Anatomía y Fisiología Humana: Huesos, Músculos, Piel y Sistema Hormonal

Huesos

Funciones de los Huesos

  • Soporte y sostén: Proporcionan una estructura rígida para el cuerpo y sirven de anclaje a los músculos.
  • Protección: Resguardan órganos internos vitales, como el encéfalo, la médula espinal y el corazón.
  • Movimiento: Permiten el desplazamiento del cuerpo al actuar como palancas en conjunto con los músculos.
  • Producción de células sanguíneas (Hematopoyesis): La médula ósea roja, presente en algunos huesos, forma glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
  • Almacenamiento de grasa: La médula ósea amarilla almacena triglicéridos.
  • Almacenamiento de minerales: Constituyen un reservorio de minerales esenciales como el calcio y el fósforo.
  • Otras funciones: Participan en la audición (huesecillos del oído) y pueden almacenar metales pesados o tóxicos.

Tejidos del Hueso

  • Tejido óseo compacto: Capa externa y dura, formada por células compactas dispuestas en láminas que rodean los **conductos de Havers**, pequeñas cavidades que contienen vasos sanguíneos. Las células principales son los **osteocitos**.
  • Tejido óseo esponjoso: Capa interna del hueso con cavidades. En algunas zonas, estas cavidades están ocupadas por vasos sanguíneos que constituyen la **médula ósea roja**.
  • Tejido cartilaginoso: Presente en los extremos (como el **cartílago articular**) y en el **cartílago de crecimiento**, que forma una lámina fina entre la epífisis y la diáfisis.
  • Tejido conjuntivo: Presente en tendones y ligamentos de las articulaciones, y en la capa que rodea la superficie externa del hueso (**periostio**).
  • Tejido sanguíneo: Constituido por venas, arterias y capilares que irrigan el hueso.
  • Tejido adiposo: Presente en la **médula ósea amarilla**.
  • Tejido nervioso: Aporta sensibilidad al hueso.

Células del Tejido Óseo

En el tejido óseo, hay tres tipos de células que se renuevan constantemente:

  • Osteoblastos: Células inmaduras responsables de la formación de nuevo tejido óseo.
  • Osteocitos: Células maduras que se forman a partir de los osteoblastos y conforman el tejido óseo.
  • Osteoclastos: Células multinucleadas que destruyen el tejido óseo viejo, permitiendo su regeneración y remodelación.

Tipos de Huesos

Los huesos se clasifican según su forma y función:

  • Huesos largos: Sirven como palancas durante el movimiento. Poseen una parte central alargada (**diáfisis**) y extremos ensanchados (**epífisis**), como el fémur y el húmero.
  • Huesos cortos: Diseñados para transmitir fuerza, como los huesos de la muñeca (carpianos) y el tobillo (tarsianos).
  • Huesos irregulares: Presentan formas y funciones diversas, como las vértebras o las falanges.
  • Huesos planos: Ofrecen protección a órganos internos (ej. huesos del cráneo) y sirven como puntos de inserción para músculos (ej. omóplato o escápula).

Partes de un Hueso Largo

  • Epífisis: Ensanchamientos en los extremos de los huesos largos, cubiertos de cartílago articular.
  • Diáfisis: La zona central alargada del hueso.
  • Metáfisis: Zona intermedia entre la epífisis y la diáfisis, donde se encuentra la línea epifisaria (placa de crecimiento en jóvenes).
  • Periostio: Capa de tejido conjuntivo que rodea la superficie externa del hueso, rica en vasos sanguíneos y nervios que lo nutren.
  • Endostio: Capa que reviste la cavidad interna del hueso.
  • Cavidad medular: Cavidad interna de la diáfisis, compuesta por la médula ósea amarilla y, en menor medida, la roja.
  • Oquedades: Orificios por donde entran y salen los vasos sanguíneos y nervios del hueso.

Articulaciones

Las **articulaciones** son estructuras que permiten la unión de dos o más huesos.

Tipos de Articulaciones

Según su grado de movilidad, las articulaciones pueden ser:

  • Articulaciones inmóviles (Sinartrosis): Huesos unidos directamente entre sí, sin apenas movimiento, como las suturas del cráneo y los huesos de la cara.
  • Articulaciones semimóviles (Anfiartrosis): Huesos unidos por tejido cartilaginoso, con movilidad reducida, como las articulaciones entre las costillas y el esternón, o las vértebras.
  • Articulaciones móviles (Diartrosis o Sinoviales): Permiten un gran rango de movimiento. Constan de las siguientes partes principales:
    • Cartílago articular: Cubre los extremos de los huesos para permitir que se deslicen suavemente, reduciendo el desgaste.
    • Cápsula articular: Capa de tejido conjuntivo que envuelve la articulación. En su interior, presenta la **membrana sinovial**, que segrega el líquido sinovial.
    • Líquido sinovial: Fluido viscoso que reduce la fricción entre los huesos, aporta nutrientes al cartílago y contiene ácido hialurónico.
    • Ligamentos: Cordones resistentes de tejido conjuntivo que unen un hueso con otro, proporcionando estabilidad a la articulación.
    • Tendones: Cordones de tejido conjuntivo que unen los músculos a los huesos.

Músculos

La palabra «músculo» procede del latín musculus, que significa «ratón pequeño», debido a la forma y movimiento de algunos músculos bajo la piel. La principal característica del músculo es su capacidad de **contracción**, lo que le permite generar fuerza y realizar movimiento.

Funciones de los Músculos

  • Movimiento del esqueleto: Los músculos están unidos a los huesos por medio de los tendones. El sistema nervioso controla su contracción, permitiendo el movimiento de las extremidades y el cuerpo.
  • Mantenimiento de la postura corporal.
  • Control del paso de materiales: Se realiza gracias a la apertura y cierre de los diferentes esfínteres a lo largo del tubo digestivo y otros conductos. Esta función la realizan músculos especiales que también permiten el intercambio de sustancias con el medio externo.
  • Participación en la ventilación pulmonar: Músculos como el diafragma y los intercostales expanden y contraen la caja torácica para la respiración.
  • Sostén de la masa visceral.
  • Control de la temperatura corporal: Una parte importante de la energía producida en el metabolismo de las fibras musculares se disipa en forma de calor, contribuyendo a mantener la temperatura corporal constante.

Anatomía del Músculo Esquelético

Un músculo es un órgano compuesto principalmente por **fibras musculares**. Estas son las células características del músculo esquelético, responsables de la función de contracción. Son células **multinucleadas** que poseen en su interior **miofibrillas**, formadas por filamentos de proteínas contráctiles llamadas **actina** y **miosina**.

Las fibras musculares se agrupan en **fascículos** o haces. Un músculo está formado por varios fascículos unidos. En un músculo se distinguen tres capas de tejido conjuntivo que lo envuelven:

  • Epimisio: Envuelve al músculo completo.
  • Perimisio: Envuelve cada fascículo muscular, llevando nervios y vasos sanguíneos.
  • Endomisio: Rodea cada una de las fibras musculares individuales.

Tipos de Músculos

Según su forma:

  • Largos: Como los de los brazos y piernas.
  • Cortos: Como los músculos de los dedos y las manos.
  • Anchos: Como los del abdomen.
  • Anulares: Músculos circulares que rodean orificios, como el orbicular de los labios.

Según su función:

  • Agonistas: Su contracción produce un movimiento específico. Por ejemplo, el bíceps braquial es agonista al contraerse para flexionar el brazo.
  • Antagonistas: Realizan una acción opuesta al músculo agonista. Por ejemplo, el tríceps braquial es antagonista del bíceps braquial.
  • Sinergistas: Complementan la acción del músculo agonista, ayudando a estabilizar o realizar el movimiento.

Además, según la acción que realizan, pueden ser:

  • Flexores
  • Extensores
  • Aductores
  • Abductores
  • Supinadores
  • Elevadores
  • Pronadores
  • Esfínteres

Piel y Mucosas

La **piel** es el órgano más grande del cuerpo humano, representando entre un 15% y un 20% de la masa corporal total. Además de cubrir la superficie externa del cuerpo, tapiza cavidades internas, conductos de órganos, vasos circulatorios y forma la porción secretora de las glándulas. De ella también derivan estructuras anejas como el pelo, las uñas y las glándulas sebáceas y sudoríparas.

Funciones de la Piel

  • Función protectora: Protege el cuerpo del medio externo (agentes físicos, químicos y biológicos).
  • Captación de estímulos: Contiene terminaciones nerviosas que actúan como receptores del tacto, la presión, la temperatura y el dolor.
  • Función defensiva: Actúa como barrera inmunológica contra patógenos externos.
  • Regulación térmica: Ayuda a mantener la temperatura corporal constante mediante la sudoración y la vasoconstricción/vasodilatación.
  • Función metabólica: Participa en la síntesis de la vitamina D, esencial para la absorción de calcio.

Estructura de la Piel

La piel está formada por tres capas principales:

  • Epidermis: Es la capa más externa de la piel, formada por tejido epitelial. Carece de vasos sanguíneos y se apoya sobre una membrana basal que la separa de la dermis. Esta capa contiene células con una alta capacidad mitótica que, al dividirse, se desplazan hacia la superficie, sustituyendo a las células del estrato superior que se descaman. La mayoría de las células epidérmicas son **queratinocitos**, que producen **queratina**, una proteína que aporta resistencia e impermeabiliza la piel. La capa superficial, el **estrato córneo**, está formada por células impregnadas de queratina que se desprenden en forma de escamas.

Las zonas de la epidermis que carecen de estrato córneo se denominan **mucosas** y se localizan en la boca, esófago, estómago, intestino y tráquea.

Células Especializadas de la Epidermis:

  • Queratinocitos: Células productoras de queratina. Se renuevan continuamente, pasando progresivamente de la capa basal a la córnea. Aportan impermeabilidad a la piel.
  • Melanocitos: Células productoras de **melanina**, el pigmento que protege la piel de los efectos nocivos de la luz ultravioleta. Los melanocitos se disponen sobre la capa basal y transfieren la melanina a los queratinocitos. Las pecas y los lunares son zonas de la piel con alta concentración de melanocitos.
  • Células de Langerhans (macrófagos): Células fagocitarias que se originan en la médula ósea roja y participan en la respuesta inmune de la piel.
  • Células de Merkel: Células especializadas en recibir estímulos táctiles y sensoriales. Están presentes en las capas profundas de la epidermis, principalmente en las yemas de los dedos y en las palmas de manos y pies.
  • Dermis: Es una capa de tejido conectivo que confiere a la piel la mayor parte de su espesor y soporte. Es rica en **colágeno** y **elastina**, está altamente vascularizada y contiene numerosas terminaciones nerviosas que captan diferentes estímulos (tacto, temperatura, presión, dolor). Además, contiene glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas y folículos pilosos.
  • Hipodermis: Es la capa más profunda de la piel, formada principalmente por **células adiposas**. Actúa como protector mecánico, aislante térmico y reservorio energético.

Sistema Endocrino

El sistema endocrino está formado por un conjunto de células especializadas en la síntesis y liberación de **hormonas**, que controlan diferentes funciones del organismo y se agrupan en glándulas y órganos secretores. Las hormonas, incluso en bajas concentraciones, viajan por la sangre hasta alcanzar sus **células y órganos diana**, donde ejercen su acción. Además de las hormonas producidas por las glándulas endocrinas, existen **neurohormonas** producidas por neuronas especializadas.

Hormonas: Mensajeros Químicos

Las hormonas son moléculas orgánicas que actúan como mensajeros químicos y regulan numerosas actividades de nuestro organismo, como la reproducción, el crecimiento y la actividad metabólica. Muchas hormonas son de naturaleza esteroidea (lípidos o derivados, como las hormonas sexuales), mientras que otras son proteicas. Aunque las hormonas ejercen su acción en concentraciones muy bajas, deben estar presentes en las cantidades óptimas, ya que un exceso o un déficit puede provocar la aparición de trastornos endocrinos.

Glándulas y Órganos Endocrinos Principales

  • Hipófisis: Glándula situada en la base del hipotálamo, con dos regiones:
    • Adenohipófisis (Lóbulo anterior): Produce las siguientes hormonas:
      • Hormona del crecimiento (GH)
      • Hormona estimulante del tiroides (TSH)
      • Hormona foliculoestimulante (FSH)
      • Hormona luteinizante (LH)
      • Prolactina (PRL)
      • Hormona adrenocorticotropa (ACTH)
    • Neurohipófisis (Lóbulo posterior): Almacena y libera dos hormonas producidas por el hipotálamo:
      • Oxitocina
      • Hormona antidiurética (ADH o vasopresina)
  • Glándula Pineal: Se localiza en la parte posterior del tálamo y produce la hormona **melatonina**, que regula los ciclos de sueño-vigilia.
  • Tiroides: Glándula situada en la parte anterior del cuello, rodeando la tráquea. Está formada por dos lóbulos unidos centralmente. Produce las hormonas **calcitonina** y las hormonas tiroideas **T3 (triyodotironina)** y **T4 (tiroxina)**.
  • Glándulas Paratiroides: Cuatro pequeñas masas celulares situadas en la parte posterior de la glándula tiroides (dos en cada lóbulo). Producen la **paratohormona (PTH)**.
  • Glándulas Suprarrenales: Dos pequeñas glándulas situadas en la parte superior de cada riñón. Se diferencian en dos partes:
    • Corteza suprarrenal (parte externa): Produce hormonas **corticoides** (como el cortisol y la aldosterona) y **andrógenos**. Su secreción está controlada por la ACTH.
    • Médula suprarrenal (parte interna): Produce las hormonas **adrenalina** (epinefrina) y **noradrenalina** (norepinefrina), que se activan por el sistema nervioso autónomo simpático en situaciones de estrés.
  • Páncreas: Órgano localizado detrás del estómago. Es una glándula mixta, ya que produce una secreción exocrina (jugos pancreáticos para la digestión) y una secreción endocrina. En los **islotes de Langerhans**, produce dos hormonas clave: la **insulina** y el **glucagón**, ambas controlan los niveles de glucemia (azúcar) en la sangre.
  • Ovarios (Gónadas femeninas): Además de producir óvulos, producen **estrógenos** (responsables del crecimiento del endometrio durante el ciclo menstrual y el desarrollo de caracteres sexuales secundarios femeninos) y **progesterona** (que participa en la menstruación y promueve la gestación del embrión en el útero). También producen pequeñas cantidades de testosterona.
  • Testículos (Gónadas masculinas): Producen espermatozoides y la hormona **testosterona**, que estimula la producción de espermatozoides y participa en la diferenciación sexual masculina y el desarrollo de caracteres sexuales secundarios.

Otros Órganos con Función Endocrina

  • Riñón: Produce dos hormonas:
    • Eritropoyetina: Estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea roja.
    • Renina: Regula la presión arterial.
  • Corazón: Segrega una hormona peptídica que interviene en la regulación de la presión arterial (péptido natriurético auricular).
  • Intestino Delgado: Produce tres hormonas que participan en la digestión: **secretina**, **gastrina** y **colecistoquinina**.

Regulación del Sistema Endocrino

El sistema endocrino está estrechamente regulado por el sistema nervioso, principalmente a través de la conexión entre el **hipotálamo** y la **hipófisis**.

El hipotálamo libera **neurohormonas** denominadas **factores liberadores hipotalámicos**, que inducen la secreción de hormonas hipofisarias. Estas hormonas hipofisarias actúan sobre sus **órganos diana** (que a menudo son otras glándulas endocrinas), las cuales, a su vez, liberan otras hormonas. Cuando estas últimas hormonas alcanzan concentraciones adecuadas en la sangre, actúan sobre el hipotálamo y la hipófisis, inhibiendo sus secreciones. Este mecanismo se conoce como **retroalimentación negativa** o feedback negativo, y es crucial para mantener el equilibrio hormonal.

Funciones Específicas de Hormonas Clave

  • Hormonas de la Adenohipófisis:
    • Hormona Foliculoestimulante (FSH):
      • En hombres: Estimula los testículos para producir espermatozoides.
      • En mujeres: Actúa sobre los ovarios, activando la producción de estrógenos e iniciando el desarrollo de los ovocitos.
    • Hormona Luteinizante (LH):
      • En hombres: Estimula la producción de testosterona.
      • En mujeres: Induce la ovulación y la secreción de estrógenos y progesterona.
    • Hormona Adrenocorticotropa (ACTH): Activa la producción de hormonas corticoadrenales en la corteza suprarrenal.
    • Prolactina (PRL): Actúa sobre las glándulas mamarias, activando la secreción láctea.
  • Hormonas de la Neurohipófisis:
    • Hormona Antidiurética (ADH o Vasopresina): Aumenta la reabsorción de agua en los riñones, regulando el equilibrio hídrico y la presión arterial.
    • Oxitocina: Responsable de las contracciones de la musculatura lisa del útero durante el parto e interviene en la eyección de la leche en las glándulas mamarias.
  • Hormona de la Glándula Pineal:
    • Melatonina: Regula los ciclos circadianos y estimula la somnolencia.
  • Hormonas del Tiroides:
    • Calcitonina: Disminuye la calcemia (nivel de calcio en sangre) al activar la entrada de calcio en los huesos.
    • T3 (Triyodotironina) y T4 (Tiroxina): Incrementan la tasa metabólica basal y activan el crecimiento y desarrollo del cuerpo.
  • Hormona de las Paratiroides:
    • Paratohormona (PTH): Aumenta la calcemia (nivel de calcio en sangre) al estimular la liberación de calcio de los huesos y su reabsorción renal.
  • Hormonas de las Glándulas Suprarrenales:
    • Médula Suprarrenal:
      • Adrenalina y Noradrenalina: Ambas activan el organismo para superar situaciones de estrés (respuesta de «lucha o huida»).
    • Corteza Suprarrenal:
      • Aldosterona: Actúa sobre el riñón, favoreciendo la reabsorción de sodio y agua, y la excreción de potasio, regulando la presión arterial.
      • Glucocorticoides (ej. Cortisol): Ejercen un efecto antiinflamatorio y regulan el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas.
      • Andrógenos suprarrenales: Estimulan el crecimiento del vello axilar y púbico, entre otras funciones.
  • Hormonas del Páncreas:
    • Glucagón: Aumenta la glucemia (nivel de azúcar en sangre) al activar la lisis (degradación) de glucógeno en el hígado (glucogenólisis) y la formación de glucosa a partir de no carbohidratos (gluconeogénesis).
    • Insulina: Disminuye la glucemia al facilitar la entrada de glucosa en las células y promover la formación de lípidos y glucógeno en el tejido adiposo y el hígado.
  • Hormonas de los Riñones:
    • Eritropoyetina: Estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea.
    • Renina: Favorece la producción de aldosterona, regulando la presión arterial.
  • Hormonas de los Testículos:
    • Testosterona: Activa la producción de espermatozoides y estimula el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios masculinos.
  • Hormonas de los Ovarios:
    • Estrógenos: Intervienen en la maduración de los ovocitos y en la aparición de los caracteres sexuales secundarios femeninos.
    • Progesterona: Prepara el útero para la gestación y las glándulas mamarias para la lactancia.

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