Aparells humans: digestiu, respiratori, circulatori i excretor

Aparell digestiu

La funció de l'aparell digestiu és digerir els aliments i absorbir els nutrients.

Anatomia de l'aparell digestiu

L'aparell digestiu està format pel tub digestiu i per les glàndules digestives.

El tub digestiu

El tub digestiu és un conducte llarg compost per la boca, la faringe, l'esòfag, l'estómac, l'intestí prim i l'intestí gros:

• La boca. És una cavitat que conté la llengua i les dents. Les dents són peces dures implantades a la mandíbula que trituren els aliments. N'hi ha quatre tipus: incisives, canines, premolars i molars.
• La faringe. És un conducte comú a l'aparell respiratori i al digestiu. Per la faringe circulen els aliments cap a l'esòfag, i l'aire des del nas o des de la boca cap a la laringe. A la faringe es troba l'epiglotis, una membrana cartilaginosa que impedeix el pas dels aliments a la laringe.
• L'esòfag. És un conducte envoltat d'una capa muscular; les contraccions de la qual ajuden a portar l'aliment fins a l'estómac.
• L'estómac. És un òrgan que es comunica amb l'esòfag i amb l'intestí a través dels orificis denominats càrdies i pílor, respectivament. L'obertura d'aquests orificis està regulada per músculs denominats esfínters.
• L'intestí prim. És un tub molt llarg que comunica l'estómac amb l'intestí gros. A les parets hi ha uns replecs, les vellositats intestinals, que augmenten la superfície d'absorció i estan envoltades de capil·lars limfàtics i sanguinis. A l'intestí prim es distingeixen tres parts: el duodè, el jejú i l'íleon.
• L'intestí gros. És un conducte ample que envolta l'intestí prim i arriba fins a l'anus. Es divideix en tres parts: el cec, el còlon i el recte. El cec conté una prolongació sense eixida denominada apèndix.

Les glàndules digestives

Les glàndules digestives vessen les seves secrecions al tub digestiu:

• Les glàndules salivals. Són tres parells de glàndules que secreten la saliva a la boca.
• El fetge. És un òrgan la funció digestiva del qual és produir la bilis, una substància que s'emmagatzema a la vesícula biliar abans de ser vessa al duodè.
• El pàncrees. És una glàndula que té la funció digestiva de segregar el suc pancreàtic i vessar-lo al duodè.
• Les glàndules gàstriques. Són cèl·lules de la mucosa gàstrica que segreguen el suc gàstric i el moc protector.
• Les glàndules intestinals. Són cèl·lules de la mucosa intestinal que segreguen el suc intestinal i el moc protector.

La digestió

La digestió és la transformació dels aliments en nutrients. Té lloc al llarg del tub digestiu i consta de diverses etapes: la digestió mecànica, la digestió química, l'absorció intestinal i la defecació.

2.1 La digestió mecànica

La digestió mecànica consisteix a reduir la mida dels aliments mecànicament i moure'ls al llarg del tub digestiu. Comprèn els processos següents:

• La masticació i la insalivació. Les dents trituren l'aliment i la llengua ajuda perquè els aliments triturats es mesclin amb la saliva. Un cop triturats i insalivats, els aliments es transformen en el bol alimentari.
• La deglució. És el procés en què el bol alimentari passa cap a la faringe impulsat per la llengua de forma voluntària. A continuació, el bol alimentari passa a l'esòfag i s'hi desplaça impulsat pels moviments peristàltics que realitzen els músculs de les parets del tub digestiu.

2.2 La digestió química

La digestió química consisteix a transformar mitjançant reaccions químiques les grans molècules (macromolècules), com els hidrats de carboni o els lípids (greixos), en les molècules més petites que les constitueixen (els nutrients). La digestió química la realitzen la saliva, el suc gàstric, la bilis, el suc intestinal i el suc pancreàtic que segreguen les glàndules digestives:

• La saliva conté aigua i enzims que trenquen els hidrats de carboni, com el midó, en altres de més senzills. És a la boca on comença la digestió dels hidrats de carboni. Ací les grans molècules es transformen en fragments menors, però no se n'hi completa la digestió.
• El suc gàstric de l'estómac conté fonamentalment àcid clorhídric i enzims que trenquen les proteïnes en fragments petits d'aminoàcids diversos.
• La bilis, emmagatzemada a la vesícula biliar, contribueix a la digestió dels greixos emulsionant-los, és a dir, convertint-los en gotes petites per facilitar l'acció dels enzims.
• El suc intestinal conté enzims que transformen les proteïnes i els hidrats de carboni en nutrients.
• El suc pancreàtic conté molts enzims que digereixen els greixos i els converteixen en àcids grassos i en altres substàncies.

2.3 L'absorció intestinal

L'absorció dels nutrients és el procés pel qual els nutrients obtinguts en la digestió travessen la paret intestinal i passen a l'aparell circulatori per a ser repartits a totes les cèl·lules. A l'intestí prim es produeix l'absorció de la major part dels nutrients orgànics.

Aquests travessen la membrana plasmàtica de les cèl·lules de la mucosa intestinal cap a l'interior de les vellositats intestinals, que estan envoltades d'una xarxa de capil·lars sanguinis per on passen a l'aparell circulatori. A l'intestí gros continua l'absorció de l'aigua i de les sals minerals; s'hi formen les matèries fecals. En aquest tram d'intestí viuen bacteris que descomponen els aliments no digerits ni absorbits a l'intestí prim. Aquests bacteris, coneguts com a flora intestinal, sintetitzen aminoàcids i vitamines que són absorbits pels capil·lars sanguinis.

2.4 La defecació

Les matèries fecals formades a l'intestí gros són les restes que l'organisme no pot digerir ni, per tant, absorbir. Els excrements s'acumulen al recte fins que es desencadena el mecanisme reflex de la defecació, és a dir, l'expulsió dels excrements a través de l'anus.

Aparell respiratori

La funció de l'aparell respiratori és captar l'oxigen necessari per a la respiració cel·lular i eliminar el diòxid de carboni generat en aquest procés.

Anatomia de l'aparell respiratori

L'aparell respiratori està format per les vies respiratòries i els pulmons.

Les vies respiratòries

Les vies respiratòries són un conjunt de conductes a través dels quals arriba l'aire als pulmons. A mesura que avancen cap als pulmons, els conductes es ramifiquen i són cada vegada més estrets. Estan formades per les fosses nasals, la faringe, la laringe, la tràquea, els bronquis i els bronquíols. Els bronquíols acaben, a l'interior del pulmó, en unes estructures amb forma de sac denominades alvèols pulmonars, les fines parets de les quals estan formades per una sola capa de cèl·lules i envoltades de capil·lars sanguinis.

Els pulmons

Els pulmons són dos òrgans d'aspecte esponjós, situats a l'interior de la caixa toràcica i separats de l'abdomen per un múscul anomenat diafragma. Estan protegits per una membrana denominada pleura, a l'interior de la qual es troba el líquid pleural, i per les costelles.

Com funciona l'aparell respiratori

L'aparell respiratori realitza la seva funció en tres etapes: la inspiració, l'intercanvi de gasos i l'expiració.

• La inspiració. Té lloc quan els músculs que eleven les costelles i el diafragma es contreuen. L'acció conjunta d'aquests músculs provoca l'eixamplament de la cavitat toràcica i, per tant, l'entrada d'aire pel nas, on es calfa, s'humiteja i recorre les vies respiratòries fins als pulmons.
• L'intercanvi de gasos. Es produeix als alvèols pulmonars i als teixits per difusió; és a dir, els gasos passen naturalment des d'on són més concentrats fins on són menys abundants. Per exemple, l'oxigen passa dels alvèols als capil·lars i el diòxid de carboni passa de la sang als alvèols per ser expulsat.
• L'expiració. Es produeix quan els músculs que eleven les costelles i el diafragma es relaxen; la cavitat toràcica redueix el seu volum i els pulmons es comprimeixen expulsant l'aire de forma passiva per les vies respiratòries.

Aparell circulatori

La funció de l'aparell circulatori és transportar els nutrients i l'oxigen a totes les cèl·lules del cos i retirar d'aquestes les substàncies de rebuig procedents de l'activitat cel·lular. L'aparell circulatori està format pel cor i pels vasos sanguinis, pels quals circula la sang, que constitueix el mitjà de transport de l'organisme.

4.1 Els vasos sanguinis

Hi ha tres tipus de vasos sanguinis: les artèries, les venes i els capil·lars.

• Les artèries. Són vasos de secció circular, de parets gruixudes i elàstiques. Porten la sang del cor als òrgans i es ramifiquen en arterioles.
• Les venes. Són vasos de secció oval, de parets primes i poc elàstiques. Porten la sang dels òrgans al cor. Es formen per la unió de vènules i tenen vàlvules que eviten el retrocés de la sang.
• Els capil·lars. Són vasos molt prims que comuniquen les artèries i les venes. Permeten l'intercanvi de nutrients, rebuigs i gasos entre la sang i les cèl·lules.

4.2 La sang

La sang humana és un líquid viscós, roig i lleugerament salat, compost pel plasma i per les cèl·lules sanguínies.

El plasma sanguini

El plasma sanguini és una dissolució groguenca formada principalment per aigua, en la qual estan dissoltes substàncies inorgàniques (com gasos i sals minerals) i substàncies orgàniques (com glucosa, proteïnes i hormones).

Les cèl·lules sanguínies

Són els glòbuls rojos, els glòbuls blancs i les plaquetes:

• Els glòbuls rojos (eritròcits o hematies). Són les cèl·lules més nombroses de la sang (de 4 a 5 milions per mm³). Són petites, sense nucli, amb forma de disc, elàstiques i es deformen; això els ajuda a circular pels capil·lars més fins. La seva funció és el transport d'oxigen gràcies a l'hemoglobina.
• Els glòbuls blancs (leucòcits). Són cèl·lules amb nucli, més grans que els glòbuls rojos i menys abundants (al voltant de 8.000 per mm³). Es poden desplaçar activament per mitjà de pseudòpodes i la seva funció és la defensa de l'organisme contra infeccions i cèl·lules tumorals. N'hi ha de diversos tipus: limfòcits, macròfags, etc.
• Les plaquetes. No són realment cèl·lules, sinó fragments de citoplasma. Són abundants (unes 250.000 per mm³) i intervenen en la coagulació sanguínia gràcies a proteïnes de la seva superfície que afavoreixen l'aglutinació.

Funcions de la sang

La sang exerceix diverses funcions al nostre organisme:

• Transporta substàncies. Subministra a les cèl·lules els nutrients i l'oxigen que necessiten i retira el diòxid de carboni i altres productes de rebuig fins als òrgans excretors.
• Defensa de l'organisme. Els diferents tipus de leucòcits, els anticossos i altres substàncies protectores defensen l'organisme d'infeccions i lesions.
• Regula la temperatura corporal. Com que la sang circula per tot el cos, ajuda a mantenir i distribuir la calor corporal.

El cor

El cor és un òrgan musculós situat a la cavitat toràcica. A l'interior, el cor presenta quatre cavitats. Les dues superiors són les aurícules, que reben la sang; les dues inferiors són els ventricles, de parets més gruixudes, que impulsen la sang a l'exterior. Longitudinalment, el cor presenta un envà que el divideix en dues meitats i que impedeix que la sang d'un costat i de l'altre es mescli.

A la meitat dreta, la sang procedent del cos, pobra en oxigen, entra a l'aurícula per les venes caves. De l'aurícula passa al ventricle a través de la vàlvula tricúspide; aquesta s'obre per al pas de la sang i es tanca a continuació per evitar el retrocés. La sang surt del ventricle dret per les artèries pulmonars, que la porten als pulmons.

A la meitat esquerra, la sang procedent dels pulmons, carregada d'oxigen, entra a l'aurícula per les venes pulmonars. De l'aurícula passa al ventricle a través de la vàlvula mitral. La sang surt del ventricle esquerre per l'artèria aorta per ser distribuïda per tot el cos. L'eixida de la sang dels ventricles està regulada per les vàlvules semilunars, que impedeixen el retrocés.

El cicle cardíac

El cor té un sistema muscular especial que genera impulsos elèctrics que condueixen a una contracció rítmica (batec cardíac). Cada batec cardíac es compon d'una contracció o sístole i d'una dilatació o diàstole i es divideix en etapes:

• Sístole auricular. Les aurícules es contreuen i impulsen la sang cap als ventricles a través de les vàlvules tricúspide i mitral, que estan obertes. Les vàlvules semilunars estan tancades.
• Sístole ventricular. Quan els ventricles es contrauen, es tanquen les vàlvules tricúspide i mitral per evitar el retorn de la sang a les aurícules, i s'obren les vàlvules semilunars perquè la sang surti per les artèries. Aquesta eixida intermitent es percep com el pols cardíac.
• Diàstole general. Aurícules i ventricles es relaxen; les vàlvules semilunars es tanquen i la sang entra a les aurícules a través de les venes. Quan les vàlvules mitral i tricúspide s'obren, els ventricles comencen a rebre sang.

La circulació sanguínia

La circulació sanguínia descriu el recorregut de la sang des que surt del cor fins que hi torna.

5.1 La circulació pulmonar (menor)

La circulació pulmonar s'estableix entre el cor i els pulmons amb l'objectiu d'oxigenar la sang. La sang surt del ventricle dret per l'artèria pulmonar, que es ramifica en dues, una per cada pulmó. Després de l'intercanvi de gasos als pulmons, la sang oxigenada torna a l'aurícula esquerra a través de quatre venes pulmonars (dues per cada pulmó).

5.2 La circulació general (major)

La circulació general s'estableix entre el cor i els diferents òrgans del cos per subministrar oxigen i nutrients a les cèl·lules i retirar-ne el diòxid de carboni i altres productes de rebuig. La sang surt del ventricle esquerre per l'artèria aorta, que es ramifica en artèries i arterioles distribuïdes per tot el cos fins als capil·lars. Després de l'intercanvi de substàncies als teixits, la sang retorna per les venes, que desemboquen a les venes caves superior i inferior, les quals desemboquen a l'aurícula dreta.

Sistema limfàtic

6.1 El medi intern

Les cèl·lules de l'organisme no poden realitzar intercanvis de nutrients i rebuigs directament amb el medi extern, per la qual cosa necessiten un medi intern. En l'ésser humà, el medi intern està format per la sang, el líquid intersticial i la limfa.

• El líquid intersticial és el medi que envolta les cèl·lules i amb el qual intercanvien les substàncies que necessiten i produeixen.
• La limfa és un líquid clar que es forma a partir del plasma intersticial i circula a través del sistema limfàtic.

6.2 El sistema limfàtic

El sistema limfàtic és un sistema que no té bomba impulsora; la limfa es desplaça quan, en moure'ns, els músculs esquelètics que envolten els vasos limfàtics es contreuen. Està format per:

• Capil·lars limfàtics: conductes molt reduïts que desemboquen en la majoria dels teixits.
• Vasos limfàtics: semblants a les venes, recullen la limfa dels capil·lars.
• Ganglis limfàtics: nòduls al llarg dels vasos limfàtics la funció dels quals és filtrar la limfa i produir glòbuls blancs.

Aparell excretor

La funció de l'aparell excretor consisteix a eliminar les substàncies de rebuig procedents de l'activitat cel·lular que poden resultar tòxiques per a les cèl·lules.

7.1 Anatomia de l'aparell excretor

L'aparell excretor està format pels renyons i les vies urinàries. Els renyons són dos òrgans amb forma de fesol situats a la zona lumbar, a un costat i a l'altre de la columna vertebral. S'encarreguen de filtrar i netejar la sang i formen l'orina.

En un tall longitudinal del renyó s'aprecien les zones següents:

• La escorça o zona externa, de color rogenc i aspecte granulós.
• La medul·la, dividida en sectors amb forma de piràmide.
• La pelvis renal, cavitat en forma d'embut on desemboquen totes les piràmides i que s'encarrega d'arreplegar l'orina formada.
• La nefrona. En cada renyó hi ha més d'un milió d'estructures microscòpiques anomenades nefrones. Cada nefrona consta d'un glomèrul, format per un cabdell de capil·lars sanguinis envoltats de la càpsula de Bowman, que continua amb un túbul renal que desemboca, junt amb els d'altres nefrones, en un tub col·lector.

Les vies urinàries

Les vies urinàries transporten l'orina des del renyó fins a l'exterior: els urèters, la bufeta urinària i la uretra. Els urèters són conductes que partixen de la pelvis renal i porten l'orina de forma contínua fins a la bufeta urinària, un òrgan musculós on s'emmagatzema. Quan la bufeta està plena, sorgeix la necessitat d'orinar, i la uretra és el conducte per on surt l'orina a l'exterior.

7.2 La formació de l'orina

L'orina és un líquid format per aigua i substàncies de rebuig. Es fabrica a les nefrones mitjançant un procés amb tres etapes: la filtració, la reabsorció i la secreció.

• La filtració. Té lloc al glomèrul, on, a través de les parets dels capil·lars, es filtren aigua i molècules petites dissoltes (sals minerals, glucosa, aminoàcids o substàncies tòxiques). Totes aquestes substàncies formen el filtrat glomerular que es recull a la càpsula de Bowman i comença a circular pel túbul renal.
• La reabsorció. Al llarg del túbul renal, la majoria dels components del filtrat glomerular són reabsorbats i passen novament a la sang. Es reabsorbeix el 98% de l'aigua, tota la glucosa, els aminoàcids i gran part de les sals minerals.
• La secreció. Té lloc a l'última part del túbul renal i consisteix en el pas d'algunes sals des dels capil·lars fins a l'interior del túbul. Així es forma l'orina, que es vessa al tub col·lector.

L'orina formada passa de les nefrones a la pelvis renal, d'aquí a l'urèter, que la condueix fins a la bufeta, on es manté fins que s'expulsa.

7.3 Altres òrgans excretors

En el procés d'excreció intervenen altres òrgans, com:

• Els pulmons, que expulsen a l'exterior el diòxid de carboni produït durant la respiració cel·lular.
• Les glàndules sudorípares, distribuïdes per tota la pell, que excreten la suor a través dels porus. La suor és un líquid semblant a l'orina diluïda, que es produeix per filtració de la sang dels capil·lars pròxims a la glàndula. A més de ser un producte d'excreció, té una funció termoreguladora: en evaporar-se sobre la pell, absorbeix i disminueix la temperatura corporal.
• El fetge, que, a més d'intervenir en la digestió i en altres processos metabòlics, actua com a òrgan d'excreció d'algunes substàncies, com els pigments biliars procedents de la degradació dels eritròcits o determinats fàrmacs que s'excreten amb la bilis.