Fisiología Humana: Sistema Endocrino y Respiratorio

Sistema Endocrino

El sistema endocrino está formado por una serie de glándulas que liberan hormonas, las cuales actúan como mensajeros químicos en el cuerpo. A continuación, se describen las principales glándulas y sus funciones:

Hipófisis

La hipófisis es una glándula ubicada en la base del cerebro que se divide en tres zonas:

• Adenohipófisis: Produce varias hormonas, entre ellas:
  • Hormona del crecimiento: Estimula el alargamiento de los huesos.
  • Prolactina: Estimula la producción de leche tras el parto.
  • Foliculoestimulante: En mujeres, estimula los folículos ováricos y la producción de estrógenos; en hombres, la producción de testosterona.
  • Luteinizante: Activa la formación del cuerpo lúteo y la secreción de progesterona.
  • Estimulante de la tiroides: Estimula la tiroides.
  • Adenocorticotropa: Estimula la glándula suprarrenal.
• Zona media:
  • Estimulante de los melanocitos: Induce la producción de melanina.
• Neurohipófisis:
  • Oxitocina: Estimula las contracciones uterinas en el parto.
  • ADH (vasopresina): Controla la reabsorción de agua en los túbulos renales.

Hipotálamo

El hipotálamo, ubicado en el cerebro, controla la hipófisis a través de la liberación de neurotransmisores.

Epífisis (Glándula Pineal)

La epífisis o glándula pineal produce melatonina, que regula los ciclos circadianos (ciclos de sueño o vigilia).

Tiroides

La tiroides produce:

• Tiroxina: Activa los procesos metabólicos celulares.
• Calcitonina: Regula el nivel de calcio en sangre, facilitando su depósito en los huesos.

Paratiroides

La paratiroides produce parathormona, que libera calcio de los huesos a la sangre.

Glándulas Suprarrenales

Las glándulas suprarrenales se dividen en dos regiones:

• Corteza:
  • Aldosterona: Regula la reabsorción de iones en el riñón.
  • Cortisona: Activa el metabolismo de varias biomoléculas y prepara al organismo en situaciones de estrés.
• Médula suprarrenal:
  • Adrenalina y Noradrenalina: Se segregan en situaciones de alerta o estrés, incrementando la frecuencia cardíaca, la presión sanguínea y la concentración de azúcar en sangre.

Páncreas

El páncreas produce:

• Insulina: Favorece la entrada de glucosa de la sangre a las células para ser almacenada en forma de glucógeno, reduciendo el nivel de azúcar en sangre.
• Glucagón: Provoca la degradación de glucógeno en las células, convirtiéndolo en glucosa que se vierte a la sangre, aumentando el nivel de azúcar.

Gónadas

• Testículos (Células de Leydig):
  • Testosterona: Contribuye al buen funcionamiento de los órganos sexuales y a la aparición de caracteres sexuales secundarios.
• Ovarios:
  • Estrógenos: Controlan el ciclo menstrual y la aparición de caracteres sexuales secundarios.
  • Progesterona: Facilita la implantación del óvulo fecundado en el útero.

Sistema Respiratorio

El sistema respiratorio permite el intercambio de gases entre el organismo y el medio ambiente. Existen varios tipos de respiración:

Respiración Cutánea

La respiración cutánea es realizada por animales acuáticos o que viven en ambientes muy húmedos, como anélidos y artrópodos. El intercambio de gases se realiza a través de la piel, que debe cumplir con las siguientes características:

• Piel siempre humedecida.
• Piel delgada.
• Sin protección cutánea.
• Mucha mucosa en el interior de la piel.
• Red de capilares muy amplia debajo de la piel que facilita el intercambio gaseoso.
• Animales pequeños con mucha superficie corporal y poca demanda de oxígeno.

Los anfibios también realizan este tipo de respiración, aunque no cumplan con todas las características mencionadas.

Respiración Pulmonar

La respiración pulmonar se da en mamíferos, reptiles, aves y anfibios (en combinación con la respiración cutánea). Se lleva a cabo mediante los pulmones, que son cavidades internas muy vascularizadas. Los pulmones humanos tienen tres lóbulos en el lado derecho y dos en el izquierdo. En su interior hay bronquios que se ramifican en bronquiolos y estos en alvéolos pulmonares. Se distinguen dos procesos:

• Ventilación: Movimientos del aparato respiratorio para la entrada y salida de aire, incluyendo la inspiración y espiración. Durante la inspiración, intervienen los músculos intercostales, la pleura (membrana humedecida que cubre los pulmones y se une a los músculos intercostales) y el diafragma. En reposo, el diafragma se abomba hacia arriba, pero al inspirar se aplana, aumentando el volumen de la caja torácica. Los músculos intercostales se tensan y tiran de la pleura, expandiendo los pulmones y permitiendo la entrada de aire. En la espiración, el diafragma se abomba, disminuye el volumen de la caja torácica, los músculos intercostales se relajan, los pulmones se contraen y se expulsa el aire.
• Intercambio gaseoso: Se produce entre los capilares sanguíneos y los alvéolos pulmonares. Cada alvéolo está en contacto con un capilar. Las membranas del alvéolo y del capilar son muy finas, lo que permite el intercambio de gases.

Respiración Branquial

La respiración branquial se realiza en animales acuáticos. Las branquias son evaginaciones de la faringe con muchos capilares. Hay dos tipos de branquias:

• Branquias externas: Son las más primitivas. Son efectivas debido a la constante renovación del medio externo, pero pueden dañarse fácilmente por roce y son más visibles para los depredadores.
• Branquias internas: Son una variación evolutiva en animales más avanzados. Consisten en el repliegue del tegumento hacia el interior del animal. Al no estar en contacto directo con el agua, requieren mecanismos de ventilación. Se encuentran en moluscos acuáticos (laminillas branquiales con cilios que crean corrientes de agua), cefalópodos (con sifones que crean corrientes de agua), peces cartilaginosos (con hendiduras branquiales; el agua entra por la boca y los espiráculos a las branquias, donde se realiza el intercambio gaseoso, y sale por las hendiduras branquiales, estando en constante movimiento) y peces óseos (con opérculo que protege las branquias internas, que pueden abrirse y cerrarse para crear cambios de presión que permiten la absorción y expulsión de agua por la boca, permitiéndoles respirar sin moverse).

Respiración Traqueal

La respiración traqueal se da en artrópodos terrestres. Presentan conductos llamados tráqueas, que se forman por invaginación del tegumento y comunican con el exterior por espiráculos. Las tráqueas se ramifican en conductos más finos llamados traqueolas, con una de ellas por célula. El aire entra por los espiráculos y se realiza la difusión. El movimiento del aire se debe a la contracción de los músculos que rodean las tráqueas y traqueolas. No necesitan un sistema de ventilación, ya que los músculos se encargan de ello.

Proceso del Aire en el Sistema Respiratorio Humano

El aire entra por la nariz, donde los vellos filtran el aire y eliminan el polvo, que es expulsado o llevado al aparato digestivo. Una membrana mucosa bajo los cilios atrapa las partículas, calienta y humedece el aire, ya que el aire húmedo y caliente se difunde más fácilmente. A continuación, el aire pasa por la laringe, la tráquea, los bronquios, los bronquiolos y llega a los alvéolos pulmonares, donde el oxígeno se une a la hemoglobina de los glóbulos rojos. El encéfalo se encarga de controlar la respiración.

Ciclo Cardíaco

El ciclo cardíaco es el proceso de eventos que ocurren en el corazón durante un latido completo. Se compone de las siguientes fases:

1. Diástole auricular: Las aurículas se llenan de sangre por el retorno venoso de los tejidos a través de la vena cava superior e inferior, y de las venas pulmonares.
2. Sístole auricular: Las aurículas se contraen y expulsan la sangre a los ventrículos. Cuando la presión en las aurículas es menor que en los ventrículos, se cierran las válvulas mitral y tricúspide.
3. Diástole ventricular: Los ventrículos almacenan la sangre hasta que se cierran las válvulas mitral y tricúspide.
4. Sístole ventricular: Los ventrículos se contraen para expulsar la sangre por la arteria aorta (ventrículo izquierdo) y la arteria pulmonar (ventrículo derecho). La sangre no regresa a las aurículas debido al aumento de presión en los ventrículos, que provoca el cierre de las válvulas mitral y tricúspide y la apertura de las válvulas sigmoideas.