Introducción a la Anatomía Aplicada: organización general del cuerpo humano

El estudio del cuerpo humano ha sido uno de los principales temas de interés de la Biología, incluso desde mucho tiempo antes de que se pueda hablar del origen de esta ciencia. Todas las civilizaciones antiguas estudiaron la estructura y el funcionamiento del cuerpo, evidentemente con un interés práctico: su relación con la Medicina. De hecho, se conocen tratados médicos, basados en el estudio tanto de cadáveres como de individuos vivos, en las civilizaciones mesopotámicas o en Egipto, y en la antigua Grecia, la Medicina era una profesión regulada que solo se podía ejercer después de largo e intenso periodo de formación.

Este tipo de estudios dieron lugar a dos de las primeras disciplinas científicas, que ahora forman parte de los conocimientos que llamamos Biología: la Anatomía, que estudia la estructura de los seres vivos, ocupándose de su forma y topografía, y de la ubicación, disposición y relación entre sí de los órganos que los componen, y la Fisiología, que estudia el funcionamiento de los organismos.

Una característica común de todos los tipos de organismos es que somos sistemas altamente recurrentes. Esto significa, en otras palabras, que nuestro cuerpo es un conjunto complejo de elementos interrelacionados (sistema) que está formado, a su vez, por otros sistemas también complejos (recurrencia). Esta idea, que así expresada forma parte de un paradigma científico denominado Teoría General de Sistemas, se ha aplicado desde hace mucho tiempo en el estudio de los seres vivos. De este modo en Biología, cada uno de los niveles de recurrencia, es decir, cada uno de los tipos de sistemas que, como ocurre en una muñeca rusa, forman parte de otros sistemas mayores y a su vez están formados por otros más sencillos, se denominan niveles de organización.

Los niveles de organización más sencillos (subatómico, atómico, molecular) son comunes a la materia inerte y a la materia viva, pero ésta es mucho más organizada que la primera porque en los seres vivos las moléculas se integran entre sí para formar sistemas más complejos: macromoléculas, orgánulos, células.

En los organismos pluricelulares como nosotros la complejidad aún es mayor: las células se integran entre sí para formar tejidos, los tejidos se interrelacionan en el funcionamiento de los órganos y éstos actúan conjunta y coordinadamente en el seno de aparatos y sistemas. Finalmente los aparatos y sistemas trabajan conjuntamente dentro de los organismos.

Las diferentes ramas de la Biología se ocupan de estos niveles de organización. La Bioquímica y la Biología Molecular estudian las moléculas y macromoléculas presentes en los seres vivos, mientras que la Citología se encarga del estudio de la célula y de los orgánulos que la constituyen y la Histología, por su parte, se ocupa del estudio de los tejidos.

La Anatomía y la Fisiología estudian los niveles de organización más complejos dentro del organismo: órganos, aparatos y sistemas, así como su integración estructural y funcional en un todo armónico y coherente, el organismo.

Términos anatómicos

La Anatomía es una ciencia descriptiva, por lo que es muy importante utilizar una nomenclatura precisa y común para describir sin ambigüedades los elementos del cuerpo, de modo que se pueda comunicar a los otros la posición, la dirección o la identificación exacta de cada parte. Por ese motivo la nomenclatura anatómica incluye la definición de una posición corporal que sirve de referencia (la posición anatómica) así como términos direccionales, los nombres de las partes del cuerpo y líneas y planos a través de los cuales se observa el organismo.

En la posición anatómica el sujeto está de pie frente al observador, con la cabeza y los ojos mirando hacia adelante. Los brazos y los dedos están extendidos y hacia adelante, y los pies apoyados en el suelo.

Si en lugar de estar de pie observamos un sujeto acostado la posición se denomina decúbito, y se habla de decúbito supino cuando está boca arriba y de decúbito prono si está boca abajo.

Los términos direccionales se emplean para indicar la posición relativa de una parte del cuerpo respecto a otra.

• Anterior y posterior: hacia adelante y hacia atrás, respectivamente. Son equivalentes a ventral (anterior) y dorsal (posterior).
• Superior e inferior hacen referencia a que un elemento se encuentra por encima (hacia la cabeza) o por debajo de otro.
• Lateral y medial identifican que algo se aleja o se acerca del plano medio que divide al cuerpo en mitad izquierda y derecha.
• Craneal y caudal se emplean para decir que una estructura está más cerca de la cabeza o hacia la parte inferior del tronco (del latín cauda, cola).
• Externo e interno se utilizan para indicar que algo está más lejos o más cerca del centro de un órgano.
• Distal y proximal: indican que un elemento se encuentra más alejado o más cercano a una estructura determinada.
• Superficial y profundo indican si el elemento está cerca o lejos del exterior del cuerpo.

Para poder observar la estructura interna del organismo es necesario cortar el cuerpo a lo largo de un plano. En Anatomía se emplean tres planos de referencia, perpendiculares entre sí:

• El plano sagital medial divide el cuerpo, o la estructura de la que se trate, en sus mitades izquierda y derecha. Cualquier plano de corte paralelo a él es también un plano sagital.
• Plano coronal es el que divide el cuerpo en dos regiones anterior y posterior.
• Un plano transverso determina una parte superior y otra inferior.

 

Organización general del cuerpo

Durante el desarrollo embrionario en el interior del cuerpo se forman dos grandes cavidades recubiertas por membranas y rellenas de líquido. Los órganos crecen hacia el interior de esas cavidades, como si fueran un puño que empuja hacia adentro un globo lleno de agua. De esta forma nuestros órganos se encuentran protegidos por una pequeña cantidad de líquido que actúa como un "esqueleto hidráulico", protegiéndolos de los golpes y permitiendo que tengan una cierta posibilidad de movimiento dentro del cuerpo, al reducir el rozamiento entre ellos.

Igual que en el modelo del puño en el globo, los órganos se encuentran protegidos por dos membranas, que reciben nombres diferentes según su posición en el cuerpo. En general, la más próxima al órgano se denomina visceral y la más cercana a la pared del cuerpo recibe el calificativo de parietal.

A lo largo del proceso de desarrollo, la cavidad general del cuerpo va dividiéndose para dar lugar a varias cavidades diferenciadas y separadas entre sí.

La cavidad dorsal o posterior contiene el sistema nervioso. Anatomicamente se subdivide en dos cavidades, aunque en realidad no hay ninguna separación entre ellas: la cavidad craneal contiene el encéfalo, y está protegida por el cráneo, mientras que la cavidad espinal está en el interior de la columna vertebral y rodea y protege la médula espinal. La cavidad dorsal está rodeada por tres membranas, que reciben el nombre conjunto de meninges. La más externa se denomina duramadre, la intermedia es la aracnoides y la más interna es la piamadre. Entre la piamadre y la aracnoides hay un espacio que está ocupado por el líquido cefalorraquídeo.

La inflamación de las meninges recibe el nombre de meningitis. En general está provocada por una infección, muy frecuentemente de origen vírico y más raramente bacteriana, aunque también puede ser irritativa.

 La cavidad anterior o ventral está dividida en dos partes por el diafragma, que mantiene separadas la cavidad torácica y la abdominopélvica. Ambas están rodeadas por membranas, que reciben el nombre de serosas porque sus células producen y segregan un líquido de composición idéntica a la del suero sanguíneo.

La cavidad torácica está encerrada por las costillas y dividida en varias partes: las cavidades laterales contienen los pulmones, mientras que la cavidad central incluye el mediastino, que contiene el timo, la tráquea y el esófago, y la cavidad pericárdica, que contiene el corazón. La cavidad pericárdica está rodeada por una doble membrana serosa que recibe el nombre de pericardio. Entre las dos hojas del pericardio queda un espacio relleno de líquido.

Las partes izquierda y derecha de la cavidad torácica contienen los pulmones, que están rodeados por dos membranas llamadas pleuras; la pleura parietal es externa, mientras que la visceral se encuentra adherida a los pulmones. Entre ambas queda un espacio, la cavidad pleural, que está relleno de fluido.

La cavidad abdominopélvica se subdivide en dos porciones, aunque se trata de una división puramente topográfica, porque entre ambas zonas no hay ningún límite ni separación. La cavidad abdominal contiene el estómago, el hígado, el bazo, la vesícula biliar y la mayor parte del intestino, mientras que la cavidad pélvica o pelviana contiene el recto, la vejiga urinaria, los órganos reproductores internos y el resto del intestino grueso. En el varón, el escroto es una extensión de la pared abdominal que contiene los testículos. Como otras cavidades, la abdominopélvica está rodeada por una doble membrana serosa que recibe el nombre de peritoneo.La inflamación de esta membrana da lugar a la peritonitis.

Para poder localizar con precisión la posición de los órganos en el abdomen, éste suele dividirse en diferentes regiones. Un primer método distingue cuatro cuadrantes, al dividir el abdomen tanto sagitalmente como según un plano transverso. Otra clasificación diferencia nueve regiones, al subdividirlo en un cuadrado de 3x3. En este caso, la zona central incluye, de arriba a abajo, el epigastrio, el mesogastrio y el hipogastrio, mientras que las zonas laterales se subdividen, también de arriba a abajo, en hipocondrio, flanco y fosa ilíaca.


Los sistemas corporales

Se considera que los órganos del cuerpo humano se organizan formando un total de once sistemas corporales, aunque en realidad esa clasificación es imperfecta. Por una parte, algunos órganos participan simultáneamente de la función de dos sistemas diferentes. Un ejemplo claro de esta situación lo representa el páncreas, que actúa simultáneamente como una glándula exocrina del sistema digestivo y como una glándula endocrina, y por tanto como componente del sistema endocrino. Por otra parte, a esos once sistemas habría que añadir el sistema inmunitario, formado por un conjunto de células, estructuras y órganos distribuidos por todo el cuerpo. En todo caso, los diferentes sistemas del organismo se clasifican según la función más importante que realizan.

- Protección, soporte y movimiento

Estas funciones están realizadas, fundamentalmente, por tres de nuestros sistemas corporales:

• Sistema tegumentario, constituido por la piel y sus estructuras anexas, que incluyen el pelo, las uñas y las glándulas sebáceas y sudoríparas. La piel se encarga fundamentalmente de proteger físicamente a los tejidos subyacentes, pero también es fundamental su papel como regulador térmico, al contribuir a mantener constante la temperatura interna del organismo. Además, participa en las funciones de relación porque incluye los órganos de los sentidos, y sintetiza sustancias químicas que afectan al funcionamiento del resto del organismo.
• Sistema esquelético: está formado por los huesos, los cartílagos y los ligamentos. Protege otros órganos del cuerpo, como hace el cráneo con el encéfalo o la caja torácica con los pulmones, y sirve de anclaje a los músculos, de modo que ambos ejercen conjuntamente una acción de palanca que hace posible el movimiento corporal. Además de estas funciones los huesos sirven de reserva de calcio y fósforo para el resto del organismo y en el interior de algunos de ellos se producen todas las células sanguíneas.
• Sistema muscular: Incluye los músculos esqueléticos, la musculatura lisa y el músculo cardiaco. La contracción de la musculatura esquelética permite la movilidad controlada de forma voluntaria y la respuesta a los estímulos externos. También permite mantener la postura corporal y producen una parte del calor que contribuye a mantener la temperatura del cuerpo. El músculo cardiaco permite el movimiento del corazón y, por tanto, la circulación de la sangre, mientras que la musculatura lisa ayuda a la motilidad de los órganos internos.

- Mantenimiento del organismo

 El medio interno está constituido por la sangre y el líquido que baña los tejidos. Se encarga de aportar a las células los nutrientes que estas necesitan y retirar los residuos eliminados por ellas. El correcto funcionamiento del organismo requiere que las características de este líquido (composición química, acidez, etc.) se mantengan más o menos constantes. A esto contribuyen fundamentalmente cinco de los sistemas corporales:

• Sistema cardiovascular: Incluye el corazón y los vasos sanguíneos. La sangre transporta oxígeno y nutrientes procedentes de los alimentos hasta los tejidos y retira de ellos los productos de desecho.
• Sistema linfático: Protege al cuerpo de enfermedades y devuelve al torrente circulatorio el líquido que baña los tejidos. Las células inmunitarias, que participan en la defensa del cuerpo, circulan tanto por el sistema cardiovascular como por el linfático.
• Sistema respiratorio: Está formado por los pulmones y el sistema de conductos que los comunica con el exterior. Se encarga de obtener el oxígeno del aire atmosférico y llevarlo hasta la sangre, así como de eliminar el dióxido de carbono procedente de los tejidos que llega hasta él a través del sistema cardiovascular.
• Sistema digestivo: Está compuesto por el tubo digestivo y por los órganos anexos a él como los dientes, glándulas salivares, páncreas, hígado y vesícula biliar. Recibe del exterior los alimentos y los digiere, es decir, los transforma hasta convertirlos en moléculas que pueden ser absorbidas (nutrientes). También transfiere esos nutrientes a la sangre para que ésta se encargue de transportarlos a las células.
• Sistema urinario: Formado por los riñones, la vejiga urinaria y los conductos que unen estos órganos entre sí y con el exterior. Sus funciones fundamentales son eliminar del organismo los residuos nitrogenados producidos como consecuencia de la actividad celular y regular la cantidad de líquido y la composición química del medio interno.

- Reproducción y desarrollo

• Sistema reproductor: La morfología, la estructura y algunas de las funciones de este sistema son diferentes entre hombres y mujeres. El sistema reproductor femenino incluye los ovarios, los conductos uterinos, el útero, la vagina y los genitales externos, mientras que el masculino está formado por los testículos, varias glándulas y los conductos que permiten la salida del semen hasta el exterior del cuerpo. Ambos se ocupan de producir las células reproductoras o gametos y el femenino se encarga, además, de recibir los espermatozoides, facilitar la fecundación y nutrir al embrión durante el desarrollo. Además, los dos producen hormonas relacionadas con el desarrollo, la diferenciación y el comportamiento sexual.

- Integración y coordinación

• Sistema nervioso: Consta de encéfalo, médula espinal, nervios y órganos de los sentidos. Los órganos de los sentidos proporcionan información desde el exterior. Los nervios transmiten la información, tanto desde los órganos de los sentidos como desde los órganos internos hacia el sistema nervioso central, que se encarga de procesar e integrar esa información para generar una respuesta apropiada, que es transmitida, por otro conjunto de nervios, hacia otros órganos, músculos y glándulas que actúan como "efectores".
• El sistema endocrino está formado por un conjunto de glándulas distribuidas a lo largo de todo el cuerpo que producen y segregan al sistema cardiovascular mensajeros químicos que actúan, a distancia, sobre el resto del cuerpo. Así contribuyen a mantener el funcionamiento equilibrado de todo el organismo. Ambos sistemas, el nervioso y el endocrino, colaboran para mantener unas condiciones internas relativamente constantes coordinando el funcionamiento de otros sistemas corporales. El sistema nervioso actúa rápidamente, con efectos en general poco duraderos, mientras que el endocrino es lento pero sus efectos son duraderos, a veces permanentes.

Homeostasis

 La homeostasis es la constancia relativa de las condiciones internas del cuerpo. Algunas características del organismo (por ejemplo la temperatura corporal, el pH sanguíneo, la concentración de glucosa en la sangre...) cambian muy poco a pesar de que las condiciones externas varíen considerablemente. El mantenimiento de esas condiciones es un proceso de equilibrio dinámico, en el que los diferentes elementos del cuerpo actúan coordinadamente para compensar las modificaciones provocadas por los cambios externos.

En la mayor parte de los casos el equilibrio homeostático se mantiene gracias a la actuación de sistemas de retroalimentación, ciclos de fenómenos que involucran tres tipos de elementos:

• Un receptor, que es una estructura que percibe los cambios en la característica que debe mantenerse constante, y envía información sobre ellos.
• Un centro regulador, que establece los valores que deben mantenerse, evalúa las señales que recibe y envía órdenes cuando es necesario modificar las condiciones.
• Un órgano efector, es decir, una estructura que recibe las órdenes del centro regulador y produce la respuesta o efecto que modifica la condición controlada.

La mayor parte de los sistemas de retroalimentación que contribuyen al mantenimiento de la homeostasis son sistemas de retroalimentación negativos. Esto significa que su funcionamiento tiende a atenuar o revertir el cambio que se ha producido en el funcionamiento del organismo. Un ejemplo sencillo de comprender es el funcionamiento del sistema de control de la presión arterial.

La presión arterial mide la fuerza que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos. Es una característica fisiológica importante, porque si es demasiado baja (hipotensión) puede impedir que la sangre llegue en cantidad suficiente al cerebro y otros órganos, mientras que la presión arterial demasiado alta (hipertensión) se asocia al riesgo de padecer trastornos cardiovasculares.

Los receptores capaces de detectar una presión arterial demasiado alta son barorreceptores que se sitúan en la pared de algunas arterias, en particular en el seno carotídeo, un ensanchamiento que presenta la arteria carótida justo antes de dividirse en dos. Esos barorreceptores envían una señal nerviosa al encéfalo, que al recibirla la comparan con los valores de referencia. Si es necesario modificar la presión, la respuesta se envía a través de la médula espinal hasta el corazón, que es el órgano efector. Su respuesta consiste en reducir el ritmo del latido cardiaco, lo que reduce la presión arterial.

Los ejemplos de sistemas de retroalimentación positiva son menos frecuentes en el organismo, porque este tipo de sistemas tienden a reforzar, a intensificar, los cambios que se producen en la condición que se pretende controlar, de modo que son más desestabilizadores que compensadores. Un ejemplo de retroalimentación positiva lo encontramos, por ejemplo, en un proceso de parto normal. En este caso el estímulo que desencadena el proceso es el empuje del niño sobre la pared del útero, que es detectado por las células nerviosas ubicadas allí (receptor). Estas células envían una señal nerviosa hacia el encéfalo, que es el centro regulador del proceso. En respuesta al estímulo se libera una hormona, la oxitocina, que llega hasta el útero a través del torrente sanguíneo. La oxitocina es, por lo tanto, la señal "eferente", que en este caso no es nerviosa sino hormonal.

El órgano efector es el músculo uterino, que responde a la oxitocina contrayéndose, lo que genera un nuevo impulso sobre las células nerviosas de la pared uterina de modo que el estímulo se va reforzando progresivamente. El proceso continúa, siendo cada vez más intenso, hasta que cesa el estímulo principal, la presión del niño sobre el útero, es decir, hasta que se produce el parto.

Para conservar la homeostasis es necesario mantener constantes las características fisicoquímicas del medio interno del organismo. Se trata de un fluido formado por la sangre y el líquido intersticial, es decir, que baña los intersticios (espacios) que rodean todas las células del cuerpo. Ambos líquidos se diferencian, fundamentalmente, por la ausencia de glóbulos rojos en el líquido intercelular, pero no se encuentran fisiológicamente separados, ya que el plasma sanguíneo abandona el sistema cardiovascular en los capilares, incorporándose al líquido intercelular mientras que este vuelve a incorporarse a los capilares sanguíneos o al torrente linfático, que lo devuelve a la circulación general. De esta forma el medio que rodea las células, a partir del cual se nutren, gracias a que recibe un aporte continuo de oxígeno y nutrientes procedentes de la sangre, que también se ocupa de retirar los residuos celulares.

La homeostasis es una consecuencia de la colaboración de todos los sistemas corporales:

• El sistema cardiovascular empuja la sangre fuera de los capilares, lo que permite la nutrición de las células. Los glóbulos rojos transportan oxígeno, mientras que las plaquetas participan en la coagulación, el mecanismo que impide la pérdida de fluido cuando se produce la rotura de algún vaso.
• El sistema respiratorio proporciona oxígeno a la sangre y retira de ella el dióxido de carbono resultado del metabolismo celular. También participa en la regulación del pH, haciendo que suba al retirar el dióxido de carbono.
• El aparato digestivo consigue los nutrientes que pasan a la sangre y que sirven para renovar los que han sido consumidos por las células. El hígado controla la disponibilidad de glucosa en la sangre, manteniéndola prácticamente constante, y retira de ella las sustancias tóxicas.
• El sistema urinario retira la urea y otras sustancias tóxicas de la sangre.
• Los sistemas tegumentario, esquelético y muscular protegen los órganos internos. La piel, además, produce vitamina D, al tiempo que los huesos producen células sanguíneas y almacenan minerales. El músculo también produce calor que contribuye a mantener la temperatura corporal.
• El sistema nervioso y el endocrino regulan el funcionamiento del resto de los sistemas corporales para mantener el equilibrio homeostático.

Desequilibrios homeostáticos

El funcionamiento correcto de las células del organismo requiere que las condiciones del cuerpo se mantengan dentro de unos límites estrechos. Si uno o varios de los componentes del cuerpo pierden su capacidad de contribuir a la homeostasis el resultado puede ser una alteración del funcionamiento del conjunto del organismo.

Un trastorno es cualquier perturbación de la estructura o de la función del organismo, mientras que una enfermedad es una alteración caracterizada por un conjunto de signos y de síntomas y que produce perturbaciones características de las estructuras y funciones del cuerpo. En medicina, el concepto de signos se utiliza para referirse a cambios objetivos que el médico puede detectar y medir, mientras que el de síntomas se usa para identificar los cambios subjetivos en las funciones corporales, que pueden ser descritos por el paciente pero que no son evidentes para un observador.

Las enfermedades localizadas afectan a una parte o región localizada del cuerpo, mientras que las sistémicas afectan a varias partes del cuerpo o al cuerpo entero. Por otra parte, las enfermedades agudas ocurren repentinamente y suelen durar poco tiempo, mientras que las crónicas tienden a ser menos graves (aunque no siempre), se desarrollan lentamente y duran mucho tiempo.