Las células del cuerpo están organizadas en tejidos, grupos de células que desempeñan una misma función. Los cuatro tipos principales de tejidos que constituyen el cuerpo de los vertebrados son: el tejido epitelial, el conectivo, el muscular y el nervioso.
Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos los que, a su vez, trabajan juntos en forma integrada y constituyen el nivel de los sistemas de órganos. Bajo este tipo de jerarquía interactiva se halla uno de los principios más profundos de la biología. La estructura y los procesos reguladores de los organismos más complejos son de forma tal que las partes sirven al todo y el todo a las partes.
Hay cuatro funciones esenciales que permiten la continuidad de la vida de un animal multicelular. La obtención de alimento que debe ser obtenido y procesado de modo de producir moléculas que puedan ser utilizadas por las células individuales; el mantenimiento de un cierto nivel de homeostasis en el ambiente interno; la coordinación de las contracciones de los músculos esqueléticos en respuesta a cambios en los ambientes interno y externo y la reproducción.
Células y tejidos.
El cuerpo de un vertebrado, al igual que el de todo organismo multicelular complejo, está constituido por una variedad de células diferentes especializadas. Las células están organizadas en tejidos, que son grupos de células que llevan a cabo una función unificada. Diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos, como el estómago o el corazón. Se pueden distinguir aproximadamente 200 tipos diferentes de células en el cuerpo humano, que se suelen clasificar en sólo cuatro tipos de tejidos: epitelial, conectivo, -o conjuntivo-, muscular y nervioso.
El tejido epitelial constituye una cubierta para el cuerpo y sus cavidades. Los tejidos epiteliales se clasifican de acuerdo con la forma de las células individuales en escamoso, cuboide y columnar o prismático. Pueden estar formados por una sola capa de células (epitelio simple), como el del revestimiento interno del sistema circulatorio, o por varias capas (epitelio estratificado), como el de la capa externa (epidermis) de la piel. Diversas uniones entre células mantienen la integridad del tejido epitelial.
El tejido conectivo incluye distintos tejidos con propiedades funcionales diversas y con ciertas características comunes. Los tejidos conectivos reúnen, dan apoyo y protegen a los otros tres tipos de tejido.
Las células de los tejidos conectivos están separadas unas de otras por grandes cantidades de material extracelular que conforman la matriz, que fija y soporta al tejido. La matriz extracelular está formada por polisacáridos y proteínas secretados localmente que forman una intrincada red. La sustancia fundamental, viscosa y amorfa, es el principal componente de la matriz. La matriz también contiene fibras.
Los tejidos conectivos se agrupan según las características de su matriz extracelular. Todos presentan una población relativamente estable de células, principalmente fibroblastos y macrófagos. Los fibroblastos, más abundantes, sintetizan las fibras y los glúcidos complejos de la sustancia fundamental que conforman la matriz. Los macrófagos fagocitan células y partículas extrañas y participan también en la respuesta inflamatoria. Por otra parte, hay adipocitos, células especializadas en el almacenamiento de lípidos. También hay células "de paso" por el tejido conectivo; entre ellas, linfocitos, plasmocitos, neutrófilos, eosinófilos, basófilos y monocitos.
El tejido muscular se caracteriza por células musculares, especializadas en la contracción, que es llevada a cabo por ensambles de dos proteínas, la actina y la miosina. En el músculo estriado, que incluye al músculo esquelético y al cardíaco, estos ensambles forman un patrón en bandas, visible bajo el microscopio. En el músculo liso no se observa un patrón de este tipo.
El tejido nervioso está constituido por células nerviosas o neuronas que están especializadas en la recepción, procesamiento y transmisión de la información
Las neuronas están formadas típicamente por un cuerpo celular, dendritas y un axón. Las señales, en forma de impulsos electroquímicos, pueden ser conducidas rápidamente a grandes distancias por el axón. Las neuronas están rodeadas y sostenidas por células de la neuroglia.
Órganos y sistemas de órganos.
El cuerpo comprende una variedad de células, organizadas en cuatro tipos de tejidos, que son grupos de células que comparten una función similar. En el siguiente nivel de organización, diferentes tipos de tejidos, unidos estructuralmente y coordinados en sus actividades, forman órganos.
Los órganos que trabajan juntos en forma integrada, y desempeñan una función particular, constituyen el siguiente nivel de organización: el de los sistemas de órganos.
Los sistemas de órganos, en conjunto, constituyen el animal completo, un organismo viviente que está en interacción con el ambiente externo. Este incluye, no sólo el ambiente físico, sino también a otros individuos de su misma especie, así como de otras especies.
Funciones del organismo.
Muchas estructuras del cuerpo del animal adquieren "sentido" cuando se interpretan como adaptaciones que les permitieron hacer frente a "problemas" particulares presentados por la relación entre el organismo y su ambiente.
Sin embargo, antes de emplear esta metáfora de problemas y soluciones debemos aclarar qué entendemos realmente por "solución" de problemas biológicos. Un organismo confronta sus "problemas" con un conjunto de instrucciones genéticas. Si todo resulta bien, es decir, si esas instrucciones se traducen en estructuras, procesos y comportamientos que permiten al individuo vivir en ese ambiente particular, el organismo sobrevive y transmite la información a la generación siguiente. Además, si sus instrucciones permiten que el individuo que las lleva funcione con mayor eficacia que otros individuos de la misma población, su descendencia, probablemente, será más numerosa. Así, el proceso se repite, de generación en generación, y es de este modo que los "problemas" son "resueltos".
Un problema principal para cualquier sistema vivo es el que plantea la segunda ley de la termodinámica: mantener el alto nivel de organización característico frente a la tendencia universal hacia el desorden. Los organismos necesitan fuentes de energía y materias primas que les permitan mantener y operar los mecanismos de obtención de energía. Como heterótrofos multicelulares los animales deben ingerir su alimento. A partir de ese alimento, a través de las reacciones de la respiración celular, que requieren oxígeno, se libera finalmente energía y materia prima para otras reacciones químicas.
Un segundo problema al que se enfrentan los organismos vivos es el de mantener un ambiente interno relativamente constante. Este es un proceso complejo que implica, no sólo una vigilancia y regulación continua de muchos factores diferentes, sino también defensas preparadas contra una enorme diversidad de microorganismos. Virtualmente todos los sistemas de órganos participan en este proceso conocido como homeostasis.
El tercer problema que enfrentan los animales tiene dos aspectos. En primer lugar, la homeostasis exige la coordinación de las actividades de las numerosas células que constituyen el organismo, de modo que los tejidos y los órganos respondan a las necesidades fisiológicas generales, que cambian con las fluctuaciones del ambiente. En segundo lugar, los animales, típicamente, son muy activos y se mueven de acá para allá cuando tratan de obtener una pareja y van en busca de alimentos, mientras intentan simultáneamente evitar el ser capturados por otros animales. Una vida de movimiento activo exige recibir y procesar información del ambiente externo, y traducirla en una coordinación de los músculos esqueléticos coordinada y apropiada.
Hay dos sistemas principales de control en los animales: el sistema endocrino (las glándulas secretoras de hormonas y sus productos) y el sistema nervioso. Los sistemas de integración y control se regulan por medio de los llamados circuitos de retroalimentación.
El cuarto desafío que encara un organismo -que puede ser un problema o no- es multiplicarse. El imperativo biológico de reproducirse es enorme. Los animales dedican gran parte de su energía y sus recursos a enfrentar este desafío. La reproducción puede llevarse a cabo en una variedad de formas pero, en los mamíferos, es siempre sexual y siempre implica la formación de gametos, su unión para formar un cigoto y el desarrollo del cigoto hasta convertirse en un individuo adulto.
CUESTIONARIO.
4. Además de protección, ¿qué otra función principal cumple el tejido epitelial?
6. ¿Qué se entiende por pares de músculos antagonistas?
7. Dé algunos ejemplos de homeostasis. ¿Por qué es tan importante?
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