1 Introducción a Anatomía y FisiologíaCapítulo 1 Introducción a Anatomía y Fisiología Biol 3791 UPR – Aguadilla JA Cardé, Ph. D. © 2015 Pearson Education, Inc.

2 Introducción al estudio del cuerpo humanoObjetivos Explicar la importancia del estudio de la Anatomía y Fisiología. Definir anatomía y fisiología y definir anatomía u fisiología, describir sus orígenes Explicar la relación entre anatomía y fisiología y describir algunas especialidades de cada una. © 2015 Pearson Education, Inc.

3 Introducción al estudio del cuerpo humanoIdentificar los principales niveles de organización en los organismos, de lo simple a lo complejo e identificar los principales componentes de cada sistema de órganos. Explicar el concepto de homeostasis. Explicar que es homeostasis y describir como la retroalimentación negativa se involucra en la regulación de la homeostasis . © 2015 Pearson Education, Inc.

4 Introducción al estudio del cuerpo humanoUsar terminología anatómica para describir las regiones, secciones y posiciones relativas del cuerpo. Identificar las principales cavidades y subdivisiones del cuerpo y describir sus funciones © 2015 Pearson Education, Inc.

5 Introducción al estudio del cuerpo humanoClasificación de organismos Los humanos son vertebrados Caracterizados por una columna vertebral Características comunes: conservadas a través de la evolución; ancestro común o diseño común Homeostasis Esta es el objetivo de la regulación fisiológica y la clave de sobrevivir en un ambiente cambiante. © 2015 Pearson Education, Inc.

6 1-1 La Anatomía y Fisiología afecta directamente tu vidaEstudio de las estructuras del cuerpo Ciencia médica mas antigua : 1600 BCE Fisiología Es el estudio de las funciones Biología Química Genética Bioquímica © 2015 Pearson Education, Inc.

7 1-2 Anatomía y FisiologíaAnatomía - estructuras De que se componen? Donde se encuentran A que se asocian? Fisiología - funciones Las funciones de las estructuras Sean estas individuales o cooperativas Como los riñones filtran la sangre para formar la orina? Como el corazón se mueve autónomamente para bombear la sangre a todo el cuerpo? © 2015 Pearson Education, Inc.

8 1-3 Relaciones entre Anatomía y FisiologíaAnatomía gruesa: anatomía macroscópica, examina estructuras grandes, visibles al ojo humano Anatomía superficial: aspectos externos Anatomía regional: áreas del cuerpo Anatomía sistémica: sistemas de órganos Anatomía clínica: especialidades médicas Anatomía del desarrollo: desde la concepción a la muerte © 2015 Pearson Education, Inc.

9 1-3 Relaciones entre Anatomía y FisiologíaMicroscópica: estudia las células y moléculas Citología: estudia las células y sus estructuras cyt- = célula Histología: estudia los tejidos y sus estructuras © 2015 Pearson Education, Inc.

10 1-3 Relaciones entre Anatomía y FisiologíaFisiología celular: los procesos intra e intercelulares Fisiología de órganos: las funciones de órganos específicos Fisiología de sistemas: las funciones de los sistemas de órganos Pato-fisiología: fisiología patológica; el proceso y los efectos de la enfermedad © 2015 Pearson Education, Inc.

11 1-4 Niveles de OrganizaciónNivel Químico (o Molecular) Átomo: Unidad química básica Moléculas: grupos de átomos trabajando en conjunto por una función común Nivel Celular Célula: grupos de moléculas y orgánulos trabajando en conjunto… Nivel Tisular Tejido: grupo de células similares trabajando en conjunto… © 2015 Pearson Education, Inc.

12 1-4 Niveles de OrganizaciónNivel de Órgano Órgano: grupo de tejidos distintos, trabajando en conjunto… Nivel de Sistema Sistema de órganos: un grupo de órganos trabajando en conjunto… En humanos son 11 sistemas Nivel Organismal Un grupo de sistemas distintos trabajando en conjunto… Ser humano = organismo © 2015 Pearson Education, Inc.

13 Figure 1-1 Levels of Organization (Part 1 of 4).Nivel Celular Nivel Químico Célula de Músculo Cardiaco Filamentos de Proteinas Combinación de átomos Molécula de proteina compleja

14 Figure 1-1 Levels of Organization (Part 2 of 4).Nivel Organismal Sistema de Órganos Nivel Órgano Nivel Tisular Tejido Muscular Cardiaco Corazón Sistema Cardiovascular

15 1-4 Niveles de OrganizaciónLos Sistemas Integumentario Órganos principales Piel Pelo Glándulas (sudoríparas, sebáceas…) Uñas Funciones Protección contra peligros ambientales Ayudar en regulación de temperatura Proveer información sensorial © 2015 Pearson Education, Inc.

16 1-4 Niveles de OrganizaciónEsqueletal Órganos principales Huesos Cartílagos Ligamentos asociados Médula ósea Funciones Provee apoyo y protección a otros tejidos Almacena calcio y otros minerales Hematopoyesis © 2015 Pearson Education, Inc.

17 1-4 Niveles de OrganizaciónMuscular Órganos principales Músculos esqueléticos asociados a tendones Funciones Proveer movimiento Proveer protección y apoyo a otros tejidos y órganos Generar calor para ayudar a mantener la temperatura corporal © 2015 Pearson Education, Inc.

18 1-4 Niveles de OrganizaciónNervioso Órganos principales Cerebro Cordón espinal Nervios periféricos Órganos sensoriales Funciones Dirige las respuesta inmediatas a estímulos Coordina y modera actividades de otros sistemas Provee e interpreta información sensorial sobre condiciones externas e internas © 2015 Pearson Education, Inc.

19 1-4 Niveles de OrganizaciónEndocrino Órganos Pituitaria • Tiroidea Páncreas • Adrenales Gónadas Tejidos endocrinos en otros sistemas Funciones Dirige cambios y actividades a largo plazo en otros sistemas Ajusta actividad metabólica y el uso de energía en el cuerpo Control cambios estructurales y funcionales durante el desarrollo © 2015 Pearson Education, Inc.

20 1-4 Niveles de OrganizaciónCardiovascular Órganos principales Corazón Sangre Vasos sanguíneos Funciones Distribución de células sanguíneas y materiales disueltos (nutrientes, desechos, oxigeno y bioxido de carbono a todo el cuerpo. Distribución de calor y asistir a controlar la temperatura corporal. © 2015 Pearson Education, Inc.

21 1-4 Niveles de OrganizaciónLinfático Órganos principales Baso Timo Vasos linfáticos Nódulos linfáticos Amígdalas Funciones Defensa contra infecciones y enfermedades Retorno de fluidos intersticial al torrente sanguíneo © 2015 Pearson Education, Inc.

22 1-4 Niveles de OrganizaciónRespiratorio Órganos Cavidades nasales Senos Laringe Traquea Bronquios Pulmones Alveolos © 2015 Pearson Education, Inc.

23 1-4 Niveles de OrganizaciónRespiratorio Funciones Envió de aire a los alveólos (lugar donde ocurre el intercambio de gases) Proveer oxígeno al torrente sanguíneo Remover bióxido de carbono del torrente sanguíneo Producir sonidos para comunicación Ayudar a regular el pH de la sangre regulando niveles de bióxido de carbono © 2015 Pearson Education, Inc.

24 1-4 Niveles de OrganizaciónDigestivo (GI) Órganos principales Dientes Lengua Faringe Esófago Estómago Intestino delgado Intestino grueso Hígado Vesícula Páncreas © 2015 Pearson Education, Inc.

25 1-4 Niveles de OrganizaciónDigestivo Funciones Procesar y digerir alimentos Absorber y conservar agua Absorber nutrientes Almacenar reservas de energía © 2015 Pearson Education, Inc.

26 1-4 Niveles de OrganizaciónUrinario Órganos principales Riñones Uréteres Vejiga Uretra Funciones Excreción de desechos de la sangre Controlar el balance de agua corporal al regular la orina producida Almacenar la orina previo a su eliminación Regula concentración de iones en sangre y pH © 2015 Pearson Education, Inc.

27 1-4 Niveles de OrganizaciónReproductivo masculino Órganos principales Testículos Epidídimos Ductos deferentes Vesículas seminales Próstata Pene Escroto © 2015 Pearson Education, Inc.

28 1-4 Niveles de OrganizaciónReproductivo Masculino Funciones Producción de células sexuales masculinas (espermatozoides), fluidos seminales y hormonas. Intercambio sexual © 2015 Pearson Education, Inc.

29 1-4 Niveles de OrganizaciónReproductivo Femenino Órganos principales Ovarios Tubos uterinos Útero Vagina Labios Clítoris Glándulas mamarias © 2015 Pearson Education, Inc.

30 1-4 Niveles de OrganizaciónReproductivo Femenino Funciones Producción de células sexuales femeninas (óvulos) y hormonas Sostén del embrión en desarrollo (desde la concepción a parto) Proveer nutrición (leche) para el neonato Intercambio sexual © 2015 Pearson Education, Inc.

31 1-5 Homeostasis HomeostasisTodos los sistemas corporales trabajando juntos para mantener estable el ambiente interno Los sistemas Responden a cambios en el ambiente interno o externo Funcionan dentro de un rango normal Temperatura corporal Balance de fluidos pH Oxígeno © 2015 Pearson Education, Inc.

32 1-5 Homeostasis Mecanismos de RegulaciónRegulación intrínseca (Autorregulación) Respuesta automática a algún estímulo en una célula, tejido y órgano. Regulación Extrínseca Respuestas controladas por sistemas de control: Nervioso Endocrino © 2015 Pearson Education, Inc.

33 1-5 Homeostasis Receptor Centro de Control Efector Recibe el estímuloProcesa la señal y envia instrucciones Efector Lleva a cabo las intrucciones © 2015 Pearson Education, Inc.

34 Figure 1-2 The Control of Room Temperature.RECEPTOR Information affects Normal condition disturbed Thermometer STIMULUS: Room temperature rises CONTROL CENTER (Thermostat) HOMEOSTASIS Normal room temperature Air conditioner turns on Air conditioner turns off RESPONSE: Room temperature drops 20 30 40 Set point Normal range Room temperature (C) 22 Normal condition restored EFFECTOR Sends commands to Air conditioner turns on Time a In response to input from a receptor (a thermometer), a thermostat (the control center) triggers an effector response (either an air conditioner or a heater) that restores normal temperature. In this case, when room tempera- ture rises above the set point, the thermostat turns on the air conditioner, and the temperature returns to normal. b With this regulatory system, room temperature fluctuates around the set point, 22C.

35 1-6 Retroalimentación: Negativa / PositivaLa información de salida (acción del efector) regresa a la entrada Negativa La respuesta del efector se opone al estímulo PLT: el cuerpo regresa a homeostasis Ej: se vuelve a alcanzar el rango normal © 2015 Pearson Education, Inc.

36 Figure 1-3 Negative Feedback: Control of Body Temperature.RECEPTORS Temperature sensors in skin and hypothalamus Information affects Normal temperature disturbed CONTROL CENTER STIMULUS: Body temperature rises HOMEOSTASIS Thermoregulatory center in brain Normal body temperature Vessels dilate, sweating increases Vessels constrict, sweating decreases RESPONSE: Increased heat loss, body temperature drops Normal temperature restored EFFECTORS 37.2 Sends commands to Set point Normal range 37 Sweat glands in skin increase secretion Blood vessels in skin dilate Body temperature (C) 36.7 Time a Events in the regulation of body temperature, which are comparable to those shown in Figure 1–2. A control center in the brain (the hypothalamus) functions as a thermostat with a set point of 37C. If body temperature exceeds 37.2C, heat loss is increased through enhanced blood flow to the skin and increased sweating. b The thermoregulatory center keeps body temperature fluctuat- ing within an acceptable range, usually between 36.7C and 37.2C.

37 1-6 Retroalimentación: Negativa / PositivaLa información de salida (acción del efector) regresa a la entrada Positiva La respuesta del efector se aumenta el cambio generado por el estimulo PLT: el cuerpo se aleja mas de la homeostasis Ej: se pierde el rango normal Usado para acelerar un proceso © 2015 Pearson Education, Inc.

38 Figure 1-4 Positive Feedback: Blood Clotting.accelerates Positive feedback loop Chemicals Blood clot Chemicals Damaged cells in the blood vessel wall release chemi- cals that begin the clotting process. The chemicals start chain reactions in which cells, cell fragments, and soluble proteins in the blood begin to form a clot. As clotting continues, each step releases chemicals that further accelerate the process. This escalating process is a positive feedback loop that ends with the formation of a blood clot, which patches the vessel wall and stops the bleeding.

39 1-6 Retroalimentación: Negativa / PositivaIntegración de sistemas Los sistemas trabajan juntos para mantener la homeostasis. Que hace un sistema por el otro? Homeostasis es un estado de equilibrio Fuerzas antagonistas están en balance Equilibrio Dinámico — adaptación es contínua Sistemas fisiológicos trabajan para restaurar el balance Si fallan el resultado es enfermedad o muerte © 2015 Pearson Education, Inc.

40 Table 1-1 The Roles of Organ Systems in Homeostatic Regulation.

41 1-7 Terminología AnatómicaAnatomía superficial Localiza estructura en o cerda de la superficie corporal Marcas Anatómicas Posición Anatómica: Manos a los lados Palmas hacia el frente Supina: acostado, boca arriba Prona: acostado, boca abajo © 2015 Pearson Education, Inc.

42 1-7 Terminología AnatómicaMarcas Anatómicas Sirven de referencias o guía a estructuras palpables Regiones Anatómicas Cuadrantes Abdomino-pélvicos Regiones Abdomino-pélvicas Direcciones Anatómicas Términos de referencia basado en sujetos © 2015 Pearson Education, Inc.

43 Figure 1-5a Anatomical Landmarks (Part 1 of 2).Frontal or forehead Nasal or nose Ocular, orbital or eye Cranial or skull Otic or ear Cephalic or head Buccal or cheek Facial or face Cervical or neck Oral or mouth Mental or chin Thoracic or thorax, chest Axillary or armpit Mammary or breast Brachial or arm Abdominal (abdomen) Trunk Antecubital or front of elbow Umbilical or navel a Anterior view

44 Figure 1-5a Anatomical Landmarks (Part 2 of 2).Antebrachial or forearm Pelvic (pelvis) Trunk Carpal or wrist Palmar or palm Manual or hand Pollex or thumb Digits (phalanges) or fingers (digital or phalangeal) Inguinal or groin Pubic (pubis) Patellar or kneecap Femoral or thigh Crural or leg Tarsal or ankle Digits (phalanges) or toes (digital or phalangeal) Figure 1-5a Anatomical Landmarks (Part 2 of 2). Pedal or foot Hallux or great toe a Anterior view

45 Figure 1-5b Anatomical Landmarks (Part 1 of 2).Cephalic or head Acromial or shoulder Cervical or neck Dorsal or back Olecranal or back of elbow Upper limb b Posterior view

46 Figure 1-5b Anatomical Landmarks (Part 2 of 2).Lumbar or loin Upper limb Gluteal or buttock Lower limb Popliteal or back of knee Sural or calf Calcaneal or heal of foot Figure 1-5b Anatomical Landmarks (Part 2 of 2). Plantar or sole of foot b Posterior view

47 Figure 1-6a Abdominopelvic Quadrants and Regions.Right Upper Quadrant (RUQ) Left Upper Quadrant (LUQ) Right Lower Quadrant (RLQ) Left Lower Quadrant (LLQ) a Abdominopelvic quadrants. The four abdominopelvic quadrants are formed by two perpendicular lines that intersect at the navel. The terms for these quadrants, or their abbreviations, are most often used in clinical discussions.

48 Figure 1-6b Abdominopelvic Quadrants and Regions.Right hypochondriac region Left hypochondriac region Epigastric region Right lumbar region Umbilical region Left lumbar region Hypogastric (pubic) region Right inguinal region Left inguinal region b Abdominopelvic regions. The nine abdominopelvic regions provide more precise regional descriptions.

49 Figure 1-6c Abdominopelvic Quadrants and Regions.Liver Stomach Gallbladder Spleen Large intestine Small intestine Appendix Urinary bladder c Anatomical relationships. The relationship between the abdominopelvic quadrants and regions and the locations of the internal organs are shown here.

50 Figure 1-7 Directional References.Superior: Above; at a higher level (in the human body, toward the head) The head is superior to the knee. Superior Right Left Cranial or Cephalic Toward the head The cranial, or cephalic, border of the pelvis is superior to the thigh. Proximal Toward an attached base The shoulder is proximal to the wrist. Posterior or Dorsal Anterior or Ventral Posterior: The back surface Anterior: The front surface Dorsal: The back. (equivalent to posterior when referring to the human body) Ventral: The belly side. (equivalent to anterior when referring to the human body) The scapula (shoulder blade) is located posterior to the rib cage. The umbilicus (navel) is on the anterior (or ventral) surface of the trunk. Lateral Medial Away from the midline Toward the midline Proximal Caudal Distal Toward the tail; (coccyx in humans) Away from an attached base The fingers are distal to the wrist. The hips are caudal to the waist. OTHER DIRECTIONAL TERMS Superficial Distal At, near, or relatively close to the body surface The skin is superficial to underlying structures. Deep Toward the interior of the body; farther from the surface The bone of the thigh is deep to the surrounding skeletal muscles. a Anterior view b Lateral view Inferior: Below; at a lower level; toward the feet The knee is inferior to the hip. Inferior

51 1-7 Terminología AnatómicaAnatomía de secciones Planos y secciones Plano: eje tridimensional Sección: una lasca paralela al plano Para visualizar la organización y estructura interna Técnicas radiológicas importantes MRI PET CT © 2015 Pearson Education, Inc.

52 Figure 1-8 Sectional Planes.Frontal or coronal plane Sagittal plane Plane is oriented parallel to long axis Plane is oriented parallel to long axis A sagittal section separates right and left portions. You examine a sagittal section, but you section sagittally. In a midsagittal section, the plane passes through the midline. It separates the body into equal right and left sides. A parasagittal section misses the midline. It separates the body into unequal right and left sides. A frontal, or coronal, section separates anterior and posterior portions of the body. Coronal usually refers to sections passing through the skull. Directional term: frontally or coronally Midsagittal plane Directional term: sagittally Transverse, or horizontal, plane Plane is oriented perpendicular to long axis Frontal plane A transverse, or cross, section separates superior and inferior portions of the body. Transverse plane (inferior view) Directional term: transversely or horizontally

53 1-8 Cavidades CorporalesFunciones Protegen órganos de choques accidentales Plasticidad; permiten cambio en tamaño y forma de los órganos internos Cavidad Ventral (Celoma) Dividida por el diafragma Cavidad Torácica Cavidad Abdomino-pélvica © 2015 Pearson Education, Inc.

54 1-8 Cavidades CorporalesMembranas Serosas Cubren las cavidades que no tienen contacto con el exterior y órganos en estas Reducen fricción Consiste de capa parietal y capa visceral Parietal — recubre la cavidad Visceral — recubre el órgano Mucosas? © 2015 Pearson Education, Inc.

55 1-8 Cavidades CorporalesCavidad Torácica Cavidades pleurales derecha e izquierda Contienen los pulmones Mediastino Porción superior, contiene vasos sanguíneos, tráquea, esófago y timo Porción inferior contiene la cavidad pericárdica Corazón © 2015 Pearson Education, Inc.

56 Figure 1-9a Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk.POSTERIOR ANTERIOR Thoracic cavity Pleural cavity Pericardial cavity Diaphragm Abdominopelvic cavity Peritoneal cavity Abdominal cavity Pelvic cavity a A lateral view showing the body cavities of the trunk. The muscular diaphragm subdivides them into a superior thoracic cavity and an inferior abdominopelvic cavity. Three of the four adult true body cavities are shown and outlined in red; only one of the two pleural cavities can be shown in a sagittal section.

57 The heart projects into the pericardial cavity like a fist pushed Figure 1-9b Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk. Visceral pericardium Heart Air space Pericardial cavity Balloon Parietal pericardium b The heart projects into the pericardial cavity like a fist pushed into a balloon. The attachment site, corresponding to the wrist of the hand, lies at the connection between the heart and major blood vessels. The width of the pericardial cavity is exaggerated here; normally the visceral and parietal layers are separated only by a thin layer of pericardial fluid.

58 Figure 1-9c Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk.ANTERIOR Pericardial cavity Heart Pleural cavity Right lung Parietal pleura Left lung Mediastinum Spinal cord POSTERIOR c A transverse section through the thoracic cavity, showing the central location of the pericardial cavity. The mediastinum and pericardial cavity lie between the two pleural cavities. Note that this transverse or cross- sectional view is oriented as though the observer were standing at the subject’s feet and looking toward the subject’s head. This inferior view of a transverse section is the standard presentation for clinical images. Unless otherwise noted, transverse or cross-sectional views in this text use this same orientation (see Spotlight Figure 1-10).

59 1-8 Cavidades CorporalesCavidad Abdomino-pélvica Peritoneal: camara interna en cavidad abdonimo- pélvica Peritoneo Parietal : recubre la pared corporal de la cavidad Peritoneo Visceral : cubre los organos en ella © 2015 Pearson Education, Inc.

60 Figure 1-9a Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk.POSTERIOR ANTERIOR Thoracic cavity Pleural cavity Pericardial cavity Diaphragm Abdominopelvic cavity Peritoneal cavity Abdominal cavity Pelvic cavity a A lateral view showing the body cavities of the trunk. The muscular diaphragm subdivides them into a superior thoracic cavity and an inferior abdominopelvic cavity. Three of the four adult true body cavities are shown and outlined in red; only one of the two pleural cavities can be shown in a sagittal section.

61 1-8 Cavidades CorporalesCavidad Abdomino-pélvica Cavidad Abdominal — parte superior Desde el diafragma a borde superior de los huesos pélvicos Contiene órganos digestivos Espacio Retroperitoneal Area posteior al peritone y anterio a la pared muscular del cuerpo Contiene pancreas, riñoness, ureteres, y partes del tracto GI. © 2015 Pearson Education, Inc.

62 Figure 1-9a Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk.POSTERIOR ANTERIOR Thoracic cavity Pleural cavity Pericardial cavity Diaphragm Abdominopelvic cavity Peritoneal cavity Abdominal cavity Pelvic cavity a A lateral view showing the body cavities of the trunk. The muscular diaphragm subdivides them into a superior thoracic cavity and an inferior abdominopelvic cavity. Three of the four adult true body cavities are shown and outlined in red; only one of the two pleural cavities can be shown in a sagittal section.

63 1-8 Cavidades CorporalesCavidad Abdomino-pélvica Cavidad Pélvica — parte inferior Entre los huesos pelvic bones Contiene organos reproductivos, recto, y vejiga © 2015 Pearson Education, Inc.

64 Figure 1-9a Relationships among the Subdivisions of the Body Cavities of the Trunk.POSTERIOR ANTERIOR Thoracic cavity Pleural cavity Pericardial cavity Diaphragm Abdominopelvic cavity Peritoneal cavity Abdominal cavity Pelvic cavity a A lateral view showing the body cavities of the trunk. The muscular diaphragm subdivides them into a superior thoracic cavity and an inferior abdominopelvic cavity. Three of the four adult true body cavities are shown and outlined in red; only one of the two pleural cavities can be shown in a sagittal section.

65 Introducción al estudio del cuerpo humanoResumen Recordar Definiciones Niveles de organización Sistemas, organos y funciones Homeostasis Retroalimentación Terminología anatomica: planos, cuadrantes, regiones Cavidades © 2015 Pearson Education, Inc.