observar las estructuras internas a través de la imagen también cabría destacar la ecografía, basada en la utilización de ondas sonoras (ultrasonidos); la resonancia magnética (RM), que se basa en el movimiento de los átomos dentro de un campo magnético; la gammagrafía o las imágenes que proporciona ésta gracias a la utilización de isótopos radiactivos (para ello se inyectan en el cuerpo elementos químicos radiactivos). Todas estas técnicas permiten observar el interior del cuerpo y, a diferencia de la cirugía, no son procedimientos invasivos.
La anatomía en este Manual
Dada la importancia de la anatomía en medicina, casi todas las secciones de este Manual empiezan por describir la anatomía de un sistema determinado. Las ilustraciones se centran en aquella parte de la anatomía que se esté tratando.
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