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Fisiología humana

Cuerpo humano
Cuerpo humano

La fisiología humana estudia cómo las células, los tejidos y los sistemas de órganos trabajan juntos mediante diversos procesos químicos y físicos para apoyar las funciones vitales. El estudio de la fisiología gira principalmente en torno a la tendencia del cuerpo a mantener la homeostasis, es decir, la capacidad de mantener el estado del ambiente interno estable y garantizar la supervivencia.

En este artículo, proporcionaremos una visión general de la fisiología de diferentes sistemas de órganos y sentaremos las bases para una comprensión más profunda del cuerpo humano.

Puntos clave sobre la fisiología humana
Sistema muscular El sistema muscular permite el movimiento a través de la contracción de los tres tipos de tejido muscular: esquelético, liso y cardíaco
Sistema nervioso El sistema nervioso coordina las actividades corporales transmitiendo señales, posibilitando la percepción, el pensamiento, el movimiento y las funciones vitales
Sistema cardiovascular El sistema cardiovascular permite la circulación de la sangre por todo el cuerpo, suministrando oxígeno y nutrientes, y eliminando productos de desecho
Sistema linfático El sistema linfático mantiene el equilibrio de líquidos y transporta linfa con células inmunológicas que protegen contra infecciones y enfermedades
Sistema inmunológico El sistema inmunológico defiende contra infecciones y enfermedades, detectando y respondiendo a los patógenos a través de una red de células, tejidos y órganos
Sistema endocrino El sistema endocrino regula las funciones corporales liberando hormonas que controlan el crecimiento, el metabolismo y la reproducción
Sistema respiratorio El sistema respiratorio permite el intercambio de gases al introducir oxígeno y expulsar dióxido de carbono por medio del proceso de respiración
Sistema digestivo, metabolismo y nutrición El sistema digestivo descompone los alimentos en nutrientes para su absorción en el torrente sanguíneo, proporcionando energía, crecimiento y mantenimiento
Sistema urinario El sistema urinario elimina desechos, regula el equilibrio de líquidos y electrolitos, y mantiene la homeostasis a través de la producción de orina
Sistema reproductor y continuidad de la vida El sistema reproductor produce gametos y facilita la fertilización para asegurar la continuidad de la vida a través de la reproducción
Contenidos
  1. Introducción a la fisiología
    1. Introducción al cuerpo humano
    2. La célula y sus funciones
  2. Sistema muscular
    1. Visión general del tejido muscular
    2. Músculo esquelético
    3. Músculo liso y cardíaco
  3. Sistema nervioso
    1. Visión general del sistema nervioso
    2. Potencial de acción y sinapsis
    3. Sentidos generales
    4. Sentidos especiales
    5. Control motor
    6. Corteza cerebral y funciones cognitivas superiores
  4. Sistema circulatorio
    1. Sangre
    2. Corazón
    3. Vasos sanguíneos y circulación
  5. Sistema linfático e inmunológico
    1. Visión general de los sistemas linfático e inmunológico
    2. Immunidad
  6. Sistema endocrino
    1. Visión general del sistema endocrino
    2. Glándulas y órganos endocrinos
  7. Sistema respiratorio
    1. Visión general del sistema respiratorio
    2. Respiración y gases respiratorios
  8. Sistema digestivo, metabolismo y nutrición
    1. Órganos del sistema digestivo
    2. Metabolismo y nutrición
  9. Sistema urinario
    1. Estructura y funciones de los órganos urinarios
    2. Fisiología renal
  10. Líquidos, electrolitos y equilibrio ácido base
    1. Líquidos corporales
    2. Electrolitos y equilibrio ácido base
  11. Sistema reproductor y continuidad de la vida
    1. Sistema reproductor
    2. Continuidad de la vida y embriología
  12. Bibliografía
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Introducción a la fisiología

Introducción al cuerpo humano

En términos de estructura y función, el cuerpo humano está organizado en seis niveles: químico (átomos y moléculas), células, tejidos, órganos, sistema de órganos y el organismo en general. Es de gran importancia, por lo tanto, conocer la anatomía y fisiología del cuerpo humano. Cada nivel se basa en el anterior, desde los componentes químicos más básicos hasta un ser humano en pleno funcionamiento. El cuerpo humano también puede organizarse en varios sistemas: cardiovascular, respiratorio, digestivo, endocrino, urinario, musculoesquelético, nervioso, reproductivo, tegumentario, inmunológico y linfático. Cada sistema desempeña un papel importante en el mantenimiento de la homeostasis del cuerpo y la salud general.

La homeostasis y los mecanismos de retroalimentación son fundamentales para mantener el equilibrio fisiológico. La capacidad del cuerpo para mantener un ambiente interno estable se logra a través de varios ciclos de retroalimentación negativos y positivos. Estos ciclos ajustan constantemente los procesos corporales en respuesta a los cambios internos y externos para mantener los sistemas del cuerpo humano en un punto determinado.

Otro aspecto fundamental del cuerpo humano es el manejo de los líquidos corporales y de los compartimentos de estos. El agua desempeña un papel vital en varios procesos fisiológicos. Esta se distribuye entre los compartimentos de líquidos intracelulares y extracelulares, cada uno con composiciones diferentes que son cruciales para las funciones celulares.

La organización funcional del cuerpo humano, los mecanismos homeostáticos, así como el manejo de los líquidos corporales y de los compartimentos de líquidos son fundamentales para comprender cómo funciona el cuerpo y responde a su entorno.

La célula y sus funciones

Las células son las unidades básicas vitales del cuerpo humano. Cada órgano está formado por distintos tipos de células, cada una de ellas adaptada de forma única para llevar a cabo funciones específicas.

La membrana celular es un componente integral de la célula y está formada principalmente por una bicapa de fosfolípidos, intercalados con proteínas, colesterol y carbohidratos. Regula el transporte de sustancias dentro y fuera de la célula, a través de diversos procesos como la difusión, la ósmosis y el transporte activo.

El citoplasma es una sustancia gelatinosa que llena el interior de la célula y está compuesta principalmente de agua, sales y moléculas orgánicas. Contiene varios orgánulos tales como las mitocondrias (el centro energético de la célula), el retículo endoplasmático (que participa en la síntesis de proteínas y lípidos), el aparato de Golgi (que modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos) y los lisosomas (que descomponen los materiales de desecho).

El citoesqueleto de la célula, que comprende microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, proporciona soporte estructural y facilita el movimiento celular. El núcleo celular contiene cromatina y cromosomas, y es el centro de control de la información genética y la síntesis de proteínas. Regula la expresión génica y media la replicación del ADN a través de procesos de transcripción y traducción, utilizando ARN y ribosomas.

En general, las células atraviesan una serie compleja de etapas de crecimiento, replicación del ADN y división, denominadas ciclo celular. Este ciclo garantiza la duplicación y distribución precisa del material genético a las células hijas, con puntos de control que ayudan a mantener la integridad celular y a prevenir enfermedades como el cáncer.

Sistema muscular

Visión general del tejido muscular

El tejido muscular es una forma especializada de tejido que se caracteriza por su capacidad de contraerse y, por lo tanto, permitir el movimiento. Existen tres tipos principales de tejido muscular: esquelético, cardíaco y liso. Cada tipo tiene estructuras y funciones únicas, pero también comparte propiedades comunes como contractilidad, excitabilidad, conductividad, extensibilidad y elasticidad. Estas características compartidas permiten que las células musculares puedan responder de manera efectiva a los estímulos, conducir impulsos, estirarse y regresar a su forma original.

Músculo esquelético

El músculo esquelético es el tipo de músculo más frecuente en el cuerpo humano y es esencial para el movimiento voluntario y la postura. Está formado por fibras musculares alargadas y multinucleadas que contienen subunidades llamadas miofibrillas. Estas miofibrillas están compuestas por dos tipos de miofilamentos proteicos, actina y miosina, que son responsables de la contracción muscular. Estas fibras musculares poseen propiedades eléctricas únicas que son importantes para la activación muscular a través de potenciales de acción.

La unión neuromuscular sirve como punto de conexión donde los impulsos nerviosos desencadenan la contracción muscular. El proceso de contracción y relajación del músculo esquelético está mediado por iones de calcio y proteínas reguladoras, y depende principalmente de fuentes de energía como el trifosfato de adenosina (ATP) y el glucógeno dentro del músculo. Las fibras del músculo esquelético son de diferentes tipos, como las de contracción lenta y las de contracción rápida, cada una adecuada para actividades específicas.

Músculo liso y cardíaco

El músculo liso se encuentra principalmente en los órganos internos y los conductos del cuerpo. Interviene en funciones involuntarias como controlar el diámetro de los vasos sanguíneos y facilitar la digestión. El músculo liso se caracteriza por células fusiformes uninucleadas con cuerpos densos. Se diferencia del músculo esquelético y cardíaco en su estructura así como en sus contracciones más lentas y sostenidas.

El músculo cardíaco, como su nombre indica, se encuentra únicamente en el corazón. Está especializado en contracciones continuas y rítmicas sin estimulación nerviosa, bombeando sangre a todo el cuerpo. Las células del músculo cardíaco son estriadas e interconectadas por discos intercalados. Estos discos contienen uniones en hendidura para la transmisión rápida de impulsos eléctricos y desmosomas que garantizan conexiones físicas fuertes. Estas estructuras únicas permiten contracciones cardíacas sincronizadas, que son esenciales para una circulación sanguínea eficaz.

Sistema nervioso

Visión general del sistema nervioso

El sistema nervioso es una red compleja de células nerviosas (neuronas) responsable de controlar y coordinar diversas funciones en todo el cuerpo. Se clasifica en dos grandes divisiones funcionales: el sistema nervioso central (SNC), compuesto por el cerebro y la médula espinal, y el sistema nervioso periférico (SNP), que comprende todos los elementos neuronales fuera del SNC.

El tejido nervioso del sistema nervioso central y periférico contiene dos tipos principales de células: neuronas y glía. Las neuronas forman las unidades funcionales básicas del sistema nervioso y son responsables de transmitir y procesar información a través de impulsos eléctricos y químicos. Las células gliales, por otro lado, brindan soporte, protección y nutrición a los diferentes tipos de neuronas y desempeñan un papel vital en el mantenimiento de la salud general y la eficiencia del sistema nervioso.

Potencial de acción y sinapsis

Los potenciales de acción y las sinapsis desempeñan un papel fundamental en la comunicación neuronal a través de las diferentes partes de la neurona. Un potencial de acción, que es un cambio rápido en la carga de la membrana de una neurona, permite la transmisión de señales. En las sinapsis neuronales, donde las neuronas se conectan, el potencial de acción desencadena la liberación de neurotransmisores, lo que facilita la transferencia de señales entre neuronas. Los neurotransmisores son clave para transmitir y regular los mensajes neuronales entre los nervios y los tejidos diana en todo el sistema nervioso.

Sentidos generales

Los sentidos generales del cuerpo humano abarcan una gama de sensaciones que incluyen temperatura, dolor, tacto, estiramiento, presión y vibración. Estos estímulos son detectados por receptores sensoriales especializadosdistribuidos por todo el cuerpo. Los receptores monitorean y detectan estímulos tanto del ambiente externo como del interno. Las sensaciones de tacto, estiramiento, presión y vibración se clasifican dentro de los sentidos somáticos mecanorreceptivos, mientras que las sensaciones de dolor y temperatura se clasifican como nociceptivas y termorreceptivas, respectivamente.

Sentidos especiales

Los sentidos especiales, que incluyen el olfato, el gusto, la vista, el oído y las sensaciones vestibulares (equilibrio), son esenciales para nuestra interacción con el medio ambiente. El olfato implica la detección de sustancias químicas transportadas por el aire (olores) por medio de receptores olfativos, el gusto está mediado por las papilas gustativas que albergan receptores gustativos para diferentes sabores y la visión procesa la luz, el color y el movimiento a través de fotorreceptores en la retina para formar imágenes visuales de los objetos de nuestro entorno. El oído interpreta las ondas sonoras a través del órgano espiral, mientras que las sensaciones vestibulares en el oído interno son detectadas por la mácula y la cresta ampular, estructuras especializadas que son importantes para el equilibrio y la orientación espacial. Estos sentidos enriquecen nuestras experiencias y la percepción de nuestro entorno.

Control motor

El control motor es un aspecto fundamental del movimiento y la coordinación humana, e implica interacciones complejas dentro del sistema nervioso. La médula espinal desempeña un papel fundamental en este proceso al recibir y transmitir información desde el encéfalo hacia los músculos por medio de las neuronas motoras, pero también a través de los arcos reflejos, vías simples que median las acciones reflejas, lo que permite respuestas rápidas e involuntarias a los estímulos sin la participación directa del encéfalo. Más allá de estos mecanismos básicos, el control motor está regulado por centros superiores del encéfalo, en particular la corteza cerebral y el tronco encefálico. La corteza es responsable de las acciones motoras voluntarias, la planificación y la coordinación, mientras que el tronco encefálico integra y transmite las órdenes motoras entre el encéfalo y la médula espinal. Juntos, estos sistemas permiten movimientos suaves y bien coordinados.

Corteza cerebral y funciones cognitivas superiores

La corteza cerebral desempeña un papel esencial en las funciones cognitivas superiores y es fundamental para procesar e integrar la información sensitiva, lo que facilita el pensamiento, el razonamiento y la resolución de problemas de orden superior. Funcionalmente, se caracteriza por una disposición compleja de neuronas, capas, lóbulos y áreas que desempeñan funciones específicas. Las funciones cognitivas y del lenguaje se gestionan predominantemente en áreas corticales específicas, como las áreas de Broca y Wernicke, que permiten el pensamiento abstracto, la comprensión y la comunicación. El aprendizaje y la memoria también se centran en la corteza, donde se codifican, almacenan y recuperan las experiencias, lo que es crucial para la adquisición y el recuerdo de conocimientos. Además, la corteza cerebral participa en la regulación del sueño y la vigilia, así como en el equilibrio de la actividad cerebral y el descanso, lo que es esencial para la salud y la funcionalidad cognitiva general.

Sistema circulatorio

Sangre

La sangre es un fluido vital del cuerpo humano que mantiene la vida a través de sus funciones complejas y dinámicas. Está compuesta por plasma y elementos formes (componentes celulares) que se producen constantemente en la médula ósea, a través del proceso de hematopoyesis. Entre estos elementos formes se encuentran los eritrocitos (glóbulos rojos), que son responsables del transporte de oxígeno a los tejidos a través de la hemoglobina, los leucocitos (glóbulos blancos), que participan en la respuesta inmunitaria, y las plaquetas, que son fundamentales para la coagulación y la cicatrización de heridas.

Corazón

El corazón humano es el componente central del sistema cardiovascular. La función principal de este órgano muscular es bombear sangre a todo el cuerpo, llevando oxígeno y nutrientes a los tejidos. Está compuesto por tejido muscular cardíaco especializado, que posee propiedades eléctricas únicas para permitir contracciones automáticas y coordinadas, que mantienen un ritmo cardíaco normal gracias al sistema de conducción del corazón. Con cada latido completo, el corazón pasa por una secuencia de fases de bombeo y llenado (sístole y diástole, respectivamente) llamadas ciclo cardíaco, que aseguran un flujo sanguíneo continuo mediante el funcionamiento sincrónico de las diferentes partes del corazón. El gasto cardíaco, el volumen de sangre que bombea el corazón por minuto, es una medida de la función cardíaca y está regulado tanto por mecanismos cardíacos intrínsecos como por factores externos como factores hormonales y neuronales.

Vasos sanguíneos y circulación

Los vasos sanguíneos son conductos vasculares que transportan sangre por todo el cuerpo y son un componente integral del aparato circulatorio. Los tres tipos principales de vasos sanguíneos son las arterias, las venas y los capilares, cada uno de ellos con una estructura y una función diferentes. Por lo general, las arterias transportan sangre oxigenada desde el corazón, mientras que las venas devuelven la sangre desoxigenada a este órgano. Los capilares facilitan el intercambio de oxígeno, nutrientes y productos de desecho entre la sangre y los tejidos a través de procesos como la difusión, la filtración y la ósmosis. El flujo sanguíneo dentro de los vasos está regulado de forma estricta para mantener una perfusión tisular y una presión arterial adecuadas.

El sistema circulatorio consta de dos circuitos: el circuito pulmonar (circulación pulmonar), que mueve la sangre desde el ventrículo derecho, a través de los pulmones y de regreso al atrio izquierdo, y el circuito sistémico (circulación sistémica), que incluye una red de arterias y venas que transportan sangre desde la aorta a todos los demás sistemas y tejidos del cuerpo y de regreso al corazón.

Sistema linfático e inmunológico

Visión general de los sistemas linfático e inmunológico

Los sistemas linfático e inmunológico son componentes clave de los mecanismos de defensa del cuerpo. El sistema linfático comprende una red de vasos linfáticos, ganglios linfáticos y tejido linfoide que participan en el mantenimiento del equilibrio de líquidos y la filtración de patógenos dañinos. Transporta la linfa, un líquido que contiene glóbulos blancos (linfocitos), por todo el cuerpo. Mientras que los vasos linfáticos recogen y transportan la linfa desde los tejidos hasta la circulación venosa, los órganos linfoides, incluidos el bazo, el timo y las amígdalas (tonsilas), participan en la vigilancia inmunológica de antígenos extraños y en la eliminación de células sanguíneas viejas o dañadas.

Por otro lado, el sistema inmunitario es una red compleja de células, tejidos y órganos que trabajan juntos para defender al cuerpo contra patógenos como bacterias, virus y cuerpos extraños. Este sistema permite al cuerpo identificar sus propias células como distintas de las células y sustancias extrañas y eliminar a los invasores utilizando varios componentes, incluidos los glóbulos blancos, los anticuerpos y otras sustancias que identifican y atacan a los invasores extraños.

Immunidad

La inmunidad se refiere a la capacidad del complejo sistema de defensa del cuerpo para luchar contra patógenos y sustancias extrañas. Se caracteriza por respuestas tanto innatas como adaptativas. La inmunidad innata es la primera línea de defensa del cuerpo, con barreras no específicas y respuestas celulares que actúan rápidamente para prevenir la propagación de infecciones. La respuesta inmunitaria adaptativa, por otro lado, es más especializada e implica una respuesta celular de los linfocitos T y/o una respuesta humoral de los linfocitos B. El sistema inmunitario adaptativo tiene la capacidad de aprender y, por lo tanto, responder de manera más efectiva a patógenos específicos después de la exposición inicial, lo que lleva a reacciones más fuertes y rápidas en encuentros posteriores.

Sistema endocrino

Visión general del sistema endocrino

El sistema endocrino es responsable de la regulación de diversos procesos fisiológicos como el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y las respuestas al estrés a través de la secreción de mensajeros químicos llamados hormonas. Los diferentes tipos de hormonas tienen diversas estructuras químicas que van desde esteroides hasta péptidos. Se liberan directamente en el torrente sanguíneo y viajan a órganos o tejidos específicos, donde se unen a receptores específicos, lo que desencadena respuestas celulares para regular las funciones corporales

Glándulas y órganos endocrinos

El sistema endocrino o sistema glandular está compuesto por varias glándulas y órganos endocrinos, cada uno de los cuales produce hormonas que regulan diversas funciones vitales del cuerpo. La hipófisis (glándula pituitaria), del tamaño de un guisante, a menudo se denomina como la "glándula maestra" y trabaja en conjunto con el hipotálamo para controlar varias de las otras glándulas endocrinas. Las glándulas tiroides y paratiroides regulan el metabolismo y los niveles de calcio y fósforo en el cuerpo. Las glándulas suprarrenales producen hormonas como el cortisol y la adrenalina, que controlan las respuestas al estrés y los procesos metabólicos. El páncreas endocrino desempeña un papel importante en el metabolismo y la regulación de la glucosa al secretar las hormonas insulina y glucagón. Además, las gónadas (ovarios y testículos) responsables de los caracteres sexuales secundarios y la placenta durante el embarazo, producen hormonas que promueven la salud reproductiva y el desarrollo fetal.

Sistema respiratorio

Visión general del sistema respiratorio

La función del sistema respiratorio es llevar a cabo la respiración y el intercambio de gases. Funcionalmente, está organizado en una porción conductora que transporta aire y una porción respiratoria responsable del intercambio gaseoso. En cuanto a la anatomía del aparato respiratorio, este comienza con la cavidad nasal y la boca, y conduce a la faringe, la laringe y la tráquea, que se bifurcan en los bronquios y bronquiolos dentro de los pulmones, formando la porción conductora. Los pulmones albergan bronquiolos respiratorios, conductos alveolares y alvéolos pulmonares (pequeños sacos de aire) que forman la porción respiratoria del sistema, donde el oxígeno se intercambia por dióxido de carbono durante la respiración. Además de facilitar la entrada de oxígeno y la expulsión de dióxido de carbono, el sistema respiratorio también desempeña un papel en la regulación del pH sanguíneo y el mantenimiento del equilibrio ácido-base.

Respiración y gases respiratorios

La respiración y el manejo de los gases respiratorios son aspectos fundamentales de la fisiología humana, ya que garantizan que las células del cuerpo reciban el oxígeno que necesitan para los procesos metabólicos y al mismo tiempo eliminan el dióxido de carbono. El proceso de respiración implica dos fases cíclicas: la inhalación (inspiración), en la que se aspira aire rico en oxígeno hacia los pulmones, y la exhalación (espiración), en la que se expulsa el aire rico en dióxido de carbono. Todo el proceso de ventilación pulmonar e intercambio gaseoso está regulado por los centros respiratorios del tronco encefálico, que ajustan la frecuencia y la profundidad de la respiración en función de las necesidades del cuerpo, según lo monitorean los quimiorreceptores centrales y periféricos que detectan los cambios en los niveles de oxígeno, dióxido de carbono y pH en la sangre.

Sistema digestivo, metabolismo y nutrición

Órganos del sistema digestivo

El sistema digestivo es responsable de separar los alimentos en nutrientes que el cuerpo puede absorber y utilizar. Está compuesto por dos grupos principales de órganos: órganos digestivos y órganos digestivos accesorios.

Los órganos digestivos incluyen las distintas partes del tracto gastrointestinal. Comienza en la boca, donde se produce la digestión mecánica mediante la masticación y la digestión química mediante la saliva, seguida del transporte de los alimentos a través de la faringe y el esófago hasta el estómago. El estómago descompone aún más los alimentos mediante el ácido y las enzimas hasta formar un quimo pastoso. Luego, el quimo pasa al intestino delgado (duodeno, yeyuno e íleon), que es el lugar principal de la digestión química y la absorción de nutrientes. A continuación, sigue el intestino grueso que absorbe agua y electrolitos, y forma las heces.

Los órganos digestivos accesorios, u órganos auxiliares del aparato digestivo, incluyen las glándulas salivales, el hígado, el páncreas y la vesícula biliar. Las glándulas salivales producen saliva que contiene enzimas que inician la digestión química de los azúcares. El hígado produce bilis para la digestión de las grasas, el páncreas suministra enzimas digestivas y la vesícula biliar almacena la bilis. Juntos, estos componentes del sistema digestivo garantizan la descomposición eficiente de los alimentos en nutrientes esenciales.

Metabolismo y nutrición

El metabolismo y la nutrición intervienen en la conversión de la energía de los alimentos en combustible para los procesos del cuerpo a través de diversas reacciones bioquímicas. Existen dos vías metabólicas principales: la catabólica y la anabólica. La vía catabólica descompone las moléculas para liberar energía, mientras que la vía anabólica utiliza la energía para construir moléculas complejas.

El metabolismo de los carbohidratos se centra principalmente en la descomposición de los azúcares en glucosa, una fuente primaria de energía que se procesa posteriormente a través de la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs) y la cadena de transporte de electrones para producir ATP, la moneda energética del cuerpo.

El metabolismo de los lípidos implica la descomposición y la síntesis de grasas, que desempeñan un papel fundamental en el almacenamiento de energía y el mantenimiento de la estructura celular. En épocas de baja disponibilidad de carbohidratos, el hígado produce cuerpos cetónicos a partir de ácidos grasos mediante el proceso de cetogénesis, lo que proporciona una fuente de energía alternativa para el cuerpo. Además, la lipogénesis se produce en el hígado y el tejido adiposo, convirtiendo precursores como los carbohidratos en grasas para un almacenamiento de energía eficiente.

El metabolismo de las proteínas implica la descomposición de estas en aminoácidos para la producción de energía o la síntesis de nuevas proteínas. Los aminoácidos sobrantes sufren una desaminación a través del ciclo de la urea, convirtiendo el amoníaco resultante en urea para su excreción segura por los riñones. En ausencia de suficientes carbohidratos y grasas, las proteínas pueden convertirse metabólicamente en energía.

Sistema urinario

Estructura y funciones de los órganos urinarios

El sistema urinario o sistema excretor es vital para mantener el equilibrio de agua y electrolitos, así como eliminar los productos de desecho del cuerpo a través de la orina. Consta de 4 órganos principales: riñones, uréteres, vejiga urinaria y uretra. Los riñones con forma de frijol ubicados en la cavidad abdominal son fundamentales para este sistema. Contienen numerosas nefronas, que son las unidades funcionales responsables de filtrar la sangre y producir orina. Los uréteres transportan la orina desde los riñones hasta la vejiga urinaria, que la almacena antes de expulsarla del cuerpo a través de la uretra. La orina en sí tiene características físicas distintivas, incluido su color, olor y pH específico, todo lo cual puede proporcionar información importante sobre varios procesos metabólicos y la salud del aparato urinario.

Fisiología renal

La fisiología renal estudia las funciones renales y los procesos de formación y eliminación de orina a través de la micción. En este proceso es fundamental la filtración glomerular, en la que el plasma sanguíneo se filtra a través de los glomérulos de los riñones, lo que da inicio a la formación de orina (mediante una tasa de filtración glomerular adecuada). Después de la filtración, se produce la reabsorción tubular, un proceso en el que las sustancias necesarias, como la glucosa, los iones y el agua, se reabsorben del filtrado y vuelven al torrente sanguíneo, lo que garantiza la conservación de nutrientes vitales y mantiene el equilibrio de líquidos. El sistema renal también desempeña un papel fundamental en la regulación de la concentración y el volumen de orina. Este proceso está controlado por las hormonas antidiurética (ADH) y aldosterona, que determinan la cantidad de agua reabsorbida y la concentración final de la orina.

Líquidos, electrolitos y equilibrio ácido base

Líquidos corporales

Los líquidos del cuerpo humano se distribuyen en dos compartimentos principales: el líquido intracelular, contenido en las células, y el líquido extracelular, que incluye el líquido intersticial, el plasma sanguíneo y otros líquidos especializados. El equilibrio hídrico es un aspecto clave de la regulación de los líquidos corporales, que implica el control preciso de la ingesta y la pérdida de agua para mantener el equilibrio hídrico del cuerpo. Este equilibrio es esencial para el funcionamiento normal, ya que garantiza que las células y los órganos tengan el ambiente adecuado para llevar a cabo los procesos metabólicos, regula la temperatura corporal y facilita el transporte de nutrientes y productos de desecho.

Electrolitos y equilibrio ácido base

El equilibrio electrolítico se refiere a la regulación de minerales como el sodio, el potasio, el calcio y el cloruro en los líquidos corporales, que son esenciales para varios procesos fisiológicos como la conducción nerviosa, la contracción muscular y la hidratación. Mantener este equilibrio implica interacciones complejas entre diferentes sistemas orgánicos, en particular los riñones y el sistema endocrino. La homeostasis ácido-base, por otro lado, implica la regulación de los niveles de pH en los líquidos corporales, asegurando que se mantengan dentro de un rango estrecho. Este equilibrio del pH es vital para las reacciones enzimáticas y la función celular, y se logra a través de sistemas tampón y mecanismos respiratorios y renales.

Sistema reproductor y continuidad de la vida

Sistema reproductor

El sistema reproductor humano es esencial para la perpetuación de nuestra especie y comprende sistemas distintos pero complementarios en hombres y mujeres. El sistema reproductor femenino incluye los ovarios, que producen óvulos (ovogénesis) y hormonas (estrógeno y progesterona); las tubas uterinas (de Falopio), donde ocurre típicamente la fertilización; el útero, donde se nutre al feto en desarrollo; y la vagina, a través de la cual ocurre el parto. El sistema hormonal femenino, que involucra el eje hipotálamo-hipofisario-ovárico, desempeña un papel crítico en el sistema reproductor femenino con respecto al desarrollo de las características sexuales secundarias femeninas, el ciclo menstrual regular (ciclos ovárico y uterino), el embarazo y la menopausia.

En cambio, el sistema reproductor masculino está formado por los testículos, que producen los espermatozoides (espermatogénesis) y las hormonas masculinas (andrógenos); el epidídimo y el conducto deferente, que transportan los espermatozoides; las vesículas seminales y la próstata, que aportan líquidos al semen; y el pene, a través del cual se eyacula el semen. La testosterona, la principal hormona sexual masculina, desempeña un papel importante en el desarrollo de los tejidos reproductores masculinos como los testículos, la próstata, las vesículas seminales y los conductos genitales, así como en la espermatogénesis y el desarrollo de las características sexuales secundarias.

Continuidad de la vida y embriología

La continuidad de la vida y el campo de la embriología se adentran en los intrincados procesos del desarrollo humano, desde una única célula hasta un bebé completamente formado. Este viaje comienza con la meiosis, un tipo especializado de división celular que produce gametos (espermatozoides y óvulos) con la mitad del número habitual de cromosomas, lo que permite la diversidad genética tras la fusión de los genes parentales y la restauración del recuento completo de cromosomas.

El período preembrionario, las dos primeras semanas posteriores a la fecundación, comprende la formación de un cigoto, su división e implantación en la pared uterina. Durante este tiempo, comienza a formarse la placenta, que establece una conexión vital entre la madre y el embrión en desarrollo para la transferencia de nutrientes y oxígeno y la eliminación de desechos. A continuación sigue el período embrionario, que se extiende desde la tercera hasta la octava semana, durante el cual comienzan a formarse los órganos y estructuras principales, lo que marca la fase más crítica del desarrollo embrionario. El período fetal, que comienza desde la novena semana hasta el nacimiento, se caracteriza por el crecimiento y la maduración de las estructuras establecidas, preparando al embrión para la transición a la vida extrauterina al nacer.

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Kim Bengochea Kim Bengochea, Universidad Regis, Denver
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