En biología, un sistema de órganos se refiere a un grupo de uno o más órganos dispuestos de una manera particular que trabajan juntos para realizar alguna función fisiológica. El término «órgano» se refiere a conjuntos especializados de tejidos biológicos que realizan funciones similares. Así, un sistema de órganos puede considerarse cualquier red interactiva de tejidos especializados que trabajan juntos para realizar una función específica.
De acuerdo con la teoría clásica de la organización biológica, los sistemas de órganos ocupan el segundo nivel más alto de la jerarquía organizativa, por encima del de los órganos individuales y por debajo del del organismo completo.
«El cuerpo humano es el sistema más complejo jamás creado. Cuanto más aprendemos sobre él, más apreciamos el rico sistema que es.» – Bill Gates
Generalmente, cuando uno escucha el término «órgano», piensa principalmente en los órganos internos hechos de músculo liso carnoso que residen en la cavidad abdominal central: cosas como el corazón, los pulmones, el hígado, el bazo, etc. En realidad, el término «órgano» se refiere a cualquier tejido especializado que cumple una función particular, por lo que cosas como la piel, los músculos y el esqueleto cuentan como órganos que forman parte de sistemas de órganos. Para que quede claro, un sistema de órganos no es cualquier conjunto de órganos, sino un conjunto de órganos que están dispuestos de una manera determinada para realizar una función determinada. Los animales, como los seres humanos, tienen varios sistemas de órganos diferentes que desempeñan cada uno una función vital para la vida, como el sistema respiratorio, el sistema circulatorio y el sistema nervioso. Las plantas también tienen sistemas de órganos, compuestos por sus raíces, hojas, estambres y semillas.
Ejemplos de sistemas de órganos
Sistema circulatorio
El ejemplo más obvio de un sistema de órganos es el corazón y el sistema circulatorio que lo rodea. El sistema circulatorio funciona principalmente para hacer circular la sangre a las distintas partes del cuerpo. Los principales componentes del sistema circulatorio son el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos, como las arterias, las venas y los capilares. Los seres humanos tienen un sistema circulatorio cerrado, lo que significa que su sangre nunca sale de su red de vasos, a diferencia del sistema circulatorio de los insectos o los moluscos. Mediante el movimiento de bombeo del corazón y la vasoconstricción, la sangre circula desde los pulmones, donde se oxigena, hasta las distintas partes del cuerpo, donde se desoxigena por difusión, y vuelve a los pulmones, donde se reoxigena para comenzar el proceso de nuevo.
Además de proporcionar oxígeno al cuerpo, el sistema circulatorio funciona como una especie de autopista para las hormonas y otras sustancias químicas mensajeras del sistema endocrino. Asimismo, el sistema circulatorio sirve para mantener el calor del cuerpo, ya que la circulación de la sangre hace circular el calor hacia el cuerpo. El sistema circulatorio está estrechamente relacionado con el sistema linfático, que funciona para combatir las infecciones y reintegrar el plasma en la sangre.
Sistema respiratorio
«El cuerpo humano no es una cosa o sustancia, dada, sino una creación continua. El cuerpo humano es un sistema energético que nunca es una estructura completa; nunca es estático; está en perpetua autoconstrucción y autodestrucción interna; destruimos para hacerlo nuevo.» – Norman O. Brown
El sistema respiratorio se refiere al conjunto de órganos que facilitan el intercambio de gases en animales y plantas. En los seres humanos y en la mayoría de los mamíferos, los principales componentes del sistema respiratorio son los pulmones, la tráquea, los bronquios, el diafragma y los alvéolos. Cuando el diafragma se contrae, la cavidad torácica se expande haciendo que cambie la presión dentro de los pulmones vacíos. El aire del exterior se precipita por la tráquea para igualar la presión torácica y es arrastrado hacia los pulmones. Una vez en los pulmones, el aire inhalado entra en los alvéolos, pequeños sacos formados por finas membranas rodeadas de capilares del sistema circulatorio. El oxígeno del aire inhalado se difunde a través de la membrana alveolar hacia los capilares del sistema circulatorio y hacia la sangre. El dióxido de carbono de la sangre también se difunde en el aire de los pulmones. A continuación, el diafragma se relaja y el aire desoxigenado se exhala fuera de los pulmones al contraerse la cavidad torácica.
En las plantas, los principales órganos del sistema respiratorio son sus hojas. En cada hoja hay unos diminutos poros conocidos como estomas que facilitan el intercambio de dióxido de carbono. El dióxido de carbono de la atmósfera entra en la planta a través de los estomas y es el ingrediente principal, junto con la luz solar, en el proceso de fotosíntesis. A continuación, la planta expulsa el producto de desecho, el oxígeno, por los mismos estomas.
Sistema digestivo
El sistema digestivo sirve principalmente para descomponer los alimentos consumidos en nutrientes para que el cuerpo los absorba. Los principales órganos implicados en el sistema digestivo son el esófago, el estómago, el intestino delgado y el intestino grueso. El proceso de la digestión comienza en realidad en cuanto se introduce la comida en la boca. La combinación de la masticación y la saliva descompone los alimentos lo suficiente como para ser tragados por el esófago. Las contracciones rítmicas del revestimiento del esófago (conocidas como «peristaltismo») transportan los alimentos al estómago, donde se exponen a numerosos ácidos digestivos. La mucosidad producida por las células estomacales protege el interior del estómago de los ácidos gástricos, tan fuertes como para disolver las cuchillas de acero inoxidable.
Una vez que los alimentos han sido procesados en el estómago, se desplazan a través del duodeno hasta el intestino delgado. En el intestino delgado se produce la mayor parte de la absorción de nutrientes. Unos diminutos filamentos en forma de dedo situados en el interior de la pared intestinal, denominados vellosidades, extraen los nutrientes de los alimentos digeridos y el peristaltismo continuo empuja los alimentos hacia el interior del tracto gastrointestinal. A continuación, el material digerido entra en el intestino grueso, donde se absorbe el agua y el material restante se almacena en forma de heces, que posteriormente se expulsan por el recto. El sistema digestivo es el sistema de órganos más largo del cuerpo, ya que sólo el intestino delgado mide entre 6 y 7 metros de largo; un poco más largo que tres humanos adultos de media.
«La digestión es una de las funciones humanas, y quizás angélicas, más delicadas.» – M. F. K. Fisher
Hay una serie de otros sistemas de órganos que se encuentran en los seres humanos como el sistema esquelético destinado a proporcionar la estructura interna, el sistema de la musculatura para la locomoción y la manipulación del medio ambiente, el sistema nervioso, destinado a permitir que el cerebro se comunique con el resto del cuerpo, el sistema endocrino, que envía hormonas mensajeras al cuerpo para indicarle cómo comportarse, el sistema reproductor y el sistema tegumentario, compuesto por la piel, el pelo, la grasa y las uñas.
En realidad, la mayoría de los sistemas de órganos no tienen límites claramente definidos y todos funcionan de forma interdependiente. El sistema linfático está muy relacionado con el sistema circulatorio, y la actividad del sistema respiratorio alimenta directamente al sistema circulatorio. Ninguno de los sistemas orgánicos funcionaría si el sistema digestivo no pudiera obtener energía de los nutrientes de los alimentos, y el sistema digestivo no podría funcionar si el sistema nervioso no pudiera enviar señales eléctricas del cerebro a los intestinos. Así pues, los distintos sistemas orgánicos del cuerpo humano forman una compleja red interconectada y no pueden funcionar aislados unos de otros. Sólo cuando se integran en un organismo biológico completo, los sistemas de órganos realizan sus funciones principales