10.8: Conclusión del estudio de caso: presión y resumen de capítulos

Conclusión del estudio de caso: Bajo presión

Como aprendiste en este capítulo, el cuerpo humano consiste en muchos sistemas complejos que normalmente funcionan juntos de manera eficiente como una máquina bien engrasada para llevar a cabo las funciones de la vida. Por ejemplo, Figura\(\PageIndex{1}\) ilustra cómo el cerebro y la médula espinal están protegidos por capas de membrana llamadas meninges y líquido que fluye entre las meninges y en espacios llamados ventrículos dentro del cerebro. Este líquido se llama líquido cefalorraquídeo (LCR) y como has aprendido, una de sus funciones importantes es amortiguar y proteger el cerebro y la médula espinal, que conforman la mayor parte del sistema nervioso central (SNC). Además, el LCR hace circular nutrientes y elimina los productos de desecho del SNC. El LCR se produce continuamente en los ventrículos, circula por todo el SNC y luego es reabsorbido por el torrente sanguíneo. Si se produce demasiado LCR, se bloquea su flujo, o si no se reabsorbe lo suficiente, el sistema se desequilibra y el LCR puede acumularse en los ventrículos. Esto provoca un agrandamiento de los ventrículos llamado hidrocefalia que puede ejercer presión sobre el cerebro, resultando en los tipos de problemas neurológicos que padece el exfutbolista profesional, Dayo, descrito al inicio de este capítulo.

Figura\(\PageIndex{1}\): El cerebro y las estructuras cercanas (incluyendo el cráneo, las meninges, los ventrículos y la médula espinal). Un recuadro agrandado muestra el cráneo, el líquido y el cerebro.

Recordemos que los síntomas de Dayo incluyeron pérdida de control vesical, pérdida de memoria y dificultad para caminar. La causa de sus síntomas no quedó clara de inmediato, aunque sus médicos sospecharon que se relacionaba con el sistema nervioso ya que el sistema nervioso actúa como centro de control del cuerpo, controlando y regulando muchos otros sistemas de órganos. La pérdida de memoria de Dayo implicó directamente la afectación del cerebro, ya que ese es el sitio de los pensamientos y la memoria. El sistema urinario también está controlado en parte por el sistema nervioso, y la incapacidad de retener la orina adecuadamente puede ser un signo de un problema neurológico. El problema para caminar de Dayo involucró el sistema muscular, que trabaja junto al sistema esquelético para permitir el movimiento de las extremidades. A su vez, la contracción de los músculos está regulada por el sistema nervioso. Se puede ver por qué un problema en el sistema nervioso puede causar una variedad de síntomas diferentes al afectar a múltiples sistemas de órganos en el cuerpo humano.

Para tratar de encontrar la causa exacta de los síntomas de Dayo, sus médicos realizaron una punción lumbar, o punción espinal, que es la extracción de algo de LCR a través de una aguja insertada en la parte inferior del canal espinal. Luego, los médicos analizaron el LCR de Dayo para detectar la presencia de patógenos como bacterias para determinar si una infección fue la causa de sus síntomas neurológicos. Cuando no se encontró evidencia de infección, los médicos utilizaron una resonancia magnética para observar las estructuras del cerebro de Dayo. Fue entonces cuando los médicos descubrieron los ventrículos agrandados de Dayo, que son un sello distintivo de la hidrocefalia.

Para tratar la hidrocefalia de Dayo, un cirujano implantó un dispositivo llamado derivación en el cerebro de Dayo para extraer el exceso de líquido (Figura\(\PageIndex{2}\)). Un lado de la derivación consiste en un pequeño tubo, llamado catéter, que se insertó en los ventrículos de Dayo. Luego se drena el exceso de LCR a través de una válvula unidireccional hacia el otro extremo de la derivación, que se enroscó debajo de su piel hasta su cavidad abdominal, donde el LCR se libera y puede ser reabsorbido por el torrente sanguíneo.

Figura\(\PageIndex{2}\): Tubo vacía el LCR en la cavidad abdominal.

La implantación de una derivación es la forma más común de tratar la hidrocefalia, y para algunas personas, puede permitirles recuperarse casi por completo. Sin embargo, puede haber complicaciones asociadas con una derivación cerebral. La derivación puede tener problemas mecánicos o provocar una infección. Además, la tasa de drenaje debe ser monitoreada y ajustada cuidadosamente para equilibrar la tasa de eliminación de CSF con la tasa de su producción. Si se drena demasiado rápido, se llama sobredrenaje, y si se drena demasiado lentamente, se llama drenaje insuficiente. En el caso de drenaje insuficiente, persistirá la presión sobre el cerebro y los síntomas neurológicos asociados. En el caso de sobredrenaje, los ventrículos pueden colapsar, lo que puede ocasionar serios problemas como el desgarro de los vasos sanguíneos y la hemorragia. Para evitar estos problemas, algunas derivaciones tienen una válvula de presión ajustable donde se puede ajustar la velocidad de drenaje colocando un imán especial sobre el cuero cabelludo. Se puede ver como el equilibrio adecuado entre la producción y remoción de LCR es tan crítico —tanto en las causas de la hidrocefalia como en su tratamiento.

¿De qué otras maneras tu cuerpo regula el equilibrio, o mantiene un estado de homeostasis? En este capítulo, aprendiste sobre los bucles de retroalimentación que mantienen la temperatura corporal y la glucosa en sangre dentro de rangos normales. Otros ejemplos importantes de homeostasis en el cuerpo humano son la regulación del pH en la sangre y el equilibrio del agua en el cuerpo. Aprenderás más sobre la homeostasis en diferentes sistemas corporales en los próximos capítulos.

Gracias a la derivación de Dayo, sus síntomas empiezan a mejorar, pero no se han recuperado del todo. El tiempo puede indicar si la extracción del exceso de LCR de sus ventrículos eventualmente les permitirá recuperar el funcionamiento normal o si ya se ha hecho daño permanente a su sistema nervioso. El flujo de CSF puede parecer simple, pero cuando se desequilibra, puede causar estragos fácilmente en múltiples sistemas de órganos debido a la intrincada interconexión de los sistemas dentro de la “máquina” humana.

Resumen del Capítulo

Este capítulo brindó una visión general de la organización y funcionamiento del cuerpo humano. Aprendiste que:

• El cuerpo humano consta de múltiples partes que funcionan juntas para mantener la vida. La biología del cuerpo humano incorpora la estructura del cuerpo, o anatomía, y el funcionamiento del cuerpo, o fisiología.
• La organización del cuerpo humano es una jerarquía de tamaño y complejidad crecientes, comenzando a nivel de átomos y moléculas y terminando en el nivel de todo el organismo.
• Las células son el nivel de organización por encima de átomos y moléculas, y son las unidades básicas de estructura y función del cuerpo humano. Cada célula lleva a cabo funciones básicas de la vida así como otros roles específicos. Las células del cuerpo humano muestran mucha variación.
  • Las variaciones en la función celular generalmente se reflejan en variaciones en la estructura celular.
  • Algunas celdas están desunidas a otras celdas y pueden moverse libremente; otras están unidas entre sí y no pueden moverse libremente. Algunas células pueden dividirse fácilmente y formar nuevas células; otras pueden dividirse solo en circunstancias excepcionales. Muchas células están especializadas para producir y secretar sustancias particulares.
  • Todos los diferentes tipos de células dentro de un individuo tienen los mismos genes. Las células pueden variar debido a que diferentes genes se expresan dependiendo del tipo de célula.
  • Muchos tipos comunes de células humanas consisten en varios subtipos de células, cada una de las cuales tiene una estructura y función especiales. Por ejemplo, los subtipos de células óseas incluyen osteocitos, osteoblastos, células osteogénicas y osteoclastos.
• Un tejido es un grupo de células conectadas que tienen una función similar. Existen cuatro tipos básicos de tejidos humanos que conforman todos los órganos del cuerpo humano: epitelial, muscular, nervioso y conectivo.
  • Los tejidos conectivos, como el hueso y la sangre, están formados por células que están separadas por material no vivo, llamado matriz extracelular.
  • Los tejidos epiteliales, como la piel y las membranas mucosas, protegen el cuerpo y sus órganos internos y secretan o absorben sustancias.
  • Los tejidos musculares están formados por células que tienen la capacidad única de contraerse. Incluyen tejidos esqueléticos, lisos y del músculo cardíaco.
  • Los tejidos nerviosos están formados por neuronas, que transmiten mensajes eléctricos, y células gliales de diversos tipos, que desempeñan papeles de apoyo. Los tipos de tejidos nerviosos incluyen la materia gris, la sustancia blanca, los nervios y los ganglios.
• Un órgano es una estructura que consta de dos o más tipos de tejidos que trabajan juntos para hacer el mismo trabajo. Los ejemplos incluyen el cerebro y el corazón.
  • Muchos órganos están compuestos por un tejido importante que desempeña la función principal del órgano, así como otros tejidos que desempeñan papeles de apoyo.
  • El cuerpo humano contiene cinco órganos que se consideran vitales para la supervivencia. Son el corazón, el cerebro, los riñones, el hígado y los pulmones. Si alguno de estos cinco órganos deja de funcionar, la muerte del organismo es inminente sin intervención médica.
• Un sistema de órganos es un grupo de órganos que trabajan juntos para llevar a cabo una función global compleja. Por ejemplo, el sistema esquelético proporciona estructura al cuerpo y protege los órganos internos.
  • Hay 11 sistemas de órganos principales en el organismo humano. Son los sistemas tegumentarios, esqueléticos, musculares, nerviosos, endocrinos, cardiovasculares, linfáticos, respiratorios, digestivos, urinarios y reproductivos. Sólo el sistema reproductivo varía significativamente entre machos y hembras.
• El cuerpo humano se divide en una serie de cavidades corporales. Una cavidad corporal es un espacio lleno de líquido en el cuerpo que sostiene y protege los órganos internos. Las dos cavidades más grandes del cuerpo humano son la cavidad ventral y la cavidad dorsal.
  • La cavidad ventral se encuentra en la parte anterior, o frontal, del tronco. Se subdivide en la cavidad torácica y la cavidad abdominopélvica.
  • La cavidad dorsal se encuentra en la parte posterior, o posterior, del cuerpo, e incluye la cabeza y la parte posterior del tronco. Se subdivide en la cavidad craneal y la cavidad espinal.
• Los sistemas de órganos del cuerpo humano deben trabajar juntos para mantener el cuerpo vivo y funcionando normalmente. Esto requiere comunicación entre los sistemas de órganos. Esto es controlado por el sistema nervioso autónomo y el sistema endocrino. El sistema nervioso autónomo controla las funciones involuntarias del cuerpo, como la frecuencia cardíaca y la digestión. El sistema endocrino secreta hormonas en la sangre que viajan a las células del cuerpo e influyen en sus actividades.
  • La respiración celular es un buen ejemplo de interacciones órgano-sistema porque es un proceso vital básico que ocurre en todas las células vivas. Es el proceso intracelular que descompone la glucosa con oxígeno para producir dióxido de carbono y energía. La respiración celular requiere la interacción de los sistemas digestivo, cardiovascular y respiratorio.
  • La respuesta de lucha o huida es un buen ejemplo de cómo los sistemas nervioso y endocrino controlan las respuestas de otros sistemas de órganos. Se desencadena por un mensaje del cerebro al sistema endocrino y prepara al cuerpo para el vuelo o una pelea. Muchos sistemas de órganos son estimulados para responder, incluyendo los sistemas cardiovascular, respiratorio y digestivo.
  • La digestión de los alimentos requiere un trabajo en equipo entre el sistema digestivo y varios otros sistemas de órganos, incluidos los sistemas nervioso, cardiovascular y muscular.
  • Jugar softbol o realizar otras actividades físicas voluntarias puede implicar la interacción de los sistemas nervioso, muscular, esquelético, respiratorio y cardiovascular.
• La homeostasis es la condición en la que un sistema como el cuerpo humano se mantiene en un estado más o menos estable. Es el trabajo de las células, tejidos, órganos y sistemas de órganos en todo el cuerpo mantener la homeostasis.
  • Para cualquier variable dada, como la temperatura corporal, existe un punto de ajuste particular que es el valor óptimo fisiológico. La dispersión de valores alrededor del punto de ajuste que se considera insignificante se denomina rango normal.
  • La homeostasis generalmente se mantiene mediante un bucle de retroalimentación negativa que incluye un estímulo, un sensor, un centro de control y un efector. La retroalimentación negativa sirve para reducir una respuesta excesiva y mantener una variable dentro del rango normal. Los bucles de retroalimentación negativa controlan la temperatura corporal y el nivel de glucosa en sangre.
  • A veces los mecanismos homeostáticos fallan, lo que resulta en un desequilibrio homeostático. La diabetes es un ejemplo de una enfermedad causada por el desequilibrio homeostático. El envejecimiento puede provocar una reducción en la eficiencia del sistema de control del cuerpo, haciendo que los ancianos sean más susceptibles a las enfermedades.
• Los bucles de retroalimentación positiva no son comunes en los sistemas biológicos. La retroalimentación positiva sirve para intensificar una respuesta hasta que se alcanza un punto final. Los bucles de retroalimentación positiva controlan la coagulación de la sangre y el parto.

El impacto severo y amplio de la hidrocefalia en los sistemas del cuerpo resalta la importancia del sistema nervioso y su papel como sistema de control maestro del cuerpo. En el siguiente capítulo, aprenderás mucho más sobre las estructuras y el funcionamiento de este fascinante e importante sistema.

Revisión de resumen del capítulo

1. Compara y contrasta tejidos y órganos.
2. ¿Las células de osteocitos forman parte de qué tipo de tejido y sistema de órganos?
3. El tejido adiposo, o grasa corporal, es el mismo tipo general de tejido que:
   1. Membranas mucosas
   2. materia gris
   3. piel
   4. sangre
4. ¿Qué tipo de tejido recubre las superficies interna y externa del cuerpo?
5. Verdadero o Falso. La matriz extracelular que rodea a las células es siempre sólida.
6. Verdadero o Falso. La piel es un órgano.
7. ¿Qué es un órgano vital? ¿Qué pasa si un órgano vital deja de funcionar?
8. Nombrar tres sistemas de órganos que transporten o eliminen desechos del cuerpo.
9. Nombrar dos tipos de tejido en el sistema digestivo.
10. Para cada una de las siguientes funciones corporales, elija el sistema de órganos que esté más asociado con la función. Sistemas de órganos: tegumentarios; esqueléticos; musculares; nerviosos; endocrinos; cardiovasculares; linfáticos; respiratorios; digestivos; urinarios; reproductivos
    1. Procesa la información sensorial
    2. Secreta hormonas
    3. Libera dióxido de carbono del cuerpo al mundo exterior
    4. Produce gametos
    5. Controla el equilibrio hídrico en el cuerpo
11. ¿El bazo forma parte de qué sistema de órganos?
    1. Digestivo
    2. Linfático
    3. Integumentario
    4. Urinario
12. Describir una manera en la que los sistemas integumentario y cardiovascular trabajan juntos para regular la homeostasis en el cuerpo humano.
13. Nombra las dos cavidades corporales más grandes en humanos y describe sus ubicaciones generales.
14. ¿Cuáles son los nombres que se dan a las tres divisiones de la cavidad corporal donde se encuentran los órganos reproductivos?
15. Verdadero o Falso. Hay dos cavidades pleurales.
16. Verdadero o Falso. Las cavidades corporales se llenan de aire.
17. La glándula pituitaria se encuentra en qué órgano sistema? Describir cómo la glándula pituitaria aumenta el metabolismo.
18. Cuando el nivel de hormona tiroidea en el cuerpo se eleva demasiado, actúa sobre otras células para reducir la producción de más hormona tiroidea. ¿Qué tipo de bucle de retroalimentación representa esto?
19. El órgano hipotético A es el centro de control en un bucle de retroalimentación que ayuda a mantener la homeostasis. Secreta la molécula A1 que llega al órgano B, provocando que el órgano B secrete la molécula B1. B1 retroalimenta negativamente al órgano A, reduciendo la producción de A1 cuando el nivel de B1 llega a ser demasiado alto.
    1. ¿Cuál es el estímulo en este bucle de retroalimentación?
    2. Si el nivel de B1 cae significativamente por debajo del punto de consigna, ¿qué cree que le sucede a la producción de A1? ¿Por qué?
    3. ¿Cuál es el efector en este bucle de retroalimentación?
    4. Si los órganos A y B son parte del sistema endocrino, ¿qué tipo de moléculas cree que probablemente sean A1 y B1?
20. ¿Cuáles son los dos sistemas principales que permiten que varios sistemas de órganos se comuniquen entre sí?
21. El hipotálamo forma parte de:
    1. médula espinal
    2. cavidad torácica
    3. riñones
    4. cerebro
22. ¿Cuáles son las dos funciones del hipotálamo de las que aprendiste en este capítulo?

Atribuciones

1. Cerebro y estructuras cercanas por NIH Galería de imágenes, dominio público vía Flickr
2. Diagrama que muestra una derivación cerebral por Cancer Research UK, CC BY 4.0 vía Wikimedia Commons
3. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0