Respiración aerobia y anaerobia

Los animales, como los demás heterótrofos, dependen de la energía química contenida en las moléculas orgánicas sintetizadas por las plantas.
Las células de los heterótrofos no pueden utilizar directamente la energía química de las moléculas orgánicas, necesitan transformarla a energía utilizable en forma de ATP, mediante 2 procesos: Glucólisis y Respiración Celular.
Glucólisis
Ocurre en el citosol de la célula, se lleva a cabo exactamente de la misma manera bajo condiciones aeróbicas (con oxígeno) y anaeróbicas (sin oxígeno). Cada molécula de Glucosa se desdobla en 2 moléculas de ácido pirúvico; durante estas reacciones se forman 2 moléculas de ATP y 2 de NADH (molécula trasportadora de electrones)
Respiración celular
Es un conjunto de reacciones en las cuales el ácido pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a bióxido de carbono y agua, produciéndose grandes cantidades de ATP.
Las reacciones finales de la respiración celular necesitan oxígeno porque éste actúa como aceptor final de electrones. En las células eucarióticas, la respiración celular se realiza en la mitocondria.
La estructura de la mitocondria es parecida a la del cloroplasto; su membrana interna separa un compartimiento interno o matriz (que contiene enzimas solubles) del compartimiento intermembranoso que se encuentra entre las membranas externa e interna.
Metabolismo de la Glucosa
La glucólisis se inicia en el citosol y produce dos ácidos pirúvicos a partir de cada molécula de Glucosa, de tal manera que cada conjunto de reacciones de matriz ocurren dos veces durante el metabolismo de una sola molécula de Glucosa.En la matriz mitocondrial ocurre la formación de CoA y el Ciclo del Ácido Cítrico o ciclo de Krebs, llamado así en honor de su descubridor Hans Krebs.
Primera etapa: Formación de acetil CoA
El ácido pirúvico se divide en CO2 y un grupo acetil. El grupo acetil se une a la coenzima–A para formar acetil CoA. Simultáneamente el NAD+ recibe dos electrones y un ion hidrógeno para formar el NADH. El acetil CoA entra a la segunda etapa de las reacciones en la matriz.
Segunda etapa: Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de Krebs
El acetil CoA cede su grupo acetil al ácido oxalacético para formar ácido cítrico.
El ácido cítrico se reordena para formar ácido isocítrico.
El ácido isocítrico cede un carbono para el CO2 formando ácido isocetoglutárico; se forma NADH a partir de NAD+.
El ácido isocetoglutárico pierde un carbono hacia CO2, formando ácido succínico, se forma NADH a partir de NAD+ y energía adicional que está almacenada en forma de ATP. En este punto, se han producido dos moléculas de CO2. (Estas dos moléculas de CO2, junto con la que fue liberada durante la formación de acetil CoA se toman en cuenta para los tres carbonos del ácido pirúvico original.)
El ácido succínico se convierte en ácido fumárico, y el transportador de electrones FAD es cargado para formar FADH2.
El ácido fumárico se convierte en ácido maléico.
El ácido maléico se convierte en ácido oxalacético y se forma NADH a partir de NAD+.
El ciclo del ácido cítrico produce tres moléculas de CO2 y NADH, una de FADH2 y una de ATP por cada acetil CoA.
El NADH y el FADH donarán sus electrones al sistema de transporte de electrones de la membrana interna, donde la energía de los electrones se utilizará para sintetizar ATP.
Los electrones de los transportadores de electrones NADH y FADH2 entran al sistema de transporte de electrones de la membrana mitocondrial interna. Aquí su energía se utiliza para elevar el gradiente de iones hidrógeno. El movimiento de iones hidrógeno hacia su gradiente a través de las enzimas que sintetizan ATP produce la síntesis de 32 a 34 moléculas de ATP. Al final del sistema de transporte de electrones, se combinan dos electrones con un átomo de oxígeno y dos iones hidrógeno para formar agua.

1 El hueso cortical se encuentra en la parte externa y rodea a la parte trabecular. Aproximadamente el 80 % del esqueleto es hueso cortical.
2 Hueso trabecular: se encuentra en el interior del tejido óseo.
3 Cada sistema haversiano tiene un canal central que contiene un paquete neurovascular.
4 Colágeno
5 Canal de Havers
6 Canal de Volkmann
7 Periostio
8 Revestimiento óseo
9 Vasos del periostio
10 Osteoclastos
11 Osteoblasto
12 Osteocitos

Osteología

DEFINICION
La rama de la anatomía que estudia la estructura de los huesos es la osteología. Los huesos son órganos vivos, duros y poseen una resistencia a la tensión similar a la del hierro, pero son tres veces más ligeros y diez veces más flexibles.
Los huesos son el principal componente del esqueleto adulto por lo que posibilita la acción mecánica de la musculatura, protegen órganos vitales y albergan la médula ósea hematopoyética. El hueso sirve además de reservorio de calcio, fósforo y otros iones. Aportan superficies articulares que participan junto a estructuras de refuerzo para formar las articulaciones. Los huesos en el ser vivo están rodeados de una membrana denominada periostio a la cual llegan vasos y nervios.
El periostio es una membrana fibroelástica que rodea la superficie externa de los huesos, con exclusión de las partes revestidas por cartílago articular y lugares en los que se insertan tendones y ligamentos. Se encuentra ricamente vascularizados e inervados. El periostio posee una capa externa fibrosa de tejido conectivo muy vascularizada y una interna osteogénica con osteoblastos que permiten la reparación y crecimiento de los huesos.
ESTRUCTURA
Los huesos del esqueleto presentan formas y tamaños diferentes pero poseen una estructura común: Una corteza de sustancia compacta (80% del volumen total de hueso) que por su superficie interna se halla en continuidad con la sustancia esponjosa o trabecular (20% del volumen total de hueso).
La sustancia ósea compacta está formado por láminas óseas concéntricas, dispuestas apretadamente y agrupadas formando estructuras cilíndricas llamadas osteonas o sistemas de Havers. Las laminillas están dispuestas alrededor de canales que contienen nervios y vasos sanguíneos linfáticos, estos canales se conocen con el nombre de conductos de Havers. Existen además conductos transversales que conectan con los de las osteonas con el periostio. Los osteocitos, células propias del hueso, están dispuestos en anillos concéntricos dentro de las laminillas, los restos de laminillas que no se disponen alrededor de los conductos de las osteonas forman sistemas intersticiales situados entre los osteonas. La sustancia ósea esponjosa está formado por láminas óseas o trabéculas que se entrecruzan formando redes complejas, que dejan entre ellas espacios amplios, estas cavidades en el hueso vivo están ocupadas por medula ósea. El tejido esponjoso proporciona al hueso ligereza.
MATRIZ ÓSEA
El tejido óseo se compone de una matriz extracelular de tejido conectivo mineralizado y células que son osteoblastos, osteocitos, y osteoclastos.
Más de un 99% en volumen de la matriz ósea se halla mineralizada (hueso cortical: 99,9%; hueso esponjoso: 99,2%) por lo que posee un componente orgánico y otro inorgánico. El componente orgánico se halla integrado por colágeno tipo I (85-90%) y una pequeña proporción de otras proteínas (10-15%): proteoglicanos (biglicano, decorina), proteínas implicadas en la adhesión celular (trombospondina, osteonectina, sialoproteína ósea), osteocalcina y factores de crecimiento. En el hueso maduro las fibras colágenas se disponen en láminas paralelas (hueso laminar) pero en cada lámina las fibras forman un ángulo agudo con respecto a las de las láminas contiguas. El componente inorgánico de la matriz ósea está constituido en su mayor parte por fosfato cálcico en forma de cristales de hidroxiapatita.
OSTEOBLASTOS
Forman parte de este linaje los preosteoblastos, los osteoblastos y los osteocitos. Los preosteoblastos son células de aspecto fibroblástico cercanas a las superficies óseas pero separadas de estas por otros tipos celulares (células del endostio, osteoblastos). Los osteoblastos son células de forma cúbica, citoplasma basófilo y ricas en una isoenzima específica de la fosfatasa alcalina. Derivan de los preosteoblastos y suelen considerarse células con diferenciación terminal y por tanto incapaces de dividirse, no obstante existen datos que sugieren que, al menos en parte, conservan la capacidad de proliferar. Los osteoblastos se hallan en contacto directo con las superficies óseas formando grupos compactos de una sola capa de espesor.
Los osteoblastos sintetizan el componente orgánico de la matriz ósea (colágeno tipo I, proteoglicanos, proteínas implicadas en la adhesión celular, osteocalcina y factores de crecimiento) y controlan el depósito de las sales minerales. Tanto in vivo como in vitro los osteoblastos pasan sucesivamente por tres estadios funcionales: a) proliferación celular y síntesis de los componente orgánicos de la matriz ósea, b) maduración de la matriz ósea (cambios en la composición y organización de la matriz que la hacen competente para ser mineralizada) y c) depósito de mineral.
Los osteoblastos pueden permanecer en las superficies óseas o quedar rodeados por la matriz que sintetizan. Cuando los osteoblastos que han permanecido en la superficie finalizan la síntesis de matriz, se aplanan y se convierten en células de revestimiento (células del endostio o "lining cells"). Estas células a través de la producción de factores locales (Interleucina-6, Interleucina-11) parecen desarrollar un importante papel en el control del remodelado óseo.
OSTEOCITOS
Las osteoblastos que quedan en el espesor de la matriz adquieren aspecto estrellado y pasan a denominarse osteocitos. Estas células se hallan en contacto entre sí y con las de la células de la superficie (células de revestimiento, osteoblastos) mediante finas prolongaciones tubulares de su citoplasma que recorren la matriz ósea en diversas direcciones. La cavidad de la matriz ósea que contiene el cuerpo celular del osteocito se denomina laguna osteocitaria y los diminutos canalículos que albergan sus prolongaciones citoplásmicas reciben el nombre de conductos calcóforos. En los puntos de contacto entre las prolongaciones citoplásmicas se observan uniones tipo "gap"(gap junctions). En estas uniones existen pequeños canales intercelulares con un diámetro interno de 1.5 nm. Estos canales permiten el paso directo de una a otra célula de iones inorgánicos y pequeñas moléculas hidrosolubles (aminoácidos, azúcares, nucleótidos y vitaminas) por lo que posibilitan una comunicación química y eléctrica. Los osteocitos son células con una escasa actividad metabólica pero su preservación parece necesaria para que el tejido óseo mantenga sus propiedades biomecánicas. La situación de los osteocitos es teóricamente ideal para detectar el estrés mecánico y las microlesiones de la matriz. Estas células podrían transmitir señales a las células de revestimiento que utilizarían la información recibida para modular localmente el remodelado.
OSTEOCLASTOS
Los osteoclastos son células multinucleadas, de citoplasma acidófilo y ricas en anhidrasa carbónica y fosfatasa ácida resistente al tartrato. Son de mayor tamaño que los osteoblastos y se disponen sobre las superficies óseas de manera aislada o en grupos poco numerosos. Al igual que los osteoblastos son células polarizadas en la que los núcleos se sitúan en el extremo que se halla más alejado de la superficie ósea sobre la que asientan. Derivan de la célula madre hematopoyética a través de células formadoras de colonias de granulocitos y macrófagos (CFU-GM). Los preosteoclastos son células dotadas de un solo núcleo que se adhieren a las superficies óseas y al fusionarse entre sí dan lugar a los osteoclastos. Los preosteoclastos de la médula ósea pueden dar lugar por fusión a los osteoclastos que remodelan la sustancia esponjoso o pasar a la circulación. Dado que en el hueso cortical no existe médula ósea es probable que los osteoclastos que intervienen en su remodelación procedan de precursores circulantes que hayan emigrado del interior de los capilares sanguineos de las osteonas. Los osteoclastos reabsorben el hueso en dos fases. Primero solubilizan el mineral y luego digieren la matriz orgánica. El mineral se solubiliza acidificando el microambiente creado entre la matriz ósea y la membrana fruncida del osteoclasto. La acidificación (pH=4) se logra bombeando hacia el hueso los iones H+. En el citoplasma de los osteoclastos la anhidrasa carbónica cataliza la reacción entre el Co2 y el H2O dando lugar a CO3H2 que se disocia en CO3H- y H+. El H+ es bombeado activamente hacia la matriz ósea a través de la membrana plegada mediante una bomba de protones dotada de una ATPasa específica. El CO3H- es expulsado fuera de la célula a través de la superficie opuesta donde es intercambiado activamente por CL. El CL- no se acumula en el interior del osteoclasto puesto que es vehiculado hacia la matriz ósea a través de canales específicos situados en la membrana plegada. Una vez eliminado el mineral la matriz orgánica es digerida por colagenasas ácidas y otras enzimas proteolíticas de origen lisosómico. Cuando se ha completado el proceso de reabsorción los osteoclastos mueren por apoptosis.

Tejidos

El tejido se define como un grupo o capa de células de forma similar que están especializadas en una misma función.

Existen cuatro tipos de tejidos:
1) Epitelial
2) Conjuntivo o Conectivo
3) Muscular
4) Nervioso.

Tejido Epitelial: Compuesto por capas de células con espacios intercelulares muy estrechos que cubren o revisten superficies externas o internas de órganos y sirven de protección, secreción y absorción. Ejemplos: epidermis, epitelio gástrico y epitelio glandular.

Tejido Conectivo: Compuesto con una mayor matriz extracelular y diferentes tipos celulares. La matriz puede ser laxa como en tejido conectivo laxo y adiposo, densa como en tejido conectivo denso, calcificada como en cartílago y hueso y líquida como en la sangre. La consistencia de la matriz depende de la concentración de sus componentes (agua, sales o fibras).

Tejido Muscular: Compuesto de células elongadas y excitables especializadas para la contracción.

Tejido Nervioso: Contiene células excitables eléctricamente especializadas para transmitir rápidamente información a otras células. Las células que componen este tejido son las neuronas y glía.

1) Tejido Epitelial
El tejido epitelial se caracteriza por estar distribuido en capas continuas conformadas por células muy pequeñas que se encuentran estrechamente unidas.

El tejido epitelial recubre toda la superficie del cuerpo de los animales, también recubre los órganos o las cavidades internas del cuerpo.

Las principales funciones del tejido epitelial son las de protección, absorción, secreción y sensación.

Podemos dividir el tejido epitelial en los siguientes grupos:
Tejido Epitelial Plano

Este tipo de tejido epitelial está constituido por células de forma aplanada al estilo de una losa o de una capa.

El tejido epitelial plano suele encontrarse en la superficie de la piel, en las mucosas bucales, en el esófago y en la vagina.

Al tejido que se encuentra conformado por varias capas de células aplanadas superpuestas se le denomina epitelio plano estratificado.
Tejido Epitelial Cuboide

Este tipo de tejido epitelial suele estar constituido por células en forma de cubo, como la que tiene un dado cualquiera.

El tejido epitelial cuboide se ubica en los túbulos renales.
Tejido Epitelial Cilíndrico

Las células que conforman el tejido epitelial cilíndrico son alargadas con cierta forma de columna o tubo sólido, también presentan un núcleo que se encuentra en la base de la célula. En la superficie de estas células se encuentran cierta cantidad de cilios que les permiten mover sustancias en una dirección.

El tejido epitelial cilíndrico se encuentra localizado en el estómago, los intestinos y el sistema respiratorio.

Tejido Epitelial Glandular

Las células que conforman el tejido epitelial glandular pueden tener forma cilíndrica o cuboide. Este tipo de tejido epitelial tiene como función secretar sustancias como sudor, leche o cerumen.

2) Tejido Conjuntivo o Conectivo
El tejido conjuntivo se encuentra presente en una extensa gama de estructuras de los organismos animales.

Este tipo de tejido puede ser localizado en la sangre, los huesos, cartílagos, tendones, ligamentos y otros.

Las funciones del tejido conjuntivo son diversas, entre estas está la de sostener y unir las células del organismo.

El tejido conjuntivo se divide en los siguientes grupos:

Tejido Conjuntivo Sanguíneo
El tejido sanguíneo está compuesto por los glóbulos rojos (eritrocitos), los glóbulos blancos (leucocitos: linfocitos, monocitos, neutrófilos, eosinófilos, y basófilos) y las plaquetas (trombocitos). Además, estas células se encuentran suspendidas en una sustancia llamada plasma sanguíneo.

El tejido sanguíneo se encuentra distribuido a través de todo el organismo.

Las funciones de este tipo de tejido son las de transporte de sustancias, la de defensa del organismo y participar en la reparación del organismo.

Tejido Conjuntivo Óseo

Este tipo de tejido se caracteriza por presentar células muy unidas y con poca materia intercelular. Las estructuras así formadas suelen ser muy sólidas y resistentes.

Las células del tejido óseo son las que forman los huesos, por lo que se encuentran distribuidas en el esqueleto animal.

Entre las funciones del tejido óseo se encuentra la de sostener el resto del organismo, la de darle forma, la de proteger a los órganos internos y la de colaborar con los movimientos.
Tejido Conjuntivo Cartilaginoso

Este tejido presenta células estrechamente unidas y poco material intercelular, pero a diferencia del tejido óseo presenta gran flexibilidad, sin dejar de ser muy resistente.

El tejido cartilaginoso se ubica en ciertas posiciones del organismo, por ejemplo, en las articulaciones, sirviendo de unión entre huesos y músculos, etc.

Los animales en su etapa embrionaria no tienen huesos, en lugar de eso, el embrión mantiene su forma gracias a un esqueleto formado por cartílago.
Tejido Conjuntivo Adiposo

El tejido adiposo tiene como función estructurar ciertas partes del cuerpo y la de almacenar sustancias energéticas (en forma de lípidos) en las vacuolas de su citoplasma.

3) Tejido muscular
El tejido muscular conforma tanto la estructura de los músculos como las paredes de los órganos internos y el corazón.

Este tipo de tejido está conformado por células musculares con formas alargadas y cilíndricas. Estas células tienen en su interior fibras que se pueden contraer, algunas longitudinalmente y otras transversalmente, denominadas miofibrillas. Algunas de estas células pueden alcanzar a medir tres centímetros de largo. Los principales componentes de las miofibrillas son las proteínas actina y miosina.

El movimiento, en casi todos los animales, se logra gracias al tejido muscular porque es capaz contraerse.

El tejido muscular se divide en los siguientes tipos:
Tejido muscular estriado

Este tipo de tejido es el que conforma a los músculos que se encuentran unidos a los huesos del cuerpo.

Las células del tejido muscular estriado se caracterizan por tener varios núcleos. Aunque algunos investigadores consideran que la longitud de las células musculares pueden tener unos tres centímetros de largo, otros opinan que se extienden a lo largo de todo el músculo.

Debido a que el músculo formado por tejido muscular estriado se contrae según lo determine el organismo, se le conoce como músculo voluntario.
Tejido muscular liso

El tejido muscular liso se localiza en las paredes del tubo digestivo y en otros músculos internos. Este tipo de tejido opera de manera independiente a la voluntad del individuo por lo que se conoce a los músculos que conforma como “músculos involuntarios”.
Tejido muscular cardiaco

El tejido muscular cardiaco constituye las paredes del corazón. Las células que forman este tejido tienen bandas transversales microscópicas oscuras y claras que se alternan entre sí. Los movimientos de este tejido son involuntarios.

4) Tejido nervioso
El tejido nervioso está formado por células llamadas neuronas. Las células nerviosas son muy excitables por naturaleza propia. Se ubican, principalmente, en los órganos del sistema nervioso central: cerebro, cerebelo, bulbo raquídeo y la medula espinal. Por lo demás, se encuentran distribuidas a lo largo de todo el sistema nervioso periférico.

Las neuronas están especializadas en captar y transmitir impulsos nerviosos electroquímicos. Las neuronas presentan una parte dilatada conocida como el "cuerpo celular" en cuyo interior se hallan el núcleo y dos fibras nerviosas. Las neuronas se encuentran dispuestas en largas cadenas. Estas cadenas pueden formarse gracias a la existencia de los axones, que se encuentran en la base de la neurona, y las dendritas que están ubicadas en las cercanías de núcleo celular.La función de las neuronas es la de transmitir los impulsos nerviosos desde su punto de origen hasta el sistema nervioso central.

Planos anatómicos

Planos y relaciones

Regiones anatómicas externas del abdomen

Con fines clínicos, como la descripción del dolor, tumores e incisiones, el abdomen se divide en regiones que se definen por líneas en la superficie de la pared abdominal anterior. Por lo general, se delinean nueve regiones cortadas por dos líneas horizontales y dos verticales:

A) y B) La línea vertical de cada lado corresponde a la línea clavicular media, derecha e izquierda respectivamente. Cuando se extiende hacia abajo llega al punto inguinal medio, a medio camino entre la sínfisis del pubis y la espina ilíaca anterosuperior.

C) Línea subcostal, que pasa por el borde inferior de las costillas. También se llama línea transpilórica, a medio camino entre la escotadura yugular y la parte superior de la sínfisis del pubis.

D) Línea transversa inferior o línea intertubercular, se traza entre los tubérculos de las crestas ilíacas.

Usando estas cuatro líneas se definen nueve regiones anatómicas que són:

1. Hipocondrio derecho: En esta región se localiza el hígado y las vías biliares.

2. Región epigástrica o epigastrio: Es la zona del estómago.

3. Hipocondrio izquierdo: Aquí se localiza el bazo.

4. Región del vacío, flanco, lumbar o lateral derecha: Es la región del colon ascendente.

5. Región del mesogastrio o umbilical: Región del intestino delgado.

6. Región del vacío, flanco o lateral izquierdo: Es la región del colon descendente.

7. Fosa iliaca derecha o región inguinal derecha: Es la región del ciego y apéndice.

8. Hipogastrio o región suprapúbica: Es la región de la vejiga urinaria cuando está llena.

9. Fosa iliaca izquierda o región inguinal izquierda: Es la región del colon sigmoideo o sigma.

Esta relación entre región anatómica externa del abdomen y vísceras intraabdominales no es exacta, porque las vísceras abdominales se mueven y sobrepasan los límites mencionados, pero sirve como indicador general. Por otra parte, es de utilización frecuente en la clínica el referir dolor en alguna de las regiones apuntadas, aunque hay que tener en cuenta que la localización del dolor visceral es pobre y se puede dar el fenómeno del dolor referido, en el que duele una zona alejada de la víscera responsable.