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6
FISIOLOGÍA HUMANA Digestión y absorción
6.1 Digestión y absorción
6.1.1 Digestión: ¿por qué es fundamental?
Los alimentos que comemos se componen de moléculas orgánicas grandes y complejas, p. almidón,
que no puede ser absorbido por las células del intestino. La digestión es la descomposición bioquímica
de moléculas grandes e insolubles en otras más pequeñas. Por ejemplo, el almidón descompuesto en
glucosa es una fuente útil de energía.
Habilidad: Producción de un
diagrama anotado del
sistema digestivo
boca
(CONSEJO:
anotado sugiere que
los elementos que se muestran en el
esófago
El diagrama debe describirse
brevemente, utilice la
información de este
sección para anotar
hígado
vejiga de gaviota
estómago
correctamente el diagrama
páncreas
de la Figura 6.1 con la
función básica de cada
intestino grueso
estructura etiquetada)
intestino delgado
apéndice
bien
ano
Figura 6.1: Sistema digestivo.
La digestión química es la descomposición de los alimentos con agentes químicos.
Esto incluye enzimas, ácidos y bilis.
La digestión mecánica es el acto de digerir físicamente los alimentos mediante la
masticación, batido y segmentación.
115
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FISIOLOGÍA HUMANA Digestión y absorción
6.1.2 Mezclar y mover alimentos a lo largo del intestino:
Contracción de los músculos longitudinales y circulares
en el intestino delgado.
La digestión comienza en la boca, donde la masticación descompone los alimentos en trozos más pequeños,
así como algunas enzimas comienzan a descomponer algunos carbohidratos. Luego, el alimento
parcialmente digerido llega al estómago, donde se produce la agitación, que son movimientos del estómago
que mezclan y descomponen más las moléculas. Aquí, hay ácidos que también permiten que las enzimas
se activen y descompongan moléculas, así como destruir posibles patógenos con el pH bajo. Los
alimentos parcialmente digeridos del estómago ingresan al intestino delgado y descienden por esta
estructura debido a la contracción del músculo peristáltico.
El intestino delgado tiene una capa interna de músculo longitudinal y una capa externa de músculo circular. Los
músculos circulares se contraen detrás de la comida para evitar el reflujo, mientras que los músculos
longitudinales se contraen para mover la comida a lo largo del intestino. Cuando ambas capas de músculo se
contraen simultáneamente, permiten que la comida se mezcle con los jugos digestivos de la vesícula biliar y el
páncreas.
Para mejorar el proceso de absorción, la superficie de las células intestinales contiene pequeñas proyecciones
en forma de dedos llamadas vellosidades, cada una de las cuales contiene una red de capilares y un
conducto lácteo (una rama del sistema linfático que permite la absorción de lípidos) que se conecta a
vasos sanguíneos más grandes y el sistema linfático. Además, cada célula que recubre la pared intestinal
tiene una extensión parecida a un cabello llamada microvellosidades que aumentan aún más la superficie de absorción.
mucosa
submucosa
capa muscular longitudinal
capa muscular circular
vellosidades
Figura 6.2: La estructura del intestino delgado.
116
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Digestión y absorción
6.1.3 Enzimas digestivas
Habilidad: identificación de
La descomposición física de moléculas grandes de alimentos no es suficiente para que las moléculas sean pequeñas
capas de tejido en
secciones transversales de
suficiente para la absorción. Por tanto, es necesaria una degradación química complementaria.
el intestino delgado
Las enzimas actúan como catalizadores biológicos aumentando la velocidad de la digestión. Esto permite la digestión.
visto con un
ocurrir a temperatura corporal normal. Se necesitan varias enzimas ya que cada una es sustrato.
microscopio/micrografía
específico. Tenga en cuenta la fuente, el sustrato, los productos y el pH óptimo de cada enzima.
Fuente
Tipo de enzima Ejemplo
Amilasa
sustrato
Amilasa
maltasa
Amilasa salival Glándulas salivales Almidón
Páncreas
Almidón
Alfa amilasa
Maltasa intestinal Maltosa de la pared intestinal
proteasa
Pepsina
Productos
Maltosa
7
Maltosa
7
Glucosa
pared del estomago
Proteínas
Pequeños polipéptidos/aminoácidos
Tripsina endopeptidasa
Páncreas
Proteínas
Pequeños polipéptidos
lipasa
Páncreas
Triglicéridos Ácidos grasos + glicerol
lipasa pancreática
pH óptimo
7
2–3
7
7
6.1.4 Absorción: estructura y función de las vellosidades.
La fase de absorción es el proceso por el cual los productos de la digestión, los iones minerales y
Las vitaminas se absorben a través de las vellosidades que recubren el intestino delgado. Para lograr el máximo
absorción la estructura de las vellosidades tiene una serie de adaptaciones funcionales:
Las vellosidades tienen una gran proporción de superficie a volumen. Son estructuras unicelulares de espesor, que
Es ventajoso que los productos de la digestión crucen fácilmente desde la luz del
intestino a la red de capilares y lácteos para una rápida absorción.
epitelio
capa de microvellosidades
lácteo [una rama del
superficie del epitelio
sistema linfático]
capilar sanguíneo
células caliciformes [secretan moco]
Figura 6.3: Estructura de una vellosidad.
Cada célula de la mucosa contiene estructuras más pequeñas llamadas microvellosidades que aumentan aún más
Superficie de absorción de nutrientes. Estas estructuras contienen bombas de proteínas específicas.
y canales que facilitan el movimiento de moléculas a través de las membranas en el sentido correcto.
dirección (del intestino a los capilares/lácteos).
117
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FISIOLOGÍA HUMANA Digestión y absorción
La absorción se produce mediante diferentes procesos, todos ellos comentados en capítulos
anteriores, dependiendo del tipo de molécula a absorber:
Difusión facilitada
(p. ej., nutrientes hidrófilos como la fructosa)
Difusión simple
(p. ej., nutrientes hidrófobos como los ácidos
Endocitosis
grasos) (p. ej., moléculas más grandes como el colesterol y los
Transporte activo
triglicéridos) (p. ej., iones cargados como el calcio y el sodio)
.olpmejE
Digestión y absorción de derivados del almidón.
El almidón consta de dos moléculas diferentes: amilosa y amilopectina, ambas unidas por enlaces
alfa­glucosa 1,4. La única diferencia es que la amilopectina también contiene algunos enlaces
alfa­glucosa 1,6. La amilasa (salival y pancreática) sólo puede romper enlaces 1,4, digiriendo el
almidón en moléculas de maltosa y segmentos que contienen enlaces 1,6 conocidos como
dextrinas (que no pueden ser descompuestos por la amilasa). Para digerir aún más estas
moléculas, la maltasa y la dextrinasa en el intestino delgado convierten las moléculas
restantes en glucosa, que luego puede ser absorbida por las vellosidades a través de bombas
de proteínas (transporte activo).
CH2OH
amilosa
CH2OH
oh
CH2OH
oh
OH
oh
OH
OH
oh
OH
oh
OH
OH
OH
OH
norte
CH2OH
CH2OH
oh
oh
amilopectina
CH2OH
OH
oh
OH
OH
oh
oh
OH
OH
oh
OH
OH
norte
CH2OH
CH2OH
oh
CH2OH
oh
oh
OH
OH
OH
oh
OH
OH
oh
OH
OH
OH
norte
Figura 6.4: Amilosa versus amilopectina.
Diagrama que muestra la diferencia entre amilosa y amilopectina (dos componentes de las moléculas
de almidón). La amilosa consta únicamente de enlaces 1,4 que dan como resultado una
cadena lineal de moléculas de glucosa. La amilopectina, por otro lado, contiene "torceduras"
que resultan de enlaces 1,6 entre ciertas moléculas de glucosa. Estas torceduras no pueden
ser descompuestas por la amilasa y deben ser digeridas por la dextrinasa en el intestino delgado.
118
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FISIOLOGÍA HUMANA El sistema sanguíneo
6
6.2 El sistema sanguíneo
6.2.1 El ciclo cardíaco: circulación sanguínea en el cuerpo
En el siglo XVII , William Harvey propuso la teoría de la circulación sanguínea que sigue aplicándose en
la actualidad. Demostró que el corazón de cuatro cámaras era el “mecanismo de bombeo” central que
hacía que la sangre circulara por el cuerpo a altas presiones en las arterias y regresara al corazón a través de
las venas. También descubrió que estos dos tipos de vasos sanguíneos están conectados por vasos
pequeños, apenas visibles, ahora conocidos como capilares.
Investigaciones posteriores lo llevaron a concluir que ciertos vasos sanguíneos contienen válvulas que
impiden el reflujo de la sangre, así como a distinguir entre dos circulaciones separadas que tienen lugar en el
cuerpo:
Circulación pulmonar que transporta sangre desoxigenada desde el corazón a los pulmones, donde se
oxigena y regresa al corazón.
Circulación sistémica que transporta sangre recién oxigenada al resto del cuerpo y devuelve la sangre
desoxigenada al corazón para ingresar a la circulación pulmonar.
Hoy en día, se han definido claramente el mecanismo exacto y las estructuras implicadas en la circulación
sanguínea.
La figura 6.5 es un diagrama del corazón, nuestra “bomba central”, etiquetados con los principales vasos
sanguíneos, válvulas y cámaras involucradas en la circulación.
Habilidad: Reconocimiento de
las cámaras y válvulas de
el corazón y la sangre
Las aurículas recogen sangre de las venas (vena cava/pulmonar) a baja presión. La sangre sale de las
aurículas hacia los ventrículos, asegurando que los ventrículos estén llenos.
vasos conectados a él
en diagramas de la
estructura del corazón.
Por otro lado, los ventrículos bombean sangre hacia las arterias desde el corazón hacia los dos sistemas
discutidos anteriormente. Pueden bombear sangre a alta presión debido a sus paredes musculares más
gruesas. Las válvulas cardíacas trabajan con las aurículas y los ventrículos para mantener la sangre en
movimiento evitando el reflujo. Tenga en cuenta que el ventrículo izquierdo suministra sangre para la circulación
sistémica, mientras que el ventrículo derecho suministra sangre para la circulación pulmonar.
119
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FISIOLOGÍA HUMANA El sistema sanguíneo
aorta
arterias pulmonares
superior vena cava
Válvulas semilunares
Aurícula izquierda
venas pulmonares
aurícula derecha
Válvula atrioventricular
vena cava inferior
ventrículo izquierdo
Válvula atrioventricular
ventrículo derecho
Figura 6.5: Estructura del corazón (sección transversal).
CONSEJO: Intente
repasar cada circulación
proceso utilizando
el diagrama de la
circulación pulmonar del corazón humano en
la Figura 6.5.
Circulación sistemica
1
La sangre desoxigenada de la vena cava superior
e inferior se acumula en la aurícula derecha.
La sangre de las venas pulmonares se acumula en la
aurícula izquierda.
2
Las paredes de la aurícula derecha se contraen,
Las paredes de la aurícula izquierda se contraen,
empujando la sangre desde la aurícula hacia el
empujando la sangre desde la aurícula hacia el
ventrículo derecho a través de la
válvula auriculoventricular.
ventrículo izquierdo a través de la
válvula auriculoventricular izquierda.
Una vez que la sangre se ha acumulado en el
Una vez que la sangre se ha acumulado en el lado izquierdo
ventrículo derecho, se contrae poderosamente
ventrículo, se contrae poderosamente provocando: 1.
que la válvula auriculoventricular izquierda se cierre
3
provocando: 1. que la válvula auriculoventricular
derecha se cierre para
evitar el reflujo; 2. aumento de presión en la derecha
prevenir el reflujo; 2.
aumento de presión en el ventrículo
ventrículo, que conduce a la apertura de la válvula
izquierdo, lo que provoca la apertura de la válvula
semilunar derecha (también llamada
semilunar izquierda (también llamada válvula
válvula pulmonar), que bombea sangre hacia la
arteria pulmonar. Tenga en cuenta que esta es una
aórtica), que bombea sangre hacia la aorta.
El ventrículo izquierdo tiene una musculatura
arteria que transporta sangre desoxigenada.
mucho más gruesa, ya que la aorta distribuye
eficazmente la sangre por todo el cuerpo, por lo que es
necesaria una contracción aún más potente.
120
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6
FISIOLOGÍA HUMANA El sistema sanguíneo
4
La sangre es transportada por arterias, arteriolas y
La aorta se ramifica hacia toda
capilares hacia los alvéolos pulmonares, donde
cuerpo, una de las primeras ramas dirige
está oxigenado.
sangre a las arterias coronarias (que
suministra oxígeno al músculo cardíaco.
sangre para una contracción muscular eficiente).
El resto de la sangre es transportada por las arterias,
arteriolas y capilares al conjunto.
cuerpo para proporcionar nutrientes y oxígeno.
5
Las venas pulmonares regresan oxigenadas
Vénulas, venas y las inferiores y
sangre a la aurícula izquierda. Tenga en cuenta que estos
La vena cava superior regresa desoxigenada.
Son venas que transportan sangre oxigenada.
sangre a la aurícula derecha.
Ambas circulaciones ocurren simultáneamente, por lo que las contracciones auriculares y ventriculares ocurren en
unísono. La Figura 6.6 es una gráfica de los cambios de presión en cada uno de los procesos descritos.
previamente en las aurículas y ventrículos:
semilunar
auriculoventricular
válvula abierta
válvula abierta
semilunar
válvula abierta
presión (kPa)
Aurícula izquierda
3
dieciséis
ventrículo izquierdo
aorta
12
8
2
1
4
4
0,2
COMO
0,4
contra
0,6
0,8
VD COMO VS
1.0
1.2
1.4
tiempo(s)
CEO
Figura 6.6: Presión en el ciclo cardíaco.
121
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FISIOLOGÍA HUMANA El sistema sanguíneo
.olpmejE
Oclusión coronaria
La oclusión de la arteria coronaria, un fenómeno común causado por la acumulación de placas
de grasa en las arterias coronarias internas, es un hecho peligroso que restringe el suministro de
oxígeno y nutrientes al músculo cardíaco, limitando la contracción y, por tanto, la circulación sanguínea.
Esto puede causar dolor en el pecho y posible insuficiencia cardíaca.
Algunas causas potenciales de esta enfermedad incluyen:
• Hipertensión •
Fumar • Nivel
alto de glucosa en sangre (generalmente debido a la
diabetes) • Niveles altos de
colesterol • Factores genéticos
arteria coronaria (que
suministra sangre y oxígeno
al músculo cardíaco)
músculo cardíaco sano
coágulo de sangre bloquea la arteria
arteria
coronaria
músculo del corazón
músculo cardíaco muerto
122
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6
FISIOLOGÍA HUMANA El sistema sanguíneo
Una comparación de la estructura y funciones de los vasos sanguíneos.
Artería
Capilar
Vena
Paredes gruesas
Paredes de una celda de espesor
pared delgada
Sin válvulas
Sin válvulas
válvulas
Hipertensión
Presión arterial baja
Presión arterial baja
Habilidad: Identificación de
vasos sanguíneos como
arterias, capilares o
venas de la estructura
Llevar sangre desde el corazón Unir arteriolas a vénulas Llevar sangre al corazón
Amplio lumen
luz estrecha
luz estrecha
vena
artería
de sus muros.
capilar
tejido conectivo
músculo liso
y fibras elásticas
tejido epitelial
núcleo
Célula epitelial
Figura 6.7: Comparación de la estructura de una arteria, una vena y un capilar.
6.2.2 Control de los latidos del corazón: el papel del
Células marcapasos, señales cerebrales y adrenalina.
El músculo cardíaco es miógeno, lo que significa que puede contraerse y relajarse sin estimulación.
del sistema nervioso. Las contracciones del corazón se inician con un marcapasos incorporado (que
mantiene el músculo cardíaco trabajando en una secuencia coordinada), llamado músculo sinoauricular (SA)
nodo.
El nódulo SA es una región de células marcapasos en la aurícula derecha que marca el ritmo básico de
En el corazón, el nódulo SA produce el impulso inicial que hace que ambas aurículas se contraigan en el
comienzo de cada latido del corazón.
Esta corriente eléctrica se propaga entre las células del corazón para crear un sistema coordinado.
contracción. Primero se propaga a través de las paredes de la aurícula para la contracción auricular y llega
retrasado entre las aurículas y los ventrículos en una estructura llamada "haz de His" para tener
fases de contracción separadas. Finalmente se propaga a través de las paredes de los ventrículos.
para provocar una contracción ventricular coordinada.
El nódulo auriculoventricular (AV) se encuentra en la parte inferior de la aurícula derecha. Este
La estructura también tiene células marcapasos, con una velocidad de disparo que es más lenta que la del SA.
nodo. Por esta razón, el impulso eléctrico del nodo SA llega al nodo AV y
establece el ritmo de los latidos del corazón. Si hubiera alguna disfunción del nodo SA, el
El nódulo AV podría entonces tomar el control y establecer un ritmo lento de "supervivencia" del corazón.
123
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FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
El ritmo natural del marcapasos está modulado por el sistema nervioso (señales de la médula) y las hormonas (adrenalina).
Las señales para acelerar la frecuencia cardíaca pasan a lo largo del nervio simpático, y las que disminuyen la frecuencia
cardíaca pasan a través del parasimpático para disminuir la frecuencia cardíaca.
Además, emociones como el estrés y el aumento del nivel de actividad hacen que las glándulas suprarrenales liberen
la hormona adrenalina (que estimula el marcapasos para aumentar la frecuencia cardíaca).
6.3 Defensa contra enfermedades infecciosas
Un coágulo de sangre es un bulto semisólido de sangre líquida que se utiliza para sellar el corte en los vasos
sanguíneos y evitar una mayor entrada de patógenos al torrente sanguíneo.
Las plaquetas son fragmentos de células presentes en la sangre que ayudan a crear un coágulo de sangre
en caso de lesión.
Los factores de coagulación son moléculas producidas por tejidos y plaquetas dañados que desencadenan
una cascada de eventos que conducen a la formación de un coágulo de sangre.
6.3.1 Coagulación de la sangre
En caso de lesión de un vaso sanguíneo, las plaquetas y las células dañadas liberan factores de coagulación.
Estos factores de coagulación provocan la conversión de una proteína protrombina inactiva en una forma activa llamada
trombina.
La trombina cataliza además la conversión de fibrinógeno soluble en fibrina insoluble, que es una proteína larga que forma una
malla fibrosa que atrapa las células sanguíneas circundantes y forma un bulto de sangre llamado coágulo de sangre.
Si el coágulo se expone al aire, como es el caso en el lugar de la lesión, se seca y protege los vasos sanguíneos de una
mayor entrada de patógenos y pérdida de sangre.
124
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
Coagulación de la sangre en las arterias coronarias.
En caso de depósitos graves de placa en las arterias coronarias (aterosclerosis), existe una alta probabilidad de
que la placa se rompa y se derrame al torrente sanguíneo.
La ruptura, así como el contacto de la sangre con el contenido de la placa, provoca que se inicie una cascada de
coagulación que conduce a la formación de un coágulo de sangre.
Dado que las arterias coronarias son bastante estrechas, el coágulo a menudo bloquea el suministro de sangre a
través de esta arteria y, por lo tanto, el tejido cardíaco irrigado por este vaso deja de recibir oxígeno y nutrientes.
Si un coágulo de sangre se desprende, libera un trombo que puede moverse a través de la circulación hasta
quedar atrapado en arteriolas más pequeñas o cerca de lechos capilares, cortando el suministro de sangre al área.
Si el suministro se bloquea durante largos períodos de tiempo, el tejido del corazón se daña, lo que se denomina
ataque cardíaco, o contracciones incontroladas del corazón llamadas fibrilaciones.
Algunos ataques cardíacos son menos graves y el corazón puede recuperarse parcialmente y comenzar a latir
nuevamente, mientras que los bloqueos arteriales más graves provocan la pérdida total de la función cardíaca y la muerte.
liberación de
factores de coagulación
trombina
protrombina
fibrinógeno
(soluble)
vaso
sanguíneo dañado
formación de
coágulo de plaquetas
fibrina
(insoluble)
desarrollo de
coágulo
125
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FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
Patógeno es un organismo que causa una enfermedad, por ejemplo un virus, una bacteria o
un hongo.
El cuerpo humano está equipado con dos “líneas de defensa” para protegerse de los patógenos:
1La primera línea de defensa es la barrera física, que incluye la piel y las membranas mucosas.
Además de contener muchas capas resistentes como barrera física, la piel también proporciona
una barrera química en forma de secreciones ácidas que impiden el crecimiento de patógenos en su
superficie.
Las membranas mucosas son partes de la piel cubiertas por una secreción llamada mucosa, que
mantiene la piel húmeda y previene el crecimiento de bacterias al matarlas con enzimas lisozima.
Las membranas mucosas se pueden encontrar en lugares donde la piel tiene una abertura hacia el
cuerpo, como la nariz, la garganta, la vagina y la uretra.
2 La segunda línea de defensa está formada por células sanguíneas dentro de nuestro cuerpo.
Los fagocitos son glóbulos blancos que ingieren patógenos mediante un proceso llamado
fagoctilosis.
Una vez ingeridos, los patógenos son eliminados por enzimas en vesículas celulares llamadas
lisosomas.
Los fagocitos ingieren patógenos en la sangre y en otros tejidos, saliendo de los capilares e infiltrándose
en los sitios de infección.
Dado que los fagocitos ingieren cualquier forma de patógeno, se dice que forman inmunidad no
específica.
La inmunidad específica es desencadenada por otros tipos de glóbulos blancos, llamados linfocitos,
que producen una respuesta cuando entran en contacto con un tipo específico de patógeno.
126
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FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
6
6.3.2 Producción de anticuerpos
Un antígeno es cualquier tipo de molécula que nuestro cuerpo reconoce como extraña.
Los linfocitos son glóbulos blancos que participan en la inmunidad específica.
Al encontrarse con antígenos, los linfocitos pueden activar otros linfocitos o producir
anticuerpos.
Anticuerpo Es una proteína producida por los linfocitos en respuesta a la
reconocimiento de antígenos.
Los linfocitos sólo pueden producir un tipo de anticuerpo, por lo que nuestro cuerpo contiene muchos
tipos diferentes de linfocitos.
Los linfocitos expresan este tipo de anticuerpo en su superficie para que un antígeno pueda unirse a él y ser
reconocido por nuestro sistema inmunológico.
El proceso de inmunidad específica es el siguiente:
1. Cuando se encuentran patógenos, las células fagocíticas los fagocitan y descomponen. Estas
células engullirán y descompondrán todo lo que se encuentre como "no propio".
2. Después de la absorción, estas “células presentadoras de antígenos” mostrarán fragmentos del
patógeno descompuesto en su superficie y migrarán a los ganglios linfáticos para alertar al sistema
inmunológico de una amenaza.
3. Ciertos linfocitos llamados "células T" se activarán con esta advertencia y se liberarán.
citocinas para activar determinados linfocitos B.
4. Los linfocitos B activados son aquellos capaces de producir los antígenos específicos para el antígeno
reconocido que presentó el fagocito inicial.
5. Estos linfocitos B activados se dividirán rápidamente en una gran cantidad de células plasmáticas de
vida corta que liberan una gran cantidad de anticuerpos en el torrente sanguíneo para atacar a los
patógenos y destruirlos.
6. Una pequeña proporción de las células B y T activadas se convertirán en células de memoria.
que proporcionan inmunidad duradera al patógeno. Por lo tanto, en el caso de una infección posterior,
estas células reaccionarán rápidamente para producir una gran cantidad de anticuerpos mucho
más rápido.
127
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FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
6.3.3 VIH – Virus de la Inmunodeficiencia Humana
El VIH es un virus que reduce la eficacia del sistema inmunológico al reducir la cantidad de linfocitos activos.
El VIH lo hace penetrando los linfocitos e integrando su ARN en el sistema celular.
ADN con la enzima transcriptasa inversa (que porta el virus)
Este ADN viral no sólo permite que el virus se replique con la maquinaria de las células, sino que también
reduce la capacidad de producir anticuerpos, por lo que la persona infectada tiene una inmunidad reducida y
es más susceptible a las infecciones.
Una vez que el cuerpo ha perdido la mayoría de este tipo de linfocitos, la condición se denomina SIDA, síndrome de
inmunodeficiencia adquirida, ya que el cuerpo carece de la inmunidad formada por la producción de anticuerpos.
El SIDA puede provocar la muerte, ya que el cuerpo no puede combatir ni siquiera las infecciones más comunes,
como el resfriado común.
Dado que el VIH es un virus, no puede sobrevivir mucho tiempo fuera del cuerpo, por lo que se transmite a través de
ciertos fluidos corporales:
• A través de sangre en agujas hipodérmicas (a menudo en consumidores de drogas).
• A través de relaciones sexuales vaginales, orales o anales sin protección. • A
través de la placenta o la leche materna. • A través
de transfusiones de sangre.
Los antibióticos son sustancias químicas producidas por ciertos microorganismos para matar
bacterias.
La penicilina es un antibiótico obtenido del hongo Penicillium que lo utiliza para matar bacterias que
potencialmente podrían invadirlo.
Los antibióticos matan a los organismos procarióticos (bacterias) y no a los eucariotas (plantas y animales), porque
se dirigen a procesos metabólicos específicos de los procariotas.
Por lo tanto, los antibióticos pueden matar las bacterias de nuestro cuerpo, sin dañar nuestras propias células.
Los antibióticos no pueden matar los virus porque utilizan el metabolismo de la célula huésped y, por lo tanto, para
matar un virus, también habría que matar la célula que lo contiene.
Con diferentes tipos de antibióticos se pueden contener la mayoría de las enfermedades bacterianas, pero debido
a la aparición de resistencia a los antibióticos, algunas cepas de bacterias no pueden eliminarse tan fácilmente.
128
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FISIOLOGÍA HUMANA Defensa frente a enfermedades infecciosas
6
. o l pm e jE
Florey y cadena
Florey y Chain probaron la penicilina en 8 ratones que estaban infectados con una bacteria que causaba
neumonía.
Los ratones tratados se recuperaron, mientras que los no tratados murieron.
Florey y Chain luego trataron con el mismo antibiótico a pacientes que morían por infecciones bacterianas,
y estos pacientes se recuperaron.
Hoy en día, los medicamentos deben pasar por pruebas mucho más rigurosas antes de poder
administrarse a humanos.
En primer lugar, la seguridad se prueba exhaustivamente en animales.
Luego, se administra el fármaco a humanos sanos para evaluar si se tolera bien.
Si todo esto va bien, se administra el medicamento a un pequeño número de pacientes muy enfermos, y si
esto también tiene éxito, sólo entonces se podrá realizar un estudio a gran escala.
129
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FISIOLOGÍA HUMANA Intercambio de gases
6.4 Intercambio de gases
6.4.1 Ventilación: ¿por qué la necesitamos?
La ventilación es el intercambio de aire entre la atmósfera y los pulmones, que se logra
mediante la respiración.
El intercambio de gases es el intercambio de oxígeno y CO2 entre el torrente sanguíneo.
y los alvéolos. Este intercambio se produce mediante difusión pasiva.
La ventilación es esencial porque, para que se produzca el intercambio de gases, se debe
establecer un gradiente de concentración (debe entrar gas con mayor contenido de O2 en los pulmones
para que se difunda hacia los alvéolos y el CO2 hacia afuera). El intercambio de gases es pasivo
mientras que la ventilación es activa para mantener los gradientes necesarios para la difusión
pasiva al refrescar continuamente el aire en los pulmones.
El oxígeno es esencial para procesos como la respiración celular.
La figura 6.8 es un diagrama del sistema respiratorio, el aire fluye a través de la tráquea, los bronquios
y los bronquiolos hasta llegar a los alvéolos en las puntas de los bronquiolos, donde se produce
el intercambio de gases entre los alvéolos y los capilares adyacentes.
tráquea
bronquiolos
alvéolos
pulmón
diafragma
bronquios
Figura 6.8: Sistema de ventilación.
130
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Intercambio de gases
. o l pm e jE
Cáncer de pulmón: causas y consecuencias
Causas:
Consecuencias: •
• Fumar: el humo del tabaco contiene mutágenos
Dificultades para respirar. • Dolor en
que pueden provocar la formación de tumores.
• Tabaquismo
pasivo: el humo exhalado por los fumadores
transmite carcinógenos a otros. • Contaminación
del aire:
por ejemplo, óxidos de nitrógeno de los vehículos,
el pecho. • Tos
persistente. • Pérdida de
apetito. • Pérdida de
peso. • Tosiendo
sangre. • Fatiga generalizada.
• Puede ser fatal.
combustibles diésel de escape. • Gas radón.
• Asbesto y sílice:
polvo de estos
Los materiales causan cáncer si se depositan
en los pulmones.
6.4.2 Alvéolos: el lugar de intercambio de gases
Los alvéolos son las superficies de intercambio de gases del cuerpo, formadas en grupos en los extremos de los
bronquiolos más pequeños. Son esencialmente sacos de aire con un diámetro muy pequeño. La presencia de
muchos alvéolos crea una gran superficie total para el intercambio de gases. Cada alvéolo está
rodeado por una red de capilares sanguíneos que permiten que el oxígeno se difunda hacia la sangre y que el
dióxido de carbono se difunda en la dirección opuesta. Aquí hay algunas características estructurales
adicionales que mejoran este proceso:
• Dos tipos de células:
Neumocitos tipo I extremadamente delgados y adaptados para el intercambio de gases.
Los neumocitos tipo II secretan una solución que contiene surfactante, que crea una
superficie húmeda dentro de los alvéolos para evitar que los lados de los alvéolos se adhieran entre
sí reduciendo la tensión superficial.
• Las células de los alvéolos tienen un grosor de una célula y están muy próximas a los capilares sanguíneos,
que también tienen un grosor de una célula. Esto es esencial ya que crea una distancia muy corta
para la difusión de oxígeno y dióxido de carbono.
131
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FISIOLOGÍA HUMANA Intercambio de gases
Diagrama que muestra los
neumocitos tipo I y II, así como
lámina basal
los asociados.
célula alveolar tipo II
capilar. También se muestra
surfactante
célula alveolar tipo I
la dirección del intercambio
de gases.
alveolar
fibroblasto
lumen O2
CO2
eritrocito
macrófago
luz capilar
células endoteliales
Figura 6.9: Neumocitos y capilares tipo I y II.
.olpmejE
Enfisema: causas y consecuencias.
El enfisema es una enfermedad respiratoria crónica y progresiva. Los cilios que recubren las vías
respiratorias y expulsan la mucosidad se dañan y dejan de funcionar adecuadamente, lo que provoca
una acumulación de mucosidad que puede provocar una respuesta inflamatoria al inhalar humo y
contaminación del aire. Las células inflamadas liberan una proteasa que provoca la digestión de las fibras
elásticas en el pulmón y, finalmente, el colapso de las paredes alveolares.
Causas:
Consecuencias: •
• Fumar. • La
Pérdida de elasticidad de los pulmones. •
contaminación del aire.
Superficie reducida para el intercambio de
gases. •
Dificultad para exhalar aire → dificultad para
realizar pH intenso.
132
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Intercambio de gases
6.4.3 Inhalación y exhalación: músculo
contracciones necesarias para regular el flujo de aire
Para comprender el intercambio de gases, es necesario tener en cuenta que las moléculas
Siempre fluyen desde un área de alta concentración a una de baja concentración por difusión.
Durante la inhalación
Durante la exhalación
Los músculos intercostales externos.
En la exhalación pasiva, externa.
contrato mientras que el intercostal interno
músculos intercostales y diafragma
Los músculos se relajan tirando así de la caja torácica.
relajarse, reduciendo el volumen de la
hacia arriba.
cavidad torácica, aumentando la presión
El diafragma se contrae y se aplana.
de la cavidad y por lo tanto liberando aire
que aumenta el volumen del tórax.
fuera de los pulmones.
cavidad.
La exhalación forzada también incluye la
Como resultado, hay una reducción en
contracción del intercostal interno
presión dentro de la cavidad torácica,
músculos, reduciendo aún más el torácico
lo que hace que el aire entre en los pulmones.
volumen de la cavidad.
Tabla 6.1
Diafragma Intercostal interno Intercostal externo Volumen Presión
Inhalación
Contratos
Relaja
Contratos
Alto
Bajo
Exhalación
Relaja
Contratos
Relaja
Bajo
Alto
133
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FISIOLOGÍA HUMANA Neuronas y sinapsis
6.5 Neuronas y sinapsis
6.5.1 Potencial de acción: generación y
transmitir señales eléctricas en el cerebro
Las neuronas son las unidades mensajeras esenciales del cuerpo. Transmiten impulsos eléctricos desde el cerebro
al resto del cuerpo y viceversa, y transmiten información dentro del cerebro. La figura 6.10 es un diagrama de
una neurona motora mielinizada, que estimula la contracción de las fibras musculares.
dendritas
núcleo
Nódulos de la vaina de mielina de Ranvier.
terminales de axón
celda de schwann
cuerpo de la célula
axón
sucursales terminales
Figura 6.10: Estructura de la neurona motora.
La generación y transmisión de impulsos eléctricos a través de una neurona se logra mediante un potencial de
acción.
Potencial de reposo La diferencia de carga a través de la membrana cuando una
La neurona no se activa (­70 mV), como lo mantiene la bomba de sodio­potasio.
El potencial de acción es un evento de todo o nada que consiste en cambios rápidos de carga a
través de la membrana que se propagan a lo largo de un axón cuando una neurona
se activa.
Los impulsos nerviosos son potenciales de acción que se propagan a lo largo del axón de una neurona.
1. Antes de que se pueda iniciar un potencial de acción, la neurona está en potencial de reposo (­70).
2. El potencial de reposo se establece mediante el bombeo activo de iones K+ hacia la neurona y de iones Na+
fuera de ella, creando gradientes de concentración para ambos iones y un equilibrio general.
134
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6
repolarización
FISIOLOGÍA HUMANA Neuronas y sinapsis
carga negativa dentro de la neurona. Esto se debe a que, como recordará, la bomba de sodio­
potasio bombea 2 potasio por cada 3 sodio.
3. Cuando la entrada de una neurona anterior es lo suficientemente estimulante y el comienzo del axón
alcanza su voltaje umbral (­55), se inicia un potencial de acción.
4. Despolarización: los canales dependientes del voltaje del sodio se abren y el Na+ se difunde hacia la
neurona siguiendo su gradiente de concentración, lo que reduce el potencial de membrana y
provoca que se abran más iones de sodio (el potencial de membrana se vuelve más positivo).
5. Repolarización: los canales de potasio dependientes del voltaje se abren después de un breve retraso
debido al cambio en el potencial de membrana, y los iones K+ se difunden fuera de la neurona siguiendo
su gradiente de concentración. El interior de la neurona vuelve a ser más negativo. En esta etapa,
el impulso eléctrico ha pasado por esta sección del axón y los iones de sodio en la sección
adyacente se abren para transmitir el impulso.
6. La bomba Na+/K + restablece los gradientes de concentración de Na+ y K+ a través de la membrana ,
y la membrana en esta sección del axón vuelve a alcanzar el potencial de reposo (y está nuevamente
lista para otro potencial de acción).
En las neuronas mielinizadas (como se ve en la figura 6.10), este intercambio iónico sólo ocurre en los
nodos de Ranvier, por lo que la conducción del potencial de acción “salta” hacia abajo por el axón mucho
más rápidamente que en los axones no mielinizados, donde numerosas secciones adyacentes del axón deben
someterse al proceso descrito anteriormente para llevar el impulso eléctrico a lo largo del axón. Esto se
conoce como “conducción saltatoria”.
potencial de acción
+40
0
ej)aVtlm
ov(
despolarización
límite
−55
estado de reposo
−70
periodo refractario
estímulo
0
1
2
3
4
5
tiempo (ms)
Figura 6.11: Gráfico del potencial de acción que muestra los procesos de despolarización, repolarización y
restablecimiento del potencial de membrana.
135
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FISIOLOGÍA HUMANA Neuronas y sinapsis
6.5.2 Neurotransmisores: señalización química
a través de sinapsis
Una vez que un potencial de acción ha alcanzado las terminales del axón, se necesitan señales químicas para
transmitir información de la neurona presináptica a la postsináptica o a una célula efectora (p. ej., fibra muscular).
Separando cada neurona hay pequeñas uniones conocidas como sinapsis, a través de las cuales pueden
difundir mensajeros químicos específicos llamados neurotransmisores (NT). Una descripción general de este
proceso es:
1. Un impulso nervioso llega a la terminal del axón de la neurona presináptica y conduce a
despolarización en la terminal.
2. La despolarización conduce a la apertura de canales de calcio dependientes de voltaje y a una
entrada de Ca2+ hacia la neurona presináptica.
3. La entrada de calcio hace que las vesículas llenas de neurotransmisores se fusionen con el
membrana presináptica y libera NT en la hendidura sináptica mediante exocitosis.
4. Las NT se difunden a través de la hendidura sináptica y se unen a receptores de NT específicos en
la neurona postsináptica.
5. Esta unión da como resultado la apertura de canales iónicos activados por ligando que permiten
Na+ o Cl – para difundirse hacia la neurona postsináptica.
(a) El influjo de Na+ crea una señal excitadora en la membrana postsináptica y permite el inicio de la
transmisión del potencial de acción si se alcanza el potencial umbral. (b) Cl : la entrada, por otro
lado, conduce a la
hiperpolarización (dentro del
neurona se vuelve más negativa), lo que resulta en una señal inhibidora que puede impedir el
inicio del potencial de acción.
6. Las NT en la hendidura sináptica son rápidamente degradadas por las enzimas o son absorbidas una vez
más por la neurona presináptica. El Ca2+ también se bombea fuera de la neurona presináptica para
restablecer un gradiente de concentración.
.olpmejE
Sinapsis colinérgicas
Un ejemplo común de sinapsis es la sinapsis colinérgica, que comúnmente resulta en la apertura de canales
iónicos de Na+ en la membrana postsináptica y, por lo tanto, transmite una señal excitadora. La acetilcolina
es la NT que se libera en las sinapsis colinérgicas, que luego se difunde y se une a los receptores nicotínicos
en la neurona postináptica. La enzima colinesterasa degrada rápidamente esta NT donde uno de los
componentes residuales, la colina, se reabsorbe en la neurona presináptica.
Algunas sustancias químicas que se encuentran en los pesticidas neonicotinoides tienen una estructura
química similar a la de la acetilcolina y pueden unirse a los receptores de acetilcolina en las sinapsis colinérgicas.
La colinesterasa no puede degradar esta sustancia química y, por lo tanto, el receptor colinérgico permanece
bloqueado y los impulsos nerviosos no pueden ser mediados. Este es un fenómeno muy peligroso y letal
para las abejas e insectos que entran en contacto con este tipo de pesticidas.
136
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Hormonas y homeostasis
6.6 Hormonas y homeostasis
6.6.1 Glucosa en sangre
La concentración de glucosa en la sangre debe regularse estrictamente para proporcionar a las células de todo el cuerpo
suficiente energía, pero al mismo tiempo, para controlar el movimiento del agua dentro y fuera de las células.
El páncreas es el órgano encargado de la regulación de la glucosa, y lo hace con la producción de dos hormonas:
El glucagón es producido por las células alfa y se secreta cuando los niveles de glucosa son bajos: • provoca la degradación
del glucógeno en el hígado • esto provoca la liberación de glucosa en
la sangre
La insulina es producida por las células beta y se secreta en respuesta a niveles elevados de glucosa en sangre: • estimula a las
células para que absorban la glucosa de la sangre; • también estimula las
células del hígado y los músculos para almacenar glucosa en forma de
glucógeno.
6.6.2 Diabetes
La diabetes mellitus es una enfermedad causada por una regulación defectuosa de la glucosa. Se pueden diferenciar dos tipos
de diabetes, según la causa.
diabetes tipo I
Diabetes tipo II
La diabetes de aparición temprana generalmente se
La diabetes de inicio en la edad adulta suele aparecer
desarrolla en menores de 20 años.
en personas mayores de 40 años.
Incapacidad para producir cantidades suficientes de insulina.
Incapacidad para responder a la insulina debido principalmente
a receptores insuficientes en las células diana.
Las células diana siguen siendo sensibles a la insulina.
células diana menos sensibles a la insulina
está relacionado
está vinculado con
con • predisposición genética • virus
• trastorno
• dieta •
autoinmune • destrucción de las
factores de estilo de vida
células beta (pancreáticas) involucradas
• aumento de ácidos grasos en sangre
• requiere inyecciones diarias de insulina • trasplante
• controlado por dieta •
de células beta
ejercicio •
pérdida de peso •
medicación pero no inyecciones de insulina
137
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FISIOLOGÍA HUMANA Hormonas y homeostasis
6.6.3 Tiroxina y metabolismo
La tiroxina es una hormona producida por la glándula tiroides que es responsable
para la actividad metabólica de las células.
La tiroxina está formada por 4 moléculas de yodo. Una ingesta baja de yodo puede provocar una falta de
síntesis de tiroxina (razón por la cual toda la sal está además yodada).
Cuando la temperatura corporal baja, el hipotálamo en el cerebro lo detecta y desencadena la
producción de tiroxina por parte de la tiroides.
La tiroxina aumenta la tasa metabólica de las células, provocando una mayor producción de calor, pero
también provoca vasoconstricción de los vasos sanguíneos de la piel (para conservar el calor) y temblores.
6.6.4 Leptina y melatonina
La leptina es una hormona secretada por las células adiposas (tejido graso), que controla
apetito.
La leptina es producida por las células adiposas y viaja al hipotálamo en el cerebro, donde estimula
ciertas células para indicar una disminución del apetito.
De esta forma, el organismo es capaz de regular su masa corporal, disminuyendo la ingesta de alimentos a medida que
aumenta el tejido graso.
La melatonina es una hormona producida por la glándula pineal y es responsable de controlar
los ciclos de sueño­vigilia en los humanos.
En respuesta a diferentes cantidades de luz/oscuridad, las células del ojo envían impulsos a los núcleos
supraquiasmáticos (SCN) en el hipotálamo.
El SCN controla la producción de melatonina, incrementándola por la noche y disminuyéndola al amanecer.
138
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
Con el paso de los años, la producción de melatonina en los humanos disminuye por lo que nuestros ciclos de sueño se vuelven
menos regulares.
Cuando se viajan largas distancias en avión, el SCN y la glándula pineal no pueden adaptarse lo
suficientemente rápido a los nuevos ciclos de luz en la nueva zona horaria, por lo que durante los
primeros días, el cuerpo del viajero continúa funcionando al antiguo ritmo. Esto se denomina desfase
horario. Tomar dosis orales de melatonina en el nuevo horario de sueño puede ayudar al cuerpo
a adaptarse más rápidamente a la nueva zona horaria.
6.7 Reproducción
oviducto (trompa de Falopio)
oviducto
ovario
útero
útero
cuello uterino
ovario
pared del cuello
uterino
vejiga
uretra
endometrio
vagina
vagina
vulva
intestino grueso
vulva (labia)
Figura 6.12: Sistema reproductor femenino.
Conducto de esperma
vejiga
vesícula seminal
vejiga
próstata
Conducto de esperma
vesícula seminal
tejido erectil
próstata
pene
epidídimo
uretra
testículo
epidídimo
prepucio
testículo
escroto
prepucio
pene
escroto
uretra
Figura 6.13: Sistema reproductor masculino.
139
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FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
6.7.1 Desarrollo embrionario
La diferencia entre un cigoto masculino y uno femenino está en los 23 pares de cromosomas.
Un hombre tiene una combinación XY, mientras que la mujer tiene una combinación XX.
Un gen llamado SRY está presente en los cigotos masculinos, pero no en los femeninos.
Si el gen SRY está presente, codifica una proteína factor determinante de los testículos que provoca el
desarrollo de los testículos.
6.7.2 Hormonas esteroides
La testosterona es producida por los testículos, tanto en el feto como más adelante en la vida. En un feto,
La testosterona conduce al desarrollo de los genitales masculinos. Durante la pubertad, conduce al
desarrollo de características sexuales secundarias (crecimiento del vello púbico, del pene y de los
testículos). En la vejez, la testosterona estimula la producción de espermatozoides.
El estrógeno se produce en los ovarios. En el feto, provoca el desarrollo de los genitales femeninos (si
no hay testosterona). En la pubertad, conduce al desarrollo de caracteres sexuales secundarios.
La progesterona también se produce en los ovarios y su función es engrosar el útero antes de la implantación
del embrión.
La retroalimentación negativa significa que el aumento en un producto de un proceso conducirá
a la disminución del proceso mismo.
La retroalimentación positiva significa que la producción del producto final estimulará aún
más el proceso de producción.
140
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FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
6
6.7.3 El ciclo menstrual
Para comprender completamente los procesos durante el ciclo menstrual, los siguientes términos
deben quedar claros.
Las hormonas pituitarias son hormonas producidas en la glándula pituitaria (FSH
y LH).
El folículo es un óvulo en crecimiento y el líquido y las células que lo rodean.
La FSH (hormona folículo estimulante) estimula el desarrollo del folículo y la secreción de
estrógeno por parte del folículo.
La LH (hormona lútea) provoca la ovulación, la liberación del óvulo del ovario.
Un aumento repentino de LH ocurre una vez durante el ciclo menstrual y ocurre debido
a una alta concentración de estrógeno.
El cuerpo lúteo es la estructura que queda después de que el óvulo se libera del folículo. Produce
progesterona y algo de estrógeno y funciona durante un período de tiempo limitado
después de la ovulación si no hay fertilización.
Las hormonas ováricas son hormonas producidas en los ovarios (estrógeno y progesterona).
El estrógeno se produce en un circuito de retroalimentación positiva con la FSH en el folículo.
Provoca reparación y engrosamiento del revestimiento del útero y provoca la
secreción de LH. En niveles muy altos, inhibe la FSH, convirtiéndose en un mecanismo
de retroalimentación negativa.
La progesterona es producida por el cuerpo lúteo y mantiene el espesor
revestimiento del útero. Inhibe las hormonas LH y FSH.
141
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FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
El objetivo del ciclo menstrual es madurar y liberar un óvulo, listo para la fecundación, y preparar el útero para
incrustar el embrión en su pared.
1. El primero, el día 0 del ciclo menstrual, es el primer día de sangrado. Esto corresponde al
inicio de la fase folicular.
(a) La FSH aumenta y estimula el desarrollo de los folículos con el óvulo. (b) El desarrollo
de los folículos conduce a la secreción de estrógenos. (c) El estrógeno y la FSH
tienen una retroalimentación positiva porque la producción de estrógeno hace que las células del
folículo sean más sensibles a la FSH, lo que a cambio resulta en una mayor producción de
estrógeno. (d) De esta
manera, aumentan tanto el estrógeno como la FSH. (e) El
estrógeno conduce a la reparación y al engrosamiento del revestimiento del útero.
2. Alrededor del día 14, el útero se ha vuelto más grueso y la fase folicular de desarrollo está
finalizando.
(a) Cuando el estrógeno es lo suficientemente alto, provoca un aumento de LH en la glándula pituitaria.
Esto corresponde a la fase lútea.
(b) Al mismo tiempo, el pico de estrógeno conduce a la inhibición de la FSH, lo que a su vez conduce
a una disminución de los estrógenos (retroalimentación negativa). (c) A
medida que la LH alcanza un pico, provoca que se complete la meiosis en el óvulo y se libere.
del óvulo hacia el oviducto­ovulación (alrededor del día 14).
3. Después de la ovulación, el folículo roto mantiene el revestimiento del útero, en caso de que se
produzca la fertilización.
(a) La LH estimula el folículo reventado para que se convierta en cuerpo lúteo. (b) El
cuerpo lúteo produce progesterona y algo de estrógeno. (c) La progesterona seguirá
aumentando durante unos días para mantener el engrosamiento del revestimiento uterino. (d) El
aumento de los niveles de progesterona
y estrógeno inhibe la producción de FSH y LH por parte de la pituitaria (evitando así otra ovulación).
4. Si no se produce fertilización, el cuerpo lúteo comienza a degenerar y el
comenzará la menstruación.
(a) Con la degeneración del cuerpo lúteo, comienzan los niveles de progesterona y estrógeno.
Al caer, se levanta la inhibición de la FSH.
(b) La caída de progesterona provoca la degeneración del revestimiento uterino y, por tanto, el
sangrado menstrual. (c) A medida que
los niveles de FSH pueden comenzar a aumentar nuevamente, comienza un nuevo ciclo de desarrollo folicular.
puede empezar.
142
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6
FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
fase folicular
fase lútea
menstruación
ovulación
folicular
desarrollo
folículo reclutado
folículo madurando
ovulación
cuerpo amarillo
cl degenerado
pituitaria y
ovario
niveles hormonales
estrógeno
progesterona
FSH
LH
endometrio
ciclo
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
dias del ciclo menstrual
Debería poder comprender el diagrama del ciclo menstrual.
143
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FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
6.7.4 Fertilización in vitro
La fertilización in vitro (FIV) es un procedimiento de fertilización fuera del cuerpo, donde un óvulo y un
espermatozoide se combinan en una placa de Petri para formar un cigoto. Es un método
para superar problemas como la infertilidad y los problemas uterinos.
El procedimiento de FIV se puede describir de la siguiente manera:
1. Se utilizan medicamentos para regular negativamente el ciclo menstrual.
2. Se inyecta FSH a la mujer para estimular el desarrollo de muchos folículos.
3. Se inyecta HCG a la mujer para hacer que los folículos maduren.
4. Se extraen los óvulos de los ovarios y se recoge una muestra de semen del
masculino.
5. Los espermatozoides se mezclan con los folículos maduros en un recipiente fuera del cuerpo para permitir la
fertilización.
6. La placa se incuba a 37 ◦C permitiendo que los embriones se desarrollen lo suficiente para
implantación.
7. Se examina el plato para elegir el embrión más sano.
8. Se colocan algunos embriones sanos en el útero de la madre mediante un catéter. Se pueden implantar hasta
cuatro embriones, razón por la cual algunas madres de FIV tienen más de un hijo gracias al procedimiento.
9. Finalmente, se utiliza una prueba de embarazo para ver si el procedimiento ha sido exitoso.
Utilizado en casos de
144
• oviducto bloqueado;
• infertilidad;
• bajo recuento de espermatozoides;
• no puede quedar embarazada;
• necesidad de exámenes genéticos;
• necesidad de embrión de donante.
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FISIOLOGÍA HUMANA Reproducción
6
6.7.5 Experimentos de reproducción de Harvey
William Harvey fue un científico del siglo XVII que quería explicar cómo la cópula daba como resultado
descendencia. Eligió estudiar los ciervos durante su temporada de apareamiento. Mataba al ciervo
después del apareamiento para observar el desarrollo de la descendencia en el útero en diferentes
etapas después del apareamiento.
La teoría de la época sugería que el hombre produce un óvulo que se activa con la sangre
menstrual y luego se desarrolla hasta convertirse en un feto en el útero humano.
Harvey demostró que esta teoría era errónea, pero no pudo demostrar que el desarrollo del
feto fuera el resultado de la cópula, ya que el embrión en desarrollo era demasiado pequeño para
verlo sin un microscopio potente.
La historia de William Harvey muestra cómo la ciencia sólo puede progresar con un progreso
simultáneo en los aparatos y en las técnicas científicas.
145