Material genético y reproducción celular
Cromosomas y genes
Los cromosomas son bioquímicamente moléculas de ADN (ácido desoxirribonucleico) unidas a proteínas llamadas histonas. Durante la división celular la cromatina (ADN disperso en el núcleo celular) se concentra y se enrolla apretadamente alrededor de una trama proteica (histonas) formando cuerpos compactos llamados cromosomas.
Formación de un cromosoma.
Comúnmente están constituidas por dos brazos denominadas cromátidas, que se unen a través de una zona de menor densidad, y un centro llamado centrómero. Los elementos separados por el centrómero reciben el nombre de brazos (corresponden a la mitad de una cromátida).
CROMOSOMAS HUMANOS
El tamaño de los cromosomas puede oscilar entre los 0,2 y 5 µm (micrómetros) de longitud con un diámetro entre 0,2 y 2 µm. La longitud normal de los cromosomas de los mamíferos varía entre los 4 a 6 µm.
Un micrómetro equivale a la milésima parte de un milímetro. (Un milímetro dividido en mil partes)
En los cromosomas de la metafase las cromátidas están duplicadas (cromátidas hermanas) y unidas a nivel del centrómero. Durante la anafase sólo presenta un juego de cromátidas.
Normalmente existen 46 cromosomas en cada célula humana.
Los cromosomas se parecen a un conjunto de libros de cocina. Cada cromosoma o libro de cocina contiene miles de recetas las cuales son pedazos de información o instrucciones.
Estas instrucciones o recetas son llamadas "genes". Por lo tanto, los cromosomas son paquetes de genes los cuales dirigen el desarrollo del cuerpo.
Por ejemplo, existen genes que dicen si una persona va a tener ojos azules o cafés, cabello café o rubio.
Un gen también codifica o lleva la información de un producto específico, como por ejemplo, una proteína. Dicha proteína estará involucrada en algún proceso específico que determinará un rasgo o característica particular.
Toda la información que el cuerpo necesita para trabajar proviene de los cromosomas. Los cromosomas contienen los planos para el crecimiento y el desarrollo.
Dispersas entre los 23 pares de cromosomas existen cerca de 30.000 genes. Incluso una parte muy pequeña de un cromosoma puede contener diferentes genes.
La ubicación exacta o aun el número exacto de todos los genes es todavía desconocida. (Ver: Mapa genético Genóma humano). Los estudios de cromosomas no incluyen una evaluación detallada de cada gene.
Los cromosomas vienen en pares. Un miembro de cada par proviene de la célula del esperma del padre y el otro miembro del par, proviene de la célula del huevo de la madre.
En otras palabras, el bebé recibe mitad de material genético de la madre y la otra mitad del padre.
Los cromosomas del sexo normalmente están colocados junto a otros cromosomas. Usualmente los niños tienen un cromosoma X y uno Y, y las niñas tienen dos cromosomas X. Esta fotografía se llama un “cariotipo.”
Hay un gene para definir color de pelo, otro para desarrollo de los dientes o proteína específica.
Enfermedades de trasmisión genética
Fallas o anomalías en la secuencia genética son causa de varios trastornos o enfermedades de trasmisión genética, entre otras, están:
Glaucoma
Se presenta en los individuos que tienen un gen (partícula de cromosoma) dominante de esta característica. Esta enfermedad del ojo se caracteriza por un exceso de presión intraocular que produce pérdida progresiva del campo visual y de la vista.
Anemia facilgorme
Afecta a gran cantidad de personas de raza negra. En esta enfermedad la hemoglobina (transportador de oxígeno en la sangre) de los glóbulos rojos es enteramente reemplazada por otra anormal llamada hemoglobina S. Por lo tanto, los glóbulos rojos que la contienen adoptan una forma de S en vez de la de disco y con ella son menos capaces de trasportar oxígeno y además pueden bloquear los vasos sanguíneos de algunos órganos. Como consecuencia, los individuos que la poseen sufren una anemia severa y, por lo general, fatal.
Hemofilia
Se trasmite por un gen recesivo ligado al cromosoma X. Los individuos hemofílicos tienden a sangrar en forma anormal, ya sea espontáneamente o como consecuencia de heridas mínimas. El hombre hemofílico no puede trasmitir la dolencia a sus hijos varones, pero todas sus hijas son portadoras sanas. Cada hijo varón de una mujer portadora tiene un riesgo de 50% de nacer hemofílico.
Síndrome de Down
Presentan 47 cromosomas (el cromosoma 21 es el que se repite), el individuo presenta un conjunto de defectos, incluso retraso mental agudo, debilidad muscular y gran susceptibilidad a la Leucemia.
Síndrome de Turner
Se presenta cuando la mujer tiene solo 45 cromosomas (normalmente los seres humanos tienen 46 cromosomas), esto determina que sea de estatura muy baja y no desarrolle características sexuales secundarias propias del sexo femenino. Además, los órganos sexuales nunca alcanzan madurez sexual.
Síndrome de Klinefelder
Se presenta en uno de cada mil varones, en los que aparecen 47 cromosomas (poseen un cromosoma del sexo adicional). Los pacientes tienen esterilidad debido a que los testículos son incapaces de producir espermatozoides. A menudo también sufren de retardo mental.
Número de Cromosomas en las diferentes especies
Perro
Cada célula —del perro o de cualquier otro animal— contiene un núcleo en que se encuentran unas "cintas" llamadas cromosomas. El número de éstos es constante en cada especie, y los perros tienen 78, distribuidos en 39 pares.
Hombre
En el hombre existen 23 pares es decir, tiene 46 cromosomas
Gato
En el gato existen 19 pares de cromosomas, por lo tanto tiene 38 cromosomas.
Mosca de la fruta
Tiene 4 pares, o sea tiene 8 cromosomas
Rana
Tiene 13 pares, 26 cromosomas
Caballo
Tiene 33 pares, o sea tiene 66 cromosomas
Paloma
Tiene 40 pares, tiene 80 cromosomas
Gallo
Tiene 39 pares de cromosomas, o sea, 78 cromosomas
Ratón
Tiene 20 pares de cromosomas, 40 cromosomas en total
Rata
Tiene 21 pares de cromosomas, 42 cromosomas
Hamster
Tiene 22 pares de cromosomas, o sea tiene 44 cromosomas
Conejo
Tiene 22 pares, o sea 44 cromosomas
Cerdo
Tiene 18 pares, 36 cromosomas
División o reproducción celular
Las células se reproducen duplicando su contenido y luego dividiéndose en dos. El ciclo de división es el medio fundamental a través del cual todos los seres vivos se propagan.
En especies unicelulares como las bacterias y las levaduras, cada división de la célula única produce un nuevo organismo.
Es especies pluricelulares se requieren muchas secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo; la división celular también es necesaria en el cuerpo adulto para reemplazar las células perdidas por desgaste, deterioro o por muerte celular programada.
Así, un humano adulto debe producir muchos millones de nuevas células cada segundo simplemente para mantener el estado de equilibrio y si la división celular se detiene el individuo moriría en pocos días.
El ciclo celular comprende el conjunto de procesos que una célula debe realizar para cumplir la replicación exacta del ADN y la segregación de los cromosomas replicados en dos células distintas.
La gran mayoría de las células también doblan su masa y duplican todos sus orgánulos citoplasmáticos en cada ciclo celular: De este modo, durante el ciclo celular un conjunto complejo de procesos citoplasmáticos y nucleares tienen que coordinarse unos con otros.
Las plantas y los animales están formados por miles de millones de células individuales organizadas en tejidos y órganos que cumplen funciones específicas. Todas las células de cualquier planta o animal han surgido a partir de una única célula inicial —el óvulo fecundado— por un proceso de división.
Esta división o reproducción celular tiene dos variantes, dependiendo del tipo de célula que deba dividirse o reproducirse: la mitosis y la meiosis.
Mitosis
La mitosis es la división nuclear asociada a la división de las células somáticas.
Las células somáticas de un organismo eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales.
La mitosis, entonces, es el proceso de división o reproducción de cualquier célula que no sea germinal (sexual). En ella, una de las estructuras más importantes son los cromosomas, formados por el ADN y las proteínas.
Una manera de describir un cromosoma en forma sencilla sería: corresponde a dos brazos, los cuales están unidos por el centrómero, en los brazos se ordena el ADN.
Las etapas más relevantes de la mitosis son:
Interfase: Es el tiempo que pasa entre dos mitosis o división celular. En ella, ocurre la duplicación del número de cromosomas (es decir, del ADN). Así, cada hebra de ADN forma una copia idéntica a la inicial.
Las hebras de ADN duplicadas se mantienen unidas por el centrómero.
La finalidad de esta duplicación es entregar a cada célula nueva formada la misma cantidad de material genético que posee la célula original. Además, también se duplican otros organelos celulares como, por ejemplo, los centríolos que participan directamente en la mitosis.
Terminada la interfase comienza la mitosis propiamente tal, que se ha subdividido en cuatro etapas:
Profase: las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma determinada llamada cromosoma. Desaparecen la membrana nuclear y el nucléolo. Los centríolos se ubican en puntos opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos filamentos que en conjunto se llaman huso mitótico.
Metafase: las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno unido a su duplicado.
Anafase: los centrómeros se duplican, por lo tanto, cada duplicado del cromosoma se separa y es atraído a su correspondiente polo, a través de las fibras del huso. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.
Telofase: en ella se desintegra el huso mitótico, la membrana nuclear y el nucléolo reaparecen, los nuevos cromosomas pierden su forma definida y se transforman en hebras o largos filamentos de ADN.
Terminada la telofase se forman dos núcleos idénticos en relación con la cantidad y calidad de ADN que posee cada célula nueva.
A medida que va ocurriendo la telofase, el citoplasma comienza a separarse en la región de la línea ecuatorial en dos porciones iguales hasta que forma dos células idénticas entre sí. Este proceso se llama citoquinesis.
La mitosis representa la forma de reproducción para los organismos unicelulares. A los organismos pluricelulares, este proceso les permite reemplazar células muertas o desgastadas, el crecimiento, la cicatrización, la formación de nuevos tejidos, etcétera.
Meiosis
Los organismos superiores que se reproducen de forma sexual se forman a partir de la unión de dos células sexuales especiales denominadas gametos.
Los gametos se originan mediante meiosis, proceso exclusivo de división de las células germinales (o células sexuales).
La meiosis se diferencia de la mitosis en que sólo se transmite a cada célula nueva un cromosoma de cada una de las parejas de la célula original. Por esta razón, cada gameto contiene la mitad del número de cromosomas que tienen el resto de las células del cuerpo.
Cuando en la fecundación se unen dos gametos, la célula resultante, llamada cigoto, contiene toda la dotación doble de cromosomas. La mitad de estos cromosomas proceden de un progenitor y la otra mitad del otro.
La meiosis, entonces, consiste en dos divisiones sucesivas de una célula diploide (primera y segunda división meiótica), acompañadas por una sola división de sus cromosomas.
En los organismos multicelulares (el hombre es uno de ellos), la meiosis ocurre únicamente en los órganos encargados de la formación de células sexuales. Estos órganos se denominan gónadas en los animales y son los ovarios de la hembra, que producen gametos femeninos u óvulos, y los testículos del macho, que generan gametos masculinos o espermatozoides. En las plantas con flores (fanerógamas o espermatófitas), la meiosis opera en determinadas estructuras florales: "ovario" y " antera".
Debido a que la meiosis consiste en dos divisiones celulares, estas se distinguen como Meiosis I y Meiosis II. Ambos sucesos difieren significativamente de los de la mitosis.
Cada división meiotica se divide formalmente en los estados de: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. De estas la más compleja y de más larga duración es la Profase I, que tiene sus propias divisiones: Leptoteno, Citogeno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis.
Meiosis I
La primera división meiótica es una división reduccional: el número de cromosomas en cada célula hija se reduce a la mitad, o sea de diploide (2n) a haploide (n).
Las características típicas de la meiosis I, solo se hacen evidentes después de la replicación del ADN, en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalente o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en sí contiene cuatro cromátidas.
Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto, las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de ADN, pero estas difieren de las células diploides normales.
PROFASE 1. Al comienzo de la profase I, los cromosomas aparecen como hebras únicas, muy delgadas, aunque el material cromosómico (ADN) ya se ha duplicado en la interfase que precede a la meiosis.
Muy pronto, los cromosomas homólogos se atraen entre sí, colocándose uno junto al otro, para formar parejas que se correspondan y contactan íntimamente en toda su extensión.
En este proceso de apareamiento, llamado sinapsis, cada pareja de homólogos incluye un cromosoma de origen "paterno" y un cromosoma de origen "materno", ambos en proceso de condensación.
A medida que continúan acortándose y engrosando, se hace visible que cada cromosoma está constituido por dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero, de modo que la pareja de homólogos forma, en conjunto, una estructura de cuatro cromátidas, la tétrada.
Mientras integran una tétrada, las cromátidas no hermanas intercambian porciones homólogas, fenómeno conocido como entrecruzamiento. La recombinación de material hereditario en el entrecruzamiento contribuye a la variación de la descendencia.
Durante la profase 1, la célula sufre cambios similares a los estudiados en la mitosis. Los centríolos (si existen) se separan y aparecen el huso y los ásteres. La membrana nuclear y el nucléolo terminan desintegrándose.
En síntesis, la principal diferencia entre la profase I en la meiosis y la profase de la mitosis radica en la sinapsis, proceso exclusivo de la meiosis, puesto que no ocurre en la mitosis.
Etapas de la Profase I
Leptoteno:
En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas.
Cigoteno:
Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así, pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.
Paquiteno:
Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así, pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n.
A menudo, los nucléolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo
Diploteno:
Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas. La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase.
Diacinesis:
Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.
Metafase I
Esta etapa de la primera división meiótica también difiere sustancialmente de la mitosis.
Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucléolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos.
Además, los diferentes pares de cromosomas homólogos se distribuyen a ambos lados del ecuador de la célula en forma independiente y al azar, vale decir, algunos cromosomas de origen paterno o materno se colocan en un lado del plano ecuatorial y, el resto, en el lado opuesto.
Para tal ordenamiento, la única regla es que cada cromosoma de origen paterno quede siempre enfrentado a su homólogo de procedencia materna; pero el hemisferio celular que ocupa cualquiera de ellos depende sólo de la casualidad.
Como consecuencia de esta distribución al azar, cuando se separan los dos grupos cromosómicos en dirección al polo de su respectivo hemisferio, cada conjunto incluye una mezcla casual de cromosomas maternos y paternos, lo que se traduce finalmente en una amplia variedad de combinaciones cromosómicas en los gametos.
Expresado de otra manera, cada gameto poseerá un material hereditario diferente del de los otros.
Anafase I
Como en la mitosis, esta anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homóloga se dirige a un polo opuesto
Telofase I
Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I.
En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.
En otros organismos la telofase I y la intercinesis duran poco; los cromosomas se alargan y se hacen difusos, y se forma una nueva membrana nuclear. En todo caso, nunca se produce nueva síntesis de ADN y no cambia el estado genético de los cromosomas.
Meiosis II
La segunda división meiótica es una división ecuacional, que separa las cromátidas hermanas de las células haploides (citos secundarios).
Profase II
Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos (reordenados) en número haploide y por el rompimiento de la membrana nuclear, mientras aparecen nuevamente las fibras del huso.
Los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células.
Metafase II
En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.
Anafase II
Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos.
Telofase II
En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.
En suma, podemos considerar que la meiosis supone una duplicación del material genético (fase de síntesis del ADN) y dos divisiones celulares. Inevitablemente, ello tiene como resultado unos productos meióticos con solo la mitad del material genético que el meiosito original.
La Meiosis en láminas
Profase I (temprana) Profase I (intermedia) Profase I (tardía)
En el cito primario los cromosomas se ven como filamentos muy delgados Los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) y se hacen más cortos y gruesos Cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero. La membrana nuclear empieza a desaparecer
Metafase I Anafase I Telofase I
Las tétradas se ordenan en el ecuador del huso Los cromosomas homólogos se separan, dirigiéndose a los polos opuestos. Los centrómeros no se dividen Se forman dos núcleos haploides. Cada cromosoma consta de dos cromátidas adheridas a un centrómero
Citos secundarios Profase II Metafase II
Durante la intercinesis no hay duplicación de material genético En los citos secundarios los cromosomas se recondensan. La membrana nuclear comienza a desaparecer y se reconstituye el huso acromático Los cromosomas se alinean en el ecuador del huso como en la mitosis
Anafase II Telofase II
Los centrómeros se dividen, separándose las cromátidas hermanas. Los nuevos cromosomas migran hacia los polos opuestos Reconstrucción de los núcleos. Se completa la citoquinesis formándose cuatro células haploides que entran al periodo de interfase
Significado e importancia de la Meiosis
Básicamente, la meiosis es un mecanismo indispensable para asegurar la constancia del número específico de cromosomas en los organismos sexuados.
Ya se ha visto que las dos primeras divisiones meióticas reducen la cantidad de cromosomas del número diploide (2n) al haploide (n), lo que posibilita la unión de dos tipos diferentes de gametos para originar un cigoto diploide.
Si la producción de gametos se hiciera por mitosis, la fusión de ellos duplicaría el número cromosómico del cigoto. Así, en la especie humana con 46 cromosomas por célula, la unión del óvulo y el espermatozoide daría lugar a un huevo con 92 cromosomas.
Al repetirse el mismo proceso, las generaciones sucesivas duplicarían indefinidamente la cantidad de material cromosómico en cada célula, de manera que la prole siguiente poseería 184 cromosomas, la subsiguiente 368 y, al llegar a la décima generación, los individuos tendrían sus células con 23.552 cromosomas en los núcleos. Esta acumulación continua de material cromosómico haría imposible la existencia de cualquier célula.
Además de garantizar la permanencia del número específico de cromosomas, la meiosis es muy importante porque provee la continuidad del material hereditario de una generación a la siguiente y, a la vez, contribuye a crear variabilidad en la descendencia.
El "entrecruzamiento" de los cromosomas paternos y maternos durante la profase I y la "combinación al azar" de esos mismos cromosomas en la metafase I, determinan la producción de una gran variedad de gametos por cada progenitor.
Como los gametos masculino y femenino también se unen al azar para formar un cigoto, se puede afirmar que este proceso de fusión y la meiosis que le precede, son importantes fuentes de variabilidad dentro de las especies que presentan reproducción sexual.
La variación en la descendencia constituye la base de los cambios evolutivos que ocurren con el tiempo. Los individuos que, por sus características hereditarias, pueden adaptarse mejor a las condiciones ambientales tienen mayores oportunidades de sobrevivir y dejar más descendientes que los individuos con rasgos hereditarios menos favorables.
Hormonas sexuales
Las hormonas sexuales son sustancias producidas por las glándulas sexuales: el ovario en la mujer y el testículo en el varón.
Testículo en el hombre. Ovario en la mujer.
El ovario produce hormonas sexuales femeninas (estrógenos y gestágenos), mientras que el testículo produce hormonas sexuales masculinas (andrógenos). El estrógeno más importante que sintetiza el ovario es el estradiol, mientras que la progesterona es el más importante de los gestágenos. La testosterona es el andrógeno que produce el testículo.
Las hormonas sexuales femeninas desempeñan una función vital en la preparación del aparato reproductor para la recepción del esperma y la implantación del óvulo fecundado, mientras que los andrógenos intervienen de manera fundamental en el desarrollo del aparato genital masculino. Todas las hormonas sexuales se sintetizan a partir del colesterol.
Los folículos ováricos son el lugar de producción de estrógenos y progesterona. Estas hormonas se segregan de forma cíclica, con una secuencia que se repite cada 28 días aproximadamente durante la edad fértil de la mujer, y que se conoce con el nombre de ciclo menstrual. A partir de una determinada edad, que oscila entre los 40 y 60 años, la función ovárica se agota, se reduce la producción hormonal y cesan los ciclos menstruales. Este fenómeno biológico se conoce como menopausia.
La testosterona se produce en unas células especializadas del testículo llamadas células de Leydig. La producción de testosterona en el hombre se reduce también con el envejecimiento, aunque de forma menos brusca y marcada que en el sexo femenino.
La hipófisis.
Producción de hormonas sexuales.
La síntesis de las hormonas sexuales está controlada por la hipófisis, una pequeña glándula que se encuentra en la base del cerebro. Esta glándula fabrica, entre otras sustancias, las gonadotropinas, que son las hormonas estimulantes del testículo en el hombre y del ovario en la mujer.
Al llegar la pubertad se produce un incremento en la síntesis y liberación de gonadotropinas hipofisarias. Estas llegan al testículo o al ovario donde estimulan la producción de las hormonas sexuales que, a su vez, dan lugar a los cambios propios de la pubertad. En la mujer la secreción de gonadotropinas es cíclica, lo que da lugar a la secreción también cíclica de estrógenos y progesterona y a los ciclos menstruales femeninos.
Función de las hormonas sexuales
Los estrógenos son responsables de buena parte de los cambios que experimentan las niñas al llegar a la pubertad. Estimulan el crecimiento de la vagina, ovario y trompas de Falopio, así como el desarrollo de las mamas y contribuyen a la distribución de la grasa corporal con contornos femeninos.
Participan también en el periodo de crecimiento rápido de la pubertad conocido como estirón puberal. En las mujeres adultas los estrógenos y la progesterona participan en el mantenimiento de los ciclos menstruales. En la primera fase del ciclo hay proliferación de la mucosa de la vagina y del útero. Al final del ciclo el cese de la secreción de estrógenos y progesterona provoca la menstruación.
Durante la pubertad los andrógenos provocan la transformación del niño en varón adulto. Producen un aumento del tamaño del pene y del escroto, aparición de vello pubiano y aumento rápido de la estatura. Los andrógenos hacen que la piel sea más gruesa y oleosa. Estimulan el crecimiento de la laringe, con el consiguiente cambio en el tono de voz, y favorecen la aparición de la barba y la distribución masculina del vello corporal.
Otra consecuencia de la actividad androgénica es el cese del crecimiento de los huesos largos por fusión de las epífisis después del estirón puberal. Los andrógenos, junto con las gonadotropinas, son necesarios para la producción y maduración del esperma. Además, los andrógenos son hormonas anabólicas, es decir, favorecen la síntesis de proteínas y el desarrollo muscular y son la causa del mayor tamaño muscular del varón con respecto a la mujer.
¿Cómo actúan las hormonas sexuales?
Los tejidos sensibles a los estrógenos, principalmente aparato reproductor femenino, mama e hipófisis, contienen en el interior de sus células una proteína receptora, es decir, una sustancia con capacidad de unirse a los estrógenos que circulan en la sangre. El complejo estrógeno-proteína se traslada al núcleo de la célula, donde se encuentran los genes. Como consecuencia de esta acción se estimula la síntesis de ácidos nucleicos y proteínas específicas de esos tejidos.
La testosterona actúa de una forma similar; sin embargo, antes de unirse a su receptor, las células de la mayoría de los tejidos sensibles a los andrógenos la transforman ligeramente, convirtiéndola en una sustancia parecida llamada dihidrotestosterona, que es la que finalmente se une al receptor y pasa al núcleo celular.
Administración externa de hormonas sexuales
Naturalmente las hormonas son producidas al interior del organismo y distribuidas a través de la sangre, pero también existen diversos preparados farmacéuticos que contienen hormonas sexuales naturales y sintéticas. La forma más común de administración de hormonas femeninas es en comprimidos orales. Recientemente se han comenzado a emplear con gran aceptación los preparados transdérmicos, es decir, que se absorben a través de la piel, ya sea mediante parches o mediante geles. También existen hoy los implantes subcutáneos y las aplicaciones vaginales de estrógenos.
Los andrógenos se administran habitualmente en forma de inyecciones intramusculares cada 2-4 semanas, ya que tienen una duración prolongada. Existen también parches e implantes de testosterona. Hay también comprimidos orales de derivados de testosterona, pero no se recomiendan para el tratamiento sustitutivo de hormona sexual masculina.
Herencia y genética
Principios de genética
Mendel, clave en investigaciones genéticas.
Hablar de herencia es hablar de genética, la ciencia que estudia la trasmisión hereditaria de los seres vivos a través de la reproducción. En otras palabras, herencia genética es la forma en que los progenitores dan a su descendencia los caracteres que ellos poseen.
Cualquier característica de un ser vivo que sea susceptible de ser trasmitida a su descendencia, la denominamos carácter hereditario.
El conjunto de características (no visibles) que un ser vivo hereda de sus progenitores se denomina genotipo, y aquellas que se hacen visibles en él se denomina fenotipo; este último viene determinado por el genotipo y las "condiciones ambientales" en las que el ser se ha desarrollado.
Forma de trasmisión de la herencia genética
La herencia genética es suministrada conjuntamente por los progenitores; es decir, el genotipo del nuevo ser está constituido por el aporte de ambos.
El macho aporta la herencia en los cromosomas del espermatozoide.
La hembra aporta su herencia en los cromosomas del óvulo.
La unión de espermatozoide y óvulo forma la célula huevo y dentro de ésta se encuentran los cromosomas de ambos; estos cromosomas son los que guardan la información de los caracteres hereditarios.
Los cromosomas son unos filamentos en los que se agrupan los genes, formados por secuencias de ADN y ARN.
Un gen es una unidad de trasmisión hereditaria que determinará, durante el desarrollo de un ser, la aparición o no de un determinado carácter. Así, pues, los elementos que determinan las características a heredar por un nuevo ser son los genes que están ubicados en los cromosomas de la célula huevo.
Los genes son pequeños segmentos de largas cadenas de ADN que determinan la herencia de una característica determinada, o de un grupo de ellas.
Los genes se encuentran localizados en los cromosomas en donde se disponen en línea a lo largo de ellos.
Cada gen ocupa en el cromosoma una posición, o “locus”.
En una célula, los cromosomas se agrupan por pares; en la célula huevo (origen de todas las que tendrá el nuevo ser), cada par posee un cromosoma de cada uno de los progenitores.
Los dos cromosomas que forman cada par son, generalmente, morfológica e intrínsecamente similares, y los genes situados en ellos en lugares homólogos, los llamados alelos o genes homólogos, son responsables de una determinada característica a la hora del desarrollo del nuevo ser.
Los genes alelos, entonces, son dos genes que ocupan el mismo lugar o “locus” en un par de cromosomas homólogos, es decir, en un par de cromosomas que tienen igual tamaño, forma y secuencia de genes.
También podemos decir que alelo es cada una de las variantes que puede presentar una secuencia de ADN polimórfica.
Cuando en alguna característica hereditaria interviene no solo un gen sino varios, que concurran en la trasmisión de este carácter, hablamos de alelismo múltiple.
Nuestra conocida arveja, los chícharos de Mendel.
Cuando los dos genes que determinan un carácter en sus respectivos cromosomas son idénticos, diremos que el carácter en cuestión se encuentra en homocigosis, el ejemplar es homocigoto; es decir, los genes aportados por sus progenitores son iguales. Si por el contrario, ambos genes (para un mismo carácter) son diferentes, diremos que el ejemplar es heterocigoto, o, lo que es igual, el gen aportado por uno de los progenitores es diferente al aportado por el otro (insistimos, para un mismo carácter).
Si los dos genes que determinarán un carácter son distintos (heterocigoto) pueden ocurrir tres cosas en el momento de la formación del nuevo ser:
• 1. Que el carácter resultante lo sea según las directrices determinadas por uno de los genes.
• 2. Que el carácter resultante lo sea según las directrices del otro gen.
• 3. Que el carácter resulte una mezcla o superposición de ambos.
Interacciones génicas o genéticas
Luego de que los principios de la herencia fueron redescubiertos hacia el 1900, se realizaron diversos experimentos con el fin de probar su validez.
Dichos estudios comprobaron que los genes que se encontraban en el mismo “locus”, en un par de cromosomas homólogos (genes alelos) o en “locus” distintos (genes no alelos) podrían influir en la herencia de un rasgo. Estas interacciones se denominan interacciones génicas y pueden ser de los tipos: alélicas y no alélicas.
Interacciones alélicas
Los genes alelos; es decir, aquellos que se encuentran en el mismo “locus” en los cromosomas homólogos, pueden interactuar de diversas maneras y generar distintos mecanismos de herencia dominante, herencia recesiva, herencia intermedia, codominancia y series alélicas.
Herencia dominante y herencia recesiva
Pelaje blanco, por un gen dominante.
Si prevalece un gen sobre el otro, diremos que el primero es dominante sobre el segundo, o que el segundo es recesivo respecto al primero. Diremos también que el ejemplar es portador del carácter recesivo, pues lo posee aunque no lo manifiesta.
En la simbología genética, que usa letras para definir un carácter, las propiedades dominantes se escriben en mayúscula y las recesivas en minúscula.
El carácter dominante es siempre visible y oculta al recesivo.
El carácter recesivo puede permanecer latente durante generaciones y manifestarse cuando se den las condiciones de combinación adecuadas.
Herencia intermedia
Como ya dijimos, dentro de los genes existen genes dominantes y genes recesivos. El gen dominante es aquel que se manifiesta y oculta al otro gen, que por este motivo se llama recesivo; lo que no quiere decir que no exista, sino que es mantenido en reserva oculto en la reproducción por el individuo.
Cuando los dos genes son semejantes se dice que es homocigótico. Significa que ese organismo tiene sus genes iguales para un mismo carácter. Cuando son diferentes se dice que es heterocigótico, es decir que sus genes para ese carácter (la altura, el color de pelo, color de ojos u otro) son distintos. Cuando ninguno de los genes es dominante se dice que se ha producido una herencia intermedia.
Codominancia
Estado en que un gen expresa su característica en el heterocigoto de modo equivalente a su par. Los alelos del gen se expresan al mismo tiempo y de modo total en el heterocigoto. Dícese de los factores con la misma potencia hereditaria.
Este tipo de interacción se dilucidó estudiando la herencia de los grupos sanguíneos en el hombre.
En la especie humana se distinguen cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y O. Cuando uno de los progenitores es del grupo A y el otro del grupo B, el hijo puede ser del grupo AB, ya que los genes que determinan los grupos sanguíneos A y B se expresan de igual manera en el nuevo individuo, lo que se conoce como codominancia.
Series alélicas
La mayoría de los genes alelos se pueden presentar en más de dos formas alternativas constituyendo las llamadas series alélicas. En ellas existen muchas variantes dentro del mismo par de genes, aunque un organismo diploide sólo puede presentar dos variantes de los genes que componen la serie alélica. Un ejemplo es el color del pelaje de los conejos, entre otros.
Interacciones entre genes no alelos
Las interacciones entre estos genes pueden darse en distintos niveles, distinguiéndose por ello fenómenos de epistasis, pleiotropía, genes modificadores y elementos genéticos transponibles.
Epistasis
Es un tipo de interacción a nivel del producto de los genes no alelos. En una vía metabólica donde intervienen distintas enzimas, cada una de ellas transforma un sustrato en un producto, de manera que el compuesto final se obtiene por acción de varias enzimas. Cada una de estas está determinada por un gen, a lo menos.
Si uno de los genes que codificaba para alguna de las enzimas sufre una mutación y cambia, producirá una enzima defectuosa y el producto final no se obtendrá.
El efecto enmascarador sobre el fenotipo que tiene un gen sobre otro gen no alelo se denomina epistasis. En esta aparece un gen epistático y otro hipostático. El primero es el que enmascara el efecto del segundo.
Se distinguen distintos tipos de epistasis: dominante, recesiva, doble dominante y doble recesiva, y en cada una las proporciones clásicas se ven alteradas.
Epistasis dominante. Se produce cuando el gen dominante es epistático sobre otro gen no alelo a él.
Epistasis recesiva. En este tipo de interacción un gen recesivo actúa como gen epistático sobre otro gen no alelo.
Epistasis doble dominante. En esta interacción, los genes presentes en los dos locus que intervienen en la característica, serán epistáticos en condición dominante.
Epistasis doble recesiva. Para que se produzca, los genes actúan como genes epistáticos deben estar en condiciones recesivas.
Pleiotropía
Es un tipo de interacción entre genes no alelos que ocurre cuando la acción o cambio de un solo gen provocan la aparición de muchos fenotipos distintos.
Genes modificadores
Son los que afectan la expresión de un gen diferente o no alelo. Un ejemplo de este tipo de interacción se observa en el color y distribución del manchado de los ratones.
Elementos genéticos transponibles
Hasta 1960, se pensaba que los genes ubicados en los cromosomas eran estables e inmóviles, ya que se podían hacer mapas de su ubicación. Sin embargo, en 1947, B. Mc Clintock identificó, por primera vez, un grupo de genes que llamó elementos genéticos controladores.
En la actualidad se les denomina transponibles, elementos genéticos transponibles o genes saltarines. Uno de estos genes es un fragmento de ADN que puede moverse por todo el material hereditario de un organismo contenido en una célula. Este movimiento ocasiona cambios en el material hereditario que se traduce en la síntesis de distintos polipéptidos, lo que a su vez genera distintos fenotipos.
Herencia cuantitativa
En algunas especies, los caracteres que se expresan como variaciones en cantidad o extensión, como el peso, la talla o el grado de pigmentación, suelen depender de muchos genes, así como de las influencias del medio.
Con frecuencia, los efectos de genes distintos parecen ser aditivos (se van sumando); es decir, parece que cada gen produce un pequeño incremento o descenso independiente de los otros genes.
Palmera enana.
Por ejemplo, la altura de una planta puede estar determinada por una serie de cuatro genes: A, B, C y D.
Supongamos que cuando su genotipo es aabbccdd, la planta alcanza una altura media de 25 cm, y que cada sustitución por un par de alelos dominantes aumenta la altura media en unos 10 centímetros.
En el caso de una planta que es AABBccdd su altura será de 45 cm, y en aquella que es AABBCCDD será de 65 centímetros.
En realidad, los resultados no suelen ser tan regulares. Genes diferentes pueden contribuir de forma distinta a la medida total, y ciertos genes pueden interactuar, de modo que la aportación de uno depende de la presencia de otro.
La herencia de características cuantitativas que dependen de varios genes se denomina herencia poligénica. La combinación de influencias genéticas y del medio se conoce como herencia multifactorial.
Herencia mixta o en mosaico
Corresponde a un tipo de herencia en que ambos genes son dominantes y se expresan simultáneamente (ejemplo: gallinas andaluzas).
Si se cruzan gallinas de plumas negras con gallinas de plumas blancas salpicadas de negro, en F1 (primera generación) se obtiene el ciento por ciento de gallinas con plumas negras y plumas blancas salpicadas de negro, simultáneamente, dando a las gallinas un color azulado (variedad andaluza).
Gallinas negras
Genotipo: NN
Gallinas blancas salpicadas
Genotipo BsBs
100 % gallinas andaluzas
Ahora, si se cruzan entre sí gallinas andaluzas, se obtiene:
25 % gallinas de plumas negras
50 % gallinas andaluzas
25 % gallinas de plumas blancas salpicadas, como lo demuestra el esquema siguiente.
Genotipos:
(1) NN
(2) NBs
(3) BsBs
Fenotipos:
(1) Negras
(2) Andaluzas
(3) Salpicadas
Proporción fenotípica: 1 : 2 : 1 (25 por ciento negras, 50 por ciento andaluzas y 25 por ciento salpicadas).
Consanguinidad
Se habla de cruzamiento consanguíneo o endogamia cuando se cruzan entre si dos individuos con ascendentes comunes.
La consanguinidad, especialmente si es repetitiva, provoca taras y degeneración genética, ya que por consanguinidad tienen más probabilidades de aparecer en la descendencia genes letales recesivos. Es útil para fijar mutaciones e introducir nuevos caracteres que tienen lugar en caracteres recesivos.
¿Cuánto influye el genotipo en los deportistas?
La consanguinidad aumenta considerablemente la aparición de enfermedades recesivas y cuanto más próxima sea la relación familiar, mayor será el riesgo de que ambos miembros de la pareja hayan heredado el gen anormal del antepasado común.
La enfermedad autosómica recesiva más frecuente (1:2.500 recién nacidos vivos en poblaciones caucásicas) es la fibrosis quística, caracterizada por trastornos pancreáticos, respiratorios y de la sudoración, cuyo gene (CFTR) ha sido localizado en los brazos largos del cromosoma 7.
La simbología mendeliana
Mendel ideó una simbología que le permitió representar y entender los mecanismos que hacen posible la trasmisión de las características hereditarias de padres a hijos.
Los rasgos o caracteres estudiados por Mendel tenían siempre dos posibles manifestaciones fácilmente distinguibles, por ejemplo: el tamaño de la planta era alto o bajo, la textura de las semillas era lisa o rugosa, además, una de las alternativas de manifestación dominaba siempre a la otra.
También usaba dos letras para representar los "factores" que controla cada rasgo o característica estudiada.
En el tamaño de la planta, "A" representa el gen para tallo alto y "a" el gen que produce un caso enano. La característica dominante se denota siempre con letra mayúscula; la recesiva, con la misma letra pero minúscula.
Fenotipo: raza negra.
La genética actual, a partir del trabajo de Mendel, ha desarrollado algunos conceptos que son claves para entender los mecanismos de la herencia: fenotipo, genes alelos y genotipo.
Fenotipo. Es la apariencia externa o visible de un organismo, todo lo que podemos observar y que es la expresión de la información genética. Por ejemplo, el color del cabello, de la piel, modelos de ojos, el tamaño y ubicación de las flores, la forma de las hojas y muchas otras.
Genes alelos. Son segmentos específicos del ADN que determinan una característica hereditaria. Cada gen se ubica en uno de los cromosomas que forman el par homólogo, lo que permite su separación en diferentes gametos durante la meiosis.
En los estudios de Mendel los factores "A" y "a" son alelos por que ambos codifican para la misma característica (tamaño en la planta), aunque con expresiones distintas: alta y enana, respectivamente. Además, cada gen se ubica en un cromosoma de par homólogo, y están a la misma altura, en un lugar llamado “locus”.
Genotipo. Es la constitución genética de un ser vivo, lo cual determina su fenotipo. El genotipo no es observable directamente, aunque sí se puede inferir a partir del análisis de las proporciones fenotípicas.
Cuando un organismo tiene genes alelos iguales, se dice que su genotipo es homocigoto (homo = igual). Existen dos tipos de homocigotos: dominantes y recesivos. El primero tiene sólo genes alelos dominantes (AA); el segundo lleva sólo genes alelos recesivos (aa).Cuando el individuo porta genes alelos distintos (Aa), se dice que su genotipo es heterocigoto.
Conceptos básicos, a modo de resumen
Genotipo:
Es la constitución genética de un ser vivo, la cual determina su fenotipo. El genotipo se puede inferir, pero no es observable directamente. Puede ser genotipo homocigoto o genotipo heterocigoto.
Fenotipo:
Expresión de la información genética (lo que se ve al exterior). FENOTIPO = GENOTIPO + MEDIO AMBIENTE
Genes alelos:
Son segmentos específicos de ADN que determinan un carácter hereditario.
Ejemplo: si estudiamos el tamaño de una planta tenemos dos opciones: alta(A) o baja(a). Cada cromosoma tendrá en algún sector específico un “locus” dedicado a este gen.Como tenemos dos progenitores, en cada uno de los dos cromosomas habrá uno de estos dos genes.
Un ejemplo:
Del cruce Rr x Rr (donde R y r representan genes alelos) se obtiene una descendencia cuya proporción genotípica es:
50% : Rr (genotipo heterocigótico dominante)
25% : RR (genotipo homocigótico dominante)
25% : rr (genotipo homocigótico recesivo)
Consecuencias genéticas de la mitosis y de la meiosis
Los procesos de mitosis y meiosis proporcionan una de las claves para explicar el aparente conflicto mantenido entre dos tendencias observables en el mundo de los seres vivos: la tendencia hacia la conservación de la información merced a su correcta transmisión vía patrones de herencia y, por otro lado, la tendencia hacia la presencia de variación para posibilitar una mejor respuesta a cambios en el medio, la posibilidad de selección y, en definitiva, la evolución.
Por lo tanto, la mitosis, al mantener invariable el contenido genético presente en los individuos de generaciones diferentes, es un proceso conservativo de la información hereditaria, mientras que la meiosis se presenta como un proceso con capacidad para generar una enorme cantidad de variación, debido a que posibilita la trasmisión independiente y el entrecruzamiento de los cromosomas, además de la reproducción sexual.
Enfermedades venéreas (ETS)
Es un grupo de enfermedades infectocontagiosas que en el noventa por ciento de los casos se adquieren a través de las relaciones sexuales.
Antídoto: sexualidad responsable.
La denominación de “enfermedades venéreas” tiene su origen en Venus diosa del amor carnal para los romanos, porque comúnmente suele considerarse a las prostitutas como fuente y origen de este tipo de infecciones, y a los infectados como justamente castigados por sus pecados.
En la actualidad se prefiere el término enfermedades de trasmisión sexual (ETS) porque es más descriptivo y evita una actitud despectiva hacia las mujeres y hacia los infectados.
Las ETS, entonces, también llamadas venéreas, son aquellas que se adquieren a través de las prácticas sexuales con personas infectadas.
Tienen amplia incidencia y difusión y son de constante incremento a nivel mundial pues están relacionas a patrones de comportamiento promiscuo (relaciones sexuales inseguras, sin uso de protección: preservativos), con parejas múltiples, sin cuidado de hábitos de higiene personal.
El problema que genera en el ámbito de la salud pública, radica que algunas de éstas enfermedades pueden encontrarse en estadio de cronicidad asintomática, desconocidas o ignoradas por el mismo paciente, que ante parejas sexuales ocasionales no prevenidas, facilita su contagio, haciendo prácticamente imposible la erradicación.
El entorno de las enfermedades venéreas comprende, por lo general, la sífilis, la blenorragia o gonococcia, el chancro blando, el linfogranuloma venéreo, el condiloma acuminado (o papiloma venéreo), y algunas ectoparasitosis como la pediculosis púbica (ladilla).
Existen otras infecciones trasmitidas por contacto sexual que, sin ser catalogadas de venéreas, ocasionan molestos y recurrentes problemas a las parejas. Tal el caso de la tricomoniasis y la candidiasis, que suelen ser repetidos huéspedes del flujo vaginal.
Otras enfermedades que debemos incorporar al grupo de las ETS, son: la Hepatitis B y el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (Sida) producido por el VIH (o HIV).
Chancro en el pene.
Entre las causales de importancia para adquirir una enfermedad venérea merecen mencionarse a:
1.- Precariedad social, que es sinónimo de precariedad sanitaria e incremento de la promiscuidad, destacándose mayor incidencia del comercio sexual en capas sociales bajas, donde existe desinformación y abunda la falta de higiene.
2.- La libertad sexual que caracteriza a la nueva generación de adolescentes, con escasas ataduras a valores convencionales, con multiplicidad de contactos ocasionales, con prácticas sexuales donde suele ser habitual el cambio de parejas, en una etapa de la vida donde se relega la higiene y el autocuidado a segundos planos, manifestaciones todas ellas que culminan en sexo no seguro, promiscuo, y vulnerable a cualquier tipo de enfermedad venérea.
3.- El mecanismo polimorfo habitual de contagio, con lo complejo que resulta identificar a los contactos, y con el agravante en la infección gonocóccica y sifilítica, de casos asintomáticos (contagiados que no presentan síntomas) principalmente en las mujeres, que actúan de portadoras desconocidas (aún por ellas mismas), propagando la enfermedad en proyección geométrica.
De entre las mencionadas, las más importantes enfermedades venéreas son la blenorragia y la sífilis.
Blenorragia o Gonorrea o Gonococcia
También llamada gonorrea o uretritis gonocócica, es la más frecuente de todas las enfermedades infectocontagiosas. Solo el resfrío común la supera en frecuencia.
Produce en principio una inflamación de la uretra (uretritis), pero posteriormente ataca otros órganos del aparato reproductor y puede llegar a causar la esterilidad.
Agente etiológico (causante)
Es una bacteria esférica (coco), denominada gonococo de Neisser, que tiene la forma de un grano de café y se presenta en pares. Circula por la sangre facilitando la difusión de la enfermedad a órganos vecinos (testículos, próstata y epidémico en el hombre; ovarios, vagina, útero y oviductos en la mujer) y a órganos alejados como la articulación de la rodilla (artritis) y el corazón.
Contagio
Se produce exclusivamente por contacto sexual, aunque puede trasmitirse en forma indirecta con el uso de termómetros rectales contaminados y no esterilizados.
El recién nacido es contagiado por la madre blenorrágica y generalmente el gonococo se localiza en sus ojos provocando conjuntivitis blenorrágica, que puede convertirse en ceguera por alteración de la córnea. Actualmente, es obligatorio instilar (echar poco a poco) en los ojos de todos los recién nacidos gotas de penicilina o de una solución de nitrato de plata (profilaxis de Credé) para evitar la contaminación.
Síntomas generales
La incubación es corta, y puede reducirse a uno o dos días. Al cabo de ese tiempo la enfermedad se manifiesta en el hombre por prurito (picazón) y comezón bastante intensa en el meato urinario; luego aparece un líquido, que al principio es claro, pero que después se torna purulento, espeso y de color amarillo verdoso. Las micciones son dolorosas. A estos se añaden malestar general, decaimiento y fiebre ligera.
En la mujer el flujo es semejante, aunque los dolores no son tan intensos, por lo que a menudo no se toman en consideración.
La blenorragia no confiere inmunidad, y actualmente la curación es muy rápida, ya que en algunos casos con un tratamiento específico el enfermo puede curar en 24 horas.
Sífilis o Lúes
Espiroquetas
En una de las enfermedades venéreas más temidas. Su evolución es crónica, a veces congénita. Ataca a la piel, las mucosas, el sistema nervioso, los huesos y otros órganos internos.
Agente etiológico (causante)
Es una bacteria espiralada (espirilo), flexible, brillante y muy móvil, con uno o dos flagelos en cada extremo. Mide de 13 a 14 (micras) de largo, y se denomina Trepodos pallidum (espiroqueta pálida).
Se encuentran en gran cantidad en las lesiones recientes de sífilis. Como son muy débiles, mueren fácilmente fuera del cuerpo humano.
Contagio
La sífilis es congénita cuando se contrae antes de nacer (alrededor del sexto mes de embarazo), a partir de la madre infectada, o adquirida, cuando se adquiere después del nacimiento, por contagio.
El contagio ocurre cuando los treponemas entran en contacto con pequeñas heridas de la piel o de las mucosas. Según algunos autores, atraviesan incluso la piel sana.
En la mayoría de los casos, los treponemas penetran durante las relaciones sexuales, pero también pueden contraerse por medio del beso u otro tipo de contacto (cucharas de té).
El contagio indirecto no es común a causa de la poca resistencia del treponema en el ambiente externo.
Síntomas generales
La enfermedad se manifiesta aproximadamente al cabo de tres semanas de incubación. En su evolución se distinguen tres períodos con características especiales.
Período Primario: En el lugar de entrada de los treponemas se forma el sifiloma primario o chancro de inoculación, pequeña prominencia indolora a modo de botón rojo oscuro. Este origina una lesión circular brillante rojo-amarillenta con bordes bien marcados, que luego va desapareciendo y deja una cicatriz blanquecina. Al mismo tiempo se inflaman los ganglios de la zona vecina a la infección (adenopatía).
Lesiones de sífilis en etapa secundaria.
Período Secundario: Si el mal no es tratado, los treponemas invaden el organismo, por vía linfática o sanguínea, y aparece en la piel de todo el cuerpo una roséola (manchas rosadas) que dura alrededor de dos semanas y luego desaparece. Mientras tanto, en la dermis (capa más profunda de la piel) parecen pápulas duras. Es el período más contagioso por la abundancia de treponemas.
Período Terciario: En la actualidad es muy difícil encontrar enfermos con las manifestaciones típicas de este período. Generalmente se presentan en individuos mal tratados o no tratados.
La sífilis terciaria o sífilis tardía es muy difícil de curar y puede presentarse después de muchos años. Ocurre cuando los treponemas, que se han diseminado por todo el organismo, se localizan en distintos órganos y afectan los tejidos que los forman. Pueden comprometer las arterias, especialmente la aorta, la médula espinal (tabes) o el cerebro, produciendo parálisis progresiva. No existe órgano que no pueda ser atacado por los treponemas.
Trypanosoma Cruzi (Mal de Chagas)
Es un protozoo (unicelular) microscópico flagelada, llamado Trypanosoma cruzi, que una vez alojado en el organismo, circula por la sangre, se multiplica activamente en los tejidos y se fija de preferencia en el corazón.
Culpable del mal de Chagas, la vinchuca.
El descubrimiento del trypanosoma se debe al médico e investigador brasileño Carlos Chagas quien realizó los primero estudio médicos acerca de esta enfermedad, su agente etiológico y el agente intermediario, la vinchuca.
Agente trasmisor o vector
Es la vinchuca, insecto hemíptero de aproximadamente tres centímetros de largo y de color pardo. Presenta un aparato bucal con una especie de pico recto tan largo como la longitud de la cabeza, que en estado de reposo está replegado sobre la inferior de ésta.
Las vinchucas se distinguen fácilmente por un reborde que rodea al abdomen y que presenta manchas transversales más claras. Existe gran número de especies, pero solo algunas de ellas son trasmisoras del parásito a animales salvajes o domésticos. Una sola especie, triatona infestans, llamada vulgarmente “vinchuca negra”, es la que convive habitualmente con el hombre en el interior de las viviendas y se alimenta de su sangre.
Trasmisión: la enfermedad no es contagiosa, sino que se trasmite cuando la vinchuca, al chupar sangre de animales o personas enfermas, absorbe tripanosomas que luego se reproducen en su intestino. Si al cabo de unos días pica a personas o animales sanos, al llenarse de sangre defeca y elimina con sus excrementos gran cantidad de parásitos, los cuales penetran en el organismo a través de pequeñas lastimaduras que se producen al rascarse como consecuencia de la comezón ocasionada por la picadura.
Muchas veces la trasmisión ocurre al picar la vinchuca infectada el rostro de una persona, y la penetración de los tripanosomas tiene lugar a través de la conjuntiva del ojo, lo cual provoca una gran hinchazón que se conoce como “ojo en compota”.
El contagio
Se puede producir por
1.- Picadura del insecto (vía directa).
2.- Por transfusiones de sangre infectada, en forma accidental en un laboratorio.
3.- Cuando el insecto queda accidentalmente en nuestra ropa.
4.- Por forma transplacentaria (es decir de madre a hijo).
Lugar que habita y su alimentación
Techos de paja para la vinchuca,
La vinchuca vive preferentemente es las grietas de los muros y paredes, en los techos de paja y en los lugares que no son limpiados en forma periódica. Durante todo su vida se alimenta exclusivamente con sangre "caliente" (de animales homotermos: hombre, aves y mamíferos), y solo lo hace de noche y en la oscuridad.
Síntomas generales
La enfermedad consta de tres etapas:
1.- La primera es la denominada etapa aguda que es el período entre la picadura y la aparición de los primeros síntomas que dura entre una semana y un mes. El cuadro clínico se presenta con el agrandamiento indoloro de ganglios en distintas partes del cuerpo, sobre todo en la zona del cuello y las axilas, del hígado y el bazo. En esta etapa es posible descubrir la infección a través de análisis clínicos.
2.- La segunda es la etapa asintomática o de latencia, es cuando el parásito infecta el organismo y se reproduce en el torrente sanguíneo. Este período puede durar años y durante ese tiempo no hay ningún síntoma, se detecta sólo con análisis de sangre. La mayor parte de las personas permanece en esa fase el resto de sus vidas. En este período es posible curar la enfermedad en la mayoría de los casos.
3.- Por último, la tercera etapa crónica, es la manifestación tardía de la infección. Un 15 a 20% presentan alteraciones en el corazón, los síntomas más comunes son: palpitaciones, disnea -sed de aire-, dolores cardíacos, una vez que se llegó a este cuadro es imposible contrarrestar la enfermedad.
domingo, 29 de noviembre de 2009
I* medio
La Célula
Los seres vivos están formados por mínimas unidades llamadas células. Todas las funciones químicas y fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el crecimiento, el movimiento, la inmunidad, la comunicación, y la digestión, ocurren al interior de la célula.
Clasificación de los seres vivos
Según el número de células que los forman, los seres vivos se pueden clasificar en unicelulares y pluricelulares.
Unicelulares: Son todos aquellos organismos formados por una sola célula. En este grupo, los más representativos son los protozoos -ameba, paramecio, euglena-, que sólo pueden observarse con un microscopio.
Pluricelulares: Son todos aquellos organismos formados por más de una célula. Existe gran variedad de ellos, tales como los vertebrados (aves, mamíferos, anfibios, peces, reptiles) y los invertebrados (arácnidos, insectos, moluscos, etc.).
En los vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores (angiosperma), sin flores típicas (gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.
Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles, que son:
Célula: mínima unidad que forma parte de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que tienen características y funciones similares y con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos unidos y coordinados para cumplir una función específica. Por ejemplo: pulmón, corazón, estómago, etcétera. En el caso de los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor, etcétera.
Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.
Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.
Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseen una organización sencilla, esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano se daña o altera provoca una desorganización del ser vivo.
Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática, el citoplasma, y el núcleo.
Membrana Celular o plasmática
La membrana celular o plasmática
La membrana celular se caracteriza porque:
Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.
Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas y lípidos, específicamente fosfolípidos.
Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica), donde se encuentran sumergidas las proteínas.
Es una estructura dinámica.
Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales
Funciones de la membrana celular
Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere decir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior.
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras.
Aísla y protege a la célula del ambiente externo
Funciones del citoplasma
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía.
De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos.
Los organelos celulares
Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células de determinados organismos.
Mitocondria
Mitocondrias: en los organismos heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía.
Son organelos de forma elíptica, están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado DNA mitocondrial.
La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa.
Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria, hasta CO2 (anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía. Esta energía no es ocupada directamente, sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP (adenosin trifosfato).
El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de energía. Al liberar la energía, el ATP queda como ADP (adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP.
La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción química:
Energía
ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)
Esta reacción permite almacenar la energía.
En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es:
ATP ----------------> ADP + P + Energía
Cloroplasto
Cloroplastos: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. Son más grandes que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna.
Poseen su propio material genético llamado DNA plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio alimento.
En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua y energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.
Así se forma, también, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera.
clorofila
6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2
Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metabólicas, etcétera.
Retículo endoplasmático
Retículo endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porción del citoplasma.
Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio externo-.
Existen dos tipos de retículo. Uno es el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas.
Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula.
El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica -lípidos o grasas-.
Aparato de Golgi
Aparato de Golgi: está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi existe en las células vegetales -dictiosoma- y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último, ya sea dentro o fuera de la célula. Además, adiciona cierta señal química a las proteínas, que determina el destino final de éstas.
Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que están en el interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o reproducción celular, llamado mitosis.
Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y vegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la de almacenar -temporalmente- alimentos, agua, desechos y otros materiales.
El núcleo
Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denomina células eucariontes.
Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienen un núcleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de células se denominan procariontes.
En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por:
Ser voluminoso.
Ocupar una posición central en la célula.
Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden encontrar:
Núcleo plasma o jugo nuclear.
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), ambos compuestos orgánicos.
El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas.
Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos celulares.
Nutrición
Las sustancias que emplea el organismo para su nutrición se encuentran contenidas en los alimentos, generalmente formando compuestos que no se asimilan y que han de transformarse en cuerpos solubles en el agua, capaces de ser absorbidos en el tubo digestivo.
Esta transformación se consigue mediante una serie de procesos mecánicos y químicos que se desarrollan en el seno de las vísceras que constituyen el aparato digestivo.
En realidad, el proceso de la digestión empieza en el cerebro el cual envía la orden de puesta en marcha al estómago en el mismo instante en que la vista o el olfato son estimulados e incluso cuando se produce cualquier pensamiento referente a la comida.
Digestión bucal
Llegada la comida a la boca, los dientes rompen los alimentos por fuera y la saliva los rompe por dentro.
Los alimentos, que han sido cortados y triturados por las piezas dentarias, se mezclan, durante el tiempo que dura la masticación, con la saliva, que es el producto de la secreción de las diversas glándulas salivales.
La composición de la saliva varía en relación con el tipo de los alimentos ingeridos.
Su reacción es alcalina y contiene algunos fermentos, de los cuales el más importante es la ptialina, que tiene la propiedad de producir el desdoblamiento de los hidratos de carbono, transformando los que tienen una composición más compleja, como el almidón, en cuerpos más sencillos, como la dextrina y la maltosa.
Este proceso se realiza en la boca durante la masticación; pero, como la permanencia del alimento en la cavidad bucal es tan corta, no da tiempo a que se realice por completo la digestión de los carbohidratos, por lo que ha de terminarse en el estómago e intestino.
Las grasas y las albúminas no son atacadas por la saliva, pasando incólumes al estómago al ser deglutidas.
Además de la ptialina y otros fermentos menos importantes, la saliva contiene también una cantidad de mucina, que tiene gran importancia en la digestión, pues actúa posteriormente en procesos químicos que se realizan en el estómago.
La función digestiva de la boca comprende, además, otros aspectos, pues la saliva diluye ciertas sustancias agradables al paladar que actúan sobre determinadas terminaciones nerviosas, estimulando el apetito.
La boca interviene, asimismo, en la regulación del equilibrio hídrico, pues al secarse su mucosa se origina la sensación de sed. Como resultado de este proceso de masticación, se obtiene el bolo alimenticio, que pasa en seguida al estómago.
Digestión gástrica
El estómago es la bolsa donde van a parar los alimentos una vez masticados entrando en contacto con el ácido clorhídrico, uno de los componentes del jugo gástrico.
El ácido clorhídrico es un líquido de gran poder abrasivo, cuya función es deshacer las proteínas (carne, pescado, legumbres, frutos oleaginosos, etc.) Si nuestra dieta es muy rica en estos alimentos producimos mayor cantidad de ácido clorhídrico y si fuera excesivamente abundante en proteínas se podrían llegar a agredir las paredes del estómago.
El bolo alimenticio, que así se denomina el alimento después de haber sufrido la fase de digestión bucal, obstruye a su paso el conducto respiratorio, haciendo que la epiglotis cierre la laringe para impedir su penetración en la tráquea, episodio que podría acarrear la asfixia.
Al penetrar el alimento en el esófago, éste se contrae en forma de una onda que lo recorre de arriba abajo, contracción que empuja el bolo alimenticio, haciéndolo descender a lo largo del tubo.
Así llega al cardias, válvula de entrada al estómago. Esta se abre y permite la entrada del alimento en la víscera por su parte superior, llenándola.
Al aumentar la cantidad de alimento, el estómago se dilata, poniéndose los alimentos ingeridos en contacto con los jugos del estómago e iniciándose la segunda fase del proceso digestivo.
Mientras los alimentos que se han colocado en la periferia, que son los que primero han penetrado en la víscera, se ponen en contacto con las paredes que segregan el jugo gástrico, los que han penetrado después permanecen en el centro de la masa sin que penetre en ellos el jugo ácido, por lo que continúan sufriendo la acción de la ptialina.
Pero lentamente los zumos van actuando dentro de la masa que, sometida a los movimientos del estómago, va macerándose y mezclándose conforme avanza hacia el antro pilórico.
El jugo gástrico es el producto de la secreción de las glándulas de la mucosa gástrica y contiene determinados fermentos digestivos de lo cuales el primer lugar en importancia lo ocupa la pepsina, que actúa provocando la desintegración de las proteínas, proceso que solamente se realiza en un medio ácido lo que explica la necesidad del ácido clorhídrico que en estado libre se encuentra también en el jugo gástrico.
Asimismo, son importantes fermentos existentes en el estómago como la renina, que cuaja la leche, y la lipasa gástrica, que actúa débilmente sobre las grasas. La mucina (o mucus) cubre el interior del estómago, y por su poder para combinarse con los ácidos protege la mucosa de la acción digestiva de los jugos.
La secreción de jugo en el estómago no es constante ya que, según se ha demostrado por numerosos experimentos, se inicia al comenzar a comer por la acción de un mecanismo reflejo, condicionado por estímulos síquicos y gástricos.
La digestión gástrica no se reduce a una permanencia inerte de los alimentos en el estómago, sino que contribuye a ella de un modo importante la motilidad gástrica, que hace posible se realice de un modo perfecto la mezcla de alimentos con el jugo segregado.
La permanencia en el seno del estómago es muy variable, y depende, sobre todo, de la composición de la comida, pues mientras que la leche ha pasado casi totalmente al intestino al cabo de una o dos horas, una comida mixta corriente puede encontrarse en él pasadas cuatro horas, y si es rica en grasas, hasta después de las cinco horas.
Digestión intestinal
Una vez batidos y mezclados los alimentos en el estómago se abre la válvula pilórica, que franquea el paso al duodeno, primera porción del intestino delgado, donde comienzan a actuar sobre el alimento las secreciones del páncreas, de las glándulas intestinales y la del hígado o bilis, que contribuyen a que termine de realizarse la fase más importante de la digestión: el desdoblamiento de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en sustancias solubles en el agua y capaces de ser absorbidas por la mucosa intestinal.
Todos los jugos que se vierten en el duodeno tienen una reacción alcalina, por lo que neutralizan el ácido clorhídrico que, procedente del estómago, contiene el quimo, transformándolo en cloruros.
El jugo pancreático contiene diversos fermentos, siendo los más importantes: la tripsina, que está constituida por un conglomerado de fermentos que actúan sobre las proteínas; la lipasa pancreática, que ejerce su acción sobre las grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los polisacáridos.
Los dos primeros fermentos se segregan en forma inactiva y son activados por otros fermentos procedentes del jugo intestinal o de la bilis.
Las glándulas intestinales segregan el jugo intestinal, que contiene también diversos fermentos que complementan la actuación del jugo pancreático.
Entre ellos se encuentran: la enterocinasa, que obra sobre la tripsina pancreática, activándola; la erepsina, que contribuye al desdoblamiento de las proteínas; la lipasa intestinal que actúa sobre las grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los carbohidratos.
En el duodeno se derrama también la bilis, que es la secreción del hígado, y que, al contrario de los restantes jugos digestivos, no contiene ningún fermento, a pesar de lo cual es indispensable para el proceso de la digestión en el intestino, ya que activa la lipasa pancreática y hace posible la absorción de la grasa en el mismo.
Sus constituyentes funcionales más importantes son los ácidos biliares, que transforman las grasas en jabones fácilmente asimilables. Además, por la bilis se vierten productos como la colesterina, la lecítina y los pigmentos biliares, que pueden considerarse como escorias del organismo.
El intestino delgado posee una movilidad característica que, además de hacer más completa la mezcla de los alimentos con los jugos digestivos, permite su progresión a lo largo del trayecto intestinal.
El último eslabón de la digestión es la deshidratación de la materia fecal, para ser posteriormente eliminada. Esta tarea la realiza el intestino grueso o colon de dos metros de largo aproximadamente. El intestino grueso funciona gracias a unos movimientos llamados peristálticos los cuales se ven estimulados por la presencia de fibra vegetal que aporta volumen y presiona los intestinos para que se muevan y permita avanzar las heces hasta su eliminación.
Cuatro o cinco horas después de su ingestión, la comida penetra en el intestino grueso a través de la válvula ileocecal, encontrándose entonces el alimento desprovisto de sustancias digeribles, pues éstas han sido absorbidas en su totalidad en el intestino delgado.
El intestino grueso no segrega fermentos digestivos propios y su capacidad de absorción es muy limitada siendo solamente importante la absorción de agua. Sin embargo, en este segmento del intestino el alimento es sometido a la acción de la flora bacteriana intestinal, produce procesos de fermentación y putrefacción.
Los alimentos permanecen en el intestino grueso de ocho a diez horas, contribuyendo a la formación de las heces fecales, que penetran en el recto y son expulsadas, al exterior como productos de desecho del organismo.
Es creencia popular que las heces son residuos alimenticios no absorbidos, pero este concepto está lejos de la realidad, pues la base de su constitución son las secreciones intestinales, excreciones de materia celular, bacterias y sólo una pequeña parte de residuos de alimentos.
Los alimentos concentrados, como el queso, huevos y carne, son digeridos y absorbidos casi en su totalidad, dejando un escaso residuo.
La leche y el pan dejan abundante resto, y cuando se comen frutas y verduras llega al intestino grueso una gran cantidad de celulosa no digerible que fermenta y que por la absorción de agua adquiera una adecuada consistencia.
Así pues las características físicas y el grado de descomposición de los excrementos están determinados por la composición de la dieta.
El proceso de una digestión completa puede durar de 24 a 48 horas. Paralelamente están funcionando todas sus fases ya que comemos de tres a cinco veces al día en menor o mayor cantidad.
La salud del mecanismo y por lo tanto de la nuestra, depende del equilibrio entre lo que entra y lo que se elimina, y más propiamente entre lo que verdaderamente se digiere y asimila que es lo que de verdad nos nutre.
No es sólo qué comemos sino también cómo, cuando y hasta con quién, lo que influye y determina a la larga nuestro estado general de salud.
Sistema Circulatorio
El cuerpo humano es recorrido interiormente, desde la punta de los pies hasta la cabeza, por un líquido rojizo y espeso llamado sangre. La sangre hace este recorrido a través de un sistema de verdaderas “cañerías”, de distinto grosor, que se comunican por todo el cuerpo.
La fuerza que necesita la sangre para circular se la entrega un motor que está ubicado casi en el centro del pecho: el corazón, que es una bomba que funciona sin parar un solo segundo.
Estos elementos, junto a otros que apoyan la labor sanguínea, conforman el Sistema o Aparato circulatorio
El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevándolas en la sangre, las sustancias nutritivas y el oxígeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las células.
También tiene la misión de transportar ciertas sustancias de desecho desde las células hasta los pulmones o riñones, para luego ser eliminadas del cuerpo.
El sistema o aparato circulatorio está formado, entonces, por la sangre, el corazón y los vasos sanguíneos.
La sangre
La sangre es una compleja mezcla de partículas sólidas que flotan en un líquido. Ese líquido, amarillento y transparente, se llama plasma, y las partículas sólidas que flotan en él son los llamados elementos figurados, que aparecen el dibujo a la derecha.
Esta parte sólida es roja y está formada por glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
Glóbulos rojos: Son células que le dan el color rojo a la sangre y, a la vez, llevan el oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo, y el anhídrido carbónico desde las células hacia los pulmones.
Intercambio de oxígeno: Todas las células y tejidos del cuerpo necesitan recibir constantemente oxígeno para mantenerse vivos. Ese oxígeno lo extrae la sangre desde los pulmones (donde se acumula cuando inspiramos) y los glóbulos rojos lo distribuyen por todo el cuerpo. Al mismo tiempo, dejan el oxígeno y sacan de los tejidos el productos de desecho llamado anhídrido carbónico (o dióxido de carbono) para llevarlo a los pulmones y desde allí botarlo al exterior cuando expiramos.
Glóbulos blancos: Son células que pueden alterar su forma para desplazarse fuera del torrente sanguíneo y capturar los microbios.
Plaquetas: Son partes de células que intervienen en la coagulación de la sangre.
La cantidad de sangre en el cuerpo debe mantenerse constante para que ésta realice su tarea con eficacia.
Como las venas, arterias y capilares están por todo el cuerpo, también están expuestas a los accidentes que provocan sangramiento. Cuando la cantidad de sangre que sale por alguna herida es muy grande, hablamos de una hemorragia.
En esos casos, como en las operaciones donde se requiere restablecer la cantidad de sangre, se recurre a las transfusiones, que consisten en inyectarle sangre a los heridos o pacientes directamente al organismo. Esa sangre está guardada en refrigeración y en bolsas como la que vemos a la derecha.
El corazón
Es un órgano o bomba muscular hueca, del tamaño de un puño. Se aloja en el centro del tórax. Su única función es bombear la sangre hacia todo el cuerpo.
Interiormente, el corazón está dividido en cuatro cavidades: las superiores se llaman aurículas, y las inferiores, ventrículos.
La aurícula y el ventrículo derechos están separados de la aurícula y ventrículo izquierdos por una membrana llamada tabique. Las aurículas se comunican con sus respectivos ventrículos por medio de las válvulas.
Vasos sanguíneos
Son las arterias, venas y capilares; es decir, los conductos por donde circula la sangre.
Arterias: Son vasos de paredes gruesas. Nacen de los ventrículos y llevan sangre desde el corazón al resto del cuerpo. Del ventrículo izquierdo nace la arteria aorta, que se ramifica en dos coronarias, y del derecho nace la pulmonar.
Venas: Son vasos de paredes delgadas. Nacen en las aurículas y llevan sangre del cuerpo hacia el corazón.
Capilares: Son vasos muy finos y de paredes muy delgadas, que unen venas con arterias. Su única función es la de favorecer el intercambio gaseoso.
Trabajo del corazón y recorrido de la sangre
El corazón está trabajando desde que comienza la vida en el vientre materno, y lo sigue haciendo por mucho tiempo más, hasta el último día.
Para que bombee sangre hacia todo el cuerpo, el corazón debe contraerse y relajarse rítmicamente. Los movimientos de contracción se llaman movimientos sistólicos, y los de relajación, movimientos diastólicos.
La sangre sale del corazón a través de las arterias y se dirige hacia los pulmones. Allí recoge el oxígeno y regresa al corazón a través de las venas. El corazón la bombea hacia el resto del cuerpo, para llegar otra vez hasta él cargada de anhídrido carbónico y, así, ir nuevamente a los pulmones y volver a comenzar el ciclo.
Sistema Respiratorio
La respiración es el proceso por el cual ingresamos aire (que contiene oxígeno) a nuestro organismo y sacamos de él aire rico en dióxido de carbono. Un ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede dejar de respirar más de tres minutos. Esto grafica la importancia de la respiración para nuestra vida.
El sistema respiratorio de los seres humanos está formado por:
Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquíolos. La boca también es, un órgano por donde entra y sale el aire durante la respiración.
Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales se encuentra la pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades.
La faringe se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca. Forma parte también del sistema digestivo. A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos.
La laringe está situada en el comienzo de la tráquea. Es una cavidad formada por cartílagos que presenta una saliente llamada comúnmente nuez. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz.
La tráquea es un conducto de unos doce centímetros de longitud. Está situada delante del esófago.
Los bronquios son los dos tubos en que se divide la tráquea. Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a formar los bronquiolos.
Los pulmones
Son dos órganos esponjosos de color rosado que están protegidos por las costillas.
Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Los bronquios se subdividen dentro de los lóbulos en otros más pequeños y éstos a su vez en conductos aún más pequeños. Terminan en minúsculos saquitos de aire, o alvéolos, rodeados de capilares.
Una membrana llamada pleura rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas.
Alvéolos
En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado.
El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos, quienes son los encargados de llevarlo a cada célula, de nuestro organismo, que lo requiera.
Al no respirar no llegaría oxigeno a nuestras células y por lo tanto no podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo requiere para subsistir, esto traería como consecuencia una muerte súbita por asfixia (si no llega oxígeno a los pulmones) o una muerte cerebral (si no llega oxígeno al cerebro.
Proceso de inspiración y exhalación del aire.
Inspiración
Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante.
Espiración
Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele.
Los seres vivos están formados por mínimas unidades llamadas células. Todas las funciones químicas y fisiológicas básicas, por ejemplo, la reparación, el crecimiento, el movimiento, la inmunidad, la comunicación, y la digestión, ocurren al interior de la célula.
Clasificación de los seres vivos
Según el número de células que los forman, los seres vivos se pueden clasificar en unicelulares y pluricelulares.
Unicelulares: Son todos aquellos organismos formados por una sola célula. En este grupo, los más representativos son los protozoos -ameba, paramecio, euglena-, que sólo pueden observarse con un microscopio.
Pluricelulares: Son todos aquellos organismos formados por más de una célula. Existe gran variedad de ellos, tales como los vertebrados (aves, mamíferos, anfibios, peces, reptiles) y los invertebrados (arácnidos, insectos, moluscos, etc.).
En los vegetales, podemos tomar como ejemplos a las plantas con flores (angiosperma), sin flores típicas (gimnospermas), musgos, hongos, etcétera.
Los organismos pluricelulares presentan una determinada organización de sus células, en distintos niveles, que son:
Célula: mínima unidad que forma parte de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que tienen características y funciones similares y con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos unidos y coordinados para cumplir una función específica. Por ejemplo: pulmón, corazón, estómago, etcétera. En el caso de los vegetales, son considerados órganos: la raíz, las semillas, las hojas, las flor, etcétera.
Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso, Reproductor, etcétera.
Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.
Existen seres vivos que no tienen órganos o sistemas estructurados, pero poseen una organización sencilla, esto les permite un buen desarrollo. Si un órgano se daña o altera provoca una desorganización del ser vivo.
Las tres partes básicas de toda célula son: la membrana plasmática, el citoplasma, y el núcleo.
Membrana Celular o plasmática
La membrana celular o plasmática
La membrana celular se caracteriza porque:
Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.
Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas y lípidos, específicamente fosfolípidos.
Los fosfolípidos están dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica), donde se encuentran sumergidas las proteínas.
Es una estructura dinámica.
Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros y canales
Funciones de la membrana celular
Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere decir que incorpora nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior.
Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras.
Aísla y protege a la célula del ambiente externo
Funciones del citoplasma
Nutritiva. Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser transformadas o desintegradas para liberar energía.
De almacenamiento. En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
Estructural. El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus movimientos.
Los organelos celulares
Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organelo, la gran mayoría se encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células de determinados organismos.
Mitocondria
Mitocondrias: en los organismos heterótrofos, las mitocondrias son fundamentales para la obtención de la energía.
Son organelos de forma elíptica, están delimitados por dos membranas, una externa y lisa, y otra interna, que presenta pliegues, capaces de aumentar la superficie en el interior de la mitocondria. Poseen su propio material genético llamado DNA mitocondrial.
La función de la mitocondria es producir la mayor cantidad de energía útil para el trabajo que debe realizar la célula. Con ese fin, utiliza la energía contenida en ciertas moléculas. Por ejemplo, tenemos el caso de la glucosa.
Esta molécula se transforma primero en el citoplasma y posteriormente en el interior de la mitocondria, hasta CO2 (anhídrido carbónico), H2O (agua) y energía. Esta energía no es ocupada directamente, sino que se almacena en una molécula especial llamada ATP (adenosin trifosfato).
El ATP se difunde hacia el citoplasma para ser ocupado en las distintas reacciones en las cuales se requiere de energía. Al liberar la energía, el ATP queda como ADP (adenosin difosfato), el cual vuelve a la mitocondria para transformarse nuevamente en ATP.
La formación del ATP puede representarse mediante la siguiente reacción química:
Energía
ADP + P + ----------------> ATP (P = fosfato)
Esta reacción permite almacenar la energía.
En tanto, el proceso inverso, de liberación de energía, es:
ATP ----------------> ADP + P + Energía
Cloroplasto
Cloroplastos: son organelos que se encuentran sólo en células que están formando a las plantas y algas verdes. Son más grandes que las mitocondrias y están rodeados por dos membranas una externa y otra interna.
Poseen su propio material genético llamado DNA plastidial, y en su interior se encuentra la clorofila (pigmento verde) y otros pigmentos. Los cloroplastos son los organelos fundamentales en los organismos autótrofos, es decir, aquellos capaces de fabricar su propio alimento.
En ellos ocurre la fotosíntesis. Para que esta se realice, se requiere de CO2, agua y energía solar, sustancias con las cuales la planta fabrica glucosa. Esta molécula le sirve de alimento al vegetal y a otros seres vivos.
Así se forma, también, el oxígeno que pasa hacia la atmósfera.
clorofila
6CO2 +6H2O + Energía----------------> glucosa + 6O2
Ribosomas: son pequeños corpúsculos, que se encuentran libres en el citoplasma, como gránulos independientes, o formando grupos, constituyendo polirribosomas. También, pueden estar asociados a la pared externa de otro organelo celular, llamado retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas tiene lugar la síntesis de proteínas, cuyo fin es construir el cuerpo celular, regular ciertas actividades metabólicas, etcétera.
Retículo endoplasmático
Retículo endoplasmático: corresponde a un conjunto de canales y sacos aplanados, que ocupan una gran porción del citoplasma.
Están formados por membranas muy delgadas y comunican el núcleo celular con el medio extracelular -o medio externo-.
Existen dos tipos de retículo. Uno es el llamado rugoso, en la superficie externa de su membrana van adosados ribosomas.
Su función consiste en transportar proteínas que fueron sintetizadas por los ribosomas y, además, algunas proteínas que forman parte de ciertas membranas de distintas estructuras de la célula.
El otro tipo es el liso. Carece de ribosomas y está asociado a ciertas reacciones relacionadas con la producción de sustancias de naturaleza lipídica -lípidos o grasas-.
Aparato de Golgi
Aparato de Golgi: está delimitado por una sola membrana y formado por una serie de sacos membranosos aplanados y apilados uno sobre otro. Alrededor de estos sacos, hay una serie de bolsitas membranosas llamadas vesículas. El aparato de Golgi existe en las células vegetales -dictiosoma- y animales. Actúa muy estrechamente con el retículo endoplasmático rugoso. Es el encargado de distribuir las proteínas fabricadas en este último, ya sea dentro o fuera de la célula. Además, adiciona cierta señal química a las proteínas, que determina el destino final de éstas.
Lisosomas: es un organelo pequeño, de forma esférica y rodeado por una sola membrana. En su interior, contiene ciertas sustancias químicas llamadas enzimas -que permiten sintetizar o degradar otras sustancias-. Los lisosomas están directamente asociados a los procesos de digestión intracelular. Esto significa que, gracias a las enzimas que están en el interior, se puede degradar proteínas, lípidos, hidratos de carbono, etcétera. En condiciones normales, los lisosomas degradan membranas y organelos, que han dejado de funcionar en la célula.
Centríolos: están presentes en las células animales. En la gran mayoría de las células vegetales no existen. Conformados por un grupo de nueve túbulos ordenados en círculos, participan directamente en el proceso de división o reproducción celular, llamado mitosis.
Vacuolas: son vesículas o bolsas membranosas, presentes en la célula animal y vegetal; en ésta última son más numerosas y más grandes. Su función es la de almacenar -temporalmente- alimentos, agua, desechos y otros materiales.
El núcleo
Es fundamental aclarar que existen células que tienen un núcleo bien definido y separado del citoplasma, a través de una membrana llamada membrana doble nuclear o carioteca. A estas células con núcleo verdadero, se les denomina células eucariontes.
Hay otras células -en las bacterias y en ciertas algas unicelulares- que no tienen un núcleo definido ni determinado por una membrana. Esto indica que los componentes nucleares están mezclados con el citoplasma. Este tipo de células se denominan procariontes.
En la célula eucarionte el núcleo se caracteriza por:
Ser voluminoso.
Ocupar una posición central en la célula.
Estar delimitado por la membrana carioteca. Ésta presenta poros definidos, que permiten el intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden encontrar:
Núcleo plasma o jugo nuclear.
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxi-ribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), ambos compuestos orgánicos.
El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas.
Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la célula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organelos celulares.
Nutrición
Las sustancias que emplea el organismo para su nutrición se encuentran contenidas en los alimentos, generalmente formando compuestos que no se asimilan y que han de transformarse en cuerpos solubles en el agua, capaces de ser absorbidos en el tubo digestivo.
Esta transformación se consigue mediante una serie de procesos mecánicos y químicos que se desarrollan en el seno de las vísceras que constituyen el aparato digestivo.
En realidad, el proceso de la digestión empieza en el cerebro el cual envía la orden de puesta en marcha al estómago en el mismo instante en que la vista o el olfato son estimulados e incluso cuando se produce cualquier pensamiento referente a la comida.
Digestión bucal
Llegada la comida a la boca, los dientes rompen los alimentos por fuera y la saliva los rompe por dentro.
Los alimentos, que han sido cortados y triturados por las piezas dentarias, se mezclan, durante el tiempo que dura la masticación, con la saliva, que es el producto de la secreción de las diversas glándulas salivales.
La composición de la saliva varía en relación con el tipo de los alimentos ingeridos.
Su reacción es alcalina y contiene algunos fermentos, de los cuales el más importante es la ptialina, que tiene la propiedad de producir el desdoblamiento de los hidratos de carbono, transformando los que tienen una composición más compleja, como el almidón, en cuerpos más sencillos, como la dextrina y la maltosa.
Este proceso se realiza en la boca durante la masticación; pero, como la permanencia del alimento en la cavidad bucal es tan corta, no da tiempo a que se realice por completo la digestión de los carbohidratos, por lo que ha de terminarse en el estómago e intestino.
Las grasas y las albúminas no son atacadas por la saliva, pasando incólumes al estómago al ser deglutidas.
Además de la ptialina y otros fermentos menos importantes, la saliva contiene también una cantidad de mucina, que tiene gran importancia en la digestión, pues actúa posteriormente en procesos químicos que se realizan en el estómago.
La función digestiva de la boca comprende, además, otros aspectos, pues la saliva diluye ciertas sustancias agradables al paladar que actúan sobre determinadas terminaciones nerviosas, estimulando el apetito.
La boca interviene, asimismo, en la regulación del equilibrio hídrico, pues al secarse su mucosa se origina la sensación de sed. Como resultado de este proceso de masticación, se obtiene el bolo alimenticio, que pasa en seguida al estómago.
Digestión gástrica
El estómago es la bolsa donde van a parar los alimentos una vez masticados entrando en contacto con el ácido clorhídrico, uno de los componentes del jugo gástrico.
El ácido clorhídrico es un líquido de gran poder abrasivo, cuya función es deshacer las proteínas (carne, pescado, legumbres, frutos oleaginosos, etc.) Si nuestra dieta es muy rica en estos alimentos producimos mayor cantidad de ácido clorhídrico y si fuera excesivamente abundante en proteínas se podrían llegar a agredir las paredes del estómago.
El bolo alimenticio, que así se denomina el alimento después de haber sufrido la fase de digestión bucal, obstruye a su paso el conducto respiratorio, haciendo que la epiglotis cierre la laringe para impedir su penetración en la tráquea, episodio que podría acarrear la asfixia.
Al penetrar el alimento en el esófago, éste se contrae en forma de una onda que lo recorre de arriba abajo, contracción que empuja el bolo alimenticio, haciéndolo descender a lo largo del tubo.
Así llega al cardias, válvula de entrada al estómago. Esta se abre y permite la entrada del alimento en la víscera por su parte superior, llenándola.
Al aumentar la cantidad de alimento, el estómago se dilata, poniéndose los alimentos ingeridos en contacto con los jugos del estómago e iniciándose la segunda fase del proceso digestivo.
Mientras los alimentos que se han colocado en la periferia, que son los que primero han penetrado en la víscera, se ponen en contacto con las paredes que segregan el jugo gástrico, los que han penetrado después permanecen en el centro de la masa sin que penetre en ellos el jugo ácido, por lo que continúan sufriendo la acción de la ptialina.
Pero lentamente los zumos van actuando dentro de la masa que, sometida a los movimientos del estómago, va macerándose y mezclándose conforme avanza hacia el antro pilórico.
El jugo gástrico es el producto de la secreción de las glándulas de la mucosa gástrica y contiene determinados fermentos digestivos de lo cuales el primer lugar en importancia lo ocupa la pepsina, que actúa provocando la desintegración de las proteínas, proceso que solamente se realiza en un medio ácido lo que explica la necesidad del ácido clorhídrico que en estado libre se encuentra también en el jugo gástrico.
Asimismo, son importantes fermentos existentes en el estómago como la renina, que cuaja la leche, y la lipasa gástrica, que actúa débilmente sobre las grasas. La mucina (o mucus) cubre el interior del estómago, y por su poder para combinarse con los ácidos protege la mucosa de la acción digestiva de los jugos.
La secreción de jugo en el estómago no es constante ya que, según se ha demostrado por numerosos experimentos, se inicia al comenzar a comer por la acción de un mecanismo reflejo, condicionado por estímulos síquicos y gástricos.
La digestión gástrica no se reduce a una permanencia inerte de los alimentos en el estómago, sino que contribuye a ella de un modo importante la motilidad gástrica, que hace posible se realice de un modo perfecto la mezcla de alimentos con el jugo segregado.
La permanencia en el seno del estómago es muy variable, y depende, sobre todo, de la composición de la comida, pues mientras que la leche ha pasado casi totalmente al intestino al cabo de una o dos horas, una comida mixta corriente puede encontrarse en él pasadas cuatro horas, y si es rica en grasas, hasta después de las cinco horas.
Digestión intestinal
Una vez batidos y mezclados los alimentos en el estómago se abre la válvula pilórica, que franquea el paso al duodeno, primera porción del intestino delgado, donde comienzan a actuar sobre el alimento las secreciones del páncreas, de las glándulas intestinales y la del hígado o bilis, que contribuyen a que termine de realizarse la fase más importante de la digestión: el desdoblamiento de los carbohidratos, las grasas y las proteínas en sustancias solubles en el agua y capaces de ser absorbidas por la mucosa intestinal.
Todos los jugos que se vierten en el duodeno tienen una reacción alcalina, por lo que neutralizan el ácido clorhídrico que, procedente del estómago, contiene el quimo, transformándolo en cloruros.
El jugo pancreático contiene diversos fermentos, siendo los más importantes: la tripsina, que está constituida por un conglomerado de fermentos que actúan sobre las proteínas; la lipasa pancreática, que ejerce su acción sobre las grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los polisacáridos.
Los dos primeros fermentos se segregan en forma inactiva y son activados por otros fermentos procedentes del jugo intestinal o de la bilis.
Las glándulas intestinales segregan el jugo intestinal, que contiene también diversos fermentos que complementan la actuación del jugo pancreático.
Entre ellos se encuentran: la enterocinasa, que obra sobre la tripsina pancreática, activándola; la erepsina, que contribuye al desdoblamiento de las proteínas; la lipasa intestinal que actúa sobre las grasas, y la amilasa, que lo hace sobre los carbohidratos.
En el duodeno se derrama también la bilis, que es la secreción del hígado, y que, al contrario de los restantes jugos digestivos, no contiene ningún fermento, a pesar de lo cual es indispensable para el proceso de la digestión en el intestino, ya que activa la lipasa pancreática y hace posible la absorción de la grasa en el mismo.
Sus constituyentes funcionales más importantes son los ácidos biliares, que transforman las grasas en jabones fácilmente asimilables. Además, por la bilis se vierten productos como la colesterina, la lecítina y los pigmentos biliares, que pueden considerarse como escorias del organismo.
El intestino delgado posee una movilidad característica que, además de hacer más completa la mezcla de los alimentos con los jugos digestivos, permite su progresión a lo largo del trayecto intestinal.
El último eslabón de la digestión es la deshidratación de la materia fecal, para ser posteriormente eliminada. Esta tarea la realiza el intestino grueso o colon de dos metros de largo aproximadamente. El intestino grueso funciona gracias a unos movimientos llamados peristálticos los cuales se ven estimulados por la presencia de fibra vegetal que aporta volumen y presiona los intestinos para que se muevan y permita avanzar las heces hasta su eliminación.
Cuatro o cinco horas después de su ingestión, la comida penetra en el intestino grueso a través de la válvula ileocecal, encontrándose entonces el alimento desprovisto de sustancias digeribles, pues éstas han sido absorbidas en su totalidad en el intestino delgado.
El intestino grueso no segrega fermentos digestivos propios y su capacidad de absorción es muy limitada siendo solamente importante la absorción de agua. Sin embargo, en este segmento del intestino el alimento es sometido a la acción de la flora bacteriana intestinal, produce procesos de fermentación y putrefacción.
Los alimentos permanecen en el intestino grueso de ocho a diez horas, contribuyendo a la formación de las heces fecales, que penetran en el recto y son expulsadas, al exterior como productos de desecho del organismo.
Es creencia popular que las heces son residuos alimenticios no absorbidos, pero este concepto está lejos de la realidad, pues la base de su constitución son las secreciones intestinales, excreciones de materia celular, bacterias y sólo una pequeña parte de residuos de alimentos.
Los alimentos concentrados, como el queso, huevos y carne, son digeridos y absorbidos casi en su totalidad, dejando un escaso residuo.
La leche y el pan dejan abundante resto, y cuando se comen frutas y verduras llega al intestino grueso una gran cantidad de celulosa no digerible que fermenta y que por la absorción de agua adquiera una adecuada consistencia.
Así pues las características físicas y el grado de descomposición de los excrementos están determinados por la composición de la dieta.
El proceso de una digestión completa puede durar de 24 a 48 horas. Paralelamente están funcionando todas sus fases ya que comemos de tres a cinco veces al día en menor o mayor cantidad.
La salud del mecanismo y por lo tanto de la nuestra, depende del equilibrio entre lo que entra y lo que se elimina, y más propiamente entre lo que verdaderamente se digiere y asimila que es lo que de verdad nos nutre.
No es sólo qué comemos sino también cómo, cuando y hasta con quién, lo que influye y determina a la larga nuestro estado general de salud.
Sistema Circulatorio
El cuerpo humano es recorrido interiormente, desde la punta de los pies hasta la cabeza, por un líquido rojizo y espeso llamado sangre. La sangre hace este recorrido a través de un sistema de verdaderas “cañerías”, de distinto grosor, que se comunican por todo el cuerpo.
La fuerza que necesita la sangre para circular se la entrega un motor que está ubicado casi en el centro del pecho: el corazón, que es una bomba que funciona sin parar un solo segundo.
Estos elementos, junto a otros que apoyan la labor sanguínea, conforman el Sistema o Aparato circulatorio
El sistema o aparato circulatorio es el encargado de transportar, llevándolas en la sangre, las sustancias nutritivas y el oxígeno por todo el cuerpo, para que, finalmente, estas sustancias lleguen a las células.
También tiene la misión de transportar ciertas sustancias de desecho desde las células hasta los pulmones o riñones, para luego ser eliminadas del cuerpo.
El sistema o aparato circulatorio está formado, entonces, por la sangre, el corazón y los vasos sanguíneos.
La sangre
La sangre es una compleja mezcla de partículas sólidas que flotan en un líquido. Ese líquido, amarillento y transparente, se llama plasma, y las partículas sólidas que flotan en él son los llamados elementos figurados, que aparecen el dibujo a la derecha.
Esta parte sólida es roja y está formada por glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
Glóbulos rojos: Son células que le dan el color rojo a la sangre y, a la vez, llevan el oxígeno desde los pulmones a todas las células del cuerpo, y el anhídrido carbónico desde las células hacia los pulmones.
Intercambio de oxígeno: Todas las células y tejidos del cuerpo necesitan recibir constantemente oxígeno para mantenerse vivos. Ese oxígeno lo extrae la sangre desde los pulmones (donde se acumula cuando inspiramos) y los glóbulos rojos lo distribuyen por todo el cuerpo. Al mismo tiempo, dejan el oxígeno y sacan de los tejidos el productos de desecho llamado anhídrido carbónico (o dióxido de carbono) para llevarlo a los pulmones y desde allí botarlo al exterior cuando expiramos.
Glóbulos blancos: Son células que pueden alterar su forma para desplazarse fuera del torrente sanguíneo y capturar los microbios.
Plaquetas: Son partes de células que intervienen en la coagulación de la sangre.
La cantidad de sangre en el cuerpo debe mantenerse constante para que ésta realice su tarea con eficacia.
Como las venas, arterias y capilares están por todo el cuerpo, también están expuestas a los accidentes que provocan sangramiento. Cuando la cantidad de sangre que sale por alguna herida es muy grande, hablamos de una hemorragia.
En esos casos, como en las operaciones donde se requiere restablecer la cantidad de sangre, se recurre a las transfusiones, que consisten en inyectarle sangre a los heridos o pacientes directamente al organismo. Esa sangre está guardada en refrigeración y en bolsas como la que vemos a la derecha.
El corazón
Es un órgano o bomba muscular hueca, del tamaño de un puño. Se aloja en el centro del tórax. Su única función es bombear la sangre hacia todo el cuerpo.
Interiormente, el corazón está dividido en cuatro cavidades: las superiores se llaman aurículas, y las inferiores, ventrículos.
La aurícula y el ventrículo derechos están separados de la aurícula y ventrículo izquierdos por una membrana llamada tabique. Las aurículas se comunican con sus respectivos ventrículos por medio de las válvulas.
Vasos sanguíneos
Son las arterias, venas y capilares; es decir, los conductos por donde circula la sangre.
Arterias: Son vasos de paredes gruesas. Nacen de los ventrículos y llevan sangre desde el corazón al resto del cuerpo. Del ventrículo izquierdo nace la arteria aorta, que se ramifica en dos coronarias, y del derecho nace la pulmonar.
Venas: Son vasos de paredes delgadas. Nacen en las aurículas y llevan sangre del cuerpo hacia el corazón.
Capilares: Son vasos muy finos y de paredes muy delgadas, que unen venas con arterias. Su única función es la de favorecer el intercambio gaseoso.
Trabajo del corazón y recorrido de la sangre
El corazón está trabajando desde que comienza la vida en el vientre materno, y lo sigue haciendo por mucho tiempo más, hasta el último día.
Para que bombee sangre hacia todo el cuerpo, el corazón debe contraerse y relajarse rítmicamente. Los movimientos de contracción se llaman movimientos sistólicos, y los de relajación, movimientos diastólicos.
La sangre sale del corazón a través de las arterias y se dirige hacia los pulmones. Allí recoge el oxígeno y regresa al corazón a través de las venas. El corazón la bombea hacia el resto del cuerpo, para llegar otra vez hasta él cargada de anhídrido carbónico y, así, ir nuevamente a los pulmones y volver a comenzar el ciclo.
Sistema Respiratorio
La respiración es el proceso por el cual ingresamos aire (que contiene oxígeno) a nuestro organismo y sacamos de él aire rico en dióxido de carbono. Un ser vivo puede estar varias horas sin comer, dormir o tomar agua, pero no puede dejar de respirar más de tres minutos. Esto grafica la importancia de la respiración para nuestra vida.
El sistema respiratorio de los seres humanos está formado por:
Las vías respiratorias: son las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los bronquíolos. La boca también es, un órgano por donde entra y sale el aire durante la respiración.
Las fosas nasales son dos cavidades situadas encima de la boca. Se abren al exterior por los orificios de la nariz (donde reside el sentido del olfato) y se comunican con la faringe por la parte posterior. En el interior de las fosas nasales se encuentra la pituitaria, que calienta y humedece el aire que inspiramos. De este modo, se evita que el aire reseque la garganta, o que llegue muy frío hasta los pulmones, lo que podría producir enfermedades.
La faringe se encuentra a continuación de las fosas nasales y de la boca. Forma parte también del sistema digestivo. A través de ella pasan el alimento que ingerimos y el aire que respiramos.
La laringe está situada en el comienzo de la tráquea. Es una cavidad formada por cartílagos que presenta una saliente llamada comúnmente nuez. En la laringe se encuentran las cuerdas vocales que, al vibrar, producen la voz.
La tráquea es un conducto de unos doce centímetros de longitud. Está situada delante del esófago.
Los bronquios son los dos tubos en que se divide la tráquea. Penetran en los pulmones, donde se ramifican una multitud de veces, hasta llegar a formar los bronquiolos.
Los pulmones
Son dos órganos esponjosos de color rosado que están protegidos por las costillas.
Mientras que el pulmón derecho tiene tres lóbulos, el pulmón izquierdo sólo tiene dos, con un hueco para acomodar el corazón. Los bronquios se subdividen dentro de los lóbulos en otros más pequeños y éstos a su vez en conductos aún más pequeños. Terminan en minúsculos saquitos de aire, o alvéolos, rodeados de capilares.
Una membrana llamada pleura rodea los pulmones y los protege del roce con las costillas.
Alvéolos
En los alvéolos se realiza el intercambio gaseoso: cuando los alvéolos se llenan con el aire inhalado, el oxígeno se difunde hacia la sangre de los capilares, que es bombeada por el corazón hasta los tejidos del cuerpo. El dióxido de carbono se difunde desde la sangre a los pulmones, desde donde es exhalado.
El transporte de oxígeno en la sangre es realizado por los glóbulos rojos, quienes son los encargados de llevarlo a cada célula, de nuestro organismo, que lo requiera.
Al no respirar no llegaría oxigeno a nuestras células y por lo tanto no podrían realizarse todos los procesos metabólicos que nuestro organismo requiere para subsistir, esto traería como consecuencia una muerte súbita por asfixia (si no llega oxígeno a los pulmones) o una muerte cerebral (si no llega oxígeno al cerebro.
Proceso de inspiración y exhalación del aire.
Inspiración
Cuando el diafragma se contrae y se mueve hacia abajo, los músculos pectorales menores y los intercostales presionan las costillas hacia fuera. La cavidad torácica se expande y el aire entra con rapidez en los pulmones a través de la tráquea para llenar el vacío resultante.
Espiración
Cuando el diafragma se relaja, adopta su posición normal, curvado hacia arriba; entonces los pulmones se contraen y el aire se expele.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)