UNIDAD No. 6 FISIOLOGÍA HUMANA I PARTE

6.1. DIGESTIÓN

ESTRUCTURAS INTERNAS DE INTESTINO DELGADO - INTESTINO GRUESO

INTESTINO DELGADO O DUODENO

VELLOSIDADES DUODENO

MICROVELLOSIDAD INTESTINAL

Micrografía intestino delgado-vellosidades

Las microvellosidades absorben los monómeros formados por la digestión, así como los iones minerales y las vitaminas.

ESTÒMAGO

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE LA DIGESTIÓN? Cuando comemos alimentos como pan, carne y vegetales, éstos no están en una forma que el cuerpo pueda utilizar para nutrirse. Los alimentos y bebidas que consumimos deben transformarse en moléculas más pequeñas de nutrientes antes de ser absorbidos hacia la sangre y transportados a las células de todo el cuerpo. La digestión es el proceso mediante el cual los alimentos y las bebidas se descomponen en sus partes más pequeñas para que el cuerpo pueda usarlos como fuente de energía, y para formar y alimentar las células.

La digestión comprende la mezcla de los alimentos, su paso a través del tracto digestivo y la descomposición química de las moléculas grandes en moléculas más pequeñas. Comienza en la boca, cuando masticamos y comemos, y termina en el intestino delgado. Los órganos que forman el tracto digestivo son la boca, el esófago, el estómago, el intestino delgado, el intestino grueso (también llamado colon), el recto y el ano. El interior de estos órganos huecos está revestido por una membrana llamada mucosa. La mucosa de la boca, el estómago y el intestino delgado contiene glándulas diminutas que producen jugos que contribuyen a la digestión de los alimentos. El tracto digestivo también contiene una capa muscular suave que ayuda a transformar los alimentos y transportarlos a lo largo del tubo.

Otros dos órganos digestivos “macizos”, el hígado y el páncreas, producen jugos que llegan al intestino a través de pequeños tubos llamados conductos. La vesícula biliar almacena los jugos digestivos del hígado hasta que son necesarios en el intestino. Algunos componentes de los sistemas nervioso y circulatorio también juegan un papel importante en el aparato digestivo.

Enzimas secretadas por el páncreas:   1.-Amilasa: Es una alfa-1-4-glucosidasa que actúa los polisacáridos de los almidones. 2.-Lipasa: Hidroliza los ácidos grasos en posición a alfa en las moléculas de triglicéridos. 3.-Proteasas: Endopeptidasas como la tripsina rompe las uniones peptídicas en el centro de la cadena de polipéptidos.

Digestión general de los carbohidratos: En los humanos esta degradación inicia en la boca, es aquí donde inicia la acción de una enzima presente en la saliva: la ptialina o amilasa salival, esta actúa sobre el almidón específicamente hidrolizando las amilo pectinas. La masticación es un proceso importante ya que provoca la ruptura mecánica de las partículas alimenticias y de esta manera se ve favorecida la acción de la saliva sobre los alimentos. Una vez formado el bolo pasa al estómago donde sique la degradación de los alimentos hasta llegar al intestino, aquí actúan el jugo intestinal y pancreático así como la bilis. Estos dos últimos llegan al duodeno por diferentes vías pero llegan a un sitio en común.

Las dextrinas y la amilosa del almidón son cortadas por las enzimas amilasa pancreática, alfa-dextrinasa y glucoamilasa, dando como producto una mezcla de maltosa y glucosa. El jugo intestinal es el encargado de hidrolizar a los disacáridos que son el resultado de los procesos anteriores y los convierte en monosacáridos. La sacarasa actúa sobre la sacarosa y convierte la sacarosa en moléculas de fructosa y glucosa, la maltasa convierte la maltosa en dos moléculas de glucosa y la lactasa hidroliza lactosa para formar moléculas de galactosa y glucosa.

El almidón, el glucógeno, los lípidos y los ácidos nucleicos se digieren y consecuentemente se transforman en monómeros (glucosa), mientras que algunas sustancias como la celulosa, no puede ser asimilada por el cuerpo, lo que genera es que simplemente lo rechace y excrete. Existen diferentes tipos de fibras, la mayoría ayuda a que se dé una buena digestión en el intestino delgado, y muy pocas pueden ser parcialmente asimiladas por el organismo si son fáciles de reducir por el ácido gástrico secretado por las paredes del estómago. Otros ejemplos son la lignina, los pigmentos biliares que son excretadas a través de la defecación.

Metabolismo de los carbohidratos en el hígado: Para que se de este proceso las hexosas como fructosa o galactosa son previamente convertidas en glucosa mediante enzimas isomerasas. Este es un proceso muy importante ya que es el hígado el encargado de convertir la glucosa en glucógeno un compuesto energético almacenado como glucógeno hepático.

Esta transformación se da mediante un proceso metabólico de síntesis denominado glucogénesis, donde los monosacáridos provenientes del intestino son absorbidos por células hepáticas y da inicio el proceso; cuando este glucógeno hepático puede ser transformado nuevamente en glucosa mediante otro proceso metabólico denominado glucogenólisis.

Aplicación: Uso de tubos de diálisis para representar mediante modelos la absorción de los alimentos digeridos en el intestino.

Cuando 2 fluidos se encuentran separados por una membrana semipermeable, se pueden intercambiar algunas sustancias y agua entre ellos; este proceso se conoce como diálisis. Solo ciertas sustancias pueden pasar a través de esta membrana semipermeable (diálisis).Un proceso similar ocurre en el intestino delgado durante la absorción de los nutrientes a través de las microvellosidades.

Uso de la amilasa en la fabricación de cerveza: La elaboración de cerveza se divide a grandes rasgos en dos procesos principales: el primero corresponde a la conversión del almidón de un cereal en azúcares fermentables por acción de las enzimas que se encuentran en la malta y la posterior fermentación alcohólica de los mismos por la acción de la levadura. La elaboración de la cerveza tiene una muy larga historia, y las evidencias históricas dicen que ya era empleada por los antiguos egipcios.

Para que los alimentos que ingerimos puedan ser asimilados por el cuerpo se precisa la intervención de unas sustancias conocidas como enzimas digestivas. Cada enzima actúa sobre un solo tipo de alimento y cada tipo trabaja en unas condiciones muy concretas de acidez. Si no se dan estas condiciones, la enzima no puede actuar y los alimentos quedan parcialmente digeridos.

FUNCIONES DEL ESTÓMAGO, INTESTINO DELGADO E INTESTINO GRUESO Estómago: Producir agua, mucus, HCl, pepsina, además, la función esencial es reducir los alimentos a una masa semifluida de consistencia uniforme denominada quimo, que pasa luego al duodeno. También actúa como reservorio transitorio de alimentos y por la acidez de sus secreciones, tiene una cierta acción antibacteriana.

El duodeno: Los primeros 15 cm corresponden al proceso más activo del intestino delgado, mientras que el resto interviene en la absorción. Las células que tapizan el intestino secretan una sustancia compuesta por moco, que lubrica el contenido intestinal, agua que hidrata y varias enzimas que continúan con su digestión. Además ésta porción del intestino recibe las secreciones provenientes del páncreas y del hígado. Los tipos de secreción contienen bicarbonato, que neutraliza la acidez del alimento que proviene del estómago, y es el páncreas el que aporta la mayor parte de esa sustancia neutralizante y enzimas fundamentales en el desdoblamiento de las grandes moléculas en pequeñas moléculas que sor absorbidas a través de las vellosidades intestinales y pasan directamente al torrente sanguíneo.

La válvula ileocecal obstaculiza el vaciamiento demasiado rápido del intestino delgado e impide el reflujo del contenido del intestino grueso al intestino delgado. La principal función del intestino grueso es la formación, transporte y evacuación de las heces. Otra función muy importante es la absorción de agua que es devuelta a la sangre. En el ciego y el colon ascendentes las materias fecales son casi líquidas y es allí donde se absorbe la mayor cantidad de agua y algunas sustancias disueltas, pero también en regiones más distales (recto y colon sigmoideo) se absorben líquidos. Igualmente esta la presencia de la flora bacteriana que se encarga de sintetizar vitamina B12, B6 y K indispensables para los procesos metabólicos del organismo. Las heces permanecen en el colon hasta el momento de la defecación a través del esfínter anal.

6.2. SISTEMA SANGUÍNEO

ANATOMÍA Y FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN: El corazón pesa entre 200 a 425 gramos (7 y 15 onzas) y es un poco más grande que una mano cerrada. Al final de una vida larga, el corazón de una persona puede haber latido (es decir, haberse dilatado y contraído) más de 3.500 millones de veces. Cada día, el corazón medio late 100.000 veces, bombeando aproximadamente 2.000 galones (7.571 litros) de sangre.

El corazón se encuentra entre los pulmones en el centro del pecho, detrás y levemente a la izquierda del esternón. Una membrana de dos capas, denominada «pericardio» envuelve el corazón como una bolsa. La capa externa del pericardio rodea el nacimiento de los principales vasos sanguíneos del corazón y está unida a la espina dorsal, al diafragma y a otras partes del cuerpo por medio de ligamentos.

La capa interna del pericardio está unida al músculo cardíaco La capa interna del pericardio está unida al músculo cardíaco. Una capa de líquido separa las dos capas de la membrana, permitiendo que el corazón se mueva al latir a la vez que permanece unido al cuerpo. El corazón tiene cuatro cavidades. Las cavidades superiores se denominan «aurícula izquierda» y «aurícula derecha» y las cavidades inferiores se denominan «ventrículo izquierdo» y «ventrículo derecho».

Una pared muscular denominada tabique separa las aurículas izquierda y derecha y los ventrículos izquierdo y derecho. El ventrículo izquierdo es la cavidad más grande y fuerte del corazón. Las paredes del ventrículo izquierdo tienen un grosor de sólo media pulgada (poco más de un centímetro), pero tienen la fuerza suficiente para impeler la sangre a través de la válvula aórtica hacia el resto del cuerpo.

Las válvulas que controlan el flujo de la sangre por el corazón son cuatro: La válvula tricúspide controla el flujo sanguíneo entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho. La válvula pulmonar controla el flujo sanguíneo del ventrículo derecho a las arterias pulmonares, las cuales transportan la sangre a los pulmones para oxigenarla.

La válvula mitral permite que la sangre rica en oxígeno proveniente de los pulmones pase de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo. La válvula aórtica permite que la sangre rica en oxígeno pase del ventrículo izquierdo a la aorta, la arteria más grande del cuerpo, la cual transporta la sangre al resto del organismo.

El sistema de válvulas del corazón permite el paso de la sangre desde cada aurícula a su ventrículo correspondiente, e impide el movimiento en sentido contrario. El funcionamiento del corazón consiste básicamente en movimientos coordinados de contracción y dilatación, que tienen lugar en las aurículas y en los ventrículos; simultáneamente a la contracción de las aurículas se produce la dilatación de los ventrículos, y cuando éstos se contraen, las aurículas se dilatan.

El ciclo cardíaco: Se compone de sístole y diástole que se repiten indefinidamente hasta la muerte. La diástole es el periodo de reposo en el que el corazón se llena de sangre, mientras que la sístole es el periodo de contracción en el que los ventrículos mandan la sangre hacia las arterias.

ARTERIAS, VENAS Y CAPILARES

VASOS SANGUÍNEOS

RITMO CARDIACO: El músculo cardíaco (miocardio) es un tipo de músculo estriado encontrado en el corazón. Su función es bombear la sangre a través del sistema circulatorio por contracción. El músculo cardíaco generalmente funciona involuntaria y rítmicamente, sin tener inervación (estimulación nerviosa. Es un músculo miogénico, es decir autoexcitable.

Las fibras estriadas y con ramificaciones del músculo cardíaco forman una red interconectada en la pared del corazón. El músculo cardíaco se contrae automáticamente a su propio ritmo, unas 100.000 veces al día. No se puede controlar conscientemente, sin embargo, su ritmo de contracción está regulado por el sistema nervioso autónomo dependiendo de que el cuerpo esté activo o en reposo.

EL MARCAPASO

El marcapaso es un dispositivo que se implanta en los pacientes para reemplazar o controlar parte o la totalidad de la función eléctrica del corazón que con su estímulo, originado en la parte alta del miocardio, logra que éste se contraiga y bombee la sangre. Como el circuito puede fallar en cualquiera de los segmentos, el dispositivo ayuda en su correcto funcionamiento.

MEDULA ESPINAL Y CORAZON: Los nervios del sistema autónomo son muy importante para las funciones de la médula espinal, son divididos en dos tipos: el sistema simpático y el sistema parasimpático. El sistema nervioso autónomo influye en las actividades de los músculos involuntarios (también conocidos como músculos lisos), por ejemplo: el músculo del corazón y las glándulas que producen ciertas hormonas. El sistema autónomo controla los sistemas cardiovasculares, digestivos y respiratorios.

Estos sistemas trabajan generalmente en el modo "involuntario" Estos sistemas trabajan generalmente en el modo "involuntario". El papel primario del sistema nervioso autónomo es mantener un ambiente interior estable dentro del cuerpo. El corazón y los vasos sanguíneos son controlados por este sistema, así como también regula el ritmo cardiaco. Los nervios simpáticos ayudan a controlar las presiones sanguíneas basadas en las demandas físicas impuestas al cuerpo. Cuando los nervios simpáticos son estimulados, esto provoca que los latidos del corazón sean acelerados.

Estos nervios tienden a dilatar los vasos sanguíneos y disminuyen el ritmo cardiaco. El nervio más importante que contiene las fibras parasimpáticas es el nervio vago. Este nervio conduce las señales del sistema parasimpático al corazón, para disminuir los latidos del mismo. Otros nervios inervan los vasos sanguíneos de los órganos del abdomen y la piel.

ADRENALINA: La adrenalina es un estimulante cardíaco poderoso ADRENALINA: La adrenalina es un estimulante cardíaco poderoso. Aumenta la frecuencia cardíaca, y a menudo se trastorna el ritmo. La sístole cardíaca es más breve y poderosa, se fomenta el gasto cardíaco y aumentan en grado notable el trabajo del corazón y su consumo de oxígeno. Disminuye la frecuencia cardíaca que se define como el trabajo efectuado en relación con el consumo de oxigeno.

CÉLULAS SANGUÍNEAS

FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE LA SANGRE: La función principal de los glóbulos rojos, o eritrocitos, es transportar oxígeno y dióxido de carbono. La hemoglobina es una proteína importante en los glóbulos rojos que lleva oxígeno desde los pulmones a todas las partes de nuestro cuerpo. La función principal de los glóbulos blancos, o leucocitos, es combatir las infecciones. Hay varios tipos de glóbulos blancos y cada uno tiene su propio papel en el combate contra las infecciones bacterianas, víricas, por hongos y parasitarias.

La función principal de las plaquetas, o trombocitos, es la coagulación de la sangre. Las plaquetas tienen un tamaño mucho más pequeño que el resto de las células sanguíneas. Se aglutinan en el orificio de un vaso sanguíneo formando un coágulo, o trombo, que detiene la hemorragia. La sangre es el medio donde se transporta oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), nutrientes, hormonas, anticuerpos, urea y calor.

Causas y consecuencias de la oclusión de las arterias coronarias

Cuando estas arterias se obstruyen con depósitos adiposos llamados placa es lo que se denomina enfermedades de las arterias coronarias (EAC). Las obstrucciones en las arterias pueden impedir que el corazón obtenga suficiente sangre y oxígeno, y también pueden causar dolor en el pecho (angina de pecho.) Si se forman coágulos de sangre, éstos podrían suspender repentinamente el flujo de sangre en las arterias y ocasionar un ataque cardiaco

6.3. DEFENSA CONTRA ENFERMEDADES INFECCIOSAS

La piel y las membranas mucosas constituyen una primera defensa frente a los patógenos que causan enfermedades infecciosas. La piel de los mamíferos es una barrera mecánica gracias a su grosor, al proceso de queratinización y a la descamación de las capas externas. Además la secreción de las glándulas sebáceas y el sudor determinan la existencia de un pH ácido. Por añadido, la flora bacteriana de la piel impide el asentamiento y desarrollo de otros microbios que se depositan sobre ella

Función de la piel y de las membranas mucosas en la defensa frente a organismos patógenos: La piel: Las funciones externas de protección forman una primera barrera física y química para evitar que los gérmenes y sustancias nocivas desde el exterior puede entrar en el cuerpo. La capa superficial o córnea de la piel contiene células muertas que están continuamente desprendiéndose, y a la vez siendo reemplazadas por las células en permanente producción de las capas inferiores.

La piel mantiene capacidad impermeable y parcialmente antiséptica, gracias a la lubricación que aportan las glándulas sebáceas de los folículos pilosos (los que se sitúan en la base de cada pelo). Estas barreras naturales impiden, en condiciones de piel sana y sin heridas o cortes, que el agua, el polvo o los gérmenes patógenos penetren en el interior y provoquen infecciones.

Las membranas mucosas: Tales como la película de líquido en los ojos, el flujo de orina que limpia la uretra de los gérmenes, la de las fosas nasales, el ano, la saliva, las secreciones vaginales y el jugo gástrico entre otras. Las mucosas son membranas de un tejido epitelial, que recubren las paredes internas de los órganos que comunican con el exterior a través de los orificios naturales del cuerpo.

Las plaquetas liberan factores coagulantes

Se denomina coagulación al proceso por el cual la sangre pierde su liquidez, tornándose similar a un gel en primera instancia y luego sólida, sin experimentar un verdadero cambio de estado. Cuando una lesión afecta la integridad de las paredes de los vasos sanguíneos, se ponen en marcha una serie de mecanismos que tienden a limitar la pérdida de sangre. Estos mecanismos llamados de "hemostasia" comprenden la vasoconstricción local del vaso, el depósito y agregación de plaquetas y la coagulación de la sangre. Este proceso es debido, en última instancia, a que una proteína soluble que normalmente se encuentra en la sangre, el fibrinógeno, experimenta un cambio químico que la convierte en insoluble y con la capacidad de entrelazarse con otras moléculas iguales, para formar enormes agregados macromoleculares en forma de una red tridimensional.

El fibrinógeno, una vez transformado, recibe el nombre de fibrina El fibrinógeno, una vez transformado, recibe el nombre de fibrina. La coagulación es por lo tanto, el proceso enzimático por el cual el fibrinógeno soluble se convierte en fibrina insoluble, capaz de polimerizar y entrecruzarse. Un coágulo es, por lo tanto, una red tridimensional de fibrina que eventualmente ha atrapado entre sus fibras a otras proteínas, agua, sales y hasta células sanguíneas. Se denomina "trombo" a un coágulo formado en el interior de un vaso sanguíneo.

Los antibióticos bloquean procesos propios de las células procariotas, pero no de las eucariotas: Los antibióticos son fármacos, medicamentos o medicinas que atacan las bacterias, destruyéndolas o inhibiendo su reproducción. La mayoría de los antibióticos actúan inhibiendo procesos metabólicos vitales para las bacterias, relacionados con la síntesis de la pared, las proteínas y los ácidos nucleicos, o determinan la desestructuración de las membranas lipídicas que las separan del entorno. Fueron inicialmente descubiertos como productos de otros microorganismos, pero actualmente pueden ser modificados químicamente y ser sintetizados en el laboratorio para mejorar su efectividad y aumentar su eficacia. Estos no actúan contra los virus pues en su estructura los virus no tienen pared ni membrana celular. Los virus carecen de metabolismo y en consecuencia no se pueden tratar con antibióticos. Algunas cepas de bacterias han evolucionado con genes que les confieren resistencia a los antibióticos y algunas cepas de bacterias tienen resistencia múltiple.

Los antibióticos no atacan virus, solo entidades vivas como bacterias

Función de las células que forman parte del sistema inmunológico humano: Los leucocitos: Su función general es defender a la célula de lo que es extraño para el cuerpo. Las reacciones en contra de sustancias ajenas al organismo se realizan mediante dos mecanismos generales: Linfocitos B: Son células especializadas del Sistema Inmunológico (también conocidas como células B) que tienen como función principal producir anticuerpos (también llamados inmunoglobulinas o gamaglobulinas). Los linfocitos B se desarrollan de células primitivas (células madre) en la médula ósea. Cuando maduran, los linfocitos B se encuentran en la médula ósea, nodos linfáticos, baso, ciertas áreas del intestino, y en menos extensión en el fluido sanguíneo.

Linfocitos T: Los linfocitos T (algunas veces llamadas células T) son otro tipo de células inmunológicas. Los linfocitos T no producen anticuerpos moleculares. Las funciones especializadas de los linfocitos T son: 1) atacar directamente antígenos extraños como virus, hongos, tejidos trasplantados ;y 2) actuar como reguladores del Sistema Inmunológico. Los linfocitos T se desarrollan de células madre en la médula ósea. Temprano en la vida del feto, células inmaduras migran al timo, un órgano especializado del Sistema Inmunológico ubicado en el pecho.

La variedad de linfocitos T es tan grande, que el cuerpo tiene linfocitos T que pueden reaccionar contra virtualmente cualquier antígeno. Los linfocitos T destructores son los que destruyen al micro- organismo invasor. Estos linfocitos T protegen al cuerpo de bacterias especificas y virus que tienen la habilidad de sobrevivir y reproducirse en las células del cuerpo. Los linfocitos T destructores también responden a tejidos extraños en el cuerpo, como por ejemplo un hígado trasplantado..

Los linfocitos T de ayuda, estimulan a los linfocitos B a producir anticuerpos, igualmente, ayudan a los linfocitos T destructores en el ataque a sustancias extrañas. Los linfocitos T de ayuda hacen más efectiva la función de los linfocitos B, provocando una mejor y más rápida producción de anticuerpos. Por otra parte los linfocitos T supresores, suprimen o apagan a los linfocitos T de ayuda. Sin esta supresión, el Sistema Inmunológico seguiría trabajando después de la infección. Juntos los linfocitos T de ayuda y supresores actúan como el termostato de todo el sistema de linfocitos y los dejan prendidos el tiempo suficiente.  

VIRUS VIH-SIDA

6.4. INTERCAMBIO DE GASES

Ventilación - Esta es la respiración que se realiza a través del aparato respiratorio, que permite el intercambio de aire entre la atmósfera y los pulmones, y especialmente las porciones de los pulmones donde el aire está en estrecha proximidad a la sangre. Intercambio de gases – Es el movimiento de oxígeno (O2) y de dióxido de carbono (CO2) entre el aire de los pulmones y de la sangre, y entre la sangre y los tejidos (por ejemplo, las fibras musculares).

Transporte de gases – Es el transporte de oxígeno y de dióxido de carbono en la sangre, hacia los tejidos y células de todo el organismo. Respiración interna o celular –Es la utilización metabólica de oxígeno para la obtención de energía (ATP) y la producción de dióxido de carbono dentro de cada una de las células del organismo.

Esquema de un alvéolo pulmonar y un capilar adyacente

Alvéolos pulmonares

Los neumocitos de tipo I son células alveolares extremadamente finas, adaptadas para llevar a cabo el intercambio de gases. Los neumocitos de tipo II segregan una solución que contiene surfactantes, los cuales crean una superficie húmeda dentro de los alveolos para evitar que los laterales del alveolo se adhieran entre si, mediante la reducción de la tensión superficial. Histología esquemática del alvéolo. A: espacios aéreos alveolares. C: capilares N1: neumocitos tipo I. N2: neumocitos tipo II. M: macrófagos I : tejido intersticial.

Músculos intercostales y diafragma: