membrana mucosa intestinal. Sin embargo, pueden ser más complejas: tubulares –simples, ramificadas o acodadas– o compuestas, con un sistema de conductos ramificados que finalizan en unas bolsas cerradas, o ácinos. Los ácinos son mucosos o serosos. Las células de los ácinos mucosos aparecen vacías. Su citoplasma contiene polisacáridos. Los ácinos serosos son granulares, tienen un gran núcleo y producen enzimas proteicas. Las glándulas también pueden producir sales y solutos (glándulas sudoríparas), ácidos (mucosa gástrica), álcalis (mucosa duodenal) o grasa (glándulas subcutáneas). Pueden secretar de forma continua o sólo como respuesta a determinados estímulos, como, por ejemplo, a la entrada de comida en el estómago. Pueden ser independientes o estar bajo control nervioso, químico u hormonal. Si descargan su secreción en la superficie de la piel o en un órgano interno, se denominan exocrinas. Si su descarga se produce directamente en el torrente sanguíneo, se denominan glándulas endocrinas y sus hormonas ejercen una influencia a distancia sobre los órganos diana.
El epitelio origina el cabello, las uñas y los dientes; el endotelio es el nombre dado al revestimiento liso de los vasos sanguíneos; las capas que cubren las grandes cavidades corporales, pleural y peritoneal, son llamadas a menudo mesotelio, y un carcinoma es una forma de cáncer en el que las células epiteliales han perdido su adhesión e invaden los tejidos subyacentes.
Figura 1.7: Epitelio estratificado (de A Companion to Medical Studies, Vol. 1)
Figura 1.8: Tipos de glándulas (adaptado de A Componion to Medical Studies, Vol. 1)
CAPÍTULO 2
BIOFÍSICA Y BIOQUÍMICA BÁSICAS
HOMEOSTASIS
El cuerpo humano está expuesto a un constante cambio del entorno externo. Estos cambios se neutralizan gracias al entorno interno (la sangre, la linfa y los líquidos de los tejidos que bañan y protegen las células). Esta estabilidad es el objeto de los mecanismos vitales. Veamos algunos ejemplos.
El ejercicio provoca calor y la temperatura corporal del cuerpo aumenta. Entonces, se produce la transpiración, que causa una pérdida de calor debido a la evaporación del agua para compensar el aumento de temperatura, es decir, el sudar es un mecanismo fisiológico de enfriamiento que actúa en un esfuerzo o en un estado febril.
La sangre es normalmente algo alcalina. Aunque durante el ejercicio los músculos producen dióxido de carbono, hay poco rastro de este ácido, principalmente por las propiedades químicas de almacenamiento y, además, porque el exceso de CO2 se exhala cuando se forma. De aquí que se gaste más oxígeno en una respiración rápida durante el esfuerzo y el consiguiente jadeo.
Un tercer ejemplo de la homeostasis se encuentra en el hecho de que el nivel sanguíneo de azúcar (glucosa) permanece constante durante el ayuno, incluso aunque éste esté siendo quemado por los tejidos, a causa de que el azúcar se forma a partir de la grasa y las proteínas en los almacenes corporales, principalmente en el hígado.
Por último, la mayoría del agua que bebemos entra en el torrente sanguíneo. Aun con grandes cantidades de fluido, no disminuyen la presión osmótica de la sangre por dilución. Cualquier tendencia en esta dirección es detectada por los osmorreceptores especiales en la base del encéfalo, afectando la producción de la hormona hipofisaria que controla la salida de agua del riñón. La excreción de agua en la orina sigue el mismo ritmo que la absorción.
Estos ejemplos ilustran cómo el entorno interno se mantiene constante a pesar de las tensiones externas. Cuando estos mecanismos fallan, el organismo está en peligro, por ejemplo, en casos de fiebre alta debida a una infección o cuando el azúcar de la sangre desciende a niveles peligrosos.
EL AGUA CORPORAL
El agua es el medio líquido universal del cuerpo. Transporta alimentos, desechos y gases respiratotersticial. El agua intracelular restante es unos 25 litros.
El contenido total de fluido extra-celular (FEC) varía ligeramente y el peso del cuerpo por la mañana (después de orinar) fluctúa alrededor de un kilogramo. El FEC se reduce por la falta de agua, o por un incremento de su pérdida debido al sudor, los vómitos o diarrea. Se incrementa cuando se acumula líquido en los tejidos (edema), como, por ejemplo, en casos de inanición, insuficiencia cardíaca o enfermedades del riñón.
Existen diferencias importantes entre la composición del FEC y la del fluido intracelular (FIC). Los cationes del FEC son principalmente sodio, algo de potasio, calcio y magnesio; los del FIC son básicamente potasio, algo de sodio rios, y permite difundirlos dentro y fuera de las células. El agua constituye aproximadamente el 95% del proto-plasma celular y el 60% del peso corporal, y ninguna sustancia puede influir en las células vivas hasta que se introduce en una solución acuosa.
El agua total del cuerpo es unos 40 litros en un hombre normal, adulto y sano o, lo que es lo mismo, dos tercios del peso del cuerpo. Esto incluye el agua de los fluidos libres, como el plasma sanguíneo, y el fluido de los espacios tisulares e intercelulares. El agua extracelular es unos 15 litros, o un quinto del peso corporal. Tres litros están contenidos en el plasma; los 12 restantes se encuentran en el fluido iny calcio, y bastante más de magnesio. Los aniones del FEC son cloruro, con algo de bicarbonato; los del FIC incluyen algo de cloruro, bicarbonato y sulfato, pero son principalmente ácidos orgánicos, fosfato y proteínas. Así , la diferencia más relevante se encuentra en que el sodio es el catión principal fuera de las células, mientras que el potasio lo es en el interior. Esta diferencia, además de esencial, es constante. El FEC, o medio interno, es principalmente una solución de NaCl. El bicarbonato del FEC está controlado por la respiración, pues se expele CO2 para regular la acidez del fluido.
El agua corporal procede del contenido acuoso de la comida sólida, del agua que bebemos y del agua metabólica formada en los tejidos por la oxidación del hidrógeno de la comida. El agua se pierde en la orina y en las heces, así como por la evaporación desde la piel y los pulmones. Los primeros dos fenómenos pueden variar mucho, pero el aire espirado siempre está saturado con vapor de agua. El equilibrio hídrico de un adulto sedentario y en un clima templado es el siguiente:
Captación:
comida 800 g; bebida 1.300 g; metabolismo 250 g = 2.350 g.
Producción:
orina 1.500 g; heces 25 g; evaporación 825 g = 2.350 g.
El agua evaporada es importante en el enfriamiento del cuerpo y representa una cuarta parte de la pérdida total de calor. Como consecuencia de que la pérdida del agua desde la piel y los pulmones es obligatoria, y a causa de que existe poca o ninguna reserva de agua, se produce fácilmente un equilibrio negativo si falla la captación, si hay una pérdida excesiva por una diarrea o vómitos, si hay un exceso de sudor, si existe una pérdida excesiva por espiración en condiciones frías o secas, o si alguna enfermedad del riñón elimina grandes cantidades de agua. La muerte acontece en menos de una semana si un individuo carece de agua. Por otro lado, no es posible crear un equilibrio positivo bebiendo grandes cantidades, porque el exceso de agua se pierde en la orina.
Desde una perspectiva biofísica, la función corporal está relacionada con el comportamiento de las moléculas en la solución acuosa. Así, por difusión, las sales de la sangre o el azúcar contenido en el líquido cefalorraquídeo están concentrados de manera uniforme.
Algunas membranas permiten que el agua y sustancias disueltas pasen libremente. Si tal membrana separa dos soluciones de diferentes concentraciones, éstas se equilibran por la transferencia de agua y solutos