Tema 2: Compartimentos líquidos y homeostasis, Curso 2024-2025 PDF

Tema 2: Compartimentos líquidos y homeostasis. Belinda Rivero Pérez, PhD [email protected] Ve más allá  ▪ Compartimentación 03 ▪ La célula...

Tema 2: Compartimentos líquidos y homeostasis. Belinda Rivero Pérez, PhD [email protected] Ve más allá  ▪ Compartimentación 03 ▪ La célula 08 ▪ Orgánulos celulares 10 ▪ La membrana plasmática 12 ▪ Comunicación celular 25 ▪ Tejidos 30 ▪ Matriz extracelular. 31 ▪ Clasificación y función. 33 ▪ Órganos y sistemas 49 ▪ Remodelado tisular 51 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 2 COMPARTIMENTACIÓN El cuerpo humano está organizado, desde un punto de vista anatómico y funcional, por compartimentos. Compartimentación anatómica Divisiones a nivel de estructuras: 1. Cavidades – Espacios delimitados por huesos o tejidos y ocupados por órganos. ✓ Cavidad craneal ✓ Cavidad torácica ✓ Cavidad abdominal + cavidad pélvica 2. Otros espacios – Espacios en el interior de órganos o alrededor de los mismos y conductos rellenos de líquido. Imagen modificada de:. Silverthon. Fisiología humana.Un enfoque integrado. Panamericana 3 COMPARTIMENTACIÓN El cuerpo humano está organizado, desde un punto de vista anatómico y funcional, por compartimentos. Compartimentación funcional Considerando todas las células del cuerpo como una unidad y el líquido que las rodea como otra unidad diferente, queda el cuerpo dividido en: 1. Líquido intracelular (LIC) o citosol. 2. Líquido extracelular (LEC) o medio interno, dividido a su vez en plasma sanguíneo y líquido intersticial. El compartimento más básico, tanto anatómico como Imagen modificada de:. Silverthon. Fisiología funcional, que encontramos es la célula; subdividida a su humana.Un enfoque integrado. Panamericana vez en orgánulos. 4 COMPARTIMENTACIÓN Medio interno o líquido extracelular (LEC) Cambios en el ✓ Es el entorno acuoso que rodea a las medio externo células y es sinónimo de líquido extracelular (LEC). ✓ Sólo presente en organismos pluricelulares. Cambios en el medio Protección ✓ Compuesto mayoritariamente de agua. interno (LEC) del entorno celular (LIC) ✓ Sirve de transición entre el medio externo y el líquido intracelular (LIC). Mantenimiento de la homeostasis El organismo intenta compensar ✓Bienestar y Salud XEnfermedad/patología 5 COMPARTIMENTACIÓN Compartimentos líquidos del organismo Líquido intersticial El medio interno se divide en plasma (líquido que circula por los vasos Plasma sanguíneos) y líquido intersticial (líquido que se encuentra en el propio tejido, en concreto en la matriz extracelular). Por lo que el agua del nuestro organismo (componente mayoritario de la composición corporal) se divide en: EDAD % de agua LIC – 67% Lactante 65 % Líq. intersticial – 22% Plasma – 11% 1-9 62 % 10-16 59 % 57 % 17-39 61% 51 % 40-59 55 % 47 % Dicho porcentaje de agua en relación al +60 52 % 46 % peso del organismo varía dependiendo de la edad y del sexo. 6 COMPARTIMENTACIÓN. Compartimentos líquidos del organismo COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS La composición de sales, iones y otras sustancias no es igual en todos ellos, por lo que existe un DISTRIBUCIÓN desequilibrio DESIGUAL DE el químico entre ELECTROLITOS medio internoYy PROTEÍNAS el LIC. Potasio (K+) Sodio (Na+) Cloro (Cl-) K+ - - - - - - - Na+ - Sodio (Na+) - - Na+ - - Cloro (Cl-) - Na+ - - Proteínas - - Potasio (K+) - K+ K+ - - - - - - © Ganong Fisiología Médica 2016 by McGraw-Hill Global Education Holdings LLC 7 LA CÉLULA ¿Qué es una célula? Según la Teoría Celular, la célula es un conjunto de estructuras interrelacionadas morfológica y fisiológicamente que integran la menor unidad viva con garantía de supervivencia en su medio ambiente, conteniendo además toda la información necesaria para el control de su propio ciclo y desarrollo, así como la capacidad de transmitir esa información a la siguiente generación celular. 1 1Todo organismo está compuesto por células y sus productos de secreción. 2La célula es la unidad estructural y funcional de la materia viva. 3 Toda célula proviene de otra preexistente. 8 LA CÉLULA La célula eucariota Membrana plasmática, que separa el interior celular del extracelular. Núcleo, que contiene el material genético (ADN) y también está rodeado por membrana. 1 Citoplasma, en el que se distingue: * Citosol (LIC) – agua, proteínas, sales, iones, etc. * Orgánulos – sistema de endomembranas, ribosomas y mitocondrias. * Citoesqueleto. 9 LA CÉLULA. ORGÁNULOS. Orgánulos celulares Vacuolas: Orgánulos celular unido a la Mitocondrias: Orgánulos alargados con membrana que retiene los productos de doble membrana, que intervienen en la desecho hasta su eliminación. respiración celular y que contienen ADN propio. Lisosomas: Orgánulos celulares indispensables para la digestión, porque Ribosomas: Orgánulos formados por la contienen enzimas para descomponer asociación de proteínas y ARNr para las moléculas en otras más pequeñas. sintetizar las proteínas. 1 Citoesqueleto: Red de grandes fibras Retículo endoplásmico: Conjunto de proteicas, que determinan la forma y la sacos y canales comunicados entre sí, estructura de la célula. Interviene en el cuyas funciones principales son la síntesis transporte, tráfico y división celular. de proteínas y de lípidos. Centriolos: Orgánulos tubulares Aparato de Golgi: Serie de membranas dispuestos de dos en dos, situados cerca apiladas entre sí, que ayuda en la de la membrana nuclear e intervienen síntesis de proteínas y lípidos y se en la división celular. encarga de su empaquetamiento. 10 LA CÉLULA. ORGÁNULOS. Orgánulos celulares 11 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA La membrana plasmática Es una envoltura continua que limita el contenido celular, actuando como una barrera de permeabilidad selectiva y manteniendo las diferencias esenciales entre el interior y el exterior celular. Está compuesta por lípidos, proteínas e hidratos de carbono. Papel esencial en el fenómeno de transporte de sustancias y en la comunicación celular. Presenta asociación con el citoesqueleto celular. 12 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Composición Los lípidos forman una bicapa que sirve como base estructural y en la que se disponen las proteínas. Éstas establecen interacciones con las moléculas que las rodean. Los hidratos de carbono se disponen hacia la cara exterior de la célula y se encuentran unidos a lípidos y proteínas. Singer y Nicholson 1972 13 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Características 5. Resellado 1. Asimetría 6. Fusión 2. Fluidez 3. Flexibilidad 4. Permeabilidad selectiva 14  LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Características 7. Presenta una diferencia de cargas entre las dos caras de la membrana: POTENCIAL DE MEMBRANA. MPARTIMENTOS LÍQUIDOS TRIBUCIÓN DESIGUAL DE ELECTROLITOS Y PROTEÍNAS K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ © Ganong Fisiología Médica 2016 by McGraw-Hill Global Education Holdings LLC Internal use 15 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Funciones Delimita y protege las células. Unión con otras células y con elementos de la matriz extracelular. Lugar de anclaje de elementos del citoesqueleto. Barrera semi-permeable: impide el libre paso de moléculas pero lo permite de manera selectiva. Presencia de receptores → recepción de señales que dan lugar a una respuesta celular Funciones específicas 16 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte Transporte de moléculas pequeñas Transporte de moléculas grandes 17 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte Transporte pasivo Transporte activo 18 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte Transporte pasivo A favor de gradiente Sustancia negra Sustancia roja Transporte activo En contra de gradiente Sustancia negra Sustancia roja 19 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte Compartimento A Compartimento B 1. ¿En cuál de los compartimentos está más Sustancia negra concentrada la sustancia negra? 2. ¿Si comunicamos ambos compartimentos, hacia donde se moverá la sustancia negra? Sustancia roja 3. ¿Qué necesito para qué la sustancia verde se mueva del compartimento B al A? 20 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte pasivo A. Proteínas formadoras de canal Canales que siempre están abiertos. 3.8.1.1. Transporte pasivo: Osmosis y El principal ejemplo son las acuoporinas. difusión (simple y facilitada). Difusión facilitada: Transporte de glucosa en eritrocitos: uniporte Mecanismo de alternancia de conformaciones B. Proteínas de transporte Las proteínas que transportan sustancias presentan especificidad. Hexoquinasa ATP El transporte puede ser combinado. ADP Glucosa 6-P 21 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte pasivo C. Proteínas formadoras de canal iónicos regulados. Regulados por voltaje Regulados por ligando Un cambio en el voltaje de La llegada de una sustancia (ligando) membrana provoca la apertura. provoca la apertura (llave-cerradura). 22 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte activo Primario - Directo Utiliza ATP como fuente de energía. Bomba Sodio-Potasio Genera el potencial de membrana 23 LA CÉLULA. MEMBRANA PLASMÁTICA. Transporte activo Secundario - Indirecto Usa los gradientes electroquímicos creados por la bomba de sodio-potasio. Normalmente necesita un cotransportador. Aprovecha el movimiento de una sustancia a favor del gradiente para mover otra en contra de él. 24 COMUNICACIÓN CELULAR Comunicación celular Transferencia de información de una célula a otra. Existen muchos sistemas o tipos de comunicación entre células, pudiendo clasificarse según muchos criterios diferente: Comunicación química Comunicación eléctrica Comunicación a larga distancia Comunicación local Comunicación dependiente de contacto 25 COMUNICACIÓN CELULAR Comunicación sin molécula señal Uniones comunicantes o uniones GAP Músculo cardiaco 26 COMUNICACIÓN CELULAR Comunicación sin molécula señal Proteínas de adhesión Sistema inmune y epitelial 27 COMUNICACIÓN CELULAR Comunicación con molécula señal Molécula señal anclada Molécula señal liberada Sistema inmune Sistema nervioso Neurotransmisores 28 COMUNICACIÓN CELULAR ¿Qué ocurre cuando una molécula señal llega a su diana? La célula diana ha de tener receptores específicos para la molécula señal correspondiente. Los receptores pueden localizarse en la membrana plasmática o en el interior celular, incluso en el interior del núcleo. Dónde se sitúa el receptor y lo que suceda a continuación va a depender de la naturaleza química de la molécula señal. 29 TEJIDOS ¿Qué es un tejido? Un tejido es un conjunto de células especializadas y la matriz extracelular circundante, que se asocian en una unidad anatómica y funcional. CÉLULAS + MATRIZ EXTRACELULAR Las características y función de un tejido dependen del tipo celular que lo compongan, pero también de las características de la matriz extracelular. 30 TEJIDOS. MATRIZ EXTRACELULAR. Características generales de la matriz extracelular 1. Medio de base acuoso, compuesto por proteínas, hidratos de carbono, y otras moléculas que supone el entorno exterior que rodea a las células en organismos pluricelulares. 2. La fabrican las propias células y también fabrican las enzimas que la degradan. 3. Está en constante renovación. 4. El nivel de desarrollo varía dependiendo del tejido. 31 TEJIDOS. MATRIZ EXTRACELULAR. Componentes de la matriz extracelular Sustancia fundamental: amorfa y gelatinosa ✓ Líquido intersticial/tisular – agua y sustancias disueltas en ella (sales, iones, proteínas, glucosa, etc.) ✓ Moléculas de polisacáridos + proteínas (glucosaminoglicanos), ácido hialurónico y otras moléculas de adhesión. Fibras proteicas ✓ Fibras colágenas (colágeno, grandes y ordenadas) ✓ Fibras reticulares (colágeno, forman redes) ✓ Fibras elásticas (elastina, son elásticas) Dependiendo de la proporción de los diferentes compuestos el tejido tendrá diferentes características. 32 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejidos que forman el organismo Tejido Epitelial Tejido Conjuntivo o Conectivo Tejido Conjuntivo especializado (tejidos adiposo, óseo, cartilaginoso y sanguíneo) Tejido Muscular Tejido Nervioso 33 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido epitelial - de revestimiento Recubre las todas las superficies y cavidades del organismo. Las células se encuentran muy pegadas entre sí, apenas hay matriz extracelular. Buena capacidad de regeneración. Alta renovación. Presenta múltiples funciones: resistencia, protección, absorción, intercambio, sensorial, etc. Existen diferentes tipos de epitelios, simples, estratificados, cúbicos, queratinizacidos, ciliados, etc. Según su localización recibe nombres concretos: epidermis, endotelio, mesotelio 34 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido epitelial - glandular Durante el desarrollo embrionario, algunas células del tejido epitelial se especializan en la producción y secreción de sustancias. Célula o glándula intraepitelial Células independientes o Glándulas exocrinas agrupadas en el epitelio. Mantienen un conducto Glándulas endocrinas de comunicación al exterior. Secretan los productos de secreción al torrente sanguíneo. 35 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo no especializado Tejido con funciones inespecíficas, generalmente de soporte o relleno y con poco grado de especialización. Se encuentra vascularizado y es ubicuo. Las células que lo componen se encuentran poco o nada asociadas entre sí con gran cantidad de matriz extracelular. Según su composición distinguimos los diferentes tipos de tejido conectivo. Cuando un tejido sufre una lesión grande o el tejido no tiene capacidad de regeneración, el tejido dañado es sustituido por tejido conectivo. Su célula principal es el fibroblasto. 36 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo no especializado Tipos Tejido conjuntivo reticular Tejido conjuntivo denso Se compone de fibras de colágeno y células Se compone en su mayor parte de fibras proteicas reticulares. resistentes de colágeno y fibroblastos. Sostiene el estroma de los Sostiene, protege y mantiene en su lugar los órganos del cuerpo, huesos, los músculos y otros tejidos y órganos especialmente los linfáticos. Organizadas Tejido conjuntivo laxo Elásticas Contenido celular abundante y variado: abundante sustancia fundamental y menos fibras. Desorganizadas Difusión de gases, nutrientes y desechos metabólicos entre las células y los vasos que perfunden el tejido. 37 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejidos con funciones concretas, pero que tienen en común que presentan una gran cantidad de matriz extracelular y las células se encuentran en minoría y dispersas. ✓ Sangre – Matriz extracelular es líquida. ✓ Tejido óseo – Matriz está calcificada. ✓ Tejido cartilaginoso – Diferentes tipos. ✓ Tejido adiposo – Células muy asociadas. 38 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejido cartilaginoso Presenta pocas células, muy individualizadas, por lo que la mayor parte del tejido es matriz extracelular (> 90%) Tejido apenas vascularizado y no está inervado. Consistencia semi-rígida presente en las articulaciones, unión costillas con el esternón, vías respiratorias, ciertas estructuras faciales... En el embrión, compone el sistema esquelético. Su célula principal es el condroblasto/cito. 39 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejido cartilaginoso - tipos HIALINO *articular ELÁSTICO FIBROCARTÍLAGO *fibroso 40 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejido óseo Presenta una matriz extracelular muy desarrollada y calcificada que le otorga las características al tejido: alta dureza y resistencia a la comprensión y a la rigidez. Tejido vascularizado e inervado. Está siendo continuamente renovado, con células especializadas tanto en la producción de tejido óseo (osteoblastos) como en su destrucción (osteoclastos). Supone un almacén de ciertos componentes inorgánicos (calcio y fosforo). Su célula principal es el osteoblasto/cito. 41 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejido adiposo Tejido vascularizado e inervado, con sus células muy cercanas entre sí por lo que presenta poca matriz extracelular. Su célula principal es el adipocito, y en base al tipo de adipocito distinguimos diferentes tipos de tejido: tejido adiposo blanco y tejido adiposo pardo Produce y libera moléculas de tipo hormonal llamadas adipoquinas cuyos sistemas dianas son el sistema inmune, el nervioso y el endocrino. 42 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Tejido adiposo - tipos Tejido adiposo blanco Tejido adiposo pardo ✓ Feto y neonatos. ✓ El mayoritario en Vestigial en adultos. adultos. ✓ Función principal ✓ Función principal de generar calor. almacenaje de lípidos y función endocrina. 43 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido conectivo o conjuntivo especializado Sangre Tejido compuesto por células, plaquetas y eritrocitos y una matriz extracelular líquida. Este “tejido” circula por todo el organismo por el sistema circulatorio (sistema inmune y el sistema cardiovascular), comunicando a todos los tejidos del organismo entre sí. Según el componente que tratemos, presenta diferentes funciones: nutrición, eliminación de desechos, defensa del organismo, reparación de daños, etc. 44 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido muscular Tejido vascularizado e inervado compuesto por células altamente especializadas en la contracción y con escasa matriz extracelular. Existen diferentes tipos de células musculares, en base al tipo de célula que componga el tejido distinguimos los diferentes tejidos musculares. Los diferentes tejidos musculares presentan diferentes características en relación a su tipo de contracción, control y morfología, aunque todos comparten el hecho de que son células contráctiles y excitables. La célula especializada de este tejido es el miocito 45 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido muscular Tipos ESTRIADO ESQUELÉTICO ESTRIADO CARDÍACO Citoesqueleto altamente organizado en Componente principal del miocardio. haces contráctiles, visibles al Estructura parecida al estriado esquelético, miscroscopio. pero con haces más cortos y gruesos. Componen la musculatura esquelética de contracción voluntaria. LISO Citoesqueleto contráctil pero no organizado. Compone la musculatura de contracción involuntaria, asociada a vísceras, conductos, etc. 46 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. Tejido nervioso Tejido altamente especializado, compuesto por dos tipos de células: neuronas y células gliales. Presenta una matriz extracelular muy poco desarrollada, aunque las células no presentan una estrecha cercanía entre sí. La función principal es la comunicación, recibir/detectar información, elaboración de una respuesta y comunicación de la misma. Las neuronas presentan excitabilidad y conductividad. La glía da soporte a las neuronas, tanto espacial como metabólico. Distinguimos dos sistemas: Sistema Nervioso Central (SNC), Sistema Nervioso Periférico (SNP). 47 TEJIDOS. CLASIFICACIÓN Y FUNCIÓN. En resumen… Tejido muscular Contracción Tejido Conjuntivo Especializado ✓ Estriado Esquelético Funciones ✓ Estriado Cardíaco específicas ✓ Liso ✓ Cartilaginoso ✓ Óseo ✓ Adiposo ✓ Sangre Tejido nervioso Comunicación y control ✓ Sistema Nervioso Central Tejido epitelial Tejido Conjuntivo ✓ Sistema Nervioso Periférico Recubre superficies No especializado Funciones de ✓ Revestimiento relleno. ✓ Glandular Funciones específicas. 48 ÓRGANOS Y SISTEMAS. Órganos y sistemas Los diferentes tipos de tejidos se asocian entre sí formando los órganos con funciones específicas. Órgano: Estructura formada por varios tipos celulares (varios tejidos) que desempeña una función exclusiva en el organismo. 49 ÓRGANOS Y SISTEMAS. NIVELES DE ORGANIZACIÓN ESTRUCTUAL Aparatos y sistemas INTEGRACIÓN ENTRE SISTEMAS Y APARATOS Conjunto de órganos que actuando de manera conjunta y coordinada cumplen una función exclusiva en el organismo. ✓ Sistema cardiovascular ✓ Sistema respiratorio ✓ Sistema renal ✓ Sistema digestivo ✓ Sistema inmunitario ✓ Sistema musculoesquelético ✓ Sistema nervioso ✓ Sistema endocrino ✓ Sistema reproductor ✓ Sistema tegumentario 1 © 2019, 2016, 2013, 2012 Pearson Education, Inc. © 2019 Editorial Médica Panamericana. Interna 4 50 REMODELADO TISULAR Remodelado tisular La muerte celular se produce por necrosis, que afecta de manera adversa a las células vecinas, y por apoptosis, muerte celular programada que no afecta al tejido. Las células madre son células capaces de reproducirse y diferenciarse a células especializadas. Las células madre son muy abundantes en los embriones, pero también se encuentran en el cuerpo del adulto. 51 Tema 2: Compartimentos líquidos y homeostasis. Curso 2024-2025 DUDAS 52