Biología: Conceptos Fundamentales de Sistemas

Un sistema se refiere al conjunto de elementos que, relacionados entre sí de manera ordenada, contribuyen a un determinado objetivo.

Evolución del Concepto de Sistema

• Siglo XIX: Método Analítico Clásico. Se estudiaban todos los fenómenos biológicos y no biológicos. Este método propone que, si descomponemos el “todo” en cada una de sus partes para efectuar un análisis individual, se podrá comprender su esencia.
• 1945: Teoría General de Sistemas. Los sistemas están integrados por un conjunto de componentes que interaccionan entre sí. Si queremos comprender cómo funciona un sistema en su conjunto, debemos considerar la relación que se establece entre ellos.

Clasificación de los Sistemas

• Sistemas Ideales o Conceptuales: Están conformados por un grupo de definiciones o símbolos vinculados únicamente con el mundo de la razón.
• Sistemas Reales o Concretos: De acuerdo con la interacción que realicen con el entorno, se los puede clasificar en:
  • Sistemas Abiertos: Intercambian materia y energía (Ejemplos: bacteria, fogata, célula).
  • Sistemas Cerrados: Intercambian energía (Ejemplos: lámpara eléctrica, lata de gaseosa).
  • Sistemas Aislados: No realizan ningún intercambio (Ejemplo: termo bien cerrado).

Los sistemas surgen como producto de la interacción de los componentes que los forman, y dicha interacción les otorga nuevas propiedades.

Subsistema: Sistema que es parte de otro sistema mayor que lo contiene. Es un conjunto de elementos interrelacionados.

Niveles de Organización de la Materia y los Seres Vivos

Niveles de Organización de la Materia

El menor nivel de organización está representado por los quarks y leptones. Cuando estas partículas se asocian de una determinada manera, se alcanza un nivel mayor: el nivel subatómico. Ejemplo: protones y neutrones.

Cuando estas partículas se organizan de forma tal que los protones y neutrones quedan en un núcleo, se forma un nuevo nivel: el nivel atómico. Ejemplo: molécula de agua.

Cuando los átomos se asocian entre sí, se forman las moléculas que pertenecen al nivel de organización molecular. Si las moléculas se unen entre sí, se forman macromoléculas. Ejemplo: ácidos nucleicos, proteínas. Si las moléculas y las macromoléculas se unen entre sí, se alcanza el nivel de agregados moleculares. Ejemplo: membrana plasmática. Estos agregados moleculares pueden agruparse y construir el nivel celular (la célula es la unidad de la materia viva). Ejemplo: célula animal y vegetal.

Una o muchas células constituyen el nivel de individuo. Luego nos encontramos con el Sistema de Órganos: asociación de órganos. Ejemplo: sistema digestivo. La interacción de individuos de la misma especie en un mismo espacio geográfico se llama población. Ejemplo: manada. Todas las poblaciones que forman parte de un ecosistema se denominan comunidad. Ejemplo: zoológico. Los miembros de una comunidad se vinculan con el ambiente y constituyen ecosistemas. Ejemplo: océano. El nivel más alto de jerarquía biológica es la biosfera.

Nivel de Organización de los Seres Vivos

• Unicelulares: Nivel celular de organización (una célula que cumple todas las funciones).
• Pluricelulares: Nivel celular de organización, pero pueden alcanzar otros niveles:
  • Nivel tisular
  • Nivel orgánico
  • Nivel de sistema de órganos

La organización de un ser vivo posibilita la realización de las funciones vitales:

• Nutrición
• Relación
• Sostén y movimiento
• Reproducción

Propiedades:

• Emergentes: Nuevas propiedades que surgen por primera vez en un determinado nivel y son producto de la interacción que se establece entre los componentes del sistema.
• Trascendentes: Aquellas que no son exclusivas de un determinado nivel de organización, sino que están presentes en varios niveles.

Función de Nutrición

Tipos de Organismos según su Nutrición

• Organismos Heterótrofos: Deben conseguir sus alimentos mediante la incorporación de otros seres vivos.
• Organismos Autótrofos: Sintetizan sus propios alimentos a partir de materiales sencillos del ambiente.

Nutrición Heterótrofa

Todos los heterótrofos obtienen el alimento del medio y, para ello, cuentan con las más variadas estructuras. Una vez obtenido el alimento y como producto de las transformaciones químicas que sufren, se obtienen los nutrientes que serán utilizados por el propio organismo en su mantenimiento, crecimiento y desarrollo.

Diferencia entre Alimentación y Nutrición

Cuando hablamos de alimentación, hacemos referencia a las estrategias que utilizan numerosos seres vivos para obtener el alimento. El término nutrición, en cambio, nombra un proceso mucho más complejo que incluye no solo la obtención de alimentos, sino también su posterior transformación para la provisión de nutrientes a cada una de las células y la obtención de energía para que el organismo pueda llevar a cabo todas sus funciones.

Etapas de la Nutrición en Heterótrofos

El proceso se inicia con la ingestión (incorporación de los alimentos); luego ocurre la digestión, que consiste en la descomposición del alimento en nutrientes por acción de las enzimas digestivas. Este proceso puede ser intracelular o extracelular. El transporte o circulación es otra de las etapas del proceso de nutrición. Cuando los nutrientes llegan a las células, ingresan por diversos mecanismos a través de la membrana plasmática. Una vez allí, los nutrientes pueden tener varios destinos: se pueden utilizar para la síntesis de moléculas de mayor complejidad o macromoléculas, o bien se pueden utilizar para la obtención de energía, que en la mayoría de los casos requiere oxígeno. Los desechos de todo este proceso tienen que ser eliminados (excreción) al exterior por medio de estructuras especializadas.

Sistemas que Participan en la Nutrición Heterótrofa

• Por medio del sistema digestivo se obtiene el alimento, se digiere, se absorben los nutrientes y se eliminan, durante la egestión, los alimentos no digeridos y los desechos producto de la digestión.
• El sistema circulatorio transporta los nutrientes hacia las células y los desechos hacia los órganos de excreción.
• Por medio del sistema respiratorio ingresa el aire, y el oxígeno del aire es utilizado para oxidar los nutrientes; de esta forma, las células obtienen energía.
• El sistema urinario elimina, por medio de los riñones y en la orina, desechos nitrogenados como el ácido úrico o la urea.

Nutrición Autótrofa

Los organismos autótrofos tienen la capacidad de transformar la materia inorgánica en orgánica utilizando energía. Los más conocidos son los fotoautótrofos, es decir, aquellos que utilizan la energía lumínica para la síntesis de materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua, por medio de un proceso denominado fotosíntesis. Pero existe otro tipo de autótrofos, llamados quimioautótrofos, los cuales utilizan la energía química de ciertos compuestos inorgánicos para sintetizar sus nutrientes. Los nutrientes son transportados desde el lugar donde se producen hacia todas las células; allí sufren transformaciones que posibilitan la obtención de energía. Estas transformaciones requieren oxígeno, para lo cual el organismo respira. También existen mecanismos de excreción de los desechos que se generan.

Tipos de Digestión

• Digestión Intracelular: Es un tipo de nutrición heterótrofa en el cual el alimento es descompuesto (generalmente por enzimas) y procesado en el interior de la célula. Es propio, generalmente, de organismos muy simples y unicelulares, como la ameba.

En los pluricelulares, cada célula tiene una función independiente. Por ejemplo, los coanocitos son células que baten sus cilios para arrastrar el agua con microscópicas partículas de alimento hacia el interior de otras células llamadas amebocitos, donde se produce la digestión intracelular; como producto de esta, se generan desechos que son eliminados al exterior.

• Digestión Extracelular: La digestión extracelular se produce fuera de las células, en el interior del aparato digestivo, que es el encargado de acoger el alimento y de segregar sobre él las enzimas digestivas. La principal ventaja de la digestión extracelular es la posibilidad del organismo de ingerir alimentos de mayor tamaño, junto con el hecho de tener células dedicadas a los procesos digestivos.

Todos los animales tienen un sistema digestivo formado por un tubo con dos aberturas: una de entrada y una de salida. Los órganos de este sistema se encuentran especializados en la ingestión y digestión de los alimentos, la absorción de los nutrientes obtenidos como producto de la digestión y la eliminación de los restos de alimento no digeridos. También poseen estructuras especializadas en la circulación, la respiración y la excreción.

Los vertebrados constituyen el grupo de animales más evolucionados. En ellos, el tubo digestivo, las estructuras respiratorias y las que intervienen en la circulación alcanzan su mayor nivel de complejidad. Este grupo de animales presenta un tubo digestivo que comienza en una cavidad bucal especializada por la que ingresa el alimento y comienza a digerirse; luego siguen la faringe, el esófago y el estómago, donde se intensifica la digestión. Finalmente, en el intestino delgado se completa el proceso digestivo y se absorben los nutrientes, y en el intestino grueso se reabsorbe agua. Durante la absorción, los nutrientes son distribuidos a todas las células a través del sistema circulatorio. Parte de ellos son utilizados para proveer de energía a la célula. Finalmente, los productos de desecho son eliminados por medio de órganos excretores.

Sistemas de Nutrición Humana

Los alimentos pasan por una serie de procesos que nos permiten aprovechar los biomateriales que contienen y producir energía. El conjunto de estos procesos se denomina nutrición y es el modo en que nosotros y todos los seres vivos garantizamos nuestra supervivencia y realizamos todas las funciones vitales. El agua, los minerales y los biomateriales (carbohidratos, lípidos, proteínas y vitaminas) son los nutrientes que nuestro organismo necesita para crecer y funcionar.

Sistema Digestivo

El ser humano cuenta con un sistema digestivo que realiza el proceso de digerir los alimentos y extraer los nutrientes que el cuerpo necesita. Una vez desencadenado el proceso digestivo, este atraviesa cuatro etapas:

• Ingestión: Es el primer paso y corresponde a la incorporación de los alimentos a través de la boca. La mandíbula, la saliva, la dentadura y la lengua participan en este proceso.
• Digestión: Es la transformación de los alimentos en nutrientes que puedan ser absorbidos y aprovechados posteriormente por las células.
• Absorción: Es el paso en el cual los nutrientes extraídos pasan del sistema digestivo al circulatorio y luego son transportados a las células del cuerpo.
• Egestión: Es la expulsión hacia el exterior de todos los desechos del proceso de digestión.

Órganos y Glándulas Anexas del Sistema Digestivo

• Tubo Digestivo: Boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y ano.
• Glándulas Anexas: Glándulas salivales, páncreas e hígado.

La estructura de la pared del tubo digestivo está formada por capas con distintas propiedades y funciones. La mucosa es la capa más interna del tubo digestivo, cubre el espacio dentro del tubo y está en contacto directo con los alimentos. Su función es la de absorción y secreción. Debajo de la mucosa se encuentra la submucosa, por la que pasan vasos sanguíneos, vasos linfáticos y nervios. Más internamente hay una capa muscular, llamada muscular externa, que tiene la capacidad de contraerse y relajarse para regular el paso de alimento a través del tubo digestivo. La última capa es el peritoneo, que solo se encuentra a nivel del estómago y del intestino.

Ingestión y Digestión

La boca, conocida como cavidad oral o bucal, es un órgano compartido por dos sistemas: el digestivo y el respiratorio. Cuenta con varias estructuras que facilitan el proceso de ingestión y digestión: los dientes, encargados de cortar y triturar los alimentos; los músculos de la mandíbula, que proporcionan la fuerza para la masticación; y la lengua, que participa moviendo los alimentos. También están las glándulas salivales y las sublinguales, que fabrican y segregan saliva. La saliva lubrica y protege el interior de la cavidad, humedece los alimentos durante la masticación y contiene enzimas que descomponen y disuelven algunos componentes de los alimentos.

• Digestión Mecánica: Los alimentos sufren transformaciones físicas hasta lograr partículas pequeñas que pueden ser aprovechadas.
• Digestión Química: Se produce una transformación química de los alimentos. Las enzimas, presentes en la saliva y en los jugos digestivos, son las responsables de producir un tipo de reacciones químicas llamadas genéricamente hidrólisis enzimática.

La digestión mecánica comienza mediante la masticación. Los dientes son los encargados de cortar los alimentos y los caninos de desgarrarlos. Luego, los premolares y molares los trituran para que se mezclen con la saliva. Durante la salivación, la enzima amilasa produce digestión química hidrolizando la molécula de almidón. El alimento triturado se transforma en un bolo alimenticio. El siguiente paso es la deglución, que consiste en el pasaje del bolo alimenticio desde la boca hacia el estómago. En una primera etapa, la lengua presiona sobre el paladar empujando el bolo alimenticio hasta llevarlo a la faringe y luego al esófago. El esófago conduce el bolo alimenticio hacia el estómago mediante movimientos peristálticos. El estómago se conecta con el esófago a través del cardias y con el intestino delgado a través del píloro. Una vez que el bolo alimenticio llega a la cavidad estomacal, se produce la digestión gástrica.

El jugo gástrico es un jugo claro y ácido, segregado por las células y glándulas de la mucosa gástrica y responsable de la digestión química dentro del estómago. Los componentes fundamentales son: la pepsina (una enzima que descompone las proteínas presentes en los alimentos) y el ácido clorhídrico (que proporciona el medio ácido que optimiza la acción de las enzimas gástricas).

Absorción y Egestión

Dentro del intestino se producen dos procesos muy importantes: la culminación de la digestión y la absorción de todos los nutrientes aportados por los alimentos. El primer tramo se denomina intestino delgado. El duodeno es donde las glándulas digestivas vuelcan su contenido y se completa la digestión química. Tanto en el yeyuno como en el íleon se realiza la absorción de los nutrientes. La superficie interna del intestino delgado está recubierta con mucosa; esta mucosa presenta tres tipos de proyecciones: los pliegues intestinales, las vellosidades y las microvellosidades.

El tramo siguiente es el intestino grueso. En él pueden diferenciarse cuatro zonas: el colon ascendente, el colon transverso, el colon descendente y el recto. La primera sección del colon ascendente se denomina ciego, de donde sale una prolongación conocida como apéndice. Luego continúa formando una serie de curvas hasta llegar al recto, que finaliza en el ano. En el proceso de digestión intestinal participan enzimas y sustancias segregadas por el hígado, el páncreas y las células de la mucosa duodenal. Las enzimas completan la digestión química de los alimentos y los transforman en sustancias sencillas capaces de ser absorbidas por la mucosa intestinal. Así se forma el quilo (una papilla muy nutritiva que contiene los nutrientes básicos que el organismo necesita).

Los carbohidratos son desdoblados hasta convertirse en glucosa. La glucosa se absorbe por la mucosa intestinal, pasa a los capilares venosos de las vellosidades y es transportada por la sangre hasta el hígado. Las proteínas son transformadas en aminoácidos, y estos también son absorbidos y pasan a la sangre. Los lípidos son transformados, y estas moléculas son absorbidas a través de las vellosidades intestinales y pasan al vaso quilífero central, que transporta la linfa.

Sustancias no Digeridas: Heces

Se forman las heces, que es el material de desecho del proceso digestivo. Las paredes del intestino grueso se contraen y forman ondas que empujan las heces hacia el recto. La egestión o defecación es la expulsión de la materia fecal a través del ano mediante contracciones tanto voluntarias como involuntarias. El paso de esta por el intestino grueso tiene una duración variable y esto determina su consistencia.

Respiración y Sistema Respiratorio

La respiración es el intercambio de gases con el ambiente que asegura la llegada de oxígeno a todas las células del cuerpo y la salida de dióxido de carbono.

Tipos de Respiración

• Respiración Externa: Se denomina así porque el intercambio gaseoso se realiza en los pulmones. Estos órganos son dos y se sitúan dentro de la caja torácica a cada lado del corazón; están recubiertos por una membrana elástica llamada pleura. Cada pulmón está formado por millones de alvéolos y capilares. Entre estos ocurre el intercambio gaseoso.
• Respiración Interna: Luego del intercambio gaseoso en los pulmones, el oxígeno llega a la sangre y es transportado hacia cada una de las células del cuerpo. Se produce así la respiración interna: el oxígeno ingresa a las células y el dióxido de carbono pasa de las células a la sangre. Finalmente, en el interior de la célula, el oxígeno participa en una serie de reacciones químicas en las que se obtiene energía a través de los nutrientes.

Organización del Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio humano está integrado por una serie de vías respiratorias, órganos respiratorios y otras estructuras complementarias.

• Fosas Nasales: Dos cavidades ubicadas dentro de la nariz, separadas por un tabique. Reciben el aire que inhalamos y lo conducen hacia el resto del sistema respiratorio.
• Faringe: Un tubo muscular a través del cual pasa el aire; se comunica con las fosas nasales y la boca por un lado, y con la laringe por otro.
• Laringe: Pequeño conducto fibroso que conecta la faringe con la tráquea. Transfiere el aire inhalado al resto del sistema, evitando el ingreso de alimento o agua a las vías respiratorias inferiores.
• Tráquea: Tubo largo y flexible que se divide en otros dos conductos llamados bronquios. El tejido interno de la tráquea secreta moco que capta todas las impurezas que ingresan durante la inhalación y las elimina a través de la tos.
• Bronquios y Bronquiolos: Estos conductos respiratorios ingresan en el pulmón por el hilio pulmonar. Dentro de cada pulmón, los bronquios se ramifican en bronquios secundarios que se dividen nuevamente en bronquios terciarios, de los cuales se originan los bronquiolos. Estos últimos transportan el aire a los alvéolos pulmonares, donde se realizará el intercambio gaseoso con la sangre.

El Proceso Respiratorio

El proceso respiratorio es un complejo proceso fisiológico que abarca tres etapas.

• Ventilación Pulmonar: Cada vez que respiramos se inicia el proceso mecánico de la ventilación pulmonar que involucra: la inspiración o inhalación y la espiración o exhalación.

La inspiración es la fase activa de la respiración mediante la cual el aire entra en los pulmones. Se produce un aumento del volumen de la caja torácica por la contracción de los músculos intercostales, que elevan las costillas, y el descenso del diafragma. Esta expansión del tórax provoca una disminución de la presión del aire intrapulmonar, por debajo de la presión atmosférica. Finalmente, la diferencia de presión obliga al aire del ambiente a ingresar por las vías aéreas y llenar los pulmones.

La espiración es la fase pasiva de la respiración mediante la cual el aire sale de los pulmones. Cuando el diafragma y los músculos intercostales se relajan, todo vuelve a su posición original y la caja torácica recupera su volumen. La presión del aire dentro de los pulmones aumenta por encima de la presión atmosférica. La diferencia de presión provoca la contracción de los pulmones e impulsa la salida del aire hacia el exterior. Capacidad pulmonar total: 5 o 6 litros de aire; capacidad inspiratoria: 3.5 litros.

El Intercambio Gaseoso

El aire que respiramos está compuesto por oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno. El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono se produce por un mecanismo denominado difusión. El intercambio de gases se produce en dos niveles: entre los pulmones y la sangre (respiración alveolar) y entre la sangre y las células (respiración tisular).

• Respiración Alveolar: El intercambio de gases entre los pulmones y la sangre ocurre por difusión a través de las delgadas paredes de los alvéolos y capilares que los rodean. Tiene como objetivo la fijación de oxígeno y la eliminación de dióxido de carbono.
• Respiración Tisular: Difusión de oxígeno desde los capilares arteriales hacia el interior de las células, y el dióxido de carbono que se ha producido como desecho de las reacciones químicas celulares se transfiere al torrente sanguíneo.

Regulación del Equilibrio Interno (Homeostasis)

Se conoce como medio interno al líquido extracelular, que baña a todas las células del organismo, del cual absorben las sustancias que necesitan para funcionar y al que eliminan sus productos de desecho. Este medio interno tiene la característica de mantenerse estable dentro de ciertos límites frente a los cambios que ocurren en su entorno.

Al estado de “equilibrio interno” se lo denomina homeostasis. Para un buen funcionamiento del organismo deben mantenerse estables: la frecuencia cardíaca, la presión arterial, el ritmo respiratorio, la temperatura corporal y el pH en sangre. También el volumen del LEC, la cantidad de agua y su concentración en gases, nutrientes y desechos orgánicos. Todos los órganos y sistemas del organismo participan activamente en el mantenimiento de la homeostasis. Uno de los tantos mecanismos homeostáticos es el que mantiene el equilibrio de agua y las sales minerales de nuestro organismo y se denomina osmorregulación.

Regulación de la Temperatura (Termorregulación)

La regulación de la temperatura es un ejemplo de mecanismo homeostático que se produce en nuestro organismo. En la termorregulación intervienen dos mecanismos:

• Termogénesis: El frío del ambiente estimula los receptores de la piel que producen un impulso nervioso. Esa señal es reconocida en el cerebro por el hipotálamo, el cual genera un impulso nervioso de respuesta al estímulo.
• Termólisis: La transpiración o sudor se produce por la acción del sistema nervioso sobre las glándulas sudoríparas, las cuales, al ser estimuladas, segregan sudor. La vasodilatación cutánea consiste en el ensanchamiento de pequeños vasos sanguíneos. De este modo, pasa más volumen de sangre por ellos cerca de la piel, lo que permite una mayor eliminación de calor.

La Relajación Muscular: Después de realizar algún deporte o esfuerzo físico, nos sentamos para relajar los músculos y eliminar el cansancio.

Regulación de la Función Respiratoria

Existen mecanismos que regulan la frecuencia respiratoria, la concentración de dióxido de carbono, oxígeno, el pH sanguíneo y también el bicarbonato en la sangre. El centro respiratorio, localizado en el bulbo raquídeo, es el responsable de la regulación nerviosa de la respiración. El bulbo raquídeo también produce una regulación química de la respiración a través de unos receptores arteriales conocidos como quimiorreceptores.

Regulación y Control de la Glucosa en Sangre

Durante el proceso de digestión se obtienen nutrientes. Una de estas sustancias es la glucosa. La cantidad de glucosa en sangre que una persona normal tiene en ayunas se llama glucemia. Es necesario que esta glucosa que se encuentra en la sangre ingrese en las células para ser utilizada. Aquí aparece la insulina (una hormona segregada por el páncreas y liberada al torrente sanguíneo cuando se detecta un aumento en el nivel de glucemia). En el mantenimiento de la glucemia dentro de los valores normales, interviene el páncreas secretando una hormona llamada glucagón. Cuando este sistema de regulación no funciona correctamente, se produce la diabetes.

Sistema Circulatorio o Cardiovascular

Los seres humanos contamos con un sistema de distribución de nutrientes, gases y desechos. Este sistema es el circulatorio, a través del cual circula un fluido llamado sangre. Además, por nuestro organismo circula otro fluido que transporta sustancias: la linfa.

El sistema circulatorio transporta el oxígeno y el dióxido de carbono, y permite el intercambio gaseoso en los alvéolos pulmonares. También lleva los nutrientes a las células del cuerpo y los productos de desecho hacia los órganos de excreción. Este sistema se denomina también cardiovascular debido a que está compuesto por una especie de bomba impulsora que es el corazón, vasos sanguíneos y un fluido líquido: la sangre.

El Corazón

El corazón es un órgano muscular de forma cónica que está ubicado por encima del diafragma, entre los pulmones. Se compone de tres capas de tejido muscular cardíaco. La más externa corresponde al pericardio y está formada por células fibrosas y muy resistentes que recubren y protegen al corazón; además, contiene en su interior el líquido pericárdico. La capa muscular media es la más gruesa y se llama miocardio, y está constituida por fibras musculares resistentes con capacidad de contraerse para impulsar la sangre y mantenerla en movimiento. Finalmente, el endocardio es la capa más interna y proporciona elasticidad durante la contracción cardíaca.

Dentro del corazón hay cuatro compartimentos, denominados cámaras, divididos por medio de paredes musculares o tabiques. El tabique principal divide al corazón en dos lados (derecho e izquierdo) y se conoce como tabique auriculoventricular. Las cuatro cámaras cardíacas corresponden a las dos aurículas (derecha e izquierda), en la parte superior, y a los dos ventrículos (derecho e izquierdo), en la parte inferior. La sangre llega a la aurícula derecha a través de las venas cavas y a la izquierda por las pulmonares. Luego, sale del ventrículo derecho por las arterias pulmonares y del izquierdo por la aorta.

Las aurículas están comunicadas con los ventrículos correspondientes a su lado a través de los orificios auriculoventriculares. Estos poseen, además, válvulas.

Válvula	Ubicación	Función
Tricúspide	Orificio auriculoventricular derecho	Regula el paso de sangre de la aurícula derecha al ventrículo derecho.
Mitral o Bicúspide	Orificio auriculoventricular izquierdo	Regula el paso de sangre de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo.
Sigmoidea Pulmonar	Ventrículo derecho	Paso de la sangre del corazón hacia la arteria pulmonar.
Sigmoidea Aórtica	Ventrículo izquierdo	Paso de la sangre del corazón hacia la arteria aorta.

Los Vasos Sanguíneos

Las arterias, las venas y los capilares son los vasos sanguíneos que forman el sistema vascular. Todos ellos presentan una pared formada por tres capas: endotelio (túnica íntima), una intermedia muscular y elástica (túnica media) y una externa elástica formada por tejido conectivo y colágeno (túnica adventicia).

• Las arterias transportan la sangre oxigenada desde el corazón hacia el resto del cuerpo. A medida que se alejan del corazón, van disminuyendo su diámetro y se van ramificando hasta formar las arteriolas.
• Las venas conducen la sangre sin oxigenar y los productos de desecho celular hacia el corazón.
• Los capilares son pequeños vasos sanguíneos que comunican las arteriolas con las vénulas, formando una red capilar.

La Sangre

Es el fluido que circula por el sistema cardiovascular y en él viajan los nutrientes, el oxígeno, algunas hormonas, etc. La sangre se considera un tejido líquido, ya que las células que la forman están suspendidas en un medio líquido llamado plasma. En el plasma se encuentran los glóbulos rojos, los glóbulos blancos y las plaquetas.

Las células de la sangre se producen en la médula ósea y son liberadas al torrente sanguíneo como células o como fragmentos.

• Los Glóbulos Rojos: Son células anucleadas con forma de disco bicóncavo. La función de los glóbulos rojos es el transporte e intercambio de oxígeno y dióxido de carbono en el organismo. Su color rojo característico se debe a la hemoglobina.
• Los Glóbulos Blancos: Células sin color que contienen núcleo. Se relacionan con la inmunidad porque su función esencial es la defensa del organismo y la protección contra la acción de agentes extraños.
• Las Plaquetas: Son fragmentos celulares que solo contienen citoplasma. Su función es la de participar en la formación del coágulo sanguíneo.

El Plasma

Es la fracción líquida de la sangre, sin componentes celulares. Este líquido amarillento contiene proteínas, entre las cuales la albúmina es la principal y la más importante. Las funciones del plasma son:

• Transporte de nutrientes hacia los tejidos y de los productos de desecho del metabolismo celular.
• Preservación del equilibrio ácido-base del organismo.
• Mantenimiento del pH sanguíneo entre 7,35 y 7,45.
• Regulación de la temperatura corporal y el control de la presión sanguínea.
• Transporte de los factores de coagulación y las inmunoglobulinas.

Alteraciones de la Sangre

• Anemia: Disminución del número de glóbulos rojos y de la cantidad de hemoglobina.
• Leucopenia: Disminución marcada en el recuento de los glóbulos blancos.
• Leucocitosis: Aumento en el número de leucocitos en sangre.
• Plaquetopenia: Disminución del número de plaquetas en sangre.

La Circulación Sanguínea

La circulación de la sangre realiza dos circuitos dentro del cuerpo humano, por eso se dice que es una doble circulación.

• Circulación Menor o Pulmonar: Es un circuito corto, entre el corazón y los pulmones, con el objetivo de oxigenar la sangre. Desde la aurícula derecha pasa la sangre sin oxigenar al ventrículo derecho, atravesando la válvula tricúspide. El ventrículo derecho impulsa la salida de la sangre hacia la arteria pulmonar que llega a los pulmones.
• Circulación Mayor o Sistémica: Es un circuito largo entre el corazón y el resto del cuerpo, con el objetivo de llevar oxígeno a cada célula del organismo. La sangre oxigenada de la aurícula izquierda pasa a través de la válvula mitral o bicúspide y llega al ventrículo izquierdo. Desde allí es distribuida a todos los tejidos del cuerpo por medio de la arteria aorta, y se produce el intercambio gaseoso, de nutrientes y desechos. La sangre “sucia” retorna al corazón por medio de las venas y finalmente pasa por la vena cava superior y la vena cava inferior, desembocando en la aurícula derecha del corazón.

Ciclo Cardíaco

El mecanismo de la contracción muscular cardíaca se denomina sístole y está relacionada con la expulsión; por el contrario, la diástole corresponde a la relajación muscular y se relaciona con el llenado de las cavidades cardíacas.

Sístole Auricular	Sístole Ventricular	Diástole
Cuando las aurículas se llenan de sangre, se contraen. Las válvulas auriculoventriculares se abren y la sangre es expulsada hacia los ventrículos, que se encontraban relajados.	Los ventrículos se contraen, la presión interior aumenta y las válvulas auriculoventriculares se cierran impidiendo el retorno de la sangre a las aurículas. Se abren las válvulas sigmoideas y la sangre es expulsada desde el ventrículo izquierdo hacia la arteria aorta y del ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar.	Una vez que los ventrículos se vacían y se relajan, la presión interna disminuye y las válvulas sigmoideas se cierran, evitando el retorno de la sangre arterial al corazón. Las aurículas, que estaban relajadas, se llenan y las válvulas auriculoventriculares se abren.

El Sistema Linfático

El espacio entre las células se llama espacio intersticial. Por los capilares se filtra parte del plasma hacia este espacio, formando el líquido intersticial, que provee de nutrientes a las células y recibe sus desechos. Una red de vasos que se originan en los espacios intercelulares regula el volumen de estos líquidos y constituye el sistema linfático. Sus componentes son:

• Linfa: Líquido similar al plasma que recorre el intersticio de nuestro organismo. Está formada por un poco de sangre y otros líquidos.
• Vasos Linfáticos: Los más finos son los capilares linfáticos y los más gruesos son los conductos linfáticos.
• Ganglios Linfáticos: Son los órganos que filtran la linfa y eliminan las sustancias nocivas; además, contienen células inmunitarias que destruyen a los agentes infecciosos. Se encuentran en lugares específicos como el cuello, las axilas y la ingle. Cuando hay una infección, hay inflamación de los ganglios linfáticos.
• Órganos Linfáticos: Son órganos que producen o activan los linfocitos, glóbulos blancos que participan de la defensa del organismo. Los linfocitos se producen en la médula ósea y luego migran al timo, en el cual terminan su maduración.

Circulación Linfática

El líquido intersticial ingresa en el sistema linfático a través de los capilares. La linfa viaja a través de vasos y conductos linfáticos y en su flujo arrastra toxinas, gérmenes y moléculas grandes. En los ganglios linfáticos se filtran las partículas nocivas. Los vasos linfáticos desembocan en conductos linfáticos mayores, que vierten su contenido al torrente circulatorio.

La Excreción en el Ser Humano

El cuerpo humano cuenta con diversos mecanismos de excreción que aseguran la efectividad del proceso de eliminación. Los desechos generados en las células circulan en el torrente sanguíneo a través de las venas hasta los distintos órganos que realizan el proceso de excreción.

Órganos de la Excreción

• Piel: Es el órgano más extenso de nuestro cuerpo y funciona como barrera de protección contra la desecación y los agentes externos; también participa en el control de la temperatura corporal y en la eliminación de desechos. En nuestra piel se encuentran distribuidas una gran cantidad de glándulas sudoríparas, pero en algunas zonas son más abundantes (axilas, palma de la mano y planta de los pies). Estas glándulas son las responsables de producir sudor, mediante el cual se eliminan numerosas sustancias nocivas.
• Pulmones: En ellos se elimina la mayor parte del dióxido de carbono y agua, productos de la respiración celular.
• Riñones: Son los principales órganos excretores en el ser humano y participan en el mantenimiento de la homeostasis, regulando el volumen de agua y de sales. Se encargan de eliminar la mayor parte de los desechos nitrogenados como la urea y el ácido úrico.

Sistema Urinario

Realiza el filtrado selectivo de la sangre. Cuando la sangre pasa por los riñones, algunas sustancias presentes en la sangre se eliminan, lo que permite regular las concentraciones de agua, sales y metabolitos en el líquido extracelular.

Los riñones son dos órganos ubicados en la región lumbar, a ambos lados de la columna vertebral. Sobre ellos se encuentran las glándulas suprarrenales, que segregan hormonas. En su interior se encuentran los nefrones.

Cada uno de los riñones tiene una cápsula renal que recubre al riñón y está formada por una membrana externa delgada y muy resistente; debajo de la cápsula está la corteza, luego le sigue la médula donde se encuentran las pirámides renales. Finalmente, la pelvis renal es la cavidad interna del riñón que se comunica con el hilio y con las columnas de Bertin, y allí se encuentran los cálices renales. Los uréteres, junto con la vejiga urinaria y la uretra, son las vías urinarias que conducen la orina formada en los riñones hacia el exterior del organismo.

• Uréteres: Son dos conductos que comunican la pelvis renal de cada uno de los riñones con la vejiga.
• Vejiga: Órgano hueco, muscular y elástico, cuyas paredes se distienden para acomodarse a la cantidad de líquido. Recibe la orina desde los riñones, a través de los uréteres, y la almacena hasta su eliminación por la uretra.
• Uretra: Conducto membranoso que transporta la orina desde la vejiga hacia el exterior. El orificio externo de la uretra está formado por un esfínter que controla la salida de la orina a través del meato urinario.

Función Renal

El nefrón es una estructura con funciones diferentes en cada tramo, en los que se distinguen dos partes principales: el corpúsculo renal y el túbulo renal.

El corpúsculo renal filtra la sangre que llega al riñón y está constituido por la cápsula de Bowman, una estructura que envuelve el glomérulo renal. Luego, una serie de conductos constituyen el túbulo renal y se dividen en tres segmentos. El más cercano a la cápsula de Bowman es el túbulo contorneado proximal. Desde allí continúa el asa de Henle, cuya rama descendente se interna en la médula. Su rama ascendente se conecta con el túbulo contorneado distal. El último tramo corresponde al túbulo colector que recibe el resultado de la filtración.

Formación de la Orina

El proceso de la formación de la orina consta de tres pasos:

• Filtración Glomerular: La sangre ingresa en el corpúsculo renal por la arteriola aferente y llega a los capilares del glomérulo con una elevada presión. Debido a esto, ciertas sustancias se filtran desde el vaso sanguíneo hasta la cápsula de Bowman.
• Reabsorción Tubular: En los túbulos se reabsorben muchas sustancias que han sido filtradas por el glomérulo y que vuelven a la sangre.
• Secreción Tubular: Durante la formación de la orina también ocurre un proceso de secreción tubular mediante el cual ingresan sustancias de desecho desde los capilares. Finalmente, la orina se concentra para mantener la homeostasis, conservar el volumen sanguíneo y la temperatura corporal.