el moderno prometeo

Zonas corporales y tipos de movimientos musculares

2012-01-20T07:56:00.000-08:00

Las distintas zonas del cuerpo.

Antes de estudiar el sistema óseo y muscular es convenienteconocer la denominación de las distintas regiones corporales, así como de losplanos corporales. Esto nos facilitará la localización de distintas partesanatómicas, músculos y huesos y la mejor comprensión de bibliografíaespecializada.

Los planos corporales son planos que cortarían el cuerpo pordiferentes regiones y de diferentes maneras.

Los tres planos más importantes son:

El plano frontal, que cortaría el cuerpo longitudinalmente,dividiéndolo en una parte delantera y una parte trasera.
El plano sagital, que cortaría el plano longitudinalmente,dividiéndolo en una parte derecha y una parte izquierda. El plano frontal y elsagital son perpendiculares entre si.
El plano transversal, que cortaría el cuerpotransversalmente, dividiéndolo en una parte superior y una parte inferior. Elplano transversal es, como su nombre indica, transversal a los planos frontal ysagital.

Planos corporales

En cuanto a las regiones corporales, se trata dedenominaciones que reciben diferentes zonas concretas del cuerpo. Existenmultitud de regiones nombradas y definidas. Hemos realizado solo un esquema conlas más representativas.

Zonas corporales

Funcionamiento del sistema muscular.

Como ha quedado claro al explicar la fisiología de la contracción, los músculos solo realizan la fuerza al contraerse y solo alcontraerse, nunca al distenderse.

Esto resulta importante para la producción de movimientos.Para realizar un movimiento concreto debe existir un músculo principal,encargado de realizar el movimiento concreto. Para este movimiento decimos queel músculo es el agonista.

Para cada movimiento debe existir uno o varios músculosencargados de hacer el movimiento contrario, es decir, deshacer ese movimientoprincipal, a la vez que se relaja el músculo agonista. Estos músculos sedenominan músculos antagonistas.

Además, existen una serie de músculos que colaborarán en queel movimiento sea el adecuado y no se desvíe hacia los lados, se actúe conprecisión, etc. Son los denominados músculos sinérgicos.

Otros músculos fijarán el origen del músculo principal paraque actúe con mayor eficacia. Se denominan músculos fijadores.

Debemos tener en cuenta que un músculo será agonista paradeterminados movimientos y antagonista para otros, incluso ser fijador osinérgico.

Movimientos corporales.

Los movimientos corporales pueden resumirse en lossiguientes tipos:

Flexión: disminuye el ángulo que forman entre si las dospartes de una articulación.
Extensión: aumenta el ángulo que forman entre si las dospartes de una articulación.
Circundicción: el extremo distal de la parte en movimientose mueve en círculo.
Abducción: movimiento hacia fuera respecto a la línea mediadel cuerpo.
Aducción: movimiento hacia adentro respecto a la línea mediadel cuerpo.
Supinación: movimiento que tiende a poner una parte delcuerpo hacia arriba (sobre todo palmas y plantas).
Pronación: movimiento que tiende a poner una parte delcuerpo hacia abajo (sobre todo palmas y plantas).

Movimientos corporales

Aparato Locomotor: músculos corporales más importantes

2012-01-17T10:59:00.000-08:00

Analizaremos algunos de los músculos esqueléticos más habituales así como su movimiento o movimientos más representativos.

Músculos de la cabeza.

Frontal: Arrastra el cuero cabelludo hacia delante. Elevalas cejas. Pliega la piel de la frente.
Occipital: Desplaza hacia atrás al cuero cabelludo. Enrealidad el frontal y el occipital se unen a una misma aponeurosis que recubreel cráneo.
Nasal: hay dos músculo nasales, uno a cada lado. Arrugan lanariz.
Buccindador: hincha los carrillos.
Orbicular de los párpados: cierra los ojos.
Orbicular de los labios: cierra y comprime los labios. Puedeempujarlos hacia delante.
Risorio: lleva hacia fuera la comisura de los labios (gestode reírse).
Supericilar: lleva las cejas hacia abajo y frunce el ceño.
Cigomático mayor: desplaza el ángulo de la boca hacia arribay hacia fuera. Es decir, provoca la sonrisa.
Masetero: cierra la boca al elevar la mandíbula.
Temporal: eleva y retrae la mandíbula. Si uno de los dosestá fijo, ayuda en los movimientos laterales de la mandíbula.
Elevador del párpado superior: eleva el párpado superior.
Elevador del labio superior: eleva el labio superior.
Digástrico: eleva el hueso hioides y desciende la mandíbulaal abrir la boca.
Mentoniano o borla del mentón: eleva el labio inferior(poner pucheros).

Músculos de la cabeza

Músculos del cuello.

Esternocleidomastoideo: mueve la cabeza a los lados alcontraerse individualmente o hacia delante si se contraen los dos a la vez.
Esplenio de la cabeza: flexión lateral de la cabeza si secontrae solo uno de los dos esplenios o extensión de la misma si se contraenlos dos a la vez.
Trapecio: al actuar sobre la cabeza, la lleva hacia atrás.También actúa sobre los hombros.
Escalenos (anterior, medio y posterior): flexionan y rotanel cuello. Además, mueven las costillas ayudando a la respiración.

Músculos del tórax anterior (pecho).

Pectoral mayor: flexión, aducción y rotación interna delbrazo.
Deltoides: abducción, flexión, extensión y rotación internadel brazo.
Recto mayor del abdomen: comprime el abdomen (durante larespiración forzada o la defecación) y flexiona la columna vertebral.
Oblicuos (externos e internos): al contraerse los dos a lavez, comprimen el abdomen. Al contraerse por separado, inclinan lateralmente lacolumna.
Serratos: rota la escápula y eleva las costillas cuando laescápula permanece fija.

Músculos pectorales (superficial)

Músculos pectorales (profundo)

Músculos del tórax posterior (dorso).

Dorsal ancho: extensión, aducción y rotación interna delbrazo.
Trapecio: eleva la clavícula, aduce la escápula, la rotahacia arriba puede elevarla odescenderla. La parte del cuello puede hacer rotar la cabeza.
Romboides (mayor y menor): aduce la escápula y la rota haciaabajo.
Infraespinoso: rotación externa y aducción del brazo.
Redondo mayor: extensión del brazo. Ayuda en la rotacióninterna.
Redondo menor: rotación externa, extensión y aducción delbrazo.

Músculos de la espalda

Músculos del brazo.

Bíceps braquial: flexión y supinación del antebrazo. Flexióndel brazo.
Tríceps braquial: extensión del antebrazo. Extensión delbrazo.
Braquial anterior: flexión del antebrazo.
Supinador largo: Flexión y supinación del antebrazo.
Ancóneo: extensión del antebrazo.
Músculos radiales: se encargan de la extensión de la muñecay de las falanges.
Cubital posterior: extiende y aduce la muñeca.
Cubital anterior: flexiona y aduce la muñeca.
Flexores de los dedos: flexionan los dedos.
Extensores de los dedos: extienden los dedos.
Palmares: flexionan la muñeca.
Pronadores cuadrados: pronan el antebrazo.
Tenares: en la mano; se encargan de la aducción y oposicióndel pulgar.
Hipotenares: también en la mano; se encargan de la aduccióndel meñique.

Músculos de la pierna.

Psoas mayor: flexión y rotación externa del muslo. Ayuda enla flexión de la columna si la pierna está fija.
Iliaco: flexión y rotación externa del muslo. Ayuda en laflexión de la columna si la pierna está fija.
Pectíneo: flexión y aducción del muslo.
Glúteo mayor: extensión y rotación externa del muslo.
Glúteo medio y menor: aducción y rotación interna del muslo.
Tensor de la fascia lata: flexión y abducción del muslo.
Aductor mayor: aducción del muslo. Flexión y rotación delmuslo.
Cuádriceps: grupo muscular de cuatro cabezas compuesto porcuatro subunidades musculares. Se encarga de la extensión de la pierna o de laflexión del muslo si la articulación de la rodilla no se mueve.

Recto anterior.

Vasto externo.

Crural o vasto medio.

Sartorio: flexión de la pierna, con rotación de la misma. Esdecir, ayuda a cruzar las piernas.

Músculos de la pierna (delantera)

Isquiotibiales: grupo muscular compuesto por tres músculosque se encargan de la flexión de la pierna o la extensión del muslo si la rodillapermanece fija:

Bíceps crural.

Semitendinoso.

Semimembranoso.

Músculos de la pierna (trasera)

Tibial anterior: flexión dorsal e inversión del pie
Peroneo lateral (largo y corto): flexión plantar y eversióndel pie.
Sóleo: flexión plantar del pie.
Gastrocnemio (gemelo): extensión del pie y flexión de lapierna si el tobillo permanece fijo.
Delgado plantar: flexión de la planta del pie.
Flexores de los dedos: flexionan los dedos del pie.
Extensores de los dedos: extienden los dedos del pie.

Musculatura general (frontal)

Musculatura general (trasera)

Fisiología y desarrollo de la epidermis.

2012-01-09T11:16:00.000-08:00

División celular y cinética de la epidermis.

Estratos de la epidermis.

La epidermis, como ya hemos indicado en entradas anteriores, descama de formacontinua perdiendo capas más superficiales. Esta descamación es compensada porla proliferación continua del estrato inferior, el estrato basal, que vagenerando células que pasan a estratos superiores.

Prácticamente las únicas células de la epidermis que sufrenmitosis (es decir, las únicas células proliferativas) se encuentran en elestrato basal. Las mitosis en estratos superiores son muy poco frecuentes(pueden encontrarse células en mitosis dentro del estrato espinoso, pero no esalgo común). Y no todas las células del estrato basal están en estadoproliferativo de forma continua; de hecho se calcula que alrededor del 60 % delas células basales están activas en un momento dado y el resto solo seactivaría si resultase indispensable (cuando se requiera un crecimientoepidérmico más intenso, para cerrar alguna herida o recuperarse de algunalesión, por ejemplo).

Las células proliferativas entran en mitosis cada doce ocatorce días de media. Estas células, al dividirse, generan células de estratossuperiores (una célula pasa al estrato superior y la otra ocupa el puesto de lacélula madre en la capa basal). El proceso de maduración que sufre la célulaque entra en estratos superiores dura el tiempo que tarda en llegar hasta lascapas altas del estrato córneo. Lógicamente, esto depende del grosor de lapiel. El tiempo medio de reposición o turnover es de unos trece días. Una vezllega a estratos superiores, se mantienen un tiempo adheridas hasta sueliminación final; este tiempo ronda los trece o catorce días. El tiempo derenovación total, desde que la célula es generada por mitosis hasta que eseliminada del estrato descamativo, es de entre treinta y cinco y cuarenta ycinco días cuando la piel se encuentra en condiciones normales (encircunstancias extraordinarias, como una lesión, este tiempo puede acortarsesignificativamente).

Diferenciación celular y queratogénesis.

Célula epidérmica con marcaje de queratina.

Durante el proceso de ascensión por la epidermis, losqueratinocitos van sufriendo una serie de cambios morfológicos y llenándose deuna proteína fibrilar endurecedora denominada queratina.

El cambio morfológico más importante es el aplanamiento delqueratinocito en su ascenso. En los estratos basal y espinoso son célulaspoligonales, cuboideas; en los estratos superiores se van aplanando hastaconstituir una célula totalmente aplanada en el estrato lúcido y córneo.

Estructura de hélice alfa

El proceso más característico es la queratogénesis, lafabricación de queratina por parte del queratinocito. En los estratosinferiores, el queratinocito va acumulando tonofilamentos, precursores de laqueratina, que se van acumulando en el citoplasma. Se trata de tres cadenas de proteína constituidas por sendas hélices alfa y enrolladas entre si. Su estructura cuaternaria es, de este modo, un trenzado de hélices.

Estructura de la alfa-queratina

En estratos superiores estostonofilamentos se van uniendo para formar las tonofibrillas, de mayor grosor ymás consistencia. Las tonofibrillas, a su vez, se unen entre si conforme lacélula asciende por la epidermis, para formar la queratina. El proceso deformación de queratina se e favorecido por la presencia de queratohialina. Losgránulos de queratohilina son característicos del estrato granular y contienenprofilagrina, que se transformarán en filagrina, que a su vez constituye a laformación de la queratina formando una especie de cemento interfibrilar que unea las tonofibrillas. Es decir, que la queratina se forma por la unión de estosfilamentos gracias a un componente intermediario (las filigranas).

La acumulación de queratina en el citoplasma delqueratinocito hace que este se vaya deteriorando. Pierde sus orgánulos y en losestratos superiores del estrato granular ya podemos decir que la mayor parte delas células están muertas. A esto contribuye también la liberación de losenzimas lisosomales al citoplasma, que acaban de degradar todo el contenidointerior del citoplasma (excepto las fibra y queratina, que son proteínasgrandes y muy duras); de esta forma, la célula acaba sin orgánulos, con elnúcleo muy deteriorado, pero cargada de queratina.

En el estrato granular, en la parte superior sobre manera,los queratinocitos vierten al exterior el contenido de los gránulos denominadoscorpúsculos de Odland (que empiezan a aparecer en el estrato espinoso),liberando así al espacio intercelular sustancias cementantes. Se trata deceramidas, una familia de lípidos muy hidrófobos que se establecen en capas yademás de formar un cemento, constituyen una importante barrera hidrófoba(evitan la pérdida de agua o la entrada de líquidos acuosos desde el exterior).

La queratina es una proteína fibrilar constituida por fibrashelicoidales trenzadas. Es rica en un aminoácido denominado cisteína, quecontiene azufre; este azufre es importante ya que forma puentes disulfuro entredos aminoácidos de cisteína (formando lo que se denomina cistina) de dos cadenastrenzadas. Es una forma de estabilizar la queratina y endurecer el trenzado(evitan que las cadenas se separen unas de otras e incluso que se desplacenunas respecto a las otras).

En el ser humano diferenciamos dos grandes tipos dequeratina. Por un lado encontramos la queratina blanda, pobre en azufre (encisteína) y rica en queratohialina (basa la unión entre fibras en este cemento,en lugar de basarlo en multitud de enlaces químicos covalentes, muy fuertes);esta queratina aparece en la piel y vainas epiteliales del pelo. Por otro ladoencontramos la queratina dura, pobre en queratohialina y rica en azufre (por lotanto, presenta abundantes enlaces disulfuro, con lo que el trenzado es muchomás resistente); esta queratina constituye los anexos cutáneos fuertementecornificados, es decir, pelos y uñas.

Existen una serie de factores metabólicos y fisiológicos queestimulan o inhiben la proliferación de las células epidérmicas y laqueratogénesis. Entre los estimulantes de estos procesos destacan los andrógenos(hormonas sexuales masculinas), el factor de crecimiento epidérmico (se tratade una hormona que se segrega cuando se requiere incrementar la velocidad derecambio de la piel) y la vitamina A. Entre los inhibidores de este procesodestaca, entre otros, la vitamina D.

Metabolismo: cadena respiratoria.

2012-01-03T10:17:00.000-08:00

En entradas anteriores hemos analizado las fases iniciales del metabolismo de la glucosa: la glucolisis y la fosforilación oxidativa, junto con los mecanismos de degradación anaerobia y el Ciclo de Krebs. En este paso analizaremos la cadena respiratoria.

La cadena respiratoria es la tercera parte de la degradaciónaerobia. En ella, los electrones son llevados hasta el O2 que se oxidará a H2O.

Llevaremosdoce pares de elecrones: dos de ellos provienen de la glucolisis, otros dos dela decarboxilación oxidativa y los ocho pares restantes provienen del Ciclo deKrebs.

Esdecir:

Glucolisis:

2NADH

Decarboxilaciónoxidativa:

2NADH

Ciclode Krebs:

6NADH
2FADH2

Lacadena respiratoria es el conjunto de compuestos, incluidos en la membranamitocondrial interna, que son transportadores de electrones. Hay entre doce yquince (no se conoce exactamente su número). Todos ellos están asociados aproteínas. Y todos excepto el Citocromo 6 son hidrófobos, es decir, están enproteínas integrales de membrana.

Coenzimas:NAD, FAD y FMN.

CoenzimaQ: es un compuesto muy liposoluble, que difunde con mucha facilidad a través dela membrana y lleva a cabo la siguiente reacción:

CoQ + 2 H → CoQH2

Proteínasferrosulfuradas: o proteínas Fe-S. Tienen complejos de hierro y azufre quefuncionan como un par redox que puede tomar electrones.

Citocromos:son hemoproteínas con un hierro. Se conocen varios citocromos: b, c1 c, a y a3.La c es hidrosoluble. El grupo hierro puede sufrir la siguiente reacción, conel consiguiente trasiego de electrones:

Fe2+ → Fe3+

Lospares rédox se ordenan según su potencial, primero los más electropositivos. Encada reacción el primer componente se oxida y el otro se reduce. Esto vapasando de uno a otro, en cadena, hasta llegar al O2.

Pares rédox

Enel complejo III están los dos tipos de citocromo b. Y en el complejo I hay almenos cuatro proteínas hierro-azufre. Es decir, el esquema está simplificado.

Loscomplejos tienen su nombre concreto:

Elcomplejo o grupo I se denomina NADH-Coenzima Q reductasa.
Elcomplejo o grupo II se denomina Succinato-Coenzima Q reductasa.
Elcomplejo o grupo III es el Coenzima QH2-Citocromo C reductasa.
Elcomplejo o grupo IV se denomina Citocromo C oxidasa.

Laaubiquinona y el citocromo C son independientes.

Laubiquinona es un punto de entrada de electrones que proviene de otros enzimasque transportaron electrones de otras vías. El FADH2 puede entrar por otrossitios.

ElCitocromo C es una proteína periférica, no está integrado en la membrana.

Alfinal del proceso:

2 O2 + 2 e- → 2 O2-

2 O2- + 2 H+ → H2O2 + O2

H2O2 → H2O + ½ O2

Elión O2- se dennomina ión superóxido y es muy tóxico para la célula, por esodebe ser metabolizado. La segunda reacción es catalizada por la superóxidodismutasa y su producto, el peróxido de hidrógeno (H2O2) tampoco es un productotolerable. Por eso es metabolizado en la última reacción por la catalasa.

Sisumamos las tres reacciones obtenemos que:

2 O2 + 2 e- + 2 H+ → H2O

Enla reacción total del catabolismo de la glucosa, tenemos que:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

Comotenemos doce pares de electrones y cada par de electrones necesita ½ O2necesitaremos 6 O2 quedando por tanto en concordancia con la reacción.

Esdecir:

10 (NADH + H+) + 2 FADH2 + 6 O2 → 10 NAD+ + 2FAD2+ + 12 H2O

Conla energía de oxidación por transportar los pares de electrones en la cadena(en los tres puntos, en los complejos) se nos formará, gracias a la energíadesprendida en cada complejo, ATP a partir de ADP.

Setrata de una serie de escalones energéticos.

Paraver estos escalones energéticos, veremos los potenciales. Partimos de los NADHy FADH2 mitocondriales y los escalones son los diferentes complejos:

Escala de potenciales

CadaNADH mitocondrial, mediante la cadena respiratoria, forma 3 ATP. El FADH2, através de la cadena, desprenderá energía para fabricar 2 ATP.

Perotenemos un NADH de la glucolisis en el citoplasma que no puede entrar en lamitocondria directamente. Entrará mediante unas reacciones intermedias llamadaslanzaderas. Pasa los electrones a otros compuestos que pueden entrar en lamitocondria.

Haylanzaderas de dos tipos: la del glicerol-fosfato, típica del músculo y queentra a nivel del coenzima Q, con lo que con ese NADH solo se formarán dos ATP.Y la del malato-aspartato, típica del hígado y que hace entrar un compuesto máselectronegativo en la cadena, con lo que se producirán los correspondientestres ATP con el NADH, es decir, se obtiene rendimiento máximo.

Fosforilación oxidativa.

Lacadena respiratoria, el el caso del NADH, se resumiría de la siguiente forma:

NADH + ½ O2 → NAD+ + H2O - ΔGº’ = -52,6Kcal/mol

Es,por lo tanto, una reacción muy exergónica.

Lafosforilación acoplada sería:

3 ATP + 3 Pi → 3 ATP + 3 H2O - ΔGº’ = 3*7,3 =21,9 Kcal/mol

Esdecir, que conseguimos aprovechar casi 23Kcal/mol de las 52,6Kcal/mol que segeneran. El rendmiento es del 41,6%.

Lacadena respiratoria para el FADH2 sería:

FADH2 + ½ O2 → NAD + H2O - ΔGº’ = -43,4Kcal/mol

Lafosforilación acoplada:

2 ATP + 2 Pi → 2 ATP + 2 H2O - ΔGº’ = 2*7,3 =14,6 Kcal/mol

Esdecir, que el nivel de aprovechamiento es menor, el 34% en este caso.

Las686Kcal/mol posibles de la combustión de la glucosa se va acumulando en lasdistintas coenzimas. Y tras todo el proceso, la cadena respiratoria para unamolécula de glucosa sería:

10 (NADH+H+) + 2 FAD + 6 O2 → 10 NAD+ + 2 FAD + 12 H2O

ΔGº’ = 10*(-52,6) + 2*(-43,4) = 613 Kcal/mol

Respectoa las 686Kcal/mol posibles supone un rendimiento del 90%.

Enel caso de la fosforilación oxidativa acoplada (que es la que realmente le daráenergía a la célula), dependerá de si se produce en un sitio u otro, en funciónde la lanzadera.

Porejemplo, en el músculo:

32 ADP + 32 Pi → 32 ATP + 32 H2O - ΔGº’ =7,3*32 Kcal/mol = 233,6 Kcal/mol

Los32 ATP privienen de que 8 NADH mitocondriales generarán 24 ATP (tres cada uno)y 2 NADH de la glucolisis (citoplasma) generarán 4 ATP (dos cada uno), a losque sumaremos otros 4 ATP provenientes de 2 FADH2.

Enel caso del hígado en lugar de 32 ATP obtendríamos 34 ATP, ya que los 2 NADH dela glucolisis generan 3 ATP cada uno en lugar de 2.

Producción de ATP.

¿Cómose producen los ATP a partir de la cadena de transporte de electrones? A estapregunta responde la teoría quimiosmótica de Mitchell.

Sabemosque tiene lugar en la mitocondria. La mitocondria posee una membrana interna yuna membrana externa. La membrana externa posee muchas proteínas, constituyendohasta el 80% de su peso. Pueden ser de tres tipos:

Elementosde la caden respiratoria.
ATPsintetasas.
Elementosde transporte.

Lamembrana interna no es lisa, sino que tiene entrantes y salientes denominadoscrestas mitocondriales. El interior de la mitocondria se denomina matrizmitocondrial. Y el espacio que queda entre la membrana interna y la membranaexterna se denomina espacio intermembrana.

Dentrode la membrana interna hay una proteína de membrana especialmente abundante, laproteína Fi.

Partículas Fi en la membrana interna de la mitocondria

Loscomplejos se encuentran en la membrana interna de la mitcondria de la siguienteforma:

Complejos en la membrana interna de la mitocondria.

Encuanto a las partículas Fi, serían de la sigueinte forma:

Partícula FoFi

Laparte Fo son seis cadenas polipeptídicas de varios tipos, hidrófobas y formandoun canal (es decir, lo que vemos en Fo es un corte en sección, en realidadtiene forma cilíndrica).

Enla parti Fi hay cinco tipos de plipéptidos, α3, β3, γ, θ y ε.

Enla mitocondria hay un sistema de transporte específico. Solo entra por si mismoel O2 y solo sale por si mismo el CO2. El resto de compuestos necestantransportadores. Se trata de una membrana muy impermeable.

Segúnla teoría de Mitchell la cadena de transporte electrónico va a utilizar suenergía de oxidación para transportar protones (H+) en contra de su gradientede concentración, desde la matriz hasta el espacio intermembrana. Es decir, secomportará como una bomba de protones.

Estosprotones pasarán a nivel de la NADH-Q reductasa, a nivel de la QH2-Citocromo Creductasa y a nivel de la Citcromo C oxidasa. Como consecuencia de estetransporte se va a formar un gradiente electroquímico de protones que tendrácomo componentes un gradiente de voltaje (ΔΨ) y un gradiente de concentraciónque, al tratarse de un gradiente de protones, se traducirá como un gradiente depH (ΔpH).

Elconjunto de estos dos gradientes se le conoce como fuerza protónmotora o fuerzaprotónmotriz, rigiéndose por la siguiente fórmula:

Sabemosque ΔΨ rondará los 160mV y ΔpH rondará 1mV. El valor de la pmF rondará los220mV.

Esdecir, la energía redox es transformada en esto, en una fuerza protonmotriz. Yesta fuerza es usada para transformar ADP en ATP. De esta transformación seencarga la parte Fi de la proteína.

Sedebe a que los protones tratarán de entrar en la matriz cmo sea y lo harán porel canal constituido por Fo. En las esferas (Fi) el flujo, la energía de pasode esos protones, hace que el ADP se transforme en ATP.

Puedeser que la transformación se deba a un cambio conformacional de las proteínasque catalizan la reacción. Pero hay más hipótesis. Otra es que los protonesayudan a la formación del ATP. Lo que si está claro es que sin el flujo deprotones, el ADP no se fosforila a ATP.

Porcada dos electrones que se transadan del NADH al oxígeno se traslocan un númerode protones. No se sabe exactamente cuantos. Al volver, al romper el gradiente,forsforilan un ATP. Y como el trasloque ocurre en tres sitios, hay que multiplicarpor tres, por lo cual por cada NADH se forman 3 ATP.

Sabemosque, como mínimo, deben pasar dos protones en cada uno, aunque puede que seanmás. Para que todo esto funcione, la membrana interna debe ser impermeable alos protones. Con todos los elementos orientados, perfectamente cerrada eintacta. De lo contrario, no se formaría el gradiente.

Laenergía química se ha transformado en enegía redox y esta, a su vez, se hatransformado en la energía de un gradiente de protones. Esta energía se transformaen la energía del enlace fosfato del ATP, un enlace de alta energía.

Utilizarel gradiente de protones para formar ATP no es la única función. Puede hacerseun proceso inverso, creando un gradiente de protones a parter de ATP. Es decir,puede actuar tanto como ATP sintetasa como ATP-asa. Que funcione d euna manerau otra depende de que la fuerza protonmotriz del gradiente de protones domine oque domine la energía de hidrólisis del ATP.

Sabemosque:

Sidominase la segunda opción, se bombearían protones hacia el otro lado. Encondiciones normales lo que ocurre es que el ATP sale da la matriz por medio desu correspondiente permeasa, de forma que nunca se acumula y por lo tanto nuncasobra.

Todoesto está sometido a regulación. Está ajustado a las necesidades de ATP. Aquíel factor determinante es el ADP. Además, está acoplada. La cadena respiratoriay la fosforilación oxidativa no funcionan la una sin la otra.

Sitenemos NADH y suficiente O2 (si no hay estos dos componentes no puedefuncionar la cadena) pero no hay ADP, el sistema no funciona. No solo deja defuncionar la ATP sintentasa, deja de funcionar toda la cadena. La modulaciónque lo regula es el propio gradiente de protones. El gradiente de protonesestimula la actividad de la ATP sintetasa e inhibe la cadena respiratoria. Sitenemos poco ATP en el medio, aumenta la concentración de ADP, aumenta elsustrato de la ATP sintetasa. El equilibrio se desplaza a la erecha. Se deshaceel gradiente de protones. Y esto estimula la cadena respiratoria.

Hayfactores o agentes químicos que producen desajustes en estos procesos.Cualquier factor que haga que se desajuste o desacople el gradiente, porejemplo, estropeará la cadena. Por ejemplo, si la membrana se hace permeable alos protones. Desarticula todo el sistema, la ATP sintetas deja de funcionar ysin embargo la cadena respiratoria no deja de funcionar, sino que se activa aunmás, ya que no hay gradiente, lo cual la excita, la empuja a trabajar másdeprisa. Esto ocurre, por ejemplo, cuando se rompe la membrana.

Laenergía del gradiente de protones se utiliza también en otras estructurascelulares. Por ejemplo, en los cloroplastos. Y en las bacterías se produce ungradiente semejante, en esta ocasión del exterior respecto del interior de lapropia bacteria. La cadena respiratoria se encontraría en la membrana exerna. Ylas ATP-asas de las bacterias se encuentran también en una posiciónequivalente.

Gradiente de protones en bacterias

Enla mitocndria, en la bacteria y en el cloroplasto se produce ATP. En lamitocondria, además, transporta fosfato mediante un sistema de cotransporte delfosfato con los protones (los protones arrastran a los fosfatos).

Tambiénhay ransportes para el calcio (Ca2+). De hecho hay dos transportes, uno deentrada y uno de salida. El transporte hacia el interior se lleva a cabo pormedio de diferencia de cargas. El de salida es una bomba de intercambio conlos protones.

Existeun intercambio de ADP y ATP. El ATP sale y el ADP entra. El interior es másnegativo y en este intercambio metemos tres cargas negativas del ADP (ADP3-) ysecamos cuatro cargas negativas del ATP (ATP4-), siendo por lo tanto unintercambio favorable.

En lasbacterias existe una turbina de protones, que hace que se muevan los flagelosbacterianos. La energía viene dada por el gradiente de protones.

Bomba de protones en el flagelo de procariotas

La energía del gradiente de protones en la mitocondria puedeser usada para producir calor. Esto aparece en unas mitocondrias especiales,porosas a los protones. Esta porosidad hace que se deshaga el gradiente (ya quelos protones pasan con facilidad), disipándose la energía de este modo en formade calor. Es muy útil en animales de climas fríos.

El resumen final de todo el consumo de glucosa sería como sigue:

Glucólisis:

Glucosa + 2NAD + 2(ADP+PI) → 2 Piruvato + 2(NADH + H+) +2H2O + 2ATP

Descarboxilaicónoxidativa:

2Piruvato+ 2CoA-SH + 2NAD → 2AcetilCoA + 2(NADH + H+) +2CO2

Ciclode Krebs:

2AcetilCoA + 6NAD + 2FAD + 2(ADP+PI) + 4H2O →6(NADH+H+) + 2FADH2 + ATP + 4CO2

Cadenarespiratoria:

10(NADH + H+) + 2FADH2 + 6O2 → 10NAD + 2FAD + 12H2O

Fosforilaciónoxidativa:

32(ADP + Pi) → 32(ATP + H2O)

Sisumamos todos los procesos, obtenemos que:

Glucosa + 6O2 + 36ADP + 36Pi → 6CO2 + 36ATP + 42H2O

ΔGº=-686 + (7,3x36)

Glucosa + 6O2 → 6CO2 + 6H2O - ΔG=-686

36ADP + 36Pi → 36ATP + 36H2O -ΔGº=262,8Kcal/mol

Rendimiento: 38,3% (en el músculo).

Resumen del catabolismo aeróbico de la glucosa

Funciones de la Piel

2011-12-16T09:25:00.000-08:00

Tras analizar la anatomía de las diversas partes de la piel, ahora pasamos a analizar algunos aspectos fisiológicos. Y el primer aspecto fisiológico será analizar las funciones más importantes que cumple la piel.

Las clasificaremos en cuatro grandes categorías: funciones de protección, relación, regulación y funciones metabólicas.

Protección.

Es la función más evidente, ya que la piel supone unabarrera que separa el interior de nuestro cuerpo del exterior. Nos protege detodo tipo de agresiones exógenas. Podemos dividir esta protección en variosgrupos:

Protección frente a agentes mecánicos: la piel nos protegefrente a fricciones, contusiones, intentos de penetración de cuerpos extraños,etc. Solo tenemos que pensar lo delicadas que son las zonas en las que la pielestá adelgazada o carecen de cubierta epidérmica. La principal capa deprotección es la epidermis, por su dureza. La dermis aporta elasticidad yfirmeza asociadas, pero no es una capa dura. También colabora en la protecciónfísica el panículo adiposo, frente a golpes bruscos.

Protección frente a agentes físicos: existen muchos agentesfísicos cuyos daños sobre el cuerpo son atenuados por la piel. Por ejemplo elcalor, evitando que el calor haga que cambie la temperatura de nuestro cuerpo;la piel evita quemaduras graves en órganos internos. Es resistente a lacorriente eléctrica. Y sobre todo actúa como barrera frente a la radiaciónultravioleta; es absorbida por el estrato córneo, sobre todo por la melanina.

Protección frente a agentes químicos: la piel actúa como unabarrera que impide que la mayor parte de las sustancias químicas puedan pasaral interior, así como contra la acción de agentes corrosivos o cáusticos (esmás resistente a los ácidos que a las bases); además de evitar ladeshidratación por la salida de agua (evapotranspiración). La barrera frente aagentes químicos es llevada a cabo, principalmente, por la epidermis(hablaremos en más profundidad cuando tratemos el tema de la permeabilidadcutánea).

Protección frente a agentes biológicos: la piel se opone tantoa la penetración como a la colonización superficial de la mayor parte de losmicroorganismos; existe, eso si, una flora bacteriana natural sobre la piel,microorganismos adaptados a vivir en su superficie que no solo no nos causan daños, sino que además evitan lainstauración de agentes biológicos indeseables, patógenos como hongos ybacterias.

La entrada cutánea de microorganismos a través de la piel se debe,en la inmensa mayoría de los casos, a lesiones superficiales en la epidermis.Algunos microorganismos son capaces de penetrar aprovechando las glándulas ylos folículos pilosos.

Relación.

En la piel se encuentra el sentido del tacto, por lo cual esun órgano de recepción de estímulos del exterior. Por la piel recibimossensaciones de tacto, presión, temperatura (frío y calor), dolor, etc. Además,la piel es nuestra superficie exterior, la que mostramos a los demás y estotambién está implicado en los procesos de relación; la piel resulta importanteen nuestras relaciones sociales, tanto a nivel de aspecto como tacto, olor,etc.

Regulación corporal.

La piel controla tres aspectos básicos de la regulacióncorporal, es decir, de la homeostasis: la temperatura, el equilibrio hídrico yel volumen de sangre circulante. Analicémoslo individualmente:

Regulación de la temperatura corporal: la piel esimprescindible en el mantenimiento de la temperatura corporal, corrigiendovariaciones ya sean de origen interno (fiebre, elevación de la temperaturacorporal por acción muscular intensa, etc.), o de origen externo (frío o calorambiental). Para ello se dispone de varios mecanismos:

Existe un aislamiento físico respecto al exterior que frenalos flujos de calor en ambas direcciones y que está constituidofundamentalmente por el panículo adiposo.

La posibilidad de variar el tono vascular de los vasossanguíneos de las diferentes zonas de la dermis, así como las anastomosispresentes en el sistema circulatorio suponen un mecanismo muy eficaz paraluchar contra las variaciones térmicas. Cuando se eleva en exceso la temperaturaen el interior del cuerpo (bien por motivos internos, bien por motivosexternos), se produce una vasodilatación y aumento de flujo en los vasossanguíneos periféricos, lo que permite que el calor se escape por convención enmayor medida; de ahí que, cuando hace mucho calor o realizamos un ejerciciointenso, nuestra piel enrojece (aumenta su flujo sanguíneo periférico). Encambio, ante descensos de la temperatura exterior (o, de forma menos común,bajadas de la temperatura interior del cuerpo) se reduce el calibre y el flujode sangre a los vasos sanguíneos periféricos, para evitar en la medida de loposible pérdidas de calor, quedando abiertos los que circulan por debajo delpanículo adiposo (estos ceden poco calor) y dirigiéndose la sangre a zonas másprofundas de nuestro cuerpo.

Producción de sudor por parte de las glándulas sudoríparaecrinas. El sudor aporta una capa de agua sobre la piel que, al evaporarse,absorbe calor de la piel, produciendo así una bajada de la temperatura de susuperficie.

Existe un cuarto sistema, cuya importancia es controvertida;la contracción de los músculos erectores del pelo (que nos ponen la piel degallina) genera una pequeña cantidad de calor (posiblemente insignificante antelas contracciones involuntarias de músculos esqueléticos en situaciones de fríointenso, es decir, la tiritona, que sí supone una elevación importante de latemperatura corporal al aprovechar el calor generado por los músculos; peroeste no es un sistema que implique directamente a la piel).

Equilibrio hídrico y electrolítico: la piel pierde agua deforma constante por evaporación, un proceso denominado perspiración insensible;además, puede eliminar cantidades mucho más elevadas de líquidos, con salesminerales disueltas, mediante la sudoración (hasta tres litros a la hora o diezlitros al día). No es una función en si misma, sino el efecto producido porotras funciones; sin embargo, no cabe duda de que la piel contribuye en controliónico y el volumen de líquido corporal, así como la cantidad de agua de lasangre (de hecho, en situaciones de escasez de agua, la piel se resiste enmayor medida a perder agua y en situaciones de exceso permite que esta fluya,por ejemplo mediante la sudoración, con mayor facilidad).

Volumen de sangre circulante: en la red de vasos sanguíneosde la dermis puede llegar a acumularse hasta el 10 % del volumen total desangre de nuestro cuerpo, que puede movilizarse en un momento determinado sifuese necesario (por necesidades musculares de sangre, debido a una bajada detensión o del volumen de sangre, etc.).

Metabolismo.

La piel posee varias funciones relacionadas con elmetabolismo general del cuerpo:

Síntesis de Vitamina D: la vitamina D, encargada de laabsorción y metabolismo del calcio y fósforo, se sintetiza a partir de underivado del colesterol, por la acción sobre este de la radiación ultravioleta.Por lo tanto, la vitamina D debe fabricarse en un lugar donde incida laradiación ultravioleta, por lo tanto la piel (en realidad en la piel sesintetiza el denominado D3, que es modificado en el hígado y riñón, que son loslugares finales donde se obtiene la vitamina activa).

Función endocrina: la piel actúa como receptor de muchashormonas (sobre todo de hormonas sexuales) y es en la piel donde muchas deellas se modifican, generándose las hormonas realmente activas; por ejemplo, ala piel llega la testosterona, que es la hormona sexual masculina, pero quepresenta muy poca actividad biológica y en la piel se transforma, por la accióndel enzima 5α-reductasa, en la DHT (dihidrotestosterona), que es la hormonarealmente activa.

Función excretora: mediante el sudor puede excretarse y porlo tanto eliminarse, por vertido al exterior, tanto iones (de los que yahablamos en el mantenimiento de la homeostasis), como sustancias tóxicas y dedesecho en pequeñas cantidades (desde sustancias tan habituales como la urea yel ácido úrico a sustancias tóxicas ingeridas del exterior, como restos demedicamentos).

Función inmunológica: la piel es el primer órgano que suelerecibir a los agentes externos invasores; por eso tiene muy desarrollado elsistema inmunológico. La respuesta inmunológica comienza en la epidermis, perose lleva a cabo sobre todo en la dermis.

Infestaciones más habituales de la piel

2011-12-11T07:49:00.001-08:00

Introducción.

Entendemos como infestaciones la invasión por seres vivosque no son microorganismos. Las más frecuentes son producidas por artrópodos. Yademás de los problemas que puedan causar directamente mediante picaduras,algunos son capaces de colonizar nuestro cuerpo o portar infecciones asociadas.

Analizaremos las infestaciones cutáneas más habituales, producidas por artrópodos. En otro post analizaremos otras infestaciones independientes de la piel, como las causadas por nemátodos (lombrices y anisaqui, entre otras).

Pediculosis.

Las pediculosis son infestaciones producidas por piojos. Lospiojos son insectos del orden Anoplura. En el ser humano existen tres tipos depiojos que causan tres afecciones diferentes:

Pediculus humanus (piojo)

Pediculus humanus s.p. capitis: se trata del piojo de lacabeza y causa la pediculosis capilar, que es la más frecuente.
Pediculus humanus s.p. corporis: se trata del piojo delcuerpo y causa la pediculosis corporal.
Pthirius pubis: más conocida como ladilla, es el piojo queinfesta la región genital.

Phiriuos pubis (ladilla)

Son insectos de pequeño amaño que se alimentan de la sangrehumana. Se reproducen mediante unos huevos denominados liendres. Los del cuerposon difíciles de localizar, ya que se esconden entre las costuras de la ropa ysolo las abandonan para alimentarse. Los del cabello son también difíciles dever, siendo más frecuente la localización de las liendres, sobre maneraancladas al cabello de la zona occipital.

Liendre (huevas de piojo) anclada la pelo

Para eliminar una infestación por piojos no solo debemos eliminar los piojos adultos, también debemos exterminar sus huevas o liendres. Una opción habitual es aclarar el pelo con vinagre tras el lavado con champú antipiojos (que suele ser muy efectivo con los adultos, pero no tanto con los huevos). El ácido acético del vinagre disuelve el anclaje de la liendre al pelo y esta puede ser retirada con un peine (mejor usar un peine especial, con cerdas muy juntas, denominado liendrera).

Los champús antipiojos suelen incorporar sustancias tóxicas para el insecto cuya toxicidad para humanos es reducida, pero no nula (como el melathion). Por eso nunca deben usarse como método preventivo. Hoy en día existen antipiojos basados en recubrimientos de un derivado de silicona (dimenticonas) que envuelve a los piojos y liendres y los elimina por asfixia, resultando bastante efectivos con una toxicidad nula para el humano.

Es conveniente, indispensable incluso en las pediculosis corporales, completar con un proceso de higiene exaustivo de la vestimenta y la ropa de cama, con lavado en agua muy caliente y planchado al vapor.

En caso de que alguna prenda no tolerase el lavado y planchado en esas condiciones, existe la posibilidad de almacenarla en una bolsa cerrada de la manera más hermética posible. Se dejaría la bolsa en esas condiciones un par de semanas, tiempo más que suficiente para que piojos y liendres mueran de inanición.

Pulicosis.

Pulex sp. (pulga)

Infestación provocada por las pulgas, insectos del ordenSifonaptera. Cada mamífero tiene su propia pulga. La pulga humana, pocohabitual, se denomina Pulex irritans. Aunque son frecuentes las picaduras de lapulga del perro (Ctenocephalides canis), del gato (Ctenocephalides felis) o deotras especies. Estas otras pulgas no suelen invadir de forma permanente elcuerpo humano, sino que lo usan como vehículo hasta encontrar un animal de laespecie de la que son características.

Son importantes transmisoras de enfermedades asociadas. Lamás conocida por su gravedad es la peste bubónica, enfermedad originaria de lasratas (causada por la bacteria Yersinia pestis) y que pasa al hombre cuando es invadido por la pulga, que lo utiliza comovehículo y al que transmite la enfermedad por medio de la picadura.

Sarna.

Sarcoptes scabiei

La sarna es una infestación producida por un artrópodo de laclase de los Aracnidos y orden de los Acarinos (es decir, un ácaro), denominado Sarcoptes scabiei.La hembra de esta especie realiza incisiones en la piel, fabrica canalesintraepidérmicos donde deja sus huevos. Al realizar este canal, origina unpicor muy intenso y deja una señal acanalada muy característica. Se trata de una señal a modo de arañazo, alargada y rectilínea (corresponde al canal), generalmente con un pequeño abultamiento en ocasiones perlado en uno de los extremos (ahí se encontraría la hembra del ácaro realizando la puesta).

Es un artrópodo de hábitos nocturnos, por lo que los picoresse hacen mucho más intensos por la noche. En el extremo del surco queda unavesícula perlada donde se cobija la hembra que ha puesto los huevos.

Lesiones de la sarna

La lesión acanalada suele ir acompañada por marcas ylesiones derivadas del rascado (pueden originarse infecciones asociadas).

Se trata de una infestación muy contagiosa, por lo que lo más habitual es que se presente en varios miembros de la misma familia (o comunidad), sobre todo aquellos que comparten cama o ropas.

Se eliminan con pesticidas y requieren, al igual que en puliculosis y pediculosis corporal, la limpieza exaustiva con agua muy caliente y planchado al vapor de la ropa, a fin de eliminar posibles individuos que se hayan resguardado entre la vestimenta o en la ropa de cama.

Meabolismo: reducción anaeróbica y ciclo de Krebs

2011-12-07T11:30:00.001-08:00

En una entrada anterior analizábamos las primeras fases de la reducción de la glucosa, mediante el proceso denominado glucolisis y que producía ácido pirúvico.

En esta entrada analizaremos las dos rutas más importantes que sigue el ácido pirúvico. En organismos anaeróbicos o en algunas células de seres pluricelulares (como ocurre en las células musculares de los mamíferos en determinadas circunstancias), puede llevarse a cabo una degradación o reducción aneróbica que restituirá el NAD. Se trata de un proceso rápido, pero poco eficiente a nivel energético.

La otra opción es el ciclo de Krebs, que tiene lugar en las células aeróbicas y que aportará los precursores para obtener grandes cantidades de energía en la cadena de transporte de electrones que analizaremos en entradas posteriores.

Reducción anaerobia.

Enel caso de bacterias del ácido láctico y de células animales facultativas, enausencia de oxígeno, después de la glucólisis, la degradación continua de lasiguiente forma:

Transformación de ácido pirúvico en lactato.

Estareacción tiene lugar, por ejemplo, en el músculo.

Trasel proceso, la reacción global, con la recuperación del NAD, sería como sigue:

Ciclo anaeróbico del lactato.

Olo que es lo mismo:

Glc+2ADP+2Pi → 2Lactato+2ATP+2H2O - ΔG = -32,4Kcal/mol

Delas 686 Kcal/mol que se podrían llegar a liberar, solo se extraen alrededor de47, que supondría alrededor del 6%. Pero no se aprovechan las 47, solo seaprovecha 32,4 Kcal/mol. El resto de la energía se queda en el ácido láctico.Si hay oxígeno, el ácido láctico puede retornar, volver atrás y retomar la rutaaerobia.

Fermentación alcohólica.

Laslevadurass siguen otra ruta. Se denomina fermentación alcohólica.

Glc+2ADP+2Pi → 2CO2+2Etanol+2ATP+2H2O

Degradación aeróbica.

Enla degradación aeróbica el ácido pirúvico entra en la mitocondria y ahí laenergía que aun posee y que es abundante, se extraerá en forma de NADH. El NADHfosforilará al ADP.

Elpiruvato sigue tres procesos.

Descarboxilaicónoxidativa.
Ciclode Krebs.
CadenaRespiratoria.

Elprimero, es la descarboxilación oxidativa, con la que se obtiene acetil-CoA.Este paso es preparatorio y necesario para que el piruvato pueda entrar en elCiclo de Krebs. El ciclo de Krebs tiene tres etapas. Tras el mismo, pasamos altercer proceso, la cadena respiratoria. El Ciclo de Krebs y la cadenarespiratoria se llevan a cabo simultaneamente y conjuntamente.

Descarboxilación oxidativa.

Comohemos indicado, en la descarboxilación oxidativa se obitene acetil-CoA a partirdel ácido pirúvico. La reacción es la siguiente:

Decarboxilación oxidativa.

Elenzima piruvato deshidrogenasa es en realidad un sistema multienzimático. Estáregulado por modulación covalente. Los enzimas que modulan a este están a suvez modulados alostéricamente. Se inhibe si la célula tiene mucho ATP, NADH oAcetil-CoA, en definitiva, si tiene mucha energía. Los activadores son losiones de calcio (Ca2+) que se generan, por ejemplo, cuando hay mucha actividadmuscular.

AlAcetil-CoA se puede llegar por otras vías. Por ejemplo, mediante el metabolismode grasas o mediante el metabolismo de aminoácidos.

Ciclo de Krebs.

ElCiclo de Krebs está modulado por ocho enzimas que catalizan la ruta. Todosestán en la mitocondria excepto uno, la succinato deshidrogenasa, que seencuentra en la membrana.

Cico de Krebs

Elresumen de todo el proceso es el siguiente:

CH3-CO-SCoA+3NAD+ +FAD+Pi+2H2O →2CO2+CoASH+3(NADH+H+) + FADH2+ATP

Estasfosforilaciones de ATP, al igual que las de la glucolisis, son a nivel desustrato. Debemos tener en cuenta que por cada glucosa, el ciclo da dosvueltas. Todo el resultado del ciclo debería multiplicarse por dos por cadaglucosa.

Estees un resumen del Ciclo de Krebs:

Resumen del ciclo de Krebs

Lareacción general de combustión de la glucosa, como ya vimos, es la siguiente:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6H2O

Hastaahora, la reacción ha tenido lugar sin oxígeno. Pero la reacción globalnecesitará el oxígeno, ya que sin este el NAD y el FAD no se regenerarán.

Encuanto a la regulación del ciclo de Krebs, se lleva a cabo por la regulación delos siguientes enzimas:

Citrato sintasa: está inhibida por ATP, NADH, citrato,succinil-CoA y acil-CoA (este proviene del metabolismo de lípidos).
Isocitrato DHasa: está inhibida por el NADH y estimulada porel ADP (si no hay ADP enlazado junto con Mg2+ el enzima no funciona).
α-Cetoglutarato DHasa: es inhibida por ATP, NADH,succinil-CoA y algún producto más (todos ellos indicadores de nivelesenergéticos altos).

Anexos cutáneos: anatomía de la uña.

2011-12-02T10:38:00.001-08:00

Las uñas son placas córneas situadas en la cara dorsal de las falanges terminales de los dedos de las manos y pies. La uña nace en un entrante de la epidermis de forma oblicua en la dermis, la raíz de la uña.

En la zona más profunda se encuentran un grupo de células en división continua que fabrican la uña y que constituyen lo que se denomina matriz ungueal. A la uña propiamente dicha, la que vemos en nuestros dedos, se le denomina placa ungueal. Está constituida por células epidérmicas fuertemente cornificadas y muy apretadas.

Presenta unas estrías longitudinales que se manifiestan en todo su grosor. Se trata, en general, de un amanifestación de las papilas dérmicas de la piel suyacente a la uña (lecho ungueal).

En algunos dedos, en la zona proximal, la placa ungueal tiene un proceso de queratinización que deja una zona más clara, denominada lúnula o luna (su nombre deriva de su forma de media luna).

La placa ungueal se aplica sobre la piel constituida solo por estrato basal y espinoso (es, por lo tanto, una piel muy débil) denominada lecho ungueal. Sobre la zona del nacimiento de la uña la piel se pliega y recubre ligeramente la placa; se denomina eponiquio.

Puede prolongarse sobre la placa una fina capa córnea, que se denomina cutícula. En el extremo distal la piel sufre, también un pliegue, esta vez para colocarse bajo la uña; se denomina hiponíquio (o pliegue subungueal distal). Si la uña es larga, vuela en su extremo distal sobre la piel, lo que se denominará borde libre de la uña. Los pliegues de piel que recubren y protegen los laterales de la uña se denominan rodetes ungueales.

Esquema de la uña

La uña tiene un grosor medio de entre 0,5 y 0,7 milímetros y el crecimiento varía en función del dedo (tienden a crecer más deprisa en los dedos de mayor tamaño) y algunos factores externos, como el calzado; es el doble de rápido en manos que en pies: una uña de la mano se renueva en alrededor de ocho meses en las manos y de un año en los pies. Esto se traduce en unos 0,1mm al día en las manos y alrededor de 0,06mm al día en los pies.

La principal función de las uñas es la protección del extremo del dedo así como ayuda en determinadas tareas manuales, en la manipulación de objetos o para labores cotidianas como el rascado.

Transporte a través de membrana

2011-11-25T09:56:00.001-08:00

Transporte por difusión física simple.

Es un transporte pasivo y no mediado. La membrana debe serpermeable para el producto en cuestión, que pasará desde la zona másconcentrada a la zona más diluida.

En teoría, cualquier molécula se puede disolver en la bicapalipídica. Lo que ocurre es que algunas sustancias tardarán demasiado endisolverse. Los factores más importantes son los siguientes:

Coeficientede reparto agua-lípido: tienen prioridad las sustancias liposolubles. Lassustancias liposolubles difunden mejor.
Tamaño:las sustancias más pequeñas pasan mejor.
Carga:las moléculas cargadas son las que peor pasan.

Las que mejor pasan los las liposolubles. Por ejemplo,benceno, o metano. En general, los compuestos polares pasan más. Si sonpolares, sin carga y de pequeño tamaño pueden llegar a pasar con relativafacilidad, como ocurre con el agua o el dióxido de carbono. A mayor tamaño,peor paso. Por ejemplo, el etanol, glicerina, glucosa y sacarosa, van pasandode mejor a peor (son moléculas cada vez mayores). Algunas, serán rechazadas.Los iones no pasan en absoluto.

Difusión facilitada.

En el caso de las membranas naturales, algunas moléculas queno deberían pasar acaban pasando. Podrán pasar por difusión a través de canaleshidrófobos, proteínas de canal.

Esquema de proteína canal

Como es un transporte pasivo, no consume energía. Por lotanto la energía libre del proceso es menor de cero y la diferencia de entropíaserá positiva (ΔG<0 ; ΔS>0). Como no es mediado, no se enlaza ni modificaen el proceso de transporte.

Lafuerza que impulsa el transporte varía si la sustancia presenta carga eléctricao no la presente. Si es un no electrolito, la fuerza que dirige el transportedebe ser el gradiente de concentración. La dirección será siempre a favor degradiente y la velocidad de transporte, proporcional a ese gradiente.

Transporte a favor de gradiente

Larecta tendrá más o menos pendiente en función de la permeabilidad de lamembrana, su grosor, etc. Cuando las concentraciones se igualen se llegará a unequilibrio estacionario en el que no habrá transporte neto.

Equilibrio de concentración

Enel caso de que haya electrolitos, la fuerza impulsora es el gradiente de concentraciónde ión y el gradiente eléctrico del sistema. La suma de ambos nos dará lo quese denomina gradiente electroquímico.

Enel equilibrio, el gradiente electroquímico será cero. La distribución a los doslados de la membrana no tiene porque seer una igualdad de concentraciones.Podría coincidir, pero lo normal es que la concentración sea asimétrica. Larazón está en que en el gradiente eléctrico no solo influyen los iones quedifunden, sino que influyen otras moléculas cargadas que no difunden.

Enel ejemplo anterior de modelo de célula, al sumergirlo todo en cloruropotásico, el gradiente electroquímico los va a hacer entrar, pero en distintamedida. El potasio va a entrar porque dentro no hay potasio y porque tienecarga positiva y en el interior del modelo solo hay cargas negativas. Encambio, el cloro va a tender a entrar por gradiente de concentración, pero nova a tender a entrar debido al gradiente electrónico. En el equilibrio, habránentrado los dos, pero habrá más potasio en el interior que en el exterior (paracompensar la diferencia de carga) y más cloro en el exterior que en elinterior. De aquí se deduce lo que se llama ley de Domma.

Ypor lo tanto:

Enlas células no se cumple la ley de Domma porque hay otros tipos de transporte.

Ladistribución asimétrica de las cargas va a crear un potencial eléctrico a amboslados de la membrana, normalmente con un interior negativo y un exteriorpositivo.

DondeF es la constante de Faraday, Z la valencia o carga del ión y Ce y Ci lasconcentraciones en el exterior e interior respectivamente.

Paraiones monovalentes y a una temperatura de 20ºC (293 K) tendremos que:

Proteínas transportadoras y transporte activo.

Existenmuchas proteínas que ayudan o son responsa les del paso de sustancias que, enteoría, no podrían pasar a través de la membrana. El transporte puede ser:

Simpleo uniporte, cuando se trata del paso de un soluto en una dirección determinada.
Cotransporte:el sistema exige pasar dos tipos distintos de soluto, o de lo contrario nopasará ninguno de los dos. El contransporte puede ser de dos tipos:

Antiporte:si pasan en direcciones opuestas (uno entra y otro sale).
Simporte:si pasan en la misma dirección (los dos entran o los dos salen).

Esquemas de transporte activo

Haydos proteínas implicadas en el transporte: proteínas de canal y lostransportadoras o acarreadoras.

Encuanto a las proteínas canal, podemos encontrar los siguientes tipos:

Permanentementeabiertos.
Regulados:

Químicamenteo por ligandos.
Porvoltaje.

Encualquier caso, se trata de una difusión simple, igual que la que ocurre através de la bicapa, pero con una velocidad mayor. No es un transporte mediado,no se une a la proteína. Sin embargo hay una cierta relación, debido porejemplo al diámetro del canal. Y con la carga ocurre lo mismo (habrá canalesque no permitan el paso de sustancias con cierta carga).

Proteína canal

Estecanal del dibujo permanece abierto todo el tiempo, pero hay otros con aperturay cierre regulado. Hay dos tipos de regulación.

Elprimero sería el que está regulado químicamente:

Transportador regulado químicamente

Elligando se une a un centro específico del canal. Se produce un cambio deconformación, que lo abre. El paso que se produce es a favor de gradienteelectroquímico.

Lasegunda opción es una regulación por voltaje. El cambio conformacional estaríaregulado por cambios en el voltaje a través de la membrana.

Transporte regulado por potencial electroquímico

Elsegundo tipo de proteínas son las proteínas transportadoras, que llevan a caboel transporte mediado. La proteína se une al soluto y de ese modo lo transfierede un lado a otro de la membrana.

Todosvan a seguir un mecanismo general común. Primero se enlaza con el producto deun lado de la membrana. La proteína tiene dos conformaciones, una con el centrode unión en un lado y otro al contrario. El cambio de conformación lo induciráel propio sustrato. A esto se le llama conformación ping-pong.

Transporte por proteínas ping-pong

Todoslos transportes mediados por proteínas tienen unas características:

Especificidad.
Saturabilidad.
Inhibiciónespecífica.

Laespecificidad significa que una proteína transporta a un soluto, que es suligando específico. Al ser específico, nos lleva a la segunda propiedad, y esque el transporte es saturable. Cuando todos los transportadores estánfuncionando, estarán saturados. En ese momento la velocidad de transporte esmáxima. En su cinética de transporte, coincidirá con la cinética de Michaelis –Mendel.

Sufórmula sería la misma:

Encambio, los transportes no mediados, sería una recta. Y en el caso de que fueseun canal, esta podría ser casi vertical, ya que no tiene efecto desaturabilidad.

Gráfica de velocidad de transporte

Latercera propiedad que comentamos es la inhibición específica. Lostransportadores pueden ser inhibidos por inhibidores competitivos y nocompetitivos.

Eltransporte mediado puede ser, a su vez, pasivo, también denominado difusiónfacilitada, y transporte mediado activo o transporte activo.

Enla difusión facilitada no hay gasto de energía. En eso es similar a la difusiónsimple (ΔG<0). Sólo es posible a favor de gradiente electroquímico, a basede aumentar ΔS. Es bidireccional.

Esquema de difusión facilitada

Eltransporte activo se diferencia en que se requiere un gasto de energía (ΔG>0). Tiene lugar siempre en contra de gradiente electroquímico. por lo tanto ΔSdisminuirá. Será unidireccional. Está preparado para funcionar solo de unamanera.

Esquema de transporte activo

Podríamoshacer ahora un dibujo general con los tipos de transporte que hemos estudiado:

Esquema general de transporte

Bomba sodio – potasio.

Esun ejemplo de transporte antiporte, que bombea sodio hacia fuera y potasiohacia adentro, con consumo de ATP. Por lo tanto, se le denomina comúnmente comoNa+ K+ ATP-asa.

Tienedos subunidades catalíticas (aunque en el esquema solo dibujamos una). A sulado tiene una glicoproteína cuya función es desconocida.

Porun ATP que se hidroliza, se obtiene energía para sacar 3 Na+ y meter 2 K+ encontra de su gradiente electroquímico. El sitio por donde se hidroliza el ATPestá en el interior de la célula. Tendrá tres centros de alta afinidad por elsodio. El potasio entra, se une desde fuera. La bomba puede ser inhibidaespecíficamente. Hay varios inhibidores. Uno muy potente es la Ovabina. Además,la bomba está regulado por varios métodos aun desconocidos. Se encarga demantener unos niveles de sodio y potasio constantes. Parece que funciona a basede cambios conformacionales que le permiten bombear el sodio y el potasio.

Bomba sodio-potasio ATPasa

Elsodio induce la fosforilación de la bomba. El potasio induce ladesfosorilación. Hay al menos dos conformaciones, conocidas como E1 y E2. Laconformación E1 tiene mayor afinidad por el sodio. Sus centros de enlace quedanhacia el interior. La conformación E2 tiene más afinidad por el potasio y tienesus centros de enlace hacia el exterior. La fosforilación pasa de laconformación E1 a la conformación E2.

Funcionamiento de la sodio-potasio ATPasa

Labomba de sodio – potasio interviene en la formación del potencial transmembrana,transporte de azúcares y mantenimiento de la célula.

Encuanto al potencial de membrana, hay que tener en cuenta que por cada tressodios que salen solo se introducen dos potasios, creando un interior negativoy un exterior positivo. El gradiente iónico que crea la bomba es una forma deenergía que se utiliza para llevar a cabo transportes activos de azúcares yaminoácidos.

Cotransporte sodio-glucosa

Siel gradiente de sodio es mayor que el de glucosa hacia el exterior, podráseguir introduciendo glucosa hacia el interior. El conjunto debe conseguir unΔG< 0. Como l a glucosa se utiliza inmediatamente, siempre se necesitaráglucosa.

Algoparecido sucede con otros aminoácidos y azúcares.

Labomba ayuda a mantener constante el volumen de la célula, ya que controla laconcentración de solutos dentro y fuera de la célula, influyendo por lo tantoen el equilibrio osmótico.

Enel interior encontraremos sustancias no difundibles, que generan una presiónosmótica, además de mayor cantidad de potasio que en el exterior. Podrían atraerel agua. Pero en el exterior predominan el cloro y el sodio. Para mantener esteequilibrio participa en gran medida la bomba de sodio-potasio. El sodio y elcloro tenderían a entrar. La bomba está sacando continuamente sodio,compensando el sodio que tiende a entrar por otros medios (como elcotransporte). Respecto al cloro, al estar creando la bomba una carga másnegativa en el interior, le resta tendencia a entrar a la célula.

Metabolismo de la glucosa: glucolisis.

2011-11-20T07:35:00.001-08:00

La glucosa es usada en la célula como combustible y comomateria prima. Está en cantidad fija en la sangre. Cuando no hay bastanteglucosa en los alimentos, se usan las reservas. En los animales, la reserva deglucosa es el glucógeno, que se acumula en hígado y músculo. En los vegetales,el almidón.

La glucosa es una molécula muy energética. Se pueden obtener686Kcal/mol. Si la oxidamos de golpe, perderíamos mucha energía como calor. Poreso debe acumularse como NADPH, NADP y ATP. El sistema general es ir formándolopoco a poco. Se van formando moléculas de ATP y oros intermediarios en cadapaso. La glucosa es consumida en la mitocondria cuando se lleva a cabo larespiración aerovía.

Glucólisis.

La glucólisis es la primera etapa de la degradación de laglucosa. Es común a las rutas catabólicas aeróbicas y anaeróbicas. Y estáconstituida por un conjunto de diez reacciones químicas que convierten laglucosa en dos moléculas de ácido pirúvico. Están catalizadas por enzimassolubles en el citoplasma e independientes unos de otros.

Hay dos grandes bloques. Por una parte está la fasepreparatoria, que incluye las cinco primeras reacciones químicas y quetransforma una molécula de glucosa (Glc) en dos moléculas de gliceraldehido 3fosfato (GAP). No se obtiene energía y se van a invertir cuatro ATPs.

Tras la fase preparatoria, vendrá la segunda fase, en la quelas dos moléculas de GAP se transforman en dos moléculas de piruvato (ácidopirúvico).

Comencemos con la fase preparatoria:

Glucolisis (1)

El enzima hexoquinasa es un enzima alostérico, que esinhibido por la glucosa 6 fosfato. Necesita Mg2+ ó Mn2+.

La fosfofructo quinasa es inhibida por niveles altos de ATP,citrato o ácidos grasos, que son compuestos que la célula acumula cuando haydisponibilidad energética. Se ve estimulado por AMP o ADP. Cuando el enzima seinhibe, aumenta la cantidad de fructosa 6 fosfato, lo que originará que seacumule glucosa 6 fosfato. Y la glucosa 6 fosfato inhibe la primera etapa.

A partir de la aldolasa, todo el proceso debe multiplicarsepor dos, ya que se obtiene una molécula de dihidroxiacetona fosfato ygliceraldehido 3 fosfato. La dihidroxiacetona fosfato se transformaráposteriormente en gliceraldehido 3 fosfato, por lo que hemos obtenido a nivelglobal dos moléculas de gliceraldehido 3 fosfato.

La transformación de glucosa en glucosa 6 fosfato tiene unΔGº = -4, pero en la célula ese valor es de ΔG = -8. Del mismo modo, en lareacción catalizada por la aldolasa ΔGº = +5,7, pero en la célula ese valor esde ΔG ≈ 0.

Entramos ahora en la segunda fase de la glucólisis.

Glucolisis (2)

En la reacción que transforma el gliceraldehido 3 fosfato enácido 1, 3 difosfoglicérico se forma NADH y se requiere ácido fosfórico. Elácido 1, 3 difosfoglicérico tiene un elevado potencial de transferencia degrupos fosfatos. En su transformación en ácido 3 fosfoglicérico su ΔGº = -4,5.

La piruvato quinasa es un enzima reguladora. Es inhibida porel ATP, el citrato, ácidos grasos y acetil CoA. Y es estimulada principalmentepor la fructosa 1, 6 disfosfato y por el fosfoenol pirúvico. Y en menos medida,es estimulada por los intermediarios de las reacciones.

Los nuevos compuestos intermediarios entre la glucosa y elpiruvato están fosforilados. Al estar ionizados, bien por el grupo fosfato,bien por el grupo ácido (COO-) no pueden atravesar las membranas, quedanatrapados en el citoplasma, a no ser que usen medios de transporte específicos.

Parece ser que los grupos fosfato son imprescindibles parala identificación de los enzimas.

En las condiciones de la célula, todas las reacciones tienenun ΔG ≈ 0 excepto tres, que son la primera (que transforma glucosa en glucosa 6fosfato), la tercera (que transforma fructosa 6 fosfato en fructosa 1, 6difosfato) y la diez (que transforma fosfoenol pirúvico en piruvato). Estastres son irreversibles. El balance global en cuanto a energía útil es:

ATP/Glucosa = -1 -1 +2 +2 = +2

Además, se producen dos NADH con poder reductor. La reacciónsuma de todo el proceso sería:

C6H12O6+2NAD++2ADP+Pi →2C3H8O6(piruvato)+2(NADH+H+)+2ATP+2H2O

La energía que se extrae del proceso no llega al 6% de laque se podría obtener.

En la glucólisis se necesita siempre NAD+. El NADH debereoxidarse, porque sino la ruta se pararía. La manera en la que el NADH seoxida va unida al destino del piruvato.

Si la célula es anaerobia o facultativa en ausencia deoxígeno, el piruvato se acaba de degradar por fermentación. Si la célula esaerobia o facultativa en presencia de oxígeno, el NADH se oxida en lamitocondria, al igual que el piruvato. Cuando optamos por la vía aeróbica, elpiruvato se oxida. Si se opta por la anaeróbica, se reduce.

Anexos cutáneos: glándulas sudoríparas

2011-11-16T10:41:00.001-08:00

En el cuerpo humano podemos distinguir dos tipos deglándulas sudoríparas, que difieren tanto en su anatomía y morfología como ensu fisiología y funciones. Son las glándulas sudoríparas ecrinas y lasglándulas sudoríparas apocrinas.

Anatomía de las glándulas sudoríparas ecrinas.

En el cuerpo humano tenemos entre dos y cuatro millones deglándulas sudoríparas ecrinas. Ocupan toda la superficie cutánea, excepto loslabios, lecho ungueal (bajo las uñas), labios menores, glande y cara internadel prepucio. El número máximo de glándulas sudoríparas ecrinas se encuentra enlas palmas y plantas, con entre 600 y 800 glándulas por centímetro cuadrado. Yel mínimo, en los flancos del cuerpo, con entre 50 y 150 glándulas porcentímetro cuadrado.

Dermatogrifos. Pueden verse poros de glándulas.

La glándula está constituida por un ovillo secretor,instalado en zonas profundas de la dermis, que desemboca al exterior medianteun conducto; en la zona de desembocadura habrá un orificio o poro secretor. Ala porción de epidermis en la que desemboca la glándula se le denominaacrosiringium.

El sudor es fabricado en el ovillo y modificado en sutrayecto al exterior, absorbiendo parte del agua y el sodio. En el ovillosecretor encontramos un grupo de células llamadas células oscuras, que están encontacto con la luz del tubo, pero que no llegan a contactar con la membranabasal y que se encargan de fabricar una sustancia mucoide que, presumiblemente,facilita la expulsión del sudor. Y las células claras, que están en contactocon la membrana basal o con las células mioepiteliales y que llegan a la luzdel tubo en algunas zonas, por medio de ramificaciones que se cuelan entre lascélulas oscuras; se encargan de fabricar el sudor. Por último están las célulasmioepiteliales, contráctiles, cuya función sería impulsar el sudor hacia elexterior; estas células no forman una capa continua, sino que aparecen decuando en cuando. El conducto, a diferencia del ovillo, está formado porcélulas epiteliales cúbicas y algunas células mioepiteliales (no hay célulasclaras y oscuras).

Esquema de la Glándula Sudorípara Ecrina

El principal componente del sudor es el agua, existiendootros componentes, como las sales minerales, urea, ácido úrico, etc.

La glándula está fuertemente irrigada e inervada. Elprincipal control glandular es llevado a cabo por el sistema nervioso autónomo.

El sudor ecrino es un líquido transparente y de saborsalado. Su principal componente es el agua (99%), en la que se encuentrandisueltas sales minerales, especialmente cloruro sódico y potásico, así comosustancias orgánicas, principalmente urea, aunque también aminoácidos, ácidoláctico y ácido pirúvico. Podemos encontrar, así mismo, sustancias deexcreción, que el cuerpo intenta eliminar, como metales, compuestos orgánicostóxicos o derivados de medicamentos. También podemos encontrar cantidades muybajas de otras sustancias orgánicas, como glucosa o proteínas (glucoproteínas,glucopolisacáridos e incluso inmunoglobulinas). El pH del sudor oscila entre 4y 6 (es decir, ligeramente ácido).

Es fabricado en el ovillo y modificado a lo largo del tubosecretor. Las dos funciones fundamentales del sudor son la excretora y sobretodo la termorregulador.

El sudor puede segregarse por varios motivos. Por un lado,existe una pequeña sudoración constante, que hace que éste ayude en lahidratación a la capa córnea de la piel, además de aportar ciertos componentesdel denominado factor natural de hidratación (de sus siglas en inglés, NMF).Además, algunos de los componentes del sudor, como el ácido urocánico, actúancomo filtro ultravioleta, absorbiendo los UVB. Y debido a su pH, funciona comoantifúngico y antiséptico.

La sudoración profusa es desatada por mecanismos en los queinterviene el sistema nervioso autónomo. Se deberá, fundamentalmente, arespuestas nerviosas ante una aumento de la temperatura corporal y es desatadapor el sistema nervioso simpático (si que, aparentemente, el parasimpáticojuegue ningún papel, ni activado ni inhibidor). Pero también existe unarespuesta sudoral psíquica o emocional, ante situaciones de estrés(nerviosismo, ansiedad, miedo, dolor, etc.).

Anatomía de las glándulas sudoríparas apocrinas.

Aunque su morfología general es similar a las ecrinas,presenta varias diferencias. Es, al igual que la ecrina, una glándula con formade ovillo, pero en este caso es algo más grande (alrededor de diez vecesmayor). Están asociadas a folículos pisosebáceos de determinadas zonas delcuerpo: región anogenital, periumbilical, vestíbulo nasal y axila (es decir, vierte su contenido a un folículo piloso de esas zonas).

Como su nombre indica, su secreción se realiza de formaapocrina: el ovillo está constituido por una sola capa de células secretorasrodeadas, en algunas zonas, por células mioepiteliales. Estas célulassecretoras, por pérdida de su parte superior, originan una secreción altamenteviscosa y de apariencia lechosa denominada sudor apocrino. El sudor apocrinacomienza a segregarse durante la pubertad y desciende en la vejez. Esto ya nosda a la idea de su control hormonal, mediado entre otras por las hormonassexuales.

Esquema de la disposición de la Glándula Apocrina.

Fabrica un sudor ligeramente alcalino y poco oloroso, peroque es fácilmente degradado por bacterias, originando un olor muycaracterístico. Parece claro que es un sistema de secreción de feromonas, esdecir, hormonas que actúan en el exterior del cuerpo y sobre otros individuos(estaría relacionado con fenómenos de atracción y repulsión personal, sexual osocial, por ejemplo).

Anexos Cutáneos: Glándulas Sebáceas

2011-11-12T04:09:00.001-08:00

Las glándulas sebáceas son las encargadas de fabricar lagrasa que recubre la piel y la protege, evitando, entre otras cosas, ladeshidratación de la misma. Se trata de glándulas de morfología acinar, esdecir, que forman acinos: sacos o agrupaciones glandulares que desembocan a unconducto común.

Esquema del folículo pilosebáceo.

Se abren siempre a un folículo piloso(por eso se habla de folículo pilosebáceo), excepto en las zonas de la pieldonde no hay pelos; en estas zonas, se abrirán directamente a la piel. En laspalmas de las manos y plantas de pies no hay glándulas sebáceas.

Las glándulas miden entre 0,2 y 2 milímetros, aproximadamente.No están distribuidas de forma homogénea, existen zonas, como la torácica, donde son másabundantes (alrededor de cien glándulas por centímetro cuadrado) y zonas, como el dorso de las manos, donde son más escasas (entrediez y veinte glándulas por centímetro cuadrado).

Al verlas al microscopio observamos que se distribuyenformando acinos ovalados. Cada acino está recubierto por una membrana fibrosa yuna membrana basal. La periferia del acino está constituido por las célulasbasales de la glándula, conocidas como sebocitos basales; estos carecen degotas de secreción y su función es dar lugar, mediante mitosis constantes ysucesivas, a los sebocitos del interior de la glándula. Los sebocitos, conformevan pasando a zonas más interiores de la glándula, se van cargando de gotassebáceas y perdiendo progresivamente el resto de orgánulos. En las partescentrales, acabarán destruyendo el núcleo y muriendo, constituyendo estas célulasmuertas y cargadas de gotas sebáceas la secreción sebácea en si misma; por lotanto se trata de una glándula holocrina. Esta secreción es conducida por elcanal sebáceo del folículo piloso y de ahí al exterior; por lo tanto se tratade una glándula exocrina.

Glándula sebácea

Las glándulas sebáceas están fuertemente vascularizadas,mediante una red de capilares que las rodean, pero carecen de innervación. Laregulación de la secreción es llevada a cabo, como veremos posteriormente, por el sistema hormonal (y sobre todo, por parte de las hormonassexuales).

Son las encargadas de fabricar la grasa querecubre la piel y que, junto con parte de los componentes de la secreciónsudoral y componentes procedentes de las células muertas de la epidermis,formará un compuesto emulsionado, con una parte grasa y una parte acuosa,denominado emulsión epicutánea.

Esquema de un acino sebáceo.

La composición exacta de la secreción sebácea es difícil deestablecer, ya que es expulsada al exterior mezclada con los demás componentes,pero, aproximadamente, se sabe que sus componentes más abundantes son lostriglicéridos y los ácidos grasos (entre el 57% y el 58%). También haycantidades importantes de ésteres céreos (26%). Además, encontramos cantidadeselevadas de un lípido denominado escualeno (12%). En menor cantidad, colesterol(entre un 1% y un 2%) y ésteres de coleserol (3%).

La producción de la glándula está controlada por variosfactores. En algunas regiones, como la cara, el pecho o el cuero cabelludo se segrega mayor cantidad de grasa debido, sobre todo, a que hay un mayor númerode glándulas. Los hombres segregan mayor cantidad de grasa que las mujeres. Yen cuanto a la edad, durante la pubertad es la etapa de la vida en la que mayorcantidad se segrega, resultando esta secreción baja durante la infancia ydescendiendo progresivamente tras la adolescencia, siendo la caída más acusadaa partir de los sesenta años, aproximadamente (senectud).

El control de la producción es, básicamente, hormonal (sinque haya podido demostrarse ningún sistema de control estrictamente nervioso,ya que parece que la glándula carece de inervación).

Las principales hormonas controladoras de la secreciónsebácea son las hormonas sexuales. Los andrógenos, es decir, las hormonassexuales masculinas, son las estimuladoras más potentes, aumentando tanto eltamaño de la glándula como su capacidad de secreción.

El principal andrógeno es la testosterona, pero se trata deuna hormona con muy poca actividad. En la glándula se transforma en DHT (dihidrotestosterona) por laacción del enzima 5α-reductasa. El DHT es el principal activador, la hormonarealmente activa.

Los estrógenos, en grandes cantidades, frenan la secreción yreducen el tamaño de la glándula.

El exceso de andrógenos, habitual por ejemplo durante laadolescencia, con el cambio hormonal, estimula la hipersecreción glandular.Este hecho es especialmente destacado en mujeres, ya que estas tienen pocacantidad de andrógenos en sangre y si por algún motivo estos aumentan (ocurre,por ejemplo, en tumores ováricos o alteraciones de la secreción suprarrenal)aumentará también la secreción sebácea; en estos casos, suele también veniracompañado de otros signos de virilización, como alopecia, hirsutismo y acnémuy intenso.

La función principal del manto hidrolipídico y por o tantodel sebo es formar sobre la piel una barrera que impida la evaporación excesivade agua. Además, lubrica la piel. Regula la absorción percutánea de sustancias(sobre todo de sustancias hidrosolubles). Actúa como fungiestático ybacteriostático. También forma parte de la emulsión epicutánea, que protege ala piel de la deshidratación superficial causada por agentes externos como elsol, calor etc. Y se supone que lleva disueltas feromonas (con su posibleefecto a nivel biosocial, por decirlo de algún modo).

La cantidad de grasa segregada y sus características sonunos de los factores que condicionan las diferentes tipologías cutáneas.

Desodorantes y antiperspirantes.

2011-11-08T11:59:00.000-08:00

Antes de comenzar a hablar de los desodorantes debemospararnos a analizar qué es el sudor y cuál es su significado.

Esquema de la piel

Las glándulas ecrinas se encargan de segregar un líquidoacuoso y en general de manera abundante. Se encuentran distribuidas por todo el cuerpo y se abren diréctamente a la piel, resultando más abundantes en algunas zonas como cuero cabelludo y frente, manos, o pies y más escasas en otras como los flancos laterales del tórax.

Su principal función estermorreguladora, aportando un líquido que,
al evaporarse, rebaja latemperatura de la piel. Por esta razón se segregará mayor cantidad de sudorcuanto mayor sea la temperatura ambiental o si el cuerpo, debido alfuncionamiento del sistema muscular (por ejemplo derivado de una actividadfísica intensa), aumenta su temperatura.

Esquema de una glándula sudorípara ecrina

El principal componente del sudor ecrino es agua, peroexisten otra serie de componentes, tanto inorgánicos (sales de minerales) comoorgánicas (urea, ácido úrico, ácido urocánico, etc.).

Esquema de glándula aprocina

El segundo tipo de glándulas son las apocrinas. Esta se abren a folículos pilotos y encuentran en zonas muy concretas (axilas y zona anogenital, fundamentalmente). Segregan un sudor lechoso y cargado de sustancias orgánicas. Son las causantesdel olor característico individual, pues la composición de la secreción es muy variable (tanto entre personas, como en una misma persona, variando a lo largo de la vida).

Debemos tener en cuenta que el sudor en si mismo carece deolor desagradable. De hecho el sudor ecrino es prácticamente inodoro. Es la descomposición del mismo por parte de la floramicrobiana (que habita nuestra piel) el que produce sustancias del mal olor característico. En determinadas zonas, bien por encontrarse encerradas (como ocurre en los pies), bien por encontrarse confinadas entre pliegues cutáneos (como ocurre en las axilas), esta descomposición es más evidente. Además, en la zona axilar y anogenital contribuirá en gran medida la presencia de sudor apócrino (con mayor carga de componentes orgánicos, algunos de ellos olorosos por si mismos).

Desodorantes y antiperspirantes poseen un fin común: evitarlos efectos antiestéticos del sudor. Pero su modo de actuación es totalmentediferente, ya que los desodorantes tratan de evitar o enmascarar el olordesagradable del sudor, mientras que los antiperspirantes evitan la producciónde sudor por parte de las glándulas.

Principios activos.

Los desodorantes actúan tratando de evitar el mal olor delsudor al ser descompuestos parte de sus componentes por hongos y bacterias.Para lograrlo hay dos mecanismos básicos, evitar el desarrollo de las bacteriaso neutralizar el mal olor del sudor degradado por los microorganismos.

Triclosan

En el premier caso el principio activo será una sustanciaque controle en desarrollo de los microorganismos, es decir, unantimicrobiano. Existen multitudde antimicrobianos diferentes usados en los desodorantes. Casi todos losdesodorantes poseen cantidades relativamente altas de alcohol etílico, queactuará como disolvente de otros componentes y como antimicrobianos. Entre losantimicrobianos orgánicos más usados destacan las cloroamidas, los clorofenolescomo el triclosan y algunos derivados del amonio cuaternario.

Para neutralizar el mal olor de los desodorantes tenemos,así mismo, dos opciones. La primera es usar sustancias adsorbentes de lassustancias odoríferas, es decir, sustancias capaces de unirse a los compuestosolorosos y neutralizar de este modo su olor. Entre estas podemos encontrardesde diferentes tipos de resinas hasta sustancias de naturaleza lipídica comoel ricinoleato cinc.

La segunda opción es usar perfumantes fuertes que disimulenel olor del sudor, aunque este último método es con diferencia el menosefectivo y adecuado (tengamos en cuenta que, más tarde o más temprano, el olordel perfumante desaparecerá).

Los antiperspirantes tratan de evitar que el sudor seasegregado por la glándula, o absorben o adsorben el sudor nada más sersegregado, evitando que entre en contacto con los microorganismos. Volvemos atener, por lo tanto, dos opciones.

Los compuestosmás habituales que se usan para evitar que la glándula segregue sudor son lassales de aluminio, inorgánicos como los derivados del clorohidrato de aluminio,cloruro de aluminio o sulfato de aluminio, u orgánicos como las sales fenólicasde aluminio. Cierran el conducto glandular o lo obliteran, evitando la salidadel sudor.

Talco en polvo.

En cuanto a los adsorbentes, son sustancias generalmentepulverizadas a cuya superficie se pega el sudor. Destacan las sales de calcio ymagnesio pulverizadas, como el talco, el caolín y sus derivados. Suele usarsetalco micronizado, para que no deje rastro sobre la piel.

Excipientes.

Dado que la variedad de formas cosméticas de losdesodorantes es muy elevada, podemos encontrar también varios tipos deexcipientes. La mayor parte de los desodorantes y antiperspirantes vienendisueltos o suspendidos en agua. Es muy frecuente la presencia de un excipientehidroalcohólico o hidroalcohólicoglicérico (es el excipiente de muchosdesodorantes en aerosol). El vehículo acuoso o hidroalcohólico puede estarmodificado.

Otra posibilidad es que el cosmético se presenteemulsionado, apareciendo entonces una fase acuosa y una fase oleosa. Losexcipientes oleosos no derivan mucho de los que ya estudiamos en las emulsionesde limpieza. Las emulsiones más frecuentes son las aceite en agua (emulsioneslechosas o emulsiones O/A), pero también podemos encontrar emulsiones agua enaceite (emulsiones cremosas o emulsiones A/O), más grasas y viscosas(desodorantes en crema).

Incluso a veces aparecen como cosméticos sólidos, sin agua(desodorantes en polvo), en los que las sales metálicas y el talco seencuentran incorporados en un sistema sólido inerte.

Aditivos y correctores.

Los aditivos más importantes de la mayoría de los cosméticosdesodorantes y antiperspirantes son los perfumes y aromas. En algunos casospodrían considerarse incluso su principio activo.

Debe incorporar, en la mayor parte de las formas cosméticas,antioxidantes y antimicrobianos. Recordemos que estos últimos pueden ser elprincipio activo en si mismo del cosmético.

Cada forma cosmética particular puede incorporar, así mismo,aditivos y correctores que colaboren en las buenas características y propiedadesdel producto.

Anexos cutáneos: Anatomía del Folículo Piloso

2011-11-03T14:37:00.000-07:00

Pelo visto con lupa binocular

Los pelos son un tipo de anexo cutáneoqueratinizados, perteneciente al grupo de las faneras (dentro de lasque se engloban las escamas de los peces o las plumas de las aves).Su morfología es filamentosa, alargada y flexible, aunque bastanteresistente a la tracción. Se forman a partir de una invaginación dela epidermis en la dermis, ensanchada en su parte inferior y que sedenomina folículo piloso. El pelo emerge perpendicularmente o, máscomúnmente, de forma ligeramente oblicua al plano epidérmico. Estáconstituido por células epidérmicas cargadas de queratina,aplanadas y fuertemente empaquetadas, formando una estructurafilamentosa y cilíndrica de sección circular o ligeramenteelíptica.

En el cuerpo existen pocas zonas norecubiertas de pelo y denominadas zonas glabras: palmas y plantas,lados de los dedos (tanto de manos como de pies), superficie lateralde los pies por debajo del tobillo, labios y semimucosas genitales(glande y prepucio en el pene, clítoris, labios menores y carainterna de los labios mayores en los genitales externos femeninos).El resto del cuerpo está cubierto de pelos, de mayor o menor tamaño.Algunos de gran tamaño, como los cabellos, en la cabeza (tenemosentre cien mil y ciento cincuenta mil cabellos), cuyo diámetro puedellegar a los 0,6 milímetros y su longitud superar el metro. Otrosson casi imperceptibles o solo visibles con lupa y diámetros degrosor de 0,005 milímetros y longitudes de menos de un milímetro.

Anatómicamente podemos diferenciar dosgrandes tipos de pelo; por una parte está el lanugo, que recubre lapiel del feto y que se pierde en los meses posteriores al nacimiento.Y el pelo terminal, que cubre el cuerpo sustituyendo al lanugo en losmeses posteriores. Este pelo terminal, a su vez, resulta muy variableen cuanto a su morfología y distribución; ésta varía, además, enfunción del estado de desarrollo y madurez del individuo y del sexo,siendo una característica sexual secundaria. Incluso diferentesrazas presentan pequeñas variaciones en esta distribución.

Así, por un lado, tenemos los peloslargos y flexibles que aparecen en el cuero cabelludo, pubis y axilas(en ambos sexos), barba y bigote de los hombres; y una ciertacantidad en brazos y piernas, más abundantes en hombres que enmujeres. Por otro lado, están el pelo corto y rígido de las cejas,pestañas y vibrisas de la nariz y oído externo. Por último, teneosel pelo corporal fino, invisible, denominado vello (en algunas zonasaumenta su tamaño hasta transformarse en un pelo largo y flexible,como lo hemos indicado en brazos y piernas).

La función original del pelo es el deprotección, frente al sol, al frío y la deshidratación. En losseres humanos todas estas funciones están muy venidas a menos (noscubrimos con ropas), aunque aun conservamos ciertas reminiscencias desus funciones originales: cuando hace frío o ante situaciones deestrés, se nos erizan los pelos (piel de gallina). Como hemos visto,existe un claro dimorfismo sexual en la distribución del pelo, porlo que originalmente también supuso un sistema de identificaciónsexual. Además, parece demostrado que el pelo participa en lareparación de la piel, aportando células germinativas de sufolículo ante situaciones de daños severos en la epidermis. Tambiénsuponen parte del sistema sensorial de la piel (tienen asociadosnervios). Y algunos tipos de vibrisas son importantes para laprotección de estructuras delicadas: evitan que penetren pequeñosobjetos y contaminantes o agua en los ojos, nariz u oídos. Sinembargo, podemos decir que su función más importante hoy en día esmeramente estética.

Como ya hemos indicado, el pelo nace deuna invaginación de la epidermis en la dermis denominada folículopiloso. Ahí se encuentra el nacimiento del pelo, comúnmente llamadoraíz. Al pelo propiamente dicho le llamaremos tallo del pelo y alcanal por el que emerge al exterior, conducto o infundíbulo piloso.

El folículo piloso es una estructuracilíndrica con un abultamiento en la parte inferior denominado bulbopiloso. En ese bulbo piloso existe una invaginación de pequeñotamaño de tejido conjuntivo dérmico dentro del folículo quedenominada papila capilar. En esta papila penetran vasos sanguíneosy nervios que nutren y dan sensibilidad al pelo respectivamente.Sobre la papila del pelo se encuentran un grupo de célulasgerminativas, similares a las células basales del estrato basal dela epidermis, que se dividen de forma continua originando, con estasmitosis, células pilosas que empujan a las superiores, haciendo deesta forma crecer al pelo. A estas células germinales se lesdenomina matriz capilar.

A diferencia de las células de laepidermis, las células de la matriz capilar no trabajan de formacontinua, sino que pasan por periodos de trabajo (fase anágena delcrecimiento) y fases de reposo, en las que el pelo deja de crecer,muere y acaba por desprenderse (fase telógena del crecimiento);entre ambas fases existe una interfase de transición, de paso entreel folículo en crecimiento y el folículo en reposo (fase catágenadel crecimiento). Entre las células de la matriz se encuentran,además, melanocitos encargados de ceder melanina a las células queconformarán el pelo, aportando así la coloración del mismo.

Las células de la matriz general elpelo que va creciendo y transformándose a lo largo del folículopiloso, pues las células van cargándose de queratina en suascensión, formando la estructura final, dura pero flexible. A lazona del folículo donde tiene lugar la queratinización se ledenomina zona queratóngena.

El pelo generado por la matriz constade tres grandes zonas. Una interior, delgada y presente solo en pelosgruesos, denominada médula. Alrededor de esta, otra capa de célulasde mayor tamaño, cargadas de queratina y granos de malanina, queconstituyen el grueso del pelo y se denominan corteza o córtex.Recubriendo a la corteza se encuentra la cutícula, formada porcélulas aplanadas y que constituyen la envuelta más exterior delpelo cuando este emerge a la superficie (forman una cubierta a modode tejas de un tejado).

Folículo Piloso (del libro Anatomía de Grey)

La matriz también genera una serie decapas que rodean al pelo cuando se encuentra dentro del folículo yque se desprenden al exterior durante el proceso de crecimiento delpelo; constituyen una vaina denominada vaina radicular interna y a suvez está formada por tres capas: la cutícula de la vaina radicularinterna, en contacto directo con el pelo; la capa de Huxley; y lacapa de Henle.

Esta última está en contacto con el tejido epitelialque constituye la pared del folículo piloso y que se denomina vainaradicular externa; esta tiene unas características similares a lasde la epidermis, con la que se continua.

Rodeando al folículo pilosoencontramos una membrana de tejido conjuntivo fibroso que lo separade la dermis y se denomina membrana vítrea.

Corte transversal del folículo piloso (de Anatomía de Grey)

Como ya hemos indicado, en la matrizdel folículo se encuentran los melanocitos encargados de dar coloral pelo. No solo existen diferencias raciales y personales en elcolor del pelo, también son frecuentes las diferentes coloracionesdentro de un mismo individuo, tanto entre pelos de diferentes zonas(los de las cejas, por ejemplo, suelen ser mas oscuros), como dentrode una misma zona (no son raras las personas que tienen cabellos detres colores diferentes, siendo uno de los colores el claropredominante).

Estructura del folículo piloso

Los folículos suelen llevar asociadoun músculo que los conecta con la epidermis permitiendo, con sucontracción, variar el grado de perpendicularidad del mismo respectoa la superficie de la pie; es el músculo erector del pelo.

Los pelos tienen su folículo rodeadopor una red de capilares que lo nutren, sobre todo los pelos de grantamaño; y poseen una red nerviosa a su alrededor que los convierteen parte del sistema sensorial.

Todos los pelos llevan asociado unaanexo cutáneo muy importante, ya que va a caracterizar el tipo depiel: la glándula sebácea.

Proteínas alostéricas.

2011-10-30T02:11:00.000-07:00

Son proteínas cuya función es modulada por la unión nocovalente y reversible de pequeños ligandos llamados efectores alostéricos acentros de unión específicos, especialmente distintos. La interacción estransmitida por cambios conformacionales de la proteína.

Pueden variar entre dos conformaciones afines y estables:

Conformaciones de las proteínas alostéticas.

La proteína alostérica, como consecuencia, puede cambiar suespecificidad. Si hay una determinada concentración de un ligando en el medio,hará que la proteína se más o menos afín a otro, desplazándose el equilibrio.

En la mayoría de estas proteínas, son oligómeras. Enocasiones tiene más de un centro de unión por ligando. El estadoconfiguracional hará que los demás tengan una u otra por transmisión a travésde las superficies de contacto.

Modificación estructural en proteínas alostéricas.

Hay dos tipos de relaciones de este tipo:

Homotrópicos: el ligando afecta a la afinidad por otrosligandos que son iguales a este (como en el ejemplo anterior).
Heterotrópicos: el ligando afecta a la afinidad de laproteína por otro ligando diferente.

Dos ejemplos de proteínas alostéricas son la mioglobina y lahemoglobina. Ambas tienen capacidad para unirse de forma reversible al O2.

Son proteínas enlazadas, tienen un grupo prostético llamadogrupo hemo, que es el grupo que tiene la capacidad de unirse al oxígeno.

El grupo central del grupo hemo es la Ferro-protoporfirina.Veremos la fórmula de la Ferro-protoporfirina IX, una molécula orgánicacompleja, de estructura prácticamente plana y que posee, en el centro de lamisma, un hierro que tiene la capacidad de unirse al oxígeno.

Este grupo hemo es común a la mioglobina y a la hemoglobina.Pero las proteínas son diferentes. La mioglobina es un polipéptido de 153aminoácidos con un grupo hemo. La hemoglobina es una proteína oligomérica, concuatro cadenas, dos cadenas α de 141 aminoácidos cada una y dos cadenas β de 146aminoácidos cada una.

Grupo hemo.

El grupo hemoes una molécula prácticamente plana. Se une a la proteína por medio de lahistidina.

Unión del grupo hemos a la histidina de la hemñoglobina.

Como decíamosla mioglobina es un péptido de 153 aminoácidos, con un grupo hemo incrustado enla proteína de forma que el hierro no se oxide con excesiva facilidad (esdecir, que no se oxide si no es en presencia de oxígeno). Las dimensiones de laproteína son 45x35x25 amstrongs. El 75% de la proteína está en forma de hélicesα, en concreto se organizan en ocho tramos en forma de hélice.

Mioglobin

Ya comentamos que la hemoglobina posee cuatro cadenas, dossubunidades α de 141 aminoácidos cada uno y dos subunidades β de 146aminoácidos cada una. La estructura de cada subunidad de la hemoglobina essimilar a la de la hemoglobina. Sin embargo, solo coinciden 26 aminoácidos ensu posición. Eso si, tiene aminoácidos que, aun siendo diferentes, sonequivalentes.

Las cuatro subunidades se unen en una estructuracuaternaria, formando una estructura parecida a la de un tetraedro. Entre lassubunidades no hay puentes disulfuro, solo enlaces débiles.

Hemoglobina.

A las subunidades se les denomina α1, α2, β1 y β2. Lasubunidad α1 está muy unida a la subunidad β1 y la subunidad α2 está muy unidaa la subunidad β2.

Esquema hemoglobina.

Las reaccionesde unión de la hemoglobina y mioglobina con el oxígeno son reversibles. Lamioglobina se une al oxígeno en los pulmones y se desprende del oxígeno en lostejidos.

La hemoglobina y la mioglobina se van a comportar de maneramuy diferente. Basta con estudiar las curvas de saturación por oxígeno:

Afinidad por el oxígeno de hemoglobina y mioglobina.

La mioglobinaconsigue el 50% de saturación con una concentración de oxígeno de 1mmHg,mientras que la hemoglobina necesita 26mmHg.

De esto se desprende que la afinidad de la mioglobina por eloxígeno es mucho mayor que la de la hemoglobina. Gráficamente, la mioglobinatiene la típica forma hiperbólica. Se debe a que el único factor que hay quetener en cuenta es la presión parcial de oxígeno.

La hemoglobina, en cambio, tiene una curva sigmoidal. Estoindica que la unión del oxígeno a la hemoglobina presenta cooperatividadpositiva. El oxígeno va a ser un efector o modulador homotrópico de si mismo,cuando se une el primer oxígeno, facilita la unión de los demás. Esto tiene unaexplicación estructural. Hay diferencias en la estructura cuaternaria de lahemoglobina y la hemoglobina unida a oxígeno. La cadena de hemoglobinadesoxigenada presenta ocho enlaces salinos, la cadena de hemoglobina oxigenadano presenta enlaces salinos.

La hemoglobina está en estado T, o estado tenso, y tienemenos afinidad por el oxígeno. Al romperse los enlaces pasa a un estado másrelajado, situación R, en la que presenta mayor afinidad por el oxígeno.

Cuando la primera molécula de oxígeno se engancha a uno delos hierros del grupo hemo, este sufre un desplazamiento, que a la largaacabará produciendo la ruptura de esos ocho enlaces y la pérdida de laconformación:

Cambio conformacional en la hemoglobina

Este cambio de la primera subunidad se transmite por lasuperficie de contacto a las demás subunidades y hace que estas comiencen apresentar mayor afinidad por el oxígeno. Es decir, que las otras tressubunidades se cargarán de oxígeno más fácilmente. Se debe a que la posiciónrelativa de las cuatro subunidades se modifica.

El CO2 y los H+ hacen o contrario. Funcionan comomoduladores negativos, va a dificultar la unión del oxígeno, siendo por lotanto heterotrópicos respecto al oxígeno.

Alosterismo de la hemoglobina por oxígeno.

El CO2 va a promover el cambio conformacional contrario,hacia el estado de mínima afinidad por el oxígeno. Va a promover la expulsiónde oxígeno y la unión de más dióxido de carbono. El CO2 y el H+ tienen sucentro de unión específicos y distintos a los del O2. Van a revocar el efectoBoro, en los pulmones se carga de O2 y se deshace de CO2 y H+. Cuando vuelve alos tejidos hay mucho dióxido de carbono y el medio está relativamente ácido,lo que promueve que se descargue del oxígeno y se una a ellos. Después, lasangre la empuja hacia los pulmones y vuelta a empezar.

La hemoglobina y la mioglobina son muy parecidasestructuralmente, tienen el mismo ligando, pero funciones distintas. Lahemoglobina lleva oxígeno por la sangre. La mioglobina se encuentra en lostejidos y acumula el oxígeno. La hemoglobina va a estar capacitada paracargarse y descargarse de oxígeno con facilidad. La presión parcial de oxígenoen los pulmones es muy elevada y por eso la hemoglobina se llena de oxígeno. Enlos tejidos esta presión parcial de oxígeno es baja (entre 10 y 40mm de Hg). Aesta presión, tenderá a desprenderse el oxígeno. Se desprende al menos unatercera parte del oxígeno enlazado. La mioglobina no podría llevar a cabo estafunción, se podría cargar con facilidad de oxígeno, pero al llegar a lostejidos le costaría mucho desengancharlo. Sin embargo, si puede actuar comoreserva, acumula oxígeno en los tejidos. Todo el oxígeno que desprende lahemoglobina, que la hemoglobina no puede retener, es retenido por la mioglobina.

Información genética: estructura del ADN y ARN

2011-10-25T12:48:00.000-07:00

Información genética.

La información genética es la información que pasa de padresa hijos. Se encuentra codificada. Es material genético, debe tener que poder:

Codificarse.
Replicarse.
Mutarse.

Se sabe que el material genético se encuentra en los ácidosnucleicos, normalmente en el DNA, aunque ocasionalmente puede estar en forma deRNA.

Pasemos ahora a estudiar la estructura de los ácidosnucléicos.

Estructura.

Losácidos nucleicos están formados por nucleótidos:

Ácidofosfórico: H3PO4.

Azúcares:pentosas en forma furanósica:

Ribosa.
Desoxirribosa.

Basesorgánicas nitrogenadas:

Púricas:

Citosina(C).
Timina(T).
Uracilo(U).

Pirimidínicas:

Adenina(A).
Guanina(G).

Una base más una pentosa unidos por un enlace n-glucosídicoformarán un nucleósido.

Enlace N-glicosídico.

Se forma entre el C1 de la pentosa y el N1 e las basespúricas o el N9 de las pirimidínicas.

Cuando al nucleósido se le une el ácido fosfórico, seformará el nucleótido. Dependiendo de la cantidad de grupos fosfato que se unanse formarán NMP (nucleótido monofosfato) cuando se une un ácido fosfórico, NDP(nucleótido difostato) cuando se unen dos ácidos fosfóricos y NTP (nucleótidotrifostato) cuando se unen tres ácidos fosfóricos. Si la base es la adenina yel azúcar la ribosa, obtendremos el AMP, ADP y ATP respectivamente. Si elazúcar es la desoxirribosas, dAMP, dADP y dATP respectivamente.

Pentosas fosfato.

El ADN y el ARN se forman por enlace fosfodiéster. Se tratade una unión 3’ y 5’ de los azúcares.

Los ARN y ADN se diferencian unos de otros en pesomolecular, composición o relación de bases y secuencia de las mismas.

En ocasiones aparecen bases derivadas de las cinco conocidas(pueden dar lugar a mutaciones).

Los ácidos nucléicos suelen escribirse como secuencias delas bases nitrogenadas:

A – T – C – T – G – A – T – C …

Estructura del ADN.

Elestudio de la estructura del ADN fue llevado a cabo por Watson y Crackbasándose en los estudios de Chargaff, Franklin y Wilkins. Chargaff analizó lasbases de ADN. Observó que variaban de una especie a otra. Las células de unmismo organismo tenían el mismo ADN. No variaba con la edad, ni en distintascondiciones. Para todas las especias había un carácter común, la relación entreadeninas y timinas era igual a la relación entre citosinas y guaninas y enambos casos era igual al 1: A/T = C/G = 1. Es decir, en un ADN hay tantaadenina como timina y tanta citosina como guanina, en resumen, tantas basespúricas como pirimidínicas.

Enlace fosfórico y posiciones 3' y 5'

Franklin y Willkins midieron el DNA tipo b mediantedifracción de rayos X. Tenían una estructura fibrosa, unos periodos que serepetían cada 3,5armstrongs. Cada diez periodos formaban un nuevo periodo de34armstrongs. El diámetro era algo mayor de 20armstrongs.

El modelo final de DNA está formado por dos cadenasantiparalelas, dextrohelicoidales, arrolladas sobre el mismo eje y conaproximadamente diez pares de base por vuelta:

Cadenas antiparalelas de ADN.

Siempre se enlazan Adenina con Timina y Citosina conGuanina, es decir, una púrica con una pirimidínica. Dos bases púricas sondemasiado pequeñas, quedan demasiado lejos como para enlazarse. Dos bases pirimidínicasson demasiado grandes, no pueden emparejarse.

Emparejamiento de bases.

Las dos hebras son diferentes. No son iguales, soncomplementarias. Solo son iguales en número de nucleótidos.

ADN y bases

A cada vuelta de ADN corresponden 10,4 pares de bases, quecorresponden a 34armstrongs.

Distancia por vuelta de ADN.

Los pares de bases son planos unos a otros y perpendicularesal eje de la molécula. Los azúcares delimitan, más o menos, un plano que escasi perpendicular al plano de la base al cual están unidos.

La ciclación produce una estría principal, más ancha, unaestría secundaria, más estrecha. Se debe a que el enlace N-glucosídico de lasbases con el azúcar no es totalmente perpendicular, sino que está ligeramenteinclinado.

Estrías principal y secundaria del ADN.

Por la estríaprincipal el ADN es más accesible. A las proteínas, por ejemplo. Además, lossurcos no son iguales químicamente. Por los surcos, quedan en contarlo con elmedio algunas partes de la molécula.

Veamos las diferencias entre qué queda aldescubierto en la estría principal y en la secundaria.

Diferencias entre estría principal y estría secundaria.

La molécula se estabiliza por las interacciones hidrófobasdel medio. Las bases, que son hidrófobas, se sitúan en el interior. Las bases,además, se encuentran muy juntas, hay interacciones de Van der Waals. Losgrupos fosfato tienen tendencia a unirse con cationes (Mg2+, por ejemplo).

La estructura de todos los ADN es esencialmente la misma, almargen de su secuencia de bases. Pero puede haber variaciones. Secuencias debases distintas originan ligeros cambios en la estructura del ADN.

El polinucleótido puede girar por seis sitios diferentes. Yexisten factores que pueden variar la estructura, por ejemplo el ángulo derotación. Si suponemos que un paso de vuelta son 360º, entre 10 bases deberíahaber un giro de 36º. Pero ese dato no es real, ese ángulo puede variar entre28º y 42º. Hay, por lo tanto, hélices más o menos apretadas.

Un segundo elemento de variación es la torsión o giro delpropulsor. A veces, las dos bases que forman un par de bases no soncoplanarias, sus planos forman un cierto ángulo:

Ángulo en el apareamiento de bases.

Un tercer elemento sería el balanceo de las pares de bases,es decir, la interacción de un par de bases con el contiguo.

Todas estas variaciones son casos concretos, debidos asecuencias concretas. Esto va a dar al ADN una cierta flexibilidad, pudiendoeste desdoblarse o replegarse. Todo el ADN tiene que estar en el núcleo de unacélula, tiene que replegarse en un pequeño volumen.

Estas pequeñas diferencias locales, además, van a permitirque una proteína encuentre una secuencia específica de bases de ADN, pudiendoreconocer las variaciones de la estructura. Las proteínas también puedendetectar los puentes de hidrógeno en la estría principal o secundaria, en lossurcos.

El ADN puede desenrollarse. Lo hace de manera natural enprocesos como la replicación. También se puede desnaturalizar, provocar laruptura de los puentes de hidrógeno y demás enlaces débiles, de forma que lahebra se estropea. Esto se puede conseguir con temperatura, cambios en el pH,etc.

El que un DNA se desnaturalice mejor o peor está influidopor su composición de bases. Si es rico en pares de base GC es más estable, yaque estas bases están unidas por tres puentes de hidrógeno, mientras que lospares AT están unidos por solo dos. El ADN comenzará a abrirse por zonas conmás cantidad de pares AT.

El proceso también es reversible (como sucede con lasproteínas). Será un proceso más sencillo si hay lugares en los que las doshebras estén unidas. Si están totalmente separadas, resulta mucho más difícil.

En todas las células y en muchos virus el ADN se estructuraasí. Sin embargo, en algunos virus encontraremos que el número de A y T no esel mismo y el número de C y G tampoco. Se trata, por lo tanto, de ADN monohebraen lugar de doble hebra.

Los extremos 3’ y 5’, en ocasiones, se unen. Se trataría deADN circular. Encontraremos muchos ADN circulares. Salvo en los virus que antescomentamos, estos ADN también será dúplex (doble hebra).

El ADN circular aparece en todas las células procariotas,virus, mitocondrias y cloroplastos. Cuando se extraen en su forma natural,suele aparecer superenrollado, con enrollamiento a la derecha, tambiéndenominado superhélice negativa. La superhélice positiva se puede formar inVitro.

En cuanto a la formación de la superhélice, cuando se formael círculo de ADN no sen formado todas las vueltas, faltan algunas vueltas paraconseguir un estado estable. Las moléculas, espontáneamente, tienden acerrarse, tienden a formar las vueltas que le faltan. Y al hacerlo, provocan elsuperenrollamiento general de toda la hélice. Lo hace según la siguientefórmula: L = T + W. Donde L es en número de veces que una hebra giró sobre laotra antes de cerrarse, T el número de vueltas de la hélice según el modelo deWatson y Crick y W el número de superenrollamientos o número de ochos (será unnúmero negativo).

El superenrollamiento a la izquierda o positivo se formacuando una doble hélice está sobreenrollada, con un promedio de más de diezbases por vuelta. Forman tantas superhélices como bases le sobren. La fórmulasería la misma, pero en este caso W tendría un valor positivo.

Estructura del ARN.

En general están formados por una sola hebra. No obstante,puede formar, parcialmente, zonas de unión por complementariedad de bases. Lacomplementariedad es, en este caso, AU y CG. Se trata de una unión de la hebraconsigo misma.

Estructura del ARN con bases apareadas.

En algunosvirus el ARN es de doble hebra, formando una doble hélice parecida a la delADN. Se asemeja al ADN-A debido al hidroxilo en la posición 2’ de la ribosa.Este hidroxilo en la posición 2’ además hace que el ARN sea más reactivo.También puede tener relación con que el ARN tenga una mayor flexibilidad en lahebra.

Breve introducción al tejido adiposo.

2011-10-19T12:27:00.000-07:00

El principal tipo de tejido adiposo es el que constituye lagrasa blanca y es al que nos referimos cuando hablamos, de forma genérica, detejido adiposo.

La matriz celular del tejido adiposo es escasa, las célulasestán bastante juntas unas a otras. Está formado por agrupaciones de un tipocelular denominado adipocito. Son células de morfología más o menos esférica,repletas de grasa. Presentan un núcleo de forma alargada en unos laterales dela célula y un citoplasma con muy pocos orgánulos, ocupado en su mayor partepor una gran gota de grasa.

Tejido adiposo.

Suelen agruparse en sistemas lobulares, con tejidoconjuntivo separando los lóbulos y múltiples vasos sanguíneos recorriendo esetejido conjuntivo.

La función principal del tejido adiposo es la reserva deenergía. Pero tiene otras funciones importantes; fundamentalmente, proteccióntérmica (ya que la grasa amortigua los cambios de temperatura y evita que elcuerpo disipe grandes cantidades de calor a su través) y protección física (yaque la grasa forma una especie de almohadón que protege los órganos querecubre, fundamentalmente las vísceras de la región abdominal).

Es un tejido muy vascularizado (encontramos vasos sanguíneosentre las agrupaciones de adipocitos). Esto resulta lógico, pues es un tejidoespecializado en aportar nutrientes a la sangre (los lípidos, usadosposteriormente por otros órganos y metabolizado fundamentalmente en el hígado).Y para evitar que el calor se disipe de la sangre. Cuando hace mucho frío, elcuerpo tiende a movilizar la sangre a zonas que se encuentren por debajo o porel interior del panículo adiposo.

Esquema de tejido adiposo.

La distribución de este tipo de grasa no es uniforme portodo el cuerpo. Tiende a acumularse en la hipodermis (región inferior de lapiel), formando una capa muy gruesa en algunas zonas, como la región abdominalo en los glúteos, mientras que en otras zonas la capa muestra escaso grosor,como bajo el cuero cabelludo o el la zona frontal del cráneo.

Incluso existen diferencias a nivel personal. En los sereshumanos, las mujeres y los hombres presentan una distribución de grasacaracterística, pues en varones tiende a aparecer en mayor cantidad en la zonaabdominal, mientras que en las mujeres tiende a acumularse en las caderas. Sedenominan patrones androide (o patrón manzana) y ginecoide (o patrón pera)respectivamente.

Las tres gracias de Rubens

Incluso dentro de un mismo sexo, la distribución varíanotablemente entre individuos. Se definen, por ejemplo, tres patronescaracterísticos en mujeres, hablándose de morfotipo cilíndrico (si hay unadistribución más o menos homogénea por todo el tronco, con bastante grasaabdominal), campana (si la distribución de grasa tiende a acumularlaprincipalmente en la cadera) y distribución diábolo (si tiende a acumularla encaderas y pecho, con escasa cantidad de grasa abdominal).

Existe un segundo tipo de tejido adiposo denominado grasaparda. Su función principal no es la de reserva de energía, sino la de consumirgrasas para generar calor. Se trata de un tejido muy vascularizado, por lo queal general calor calienta la sangre y mantiene la temperatura corporal. Sediferencia de la grasa blanca en que sus células acumulan grasa en múltiplesgotas en lugar de acumularla en una gran gota central.

Grasa parda.

Resulta muy importante en animales hibernantes. En humanos,la grasa parda, en humanos, aparece de manera significativa durante periodostempranos de nuestra vida. Hasta hae poco tiempo, se pensaba que en adultosllegaba a desaparecer por completo. Hoy sabemos que se conserva en determinadaszonas del cuerpo en cantidades muy pequeñas, pero suficientes para explicaralgunas diferencias metabólicas entre individuos (porque algunas personastienen escasa o nula tendencia a adelgazar o por el contrario engordan conexcesiva facilidad).

Breve introducción al tejido nervioso.

2011-10-15T04:10:00.000-07:00

Neuronas.

El tejido nervioso constituye el sistema nervioso (central y periférico), quees el encargado de recibir todos los estímulos del exterior, analizarlos,compararlos con estímulos anteriores y buscar respuestas o encontrarsoluciones, decidiendo cuál es la forma adecuada de actuación del cuerpo anteeste estímulo. La respuesta será siempre una contracción muscular o lasecreción de una glándula.

Hay dos grandes tipos de células del sistema nervioso:

Neuronas
Células de Glía (neurogliares).

Además, estudiaremos los tejidos ependimarios, que rodean y protegen al sistema nervioso.

Neuronas.

Neuronas del SNC

Son las células funcionales delsistema nervioso. Son las encargadas de transmitir los impulsos de unas aotras, forman los nervios que transmiten la señal y las redes neuronales,encargadas de analizar los impulsos y encontrar y decidir las respuestas.

Son células de forma estrellada. Presentan una zona en laque se concentra la mayor parte del citoplasma y el núcleo y se denomina cuerpoo soma. Las ramificaciones (que le dan forma de estrella) se denominandendritas. Poseen una ramificación principal denominada axón.

Esquema de una neurona.

Sinapsis.

El sistema de comunicación entre las neuronas se denominasinapsis. Existen dos grandes tipos, las eléctricas, más rápidas y menosabundantes; y las químicas, mucho mas frecuentes, aunque más lenta. En estasúltimas, el paso de la señal de una neurona a otra tiene lugar por medio de unmensajero químico denominado neurotransmisor.

Neuroglía.

En cuanto a las células neurogliares o de Glía, son lasencargadas de defender, proteger y alimentar a las neuronas. Existen variostipos de células de neurogliares.

Microglía: son las células defensivas del sistema nervioso.Pertenecen al sistema inmune y destruyen agentes desconocidos que seencuentren.
Astroglía: recubren los vasos sanguíneos del sistemanervioso para facilitar y controlar la nutrición de las neuronas (deciden quénutrientes dejan pasar a las neuronas).
Oligodendroglía: recubren a las neuronas del sistemanervioso central haciendo que la transmisión de la señal dentro de una neuronay sobre todo a través de su axón sea más rápida y efectiva.
Células de Shwann: son similares a las células deoligodendrogía, pero aparecen en el sistema nervioso periférico (en losnervios).

Células de astroglía rodeando un vaso sanguíneo.
Tejidos ependimarios.

Son tejidos derevestimiento del sistema nervioso central, constituyendo las meninges. Encontramos tres grandes tejidos: la duramadre, el aracnoides y la piamadre.

Laduramadre recubre los huesos en contacto con el sistema nervioso central; pordebajo de la duramadre está el aracnoides, que recibe su nombre por su morfología similar a una tela de araña. Y en contacto con el sistemanervioso, está la piamadre. Entre la piamadre y el aracnoides hay un espacioocupado por un líquido, el líquido cefalorraquídeo.

Tejidos ependimarios.

El órgano cutaneo: dermis e hipodermis.

2011-10-09T12:43:00.000-07:00

Piel.

La dermis es la parte interna de la piel, que se encuentrapor debajo de la epidermis. Se trata de una zona de tejido conjuntivo laxo,cuyo grosor medio es de entre uno y dos milímetros, existiendo zonas más delgadas(como los párpados, donde su grosor es menor de 0,6 milímetros) y zonas másgruesas (como las palmas de manos y plantas de pies, donde su grosor puedensuperar los 3 milímetros). La separación entre la dermis y la hipodermis noforma una línea o barrera definida y neta (como ocurre con la epidermis), sinoque es una transición, un cambio progresivo.

Se une a la epidermis por medio de la membrana basal; estaes una membrana fibro–protéica que une firmemente ambos tejidos, los comunica,permite el aso de sustancias de uno a otro, tanto de la dermis a la epidermis(nutrientes, por ejemplo) como de la epidermis a la dermis (sustancias dedesecho, mensajeros, etc.).

La unión entre la epidermis y la dermis no es lisa, sino quetiene una serie de ondulaciones, entrantes y salientes, denominados papilasdérmicas. Éstas, por un lado, aumentan la superficie de contacto entre ambostejidos (mejorando, por ejemplo, todo lo referente a sensibilidad o intercambiode productos) y además evitan que la epidermis se desplace linealmente sobre ladermis.

El tejido conjuntivo que forma la dermis es una auténticaestructura fibrilar y esponjosa. Posee multitud de fibras para darle firmeza yelasticidad a la piel, así como sustancias capaces de retener agua,transformando la sustancia fundamental amorfa en una especie de gel, de líquidoacuoso denso que actúa como almohadillado.

Embriológicamente la dermis deriva del capa embrionariadenominada mesodermo.

En la dermis podemos diferenciar dos grandes zonas (aunqueno están netamente separadas), una zona superior denominada dermis papilar yuna zona inferior denominada dermis reticular.

La dermis papilar es la zona dérmica en contacto con laspapilas dérmicas (de ahí su nombre). Es un tejido conjuntivo más laxo, conhaces de colágeno finos. Aparecen multitud de vasos sanguíneos que nutren laepidermis por difusión. Las células dérmicas son más abundantes.

La dermis reticular es la parte inferior, de mayor tamaño yse une o se difumina con la hipodermis. Se trata de un tejido conjuntivo másdenso, con redes de colágeno más gruesas y densas, colocadas principalmente deforma paralela a la epidermis.

En algunas zonas del cuerpo, bajo la dermis reticular,encontramos una capa muscular. En los humanos, esta capa muscular esespecialmente importante en la cara, donde se encuentran los músculos de lamímica (permite movimientos superficiales de la piel).

Vamos a analizar los componentes de la dermis.

Sustancia fundamental amorfa.

Está cargada de sustancias con capacidad de retener agua. Lamás habitual, proteínas unidas a mucopolisacáridos ácidos (cadenas especialesde azúcares siendo los más importantes los glucosaminoglicanos), formando loque se denomina proteoglicanos (de los que ya hemos hablado). El resultado esun gel acuoso, denso.

Fibras dérmicas.

Analicemos las fibras dérmicas más importantes:

Colágeno: es la proteína fibrosa más importante de ladermis, pudiendo constituir hasta el 75 % de su peso seco. Ofrece a la pielresistencia frente a traumatismos físicos y limita el grado de tensión de lamisma. Constituye el auténtico armazón, es el que le da a la dermis unaauténtica consistencia sólida. El colágeno es fabricado por los fibroblastos.Realmente estos fabrican una estructura de menor tamaño, formada por eltrenzado de unas fibras protéicas helicoidales llamado procolágeno, rico en losaminoácidos prolina, hidroxiprolina glicina; el procolágeno es fabricado en el retículo endoplásmico rugosoy enviado al exterior por el aparato de Golgi. En el exterior de la célula semodifica, formando el tropocolágeno, que se polimeriza (se unen muchas fibrasde tropocolágeno unas con otras), formando el colágeno. El colágeno así formadoes una proteína fibrilar de gran tamaño, visibles al microscopio óptico.
Elastina: se trata de una proteína fibrilar de propiedadeselásticas (como su nombre indica). Suelen ser de menor tamaño que las fibras decolágeno y se acumulan principalmente en zonas de la dermis reticular. Soncapaces de estirarse y recuperar su posición inicial. Facilitan que, tras unestiramiento, la piel recupere su posición normal. Su deterioro (con el paso delos años) provoca la aparición de elastosis. Son fabricados por losfibroblastos, de modo similar al del colágeno.
Fibras Reticulares (Reticulina): son parte fundamental delas fibras de la membrana basal. Son fibras de menor diámetro que lascolágenas, forman una red muy fina. Pueden encontrarse también en la dermispapilar, mezcladas o unidas, o prolongadas con los elementos que constituyen lamembrana basal. No obstante, son escasas (normalmente menos del 1 % del totalde fibras). Se incrementa su número durante procesos inflamatorios. Estáformado por la unión de fibras finas de colágeno con una glucoproteína llamadafibronectina.

Células de la dermis.

Analicemos los tipos celulares más importantes de la dermis:

Fibroblastos: constituyen el tipo celular más característicodel tejido conjuntivo y por lo tanto de la dermis. Se les considera célulasfijas (no se mueven). Aparecen con más frecuencia en la dermis papilar. Poseenforma estrellada, con largas prolongaciones. Su función es fabricar y manteneren buen estado las fibras de la dermis y la sustancia fundamental amorfa.Resultan especialmente activos tras lesiones en la dermis o durante losprocesos de cicatrización.
Macrófagos: células de mayor tamaño que los fibroblastos, demorfología esférica y núcleo arriñonado, que participan en la defensa delorganismo. Su función es fagocitar las sustancias u organismos extraños queencuentren, microorganismos invasores desconocidos, etc. para dar aviso a lascélulas fabricantes de anticuerpos.
Células Plasmáticas: células de pequeño tamaño, con un grannúcleo redondeado y abundante retículo endoplásmico rugoso. Derivan de loslinfocitos y su función es fabricar anticuerpos.
Células Cebadas: células defensivas que responden a lapresencia de anticuerpos con la secreción de sustancias inflamatorias ocompuestos químicos que activan la respuesta inmunológica ante invasiones.
Adipocitos: aunque son más característicos de la hipodermis,pueden aparecer en estratos inferiores de la dermis o en la interfase dermo –hipodérmica.

Corte transversal de piel.

En la imagen, en la que vemos un corte transversal de piel al microscopio electrónico, podemos apreciar la epidermis, en la zona superior y la dermis en la inferior. El color azul claro o azul celeste corresponde al colágeno. Se trata, como vemos, de una proteína muy abundante. En color azul oscuro vemos los núcleos de diferentes células dérmicas, difíciles de interpretar a estos aumentos. La mayor parte corresponderá a fibroblastos. Es notorio el hecho de que en la zona superior de la dermis, la dermis papilar, la carga celular es mucho mayor (aparecen muchos más núcleos) y en la parte inferior, en cambio, los grandes haces de colágeno son mucho más aparentes.

Anatomía de la hipodermis.

Es la continuación en profundidad de la dermis y estáconstituida por un tejido conjuntivo laxo. Sus fibras son, en general, másfinas que en la dermis, aunque existen algunas zonas en las que se anclafirmemente por medio de estas a los tejidos subyacentes, por ejemplo en palmasde manos. Las fibras se continúan con las de la dermis y como ya indicamos noexisten cambios bruscos entre ambos tejidos, sino más bien una transición.

En la mayor parte de las zonas de la piel, la hipodermisacumula células de reserva de grasa (almacén de energía), los adipocitos(existen excepciones, por ejemplo la hipodermis de los párpados no lospresenta). Estos adipocitos se disponen inmersos en una red de fibras; sufunción es acumular energía y constituir una barrera de protección,fundamentalmente protección térmica (esta es una de las razones por las que lahipodermis es un tejido muy vascularizado: los vasos sanguíneos de estas zonaspierden poco calor).

La acumulación de adipocitos es variable, en función de lazona de piel de las características personales, apareciendo a nivel general unclaro dimorfismo sexual: los hombres acumulan más adiposidad en el abdomen, laspor encima del ombligo (patrón androide), mientras que las mujeres la acumulanpor debajo del ombligo, en pelvis, nalgas y muslos (patrón ginecoide).

Se especula sobre la posibilidad de que los adipocitos soloprogresen en número hasta etapas muy tempranas de la vida (antes de lapubertad); a partir de este momento, todos los aumentos de volumen corporalasociados a aumento de la grasa, se basarían en un aumento de tamaño de losadipocitos existentes (y la disminución de volumen, con una disminución detamaño), sin que el número global de estos se altere en mayor medida.

El tejido fibroso separa a los adipocitos en grupos llamadoslóbulos; y separa también a los lóbulos en grupos más pequeños denominados lobanillos.

La grasa no solo sirve como reserva de energía; ya hablamosde su papel como protección térmica, a la que hay que añadir una ciertaprotección mecánica y un moldeador importante de la figura y fisonomía del individuo.

Esquema de la piel.

Anatomía básica del aparato excretor.

2011-10-05T12:40:00.000-07:00

Manneken-Pis

El aparato urinario es el encargado de eliminar losproductos de desecho de nuestro organismo, es decir, productos tóxicosnitrogenados, como el amoniaco y la urea, así como iones como Na+, Cl-, SO42-,PO43-, H+, que tienden a acumularse en exceso. La concentración de estosproductos en la orina variará en función de las necesidades de eliminación delcuerpo.

El aparato urinario juega un papel fundamental en:

Mantener la composición y volumen de la sangre, controlandotanto la cantidad de sangre, como su pH, concentración de iones, etc.
Controlar la presión arterial. No solo mediante el controldel volumen de sangre, sin también por la acción del sistema hormonal asociadoal aparato urinario, el sistema renina angiotensina.
Otras funciones metabólicas. Los riñones intervienen enotras funciones, como la gluconeogénesis (fabricar glucosa a partir deintermediarios derivados del metabolismo anaeróbico), fabricación de hormonas(como la eritropoyetina), fabricación de vitaminas (intervienen en la formaciónde la vitamina D).

El aparato urinario está compuesto por los riñones y lasvías urinarias. A los riñones llegan las arterias renales, procedentes de laaorta abdominal. Transportarán la sangre que debe ser filtrada. Y de losriñones salen las venas renales, que desembocan a la vena cava inferior. Losriñones conectan con la vejiga por medio de los uréteres. La vejiga comunicacon el exterior por medio de la uretra.

Esquema del aparato excretor.

Los riñones.

Los riñones son dos órganos de color rojizo, con forma dejudía, situados por encima de la cintura, entre el peritoneo parietal y laparte posterior del abdomen, protegidos parcialmente por las costillas once ydoce, aunque su posición no es totalmente simétrica, ya que el derecho está amenor altura que el izquierdo debido al espacio ocupado por el hígado. Cadariñón mide entre diez y doce centímetros de largo, entre cinco y siete y mediode ancho y alrededor de dos centímetros y medio de grosor.

Cada riñón está protegido por tres capas. La más interna esuna capa fibrosa y transparente denominada cápsula renal. La capa intermedia sedenomina cápsula adiposa. Y la más externa es la fascia renal, que fija elriñón al resto de las estructuras abdominales.

En un corte longitudinal del riñón, observaremos dosregiones claramente diferenciadas, un área más externa, denominada cortezarenal y una capa interna, de color marrón rojizo, denominado médula renal.

Dentro de la médula renal encontramos entre ocho y dieciochoestructuras cónicas, denominadas pirámides renales. Son estructuras que vanuniendo los tubos que recogen la orina formada en el riñón, así como los vasossanguíneos. Por eso tienen un aspecto rayado. La base del cono está dirigidahacia la corteza y el extremo hacia la abertura que encontramos en la partecóncava del riñón y que se denomina hilio. A las zonas del riñón situadas entrelas pirámides renales se les denomina columnas renales. A la cavidad del riñónsituada detrás del hilio se le denomina pelvis renal.

Al hilio llega la arteria renal y del hilio sale la venarenal. Del hilio también sale el uréter. En el extremo de la pirámide renalencontramos las papilas renales. Desembocan a unas estructuras denominadascálices (podremos encontrar cálices mayores y cálices menores), que reciben laorina de las papilas y confluyen en la pelvis renal constituyendo los uréteres.

Anatomía del riñón.

La Nefrona.

Las nefronas son las unidades funcionales del riñón, esdecir, no solo constituyen la mayor parte del riñón, también son la parte delriñón encargada de filtrar la sangre y fabricar la orina. Cada riñón estáconstituido por varios millones de nefronas, concretamente entre un millón y unmillón y medio.

Cada nefrona tiene dos grandes parte, la zona de filtrado,constituida por el glomérulo y la cápsula de Bowman. Y una zona por la que pasael líquido filtrado y se depura, retirando el exceso de agua y ciertos iones,denominada túbulo renal.

La cápsula de Bowman es una estructura de naturalezaepitelial a la que llegan los capilares sanguíneos que constituirán elglomérulo. La sangre de estos capilares sufre un proceso de filtrado ydepuración y el líquido que será precursor de la orina pasa al interior de lacápsula de Bowman, llegando desde esta al túbulo renal.

El túbulo renal tiene tres partes. El tubo contorneadoproximal, en contacto con la cápsula de Bowman. El asa de Henle, con forma de horquillay posterior al túbulo contorneado proximal. Y el tubo contorneado distal,posterior al asa de Henle y que comunica con el tubo colector. La unión de lostubos colectores acabarán dando lugar a los cálices.

Las cápsulas de Bowman se encuentran en la corteza renal. Lamayor parte de la zona tubular constituirá la médula renal y por lo tanto laspirámides renales. Alrededor de los tubos contorneados y del asa de Henleencontramos multitud de capilares sanguíneos. Los capilares asociados a lostubos contorneados se denominan peritubulares y los asociados al asa de Henle,vasos rectos. Estos filtran y resorben agua del líquido que es transportado porestos tubos.

Esquema de la nefrona.

Existen dos grandes tipos de nefronas. Por un lado están lasnefronas corticales, que suponen alrededor del 80 % del total y que tienen elglomérulo en la parte más superficial de la corteza. Y por otro están lasnefronas yuxtabasales, que son minoritarias, alrededor del 20 % del total ycuyo glomérulo está en la zona de corteza cercano a la médula. En las nefronasyuxtabasales el asa de Henle es más larga, lo que les permite obtener una orinacon grandes variaciones de agua, es decir, muy concentrada o muy diluida. Esdecir, son las principales responsables de que el cuerpo fabrique más o menosorina.

Filtración, resorción y formación de orina.

En la cápsula de Bowman se filtra el plasma sanguíneo, quesale de los capilares. Pero al tubo contorneado proximal pasa una cantidad muyelevada de líquido. La mayor parte de este debe ser reabsorbido, sobre todo elagua, ya que debe resorberse entre el 98 % y el 99 % de la misma. Estaresorción es llevada a cabo a lo largo de todo el tubo. Además, de la sangre seescapan tanto iones, como el Na+, K+, Cl-, PO43-, CO32-, etc., como nutrientes,entre los que destacan la glucosa, los aminoácidos o la creatina, que tambiéndeben ser resorbidos.

En el tubo contorneado proximal comienza la resorción deagua, iones y nutrientes, resorbiéndose casi en 100 % de la glucosa ynutrientes como aminoácidos. El Na+ es reabsorbido a lo largo de todo el tubo,a costa de consumir energía.

En el asa de Henle el agua filtrada ya puede sufrir uncontrol, cosa que no ocurre en el tubo contorneado proximal, ya que su pasoestá asociado al de iones y solutos. De esta forma, es en el asa de Henle dondese marca o controla en buena medida la cantidad de orina que finalmente se va asegregar, así como la concentración de los diferentes solutos.

En el tubo contorneado distal acaba de reabsorberse elexceso de Na+ y otros iones. Las hormonas que regulan la concentración ycantidad de orina actúan sobre todo actuando sobre el paso de iones y agua enel tubo contorneado distal. Si la orina procedente del asa de Henle llegasedemasiado diluida, se permitiría reabsorber mas agua, por ejemplo.

Las principales hormonas que controlan el proceso son laaldosterona, segregada por la corteza suprarrenal y que aumenta la resorción deNa+. Si este ión se resorbe en menos cantidad, entonces la presión osmóticahará que el agua se escape hacia el tubo y aumentará la eliminación de orina.También encontramos la hormona antidiurética (ADH), que aumenta lapermeabilidad de las células tubulares al agua, haciendo que estas resorban másagua, disminuyendo la cantidad de orina segregada.

En los tubos también se elimina el exceso de K+, que suelepresentarse en exceso en el organismo. También se eliminan iones H+, regulandode esta forma el pH de la sangre. En le pH interviene, así mismo, la cantidadde HCO3- que haya en la sangre y este ión puede ser eliminado del mismo modopor la orina (se trata de otro control del pH).

La pérdida de parte del agua en la orina es inevitable. Poro tanto, cuando la osmolaridad baja mucho, cuando en el cuerpo hay poco agua yel líquido extracelular está excesivamente cargado de iones, debe existir algúnmecanismo para ganar agua. Es en este momento cuando se dispara la sensación desed. La ADH aumentaría su secreción y es uno de los principales desencadenantesde la sensación de sed. Es decir, promueve que se reabsorba más agua, así comola sensación de sed para que el cuerpo gane agua mediante la ingesta (bebida).De este modo, se conseguirá bajar la osmolaridad del líquido extracelular.

Vías urinarias: uréteres.

La orina que se ha formado en la nefrona pasa a los tuboscolectores y de ahí acaba llegando a unas estructuras cónicas denominadoscálices, en la pelvis renal. Desembocan en un conducto conocido como uréter.

Hay un uréter en cada riñón. Conectan al riñón con lavejiga, tienen entre 25 y 30 centímetros de longitud. Aunque no existe unaválvula anatómica, la estructura de la desembocadura del uréter en la vejigahace que, cuando esta se llena de orina, los orificios de comunicación secierren. Esto se consigue gracias a que entran en dirección transversal,evitando así mismo el reflujo de orina de la vejiga al riñón.

La orina se mueve por los uréteres gracias a la presiónhidrostática, la gravedad y los movimientos peristálticos de la pared del tubo.

La vejiga urinaria.

Órgano muscular hueco, situado en la zona anterior al rectoen los hombres y por detrás de la vagina y debajo del útero en mujeres. Sumorfología es variable en función de la cantidad de orina de su interior. Esaplanada cuando está vacía o colapsada, cogiendo forma esférica según se vallenando, hasta adquirir forma de pera cuando está totalmente llena. Sueletener una capacidad de entre 700 y 800 mililitros, aunque cuando sobrepasa los200 ó 400 mililitros los sensores de tensión de la superficie comienzan aenviar señales que marcan el comienzo del deseo consciente de micción.

El esfínter uretral externo, que comprime la uretra, es unmúsculo voluntario, solo se abre bajo control consciente. En cambio, la acciónde contracción muscular de la vejiga es involuntario, así como la apertura deun esfínter llamado esfínter uretral interno.

Vías urinarias: la uretra.

La uretra es un conducto que comunica la vejiga, a la que seune por su base, con el exterior. Es un poco diferente en hombres y en mujeres.En mujeres, es un tubo oblicuo de entre 3,5 y 4 centímetros de longitud, que seabre un poco por encima de la vagina. En cambio, en los hombres mide unos 20centímetros y cruza la próstata, el diafragma urogenital y el pene, en cuyoextremo se abre al exterior.

Breve introducción al sistema linfático

2011-10-02T13:44:00.000-07:00

El sistema linfático está constituido por un líquido denominado linfa, que correpor el interior de unos vasos de conducción denominados vasos linfáticos.Además de los vasos linfáticos, existen una serie de órganos y estructuras queintervienen en procesos implicados con la linfa.

El sistema linfático tiene tres funciones fundamentales:

Drenaje del líquido intersticial.
Transporte de los lípidos de la dieta desde el aparatodigestivo hasta la sangre.
Repuesta inmunitaria, ya que la linfa está cargada decélulas defensivas y algunos órganos linfáticos están implicados en el procesoinmunitario.

Existen varios tipos de vasos linfáticos:

Vasos linfáticos y nódulos

Capilares linfáticos: son vasos linfáticos muy finos,compuestos por células endoteliales y con una cierta forma abombada, debido aque las uniones entre las células endoteliales se unen formando una válvula quehace que la linfa sólo pueda avanzar en una dirección. Estas uniones, además,pueden abrirse, permitiendo que puedan penetrar al interior del vasosustancias, moléculas y células inmunitarias.
Vasos linfáticos: son vasos de paredes finas, con multitudde válvulas que impiden el reflujo de la linfa. Debemos tener en cuenta que lalinfa carece de órgano impulsor, por lo que evitar el retroceso es trascendental.Los vasos linfáticos se forman por la fusión de capilares linfáticos entre si,aumentando su calibre. Al igual que ocurre en los vasos sanguíneos, aparecenanastomosis. A los grandes vasos linfáticos se les denomina troncos linfáticos.Por los vasos linfáticos circulará al día entre dos y cuatro litros de linfa.Ésta avanza por ellos, gracias a las contracciones de los mismos, ya que secontraen varias veces por minuto, y a la existencia de las válvulas que evitanel retroceso. Además, el recorrido de los vasos linfáticos entre los músculosesqueléticos hacen que la contracción de estos músculos drenen la linfa de losvasos, la empujen, proceso conocido como ordeño. Todos los vasos linfáticos vanenlazándose y formando los grandes troncos. Los más importantes son el conductotorácico izquierdo y derecho. Acaban desembocando al sistema circulatorio endos puntos, en el ángulo que forman las venas yugular interna y subclavia, porla derecha e izquierda.

En cuanto a los órganos linfáticos más importantes son lossiguientes:

Ganglios linfáticos: estructuras ovales, de entre uno yveinticinco milímetros de diámetro, que se encuentran a lo largo de los vasoslinfáticos. En el cuerpo existen entre seiscientos y setecientos ganglios,dispuestos en grupos y en ocasiones formando dos conjuntos, uno superficial yuno profundo. Están constituido por una cápsula exterior de tejido conjuntivodenso y unas trabéculas interiores. En los ganglios se acumulan linfocitos, queactuarán como sistema de reconocimiento y defensa. También encontramosmacrófagos. Los ganglios pueden actuar como depósitos de linfa, aunque sufunción principal es actuar de filtro frente a sustancias extrañas y einvasores, que entran en el ganglio, quedan atrapados y entran en contacto con lascélulas defensivas, siendo reconocidos y atacados por linfocitos y macrófagos.

Gánglios linfáticos.

Amígdalas: agregados de nódulos linfáticos, inmersos en unamucosa, formando un anillo en la cavidad de la faringe. Protege al cuerpofrente a invasores que se inhalan o se ingieren.
Bazo: órgano oval de unos doce centímetros de largo, situadoen el hipocardio izquierdo, entre el diafragma y el estómago. No filtra lalinfa, sirve de lugar de maduración de linfocitos B y colabora en lafagocitosis bacteriana y para eliminar eritrocitos y trombocitos deteriorados.Además, almacena sangre y la libera si se necesita.
Timo: órgano bilobulado, situado en la parte superior delmediastino. Es el lugar de maduración de los linfocitos T. Es más activo enniños, llegando a atrofiarse con el paso de los años.

Órganos linfáticos.

El órgano cutáneo: anatomía de la epidermis

2011-09-28T05:02:00.000-07:00

La epidermis es la capa más externa de la piel y por lotanto, la que está a la vista, en contacto con el exterior. Está constituidapor un epitelio estratificado plano y queratinizado (o cornificado) en sus capasmás externas; al fin y al cabo, debe tener una cierta dureza y consistencia, yaque es la primera barrera frente a las agresiones exteriores. Su grosor es muyvariable, pudiendo tener menos de 0,1 milímetros en algunas zonas de piel fina,como los párpados, o más de 1,5 milímetros en las plantas de los pies.

Como se trata de un tejido epitelial, no tiene irrigaciónpropia (es avascular), nutriéndose por difusión a partir de la dermis. Apenasposee terminaciones nerviosas; la sensibilidad de la piel se encuentramayoritariamente en la dermis.

Corte transversal de piel.

Embriológicamente, la epidermis deriva de la capaectodérmica (la misma capa que formará, además el sistema nervioso).

Para comprender el funcionamiento de la epidermis, debemosanalizar su estructura y sus tipos celulares más importantes.

Queratinocitos.

Son las células más características de la epidermis,constituyendo más del 90 % del tejido. Son las células puramente epitelialesque constituyen el epitelio estratificado; este recibe la calificación de planopor las capas superiores, constituidas por células planas (que además estánaltamente queratinizadas), aunque en sus estratos inferiores tienen formas másbien cubioideas o cilíndricas.

Se denominan queratinocitos porque, a lo largo de sucrecimiento, partiendo de la base del epitelio de la que surgen y siendoempujadas hacia estratos superiores por el crecimiento de nueva células, se vancargando de queratina; esta es una proteína fibrilar de la familia de losfilamentos intermedios encargada de aportar dureza y rigidez; es la causante deque las últimas capas de la epidermis sean mucho más duras.

Por lo tanto, podremos estudiar la epidermis como un tejidoepitelial formado por una serie de capas o estratos, por los cuales van pasandolas células desde que son formadas, por mitosis, en los estratos inferiores(limítrofes con la membrana basal y la dermis) hasta que llegan a la partesuperior del epitelio (empujadas por nuevas células formadas en estratosinferiores). Por esto decimos que la piel es un tejido en renovación continua.

Comencemos a estudiar las capas de la epidermis, comenzandopor las capas inferiores.

Estrato Basal: se denomina también estrato germinativo oproliferativo. Está constituido por una hilera de células de morfologíapoligonal, cúbica o ligeramente cilíndrica y que se encuentran en divisióncontinua. Son las únicas células de la epidermis que se dividen, originando doscélulas hijas; una se quedará formando parte del estrato basal y otra pasará aformar parte del estrato superior, empujando hacia arriba a las células de lascapas superiores. Las células basales se encuentran íntimamente unidas entre si(mediante desmosomas) y a la membrana basal (mediante hemidesmosomas).

Estrato Espinoso: también denominado de Malpighi.Constituido por entre 5 y 10 capas de células poligonales, cuya morfología,inicialmente cúbica, se va aplanando según ascendemos por el estrato. Losqueratinocitos están conectados por multitud de desmosomas; estos le dan, alser observadas al microscopio óptico, un aspecto poseer espinas superficialesque le dan nombre. Los desmosomas hacen que el estrato esté muy cohesionado.Las células comienzan a fabricar sustancias cementantes (irán a parar alespacio intercelular, haciendo de cemento) que se acumulan en gránulos visiblesal microscopio electrónico denominados corpúsculos de Odland.

Células del estrato espinoso.

Estrato Granular: o granuloso: formado por entre 2 y 5 capasde células de aspecto aplanado, cuyo rasgo más significativo es la acumulaciónen el citoplasma de gránulos gruesos y de forma irregular. Estos granos estánrepletos de queratohialina, uno de los componentes de la queratina. Losgránulos de sustancias cementantes, que habían comenzado a aparecer en elestrato espinoso, son aquí más abundantes y liberan al exterior su contenido(rico en glucolípidos y esteroles). Las células comienzan a presentar abundantequeratina en su citoplasma y sus componentes celulares, sobre todo mitocondriasy retículo, comienza a desaparecer. Finalmente, acabará deteriorándose y despareciendotambién el núcleo.

Estrato Lúcido: aparece solo en zonas de epidermis muygruesa, como palmas de manos o plantas de pies. Constituido por unas pocascapas de células, muy aplanadas y de coloración blanquecina, muy apretadasentre si, carentes ya de núcleo y la mayor parte de los orgánulos (y por lotanto, muertas). Están, eso si, cargadas de queratina. No está claro que sea unestrato real y muchos autores lo interpretan como un artificio que aparece alrealizar las preparaciones histológicas.

Estrato Córneo: su grosor y su número de capas de célulasson muy variables dependiendo de la zona de piel, aunque siempre muy numerosos.Las células poseen pocos desmosomas en las partes inferiores del estrato córneoy estos serán tanto más escasos cuanto más ascendamos por el mismo; de estemodo, en las capas superficiales, al haber pocos desmosomas, las células estánsueltas, aisladas y se desprenden de este modo, sin formar grandes escamas depiel. Las células del estrato córneo carecen de núcleo y solo presentan restosde orgánulos en el citoplasma; todo él está cubierto por filamentos dequeratina. La membrana celular se encuentra engrosada y cubierta en su carainterna por glucolípidos. El espacio intercelular es rico en lípidoscementantes que mantienen una cierta cohesión. Las células van sufriendo estaevolución según van siendo empujadas a la superficie, donde se vandesprendiendo de forma continua mediante un proceso de descamación. A esta zonade descamación algunos autores los denominan estrato descamativo. También hayquien distingue en el estrato córneo dos zonas en función de la cohesión quepresentan las células, el estrato compacto (o compactum) en las zonas másprofundas y el estrato disjunto (o disjuntum) en las zonas más superficiales.

Estratos de la epidermis.

Como ya hemos indicado los queratinocitos se unen firmementeentre si, sobre todo en las capas inferiores, mediante uniones denominadasdesmosomas. En los desmosomas están implicados los citoesqueletos de las doscélulas, las dos membranas y unas proteínas presentes en el espaciointercelular e intracelular que aseguran la unión de las dos células. En lascélulas basales se forman hemidesmosomas, que son estructuras similares, peroque en este caso anclan a la célula a la membrana basal (encargada de sujetar ynutrir al epitelio). Cuando los desmosomas no se desintegran correctamente enlas partes superiores de la epidermis, se ocasionarán descamaciones irregulares(como ocurre, por ejemplo, en la psoriasis o en la caspa).

Esquema de la epidermis

Los lípidos cementantes presentes entre las células son muyimportantes para mantener las propiedades de la epidermis, sobre todo sucohesión y su impermeabilidad. A esto último también contribuye la tendencia delas células a cargarse de queratina.

Melanocitos.

El color de la piel se debe a tres factores básico. Uno esla acumulación de carotenos, que aportan un color amarillo o anaranjado. Otroes la coloración rojiza debida al lecho vascular de la dermis (cuando aja elflujo sanguíneo, la piel se torna blanquecina). Y el tercero y más importante ocaracterístico es la presencia de un pigmento marrón, llamado melanina, que seacumula en los queratinocitos de la piel. Pero los queratinocitos carecen de la maquinaria celular necesariapara fabricar este pigmento; es fabricado por un grupo de células especialesdenominados melanocitos.

Embriológicamente los melanocitos no provienen del ectodermo(como ocurre con los queratinocitos), sino de la cresta neural. Se encuentranen la capa basal de la epidermis (aunque en ocasiones pueden aparecer e inclusoacumularse en zonas superficiales de la dermis). Son células de morfología máso menos estrellada, con múltiples prolongaciones que se introducen en capassuperiores de la epidermis; desde estas prolongaciones, los melanocitos cedenlos melanosomas a los queratinocitos mediante un proceso denominada secrecióncitocrina. Los melanocitos no se unen al resto de células de la epidermismediante desmosomas y permanecen en el estrato basal sin ascender a estratossuperiores.

Fabrican la melanina y la acumulan en unos gránulosdenominados melanosomas. Son estos melanosomas los que son cedidos a losqueratinocitos. Al proceso de fabricación de melanina se denominamelanogénesis. La melanina es el pigmento encargado de proteger la piel, sobretodo los estratos basales y la dermis, de la acción dañina de las radiacionessolares ultravioletas.

Los melanocitos suponen entre una de cada cuatro y una decada diez células basales, dependiendo de la región del cuerpo, siendo másnumerosos en las mejillas, frente y áreas nasal, oral y genital. El número demelanocitos es similar en todas las razas humanas, variando de unos a otros lacapacidad de los mismos para fabricar melanina en condiciones determinadas deluz, así como el tamaño de los melanosomas (es decir, los individuos de razanegra no tienen muchos más melanosomas, sin embargo, en determinadascondiciones de luz, fabrican más melanina, más melanosomas y melanosomas másgrandes).

Esquema de un melanocito

Células de Langerhans.

Están presentes por toda la epidermis, aunque no sonespecialmente frecuentes. Tienden a aparecer con más frecuencia en capas altasdel estrato espinoso. Su morfología es estrellada o dendrítica, conprolongaciones que se extienden entre los queratinocitos. No se unen al restode células mediante desmosomas. Tienen en el citoplasma unos gránuloscaracterísticos, con forma de bastón, denominados gránulos vermiformes o deBirbeck.

Estas células forman parte del sistema inmunológico,constituyendo el componente más exterior del mismo, es decir, los primeros quelocalizan un invasor y avisan si algún cuerpo extraño ha entrado en contactocon la epidermis. Participan en el inicio de las reacciones de la alergia delcontacto.

Pueden también encontrarse células de Langerhans en algunaszonas epiteliales de los anexos cutáneos (a los que nos referiremos luego),como glándulas sebáceas, sudoríparas ecrinas o folículos pilosos.

Tienen cierta capacidad de desplazamiento (por eso no estánanclados con desmosomas) por diferentes partes de la piel; cuando detectanalgún invasor y son activados por este, deben ponerse en contacto con otrascélulas defensivas (sobre todo con linfocitos).

Células de Merkel.

Aparecen en zonas basales de la epidermis, pero son muyescasas. Pueden unirse a las células vecinas mediante desmosomas, inclusopueden acumular algún melanosoma (procedente de melanocitos vecinos). Estánrelacionadas con el sistema nervioso, constituyen terminaciones nerviosas,considerándoselas, por lo tanto, responsables de la recepción nerviosa (sentidodel tacto). No obstante, dado que son muy escasas, debe quedar claro que larecepción nerviosa epidérmica es muy poco importante (la mayor parte delsentido del tacto se encuentra en la dermis).

Formulación inorgánica: conceptos básicos.

2011-09-25T04:49:00.000-07:00

Elementos químicos.

En la naturaleza existen algo más de cienelementos químicos. Normalmente, se representan organizados en la tablaperiódica y cada elemento representa una especie química constituida solo porun tipo de átomo.

Los elementos aparecen con su nombre abreviado.La abreviatura constará de una o dos letras (salvo algunos elementos del finalde la tabla, raros e inestables, que se nombran con tres letras). La primera delas letras será mayúscula y la segunda minúscula.

Los nombres son comunes y corresponden a suacepción en castellano. Sin embargo, su abreviatura es universal. Esto quieredecir que aunque químicamente el hierro se denomina hierro en español o iron eninglés, su abreviatura es Fe (proviene del Ferrum, en latín) en cualquiera delos idiomas. Lo mismo ocurre al potasio, cuya abreviatura es K del latín,Kalium.

Lógicamente y a fin de evitar cualquier tipo deconfusión, no existen dos elementos que posean el mismo nombre o la mismaabreviatura.

Existen una serie de números que caracterizan acada elemento químico. El más representativo es el número atómico. Expresa elnúmero de protones que presenta su núcleo y su posición dentro de la tablaperiódica. Cada elemento químico tiene su número atómico correspondiente einvariable. El número atómico del hidrógeno es 1. El del oxígeno, 8. Elcarbono, 6. El hierro 26. El oro, 79.

Otro número característico es el peso atómico.Es un valor que representa el peso relativo del elemento (actualmente respectoa la doceava parte del peso del átomo de carbono 12). Es importante para realizar cálculos de concentraciones,reacciones químicas, etc. Por ejemplo, el peso atómico del oxígeno es 15,99, eldel cloro 35,45 o el del oro 197.

Un tercer número o valor interesante es lavalencia, necesario para formular las moléculas y al que nos referiremos acontinuación.

Valencia.

Los átomos, al unirse para formar moléculas, nolo van a hacer de forma descontrolada o azarosa, sino con un cierto orden ysolo en ciertas proporciones. Las valencias de los elementos tratan dedescribir estas proporciones. Cada elemento químico tiene una o varias valencias,que son los números que describen su tendencia de combinación con otroselementos (excepto los gases nobles, que al no combinarse, no puede decirse quetengan valencia).

Así, por ejemplo, el hidrógenos siempre actúacon valencia 1. El oxígeno, con valencia 2. El cloro puede usar las valencias1, 3, 5 y 7. Es útil conocer las valencias de los elementos, sin ellas, nosabríamos como combinar los átomos, como formar moléculas.

Tabla periódica

Establezcamos, por lo tanto, una tabla con lasvalencias de los elementos químicos más importantes.

Moléculas.

Las moléculas seforman por la unión de dos o más átomos iguales o diferentes entre si. Podemosencontrar moléculas muy sencillas, en las cuales se unen dos átomos exactamenteiguales, como ocurre en el caso de muchos compuestos que en su estado gaseosose presentan como moléculas biatómicas. Por ejemplo el oxígeno aparece como O₂,el hidrógeno como H₂.

Otras moléculas, encambio, son muy complejas, con multitud de átomos diferentes, pudiendo llegar avarios miles en grandes macromoléculas orgánicas.

A la hora de formarcompuestos, las moléculas se clasifican en dos grandes tipos: inorgánicas yorgánicas. Que a su vez dan lugar a dos de las grandes ramas de la química.

Las moléculasinorgánicas son más sencillas, aparecen espontáneamente en la naturaleza sin laintermediación de seres vivos. En cambio las orgánicas se basan en cadenas decarbono a las que se unen diferentes átomos. Y la formulación de ambos tipos demoléculas difiere en cuanto a su complejidad y en cuanto a sus normas. Por esoanalizaremos ambas formulaciones por separado.

Formulación inorgánica.

Introducción.

Para hacer mássencilla la formulación inorgánica, comenzaremos por las moléculas más simples,es decir, por aquellas formadas por solo dos elementos. Llamaremos a uno deestos elementos M y al otro X.

Supongamos, así mismo,que M tiene una valencia de valor a. Y que X tiene una valencia de valor B.Pues al formar la molécula, tendremos que poner la valencia de X al elemento My la valencia de M al elemento X. Y la anotaremos como un número de pequeñotamaño en forma de subíndice. Es decir:

M_bX_a

En el caso de que a yb fuesen divisibles por el mismo número, es decir, simplificables, se realizarála división, debiendo ser los números más pequeños posible. A esto habrá variasexcepciones, cuando la simplificación no de lugar a la fórmula real de lamolécula; esta situación se dará, como veremos más adelante, en el caso de losperóxidos, en los cuales tendremos siempre dos oxígenos y no podremos nuncasimplificarla más allá de eso.

La formulación debeaportarnos una serie de reglas que nos permitan dar un nombre a esta molécula yque este nombre sea inequívoco, es decir, que ninguna otra molécula puedallevar ese nombre. Y también debe permitir que, conocido el nombre de unamolécula, resulte relativamente sencillo deducir de qué molécula se trata.

El organismo reguladorde la formulación química, tanto orgánica como inorgánica, es la IUPAC. Es laque decide las reglas de formulación.

Sin embargo, hay dosproblemas que no se han podido solventar. Por una parte, en formulacióninorgánica hay al menos tres maneras diferentes de formular, que son usadas deforma indistinta y con bastante frecuencia. Se denominan sistemática,tradicional y stock. Quizás la más reglamentada sea la sistemática, pero muchoscompuestos son formulados y nombrados con mucha frecuencia por alguno de losotros sistemas y por eso debemos conocer al menos los rudimentos de los tres.

Por otro lado,multitud de compuestos tanto inorgánicos como orgánicos poseen un nombre comúnque se usa constantemente. Por ejemplo, el H₂O es el agua, o el NH₃es el amoniaco, sin que ningún sistema de formulación pueda evitarlo. Tambiénocurre con moléculas orgánicas, como el benzeno.

Comencemos con laformulación inorgánica. Veremos los tipos más importantes de moléculasorgánicas y la manera de nombrarlos mediante los tres sistemas más usados.Comenzaremos por compuestos binarios y después pasaremos a compuestos ternariosy algunos cuaternarios.

Compuestos binarios.

Óxidos y anhídridos.

Entendemos por óxidosa todos aquellos compuestos que se forman por la combinación de oxígeno concualquier otro elemento, metálico o no metálico. El oxígeno actuará siempre conla valencia 2 y el otro elemento, con cualquiera de las que pueda actuar.

El oxígeno puedeformularse, como hemos dicho, tanto con elementos metálicos como con elementosno metálicos. Tradicionalmente, cuando se formula con elementos no metálicos sehabla de anhídridos. Esta diferencia solo se hará notar cuando nombremos elcompuesto mediante la nomenclatura tradicional, ya que la sistemática y lastock solo hablan de óxidos, independientemente de la naturaleza del compuestoque se formule con el oxígeno.

También podemosencontrar otra diferencia a la hora de nombrar ambos tipos de compuestos,aunque no afecte directamente a su formulación. Y es que se dice que los óxidosmetálicos son óxidos básicos, mientras que los óxidos no metálicos sondenominados óxidos ácidos.

Comencemos por losóxidos metálicos. En cualquiera de las tres nomenclaturas se nombrarán comoóxidos. Sin embargo, variará la forma en la que dejemos de manifiesto lavalencia con la que está actuando el metal (ya indicamos que el oxígeno siempreactúa con la 2).

El sistema mássencillo es el sistemático. Ya que sencillamente, se lee la fórmula, suscomponentes, indicando la cantidad relativa de cada uno y comenzando por eloxígeno. Por ejemplo:

FeO es el óxido queforma el oxígeno con el hierro cuando este último actúa con la valencia másbaja, la valencia 2 (el hierro tiene valencias 2 y 3). Al formular obtendríamosFe₂O₂, que se debe simplificar, obteniendo la ya indicadaFeO. En la nomenclatura sistemática indicamos que hay un átomo de oxígeno y unátomo de hierro: monóxido de hierro.

Se usan los prefijosmono para 1, di para 2, tri para 3, tetra para 4, penta para 5, hexa para 6,hepta para 7, octa para 8. El prefijo mono suele usarse solo para el primero delos componentes, entendiéndose que el segundo será también único si no hayningún prefijo (es decir, se habla de monóxido de hierro, dando a entender queel hierro está solo, no hace falta decir monóxido de monohierro).

Cuando el compuestometálico tiene una sola valencia, puede omitirse el prefijo mono. Por ejemplo,el CaO puede nombrarse como óxido de calcio.

En el sistema stocknombramos directamente como óxido del metal correspondiente y pondremos entreparéntesis y en números romanos la valencia con la que está actuando el metal.Es decir, en el caso del FeO hablamos de óxido de hierro, pero debemos indicarla valencia con la que está actuando el hierro, para no confundirlo con el otroóxido de hierro posible. En este caso, el óxido de hierro (II).

La otra fórmulaposible de óxido de hierro es que este actúe con valencia 3. Es decir, Fe₂O₃,senombraría por la nomenclatura sistemática como trióxido de dihierro. Y por lastock como óxido de hierro (III).

Si el elemento que secombina con el oxígeno tiene una sola valencia, no debe indicarse entre paréntesis.Por ejemplo, el CaO, con nomenclatura stock, es óxido de calcio y no debeindicarse la valencia entre paréntesis, no es necesaria porque solo puede tenerla 2.

Y por último, debemosanalizar la nomenclatura tradicional. En ella seguimos hablando de óxido, peropara indicar la valencia con la que está actuando el metal, le añadimos unsufijo. Si solo tiene una valencia, el metal acabará en el sufijo –ico. Porejemplo, el CaO se denominará óxido cálcico.

Si tuviese dosvalencias, se añadiría el sufijo –ico si actuase con la mayor y el sufijo –ososi actuase con la menor. Por ejemplo, el Fe₂O₃ será elóxido férrico. El FeO será el óxido ferroso.

Si el compuestotuviese tres valencias, añadiríamos el prefijo hipo- antes del nombre y elsufijo –oso después para la valencia más pequeña. El sufijo –oso para lasegunda. Y el prefijo –ico para la más grande.

Y su hubiese cuatrovalencias, el prefijo hipo- y sufijo –oso para la más pequeña. El sufijo –osopara la segunda. El sufijo –ico para la tercera. Y el prefijo per- y el sufijo–ico para la más grande.

En el caso de óxidosno metálicos las nomenclaturas sistemática y stock no varían. En cambio latradicional los nombrará como anhídridos. Así, el CO₂ se nombrarácomo dióxido de carbono por la sistemática. Como óxido de carbono por la stock.Y como anhídrido carbónico por la tradicional.

Por poner otroejemplo. el Cl₂O₇ es un óxido en el que el oxígeno secombina con un no metal, el cloro, actuando este último con valencia 7. Por lanomenclatura sistemática, hablaríamos del heptaóxido de dicloro. Por la stockde oxido de cloro (VII). Y por la tradicional, dado que el cloro estáfuncionando con su valencia más elevada, óxido perclorico.

El mayor problema dela nomenclatura tradicional es la existencia de compuestos en los que alguno desus elementos actúa con una valencia poco común. En ese caso, el compuestocomienza a adoptar nombres que deben conocerse de memoria, lo cual complica suformulación. Por ejemplo, las valencias más habituales del nitrógeno son la 3 y5. Por eso al N₂O₃ se le llama anhídrido nitroso y al N₂O₅anhídrido nítrico. Sin embargo, al combinarse con el oxígeno, también puedeadoptar valencia 1 y formar el compuesto N₂O. A este compuesto no lepodremos llamar anhídrido, debiendo llamarle óxido nitroso o óxido de nitrógeno(I) por la stock. También encontraremos un óxido de nitrógeno en el que esteactúa con valencia 2, siendo entonces el compuesto NO. En la nomenclaturatradicional se le denominará óxido nítrico y en la stock óxido de nitrógeno(II). La cosa se complica más todavía cuando el nitrógeno adquiere la capacidadde actuar con valencia 4, ya que puede formar dos moléculas diferentes, el NO₂y el N₂O₄ (por su estructura, no puede simplificarse). Elsistema tradicional denomina la primero dióxido de nitrógeno y al segundotetróxido de nitrógeno. La stock no da opción para diferenciar moléculas, yaque su valencia es idéntica. Sin embargo, todo estos problemas se solventan confacilidad usando la formulación sistemática, ya que al N₂O₃se le llama truóxido de dinitrógeno, al N₂O₅ pentaóxidode dinitrógeno, al NO monóxido de nitrógeno, al N₂O monóxido dedinitrógeno, al NO₂ dióxido de nitrógeno y al N₂O₄tetraóxido de dinitrógeno. Cada compuesto tiene su nombre y no necesitamos niconocer las valencias, ni conocer las excepciones, ni aplicar nombrestradicionales que requieren ser aprendidos de memoria. El único problema de lanomenclatura sistemática es que, en muchos compuestos, apenas se usa debido alenorme peso que aun tiene la tradición a la hora de nombrar productos químicos.

Existe una excepciónimportante a la hora de formular óxidos y es cuando se combinan con el flúor.Se debe a una propiedad de todos los elementos, la electronegatividad. Eloxígeno es el elemento más electronegativo, si exceptuamos el flúor. Y como elflúor es más electronegativo, en la nomenclatura sistemática no podemosconsiderarlo un óxido, ya que en esta el nombre debe partir del máselectronegativo. Por eso, las dos moléculas de oxígeno y flúor, deben en primerlugar, escribir primero el oxígeno, siendo OF₂ y O₂F₂.Y no se nombrarán como óxidos, sino como fluoruros, siendo el difluoruro deoxígeno y el bifluoruro de dioxígeno respectivamente.

Hidruros e hidrácidos

Entendemos por hidrurola combinación de hidrógeno con algún otro elemento químico. Este elementopuede ser un metal o un no metal, obteniendo compuestos diferentes conpropiedades diferentes.

Los hidruros metálicosno suelen presentar problemas. Son combinaciones en las que el hidrógeno, quesiempre actúa con valencia 1, se une a un metal, que puede actuar concualquiera de sus valencias. En la nomenclatura stock, al igual que en losóxidos, debemos indicar entre paréntesis cuál es la valencia con la que estáactuando el metal (siempre que tenga más de una valencia).

Y en el sistematradicional, debemos indicar con prefijos y sufijos si está actuando con suvalencia más grande, más pequeña o si las hubiese, alguna de las intermedias.Los prefijos y sufijos vuelven a ser hipo- -oso para la más pequeña, -oso parala segunda, -ico para la tercera y per- -ico para la más grande. Usando laterminación –ico si solo hay una valencia, -oso e –ico si hay dos y hipo- -oso,-oso e –ico si hay tres.

En la nomenclaturasistemática volvemos a nombrar la molécula según la vemos, indicando que setrata de un hidruro, poniendo el prefijo delante del hidruro en función delnúmero de hidrógenos de la molécula y diciendo después el nombre del metal.

Veamos un ejemplo. Elhierro tiene valencias 2 y 3, pudiendo por tanto formar dos hidruros. Si usa lavalencia 3, la más grande, el compuesto sería FeH₃. Por lanomenclatura tradicional, la denominaríamos hidruro férrico. Por la stock,hidruro de hiero (III). Y por la sistemática, trihidruro de hierro.

Otro ejemplo, ahoracon el níquel. Si el compuesto fuese NiH₂, ¿cómo lo denominaríamos?Por la tradicional debemos saber que el níquel tiene valencias 2 y 3, por loque en este compuesto está actuando con la más pequeña. Por lo que será elhidruro niqueloso. Por la stock debemos saber que tiene más de una valencia (sino, no se pondría nada entre paréntesis) y por eso lo denominaríamos comohidruro de níquel (II). Por la sistemática, sencillamente, dihidruro de níquel.Nótese que, si el metal solo tiene una valencia, la nomenclatura stock y lasistemática coinciden en estos compuestos.

Cuando la molécula seforma entre el hidrógeno y un no metal, la nomenclatura sistemática usa elmismo sistema: los denomina hidruros indicando el número de átomos de cada unoque hay en la molécula. Por ejemplo, el SH₂ sería el dihidruro deazufre. El ClH, monohidruro de cloro. Sin embargo, en la nomenclaturatradicional se nombrará primero el compuesto no metálico, finalizado en –uroseguido de la indicación de que se mezcla con hidrógeno. Es decir, en los doscasos anteriores serían el sulfuro de hidrógeno y el cloruro de hidrógenoconcretamente. Dado que el no metal suele actuar con su valencia más pequeña,no es necesario añadir ningún tipo de prefijo o sufijo.

Los hidruros de loselementos: flúor, cloro, bromo, yodo, azufre, selenio y teluro, al disolverseen agua, adquieren un marcado carácter ácido, por lo que suele denominárseleshidrácidos. Por la nomenclatura tradicional se habla de ácido y el nombre del nometal con el sufijo –hidrico a continuación. Además, al escribir la fórmulasuelen invertirse el orden de los elementos. Por ejemplo, en el caso de bromo,el BrH se formularía como HBr y se denominaría ácido bromhídrico. El del yodo,azufre, H₂S se denominaría ácido sulfhídrico.

Esta nomenclaturaobliga a saberse de memoria unos cuantos compuestos y elementos, no es cómoda ypuede dar lugar a errores. Sin embargo, el peso de la tradición hace que sigasiendo la forma más común para nombrar estos compuestos.

Muchos hidruros nometálicos poseen un nombre común, que se usa con más frecuencia que su nombresistemático. Por ejemplo, nadie habla del trihidruro de hidrógeno cuandoquieren referirse al NH₃, ya que todo el mundo lo conoce poramoniaco. El compuesto PH₃ se conoce como fosfina, el AsH₃arsina, el SbH₃ estibina, el BH₃ borano, el SiH₄silano, el CH₄ metano y el H₂O agua.

Sales binarias.

Las sales binarias soncompuestos binarios en los que se mezcla un metal y un no metal. Al escribir elcompuesto, en la fórmula debemos escribir primero el metal y después el nometal. Y para nombrarlo, se añade el sufijo –uro al no metal y se continúanombrando al metal.

En la mayor parte delas sales binarias el no metal funciona con la valencia más pequeña. El metalpuede funcionar con cualquiera de ellas. Y esto diferenciará los tres sistemasde nomenclatura, tradicional, stock y sistemática.

Por ejemplo, cuando elhierro se une al cloro se pueden formar dos compuestos diferentes en función desi el hierro actúa con la valencia 2 ó 3. Supongamos que en este caso, actúacon la 3. El compuesto sería FeCl₃. Y se nombraría como cloruroférrico mediante la nomenclatura tradicional, como cloruro de hierro (III)mediante la stock y como tricloruro de hierro mediante la sistemática. El otrocompuesto, el FeCl₂, sería el cloruro ferroso por la tradicional,cloruro de hierro (II) por la stock y dicloruro de hierro por la stock.

Es decir, las reglasson las mismas que en el resto de compuestos.

Compuestos binarios entre no metales.

La combinación decompuestos no metálicos entre si forman compuestos binarios relativamentefrecuentes. A nivel de formulación, es como si uno actuase como metal y el otrocomo no metal. ¿Cómo saber cuál debemos hacer actuar como metal y como no metal?Por su posición en la tabla periódica. El elemento que se encuentre más alfinal de la siguiente lista actuará como no metal:

B – Si – C – Sb – As– P – N – H – Te – Se – S – At – I – Br – Cl – O – F

Por ejemplo, si secombinasen el fósforo y el cloro, el cloro se consideraría el no metal y elfósforo el metal. Imaginemos que el fósforo actúa con la valencia 3. Elcompuesto se formularía como PCl₃. Y siguen vigentes las tresnomenclaturas. Según la tradicional estaríamos hablando del cloruro fosforoso.Según la stock del cloruro de fósforo (III). Y según la sistemática triclorurode fósforo.

Compuestos binarios entre metales.

Los compuestosmetálicos pueden unirse entre si. Hablamos de aleaciones. Forman combinacionesmuy variadas y no cumplen las reglas de las valencias en su formulación. En lafórmula se coloca primero el que se encuentre mas a la izquierda y más arriba(por ese orden), es decir, el de menor número atómico.

Dada su complejidad,no entraremos en su formulación.

Compuestos ternarios.

Hidróxidos.

Se formulan por lacombinación entre un metal y un grupo (OH), denominado grupo hidroxi o grupohidróxido. El grupo (OH) se coloca al final de la fórmula, entre paréntesis ycon la valencia del metal debajo del paréntesis del grupo (OH). Bajo el metalno se coloca ningún número, ya que el grupo (OH) actúa como un elemento convalencia 1. La fórmula, por lo tanto, sería M(OH)_a.

Podemos nombrar elcompuesto mediante las tres nomenclaturas, la tradicional, la stock y lasistemática. En las tres hablamos de hidróxido, pero en la tradicionalindicamos la valencia del metal con los prefijos y sufijos (hipo- -oso, -oso,-ico y per- -ico, como siempre). En la stock indicamos la valencia del metalentre paréntesis y en números romanos. Y en la sistemática indicamos el númerode hidroxilos que tiene la fórmula.

Así, el hierro puedeformar hidróxidos con la valencia 2 y la 3. Cuando usa la 2 el hidróxido es elFe(OH)₂. Y hablaremos de hidróxido ferroso según la tradicional.Hidróxido de hierro (II) según la stock. Y dihidróxido de hierro según lasistemática.

Con la valencia 3,Fe(OH)₃. Hablaremos de hidróxido férrico en la tradicional.Hidróxido de hierro (III) en la stock. Y trihidróxido de hierro en lasistemática.

Si el compuesto tieneuna sola valencia, en la tradicional se usa el sufijo –ico y en la stock sesuprime el paréntesis y la valencia. Así, si el metal es el calcio tendremosCa(OH)₂ y se nombrará como hidróxido cálcico en la tradicional,hidróxido de calcio en la stock y dihidroxido de calcio en la sistemática.

Oxácidos.

Los oxácidos, o ácidosternarios, son compuestos relativamente comunes, con marcado carácter ácido,como su nombre indica y formados por la combinación de hidrógeno y oxígenogeneralmente con un no metal (aunque algunos metales, como el manganeso, elcromo o el vanadio pueden formar ácidos) con la fórmula general: H_aX_bO_c.

Obtener la fórmula delos oxácidos es relativamente fácil. Basta con sumar a un óxido una molécula deagua o, en algunos casos, dos o tres moléculas de agua.

Veamos un ejemplo.Partimos por ejemplo del óxido de azufre en el que este último está actuandocon valencia 6. La fórmula de este óxido sería S₂O₆, esdecir, simplificando, SO₃. Pues bien: SO₃ + H₂O® H₂SO₄y esta es la fórmula del ácido.

¿Cómo nombrarlo?Volvemos a poder optar por una nomenclatura sistemática, que intenta reproducirdirectamente la fórmula y por un sistema tradicional, que usa los mismosprefijos y sufijos que en el caso de los óxidos. Además, hay un tercer sistemaque no corresponde exactamente al sistema stock y que se denomina sistemáticafuncional.

Por desgracia, elsistema más usado con mucha diferencia es la tradicional, que es con diferenciala más complicada y la que plantea más excepciones y exige conocer másvalencias y compuestos de memoria.

En el sistematradicional se aplican los mismos prefijos y sufijos que los usados para formarel óxido del que deriva el ácido. Como es una mezcla de oxígeno con no metal,según la nomenclatura tradicional solemos partir de anhídridos. En el caso delejemplo anterior, el óxido correspondiente, el SO₃, es aquel en elque el azufre trabaja con la mayor de sus valencias. Por lo tanto es elanhídrido sulfúrico. Y como es el ácido derivado del anhídrido sulfúrico, lodenominaremos ácido sulfúrico.

Otro ejemplo. Sitenemos el anhídrido: Cl₂O₃ sabemos que el cloro estáfuncionando con la valencia 3 y que posee las valencias 1, 3, 5 y 7. Es, por lotanto, la segunda valencia más pequeña. Por eso se trata del anhídrido cloroso.Para formar un ácido, se le sumará agua, de forma que: Cl₂O₃+ H₂O -> H₂Cl₂O₄que simplificado quedaría HClO₂, que puesto que parte del anhídridocloroso se denominará ácido cloroso.

Ya hemos indicado quealgunos ácidos se formulan sumando más de una molécula de agua y debe indicarsede alguna manera. Los ácidos que forman los anhídridos de fósforo, arsénico yantimonio pueden sumar una, dos o tres moléculas de agua. Y en su nombre, debequedar constancia. En la nomenclatura tradicional lo que hacemos es añadir unprefijo al nombre del ácido: meta- si se suma una molécula de agua, piro- si sesuman dos moléculas de agua y –orto si se suman tres. Si no aparece ningúnsufijo, en estos tres ácidos se sobreentiende que nos encontramos ante la forma–orto, ya que es la más común.

Veamos los tresejemplos. Partimos de un anhídrido de fósforo en el que éste funciona con lavalencia 3, la más pequeña. La fórmula del anhídrido es P₂O₃y se denomina anhídrido fosforoso (es la valencia más pequeña del fósforo).Ahora podemos sumarle una, dos o tres moléculas de agua.

P₂O₃ + H₂O -> H₂P₂O₄= HPO₂ y se nombraría ácido metafosforoso.

P₂O₃ + 2 H₂O -> H₄P₂O₅y se nombraría ácido pirofosforoso.

P₂O₃ + 3 H₂O -> H₆P₂O₆= H₃PO₃ se nombraría ácido ortofosforoso o ácidofosforoso.

La nomenclaturasistemática es de más sencilla aplicación y no difiere a la hora de nombrarácidos según el número de moléculas de agua que se adicionan. Se trata, comosiempre, de nombrar lo que se ve en la fórmula prescindiendo del hidrógeno, conel sufijo final –ato, comenzando por el oxígeno. No se indica el número dehidrógenos, sino que se indica la valencia con la que funciona el no metalentre paréntesis. En los tres ejemplos anteriores, al ácido metafosfórico senombraría como dioxofosfato (III) de hidrógeno. El ácido pirofosforoso sedenominará por la nomenclatura tradicional como pentaoxodifosfato (III) dehidrógeno. Y por último el fosforoso u ortofosforoso se nombraría trioxofosfato(III) de hidrógeno.

Otro ejemplo, el ácidosulfúrico, H₂SO₄ se nombraría como tetraoxosulfato (VI)de hidrógeno.

Existe un tercer tipode nomenclatura, que en el caso de oxácidos se denomina sistemática funcional.Es similar a la sistemática, pero comenzando por la palabra ácido y terminandoel grupo con el sufijo –ico, añadiendo entre paréntesis la valencia del nometal y prescindiendo de nombrar al hidrógeno, que se presupone al tratarse deun ácido. Es decir, con los ejemplos anteriores, el ácido metafosforoso senombraría ácido dioxofosfórico (III). El ácido pirofosfórico sería el ácidopentaoxidifosfórico (III). El ortofosfórico será el ácido trioxofosforico(III). El ácido sulfúrico se podría nombrar como ácido tetraoxisulfúrico (VI).

Como vemos, estrascendental saber calcular la valencia con la que trabaja el no metal en lanomenclatura tradicional o el número de hidrógenos que debemos añadir en lasnomenclaturas sistemática y sistemática funcional. Los cálculos son muysencillos.

Dada una fórmulacualquiera, H_aX_bO_c la valencia del no metal secalcularía multiplicando por 2 el número de oxígenos, es decir, c y le restamosel número de hidrógenos, es decir, a. Y dividimos el resultado por el númerodel elemento no metálico, es decir, b. En resumen: valencia de X = (2*c – a) / b.

Por ejemplo, en elácido sulfúrico, H₂SO₄ se calcularía:

Valencia azufre = (2*4– 2) / 1 = 6.

En el caso del ácidopirofosforoso: H₄P₂O₅

Valencia del fósforo =(2*5 – 4) / 2 = 6/2 = 3

El caso opuesto estambién sencillo de solventar. Es decir, si nos dan la fórmula sistemática osistemática funcional, indicándonos la valencia del no metal, es muy fácilcalcular el número de hidrógenos, ya que nos dicen también la cantidad deoxígeno y de no metal que tiene la fórmula. Por ejemplo, si nos hablan delácido fosforoso, que se nombraría como trioxosufurato (IV) de hidrógeno,sabemos que el ácido posee tres átomos de oxígeno y no de azufre con valencia 4.¿Cuántos hidrógenos necesito? Fácil: número de hidrógenos = c*2 – b*valencia nometal. En el caso que nos ocupa:

H_aSO₃solo tenemos que calcular a. Sabemos que el azufre funciona con valencia 6. Porlo tanto: a = 3*2 – 4*1 = 6 – 4 = 2. Por lo tanto, hay dos hidrógenos por loque la f´órmula es H₂SO₃.

Con la nomenclaturasistemática funcional la mecánica es la misma.

Existen algunos ácidosespeciales, que suponen una excepción a la fórmula general. Se debe a que estánconstituidos por hidrógeno, oxígeno y un metal. Son especialmente importanteslos ácidos de los metales Cromo, Manganeso y Vanadio. Veremos como ejemplos losdos primeros.

El cromo puede formarácidos funcionando con la valencia 6. El ácido formado tendría la siguientefórmula: Cr₂O₆ = CrO₃ + H₂O -> H₂CrO₄.Por el tradicional, hablamos de ácido crómico. En la sistemática, tetraoxocromato(VI) de hidrógeno. Y en la sistemática funcional, ácido tetraoxocrómico (VI).

El manganeso puedefuncionar con valencias 6 y 7. Por lo tanto se formularán dos ácidosdiferentes. Funcionando con la valencia 6, sería de la siguiente forma:

Mn₂O₆= MnO₃ + H₂O -> H₂MnO₄. Por la tradicional, se le denomina ácidomangánico. Por la sistemática, tetraoxomanganato (VI) de hidrógeno. Y por lasistemática funcional ácido tetraoxomangánico (VI).

Cuando funciona con lavalencia 7: Mn₂O₇ + H₂O -> H₂Mn₂O₈= HMnO₄. Por la tradicional se le denomina ácido permangánico. Porla sistemática se le denomina tetraoxomanganato (VII) de hidrógeo. Y por lasistemática funcional le llamaremos ácido tetraoxomangánico (VII).

Existen ácidosderivados de combinaciones moleculares que no responden exactamente a estasleyes de valencia. No los estudiaremos, por sobrepasar los contenidos delcurso. No obstante, en cualquier caso, serían fáciles de nombrar por lanomenclatura sistemática y si nos apareciese una fórmula sistemática de algunode ellos, tampoco tendríamos dificultades en formularla correctamente. Porejemplo, el compuesto H₂S₂O₅ se nombratradicionalmente como ácido disulfuroso, nombre que tendríamos que saber dememoria si necesitásemos conocer el compuesto. En cambio, es fácil obtener unnombre por la nomenclatura sistemática. Sabemos que el azufre está trabajandocon la valencia 4, ya que (5*2 – 2)/2 = 4. Por lo tanto, lo llamaríamospentaoxodisulfato (IV) de hidrógeno.

Sales ternarias.

Las sales ternarias partende la sustitución del hidrógeno o hidrógenos de un ácido ternario por algúnmetal. La fórmula general sería:

M_a(X_bO_c)_d

Correspondiendo a alnúmero de hidrógenos que poseía el ácido y d a la valencia del metal. Si esavalencia fuese 1, no se escribiría (como siempre) y se quitará el paréntesis. Ysi a y d son divisibles por el mismo número, es decir, simplificables, sesimplificarían (si tras la simplificación d vuelve a ser 1, se elimina elparéntesis). Por ejemplo:

En el H₂SO₄sustituimos el H por Ca. Ca₂(SO₄)₂simplificamos CaSO₄.

Otro ejemplo HClOsustituimos H por Mg: Mg(ClO)₂

A la hora denombrarlas, volvemos a tener los tres sistemas, el sistemático, el tradicionaly la nomenclatura stock. Debemos tener en cuenta que el metal puede actuar concualquiera de sus valencias, lo cual debe ser indicado.

En el caso de lanomenclatura tradicional, que sigue siendo la más compleja, pero la más usada,partimos del nombre del ácido. Pero sustituimos su sufijo. Cambiamos el sufijo–oso por el sufijo –ito y el sufijo –ico por el sufijo –ato. Y en caso de queel metal tuviese varias valencias, usamos los sufijos –oso e –ico (y en su casolos prefijos –hipo y –per) para indicar si está actuando con su valencia mayoro más pequeña.

Si solo tiene una valencia, usamos el sufijo –ico como hemoshecho siempre.

En el ejemplo del CaSO₄sabemos que parte del ácido sulfúrico. Por lo cual cambiamos el sufijo –ico porel sufijo –ato. Y hablamos entonces de sulfato cálcico.

En el ejemplo delMg(ClO)₂ hemos partido del ácido hipocloroso. Por lo cual, cambiando–oso por –ito, hablaríamos del hipoclorito de magnesio o magnésico.

Si en vez de magnesioel metal fuese hierro, tendríamos que indicar si la valencia que usa es la 2 óla 3. Y el Fe(ClO)₂ sería el hipoclorito ferroso. El Fe(ClO)₃sería el hipoclorito férrico.

La nomenclatura stocksería exactamente igual a la tradicional, pero en este caso, en lugar deponerle un sufijo –ico u –oso al metal, indicaríamos la valencia entreparéntesis. Es decir, el Fe(ClO)₂ sería el hipoclorito de hierro(II) y el Fe(ClO)₃ sería el hipoclorito de hierro (III).

La nomenclaturasistemática describirá la fórmula. Su sistema es exactamente igual que el de elácido, solo que sustituimos el hidrógeno por el metal correspondiente. Y si estemetal tuviese varias valencias, indicaríamos su valor entre paréntesis y connúmeros romas.

Así, el CaSO₄se denominaría tetraoxosulfato (VI) de calcio. El Mg(ClO)₂ sellamaría monoxoclorato (I) de magnesio. El Fe(ClO)₂ sería elmonoxoclorato (I) de hierro (II). Y el Fe(ClO)₃ sería elmonoxoclorato (I) de hierro (III).

Cuando el valor delparéntesis es diferente de 1 puede también indicarse, variando la manera denombrarlo y pudiendo prescindir así de indicar la valencia del metal. Cuandoese valor es un 1, se escribe el prefijo bis. Si es 2, bis. Si es 3, tris. Sies 4, tetraquis,. Por ejemplo, el Mg(ClO)₂ se podría lamarbis(monoxoclorato (I)) de magnesio. El Fe(ClO)₃ sería eltris(monoxoclorato (I)) de hierro.

Compuestos cuaternarios.

Sales ácidas.

En las sales ácidas,al igual que en las sales, se sustituye hidrógeno por un metal. Pero en lugarde sustituir todos los hidrógenos, sustituimos solo una parte, quedando algúnhidrógeno sin sustituir. La fórmula general sería:

M_e(H_fX_bO_c)_d

Debiendo darse lacircunstancia de que e + f = a; es decir, que el número de hidrógenos que quedamás el número de hidrógenos que se sustituyen es igual al número de hidrógenosque tenía al principio (es un cambio de parte de hidrógeno por metal, pero noañado nada nuevo).

El valor d vuelve aser la valencia del metal. Si el número e y el número d son divisibles, sesimplifica la fórmula.

Se verá mejor con unejemplo. Partimos del H₂SO₄ sustituimos uno de loshidrógenos por calcio. Y quedaría: Ca(HSO₄)₂.

En el caso de ácidoscomo el fosfórico, H₃PO₄ tenemos la opción de cambiar unoo dos hidrógenos para obtener la sal ácida. En el ejemplo con el calcioobtendríamos Ca(H₂PO₄)₂ si sustituimos uno delos hidrógenos por calcio. O tendríamos Ca₂(HPO₄)₂que se simplificaría como CaHPO₄ si sustituimos dos de loshidrógenos por calcio (lógicamente, si sustituimos los tres tendremos la salternaria, no sería una sal ácida).

A la hora denombrarla, tenemos las mismas opciones que en la sales binarias y suformulación es muy similar.

Por la nomenclaturatradicional, el sistema de cambio de sufijos es el mismo, el nombre de la sales muy similar, solo tengo que indicar que se trata de una sal ácida. Para ellopuedo optar por varias opciones. Puedo añadir la palabra “ácido” al nombre dela sal, indicando así que conserva uno de sus hidrógenos.

En el caso del Ca(HSO₄)₂sabemos que proviene del ácido sulfúrico. Entonces sería un sulfato y comoconserva un hidrógeno se denominaría sulfato ácido de calcio.

Otra opción denomenclatura tradicional es añadir la palabra hidrógeno antes del nombre de lasal, indicando así que lleva un hidrógeno. Así, en el ejemplo anteriorhablaríamos de hidrogeno sulfato de calcio (o cálcico).

Una tercera opción,más compleja pero usada en ocasiones, es añadir el prefijo –bi al nombre de lasal. Así, esta sal se llamaría bisulfato de calcio.

¿Y como nombrar por latradicional si se pueden sustituir varios hidrógenos? Pues indicando el númerode hidrógenos que quedan de alguna manera. Por ejemplo, si hemos optado por laopción de añadir la palabra ácido, se usa ácido cuando queda un hidrógeno,diácido cuando quedan dos, triácido cuando quedan tres, etc.

En el caso del Ca(H₂PO₄)₂se denominaría fosfato diácido de calcio. Frente a CaHPO₄ (en estehay que simplificar la fórmula) que se denominaría fosfato ácido de calcio.

En el caso de añadirla palabra hidrógeno, pues lo mismo. Añadimos di- si hay dos hidrógenos, tri-si hay tres, etc. Por ejemplo, el Ca(H₂PO₄)₂se denominaría dihidrógeno fosfato de calcio (o cálcico) y el CaHPO₄que se denominaría hidrógeno fosfato cálcico.

El caso del bi- solose aplicará en casos en que no aparezca esta duda.

El metal puede tenervarias valencias y debe indicarse, como en el caso de las sales ácidas, biencon el sufijo –ico u –oso, bien con un número entre paréntesis en el caso de lanomenclatura stock. Por ejemplo, el Fe₂(HPO₄)₃sería el fosfato ácido de hierro (III) o fosfato ácido ferrico.

En la nomenclaturasistemática es mucho más sencillo. Se indica en el nombre de la sal lapresencia de hidrógenos y la cantidad de los mismos. Por ejemplo, el FeHPO₄sería el hidrógenotetraoxofosato (V) de hierro (II). Otro ejemplo, el Ca(H₂PO₄)₂se denominaría dihidrógenotetraoxofosfato (V) de calcio ó como vimos en al casode las sales, bis(dihidrógenotetraoxofosfato (V)) de calcio.

Otros compuestos inorgánicos.

Peróxidos.

Los peróxidos soncompuestos químicos binarios en los cuales encontramos un grupo O₂que actúa como un solo elemento con valencia 2. Este grupo O₂ se unea otro elemento que, en general, será un metal.

Dado que el grupo O₂actúa como un solo elemento, no puede ser simplificado, nunca debe desaparecerel 2 de debajo del oxígeno.

Ejemplos, Li₂O₂.Debe quedar así, no puede simplificarse. Aunque podría nombrarse como dióxidode dilitio, se usa siempre la nomenclatura tradicional, hablando de peróxido delitio. El Ca₂(O₂)₂ se simplificaría, quedandoCaO₂ y se hablará de peróxido de calcio.

El peróxido más comúny utilizado industrialmente es, con diferencia el peróxido de hidrógeno: H₂O₂.

Breve introducción al tejido cartilaginoso.

2011-09-19T12:33:00.000-07:00

Hemos analizado en otras entradas varios tipos de tejidos conectivos: el tejido óseo, el tejido conjuntivo y la sangre. Ahora es el turno de una breve introducción al tejido cartilaginoso.

El tejido cartilaginoso es un tejido conectivo en el que la matrizextracelular se encuentra endurecida, presentado una consistencia totalmentesólida.

Constituye un tejido de sostén, capaz de sustituir a tejidosmás duros (como el óseo) en zonas del cuerpo donde no se requiere la durezaextrema de este último y sin embargo puede ser conveniente una ciertaflexibilidad. Por ejemplo, el pabellón auditivo o en la punta de la nariz, asícomo formando una estructura de protección ósea en las articulaciones (evitaque los huesos de una articulación rocen entre si).

El principal tipo celular del tejido cartilaginoso es elcondrocito; su función es fabricar y mantener la matriz extracelular. Seencuentra metido dentro de unos huecos que deja esta matriz, denominadoslagunas (en cada laguna suele haber entre uno y tres condrocitos).

Esquema de cartílago.

Lon condrocitos son células activas que deben fabricar multitud de proteínas para el mantenimiento de la matriz, rica en colágeno.

Tejido cartilaginoso.

El tejido cartilaginoso carece de vasos sanguíneos ynervios. Se nutre por difusión a partir de una zona de tejido conjuntivo que rodeaal cartílago (y que también le aporta sensibilidad, pues este tejido conjuntivoestá muy inervado) denominado pericondrio.

Tejido cartilaginoso rodeado por pericondrio.

Los huesos, durante el desarrollo embrionario, están constituidos por cartílago. Durante el proceso de crecimiento, ese cartílago va siendo sustituido por tejido óseo (no se trata de una transformación, sino de una sustitución). Al proceso de sustitución de tejido cartilaginoso por tejido óseo se le denomina osificación endocondral.

Osificación endocondral.

Aparato Locomotor: Breve descripción del esqueleto humano

2011-09-15T12:56:00.000-07:00

Estudiaremos todos los huesos del cuerpo, dividiéndolos por zonas.

Cráneo.

El cráneo es la parte ósea que protege el encéfalo.

Cráneo frontal.

Frontal: parte anterior del cráneo y techo de las órbitas.
Parietal (2): laterales y techos de la cavidad craneal.
Temporal (2): lados inferiores y parte del techo del cráneo.
Occipital: parte posterior y base del cráneo.
Esfenoides: hueso de la parte media de la base del cráneo.Se articula con todos los huesos del cráneo.
Etmoides: parte anterior del cráneo, entre las órbitas ydelante del esfenoides. Por detrás de los nasales.

Faciales.

Constituyen la cara.

Cráneo lateral.

Nasales superiores (2): forman el puente de la nariz.
Nasales inferiores (2): pequeños huesos interiores de lanariz.
Maxilares (2): parte superior de la boca.
Lagrimales (2): dentro de las órbitas de los ojos.
Mandíbula: parte inferior de la cara. Es el único huesomóvil de la cabeza.
Palatinos (2): parte superior del paladar, es decir, paladaróseo.
Vómer: zona central de la nariz. Separa los dos orificiosnasales.
Malares (2): constituyen la prominencia de la mejilla. Searticula con el frontal, maxilares, esfenoides y temporales.

Cuello.

Hioides: parte delantera del cuello. Es el único hueso queno se articula con ningún otro, está sujeto con ligamentos.

Columna vertebral.

Forman el tronco, junto con el esternón y las costillas.Formado por unos huesos denominados vértebras.

Hay 26 vértebras clasificadas dela siguiente manera.

Vértebras cervicales (7): huesos de la zona del cuello. Senumeran de C1 a C7. C1 y C2 se denominan atlas y axis respectivamente.
Vértebras dorsales (12): huesos de la parte alta de laespalda. Se articulan con las costillas. Numeradas de D1 a D12.
Vértebras lumbares (5) vértebras de la zona lumbar.Numeradas de la L1 a la L5.

Por debajo de las vértebras, encontramos los siguientes huesos (unen los dos huesos de la cadera):

Sacro: zona baja de la cintura. Está formado por la fusiónde 5 huesos.
Cóccix: hueso inferior de la columna. Formado por la fusiónde 4 huesos.

Tórax.

Huesos que protegen la caja torácica. Además, sostienen laescápula y las extremidades superiores.

Esternón: hueso plano y estrecho situado en la línea mediadel tórax y articulado con las costillas (con su zona cartilaginosa).
Costillas (24): articulados con las vértebras dorsales porun lado y con el esternón por el otro. Organizadas por pares. Podemos encontrardoce pares de costillas:

Costillas verdaderas (14): son las costillas numeradas de la1 a la 7. Se unen directamente con el esternón por medio de un puente decartílago.
Costillas falsas (10): se trata de las costillas numeradasde la 8 a la 12. Se unen indirectamente al esternón, ya que un solo puente decartílago une a varias costillas con éste.
Costillas flotantes (4): pueden incluirse dentro de lascostillas falsas. Se trata de los pares 11 y 12. En este caso, no se llegan aunir al esternón.

Cintura escapular.

Une al esqueleto axial con las extremidades superiores.

Clavícula (2): se articula con el esternón y con laescápula. Se sitúa sobre la segunda costilla.
Escápula u omoplato (2): huesos planos, grandes y de formavagamente triangular situados en la espalda, entre las costillas 2ª y 7ª (unaescápula a cada lado).

Extremidad superior.

Huesos que forman los brazos.

Húmero (2): hueso largo que va desde el tórax (hombro) hastael codo. Es el hueso más largo del brazo.
Cúbito (2): hueso de la cara interna del antebrazo, esdecir, de la parte del meñique. Forma la parte principal de la articulación delcodo.
Radio (2): hueso de la cara externa del antebrazo, es decir,de la parte del pulgar. Forma la parte principal de la articulación de lamuñeca.
Carpo o huesos carpianos (16): huesos de la muñeca. Parte deellos se articulan con el radio y otros con los metacarpianos, que constituyenla alma de la mano. La complejidad de su estructura permite los complejosmovimientos de la muñeca. Formando, en cada mano, por ocho huesos en doshileras de cuatro:

Extremidad superior.

Escafoides (2).
Semilunar o lunar (2).
Triangular o piramidal (2).
Pisiforme (2).
Trapecio (2).
Trapezoide (2).
Grande (2).
Ganchoso (2).

Metacarpo o huesos metacarpianos (10): forman la palma de lamano. Cada uno se articula con parte de los hueso del carpo y con las falanges,es decir, con los dedos. Se numeran del 1 al 10, comenzando a contar por el dela zona del dedo gordo.
Falanges (28): forman los dedos. Cada dedo tiene tresfalanges, que se denominarán proximal (más cercana al metacarpo), media ydistal (más alejada del metacarpo, es decir, el extremo del dedo), excepto lospulgares que solo tienen dos falanges (denominadas proximal y distal). Senumeran del 1 al 5 comenzando por los del dedo gordo e indicando se pertenecena la mano derecha o izquierda.

Cintura pélvica.

Forma la pelvis:

Pelvis (2): a cada lado de la columna se extiende un huesopélvico. Se articulan con la columna y con el hueso anterior de la pierna, elfémur. Cada hueso pélvico está formado por la fusión de tres huesos:

Ileon: parte que constituye la cresta de la pelvis.
Isquion: parte trasera de la pelvis, con forma de herradura.
Pubis: parte delantera de la pelvis.

Extremidad inferior.

Constituye las piernas.

Extremidad inferior.

Fémur (2): hueso del muslo, se articula por un lado con lapelvis y por otro con la rodilla. Es el hueso más largo y pesado del cuerpo.
Rótula (2): es un hueso insertado en la articulación de larodilla. Sirve como punto de apoyo en la palanca de la articulación (para quese pueda ejercer más fuerza).
Tibia (2): parte delantera de la parte inferior de lapierna. Es decir, forma la espinilla.
Peroné (2): parte posterior de la zona inferior de lapierna.
Tarso o huesos tarsianos (14): forman la articulación delpie. Hay siete huesos tarsianos en cada pie:

Calcáneo (2): hueso que constituye el talón.
Astrágalo (2): hueso que forma el abultamiento del tobillo.
Escafoides (2): constituye parte de la porción superior delpie.
Cuboides (2): situado cerca del escafoides.
Cuneiformes (6): encontramos 3 pares de cuneiformes,nombrados como primero, segundo y tercer cuneiformes, comenzando la numeracióncon el que se articula con el metatarsiano del dedo gordo. Se articulan con losmetatarsianos.

Metatarso o huesos metatarsianos (10): forman la planta delpie. Hay cinco metatarsianso en cada pie, que se articulan con los huesosanteriores de los dedos (falanges proximales) y se numeran del 1 al 5comenzando por el del dedo gordo.
Falanges (28): situación equivalente a la de las manos, esdecir, cada dedo posee tres falanges, proximal, media y distal, excepto el dedogordo que solo tiene dos, la proximal y la distal. Se numeran del 1 al cincocomenzando por el dedo gordo e indicando si se trata del pie derecho o izquierdo.

Esqueleto frontal.

Esqueleto trasera.

El órgano cutáneo: morfología de la piel.

2011-09-10T03:53:00.000-07:00

La piel es un órgano de protección que recubre toda lasuperficie exterior de nuestro cuerpo. En un humano adulto, podemos estarhablando de alrededor de dos metros cuadrados y un peso de entre cuatro y cincokilos.

Su grosor es muy variable; rondara entre los 0,5 y los 4milímetros en la mayor parte del cuerpo. Sin embargo, puede llegar a tenervarios centímetros en zonas concretas (fundamentalmente, zonas con mucho roce),como la planta del pie.

Corte transversal de piel

La piel es el principal sistema de protección de nuestrocuerpo, nos separa del exterior, evita que perdamos agua por transpiración oevaporación (ayuda a que no nos deshidratemos), ayuda a controlar nuestratemperatura corporal (gracias a cambios de flujo sanguíneo y a la emisión desudor) y cumple otras importantes funciones que iremos detallando en sucesivas entradas.

La superficie de la piel no es totalmente lisa, sino quepresenta un microrrelieve, constituido por infinidad de pequeños pliegues. Porun lado, la piel presenta los grandes pliegues, visibles con facilidad y queenvuelven las grandes articulaciones permitiendo su movilidad; se les denominatambién pliegues articulares. Por otro lado existen pliegues que aparecen sobrepequeñas articulaciones, denominados pliegues articulares pequeños. Aparecentambién alrededor de los orificios naturales o de estructuras como las uñas.

Tenemos por otro lado los pliegues musculares, debido a lapresencia de músculos superficiales que mueven la piel, siendo los máscaracterísticos los de la cara (frente, ojos, etc.).

Además, la piel presenta una serie de pliegues más pequeños,que deben ser visualizados con lupa para su correcto análisis y que constituyenla cuadrícula normal de la piel. Se trata de una serie de surcos y depresionesdebido a la morfología de la unión dermoepidérmica (que como veremos forma lasdenominadas papilas dérmicas) y hablaremos de surcos interpapilares o por lasdiferentes ordenaciones de las fibras elásticas y colágenas de la dermis (eneste caso hablamos de pliegues romboidales). Los surcos interpapilares sonespecialmente evidentes en las palmas de las manos y plantas de pies yconstituyen las huellas dactilares (o dermatoglifos).

Los pequeños surcos de la mayor parte de la piel conducen odesembocan a alguno de los diminutos orificios que forman parte de la piel. Losorificios de la piel están constituidos por tres tipos de estructurasfundamentalmente: las glándulas sebáceas, cuyo poro se abre a un pelo de mayoro meno tamaño (salvo en las palmas de las manos donde se abren directamente ala piel); las glándulas sudoríparas ecrinas, que se abren directamente a lapiel; y las glándulas sudoríparas apocrinas, que se abren a un pelo, pero queson exclusivas de la zona axilar y anogenital.

En la piel también podremos encontrar eminencias oelevaciones. Estas pueden ser transitorias (como ocurre con la derivada de lacontracción del músculo erector del pelo, que nos pone los “pelos de gallina”)o permanentes.

Los surcos naturales de la piel tienden a hacerse másostensibles debido al proceso de envejecimiento (asociado a la pérdida deelasticidad y consistencia de los tejidos) y acabarán formando un último tipode pliegues llamados pliegues seniles o arrugas.

La piel se comporta como una cubierta elástica, es decir,puede ser distendida, de forma que, salvo que traspasemos su límite deelasticidad, recuperará su posición y forma original. A esto ayudan en partelos pliegues cutáneos y la composición de las fibras, sobre todo la fibras dérmicas.La piel presenta una gran capacidad de deformación ante fuerzas externas,volviendo a recuperar su estado original cuando cesan. Esta capacidad e vebastante reducida en casos de deshidratación de la piel.

A la vez, la piel ejerce una importante resistencia frente atraumatismos, como roces, arañazos, fricciones, etc. Se debe a la firmeza conla que están unidas las células de las capas superficiales de la piel(epidermis).

La piel tiene una estructura compleja. Al realizar un cortetransversal y analizar al microscopio podemos comprobar que la piel estáconstituida por tres estratos diferentes:

Epidermis: es una capa de tejido epitelial, homogénea. Es lacapa más externa y la única que está en contacto directo con el exterior.
Dermis: sirve de soporte a la epidermis. Se trata de unacapa de tejido conjuntivo laxo.
Hipodermis: muchos autores no la consideran una capa de lapiel. Separa la piel del tejido subyacente, es decir, del hueso o del músculo.Está constituida por el tejido adiposo subcutáneo.

Anatomía de al piel.

Además, atravesando la epidermis e instaurados en la dermis(en ocasiones incluso en la hipodermis) se encuentran los anexos cutáneos, esdecir, estructuras derivadas del tejido epitelial que cumplen variadasfunciones. Los anexos más importantes son las glándulas, los pelos y la uñas.

Tejidos Conectivos: La Sangre

2011-09-08T03:42:00.000-07:00

Características generales.

La sangre es un tejido conectivo donde la matrizextracelular es líquida. Constituye el principal sistema de transporte desustancias dentro del organismo: nutrientes, desechos, oxígeno, dióxido de carbono,etc. Además, es el principal sistema de defensa del organismo. Supone unelemento de comunicación corporal (por ella viajan multitud de hormonas) Y seencarga de mantener la temperatura corporal (se trata de un líquido a unatemperatura elevada, que recorre el cuerpo).

Supone alrededor de entre el 6 % y el 8 % del peso total denuestro organismo. Es un líquido viscoso de color rojo y con un pH de alrededorde 7,4.

Es un tejido constituido por una fracción líquiday una fracción sólida, que recorre nuestro cuerpo encerrado en el sistemacirculatorio.

Analicemos estas dos fases ofracciones en la sangre:

Fase líquida: constituida por el plasma o suero, un líquidocomplejo e color amarillento. Supone alrededor del 55 % del peso de la sangre.
Fase sólida: constituida por las células o elementos formesde la sangre. Supone alrededor del 45 % del peso de la sangre.

Fase líquida de la sangre: plasma.

La mayor parte de este líquido amarillento denominado plasmaes agua, concretamente alrededor del 91%. El 9% restante son solutos, lamayor parte, alrededor del 7 %, son proteínas.

La proteína plasmática más abundante es la albúmina,encargada de mantener la presión osmótica de la sangre y transportar algunassustancias, sobre todo esteroides. Otra proteína abundante es el fibrinógeno,precursor de la fibrina, encargada del proceso de coagulación de la sangre.

Además, en el plasma se encuentran disueltos otroscomponentes: glúcidos (como la glucosa, a concentración casi constante dealrededor de 100mg por mililitro), lípidos (existe un sistema de transporte delípidos mediado por apolipoproteínas), nutrientes, creatina, bilirrubina,vitaminas, hormonas (hay gran variedad, a concentraciones muy bajas, pudiendoir libres o transportadas por proteínas transportadoras), sustancias de desecho(como la urea, el ácido úrico, etc.), gases (como el oxígeno, aunque la mayorparte de este es transportado por los eritrocitos, y el dióxido de carbono) yelectrolitos, como Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺,Cl^-, PO₄^3-, HCO₃^-, SO₃^2-,etc.

Fase sólida de la sangre: elementos formes.

Introducción.

Los elementos formes pueden dividirse en tres grandesgrupos: eritrocitos (glóbulos rojos), leucocitos (glóbulos blancos) ytrombocitos (plaquetas).

Eritrocitos.

Sangre (M.E. barrido).

Los eritrocitos o glóbulos rojos son las células másabundantes de la sangre con mucha diferencia: suponen más del 99 % del total,con alrededor de 5 millones de eritrocitos por milímetro cúbico.

Se trata de células aplanadas, con forma de disco bicóncavo,carentes de núcleo y repletas de una proteína denominada hemoglobina. Lahemoglobina es una proteína globular, constituido por cuatro subunidades y encuyo centro activo encontramos un grupo hemo, una molécula orgánica que poseehierro en su zona central. Este grupo hemo es el encargado de unirse aloxígeno, ya que la hemoglobina es la encargada de transportar hierro. Y esa esla función fundamental de los eritrocitos: transportar oxígeno por la sangre.

Por lo demás, el eritrocito carece de núcleo y orgánulosmembranosos internos, se mantiene gracias al metabolismo anaeróbico (ya quecarece de mitocondrias) y de esta forma no consume el oxígeno que transporta.

Esquema de un eritrocito.

La morfología tan particular del eritrocito, la forma dedisco bicóncavo mantenida por el citoesqueleto, le permite desplazarse por losvasos sanguíneos más finos y losrecovecos más angostos torsionándose sin obstruirlos ni detener el flujo desangre.

Esquema de la Hemoglobina.

La hemoglobina que contienen los eritrocitos supone entre 14y 20 gramos por cada 100 mililitros de sangre. Cada molécula de hemoglobinaestá constituida por cuatro subunidades con un grupo hemo cada uno, es decir,con cuatro moléculas de hierro (las cuatro subunidades no son idénticas, sinoiguales dos a dos, con dos subunidades α y dos subunidades β.

Hemoglobina

Grupo hemo.

Como los hematíes no tienen orgánulos y no puede repararse, su vida media esmuy corta, unos 120 días. Son eliminados por macrófagos del bazo o del hígado,que los fagocitan. El grupo hemo se recicla, el hierro se acumula en forma deferritina y el resto constituirá la bilirrubina. Deben ser recicladas en elhígado.

Los hematíes deben ser repuestos, ya que si disminuyese lacantidad de estos se vería comprometido el transporte de oxígeno. La alteraciónen el número de eritrocitos se denomina anemia y causa fatiga, calambres oestados anímicos depresivos.

Leucocitos.

Eritrocito y Leucocito.

Son células nucleadas y que no contienen hemoglobina.Participan en los procesos de defensa del organismo y pueden dividirse envarios tipos:

Granulocitos.

Son leucocitos con núcleos lobulados y congránulos visibles al microscopio óptico en su citoplasma. Dentro de esta categoría encontramos:

Neutrófilos (Polimorfonucleados): son los granulocitos másabundantes. Presentan un núcleo multilobulado, dando en ocasiones la falsa impresión de tener varios núcleos (de ahí se segundo nombre, polimorfonucleado). Su función fundamental es fagocitar invasores marcados conanticuerpos.
Eosinófiolos (Acidófilos): son más escasos y sus granos setiñen con colorantes ácidos. Presentan un núcleo generalmente bilobulado. También participan en la fagocitosis de invasoresy en procesos inflamatorios.
Basófilos: sus granos se tiñen con colorantes básicos.Participan en fenómenos de inflamación y en procesos asociados con alergias, alliberar el contenido de sus granos.

Eosinófilo.

Agranulocitos.

No presentan gránulos visibles conmicroscopio óptico en el citoplasma. Hay dos grandes tipos de agranulocitos.

Monocitos: son los glóbulos blancos de mayor tamaño, con unnúcleo de morfología arriñonada, tiene capacidad para salir de la sangre ytransformarse en macrófagos de los tejidos conjuntivos. Su función es fagocitarcualquier elemento externo o desconocido y mostrarlo a los linfocitos, que seencargarán de fabricar anticuerpos y coordinar el ataque al invasor.
Linfocitos: reconocen los cuerpos extraños que han sidofagocitados por los monocitos y se activan, fabricando anticuerpos quefacilitan la eliminación del invasor, marcándolo al resto de elementosdefensivos. Los linfocitos se dividen en dos grandes líneas, las T, que maduranen el timo y los B, que maduran en el bazo. Los B son los principalesencargados de fabricar anticuerpos. Los T son células básicamente de ataque,produciendo toxinas que eliminan a invasores o incluso a células propias delorganismo que han sido invadidas por virus, o se han transformado en célulastumorales.

Esquema básico de leucocitos.

Trombocitos.

Más conocidas como plaquetas, no son células en sentidoestricto, sino trozos de células. Carecen de núcleo y tienen en su interiorgránulos con sustancias que provocan la formación de trombos, además deproteínas contráctiles asociadas a su citoesqueleto, que facilitan elagrupamiento de unas células con otras, para formar trombos.

Células de la sangre.

Hematopoyesis.

La hematopoyesis es la fabricación de células de la sangre.Tiene lugar en la médula ósea, es decir, en la parte interna de los huesos,sobre todos de los huesos largos.

Las células madre de la médula ósea se diferencian en otrostipos de células que acaban dando lugar a los distintos tipos de células de lasangre. A estas células madre de la médula ósea se les denomina células madrepluripotenciales.

Pueden diferenciarse en células que den lugar a leucocitos,células que den lugar a eritrocitos o en megacarioblastos; los megacarioblastosse transforman en megacariocitos, cuya ruptura da lugar a los trombocitos.

La hematopoyesis es un proceso muy regulado, es muyimportante que no sobren ni falten ningún tipo de célula sanguínea. Porejemplo, la eritropoyesis se activa cuando hay niveles bajos de oxígeno,mediado por hormonas, sobre todo la eritropoyetina (la famosa Epo). Laeritropoyesis también se estimula por hormonas sexuales masculinas y se inhibepor las hormonas sexuales femeninas.

Hemostasia.

La hemostasia es el proceso encargado de detenerhemorragias, es decir, evitar extravasaciones o pérdidas masivas de sangrederivadas de alguna lesión que afecte al sistema circulatorio.

La primera reacción que tiene lugar si la lesión del vaso esseria es una contracción del músculo liso del vaso, denominada espasmo vasculary que está mediada por los receptores de dolor.

Posteriormente se formará un tapón de plaquetas, el tromboblanco. Se van uniendo unas plaquetas a otras y liberando sustancias de losgranos. Estas sustancias inducen a la agregación de más plaquetas, que sefusionarán entre si. Las proteínas contráctiles del citoplasma de estas célulashacen que el agregado se contraiga y se haga más compacto. De esta forma seimpermeabiliza el vaso.

Y entonces comienza a fabricarse el trombo rojo, derivado dela solidificación de la sangre. Es decir, de la coagulación. Es una reacción encascada, en la que unos reactivos van actuando sobre otros y que finalizarácuando el fibrinógeno se transforme en la fibrina, haciéndose una proteínafibrilar insoluble.

Hay dos vías de coagulación. Por un lado la extrínseca, quees rápida y tiene lugar en casos de grandes lesiones. La desencadenan proteínasde los tejidos cuando existen traumatismos. Y por otro lado la intrínseca, máscompleja y lenta, cuyos componentes coagulantes están dentro de la sangre y quese desencadena cuando las células endoteliales, que recubren por la carainterna los vasos sanguíneos, detectan lesiones.

Cuando la lesión ha cicatrizado, debe retirarse el trombo yla red de fibrina formada. Para ello actuará la fibrinolisis, mediada porproteínas enzimáticas que rompen la fibrina.