10.2: Organización del Cuerpo

Una Máquina Fantástica

Este robot de seis patas en Figura\(\PageIndex{1}\) fue creado para investigación, pero parece que podría ser divertido jugar con él. Obviamente es una máquina compleja. Piense en otras máquinas más familiares, como taladros eléctricos, lavadoras y cortadoras de césped. Cada máquina consta de muchas partes, y cada pieza hace un trabajo específico, sin embargo, todas las piezas trabajan juntas para realizar ciertas funciones. Muchas personas han comparado el cuerpo humano con una máquina, aunque extremadamente compleja. Al igual que las máquinas reales, el cuerpo humano también consta de muchas partes que trabajan juntas para realizar ciertas funciones, que en el caso del cuerpo humano incluyen mantener vivo al organismo. El cuerpo humano puede ser la máquina más fantástica de la Tierra, como descubrirás cuando aprendas más al respecto en este concepto.

Figura\(\PageIndex{1}\): Robot caminante de seis patas LAURON IV

Lo que puede hacer la máquina humana

Imagine una máquina que tenga todos los siguientes atributos. Puede generar un “viento” de 166 km/hr (100 mi/h), y puede transmitir mensajes a una velocidad superior a 400 km/hr (249 mi/h). Contiene una bomba que mueve alrededor de un millón de barriles de fluido a lo largo de su vida útil, y tiene un centro de control que contiene miles de millones de componentes individuales. La máquina en cuestión puede incluso repararse si es necesario y no desgastarse hasta por un siglo o más. Tiene todas estas habilidades, y sin embargo consiste principalmente en agua. ¿Qué es? Es el cuerpo humano.

Organización del Cuerpo Humano

El cuerpo humano es una estructura complicada, altamente organizada que consiste en billones de partes que funcionan juntas para lograr todas las funciones necesarias para mantener la vida. La biología del cuerpo humano incorpora la estructura del cuerpo, cuyo estudio se llama anatomía, y el funcionamiento del cuerpo, cuyo estudio se llama fisiología.

La organización del cuerpo humano puede verse como una jerarquía de tamaño y complejidad crecientes, comenzando a nivel de átomos y moléculas y terminando en el nivel de todo el organismo, que es un ser vivo individual. Se pueden ver los niveles intermedios de organización en Figura\(\PageIndex{2}\) y leer sobre ellos en la figura y las secciones que siguen.

Para estudiar el menor nivel de organización, los científicos consideran los bloques de construcción más simples de la materia: los átomos y las moléculas. El nivel químico de organización considera estos dos bloques de construcción como átomos que se unen para formar moléculas con estructuras tridimensionales. Toda la materia en el universo está compuesta por una o más sustancias puras únicas llamadas elementos, ejemplos familiares de las cuales son hidrógeno, oxígeno, carbono, nitrógeno, calcio y hierro. La unidad más pequeña de cualquiera de estas sustancias puras (elementos) es un átomo. Los átomos están formados por partículas subatómicas como el protón, el electrón y el neutrón. Dos o más átomos se combinan para formar una molécula, como las moléculas de agua, las proteínas y los azúcares que se encuentran en los seres vivos. Las moléculas son los bloques de construcción químicos de todas las estructuras del cuerpo.

El nivel celular se considera cuando una variedad de moléculas se combinan para formar el fluido y orgánulos de una célula corporal. Una célula es la unidad de funcionamiento independiente más pequeña de un organismo vivo. Incluso las bacterias, que son organismos extremadamente pequeños, que viven independientemente, tienen una estructura celular. Cada bacteria es una sola célula. Todas las estructuras vivas de la anatomía humana contienen células, y casi todas las funciones de la fisiología humana se realizan en células o son iniciadas por células. Una célula humana, como una célula de músculo liso, generalmente consiste en membranas flexibles que encierran el citoplasma, un fluido celular a base de agua junto con una variedad de pequeñas unidades funcionales llamadas orgánulos.

Figura\(\PageIndex{2}\): Este diagrama muestra los niveles de organización del cuerpo humano, desde los átomos hasta todo el organismo.

El nivel de tejido se puede estudiar cuando una comunidad de células similares forma un tejido corporal. Un tejido es un grupo de muchas células similares (aunque a veces compuestas por algunos tipos relacionados) que trabajan juntas para realizar una función específica. Por ejemplo, cuando muchas células del músculo liso se unen tanto estructural como funcionalmente, estas células forman colectivamente una capa de tejido muscular liso.

Un órgano es una estructura corporal anatómicamente distinta compuesta por dos o más tipos de tejido. Cada órgano realiza una o más funciones fisiológicas específicas. La vejiga humana, que está compuesta por tejido muscular liso, tejido epitelial transicional, y varios tipos de tejido conectivo, cumple la función de almacenar la orina producida por los riñones.

Un nivel de sistema de órganos es un grupo de órganos que trabajan juntos para realizar funciones importantes o satisfacer las necesidades fisiológicas del cuerpo. En el ejemplo de órgano anterior, tanto los riñones como la vejiga son órganos del sistema urinario. Los riñones producen orina, que es trasladada a la vejiga por los uréteres. La orina puede entonces salir de la vejiga, y del cuerpo, a través de la uretra. Estos cuatro órganos trabajan juntos para librar al cuerpo de los desechos líquidos.

Celdas

Las unidades básicas de estructura y función del cuerpo humano, como en todos los seres vivos, son células — ¡37 billones increíbles de ellas para cuando la persona promedio llegue a la edad adulta! Cada célula lleva a cabo procesos básicos de vida que permiten que el cuerpo sobreviva. Además, la mayoría de las células humanas están especializadas en estructura y función para llevar a cabo otras funciones específicas. De hecho, el cuerpo humano puede constar de hasta 200 tipos diferentes de células, cada una de las cuales tiene un trabajo especial que hacer. Solo algunos de estos diferentes tipos de células humanas se muestran en la Figura\(\PageIndex{3}\). Las celdas de la figura tienen diferencias obvias en la estructura que reflejan sus diferentes funciones. Por ejemplo, las células nerviosas tienen proyecciones largas que sobresalen del cuerpo de la célula. Estas proyecciones les ayudan a llevar mensajes eléctricos a otras celdas.

Figura\(\PageIndex{3}\): Aquí se ilustran algunos de los muchos tipos diferentes de células en el cuerpo humano. Cada tipo de célula está especializada para un papel particular en el cuerpo.

Tejidos

Después de la célula, el tejido es el siguiente nivel de organización en el cuerpo humano. Un tejido es un grupo de células conectadas que tienen una función similar. Existen cuatro tipos básicos de tejidos humanos: conectivo, epitelial, muscular y nervioso. Estos cuatro tipos de tejidos, que se muestran en la Figura\(\PageIndex{4}\), conforman todos los órganos del cuerpo humano. El tejido conectivo está compuesto por células que están suspendidas en una matriz. El tejido epitelial está compuesto principalmente por células que están apretadas juntas en láminas. El tejido muscular también está compuesto por células fuertemente empaquetadas y algunos tipos de músculo, como el músculo esquelético que se muestra en la Figura\(\PageIndex{4}\) contiene estriación debido a la organización de las fibras musculares. El tejido nervioso está compuesto por células con extensiones largas.

Figura\(\PageIndex{4}\): Cuatro tipos de tejidos: Tejido conectivo, Tejido epitelial, Tejido muscular, Tejido nervioso

Órganos y sistemas de órganos

Figura\(\PageIndex{5}\): Una muestra de sistema de órganos (el sistema digestivo) que muestra los órganos dentro del sistema (boca, glándulas salivales, esófago, estómago, páncreas, intestino grueso, intestino delgado, hígado, vesícula biliar, apéndice, recto, ano).

Después de los tejidos, los órganos son el siguiente nivel de la organización del cuerpo humano. Un órgano es una estructura que consta de dos o más tipos de tejidos que trabajan juntos para hacer el mismo trabajo. Los ejemplos de órganos humanos incluyen el corazón, el cerebro, los pulmones, la piel y los riñones. Los órganos humanos se organizan en sistemas de órganos; el sistema digestivo se muestra en la figura Figura\(\PageIndex{5}\). Un sistema de órganos es un grupo de órganos que trabajan juntos para llevar a cabo una función global compleja. Cada órgano del sistema hace parte del trabajo más grande.

Una máquina bien engrasada

Todos los órganos y sistemas de órganos del cuerpo humano normalmente trabajan juntos como una máquina bien engrasada. Esto se debe a que están estrechamente regulados por los sistemas nervioso y endocrino. El sistema nervioso controla prácticamente todas las actividades del cuerpo, y el sistema endocrino secreta hormonas que ayudan a regular estas actividades. Funcionando juntos, los sistemas de órganos suministran a las células del cuerpo todas las sustancias que necesitan y eliminan sus desechos. También mantienen la temperatura, el pH y otras condiciones en los niveles adecuados para soportar la vida.

Revisar

1. ¿Cómo es el cuerpo humano como una máquina compleja?
2. Comparar y contrastar la anatomía humana y la fisiología humana.
3. Resumir la organización jerárquica del cuerpo humano.
4. Relacionar la estructura celular con la función celular, y dar ejemplos de tipos celulares específicos en el cuerpo humano.
5. Definir tejido e identificar los cuatro tipos de tejidos que componen el cuerpo humano.
6. ¿Qué es un órgano? Dar tres ejemplos de órganos en el cuerpo humano.
7. Definir sistema de órganos y nombrar cinco sistemas de órganos en el cuerpo humano.
8. Verdadero o Falso. La forma en que las células usan el oxígeno es un ejemplo de fisiología.
9. El sistema orgánico que secreta hormonas se llama sistema _______________.
10. Una neurona es una:
    1. célula especializada
    2. célula no especializada
    3. un órgano
    4. un sistema de órganos
11. ¿Qué función del sistema de órganos es proporcionar estructura al cuerpo y proteger los órganos internos?
12. Cómo se regula el cuerpo humano para que todos sus órganos y sistemas de órganos funcionen juntos
13. Verdadero o Falso. Los órganos consisten en uno o más tipos de tejido.
14. Dé un ejemplo de cómo funcionan juntos los sistemas respiratorio y circulatorio.

Explora más

https://bio.libretexts.org/link?16775#Explore_More

El cuerpo humano consiste en algo más que células, tejidos, órganos y sistemas de órganos humanos. También incluye una gran cantidad de organismos unicelulares que viven dentro del cuerpo y tienen un papel grande y en gran parte inexplorado en nuestra salud. Puedes aprender más sobre las tres libras de microbios que llevas contigo viendo esta charla TED reveladora.

¿Alguna vez deseaste que fueras tan inteligente como una computadora? Bueno, los ingenieros desearían poder construir computadoras tan inteligentes como tú. Conoce más aquí:

Atribuciones

1. Robot caminante de seis patas LAURON IV de FZI Forschungszentrum Informatik Karlsruhe - Abteilung IDS, liberado al dominio público a través de Wikimedia Commons
2. Niveles de organización por OpenStax, CC BY 4.0
3. Animales variedad células animales por Sunshineconnelly CC BY 3.0 via Wikimedia Commons
4. Cuatro tipos de tejido por NIH, dominio público vía Wikimedia Commons
5. Sistema Digestivo por el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales, liberado al dominio público
6. Texto adaptado de
   1. Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0
   2. Anatomía por OERI CC BY 3.0