Si tomamos una pequeña muestra de
piel, por ejemplo, y la observamos al microscopio, veremos que estamos
compuestos por unas unidades muy pequeñas, llamadas
. La célula es la
de todo ser vivo. Nuestro cuerpo está formado por un gran número de células, es decir, somos seres vivos pluricelulares.
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La membrana celular o membrana plasmática. Bicapa lipídica que envuelve a la célula y la separa del medio que la rodea.
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| Membrana plasmática. Bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos, glucoproteínas y colesterol principalmente |
-El citoplasma celular. Contenido de la célula, incluyendo todos los orgánulos menos el núcleo.
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| El citoplasma de esta célula se representa con color amarillo, y en él se encuentran inmersos el resto de componentes celulares |
-El núcleo celular.
Estructura que alberga la información para regular las funciones
celulares, entre otras cosas. Normalmente presenta forma esférica y
suele situarse más o menos en el centro celular.
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| Núcleo celular |
Cuando
una célula se reproduce, transmite la información a las células
descendientes. Esta información está contenida en los llamados cromosomas,
estructuras en forma de filamentos o bastones. Cada cromosoma está
formado por una molécula larguísima y enrollada en espiral: el ADN (Ácido desoxirribonucleico).
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| Ejemplificación de cómo se enrolla y empaqueta el ADN |
El citoplasma está compartimentado, es decir, tiene elementos delimitados por membranas llamados orgánulos.
ORGÁNULOS DE UNA CÉLULA
Todas
las células humanas presentan más o menos los mismos orgánulos. Lo que
varía es la cantidad de cada uno de ellos según el tipo celular, e
incluso pueden variar a lo largo de la vida.
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Mitocondrias.
De forma ovalada. Tienen doble membrana y una de ellas, la interna,
presenta pliegues o crestas. Se encargan de la obtención de energía a
través de la respiración celular.
-Retículo endoplasmático. Conjunto de sacos y canales membranosos comunicados entre sí, que se extiende por el citoplasma celular. Si tiene ribosomas en
su superficie, hablamos del retículo endoplasmático rugoso (RER) y su
función es principalmente la de sintetizar proteínas. Si no tiene
ribosomas, se trata del retículo endoplasmático liso (REL) y su función
principal es la de sintetizar lípidos.
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Aparato de Golgi.
Está formado por pilas de sacos membranosos aplanados y se rodea de
pequeñas vesículas, en cuyo interior hay muchos de las sustancias que
fabrica la célula en el retículo. Se encarga de empaquetar y procesar
vesículas procedentes de otros lugares de la célula.
-Vesículas.
Son esferas membranosas en cuyo interior pueden haber diferentes
sustancias. Según su contenido, reciben uno u otro nombre. Por ejemplo,
si en su interior se producen transformaciones de sustancias complejas a
sustancias más simples, hablamos de lisosomas. Si se encargan de almacenar sustancias de reserva, hablamos de vacuolas.
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Citoesqueleto.
Conjunto de filamentos que se distribuyen formando una red por todo el
citoplasma. Forman el "esqueleto" de la célula e interviene en sus
movimientos.
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Centriolos. Parecen dos cilindros huecos y con paredes formadas
por filamentos. Estas estructuras se encargan de dirigir el movimiento
de los filamentos del citoesqueleto e intervienen en la división
celular.
Para que la célula funcione, necesita
materia y energía. La materia que capta a su alrededor sirve para crear
la materia de la propia célula y para obtener energía, pero ¿cómo se
obtiene?.
EL METABOLISMO
El metabolismo es el conjunto de
reacciones químicas que tienen lugar en el interior celular. Ahora
mismo, en tus células, están teniendo lugar unas 1000 reacciones
metabólicas. Hay dos tipos de estas reacciones:
- Catabolismo. Conjunto de reacciones cuyo objetivo es degradar
las moléculas complejas y transformarlas en moléculas más simples para
liberar la energía que contienen. Un ejemplo de proceso catabólico es la
respiración celular, nombrada anteriormente. En este proceso se utiliza oxígeno (O2)
para "romper" moléculas orgánicas ricas en energía y obtener moléculas
más sencillas e inorgánicas pobres en energía, como el dióxido de
carbono (CO2) y agua (H2O).
- Anabolismo. Conjunto de reacciones cuyo objetivo es construir
moléculas complejas a partir de otras más sencillas. Este proceso
utiliza parte de la energía obtenida durante el catabolismo.
Pero ¿cómo entran esas sustancias en el interior celular?
MECANISMOS DE TRANSPORTE DE SUSTANCIAS AL INTERIOR CELULAR
Existen varios mecanismos en función del tamaño de las partículas a interiorizar:
1. Partículas grandes.
No pueden entrar en la célula atravesando la membrana plasmática. Para
entrar en el interior celular, la membrana plasmática se hunde, engloba
la partícula y la incorpora al citoplasma en una vesícula. Este proceso
se llama endocitosis, y si ocurriera al revés, es decir, que
vesículas situadas en el citoplasma se fusionaran con la membrana
plasmática y liberaran su contenido, se llamaría exocitosis. Mira el siguiente vídeo para que entiendas mejor el proceso.
2. Partículas pequeñas. Pueden atravesar la membrana plasmática por medio de dos mecanismos.
- Por difusión (transporte pasivo). Moléculas pequeñas como el O2 ó el CO2
pueden entrar y salir libremente de la célula. Van al interior o al
exterior celular, distribuyéndose homogéneamente por todo el espacio
disponible. La ósmosis es una forma especial de difusión, ya que
es el agua la que pasa del interior al exterior celular y viceversa, a
través de la membrana plasmática, desde la dilución que esté más diluida
a la que esté más concentrada, de forma que las concentraciones dentro y
fuera de la célula se igualan.
- Por transporte activo. La membrana plasmática tiene permeabilidad selectiva y sólo deja pasar sustancias como el agua, el O2 y el CO2.
Hay otras sustancias que aunque son pequeñas, no pueden atravesar la
membrana, por lo que es necesario gasto de energía para que entren al
interior celular y además, el transporte se hace de forma contraria a la
difusión.
Cada orgánulo celular tiene una
función determinada, pero el funcionamiento de la célula es el resultado
de la actividad coordinada de sus orgánulos. Describir el
funcionamiento de una célula sería muy complicado, pero pondremos el
siguiente ejemplo para que te hagas una idea: la fabricación de
proteínas de secreción. Muchas de estas proteínas que se sintetizan
permanecen dentro de la célula, pero algunas están destinadas a salir,
como las que forman los jugos gástricos o digestivos. Este proceso
ocurre en diferentes etapas:
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Del núcleo celular, se transcribe parte del ADN que contiene la
información referente a esa proteína. El proceso de transcripción
consiste en hacer una copia de esa información, pero en forma de hebra
de ARN (ácido ribonucleico).
- La molécula de ARN sale del
núcleo y pasa al citoplasma, donde un ribosoma lo capta y traduce esa
información que contiene. El resultado de esa traducción es una
proteína.
- Para la síntesis de esa
proteína es necesario utilizar energía, que proviene de la respiración
celular que realizan las mitocondrias.
- Una vez producida la proteína, es inyectada por el ribosoma en el interior del retículo endoplasmático.
- Del retículo se desprende una vesícula, que contiene la proteína, y que se dirige ahora al aparato de Golgi.
- El aparato de Golgi "empaqueta y embala" la vesícula que
contiene esa proteína, a la que se le ha podido añadir glúcidos u otras
moléculas.
- Esta vesícula viaja hasta la membrana plasmática, su
membrana se pega y se fusiona con la membrana plasmática y se abre al
exterior para verter su contenido mediante exocitosis.
Aunque todas las células de nuestro
cuerpo tienen una organización general común, cada una posee
características particulares que la hacen adecuada para la función que
realizan. En un organismo el número de células aumenta por división
celular, es decir, una célula da lugar a dos células hijas, y éstas a su
vez a otras dos, etc. Algunas de estas células hijas se especializan, lo que supone:
- Realizar un trabajo concreto.
- Desarrollar una forma característica.
- Que se produzcan cambios en su citoplasma.
- Pérdida de la capacidad para volver a dividirse en la mayoría de
casos. Sin embargo, de las dos células hijas obtenidas, una mantiene su
capacidad de división, lo que permite que el organismo siga creciendo.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL CUERPO HUMANO
Pero las células con una determinada función no suelen funcionar
aisladas sino en conjunto con otras células, generalmente del mismo
tipo, para llevar a cabo la misma función al unísono. Esta asociación
origina los
tejidos.
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| Algunos tejidos del cuerpo humano |
Por otra parte, una célula especializada con una función determinada no
puede obtener por sí misma los nutrientes que necesita ni puede
defenderse de infecciones. Necesita a otras células especializadas en
estas funciones. Por ello, los tejidos se agrupan para formar
órganos.Un
órgano está formado por dos o más tejidos diferentes. Esta agrupación
permite realizar una nueva función, imposible de realizar con cada uno
de ellos por separado.
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| Algunos órganos del cuerpo humano (cerebro, estómago, hígado, intestinos, pulmones, corazón, riñones, etc). |
Además, un conjunto de órganos determinado con una actividad estrechamente relacionada puede constituir lo que conocemos como
aparatos y/o
sistemas. El conjunto de órganos y aparatos/sistemas, que funcionan de forma coordinada, es lo que forma un organismo.
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Sistemas y
aparatos del cuerpo humano. De izquierda a derecha: Sistema nervioso,
sistema urinario, sistema respiratorio, aparato digestivo, sistema
esquelético y sistema muscular.
TEJIDOS RELACIONADOS CON LA ACTIVIDAD FÍSICA: TEJIDOS CONECTIVOS Y TEJIDO MUSCULAR
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Los tejidos más realiconados con la actividad física son, precisamente, el conectivo y el muscular. La función principal del tejido conectivo
es la de establecer una continuidad con otros tipos de tejidos, para
así conservar la integridad del organismo desde el punto de vista
funcional. Otras funciones son las de separar tejidos diferentes,
proteger al organismo de forma física frente a agentes externos, ser un
medio de intercambio de sustancias, de almacenamiento y de reparación.
En cambio, el tejido muscular es el responsable del movimiento
del organismo, tanto voluntario (un atleta que corre los 100 metros
lisos) como involuntario (el latido del corazón o los movimientos
peristálticos del intestino).
TEJIDO CONECTIVO. Este tipo de
tejido recibe este nombre porque conecta otros tejidos.
Por ello, no es de extrañar que suela ser uno de los tejidos más
abundantes en los animales. Se forma por células libres inmersas en una matriz intercelular fabricada por ellas mismas. Esta matriz está formada esencialmente por agua y puede llevar:
- Fibras colágenas, proteínas fibrilares resistentes a la tracción, de diferente grosor según el tejido
- Fibras reticulares, formadas por colágeno en fibras muy finas.
- Fibras elásticas, proteínas que recuperan la forma, ramificadas.
- Precipitados minerales.
- Otros tipos de proteínas.
Los tejidos conectivos suelen clasificarse en:
| Tipos de tejidos conectivos |
| Tipos | Matriz | Células principales | Función | Ejemplos |
| Conjuntivo | Acuosa con fibras gruesas | Fibrocitos | Soporte | Dermis
Tendones |
| Adiposo | Escasa | Adipocitos | Reserva, Homeotermia, protección | Grasa subcutánea |
| Cartilaginoso | Fibras muy finas | Condrocitos | Soporte a presión, sostén | Articulaciones
Pabellón auditivo |
| Óseo | Precipitado de sales minerales | Osteocitos | Sostén, protección | Huesos |
| Sanguíneo | Matriz líquida | Eritrocitos, leucocitos | Trasporte | Conductos sudoríparos
Vejiga |
TEJIDO MUSCULAR.
Los animales poseemos un tejido contráctil
especializado: el tejido muscular, que está
formado por células con gran cantidad de fibras contráctiles
internas. Estas fibras están formadas por dos proteínas
principales, actina y miosina, y
se encuentran ordenadas en el citoplasma de las células musculares.
Además, son capaces de contracciones y relajaciones
rápidas. Durante la contracción, se produce un consumo importante de
energía, presentan uniones celulares fuertes (si no, el
tejido se disgregaría en cada contracción muscular) y permite el
movimiento del organismo:
- Movimientos ligados al esqueleto por palancas.
- Movimientos de contracción del tubo digestivo, vasos sanguíneos y del corazón.
El tejido muscular se puede clasificar por su tipo de células en:
| Tipos de tejidos musculares |
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| Tipos | Función | Inervación | Ejemplos |
 | Liso.
Células mononucleadas ahusadas | Contracción no muy rápida.
Duradera | Sistema nervioso autónomo o sin terminaciones nerviosas |
Vasos sanguíneos,
Digestivo
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Estriado esquelético.
Células
muy largas plurinucleadas | Contracción muy rápida, fuerte, discontínua | Muy importante. Sistema nervioso central | Músculos esqueléticos |
Estriado
cardiaco.
Células
ramificadas | Contracción rítmica, constante | Poco importante. Sistema nervioso autónomo | Corazón |
ADAPTACIÓN TISULAR A LAS DEMANDAS DEL EJERCICIO Y A LAS EXIGENCIAS FÍSICAS DE LAS ACTIVIDADES ARTÍSTICAS
Los
tejidos poseen funciones de relación, y por tanto, se
adaptan a las circunstancias en las que vive un
organismo. El tipo de nutrición, el ambiente físico,
el sedentarismo o el tipo de actividad modifica los tejidos
de diferentes modos.
Como puedes imaginar, el
ejercicio físico necesita la colaboración de varios óganos y sistemas,
no solamente para soportar las fases de actividad aguda, sino también
para adaptar su respuesta al entrenamiento. El sistema
esquelético-muscular, bajo el control del cerebro, dirige la locomoción
del cuerpo humano mediante las contracciones coordinadas y concertadas
de las células musculares esqueléticas. La contracción de las células
musculares esqueléticas se realiza con intervención de energía (ATP),
que a su vez se genera a partir de los hidratos de carbono, grasas y
proteínas, que pueden provenir de las reservas del organismo o de los
alimentos que ingerimos. El sistema cardiovascular transporta los
nutrientes y el oxígeno a todo el organismo, al mismo tiempo que elimina
del músculo los deshechos ( p.ej. calor y CO2).
Al realizar la actividad física, ciertos órganos liberan unas
sustancias químicas (hormonas) que viajan a través de la sangre y
"avisan" a otros órganos para que estén preparados frente al
esfuerzo que se va a realizar. La producción de sudor (agua con sales
disueltas) favorece la eliminación del calor excesivo y el sistema
renal ayuda a regular el balance de líquidos y electrolitos, asi como
la presión sanguínea.
El
metabolismo de los músculos que están en funcionamiento aumenta y con
ello aumenta el gasto energético. Para que todo funcione durante este
periodo de actividad, órganos como el corazón y los pulmones han de
estar a pleno rendimiento, por lo que su metabolismo también aumenta
considerablemente (por eso aumenta el ritmo cardiaco y respiratorio).
A continuación se repasan las principales modificaciones debidas al ejercicio físico. En negrita están resaltados los tejidos comentados en el apartado anterior: el conectivo y el muscular.
| Resumen las adaptaciones de los tejidos al ejercicio físico |
| Tejido | Principales adaptaciones | Capacidad de regeneración en lesiones |
| Epidermis | Refuerzo de epitelio en zonas de contacto con el sustrato | Moderada. Daños importantes cicatrizan |
| Otros epitelios de cubierta | Refuerzo de epitelios que aumentan su demanda durante el ejercicio: Alveolos, capilares musculares... | Muy alta. Se reponene constántemente o se reparan ante los daños |
| Glándulas exocrinas | Adaptaciones a la secreción de grasa y sudor
| Alta |
| Glándulas endocrinas | Adaptaciones al cambio de metabolismo.
- Mayor metabolismo general
- Menor reserva de lípidos |
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| Conjuntivo | Aumento de fibras ante el esfuerzo físico:
- Refuerzo de ligamentos y tendones.
- Refuerzo de fibras dérmicas
- Refuerzo de otras fibras de sostén
- Aumento de riego sanguíneo en zonas de demanda energética
| Muy alta.
Se recuperan las fibras y las células |
| Adiposo | Disminución general del tejido adiposo de reserva
Adaptación de tejido adiposo en almoadillas de manos y pies |
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| Cartílago | Aumento de resistencia de cartílagos articulares | Escasa o nula.
Cicatrizan ante lesiones |
| Hueso | Reestructuración interna para soportar esfuerzos
Aumento de masa ósea implicada en el ejercicio | Alta |
| Sangre | Aumento de hemoglobina como respuesta la demanda de O2
Aumento del volumen sanguíneo | Muy alta, en constante regeneración |
| Músculo liso | Aumento en vasos sanguíneos | Alta |
| Músculo estriado | Aumento de miofibrillas .
Engrosamiento de las células
Cambio del metabolismo dependiendo del tipo de esfuerzo | Escasa |
| Músculo cardíaco | Aumento de miofibrillas ante la demanda de esfuerzo cadíaco. | Nula |
| Nervioso | Modificaciones para la coordinación de movimientos
Modificaciones sensitivas adaptadas al ejercicio (visuales, equilibrio, propioceptores) | Se reparan terminaciones nerviosas.
Escasa regeneración de neuronas maduras |
