Anatomía Aplicada - IES Sierra de San Quílez

Anatomía
Aplicada
Apuntes temas 1 y 2
*IES SIERRA DE SAN QUÍLEZ
(BINÉFAR-HUESCA)**
Anatomía Aplicada tema 1
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LOS TEJIDOS HUMANOS
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TEJIDOS IMPLICADOS LA ACTIVIDAD FÍSICA: TEJIDOS CONECTIVOS Y TEJIDO
MUSCULAR
Los tejidos más relacionados con la actividad física son, precisamente, el conectivo y el muscular. La
función principal del tejido conectivo es la de establecer una continuidad con otros tipos de tejidos, para así
conservar la integridad del organismo desde el punto de vista funcional. Otras funciones son las de separar
tejidos diferentes, proteger al organismo de forma física frente a agentes externos, ser un medio de
intercambio de sustancias, de almacenamiento y de reparación. En cambio, el tejido muscular es el
responsable del movimiento del organismo, tanto voluntario (un atleta que corre los 100 metros lisos) como
involuntario (el latido del corazón o los movimientos peristálticos del intestino).
TEJIDO CONECTIVO. Este tipo de tejido recibe este nombre porque conecta otros tejidos. Por
ello, no es de extrañar que suela ser uno de los tejidos más abundantes en los animales. Se forma por células
libres inmersas en una matriz intercelular fabricada por ellas mismas. Esta matriz está formada
esencialmente por agua y puede llevar:
•
Fibras colágenas, proteínas fibrilares resistentes a la tracción, de diferente grosor según el tejido
•
Fibras reticulares, formadas por colágeno en fibras muy finas.
•
Fibras elásticas, proteínas que recuperan la forma, ramificadas.
•
Precipitados minerales.
•
Otros tipos de proteínas.
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Los tejidos conectivos suelen clasificarse en:
Tipos de tejidos conectivos
Tipos
Conjuntivo
Matriz
Acuosa con fibras
gruesas
Células principales
Función
Fibrocitos
Soporte
Reserva, Homeotermia,
Adiposo
Escasa
Adipocitos
Cartilaginoso
Fibras muy finas
Condrocitos
Soporte a presión, sostén
Osteocitos
Sostén, protección
Eritrocitos, leucocitos
Trasporte
Óseo
Sanguíneo
Precipitado de sales
minerales
Matriz líquida
protección
Ejemplos
Dermis
Tendones
Grasa subcutánea
Articulaciones
Pabellón auditivo
Huesos
Conductos sudoríparos
Vejiga
TEJIDO MUSCULAR.
Los animales poseemos un tejido contráctil especializado: el tejido muscular, que está formado por
células con gran cantidad de fibras contráctiles internas. Estas fibras están formadas por dos proteínas
principales, actina y miosina, y se encuentran ordenadas en el citoplasma de las células musculares.
Además, son capaces de contracciones y relajaciones rápidas. Durante la contracción, se produce un
consumo importante de energía, presentan uniones celulares fuertes (si no, el tejido se disgregaría en cada
contracción muscular) y permite el movimiento del organismo:
- Movimientos ligados al esqueleto por palancas.
- Movimientos de contracción del tubo digestivo, vasos sanguíneos y del corazón.
El tejido muscular se puede clasificar por su tipo de células en:
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Tipos de tejidos musculares
Tipos
Liso.
Células
mononucleadas
ahusadas
Función
Contracción no
muy rápida.
Duradera
Inervación
Sistema nervioso
autónomo o sin
terminaciones
nerviosas
Ejemplos
Vasos
sanguíneos,
Digestivo
Estriado
esquelético.
Contracción muy
Muy importante.
Células
rápida, fuerte,
Sistema nervioso
muy largas
discontínua
central
Músculos
esqueléticos
plurinucleadas
Estriado
cardiaco.
Contracción
Células
rítmica, constante
ramificadas
Poco importante.
Sistema nervioso
Corazón
autónomo
Adaptaciones tisulares a las demandas del ejercicio y a las exigencias físicas de las actividades
artísticas.
Los tejidos poseen funciones de relación, y por tanto, se adaptan a las circunstancias en las que vive
un organismo. El tipo de nutrición, el ambiente físico, el sedentarismo o el tipo de actividad modifica los
tejidos de diferentes modos.
Como puedes imaginar, el ejercicio físico necesita la colaboración de varios óganos y sistemas, no
solamente para soportar las fases de actividad aguda, sino también para adaptar su respuesta al
entrenamiento. El sistema esquelético-muscular, bajo el control del cerebro, dirige la locomoción del cuerpo
humano mediante las contracciones coordinadas y concertadas de las células musculares esqueléticas. La
contracción de las células musculares esqueléticas se realiza con intervención de energía (ATP), que a su
vez se genera a partir de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, que pueden provenir de las reservas del
organismo o de los alimentos que ingerimos. El sistema cardiovascular transporta los nutrientes y el oxígeno
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a todo el organismo, al mismo tiempo que elimina del músculo los deshechos ( p.ej. calor y CO2). Al realizar
la actividad física, ciertos órganos liberan unas sustancias químicas (hormonas) que viajan a través de la
sangre y "avisan" a otros órganos para que estén preparados frente al esfuerzo que se va a realizar. La
producción de sudor (agua con sales disueltas) favorece la eliminación del calor excesivo y el sistema renal
ayuda a regular el balance de líquidos y electrolitos, asi como la presión sanguínea.
El metabolismo de los músculos que están en funcionamiento aumenta y con ello aumenta el gasto
energético. Para que todo funcione durante este periodo de actividad, órganos como el corazón y los
pulmones han de estar a pleno rendimiento, por lo que su metabolismo también aumenta considerablemente
(por eso aumenta el ritmo cardiaco y respiratorio).
Modificaciones tisulares debidas al ejercicio físico.
A continuación se repasan las principales modificaciones debidas al ejercicio físico. En negrita están
resaltados los tejidos comentados en el apartado anterior: el conectivo y el muscular.
Resumen las adaptaciones de los tejidos al ejercicio físico
Tejido
Principales adaptaciones
Capacidad de regeneración en lesiones
Epidermis
Refuerzo de epitelio en zonas de contacto con el sustrato
Moderada. Daños importantes cicatrizan
Otros epitelios de
Refuerzo de epitelios que aumentan su demanda durante el
Muy alta. Se reponene constántemente o
cubierta
ejercicio: Alveolos, capilares musculares...
se reparan ante los daños
Glándulas exocrinas Adaptaciones a la secreción de grasa y sudor
Glándulas
endocrinas
Conjuntivo
Alta
Adaptaciones al cambio de metabolismo.
- Mayor metabolismo general
- Menor reserva de lípidos
Aumento de fibras ante el esfuerzo físico:
Muy alta.
- Refuerzo de ligamentos y tendones.
Se recuperan las fibras y las
- Refuerzo de fibras dérmicas
células
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- Refuerzo de otras fibras de sostén
- Aumento de riego sanguíneo en zonas de
demanda energética
Disminución general del tejido adiposo de reserva
Adiposo
Adaptación de tejido adiposo en almoadillas de
manos y pies
Cartílago
Hueso
Aumento de resistencia de cartílagos articulares
Reestructuración interna para soportar esfuerzos
Aumento de masa ósea implicada en el ejercicio
Aumento de hemoglobina como respuesta la
Sangre
demanda de O2
Aumento del volumen sanguíneo
Músculo liso
Aumento en vasos sanguíneos
Escasa o nula.
Cicatrizan ante lesiones
Alta
Muy alta, en constante
regeneración
Alta
Aumento de miofibrillas .
Músculo
Engrosamiento de las células
estriado
Cambio del metabolismo dependiendo del tipo de
Escasa
esfuerzo
Músculo
Aumento de miofibrillas ante la demanda de
cardíaco
esfuerzo cadíaco.
Modificaciones para la coordinación de movimientos
Nervioso
Modificaciones sensitivas adaptadas al ejercicio (visuales,
equilibrio, propioceptores)
Nula
Se reparan terminaciones nerviosas.
Escasa regeneración de neuronas maduras
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Metabolismo celular
Nuestras células han de tomar sustancias químicas para:
•
•
Fabricar sus propios componentes celulares. Sobre todo proteínas y lípidos de membrana
Obtener energía para el anabolismo, trasporte y movimiento
Muchas veces la misma sustancia química puede servir para energía o como elemento estructural
Muchas moléculas pueden ser transformadas en otras moléculas útiles
El organismo intenta mantener un ambiente estable e ideal para el mejor funcionamiento de las células
En el medio intercelular siempre están los compuestos que necesitan las células. Esencialmente agua, sales, glucosa,
ácidos grasos, oxígeno, y aminoácidos
Los diferentes tipos celulares tienen diferentes requerimientos
Tratar de ver que necesitaría un fibroblasto, un adipocito, una neurona y una fibra muscular
Ejemplos de nutrición de células
Célula aerobia en crecimiento
•
•
•
•
•
Obtiene del medio interno
o Glucosa
o Ácidos grasos
o Aminoácidos
o Oxígeno
Parte de estos materiales los utiliza para
fabricar sus proteínas y moléculas
estructurales.
Parte de estas moléculas las emplea para
guardar reservas (glucógeno y
triglicéridos)
Quema algunos de los compuestos para
obtener energía.
Habitualmente glucosa y ácidos grasos
Vierte el medio productos de desecho
o CO2
o Compuestos nitrogenados
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Metabolismo a nivel del organismo.
Requerimientos materiales y energéticos
Los requerimientos de materiales y energía varían en diferentes tejidos y órganos
Algunos órganos tienen un consumo importante y aproximadamente constante
•
•
•
•
Sistema nervioso
Tegumento
Digestivo : Renovación y absorción de sustancias
Excretor
Otros tienen un consumo variable
•
•
•
Músculos esqueléticos
Corazón
Glándulas : Mamarias, sudoríparas ...
Reservas
Los tejidos pueden obtener materiales para su funcionamiento a partir de reservas
Algunas reservas se acumulan en el propio tejido
Otras lo hacen en órganos o tejidos especializados
•
•
•
•
Células musculares tienen un alto y discontinuo consumo de energía
Almacenan glucógeno y gotas de lípidos
La grasa es la mayor reserva de energía del organismo
Se almacena principalmente en grasa subcutánea del tejido adiposo
El azúcar sobrante de la digestión se almacena en forma de glucógeno en hígado
El oxígeno es imprescindible para el metabolismo aerobio pero es difícil de acumular
Lo hace algo el músculo en forma de mioglobina
Intercambio de sustancias entre órganos
Determinados órganos exportan sustancias a otros que las acumulan, trasforman o consumen
El órgano más importante del cuerpo en el mantenimiento de los niveles de nutrientes es el hígado
•
•
•
•
•
La glucosa obtenida por el sistema digestivo se acumula en forma de glucógeno en hígado o músculo
Los lípidos obtenidos por el sistema digestivos se acumulan en tejido adiposo
El hígado exporta glucosa de sus reservas de glucógeno en caso de bajos niveles sanguíneos
El hígado puede trasformar el exceso de glucosa en ácidos grasos
El músculo en metabolismo anaerobio produce ácido láctico que es trasportado al hígado donde se obtiene
glucosa a partir de él.
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•
•
•
Los niveles de metabolitos en el medio interno se mantienen aproximadamente constantes gracias a diversas
hormonas como la insulina y el glucagón que intervienen en los niveles de glucosa.
Otras hormonas como la adrenalina aumentan los niveles de nutrientes energéticos para prepararnos en
situaciones de estrés
El metabolismo normal de los nutrientes se modifica en casos de falta de alimentos.
o Primero se consumen las reservas de glucógeno en hígado
o Posteriormente se consumen los triglicéridos del tejido adiposo (la mayor reserva energética del
organismo)
o Por último se consumen las proteínas
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Necesidades energéticas del organismo
Metabolismo basal
Energía empleada en el mantenimiento de las funciones
vitales básicas
Habitualmente 60-75% del consumo energético
o
o
o
o
Funcionamiento del sistema nervioso
Mantenimineto del sistema circulatorio
Renovación de tejidos: Epidermis, epitelio digestivo,
células sanguíneas ....
Mantenimiento de la temperatura corporal
Efecto termógeno de la dieta
Energía empleada para la digestión, absorción y metabolismo de los nutrientes
6 - 10% del consumo energético total
Se produce desde minutos a horas tras la ingestión de alimento
•
•
Sistema digestivo
Hígado
Actividad física
Los músculos en actividad consumen gran cantidad de energía y fuerzan a otros órganos a trabajar más y consumir
a su vez energía
15-30 % del consumo energético total habitual
Puede suponer más en actividades muy exigentes energéticamente.
•
•
•
Consumo de musculatura esquelética
Consumo de músculo cardiaco
Incremento de consumo del tegumento, hígado y otros órganos
Tipo de metabolismo energético según la intensidad de la demanda
Los tejidos y órganos con demanda constante de energía recurren al metabolismo aerobio de glucosa y ácidos grasos.
Determinados órganos prefieren la glucosa (cerebro) mientras que otros metabolizan preferentemente ácidos grasos
(músculo cardiaco).
La mayoría puede variar el tipo de consumo dependiendo de la abundancia de glucosa o ácidos grasos
Los tejidos con demanda fluctuante, especialmente el músculo esquelético y en menor medida cerebro y otros órganos,
pueden tener diferentes tipos de metabolismo energético según las necesidades.
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Con un funcionamineto habitual tienen un metabolismo aerobio con consumo de glucosa o ácidos grasos
En fuertes demandas utilizan otros tipos de metabolismo basados en reservas energéticas de rápida movilización aunque
el rendimiento sea menor y deban ser posteriormente repuestas
La secuencia general es como sigue:
•
ATP celular
Se consume en pocos segundos
• Fosfocreatina
Es capaz de trasferir energía al ATP
Se cunsume en unos 2 a 7 segundos en ejercicio intenso y unos 15 segundos en moderado.
Se recupera en unos 3 minutos de metabolismo aeróbico
• Metabolismo anaeróbico de la glucosa.
Ruta metabólica rápida pero con poca obtención de energía
Se consume en 3-5 min en ejercicios moderados.
Produce como residuo ácido láctico que ha de ser reconvertido en glucosa en hígado
Es habitual en los ejercicios musculares rápidos
• Metabolismo aeróbico .
Es el que más energía produce pero es lento y requiere oxígeno además de Glucosa, Ácidos grasos
o Aminoácidos
En condiciones normales se metaboliza primero la glucosa del glucógeno de la células y del medio
extracelular con los aportes de oxígeno de mioglobina y medio intercelular
Posteriormente se consumen ácidos grasos del medio y reservas celulares
Sólo excepcionalmente se consumen aminoácidos de manera importante.
Obtención de energía celular ante demandas crecientes
Tiempo
Regeneración
Fuente
Fuente
Reservas
Residuo
Energía producida
Moderado Intenso
lugar
tiempo
ATP
4s
1s
-
Célula
Muy escasas
-
Nada
Se consumen
reservas
En la célula
Depende de la fuente
Fosfocreatina
15 s
2-7s
-
Células
musculares
Escasas
Creatina
Nada
Se consumen
reservas
En la célula
3 min
Metabolismo
anaerobio
3 - 5 min
1 min
Glucosa
Glucógeno
muscular
Ácido láctico
Escasa
(2ATP por Glu)
Lactato se regenera en hígado
Glucosa
Glucógeno
muscular
Glucógeno
hepático
CO2 y H2O
Alta
(24 ATP por glu)
Ácidos
grasos
Tejido adiposos.
Triglicéridos
músculo
CO2 y H2O
Muy alta
Aminoácidos
Células
CO2 . H2O y compuestos
nitrogenados
Alta
Metabolismo
aerobio
Indefinido
horas
Dieta o conversión de unas
moléculas en otras
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Reservas energéticas en el organismo humano
Total
Kcal
Distancia
recorrida
corriendo
ATP
1
10 m
Fosfocreatina
4
50 m
20
90
5 km
125
500
30 km
250
1.000
60 km
10
100
6 Km
170
1.600
95 Km
Cantidad
(g)
Fuente
Glucosa
Hidratos
de
carbono
en fluidos
corporales
Glucógeno
hepático
Glucógeno
muscular
A. grasos
y triglicéridos
plasmáticos
Lípidos
Grasa
en músculo
Grasa
en tej.
adiposos
Proteínas
Proteínas
en músculo
7.000 64.000
3.900
Km
7.000 38.000
2.200
Km
Reserva
celular.
No viaja de
unas
células a
otras
Fácilmente
metabolizable
Principal
reserva
energética
No se utilizan
salvo
circunstancias
excepcionales
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