Funciones vitales y organización básica

Relación: El organismo detecta una gran variedad de estímulos y es capaz de elaborar respuestas complejas.

Nutrición: El organismo es capaz de captar oxígeno y nutrientes y conseguir que todas sus células dispongan de ellos cuando sea necesario.

Reproducción: Función que permite la supervivencia de la especie, ya que los organismos progenitores producen nuevos individuos que reemplazan a aquellos que mueren. En muchos organismos unicelulares la reproducción es asexual; en organismos multicelulares la reproducción suele ser sexual.

Matriz extracelular y citoplasma

MEC (matriz extracelular) es un medio en el que están «inmersas» las células. En algunos casos determina características diferenciales del tejido que forman las células (ej.: sangre). Está constituida por sustancia fundamental y proteínas fibrosas. Constituye un sistema de comunicación intercelular.

Citoplasma: es el material contenido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Está formado por: la matriz citoplasmática (parte líquida), los orgánulos y el citoesqueleto (soporte y organización).

Orgánulos celulares

Ribosomas

Ribosomas: son complejos macromoleculares formados por proteínas y ARN. Pueden estar libres, unidos al retículo endoplasmático rugoso (RER) o a la cara externa de la membrana nuclear. Función: síntesis de proteínas.

Retículo endoplasmático (RE)

RE: hay dos tipos: RER y REL. RER tiene ribosomas unidos a sus membranas e interviene en la síntesis y la glucosilación de proteínas. REL no tiene ribosomas y aparece más desarrollado en células que sintetizan hormonas lipídicas y colesterol. Funciones: síntesis y transporte de lípidos, glucogenólisis y almacenamiento de calcio.

Aparato de Golgi

Aparato de Golgi: sistema de membranas que se comunica con el RE, cuyas funciones son la modificación, transporte y secreción de proteínas. Está formado por dictiosomas. Los dictiosomas presentan dos caras y una región intermedia:

• Cis: recibe las proteínas del RER en vesículas de transporte.
• Región intermedia: modificación de proteínas.
• Trans: se liberan proteínas en vesículas de secreción.

Lisosomas

Lisosomas: son vesículas membranosas que contienen enzimas digestivas, encargadas de la digestión intracelular y de procesos de degradación extracelular. Su membrana posee características especiales (está glicosilada, posee bomba de protones y proteínas de transporte). Existen lisosomas primarios y secundarios.

Mitocondrias

Mitocondrias: formadas por membrana mitocondrial (interna y externa) y espacio intermembranoso, y por la matriz mitocondrial. Sus principales funciones son:

• Respiración celular: oxidación de compuestos orgánicos para obtener energía en forma de ATP.
• Síntesis de lípidos.
• Síntesis del grupo Hemo de la hemoglobina.

Peroxisomas

Peroxisomas: son orgánulos membranosos parecidos a los lisosomas en los que tienen lugar reacciones de oxidación. Se originan a partir de peroxisomas preexistentes. También realizan la detoxificación celular.

Citoesqueleto

Citoesqueleto: es una red de tubos y filamentos que determina la forma, el movimiento y la división celular, así como la posición y desplazamiento intracelular de los orgánulos. Está constituido por:

• Microfilamentos: son fibras cuya unidad básica es la actina (proteína), que polimeriza formando los filamentos de actina (dobles hélices). Los filamentos de actina están unidos a la membrana celular. Funciones: aportan movimiento, contracción muscular, formación del armazón citoplasmático, adhesión y migración celular, endocitosis, exocitosis y transporte de vesículas, formación de microvellosidades.
• Microtúbulos: tubos huecos cuya unidad básica es la tubulina (α y β), formando dímeros de tubulina. Funciones: proporcionar soporte estructural a la célula, organizar los movimientos de los orgánulos (transporte de vesículas y sustancias), participar en la formación de centriolos (división celular) y en la formación de cilios (axones) y flagelos (espermatozoides).

Núcleo

Nucleoplasma: región delimitada por la envoltura nuclear. Contiene cromatina, nucleolo, enzimas y receptores de hormonas.

Nucleolo: es un corpúsculo esférico que no posee membrana. Funciones: síntesis y maduración del ARN ribosómico y ensamblaje de las subunidades ribosómicas. Desaparecen durante la mitosis.

Transporte celular y uniones

Endocitosis: transporte de partículas o moléculas de gran tamaño desde el exterior hacia el interior celular.

• Pinocitosis: invaginación para la captación de líquidos y solutos.
• Fagocitosis: captación de partículas grandes → formación de fagosomas.
• Endocitosis mediada por receptor.

Uniones celulares:

• Uniones ocluyentes (herméticas).
• Uniones de anclaje o adherentes: unión entre células, pero las membranas están separadas.
• Uniones comunicantes: unión entre células con formación de poros (tipo GAP).
• Uniones de adhesión: mediadas por glucoproteínas del tipo CAM o SAM.

Transporte de membrana

Transporte activo (iones y aminoácidos).

Transporte activo primario: depende de la hidrólisis de ATP.

Transportadores ABC y bombas de iones (bomba de sodio-potasio, bomba de calcio).

Tejidos

Tejido: conjunto de células que cumplen una misma función en el organismo.

Tejido epitelial

Tejido epitelial — función principal: protección y secreción.

Epitelio de revestimiento: formado por células muy unidas entre sí, con escasa MEC. Tapizan todas las superficies del cuerpo.

• Exteriores: piel y mucosas.
• Interiores: cavidad pleural, pericárdica, peritoneal, tubo digestivo, vía respiratoria, conductos excretores.

Tipos: simple o monoestratificado, estratificado y pseudoestratificado. Según forma celular: plano o escamoso, cúbico o cuboide, cilíndrico/columnar o prismático.

Epitelio glandular

Epitelio glandular incluye glándulas exocrinas y endocrinas.

Glándulas exocrinas: poseen conductos excretores y secretan sustancias a superficies o cavidades. Tipos según secreción:

• Serosas: secreción acuosa rica en enzimas (ej.: parótida, glándulas lacrimales).
• Mucosas: segregan mucina (ej.: algunas porciones de la glándula sublingual).
• Sebáceas: secretan lípidos (ej.: glándulas mamarias, sebáceas).

Glándulas endocrinas: no poseen conductos excretores; secretan hormonas a la sangre. Pueden presentarse como células aisladas (ej.: células del estómago y duodeno) o como pequeñas agrupaciones celulares (ej.: islotes de Langerhans del páncreas, células de Leydig).

Tejido muscular

Tejido muscular: células con capacidad contráctil. Célula: miocito o fibra muscular, generalmente fusiforme o alargada. Contiene filamentos de actina y miosina que permiten la contracción (acortamiento) ante un estímulo físico, químico, eléctrico o mecánico. Tipos: músculo esquelético, liso y cardíaco.

Tejido nervioso

Tejido nervioso: células con capacidad para transmitir impulsos nerviosos. Existen dos tipos de células: las neuronas y las células de la neuroglia. Las neuronas se encargan de recibir, procesar y transmitir información mediante señales eléctricas.

Neurona

Cuerpo celular o soma: contiene el núcleo y los orgánulos. De él salen dos tipos de prolongaciones: axón y dendritas.

• Dendritas: prolongaciones cortas y ramificadas que reciben los estímulos.
• Axón: prolongación más larga que parte del cono axónico; en esta zona se inicia el impulso nervioso que se transmite hasta el botón sináptico, donde existen vesículas cargadas con neurotransmisores.

Células gliales

Astrocitos: tienen prolongaciones que forman una red que sostiene a las neuronas; los extremos de las prolongaciones (pies terminales) forman parte de la barrera hematoencefálica.

Oligodendrocitos: forman las vainas de mielina en el SNC; una célula puede envolver varios axones.

Microglía: macrófagos del SNC, con función inmunitaria.

Células ependimarias: forman epitelio cúbico que reviste las cavidades del encéfalo y la médula espinal; participan en la producción, circulación y regulación del líquido cefalorraquídeo (LCR).

Células de Schwann: en el SNP, se enrollan alrededor de los axones y producen la mielina.

Células satélite: se encuentran en los ganglios, rodeando los cuerpos neuronales, actuando como aislamiento al soma.

Sustancia blanca y gris

Sustancia blanca: blanquecina, formada por axones mielinizados. Funciones: modulación de la respuesta y coordinación entre distintas zonas del SNC.

Sustancia gris: de aspecto grisáceo, formada por somas neuronales y dendritas no mielinizadas, junto con células gliales. Funciones: procesamiento y almacenamiento de información.

Encéfalo: en el cerebro la sustancia blanca está en el interior y la sustancia gris en la corteza cerebral y en núcleos profundos (tálamo, ganglios basales). En la médula espinal la sustancia gris es interna (con forma de mariposa o H) y la blanca externa.

Tejido conjuntivo

Tejido conjuntivo: proporciona soporte y relleno. Células presentes:

• Fibroblasto: más abundante, secreta colágeno que da soporte a otros tejidos.
• Miofibroblasto: posee capacidad contráctil.
• Células mesenquimatosas: células poco diferenciadas.
• Adipocitos: almacenan lípidos.

Tejido óseo

Tejido óseo: duro y rígido por la calcificación de su MEC. Forma los huesos que proporcionan soporte y protección al organismo. Tipos de células:

• Osteoblastos y osteocitos: se forman por maduración de células osteógenas; representan distintas etapas funcionales.
• Osteoblastos: células formadoras de matriz ósea, encargadas de la síntesis y mineralización; presentan prolongaciones citoplasmáticas que permiten la comunicación con otras células.
• Osteocitos: se forman cuando el osteoblasto queda envuelto por matriz ósea; mantienen la comunicación con otras células gracias a pequeños canales en la matriz.
• Osteoclastos: implicados en la resorción ósea; células polinucleadas y de gran tamaño que forman cavidades al reabsorber la matriz.

Aparato respiratorio

Fosas nasales: incluyen el tabique nasal y las narinas. La mucosa respiratoria (pituitaria roja) contiene células ciliadas y células caliciformes; la mucosa olfativa (pituitaria amarilla) está especializada en el sentido del olfato.

Faringe: conexión entre los sistemas respiratorio y digestivo. Tiene tres porciones: nasofaringe, orofaringe y laringofaringe. Epiglotis: estructura que separa la faringe de la laringe durante la deglución.

Laringe: contiene cartílagos (9) que comunican la faringe con la tráquea. Glotis: formada por las cuerdas vocales.

Tráquea: presenta anillos de cartílago hialino en forma de C (16-20). Está revestida por un epitelio pseudoestratificado ciliado que participa en la defensa respiratoria.

Bronquios: primarios, secundarios y terciarios; hay una disminución de células caliciformes conforme las vías aéreas se ramifican. Bronquiolos: terminales y respiratorios.

Neumocitos tipo I: recubren la mayor parte del alvéolo; son células aplanadas encargadas del intercambio gaseoso. Neumocitos tipo II: responsables de segregar la sustancia surfactante.

Fibroblastos: sintetizan fibras elásticas y de colágeno, proporcionando soporte y elasticidad.

Macrófagos alveolares: forman una barrera defensiva; son células grandes con núcleo excéntrico.

Pulmones: formados por bronquios, bronquiolos, sacos alveolares y vasos sanguíneos. Son dos masas esponjosas situadas en la cavidad torácica, separadas por el mediastino y descansando sobre el diafragma.

Pleura: membrana serosa que recubre los pulmones, el mediastino, el diafragma y la parte interna de la caja torácica. Mantiene el contacto entre pulmón y pared torácica y actúa como lubricante.

Hematosis: intercambio de gases entre el aire alveolar (rico en O2) y la sangre (rica en CO2). Los gases difunden a favor de los gradientes de presión parcial.

Alteraciones respiratorias

Acidosis: disminución del pH de la sangre; puede deberse a hipoventilación y acumulación de CO2 (hipercapnia).

Alcalosis: aumento del pH de la sangre; puede deberse a hiperventilación y disminución de CO2 (hipocapnia).

Eupnea: 12-18 respiraciones por minuto. Taquipnea: frecuencia respiratoria > 20 rpm. Bradipnea: FR < 12 rpm. Apnea: ausencia de respiración. PaO2: < 80 mmHg (hipoxemia). PaCO2: > 45 mmHg (hipercapnia). Disnea: sensación de falta de aire o ahogo.

Enfermedades pulmonares obstructivas crónicas (EPOC): obstrucción de las vías respiratorias bajas que provoca dificultad para respirar.

Insuficiencia respiratoria (IR): situación en la que el organismo no es capaz de conseguir una oxigenación adecuada de la sangre arterial o no puede eliminar la cantidad suficiente de dióxido de carbono; tiene causas diversas.

Aparato digestivo

Duodeno: en forma de C, rodea la cabeza del páncreas. Ligamento de Treitz: marca el inicio del yeyuno. Ampolla de Vater: desembocan los conductos del hígado y del páncreas. Glándulas de Brunner: secretan moco que protege contra el ácido gástrico. Secreta hormonas: colecistoquinina (entre otras).

Hígado: participa en la digestión mediante la producción de bilis (emulsifica grasas), síntesis de proteínas plasmáticas, almacenamiento de vitaminas y glucógeno y detoxificación de la sangre.

Secreciones pancreáticas: vierte al duodeno, en la ampolla de Vater, a través del conducto de Wirsung:

• Enzimas amilolíticas (amilasa): hidrolizan almidón.
• Enzimas lipolíticas (lipasa, fosfolipasa A, esterasa): requieren la presencia de sales biliares para ser plenamente activas.
• Precursores de enzimas proteolíticas (tripsinógeno, quimiotripsinógeno, proelastasa, procarboxipeptidasa A y B): la enteroquinasa activa tripsinógeno → tripsina; la tripsina activa a otras proteasas.
• Nucleasas (ribonucleasa y desoxirribonucleasa): degradan ácidos nucleicos.
• Bicarbonato: regula el pH intestinal.

Movimientos intestinales:

• Segmentación: movimientos que mezclan el quimo y facilitan la absorción y digestión.
• Peristálticos: impulsan los residuos hacia el intestino grueso; durante el ayuno existe el complejo motor migratorio que limpia el intestino delgado hasta el colon.

Bilis: sustancia amarillenta producida por el hígado y almacenada en la vesícula biliar. Durante la digestión, la hormona colecistoquinina estimula la contracción vesicular y permite la salida de bilis al duodeno por el conducto colédoco en la ampolla de Vater.

Páncreas: su secreción exocrina vierte al duodeno a través del conducto de Wirsung (ampolla de Vater) y contiene enzimas que degradan distintos tipos de nutrientes.

Sistema nervioso central y periférico

Neurotransmisores: sustancias que transmiten el impulso nervioso en las sinapsis; provocan la contracción o relajación de células musculares y modulan la secreción de células glandulares.

SNC: procesa la información interna y externa del organismo y genera respuestas; actúa como centro de coordinación.

Cerebro: estructura más voluminosa del encéfalo; responsable de funciones mentales avanzadas. Representa aproximadamente el 2% del peso corporal pero consume cerca del 20% del oxígeno total.

Cerebelo: integra los movimientos voluntarios, procesando e interpretando datos procedentes de la vista, el oído y el tacto; mantiene el tono muscular y el equilibrio.

Tronco encefálico: conecta el encéfalo con la médula espinal; controla funciones involuntarias como la respiración y el ritmo cardíaco; de él emergen varios pares craneales.

Médula espinal: nace en el tronco encefálico, discurre por el interior de la columna vertebral y termina aproximadamente a nivel de L1. Está protegida por la columna vertebral y las meninges con LCR. Contiene vías aferentes y eferentes y centros reflejos capaces de generar respuestas automáticas.

Nervios craneales (12 pares): se originan en el encéfalo y controlan funciones de la cabeza y el cuello.

Nervios espinales (31 pares): se originan en la médula espinal y controlan el resto del cuerpo.

Ganglios nerviosos: agrupaciones de cuerpos neuronales fuera del SNC. Hemiplejia: parálisis de la mitad del cuerpo.

Enfermedades neurológicas destacadas

Esclerosis lateral amiotrófica (ELA): degeneración progresiva de las neuronas motoras del cerebro y la médula espinal → parálisis. Más frecuente entre los 40 y 70 años.

Esclerosis múltiple (EM): enfermedad autoinmune que deteriora las vainas de mielina de las fibras nerviosas, produciendo placas escleróticas que impiden el funcionamiento normal. Es una causa importante de discapacidad no traumática. Suele cursar con brotes; no tiene cura definitiva pero tiene tratamientos disponibles.

Atrofia muscular espinal (AME): enfermedad genética que provoca la pérdida de neuronas motoras en la médula espinal.

Alzheimer: enfermedad neurodegenerativa que afecta a personas generalmente > 65 años; produce deterioro progresivo de la cognición por atrofia y muerte irreversible de neuronas.

Encefalitis y meningitis

Encefalitis: inflamación del cerebro causada por virus u otras sustancias extrañas. Síntomas: cefalea, rigidez de cuello, fiebre, náuseas, etc.

Meningitis: inflamación de las meninges; existen varios tipos según el agente:

• Bacteriana: muy grave, puede producir muerte o daño cerebral.
• Vírica (meningitis aséptica): suele propagarse por vía sanguínea o por nervios periféricos.
• Micótica: más frecuente en pacientes inmunodeprimidos.

Sistema endocrino

Hipotálamo: nexo entre los sistemas endocrino y nervioso. Recibe estimulación del SNC mediante neurotransmisores y responde sintetizando y liberando hormonas.

Hipófisis: estructura pequeña que almacena y secreta hormonas producidas por el hipotálamo y sintetiza diversas hormonas hipofisarias.

Glándula tiroidea: situada en la parte anterocaudal del cuello, con dos lóbulos laterales y un itsmo. Secreta T3 (triyodotironina) y T4 (tiroxina), hormonas necesarias para el crecimiento y la organogénesis del SNC.

Glándulas suprarrenales (adrenales): situadas encima de cada riñón; de forma triangular. Se distinguen la corteza suprarrenal y la médula suprarrenal:

• Corteza suprarrenal: secreta hormonas esteroideas; formada por tres zonas histológicas: glomerulosa, fasciculada y reticular.
• Médula suprarrenal: secreta catecolaminas.

Alteraciones endocrinas

Gigantismo: exceso de hormona del crecimiento (GH) durante la niñez.

Acromegalia: exceso de GH una vez cerradas las placas de crecimiento; los huesos largos aumentan su grosor.

Deficiencia de GH: estatura baja con proporciones corporales normales.

Síndrome de secreción inadecuada de ADH (SIADH): exceso de ADH que produce retención de agua y alteración de electrolitos (Na+); puede deberse a alteraciones hipotalámicas o hipofisarias.

Diabetes insípida: alteración en la producción o acción de la ADH; produce sed intensa y poliuria; puede deberse a causas hipotalámicas, hipofisarias o renales.

Síndrome de Cushing: hiperfunción de las glándulas suprarrenales con exceso de glucocorticoides (cortisol).

Enfermedad de Addison: insuficiencia suprarrenal por daño de la corteza, con niveles bajos de hormonas esteroideas.

Nódulos tiroideos: protuberancias en la glándula tiroidea que pueden ser benignas o malignas; son más frecuentes en mujeres y su incidencia aumenta con la edad.

Observaciones finales

Este documento agrupa conceptos clave de biología celular, histología y fisiología de sistemas relevantes (respiratorio, digestivo, nervioso y endocrino). Se han corregido errores ortográficos y gramaticales, ajustado mayúsculas y minúsculas y organizado en secciones para facilitar la lectura. Los términos y conceptos destacados están resaltados en negrita para su rápida identificación.