El cuerpo humano es una estructura compleja y altamente organizada, formada por una gran cantidad de células que trabajan juntas para realizar diferentes funciones necesarias para mantener la vida. Las células se agrupan para formar tejidos y órganos, y un conjunto de órganos que contribuyen a la misma función forman los aparatos y sistemas.
La biología del cuerpo humano incluye la fisiología (cómo funciona el cuerpo) y la anatomía (cómo se estructura el cuerpo). La anatomía se organiza por niveles, desde los componentes más pequeños de las células, pasando por los tejidos y órganos y hasta los sistemas orgánicos.
Definición y Ramas de la Anatomía Humana
Se entiende por Anatomía (del griego, anatome, ‘disección’), aquella rama de las ciencias naturales relativa a la organización estructural de los seres vivos. Es una ciencia muy antigua, cuyos orígenes se remontan a la prehistoria. Durante siglos los conocimientos anatómicos se han basado en la observación de plantas y animales diseccionados. La anatomía general estudia los órganos tal como aparecen a simple vista o en una disección del cuerpo. La anatomía celular es el estudio de las células y sus componentes, los cuales pueden observarse solo con la ayuda de técnicas e instrumentos especiales como los microscopios. La anatomía molecular (a menudo llamada biología molecular) estudia los componentes más pequeños de las células al nivel bioquímico.
La anatomía humana es la ciencia que se encarga de estudiar las estructuras macroscópicas del cuerpo humano. Es necesario realizar ciertas apreciaciones en lo referente al término pues, por ejemplo, las células de nuestro cuerpo son tarea de la biología celular, los tejidos de la histología y las rutas metabólicas/relación entre elementos de la fisiología y la bioquímica.
Existen varias ramas dentro de la anatomía, cada una con un enfoque particular:
- Anatomía descriptiva o sistemática: se ocupa de describir los órganos y sistemas del cuerpo humano.
- Anatomía topográfica o regional: analiza las partes del cuerpo en regiones específicas.
- Anatomía clínica o aplicada: se aplica en la medicina y se centra en la relación entre la anatomía y las enfermedades.
- Anatomía funcional: estudia la finalidad de las estructuras y analiza cómo la estructura de los órganos está adaptada a su función.
- Anatomía comparada: compara la anatomía de diferentes especies para entender sus similitudes y diferencias.
- Anatomía macroscópica: examina las estructuras del cuerpo que son visibles a simple vista.
- Anatomía microscópica: se centra en las estructuras que solo son visibles bajo un microscopio.
La anatomía y la fisiología varían notablemente desde la fecundación hasta el nacimiento. Después del nacimiento, el ritmo de los cambios anatómicos y fisiológicos se hace más lento, pero la infancia sigue siendo una etapa de crecimiento y desarrollo notables.
Organización del Cuerpo Humano
El cuerpo humano se organiza en diferentes niveles estructurales de complejidad creciente. Está compuesto de aparatos y sistemas, que a su vez están formados por órganos. Los órganos están conformados por tejidos, que están formados por células.
Composición Química del Cuerpo Humano
Los cuatro elementos químicos principales que forman el cuerpo humano son: hidrógeno (H), oxígeno (O), carbono (C) y nitrógeno (N), los cuales representan el 96 % de la masa total. Existen otros ocho elementos que presentan una proporción muy inferior y en conjunto corresponden solamente al 3,6 % de la masa total: fósforo (P), potasio (K), azufre (S), sodio (Na), cloro (Cl), hierro (Fe) y magnesio (Mg).
Los átomos se unen entre sí para formar moléculas que pueden ser orgánicas o inorgánicas. Las moléculas orgánicas contienen átomos de carbono y pueden ser de tamaño muy grande. Las inorgánicas no contienen carbono y son más pequeñas que las orgánicas por lo general. Entre las inorgánicas, las moléculas más abundantes son el agua, que representa el 55 % del peso total del organismo, y las sales minerales, que pueden encontrarse disueltas como el cloruro de sodio y el cloruro de potasio, o en forma sólida, por ejemplo, el fosfato cálcico que está depositado en los huesos.
La glucosa es una de las moléculas más importantes de los hidratos de carbono. Es absorbida a través del intestino y transportada por la sangre a todas las células para producir energía, indispensable para realizar las funciones celulares. La glucosa puede almacenarse en el hígado en forma de glucógeno, una sola molécula de glucógeno puede contener más de 120 000 monómeros de glucosa.
Las grasas del cuerpo humano pueden ser de varios tipos, las principales son: triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Las proteínas son polímeros formados por unidades estructurales llamadas aminoácidos. El cuerpo humano contiene miles de proteínas diferentes que son componentes estructurales de las células.
Nivel Celular y Tisular
El cuerpo humano está formado por gran cantidad de células que trabajan juntas para realizar diferentes funciones necesarias para mantener la vida. Las células se agrupan para formar tejidos y órganos. Algunas de las células del cuerpo humano incluyen hematíes, células plasmáticas, adipocitos, queratinocitos, neuronas, miocitos, osteocitos, neumocitos, enterocitos, espermatozoides y óvulos.
Existen solo cuatro tejidos principales: tejido epitelial, tejido conjuntivo, tejido muscular y tejido nervioso. El tejido conjuntivo se clasifica en dos variedades: el tejido conjuntivo propiamente dicho y el tejido conjuntivo especializado.
Nivel de Órganos, Aparatos y Sistemas
Los órganos son estructuras formadas por dos o más tejidos que realizan una o varias funciones específicas en el organismo. Los órganos incluyen el encéfalo, corazón, pulmón, riñón, hígado, páncreas, estómago, intestino, ojo, oído, tiroides, hipófisis, glándula paratiroides, glándula pineal, glándula suprarrenal, ovario, testículo, útero y vejiga urinaria.
Diferentes órganos se agrupan entre sí y desarrollan funciones más complejas, dando lugar a los aparatos y sistemas que están formados por la suma de varios órganos. El cuerpo humano se conforma en tres partes: cabeza, tronco y extremidades. En el cuerpo humano existen diferentes cavidades en cuyo interior se encuentran distribuidos los órganos: cavidad dorsal (craneal y vertebral), cavidad torácica, cavidad abdominal y cavidad pélvica.
Sistemas y Aparatos del Cuerpo Humano
Aunque los términos "sistema" y "aparato" suelen utilizarse como sinónimos, en la práctica no lo son. Un sistema puede definirse como un conjunto de componentes de origen similar que interactúan entre sí para lograr un objetivo.
LOS 11 SISTEMAS Y APARATOS DEL CUERPO HUMANO
1. El Aparato Locomotor
Nuestro cuerpo está constituido por un conjunto de elementos que tienen la misión de sustentarlo y moverlo. De ellos, unos son pasivos, los huesos, y otros activos, los músculos. Estos últimos utilizan la energía producida en el cuerpo, se contraen y relajan juntando y separando los segmentos óseos. Gracias a las articulaciones o puntos de unión, los huesos pueden moverse. Las articulaciones son superficies que, preparadas adecuadamente (“engrasadas”), actúan de unión entre huesos diferentes.
Los Huesos y las Articulaciones
Los huesos son los elementos duros que forman la estructura o chasis del cuerpo. Sus principales funciones son estructurar el cuerpo, proteger las vísceras, hacer posible el movimiento, formar elementos de la sangre (glóbulos) y almacenar minerales (calcio, fósforo, sodio, magnesio, etc.).
Tipos de huesos:
- Largos: Presentan una gran distancia entre los dos extremos articulares (generalmente más anchos), como el fémur, la tibia y el radio.
- Cortos: Suelen ser huesos pequeños que tienen una longitud, una anchura y una altura similares, como las vértebras.
- Planos: La longitud y la anchura dominan sobre la altura, como los huesos de la pelvis y de la cabeza.
Las articulaciones constituyen las superficies de contacto entre dos o más huesos, formadas por los restantes elementos que refuerzan, protegen e irrigan esa unión. Sus principales funciones son posibilitar la movilidad del aparato locomotor, permitir el crecimiento de los huesos y amortiguar las fuerzas de reacción de la tierra producidas cuando nos desplazamos.
El esqueleto humano está formado por más de 200 huesos que se unen por bandas de tejido conjuntivo resistente y poco elástico denominadas ligamentos. Veamos las partes del esqueleto humano, sus huesos y las articulaciones que constituyen:
| Parte del Esqueleto | Huesos Principales | Articulaciones |
|---|---|---|
| Extremidad superior | Cintura escapular (omóplato, clavícula), Brazo (húmero), Antebrazo (cúbito, radio), Mano (carpo, metacarpo, dedos) | Hombro, codo, muñeca, falanges |
| Extremidad inferior | Cintura pelviana (sacro, pelvis), Muslo (fémur), Pierna (tibia, peroné), Pie (tarso, metatarso, dedos) | Cadera, rodilla, tobillo, falanges |
| Tronco | Columna vertebral (vértebras), Caja torácica (costillas, esternón) | Intervertebrales, costovertebrales, esternocostales |
La columna vertebral es un eje óseo, típico en todos los vertebrados. Sus funciones son sostener el cuerpo, producir movimiento gracias a la gran cantidad de articulaciones vertebrales y proteger la médula espinal. Disponemos de 32-33 vértebras, distribuidas de la siguiente manera: cervicales (siete), dorsales (doce), lumbares (cinco), sacras (cinco) y coccígeas (dos-tres, soldadas). La suma de los pequeños movimientos de cada articulación vertebral forma movimientos muy amplios del conjunto de la columna.
Las costillas se conforman como arcos óseos que se articulan en la parte posterior con las vértebras, y por delante con el esternón. El hombre cuenta con doce pares de costillas: las esternales (las siete primeras), las falsas (la 8ª, 9ª y 10ª) y las flotantes (la 11ª y 12ª). Sus movimientos forman una unidad funcional, es decir, se mueven todas a la vez, con movimientos de ascenso en la inspiración y descendentes en la espiración.
La pelvis está unida a la columna vertebral mediante el sacro. Sus movimientos más específicos son los de basculación hacia delante y hacia atrás.
La Musculatura Esquelética
Los músculos esqueléticos son los elementos encargados del movimiento del cuerpo. Mediante la energía de los elementos nutritivos de la sangre y con el influjo del estímulo voluntario se contraen, acercando o separando segmentos óseos. Existen también otros tipos de músculos: los lisos o involuntarios y el cardiaco.
Según la forma, se clasifican en:
- Cortos: Se hallan en zonas de poca movilidad pero de mucha fuerza (alrededor de la columna).
- Anchos: Pueden tener diferentes formas (el pectoral es triangular; el romboide, en efecto, posee la forma de un rombo; etc.).
- Largos: Se encuentran en los miembros.
- Mixtos: Participan de las tres formas (el recto mayor del abdomen es largo y ancho).
Los músculos se agrupan según la función del trabajo que realicen (movilizadora, sustentadora y fijadora), con el objeto de desplazar ordenada y sincronizadamente las diferentes palancas óseas.
Los principales grupos musculares y sus funciones:
- Extremidad superior: Músculos del hombro (subescapular, coracobraquial, infraespinoso, redondo menor, dorsal ancho, pectoral menor, pectoral mayor, deltoides, trapecio) que permiten la rotación, separación y aproximación del húmero. Músculos del antebrazo (braquial anterior, bíceps braquial, tríceps) que permiten la flexión, extensión y rotación (pronación y supinación) del codo.
- Extremidad inferior: Músculos del muslo (aductores, glúteo mayor, glúteo medio, glúteo menor, psoas iliaco, sartorio, cuádriceps, semimembranoso, semitendinoso, bíceps) que provocan movimientos de aducción, abducción, rotación y flexión/extensión del muslo. Músculos de la pierna (cuádriceps, bíceps) que permiten la flexión y extensión de la rodilla. Músculos del pie (tríceps sural, tibial anterior) responsables de la flexión plantar y dorsal del tobillo.
- Tronco (tórax y abdomen): Músculos que recubren las costillas y los espacios intercostales (misión de ensanchar y disminuir la capacidad de la caja torácica para facilitar los movimientos respiratorios). Musculatura abdominal (recto anterior, oblicuo mayor, oblicuo menor, transverso, cuadrado lumbar) que provoca la flexión del tronco, giros de la cintura y contribuyen a los movimientos respiratorios. El diafragma es el músculo protagonista de la respiración.
2. Sistema Nervioso
El sistema nervioso es el responsable de cómo interactuamos y respondemos a nuestro entorno mediante el control de las funciones de nuestros órganos en los diferentes sistemas. Los movimientos de los huesos del esqueleto se llevan a cabo gracias a las contracciones de los músculos esqueléticos que se unen a los huesos a través de tendones. Estas contracciones musculares están controladas por el sistema nervioso.
Morfológicamente y topográficamente, el sistema nervioso se divide en:
- Sistema Nervioso Central (SNC): Recibe información del entorno y genera instrucciones de acuerdo a esta, de este modo controla todas las actividades del cuerpo humano. Consiste en el encéfalo y en la médula espinal. El encéfalo se encuentra dentro del neurocráneo, y se compone del cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico (puente del encéfalo y bulbo raquídeo). La médula espinal se encuentra dentro de la columna vertebral.
- Sistema Nervioso Periférico (SNP): Conduce información desde el SNC a los órganos diana, y desde estos órganos hasta el SNC. Consiste en nervios y sus ganglios. Los nervios que llevan la información desde los órganos sensitivos periféricos (por ejemplo, el ojo, la lengua, la mucosa nasal, el oído y la piel) hasta el SNC se llaman fibras nerviosas sensoriales, o aferentes, ascendentes. Existen 12 pares craneales los cuales surgen del encéfalo, y 31 pares de nervios espinales que emergen de la médula espinal.
Funcionalmente, el sistema nervioso también se divide en:
- Sistema Nervioso Somático (SNS): Efectúa el control voluntario sobre los músculos esqueléticos. Permite el control voluntario sobre nuestros movimientos y respuestas. Transporta información sensitiva y motora entre la piel, órganos sensoriales, músculos esqueléticos y el SNC; estableciendo comunicación entre el cuerpo con su entorno y respondiendo a los estímulos externos.
- Sistema Nervioso Autónomo (SNA): Es involuntario y controla el músculo liso, el músculo cardiaco y las glándulas. La mayoría de los músculos y las glándulas poseen una doble inervación; en tales casos las dos divisiones pueden ejercer efectos opuestos. Por ejemplo, el sistema simpático aumenta la frecuencia de los latidos cardiacos y el parasimpático la disminuye.
- Sistema Nervioso Autónomo Simpático (SNAS): Informalmente conocido como aquel que produce respuesta de “pelea o huída” ya que es la parte más activa durante momentos de estrés.
- Sistema Nervioso Autónomo Parasimpático (SNAP): Predomina durante el reposo, y es más activo durante los momentos de “descansar y digerir”.
3. Aparato Circulatorio
El sistema cardiovascular consta del corazón y del sistema circulatorio de vasos sanguíneos. Su tarea principal es repartir la sangre por todo el cuerpo. Gracias a él, todas las células del cuerpo recibirán los nutrientes necesarios.
El Corazón
El corazón se compone de cuatro cámaras: dos atrios y dos ventrículos. La sangre entra al corazón a través de las cámaras superiores, los atrios izquierdo y derecho, y salen por medio de los ventrículos izquierdo y derecho. El corazón actúa como una bomba de dos vías. El lado derecho del corazón bombea sangre desoxigenada hacia la circulación pulmonar, donde la sangre se reoxigena. Mientras que, simultáneamente, el lado izquierdo del corazón bombea sangre oxigenada hacia la circulación sistémica, distribuyéndola a los tejidos periféricos.
El Recorrido de la Sangre
El sistema circulatorio, también llamado sistema vascular, consiste de arterias, venas y capilares. Juntos componen la red de vasos sanguíneos que actúan como conductos para transportar la sangre por todo el cuerpo. La sangre sale del corazón por medio de las arterias; estas progresivamente se reducen en tamaño para continuar como vasos arteriales más pequeños llamados arteriolas. Las arteriolas terminan en una red de vasos aún más pequeños llamados capilares. Las pequeñas venas, llamadas vénulas, surgen de los capilares y gradualmente incrementan su luz mientras se acercan al corazón hasta convertirse en venas.
4. Aparato Respiratorio
El sistema respiratorio consiste de una serie de órganos: la fosa (cavidad) nasal, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios, bronquiolos y pulmones (alvéolos). Gracias a él, obtenemos el oxígeno necesario y eliminamos el dióxido de carbono. Una vez que el aire se encuentra en los pulmones, continúa hasta los alvéolos (el sitio donde ocurre el intercambio gaseoso) e interactúa con la sangre transportada por la circulación pulmonar. Es aquí donde se extrae el dióxido de carbono e ingresa el oxígeno a la sangre.
5. Otros Aparatos y Sistemas
Sistema Digestivo
La función del sistema digestivo es degradar los alimentos en compuestos cada vez más pequeños, hasta que estos puedan ser absorbidos y usados como energía. Los órganos del sistema digestivo abarcan todo desde la boca hasta el canal anal, así que en realidad es un gran conducto que incluye la boca, la faringe, el esófago, el estómago, el intestino delgado y luego el grueso para terminar en el canal anal. El alimento que se ingiere por la boca necesita ser reducido a partículas pequeñas para que los jugos digestivos actúen con mayor efectividad. En la boca se encuentran los dientes, la lengua y se produce la saliva, formando el bolo alimenticio. La faringe conecta la nariz y la boca con la tráquea y el esófago. El esófago transporta el alimento hacia el estómago mediante el peristaltismo. El estómago es un saco hueco y elástico donde el alimento permanece entre tres y seis horas, realizando digestión mecánica y química. El intestino delgado es un tubo alargado y hueco donde se completa la digestión y se absorben los nutrientes gracias a las vellosidades intestinales. El intestino grueso desemboca en el colon, que elimina productos digestivos de desecho, convierte el quimo en heces y absorbe agua.
Sistema Urinario
El sistema urinario es el sistema de drenaje del cuerpo, consta de un grupo de órganos que producen y excretan la orina. Los riñones son un par de órganos retroperitoneales que filtran la sangre a través de las nefronas para formar la orina. Después, la orina entra a los uréteres, unos conductos de músculo liso que conectan los riñones con la vejiga urinaria. La vejiga es un órgano muscular hueco que recoge y almacena la orina antes de eliminarla por medio de la micción.
Sistema Endocrino
El sistema endocrino es un conjunto de órganos especializados (glándulas endocrinas) repartidos por todo el cuerpo que actúan produciendo hormonas. Respecto a la función del sistema endocrino, las hormonas que este produce actúan regulando una gran variedad de funciones corporales, tales como la triyodotironina (T3) que regula el metabolismo, o el estrógeno y la progesterona que regulan el ciclo menstrual.
Sistema Linfático
El sistema linfático es una red de vasos linfáticos que drenan el exceso de líquido tisular (linfa) acumulado en los compartimentos intercelulares, lo filtra a través de los ganglios linfáticos, lo expone a los linfocitos (glóbulos blancos) del sistema inmune y luego devuelve el líquido al sistema circulatorio. La linfa es un líquido tisular acuoso con una consistencia similar a la del plasma. Los órganos del sistema linfático se dividen en primarios (timo y médula ósea roja) y secundarios (ganglios linfáticos, tonsilas, apéndice y bazo). La función de los ganglios linfáticos es filtrar restos celulares, patógenos exógenos, excesos de líquido tisular y las proteínas escapadas del plasma.
Sistema Reproductor
El sistema reproductor, o sistema genital, es un sistema de órganos sexuales internos y externos que trabajan en conjunto para contribuir al proceso de reproducción. Los órganos sexuales femeninos externos (vulva) proporcionan protección y punto de entrada a la vagina y al útero, al igual que el calor y humedad adecuada. Los órganos sexuales internos son los ovarios (secretan hormonas y producen óvulos), las trompas uterinas (transportan óvulos) y el útero (provee protección, nutrición y eliminación de desechos al embrión o feto en crecimiento) y la vagina. Los órganos sexuales masculinos externos son los testículos (producción de esperma) y el pene, mientras que los internos son los epidídimos (almacenamiento de esperma), los conductos deferentes y las glándulas accesorias (producen líquido eyaculatorio).
Sistema Tegumentario
El sistema tegumentario es un grupo de órganos que forman el revestimiento externo del cuerpo. La piel es el órgano más grande del cuerpo humano. Tiene tres capas: la epidermis, dermis e hipodermis. Sus funciones son muy variadas. Este forma una capa continua que protege al cuerpo de eventos perjudiciales, como lesiones externas, pérdida de agua y calor, y los efectos carcinogénicos de los rayos ultravioleta. De la piel dependen varias estructuras llamadas anexos cutáneos: pelos, uñas, glándulas sebáceas y sudoríparas.
Homeostasis
La homeostasis es el estado interno constante que mantienen todos los seres vivos. En el ser humano la homeostasis está regulada principalmente por el sistema nervioso y el sistema endocrino. La presión arterial se sitúa alrededor de 120/80 mmHg. Los principales electrolitos del cuerpo son sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+).
Patologías Relacionadas con el Aparato Motor
El estudio de la anatomía permite identificar las distintas patologías que pueden afectar a los diferentes aparatos o sistemas. Las patologías relacionadas con el aparato motor pueden incluir alteraciones relacionadas con el aparato locomotor, alteraciones relacionadas con la evolución de la capacidad del movimiento y lesiones más frecuentes en la práctica de actividad física relacionadas con el aparato locomotor. También se encuentran las alteraciones ortopédicas.