Guía de Bases de Fisiología (Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Guadalajara)

**Introducción** La fisiología es el estudio de la función biológica, derivado del griego *physis* (naturaleza) y *logos* (estudio). Este campo se centra en cómo funcionan los organismos vivos y sus sistemas, proporcionando una base científica para la medicina y otras ciencias de la salud. **Histo...

**Introducción** La fisiología es el estudio de la función biológica, derivado del griego *physis* (naturaleza) y *logos* (estudio). Este campo se centra en cómo funcionan los organismos vivos y sus sistemas, proporcionando una base científica para la medicina y otras ciencias de la salud. **Historia de la Fisiología** - **Galeno (120 -- 201 d.C.)**: Fue pionero en el uso de experimentos para investigar las funciones del cuerpo humano. Sus trabajos sentaron las bases para la fisiología experimental. - **Jean Fernel (1542)**: Introdujo el término \"fisiología\" para describir el estudio de la naturaleza viva y sus funciones. - **William Harvey (1578 -- 1657)**: Revolucionó la fisiología al demostrar que el corazón bombea sangre a través de un sistema cerrado de vasos sanguíneos, estableciendo la circulación sanguínea como un concepto fundamental. - **Claude Bernard (1813 -- 1878)**: Considerado el padre de la fisiología moderna, observó que el medio interno del cuerpo permanece notablemente constante, lo que es crucial para la supervivencia y el funcionamiento adecuado de las células. - **Walter Cannon (1871 -- 1945)**: Acuñó el término \"homeostasis\" para describir la capacidad del cuerpo de mantener un entorno interno estable a pesar de los cambios externos. **Homeostasis** - **Definición**: La homeostasis es el proceso por el cual los seres vivos mantienen condiciones internas estables necesarias para la supervivencia. Este término, acuñado por Walter Cannon, proviene del griego y significa \"igual\" y \"estable\". - **Medio Interno**: Se refiere a los compartimentos líquidos del cuerpo, separados por membranas celulares, que incluyen el líquido extracelular (LEC) y el líquido intracelular (LIC). - **Líquido Extracelular (LEC)**: Incluye el plasma y el líquido intersticial, y es crucial para mantener la homeostasis hídrica y el equilibrio de iones y moléculas. **Funciones de los Órganos en la Homeostasis** - **Pulmones**: Aportan oxígeno al cuerpo y eliminan dióxido de carbono, ayudando a mantener el equilibrio ácido-base. - **Riñones**: Regulan la presión arterial, la glucosa sistémica, la eritropoyesis (producción de glóbulos rojos) y las concentraciones de iones y moléculas en la sangre. - **Aparato Digestivo**: Aporta nutrientes al cuerpo según los alimentos ingeridos, y participa en la absorción y el metabolismo de estos nutrientes. **Mantenimiento de la Homeostasis Hídrica** - **Pérdida de Agua**: El cuerpo pierde agua a través de la respiración, la sudoración, la orina y las heces. La cantidad de agua perdida puede variar según las condiciones ambientales y la actividad física. - **Absorción de Agua**: El intestino delgado absorbe monosacáridos y agua mediante microvellocidades, contribuyendo al equilibrio hídrico del cuerpo. **Sistemas de Control del Agua Corporal** - **Ingresos y Egresos de Agua**: - **Egresos Normales**: Incluyen pérdidas insensibles a través de la piel (350 ml) y los pulmones (350 ml), sudor (100 ml), heces (100 ml) y orina (1400 ml). - **Egresos en Ejercicio Intenso**: Aumentan significativamente, especialmente a través del sudor (5000 ml) y los pulmones (650 ml), mientras que la orina disminuye (500 ml). **Composición y Distribución de los Líquidos Corporales** - **Contenido de Agua por Edad y Sexo**: - **Embrión**: 90% - **Recién nacido**: 75-80% - **Adulto normal (varón)**: 60-65% - **Adulto normal (mujer)**: 50-60% - **Anciano**: 45% o menos - **Contenido de Agua en los Tejidos**: - **Riñón**: 83% - **Corazón**: 79% - **Pulmones**: 79% - **Músculo esquelético**: 76% - **Encéfalo**: 75% - **Piel**: 72% - **Hígado**: 68% **Compartimentos del Líquido Corporal** - **Agua Corporal Total (ACT)**: Representa el 60% del peso corporal, aproximadamente 42 litros en un adulto promedio. - **Líquido Intracelular (LIC)**: Constituye el 40% del peso corporal, alrededor de 28 litros. - **Líquido Extracelular (LEC)**: Representa el 20% del peso corporal, aproximadamente 14 litros, y se divide en: - **Plasma**: 3 litros - **Líquido Intersticial**: 11 litros - **Líquido Transcelular**: 1 litro (incluye líquido sinovial, peritoneal, pericárdico y cefalorraquídeo). **Volumen Sanguíneo** - **Adulto**: El volumen sanguíneo es aproximadamente el 7% del peso corporal, alrededor de 5 litros. - **Composición**: La sangre está compuesta por 60% de plasma y 40% de eritrocitos. - **Contenido**: Además de agua, la sangre contiene hormonas, vitaminas, proteínas, grasa, glucosa, oxígeno, dióxido de carbono, nitrógeno y productos de desecho del metabolismo como el ácido úrico. **Conclusión** - El organismo humano está compuesto por aproximadamente 100 billones de células organizadas en estructuras funcionales llamadas órganos. - Cada órgano contribuye al mantenimiento de la homeostasis del líquido extracelular, esencial para la supervivencia y el funcionamiento adecuado de las células. - La homeostasis es un concepto fundamental en fisiología, ya que permite que las células del organismo continúen viviendo y funcionando correctamente. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El documento es parte del curso de fisiología de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Guadalajara. Se enfoca en los potenciales de membrana, fundamentales para entender cómo las células generan y utilizan señales eléctricas. **Membrana Celular** - **Estructura**: La membrana celular es una barrera flexible y delgada que rodea la célula. Está compuesta por una bicapa lipídica y proteínas. La bicapa lipídica tiene un grosor de 7.5 a 10 nm y es anfipática, lo que significa que tiene regiones hidrofílicas (que atraen el agua) e hidrofóbicas (que repelen el agua). **Mecanismos de Transporte a Través de la Membrana Celular** 1. **Difusión Simple**: Es el movimiento aleatorio de moléculas a través de la membrana sin necesidad de energía. Las sustancias liposolubles (como oxígeno, nitrógeno, alcoholes y anhídrido carbónico) se difunden más rápidamente debido a su solubilidad en lípidos. Las sustancias hidrosolubles (como agua y urea) se difunden a través de canales proteicos. 2. **Ósmosis**: Es un tipo de difusión pasiva específica para el agua. El agua se mueve a través de una membrana semipermeable desde una solución menos concentrada a una más concentrada, buscando equilibrar las concentraciones a ambos lados de la membrana. 3. **Difusión Facilitada**: Algunas moléculas, como la glucosa y los aminoácidos, no pueden atravesar la membrana por difusión simple y necesitan la ayuda de proteínas transportadoras o canales específicos. 4. **Transporte Activo**: Este proceso requiere energía (ATP) para mover moléculas o iones contra su gradiente de concentración. Un ejemplo clave es la bomba de sodio-potasio, que transporta 3 iones de sodio fuera de la célula y 2 iones de potasio dentro de ella, manteniendo el potencial de membrana. **Potenciales de Membrana** - **Definición**: El potencial de membrana es la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la célula. En reposo, el interior de la célula es negativo en comparación con el exterior. - **Valores de Potencial en Reposo**: Varían según el tipo de célula: - Neuronas: -60 a -70 mV - Músculo esquelético: -85 a -95 mV - Músculo cardiaco: -80 a -90 mV - Músculo liso: -50 a -60 mV - Astrocitos: -80 a -90 mV - Cóclea: -15 a -40 mV **Conclusión** El transporte a través de la membrana celular puede ser por difusión (simple o facilitada) o por transporte activo. Estos mecanismos son esenciales para mantener el equilibrio iónico y el potencial de membrana, cruciales para la función celular **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El documento explica que todas las células del cuerpo tienen potenciales eléctricos a través de sus membranas. Las células nerviosas y musculares son especialmente importantes porque generan impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes que se utilizan para transmitir señales. Estos impulsos regulan el tráfico de cationes como calcio, potasio y sodio. **Objetivos de Aprendizaje** 1. **Reconocer las propiedades de los canales iónicos:** Entender cómo los canales iónicos permiten el paso de iones específicos y cómo su apertura y cierre regulan las señales eléctricas. 2. **Identificar los mecanismos de acción de los canales iónicos:** Conocer los procesos que activan e inactivan estos canales. 3. **Describir las fases del potencial de acción:** Comprender las etapas del potencial de acción en las células excitables. **Canales Iónicos** - **Propiedades:** 1. **Apertura en respuesta a cambios en el potencial de membrana:** Los canales iónicos se abren cuando hay un cambio en el voltaje de la membrana. 2. **Cierre e inactivación:** Después de abrirse, los canales se cierran e inactivan para detener el flujo de iones. 3. **Especificidad iónica:** Los canales son específicos para ciertos iones, permitiendo solo el paso de iones particulares como Na⁺, K⁺, Ca²⁺, etc. **Concentraciones Electrolíticas** - **Intracelulares:** - **Sodio (Na⁺):** 14 mEq - **Potasio (K⁺):** 140 mEq - **Calcio (Ca²⁺):** 0 mEq - **Cloro (Cl⁻):** 4 mEq - **Extracelulares:** - **Sodio (Na⁺):** 142 mEq - **Potasio (K⁺):** 4.2 mEq - **Calcio (Ca²⁺):** 1.3 mEq - **Cloro (Cl⁻):** 108 mEq **Umbral** - **Definición:** Es el valor mínimo de voltaje que debe alcanzarse para desencadenar un potencial de acción. - **Tipos de estímulos:** - **Subumbral:** No provoca respuesta, ya que está por debajo del umbral. - **Umbral:** Es el estímulo mínimo necesario para provocar una respuesta (-65 mV). - **Supraumbra:** Es un estímulo mayor que el umbral, suficiente para provocar un potencial de acción. **Ley de Todo o Nada** Esta ley establece que una vez que una neurona alcanza el umbral de activación, se genera un potencial de acción completo. No hay respuestas parciales; el potencial de acción se propaga por toda la membrana o no se propaga en absoluto. **Fases del Potencial de Acción** 1. **Fase de Reposo:** La neurona está en reposo con un potencial de membrana de aproximadamente -70 mV, mantenido por la bomba de Na⁺/K⁺. 2. **Despolarización:** Un estímulo alcanza el umbral (\~-55 mV), abriendo los canales de Na⁺, permitiendo la entrada rápida de Na⁺ y volviendo el interior de la célula positivo. 3. **Repolarización:** Los canales de Na⁺ se cierran y se abren los canales de K⁺, permitiendo la salida de K⁺ y devolviendo la carga negativa al interior de la célula. **Periodos del Potencial de Acción** - **Periodo Refractario Absoluto:** Durante este periodo, no se puede generar un segundo potencial de acción, incluso con un estímulo intenso, porque los canales de Na⁺ están inactivos. - **Periodo Refractario Relativo:** Sigue al periodo refractario absoluto y se extiende durante la última parte de la repolarización y la hiperpolarización. En este periodo, la célula puede responder a un segundo estímulo, pero solo si es muy fuerte. **Tipos de Potencial de Acción** - **Célula nerviosa y músculo esquelético:** Tienen una despolarización rápida seguida de una repolarización rápida. - **Músculo liso:** Presenta una despolarización y repolarización más prolongadas que el músculo esquelético, pero sin una meseta bien definida. - **Miocardio:** Tiene una despolarización rápida (entrada de Na⁺), seguida de una fase de meseta (entrada sostenida de Ca²⁺) y finalmente una repolarización (salida de K⁺). **Conclusión** - La concentración de potasio es alta dentro de la membrana de una fibra nerviosa y baja fuera de esta. - El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas es de aproximadamente -70 mV. - Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción, que son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la fibra nerviosa. - Las fases del potencial de acción son: reposo, despolarización y repolarización. **HASTA AQUÍ:** **2. Introducción** - El sistema nervioso es complejo debido a su capacidad para procesar pensamientos y controlar acciones. - Recibe millones de fragmentos de información por minuto de los nervios y órganos sensitivos, integrando esta información para generar respuestas. **3. Diseño General del Sistema Nervioso** - **Neurona**: Unidad funcional del sistema nervioso central (SNC). - **Partes de la neurona**: dendritas, soma (cuerpo celular), axón. - **Función de las partes**: - Dendritas recopilan información. - Soma integra la información. - Axón conduce la señal neuronal. **4. Tipos de Neuronas** - **Neuronas sensoriales**: Llevan información al cerebro. - **Neuronas motoras**: Transportan información del cerebro a los músculos. - **Interneuronas**: Transmiten señales dentro del sistema nervioso. **5. Receptores Sensitivos** - Los receptores sensitivos excitan el sistema nervioso, desencadenando reacciones inmediatas o almacenándose como recuerdos. **6. Porción Motora del Sistema Nervioso** - **Efectores**: Elementos que ejecutan las respuestas motoras. **7. Procesamiento de la Información** - **Función integradora del sistema nervioso**: El cerebro descarta el 99% de la información recibida, procesando solo lo relevante. **8. Sinapsis** - **Sinapsis**: Punto de unión entre neuronas. - **Tipos de sinapsis**: Facilitadoras e inhibidoras. - **Función**: Determinan la dirección de propagación de las señales y controlan la respuesta neuronal. **9. Almacenamiento de Información: Memoria** - La información no utilizada para respuestas motoras se almacena para uso futuro. - La memoria se almacena principalmente en la corteza cerebral. **10. Niveles de Función del SNC** - **Nivel Medular**: Movimientos reflejos, control de funciones básicas como la digestión y la excreción. - **Nivel Encefálico Inferior o Subcortical**: Regulación de funciones vitales como la presión arterial y la respiración, equilibrio, y patrones emocionales. - **Nivel Encefálico Superior o Cortical**: Almacenamiento de recuerdos y procesamiento de pensamientos. **Conclusión** - El SNC contiene más de 100,000 millones de neuronas. - Las señales de entrada llegan principalmente a través de las sinapsis de las dendritas y el soma, mientras que las señales de salida viajan por el axón hacia otras zonas del sistema nervioso o la periferia. Espero que este resumen te sea útil. ¿Hay algún tema en particular que te gustaría explorar con más detalle? Editar en Pages Copiar 1 de 30 respuestasEl contenido generado por inteligencia artificial puede ser incorrecto **10 de diciembre de 2024, 18:02** **You said:** puedes profundizar en todos los temas un poco mas **Copilot said:** Claro, aquí tienes una explicación más detallada de cada uno de los temas abordados en el archivo **\"9.4\_Sesión 89 Conducción de impulsos eléctricos I\"**: **1. Objetivos de Aprendizaje** - **Identificación de las partes del sistema nervioso central y periférico**: El sistema nervioso central (SNC) incluye el cerebro y la médula espinal, mientras que el sistema nervioso periférico (SNP) comprende todos los nervios que se extienden fuera del SNC. - **Descripción de los niveles de función del sistema nervioso central**: Se divide en tres niveles principales: - **Encefálico cortical**: Responsable de funciones superiores como el pensamiento, la memoria y la toma de decisiones. - **Encefálico subcortical**: Controla funciones automáticas como la respiración y la presión arterial. - **Medular**: Maneja reflejos simples y la transmisión de señales entre el cerebro y el cuerpo. **2. Introducción** - **Complejidad del sistema nervioso**: Es capaz de realizar procesos de pensamiento y acciones de control complejas. - **Recepción e integración de información**: Recibe millones de fragmentos de información por minuto de los nervios y órganos sensitivos, integrando esta información para generar respuestas adecuadas. **3. Diseño General del Sistema Nervioso** - **Neurona**: Unidad funcional del SNC. - **Partes de la neurona**: - **Dendritas**: Proyecciones que recopilan información de otras neuronas. - **Soma (cuerpo celular)**: Contiene el núcleo y es el centro de integración de la información. - **Axón**: Conduce la señal neuronal a través de largas distancias. - **Función de las partes**: - **Dendritas**: Reciben señales de entrada. - **Soma**: Integra las señales recibidas. - **Axón**: Transmite la señal a otras neuronas o a la periferia. **4. Tipos de Neuronas** - **Neuronas sensoriales**: Llevan información desde los receptores sensoriales al cerebro. - **Neuronas motoras**: Transportan información desde el cerebro a los músculos para provocar movimiento. - **Interneuronas**: Transmiten señales entre neuronas dentro del SNC. **5. Receptores Sensitivos** - **Función de los receptores sensitivos**: Detectan estímulos del entorno y los convierten en señales eléctricas que excitan el sistema nervioso. - **Reacciones inmediatas y almacenamiento en recuerdos**: Los estímulos pueden desencadenar respuestas inmediatas o ser almacenados como recuerdos para uso futuro. **6. Porción Motora del Sistema Nervioso** - **Efectores**: Elementos que ejecutan las respuestas motoras, como los músculos y las glándulas. **7. Procesamiento de la Información** - **Función integradora del sistema nervioso**: El cerebro procesa y selecciona la información relevante, descartando el 99% de la información recibida. - **Canalización y tratamiento de información**: Este proceso permite generar respuestas motoras y mentales adecuadas. **8. Sinapsis** - **Sinapsis**: Punto de unión entre dos neuronas donde se transmite la señal. - **Tipos de sinapsis**: - **Facilitadoras**: Aumentan la probabilidad de que la señal se transmita. - **Inhibidoras**: Disminuyen la probabilidad de transmisión de la señal. - **Función**: Determinan la dirección de propagación de las señales y controlan la respuesta neuronal. **9. Almacenamiento de Información: Memoria** - **Memoria**: La información que no provoca una respuesta inmediata se almacena para uso futuro. - **Ubicación del almacenamiento**: Principalmente en la corteza cerebral, aunque el encéfalo y la médula espinal también participan. - **Función de la memoria**: Facilita el procesamiento de información y la generación de respuestas futuras. **10. Niveles de Función del SNC** - **Nivel Medular**: - **Movimientos reflejos**: Como los reflejos de retirada al dolor. - **Control de funciones básicas**: Como la digestión y la excreción. - **Nivel Encefálico Inferior o Subcortical**: - **Regulación de funciones vitales**: Como la presión arterial y la respiración. - **Equilibrio y reflejos de alimentación**: Controlados por estructuras como el cerebelo y el bulbo raquídeo. - **Patrones emocionales y vigilia**: Regulados por el sistema límbico y otras áreas subcorticales. - **Nivel Encefálico Superior o Cortical**: - **Almacenamiento de recuerdos y pensamientos**: Funciones cognitivas superiores. - **Precisión en la respuesta**: Aporta exactitud y detalle en las respuestas generadas. **Conclusión** - **Cantidad de neuronas en el SNC**: Más de 100,000 millones. - **Transmisión de señales**: Las señales de entrada llegan a través de las sinapsis de las dendritas y el soma, mientras que las señales de salida viajan por el axón hacia otras zonas del sistema nervioso o la periferia **HASTA AQUÍ:** - **Tipos de Neuronas y Fibras Nerviosas**: - **Tipos de Neuronas**: Se clasifican según su estructura en unipolares, bipolares y multipolares. Las unipolares tienen un solo proceso que sale del cuerpo celular, las bipolares tienen dos, y las multipolares tienen muchos. - **Fibras Nerviosas**: Se dividen en mielínicas y amielínicas. Las mielínicas están cubiertas por una vaina de mielina que acelera la transmisión del impulso nervioso, mientras que las amielínicas no tienen esta vaina y transmiten impulsos más lentamente. - **Transmisión de Señales**: - **Conducción Saltatoria**: En las fibras mielinizadas, el impulso nervioso salta de un nodo de Ranvier al siguiente, aumentando la velocidad de conducción. - **Fatiga Sináptica**: La disminución de la eficacia sináptica tras una actividad prolongada. - **Retraso Sináptico**: El tiempo necesario para que una señal atraviese la sinapsis. - **Sumación**: La acumulación de señales excitadoras e inhibidoras en una neurona. - **Funciones de las Dendritas**: - **Excitación de Neuronas**: Las dendritas no transmiten potenciales de acción, pero sí señales dentro de la misma neurona mediante conducción electrotónica. - **Sumación de Excitación e Inhibición**: Las sinapsis cercanas al soma tienen un mayor efecto excitador o inhibidor. **Introducción** - **Descargas Repetitivas Autoinducidas**: Estas descargas ocurren en el corazón (latido rítmico), en el músculo liso (peristaltismo) y en muchas neuronas del sistema nervioso central (control de la respiración). **Características de las Fibras Nerviosas** - **Clasificación de Neuronas**: - **Proyección Axonal**: - **Neuronas de Proyección**: Afectan áreas cerebrales distantes (ej. motoneurona cortical). - **Neuronas Intrínsecas**: Afectan áreas cercanas (ej. célula de Golgi tipo II). - **Patrón Dendrítico**: - **Dendritas Piramidales**: Gran área de recepción sináptica (ej. neurona piramidal del hipocampo). - **Dendritas Radiales**: Gran área de recepción sináptica (ej. célula estrellada cortical). - **Número de Procesos**: - **Unipolares**: Un solo proceso (ej. célula del ganglio de la raíz dorsal). - **Bipolares**: Dos procesos (ej. célula bipolar retiniana). - **Multipolares**: Muchos procesos (ej. motoneurona espinal). **Fibras Nerviosas** - **Clasificación**: - **Fibras Tipo A**: - **Mielínicas**: Grandes, transmiten impulsos a altas velocidades. - **Subdivisiones**: Alfa, beta, gamma y delta. - **Fibras Tipo C**: - **Amielínicas**: Pequeñas, transmiten impulsos a bajas velocidades. **Transmisión de Señales en los Troncos Nerviosos** - **Fibras Mielinizadas y No Mielinizadas**: La mielina (esfingomielina) actúa como aislante, disminuyendo el flujo iónico. - **Conducción Saltatoria**: Aumenta la velocidad de conducción y evita la pérdida de iones. **Funciones Especiales de las Dendritas** - **Excitación de Neuronas**: Las dendritas no transmiten potenciales de acción, pero sí señales dentro de la misma neurona mediante conducción electrotónica. - **Sumación de Excitación e Inhibición**: Las sinapsis cercanas al soma tienen un mayor efecto excitador o inhibidor. **Características Especiales de la Transmisión Sináptica** - **Fatiga Sináptica**: Disminución de la eficacia sináptica tras actividad prolongada. - **Acidosis o Alcalosis**: Afectan la transmisión sináptica. - **Hipoxia y Fármacos**: La falta de oxígeno y ciertos fármacos (como la cafeína) influyen en la transmisión sináptica. - **Retraso Sináptico**: Tiempo necesario para que una señal atraviese la sinapsis. **Conclusión** - **Composición del Nervio**: Fibras nerviosas mielinizadas y no mielinizadas. - **Función de la Vaina de Mielina**: Aislante eléctrico que disminuye el flujo iónico. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El corazón funciona como dos bombas separadas: - **Lado derecho**: Bombea sangre desoxigenada hacia los pulmones para su oxigenación. - **Lado izquierdo**: Bombea sangre oxigenada a través de la circulación sistémica para suministrar oxígeno y nutrientes a los tejidos y órganos del cuerpo. **Anatomo-Fisiología del Músculo Cardiaco** - **Tipos de músculos**: - **Músculo auricular**: Forma las paredes de las aurículas. - **Músculo ventricular**: Forma las paredes de los ventrículos. - **Fibras especializadas**: Incluyen las fibras de Purkinje, que son cruciales para la conducción de impulsos eléctricos. - **Histología**: - **Músculo estriado**: Similar al músculo esquelético, pero con algunas diferencias clave. - **Miofibrillas**: Contienen filamentos de actina y miosina que son esenciales para la contracción. - **Discos intercalares**: Unen las células cardiacas y permiten la rápida transmisión de impulsos eléctricos. - **Mitocondrias**: Altamente abundantes, ocupan el 30-40% del volumen celular, proporcionando la energía necesaria para la contracción continua. - **Túbulos T**: Más grandes que en el músculo esquelético, facilitan la entrada de calcio. **Potencial de Acción del Músculo Cardiaco** - **Potencial de reposo**: Entre -85 y -90mV. - **Potencial de acción**: Alcanza hasta 105mV, con una fase de meseta que prolonga la contracción. **Fases del Potencial de Acción** 1. **Fase 0: Despolarización**: - Apertura de canales rápidos de sodio, permitiendo la entrada rápida de Na⁺. - El potencial de membrana alcanza aproximadamente +20mV. 2. **Fase 1: Repolarización inicial**: - Cierre de canales rápidos de sodio. - Salida de K⁺ a través de canales de potasio, iniciando la repolarización. 3. **Fase 2: Meseta**: - Apertura de canales lentos de calcio (Ca⁺⁺) y sodio (Na⁺), manteniendo la despolarización. - Esta fase prolonga la contracción, crucial para la función de bombeo del corazón. 4. **Fase 3: Repolarización rápida**: - Cierre de canales de calcio. - Apertura de canales de potasio, permitiendo la salida de K⁺ y restaurando el potencial de reposo. 5. **Fase 4: Potencial de membrana en reposo**: - Mantenimiento del potencial de reposo mediante la bomba Na⁺/K⁺ ATPasa. **Periodos Refractarios** - **Periodo refractario absoluto**: Durante este tiempo, una nueva excitación no puede ocurrir, asegurando que cada contracción sea seguida por una relajación. - **Periodo refractario relativo**: Es posible una nueva excitación, pero se requiere un estímulo más fuerte de lo normal. **Conclusión** Las fases del potencial de acción del músculo cardiaco son fundamentales para la función del corazón, permitiendo una contracción coordinada y eficiente. La comprensión de estos procesos es crucial para el diagnóstico y tratamiento de diversas condiciones cardiacas. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El corazón humano tiene un sistema especializado para la autoexcitación rítmica y la contracción repetitiva, compuesto por varias estructuras clave: - **Nódulo sinusal (SA)**: También conocido como nódulo sinoauricular, es el marcapasos natural del corazón. Genera impulsos eléctricos que se propagan a través de las aurículas. - **Nódulo auriculoventricular (AV)**: Retrasa los impulsos eléctricos antes de que lleguen a los ventrículos, permitiendo que las aurículas se vacíen completamente. - **Haz auriculoventricular (AV)**: Conduce los impulsos desde las aurículas hacia los ventrículos. - **Ramas del haz y fibras de Purkinje**: Distribuyen los impulsos eléctricos por todo el tejido ventricular, asegurando una contracción coordinada. **Sistema de Excitación y Conducción** - **Nodo Sinusal (SA)**: - **Función**: Actúa como marcapasos, generando impulsos eléctricos a una frecuencia de 70-80 veces por minuto. - **Ubicación**: En la pared posterolateral superior de la aurícula derecha, cerca de la desembocadura de la vena cava superior. - **Características**: Banda elipsoide, aplanada y pequeña (3 mm de ancho, 15 mm de longitud y 1 mm de grosor). - **Vías Internodulares e Interauriculares**: - **Función**: Transmiten impulsos eléctricos a través de las aurículas hasta el nódulo AV. - **Velocidad de Conducción**: 0.3 m/s en el músculo auricular. - **Bandas**: Anterior, media y posterior, que se incurvan a través de las paredes auriculares. - **Nódulo Auriculoventricular (AV)**: - **Ubicación**: En la pared posterolateral de la aurícula derecha, detrás de la válvula tricúspide. - **Función**: Retrasa la conducción del impulso para permitir el vaciado de las aurículas antes de la contracción ventricular. - **Características**: Menor número de uniones de hendidura, lo que reduce el flujo de iones entre fibras. - **Haz Auriculoventricular (AV)**: - **Función**: Conduce impulsos de manera unilateral, actuando como aislante para impedir el paso de impulsos entre el músculo auricular y ventricular. - **Fibras de Purkinje**: Grandes y con alta velocidad de conducción (1.5 - 4 m/s), permitiendo una rápida transmisión de impulsos. **Mecanismo Contráctil del Músculo Liso** - **Estructura**: - **Filamentos de Actina y Miosina**: La actina está unida a cuerpos densos, y la miosina tiene puentes cruzados lateropolares. - **Proporción**: Hay 5-10 veces más actina que miosina. - **Contracción**: Puede reducirse hasta el 80% de su longitud, con contracciones tónicas prolongadas. - **Comparación con Músculo Esquelético**: - **Ciclado Lento de Puentes Cruzados**: La miosina en el músculo liso tiene un ciclo de contracción más lento. - **Baja Necesidad de Energía**: Requiere menos energía para mantener la contracción. - **Inicio y Relajación Lentos**: La contracción y relajación son más lentas en comparación con el músculo esquelético. - **Mayor Fuerza Máxima**: El músculo liso puede generar una mayor fuerza máxima. - **Mecanismo de Cerrojo**: Permite mantener contracciones prolongadas sin fatiga. - **Dependencia del Calcio Extracelular**: La contracción depende del calcio que entra desde el exterior de la célula. - **Bomba de Calcio**: Necesaria para inducir la relajación. - **Miosina Fosfatasa**: Importante para la reducción de la contracción. **Potencial de Acción del Músculo Liso** - **Músculo Liso Visceral (Unitario)**: - **Potenciales en Espiga**: Rápidos y breves. - **Potenciales de Acción en Meseta**: Largos y sostenidos. - **Potenciales de Onda Lenta**: Conducen a verdaderos potenciales de acción. - **Músculo Liso Multiunitario**: - **Despolarización Local**: No produce potenciales de acción, sino una despolarización local llamada \"potencial de la unión\". **Conclusión** - El corazón tiene un sistema especializado para la autoexcitación y contracción repetitiva, compuesto por el nódulo sinusal, nódulo AV, haz AV, ramas del haz y fibras de Purkinje. - El músculo liso contiene filamentos de actina y miosina que interactúan de manera similar al músculo esquelético, pero con diferencias significativas en su mecanismo de contracción y relajación. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** La sinapsis es el punto de unión a través del cual se transmite un impulso de una neurona a otra, permitiendo obtener una respuesta motora o sensitiva. La neurona es la unidad funcional básica del sistema nervioso central (SNC). Existen señales facilitadoras e inhibidoras que controlan la transmisión sináptica. **Tipos de Sinapsis** 1. **Sinapsis Química**: - **Características**: Es la más común y es unidireccional. - **Proceso**: La neurona presináptica produce un neurotransmisor que actúa sobre la membrana de la neurona postsináptica. - **Neurotransmisores**: Ejemplos incluyen acetilcolina, adrenalina, GABA, serotonina, entre otros. - **Efectos**: Puede excitar, inhibir o modificar la sensibilidad de la neurona postsináptica. 2. **Sinapsis Eléctrica**: - **Características**: Presenta uniones de hendidura que permiten el libre movimiento de iones entre neuronas. - **Proceso**: Es bidireccional, permitiendo el intercambio de iones entre la neurona presináptica y la postsináptica. 3. **Sinapsis Mixta**: - **Características**: Combina elementos de las sinapsis químicas y eléctricas. - **Proceso**: Es bidireccional y se encuentra en grupos de neuronas interconectadas. **Propiedades Sinápticas** 1. **Conducción Unidireccional**: - La sinapsis generalmente permite la conducción de impulsos de una neurona presináptica a una postsináptica, siguiendo la \"Ley de Bell-Magendie\". 2. **Retraso Sináptico**: - Es el tiempo mínimo requerido para la transmisión a través de la sinapsis, aproximadamente 0.5 ms. - Incluye la descarga del neurotransmisor, su difusión a la membrana postsináptica, y la acción del neurotransmisor sobre su receptor. 3. **Fatiga Sináptica (Depresión Sináptica)**: - Ocurre debido al agotamiento del neurotransmisor cuando las neuronas presinápticas están continuamente estimuladas. - Es un fenómeno neuroprotector que interrumpe la transmisión sináptica para evitar el daño neuronal. **Receptores** - **Receptores Ionotrópicos**: Permiten el flujo de iones a través de la membrana, modificando su carga. - **Receptores Metabotrópicos**: Utilizan proteínas que transmiten información a la célula, activando segundos mensajeros que influyen en la función celular. **Mecanismo de la Transmisión Sináptica** 1. **Llegada del Potencial de Acción**: El potencial de acción llega a la terminal presináptica. 2. **Apertura de Canales Iónicos**: La despolarización de la terminal abre los canales iónicos, permitiendo el paso de Ca²⁺. 3. **Liberación de Neurotransmisores**: El Ca²⁺ permite la liberación de neurotransmisores desde las vesículas. 4. **Unión a Receptores**: Los neurotransmisores se unen a los receptores en la membrana postsináptica. 5. **Cambio en el Potencial de Membrana**: La apertura y cierre de los canales/receptores produce un cambio en el potencial de membrana postsináptico. 6. **Propagación del Potencial de Acción**: El potencial de acción se propaga a través de la siguiente célula. 7. **Inactivación o Recaptación del Neurotransmisor**: El neurotransmisor es inactivado o se transporta de nuevo a la terminal presináptica. **Conclusión** - **Sinapsis Química**: Utiliza neurotransmisores para la transmisión unidireccional de impulsos. - **Sinapsis Eléctrica**: Permite el intercambio bidireccional de iones a través de uniones de hendidura. - **Sinapsis Mixta**: Combina características de las sinapsis químicas y eléctricas. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El documento pertenece a la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Guadalajara y se enfoca en los neurotransmisores y su papel en la transmisión sináptica. Los neurotransmisores son sustancias químicas que facilitan o inhiben la transmisión de impulsos nerviosos, controlando así la transmisión sináptica. **Propiedades de los Neurotransmisores** 1. **Síntesis**: Los neurotransmisores se sintetizan en la neurona presináptica a partir de precursores mediante transformaciones enzimáticas. 2. **Almacenamiento**: Una vez sintetizados, se almacenan en vesículas dentro de la neurona presináptica. 3. **Liberación**: Se liberan en la hendidura sináptica en respuesta a un potencial de acción que provoca la entrada de calcio en la terminal axónica. 4. **Deposición**: Se depositan en la hendidura sináptica, el espacio entre la neurona presináptica y la postsináptica. 5. **Absorción o Degradación**: Los neurotransmisores se absorben o degradan rápidamente en la hendidura sináptica para evitar una estimulación continua. 6. **Receptores**: En la neurona postsináptica, los neurotransmisores se unen a receptores específicos. 7. **Respuesta Biológica**: La unión del neurotransmisor al receptor provoca una respuesta biológica en la neurona postsináptica. **Clasificación de los Neurotransmisores** 1. **Aminoácidos**: - **GABA (Ácido gamma-aminobutírico)**: Principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central. - **Glicina**: Actúa como neurotransmisor inhibidor en la médula espinal. - **Glutamato**: Principal neurotransmisor excitador en el sistema nervioso central. - **Aspartato**: Otro neurotransmisor excitador. 2. **Péptidos Neuroactivos**: Incluyen una variedad de péptidos como bradiquinina, beta-endorfina, bombesina, calcitonina, colecistoquinina, encefalina, entre otros. Estos péptidos pueden actuar como neurotransmisores o neuromoduladores, afectando la actividad de otras neuronas. 3. **Aminas**: - **Acetilcolina (ACh)**: Involucrada en la transmisión sináptica en el sistema nervioso central y periférico, incluyendo la corteza motora, ganglios basales y el sistema nervioso autónomo. - **Dopamina (DA)**: Secretada por neuronas en la sustancia negra y está involucrada en el control del movimiento y la recompensa. - **Norepinefrina (NI)**: Secretada por neuronas en el tronco del encéfalo e hipotálamo, y por neuronas postganglionares del sistema nervioso simpático. - **Serotonina (5-HT)**: Secretada en el tronco del encéfalo y proyectada al cerebro y médula espinal, involucrada en la regulación del estado de ánimo y el sueño. - **Histamina**: Involucrada en la respuesta inmune y la regulación del ciclo sueño-vigilia. - **Epinefrina**: También conocida como adrenalina, involucrada en la respuesta de \"lucha o huida\". 4. **Gases Solubles**: - **Óxido Nítrico (NO)**: Actúa como un neuromodulador, involucrado en la memoria y la plasticidad sináptica. - **Monóxido de Carbono (CO)**: Puede actuar como un neuromodulador. - **Sulfuro de Hidrógeno (H₂S)**: También actúa como un neuromodulador. **Pasos en el Procesamiento de Neurotransmisores** 1. **Síntesis**: Los neurotransmisores se sintetizan a partir de precursores mediante la acción de enzimas específicas. 2. **Almacenamiento**: Los neurotransmisores se empaquetan en vesículas sinápticas dentro de la neurona presináptica. 3. **Liberación**: Durante un potencial de acción, el calcio entra en la terminal axónica, provocando la exocitosis de las vesículas sinápticas y la liberación de neurotransmisores en la hendidura sináptica. 4. **Unión**: Los neurotransmisores se difunden a través de la hendidura sináptica y se unen a receptores específicos en la membrana postsináptica. 5. **Inactivación**: Los neurotransmisores se degradan enzimáticamente o se recaptan activamente para ser reutilizados. **Tipos de Neurotransmisores y sus Características** - **Acetilcolina**: Secretada por neuronas en varias regiones del sistema nervioso, incluyendo la corteza motora, ganglios basales, y el sistema nervioso autónomo. - **Noradrenalina**: Secretada por neuronas en el tronco del encéfalo e hipotálamo, y por neuronas postganglionares del sistema nervioso simpático. - **Dopamina**: Secretada por neuronas en la sustancia negra, involucrada en el control del movimiento y la recompensa. - **Glicina**: Actúa como neurotransmisor inhibidor en la médula espinal. - **GABA**: Principal neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central. - **Glutamato**: Principal neurotransmisor excitador en el sistema nervioso central. - **Serotonina**: Involucrada en la regulación del estado de ánimo y el sueño. - **Óxido Nítrico**: Involucrado en la memoria y la plasticidad sináptica. **Conclusión** Los neurotransmisores son esenciales para la transmisión de impulsos nerviosos y pueden clasificarse en varios grupos, incluyendo aminas, aminoácidos, neuropéptidos y gases solubles. Estos neurotransmisores se sintetizan, almacenan, liberan y degradan a través de procesos específicos que aseguran la correcta transmisión sináptica. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El documento se centra en los mecanismos de transmisión sináptica durante la excitación neuronal, utilizando como ejemplo las grandes neuronas motoras de las astas anteriores de la médula espinal. Estos mecanismos son aplicables a la mayoría de las neuronas del sistema nervioso. **Objetivos de Aprendizaje** 1. **Identificar los fenómenos eléctricos excitatorios e inhibitorios en la sinapsis y la transmisión sináptica.** 2. **Relacionar los efectos eléctricos de sumación temporal y espacial en la transmisión y formación de una señal.** **Potencial de Membrana en Reposo** - **Potencial de membrana en reposo del soma neuronal:** Es de -65 mV, lo que es menos negativo que en las fibras nerviosas periféricas y el músculo esquelético. Un descenso a un nivel menos negativo hace que la neurona sea más excitable, mientras que un aumento a un nivel más negativo la hace menos excitable. **Diferencias de Concentración Iónica** - **Sodio (Na⁺):** - Extracelular: 142 mEq/l - Intracelular: 14 mEq/l - La bomba de Na⁺/K⁺ en la membrana neuronal expulsa constantemente Na⁺ para mantener este gradiente. - **Potasio (K⁺):** - Extracelular: Bajo - Intracelular: Alto - **Cloruro (Cl⁻):** - Extracelular: Alto - Intracelular: Bajo **Excitación Sináptica** - **Potencial Postsináptico Excitador (PPSE):** - Cuando un transmisor excitador es liberado en la hendidura sináptica, aumenta la permeabilidad de la membrana postsináptica al Na⁺. La entrada de Na⁺ neutraliza la negatividad interna, cambiando el potencial de -65 mV a -45 mV. - La descarga de un solo terminal presináptico no es suficiente para alcanzar este cambio; se requiere la sumación de múltiples terminales presinápticos. **Inhibición Sináptica** - **Potencial Postsináptico Inhibidor (PPSI):** - La apertura de canales de Cl⁻ y la salida de K⁺ hacen que el potencial de membrana sea más negativo, alrededor de -70 mV, un proceso conocido como hiperpolarización. - Esto inhibe la neurona, haciendo que su potencial de membrana sea más negativo que el potencial intracelular normal. **Inhibición Presináptica** - **Mecanismo:** - La inhibición presináptica ocurre cuando se libera una sustancia inhibidora, como el GABA, en las fibrillas nerviosas presinápticas antes de que hagan contacto con la neurona postsináptica. - GABA abre canales aniónicos, permitiendo la difusión de Cl⁻, lo que inhibe la transmisión sináptica al anular el efecto excitador de los iones de Na⁺. **Sumación** - **Sumación Espacial:** - La activación simultánea de múltiples terminales presinápticos se suma para producir la excitación neuronal. El potencial dentro del soma se vuelve más positivo en 0.5 a 1 mV. Cuando el PPSE alcanza el umbral de disparo, se produce un potencial de acción en el segmento inicial del axón. - **Sumación Temporal:** - Las descargas sucesivas de un solo terminal presináptico pueden sumarse si ocurren rápidamente. Cada vez que un terminal presináptico dispara, abre canales de membrana durante 1-2 ms. La modificación del potencial postsináptico dura 15 ms después de cerrar los canales. Una segunda apertura de estos canales incrementa el potencial postsináptico, y cuanto más alta sea la velocidad de estimulación, mayor será el potencial postsináptico. **Conclusión** - Los fenómenos eléctricos durante la excitación o inhibición neuronal son complejos e involucran varios iones, principalmente Na⁺, K⁺ y Cl⁻. - El potencial de membrana en reposo es de -65 mV. - La excitación se asocia con un potencial postsináptico excitador (PPSE) de -45 mV, mientras que la inhibición se asocia con un potencial postsináptico inhibidor (PPSI) más negativo que el potencial intracelular normal. - La sumación espacial y temporal son mecanismos clave para la transmisión sináptica efectiva. **HASTA AQUÍ:** **2. Introducción** - **Grupos Neuronales**: El SNC está compuesto por numerosos grupos neuronales que varían en tamaño y función. Estos grupos se encuentran en diversas partes del SNC, como los ganglios basales, núcleos del tálamo, cerebelo, mesencéfalo, protuberancia, bulbo raquídeo y la sustancia gris de la médula espinal. - **Organización Específica**: Cada grupo neuronal tiene una organización específica que le permite procesar señales de manera particular. **3. Fondos y Circuitos Neuronales** - **Campo Neuronal**: Zona neuronal estimulada por cada fibra nerviosa. - **Fondo o Grupo Neuronal**: Conjunto de neuronas con una función común, como la corteza motora, visual o sensitiva. - **Circuito Neuronal**: Serie de conexiones entre diferentes fondos neuronales que permiten la transmisión de señales. **4. Tipos de Circuitos Neuronales** **Circuitos Inhibitorios** - **Inhibitorio**: Una señal excitatoria se convierte en inhibidora. - **Inhibitorio Colateral (Inhibición Recíproca)**: Una señal excitatoria de entrada genera una señal excitatoria de salida y colaterales inhibidoras. Ejemplo: control de músculos antagónicos durante la marcha. **Circuitos Convergentes** - **Fuente Única**: Numerosas terminales de un solo fascículo de fibras terminan en la misma neurona, produciendo sumación espacial. Ejemplo: fibras intrafusales del huso muscular. - **Fuentes Múltiples**: Señales de entrada de diversas fuentes se suman para excitar una neurona concreta. Ejemplo: fibras corticoespinales y del cerebelo hacia una motoneurona. **Circuitos Divergentes** - **Misma Vía o Haz Único**: Una señal de entrada se disemina sobre un número creciente de neuronas. Ejemplo: vía corticoespinal controlando músculos. - **Múltiples Vías o Haces Múltiples**: La señal se transmite en dos direcciones diferentes. Ejemplo: información que llega a la columna dorsal de la médula espinal y sigue hacia el cerebelo y el tálamo. **Circuitos Reverberantes (Oscilatorios)** - **Descarga Ulterior o Posdescarga**: Una señal de ingreso tiene una salida prolongada debido a la retroalimentación positiva dentro del circuito neuronal. Ejemplo: potencial eléctrico postsináptico prolongado por neurotransmisores de acción prolongada. - **Circuitos Reverberantes Oscilatorios**: Son cruciales en el sistema nervioso debido a la retroalimentación positiva que reexcita la entrada del mismo circuito. **5. Postvaloración** - **Tipos de circuitos neuronales divergentes**: Haz único y haces múltiples. - **Otro nombre para el circuito oscilatorio**: Reverberante. - **Ejemplo de circuito neuronal convergente**: - **Mismo Haz**: Corteza motora a fibras intrafusales. - **Haces Múltiples**: Fibras corticoespinales y del cerebelo hacia una motoneurona. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** - El SNA se activa a partir de centros ubicados en la médula espinal, tronco del encéfalo y el hipotálamo. También algunas porciones de la corteza cerebral, específicamente la corteza límbica, influyen en el control autónomo. - El SNA puede operar por medio de reflejos viscerales que llegan a ganglios autónomos, tronco del encéfalo o el hipotálamo y devuelven respuestas reflejas subconscientes directamente a los órganos viscerales. **Función del Sistema Nervioso Autónomo** - **Mantenimiento de la homeostasis** mediante la coordinación de las respuestas adaptativas viscerales del organismo. - **Divisiones Funcionales**: - **Sistema Nervioso Simpático (SNS)**: Activación y alerta. - **Sistema Nervioso Parasimpático (SNP)**: Relajación. - **Sistema Nervioso Entérico (SNE)**: Regula funciones del tubo digestivo. **Centros de Control del SNA** - **Ganglios Autónomos**: Actúan como estaciones de relevo para las señales nerviosas. - **Tronco Encefálico**: Controla funciones vitales como la respiración y la frecuencia cardíaca. - **Hipotálamo**: Regula funciones como la temperatura corporal, el hambre y el equilibrio de líquidos. - **Zonas de la Corteza Cerebral**: La corteza límbica influye en las respuestas emocionales y autónomas. **Sistema Nervioso Simpático** - **División Toraco-Lumbar**: Las fibras nerviosas nacen en la médula espinal entre los segmentos T1 y L2. - **Organización**: - **Neuronas Preganglionares Simpáticas (NPS)**: Se encuentran en el asta intermediolateral de la médula espinal. - **Sinapsis**: Pueden ocurrir en el ganglio donde ingresan, en otros ganglios de la cadena o en ganglios simpáticos periféricos. - **Funciones**: Prepara al cuerpo para situaciones de emergencia, aumentando la frecuencia cardíaca, dilatando las pupilas y redistribuyendo el flujo sanguíneo hacia los músculos. **Sistema Nervioso Parasimpático** - **Fibras Parasimpáticas**: Salen del SNC a través de pares craneales. - **Nervio Vago (X)**: Contiene el 75% de todas las fibras nerviosas parasimpáticas. - **Otros Pares Craneales**: Incluyen el nervio facial (VII), motor ocular común (III) y glosofaríngeo (IX). - **Funciones**: Promueve la relajación y la conservación de energía, disminuyendo la frecuencia cardíaca, estimulando la digestión y promoviendo la eliminación de desechos. **Neurotransmisores y Receptores** - **Acetilcolina (ACh)**: Secretada por todas las neuronas preganglionares y las neuronas postganglionares del sistema parasimpático. - **Receptores Colinérgicos**: Incluyen receptores nicotínicos y muscarínicos. - **Noradrenalina (NORA)**: Principalmente secretada por las neuronas simpáticas postganglionares. - **Receptores Adrenérgicos**: Incluyen receptores alfa y beta. - **Varicosidades**: Sitios donde se sintetizan y almacenan las vesículas transmisoras de ACh o NORA. **Sistema Nervioso Entérico** - Conjunto de neuronas aferentes, interneuronales y motoras que forman plexos alrededor del tubo digestivo. - Recibe impulsos tanto simpáticos como parasimpáticos. - **Funciones**: Regula la motilidad gastrointestinal, la secreción de enzimas digestivas y el flujo sanguíneo en el tracto gastrointestinal. **Conclusión** - El SNA se activa a partir de centros ubicados en la médula espinal, tronco del encéfalo y el hipotálamo, así como la corteza límbica. - Se clasifica en sistema nervioso simpático y parasimpático, a través de los cuales las señales autónomas eferentes se transmiten a los órganos. - Los neurotransmisores principales son la acetilcolina y la noradrenalina, que regulan funciones vitales involuntarias. - El SNA parasimpático controla la homeostasis de los órganos, mientras que el SNA simpático aumenta la presión arterial y el gasto cardíaco, y el SNA parasimpático los disminuye. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El SNA se activa a partir de centros ubicados en la médula espinal, tronco del encéfalo y el hipotálamo. La corteza límbica también influye en el control autónomo. Las señales eferentes del SNA se transmiten a los órganos a través de dos sistemas: el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático. Las funciones del SNA incluyen: - **Mantener la homeostasis**: Regulación de funciones corporales para mantener un equilibrio interno. - **Reflejos oculares**: Control de la pupila y el enfoque del ojo. - **Presión arterial**: Regulación de la presión sanguínea. - **Gasto cardiaco**: Control del volumen de sangre bombeada por el corazón. - **Reflejos vasculares**: Ajustes en el diámetro de los vasos sanguíneos. - **Broncodilatación**: Expansión de las vías respiratorias. - **Control de esfínteres**: Regulación de la apertura y cierre de esfínteres. - **Manejo de la glucosa**: Control de los niveles de glucosa en sangre. - **Ritmo cardiaco**: Regulación de la frecuencia cardiaca. - **Contracciones musculares**: Control de la contracción de músculos lisos y esqueléticos. - **Función glandular**: Regulación de la secreción de glándulas. - **Digestión**: Ayuda en la digestión de alimentos. - **Relajación**: Facilita el descanso y la relajación. **Funciones del Sistema Nervioso Autónomo** **Efectos Adrenérgicos** - **Pupilas**: Midriasis (dilatación de las pupilas) mediada por receptores α1. - **Corazón**: Aumento del cronotropismo (frecuencia cardiaca) e inotropismo (fuerza de contracción) a través de receptores β1. - **Piel y vasos viscerales**: Vasoconstricción arteriolar por contracción del músculo liso (ML) mediada por receptores α1. - **Pulmones**: Broncodilatación por relajación del ML a través de receptores β2. - **Estómago e intestino**: Contracción de esfínteres que ralentiza el paso de alimentos, mediada por receptores α1. - **Hígado**: Glucogenólisis (descomposición del glucógeno) y secreción de glucosa mediada por receptores α1 y β2. **Efectos Colinérgicos** - **Corazón**: Hiperpolarización y lentificación de la frecuencia de despolarización espontánea a través de receptores M2. - **Músculo esquelético (ME)**: Despolarización que produce potenciales de acción y contracción muscular mediada por receptores nicotínicos. - **Músculo liso (ML) y glándulas**: Despolarización y contracción del ML, y secreción glandular mediada por receptores M3 y M5. - **Ganglios del SNA**: Despolarización que causa activación de neuronas posganglionares mediada por receptores nicotínicos. **Efectos Complementarios y Cooperativos** - **Efecto complementario**: La estimulación simpática y parasimpática produce efectos similares. Por ejemplo, en la secreción de saliva: - **Saliva acuosa**: Estimulada por nervios parasimpáticos. - **Saliva viscosa**: Estimulada por nervios simpáticos. - **Efecto cooperativo**: La estimulación simpática y parasimpática produce efectos diferentes que funcionan juntos para una única acción. Por ejemplo: - **Midriasis**: Contracción del músculo radial por nervios simpáticos. - **Miosis**: Contracción del esfínter de la pupila por nervios parasimpáticos. **Sistema de Alarma o Estrés** El sistema nervioso simpático (SNS) puede activar una respuesta de alarma o estrés, caracterizada por una descarga masiva o discreta del SNA. Esta respuesta incluye: - **Aumento**: - Presión arterial. - Flujo sanguíneo muscular. - Índice metabólico. - Glucemia. - Glucogenólisis. - Alerta mental. - **Disminución**: - Flujo sanguíneo del tubo digestivo y riñones. - Tiempo de coagulación. **Conclusión** El SNA es crucial para mantener la homeostasis y regular diversas funciones corporales. Ambos sistemas, simpático y parasimpático, están constantemente activos para asegurar el funcionamiento adecuado del cuerpo, conocido como tono. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El sistema inmune es una compleja red de células, órganos y moléculas que trabajan juntos para defender al cuerpo contra infecciones y enfermedades. Su función principal es identificar y eliminar patógenos como bacterias, virus, hongos y parásitos. Además, puede responder a sustancias extrañas no infecciosas y productos de células dañadas y malignas. **Conceptos Clave** - **Inmunidad**: Deriva de la palabra latina *immunitas*, que significa protección contra enfermedades infecciosas. - **Respuesta Inmunitaria**: Es la respuesta conjunta y coordinada del sistema inmune a la introducción de sustancias extrañas. - **Inmunología**: Es el estudio de las respuestas inmunitarias, abarcando tanto la defensa contra microbios infecciosos como las reacciones frente a sustancias extrañas, células dañadas y malignas. Examina los eventos celulares y moleculares que ocurren cuando un organismo se encuentra con microbios y otras macromoléculas extrañas, y cómo estas respuestas pueden proteger o dañar el organismo. **Evolución de la Inmunología** - **500 a.C.**: Tucídides menciona la inmunidad frente a una \"peste\". - **Siglo X**: En China, los niños inhalaban polvos de lesiones cutáneas de pacientes recuperados de viruela. - **1798**: Edward Jenner desarrolla la vacunación contra la viruela observando que las ordeñadoras que habían contraído viruela vacuna no contraían viruela humana. - **1880s**: Louis Pasteur y Robert Koch establecen los principios de enfermedades infecciosas y vacunación. - **1980**: La OMS declara la erradicación mundial de la viruela mediante vacunación. - **1980s**: Epidemia del SIDA destaca la importancia del sistema inmunitario. - **2019**: Pandemia de COVID-19 subraya la necesidad de desarrollo de vacunas eficaces. - **Avances recientes**: Incluyen el desarrollo de anticuerpos monoclonales, secuenciación de ADN y tratamientos para enfermedades inflamatorias y cáncer. **División del Sistema Inmunitario** 1. **Inmunidad Innata (Natural o Nativa)**: - **Primera línea de defensa**: Consta de mecanismos de defensa celulares y bioquímicos que responden de manera idéntica en exposiciones repetidas y no tienen memoria inmunológica. - **Componentes**: - **Barreras físicas y químicas**: Epitelio y sustancias antimicrobianas. - **Células inmunitarias**: Neutrófilos, macrófagos, células dendríticas, mastocitos, linfocitos NK. - **Proteínas sanguíneas**: Sistema del complemento y otros mediadores de la inflamación. - **Mecanismos**: - **Inducción de la inflamación**: Acumulación de leucocitos, proteínas plasmáticas y líquido en el tejido dañado para matar microbios y reparar tejido. - **Defensa antivírica**: Interferones Tipo I bloquean infecciones víricas y aumentan la citotoxicidad de linfocitos NK y CTL CD8+. - **Estímulo de la inmunidad adaptativa**: Proporciona señales que, junto con el antígeno, estimulan la proliferación y diferenciación de linfocitos T y B específicos. 2. **Inmunidad Adaptativa (Específica o Adquirida)**: - **Estimulada por exposición a microorganismos**. - **Componentes**: - **Linfocitos T y B**: Células clave en la respuesta adaptativa. - **Anticuerpos**: Proteínas que reconocen, neutralizan, marcan y eliminan microbios y toxinas microbianas fuera de las células del huésped. - **Características**: - **Especificidad**: Respuestas específicas frente a distintos antígenos. - **Memoria Inmunitaria**: Capacidad de responder más eficazmente a un antígeno ya conocido. - **Selección Clonal**: Aumento de la cantidad de células que expresan receptores idénticos frente al mismo antígeno. **Respuesta Inmunitaria Innata** - **Barreras Epiteliales**: Superficies epiteliales intactas en la piel y sistemas respiratorio, digestivo y genitourinario que funcionan como barreras físicas. - **Células del Sistema Inmune Innato**: Fagocitos (macrófagos y neutrófilos) que son células especializadas en funciones fagocíticas. - **Sistema del Complemento**: Conjunto de proteínas plasmáticas que trabajan juntas para marcar microbios, atraer fagocitos y matar microbios directamente. - **Respuesta Inflamatoria**: Principal vía de defensa innata, acumulando leucocitos, proteínas plasmáticas y líquido en el tejido dañado para matar microbios y reparar tejido. - **Respuesta Antivírica**: Interferones Tipo I bloquean infecciones víricas y aumentan la citotoxicidad de linfocitos NK y CTL CD8+. **Respuesta Inmunitaria Adaptativa** - **Inmunidad Celular**: Mediada por linfocitos T. - **Linfocitos T Cooperadores (CD4+)**: Activan a los fagocitos para destruir microbios de las vesículas intracelulares. - **Linfocitos T Citotóxicos (CD8+)**: Matan células del huésped infectadas. - **Inmunidad Humoral**: Mediada por anticuerpos. - **Función**: Neutralizan, marcan y eliminan microbios y toxinas fuera de las células del huésped. **Propiedades de la Inmunidad Adaptativa** - **Especificidad**: Respuestas específicas frente a distintos antígenos. - **Diversidad de Receptores**: Cada linfocito tiene un receptor específico para un antígeno particular. - **Memoria Inmunitaria**: Capacidad de responder más eficazmente a un antígeno ya conocido. - **Selección Clonal**: Aumento de la cantidad de células que expresan receptores idénticos frente al mismo antígeno. **Tipos de Inmunidad** - **Inmunidad Activa**: Producida por la respuesta del propio cuerpo a un microbio o antígeno, generando memoria inmunitaria. - **Inmunidad Pasiva**: Obtenida mediante la transferencia de anticuerpos o linfocitos T específicos, sin generar memoria inmunitaria. **Resumen Comparativo** **Característica** **Innata** **Adaptativa** --------------------------- ----------------------------- ------------------------------- Tiempo de respuesta Inmediata (min, horas) Retardada (días, meses, años) Especificidad Inespecífica Específica Activación Independiente de activación Dependiente de activación Memoria inmunológica No posee memoria Si posee memoria Principales células Monocitos, macrófagos, NK Linfocitos T y B Respuesta a reinfecciones Respuesta similar Respuesta más eficaz Generación de células No es clonal Si es clonal **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El sistema inmunitario está compuesto por una variedad de células especializadas que trabajan de manera coordinada para identificar y eliminar patógenos como bacterias, virus y parásitos. Cada tipo de célula cumple un rol específico y esencial para asegurar una protección integral y eficaz del organismo. **Clasificación de las Células del Sistema Inmunitario** 1. **Células Mielocíticas**: Incluyen a los fagocitos y las células dendríticas. 2. **Células Linfocíticas**: Incluyen todos los linfocitos. **Fagocitos** - **Función**: Los fagocitos son células encargadas de ingerir y destruir microbios y deshacerse de tejidos dañados. Los principales fagocitos son los neutrófilos y los macrófagos. - **Proceso**: 1. **Reclutamiento**: Las células fagocíticas se desplazan hacia las zonas de infección. 2. **Reconocimiento y Activación**: Identificación y activación por los microbios. 3. **Ingestión**: Captura de los microbios a través de la fagocitosis. 4. **Destrucción**: Eliminación de los microbios ingeridos. - **Comunicación**: Los fagocitos se comunican con otras células mediante contacto directo y secreción de citocinas, promoviendo y regulando las respuestas inmunitarias. **Mastocitos, Basófilos y Eosinófilos** - **Mastocitos**: Derivados de la médula ósea, presentes en la piel y epitelios mucosos. Contienen gránulos llenos de mediadores inflamatorios como la histamina y proteoglucanos. Expresan receptores de alta afinidad para IgE. - **Basófilos**: Granulocitos sanguíneos que expresan receptores para IgE. Constituyen menos del 1% de las células sanguíneas y son similares a los mastocitos en estructura y función. - **Eosinófilos**: Participan en infecciones helmínticas. Son granulocitos sanguíneos que contienen enzimas lesivas para las paredes celulares de parásitos y tejidos del anfitrión. Derivan de la médula ósea y están presentes en los tejidos periféricos como los recubrimientos mucosos. **Células Presentadoras de Antígeno (CPA)** - **Células Dendríticas (DC)**: Son las CPAs más eficaces y las primeras en iniciar la respuesta inmune. Capturan antígenos en los tejidos periféricos y los transportan a los ganglios linfáticos para presentarlos a las células T. Existen varias subpoblaciones de células dendríticas: - **Células Dendríticas Clásicas (cDC)**: Incluyen cDC1, especializadas en la presentación cruzada de antígenos a linfocitos T CD8+, y cDC2, que capturan antígenos exógenos y activan linfocitos T CD4+. - **Células Dendríticas Plasmocitoides (pDC)**: Principales productoras de IFN tipo I, cruciales en la defensa innata frente a virus. - **Macrófagos**: Fagocitan patógenos y células muertas, procesan los antígenos y los presentan a las células T. - **Linfocitos B**: Además de producir anticuerpos, pueden actuar como CPAs presentando antígenos a las células T. **Linfocitos** - **Linfocitos B**: Producen anticuerpos y pueden actuar como CPAs. Se dividen en: - **Linfocitos B Foliculares**: Más numerosos, producen anticuerpos diversos. - **Linfocitos B de la Zona Marginal**: Presentes en el bazo, producen anticuerpos con diversidad limitada. - **Linfocitos B-1**: Presentes en tejidos mucosos y cavidades, producen anticuerpos con diversidad limitada. - **Linfocitos T**: Coordinan y ejecutan la respuesta celular. Se dividen en: - **Linfocitos T CD4+**: Secretan citocinas que actúan sobre otros linfocitos T, B y macrófagos. - **Linfocitos T CD8+**: Reconocen y matan células infectadas por virus y microbios intracelulares. - **Linfocitos T Reguladores**: Inhiben las respuestas inmunitarias. **Células Linfocíticas Innatas (ILC)** - **Función**: Proporcionan defensa temprana contra microorganismos patógenos y reconocen células estresadas y dañadas. No poseen receptores específicos para antígenos como los linfocitos T y B, pero responden rápidamente a señales de citocinas y mediadores de la inflamación. - **Células NK**: Forman parte de este grupo y eliminan células infectadas y tumorales, produciendo IFNγ para activar macrófagos. **Conclusión** Las células del sistema inmunitario trabajan en conjunto para detectar, atacar y recordar patógenos. Las células dendríticas inician la respuesta inmune, los linfocitos T coordinan y ejecutan la respuesta celular, y los linfocitos B producen anticuerpos. Los linfocitos de memoria aseguran una respuesta rápida a futuras exposiciones al mismo patógeno. Los fagocitos, incluidos macrófagos y neutrófilos, engullen y destruyen patógenos, mientras que los eosinófilos, mastocitos y basófilos participan en la regulación de la inflamación y respuestas alérgicas. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** Las células de la inmunidad innata son cruciales para la defensa temprana contra infecciones. Se originan en la médula ósea a partir de células madre hematopoyéticas (HSC), que se diferencian en varios tipos de células sanguíneas a través de la hematopoyesis. La mayoría de las células innatas, como neutrófilos, eosinófilos, basófilos, monocitos, macrófagos y células dendríticas, surgen de la línea mieloide. **Inmunidad Innata** - **Primera línea de defensa:** La inmunidad innata es la primera respuesta del cuerpo a los microbios, actuando rápidamente para controlar o eliminar la infección. - **Funciones:** - **Eliminación de células dañadas:** Las células innatas eliminan células dañadas y comienzan el proceso de reparación tisular. - **Estimulación de la inmunidad adaptativa:** Las células innatas también juegan un papel en la activación de la respuesta inmunitaria adaptativa, preparando al cuerpo para una defensa más específica y duradera. **Formación de las Células de la Inmunidad Innata** - **Hematopoyesis:** Es el proceso de producción de células sanguíneas en la médula ósea roja. La palabra \"hematopoyesis\" proviene del griego \"hema\" (sangre) y \"poiesis\" (formación). - **Células madre hematopoyéticas (HSC):** Son células pluripotentes que pueden diferenciarse en varios tipos de células sanguíneas. Se identifican por la presencia de marcadores de superficie como CD34 y c-KIT. La proliferación y maduración de las células precursoras están estimuladas por citocinas, como los factores estimuladores de colonias. **Desarrollo de Células Fagocíticas** 1. **Neutrófilos:** - **Producción en la médula ósea:** Los neutrófilos surgen de los mismos precursores que los monocitos. - **Activación:** Son activados por el Factor Estimulador de Colonias de Granulocitos y Macrófagos (GM-CSF) y el Factor Estimulador de Colonias de Granulocitos (G-CSF), que estimulan la proliferación y diferenciación de los precursores de neutrófilos en la médula ósea. 2. **Macrófagos y Monocitos:** - **Monocitos:** Circulan en la sangre y tienen una vida corta de 1 a 7 días. Son reclutados eficientemente a sitios de infección o lesión en los tejidos, donde se diferencian en macrófagos. - **Macrófagos:** Surgen de precursores comprometidos en la médula ósea y son dirigidos por el Factor Estimulador de Colonias de Monocitos (M-CSF). **Desarrollo de Mastocitos, Basófilos y Eosinófilos** - **Mastocitos:** Su desarrollo depende del Factor de Célula Troncal (c-KIT). No se encuentran en la circulación, sino en los tejidos junto a vasos sanguíneos pequeños y nervios. - **Eosinófilos:** Circulan en la sangre y son reclutados en los tejidos. Su desarrollo es estimulado por GM-CSF, IL-3 e IL-5 (siendo IL-5 el más importante). - **Basófilos:** Circulan en la sangre y su desarrollo es estimulado por IL-3 y GM-CSF. **Desarrollo de Células Dendríticas (DC)** - **DC Clásicas (cDC):** Provienen de un precursor común tanto de monocitos como de cDC (mieloide). Las pre-cDC migran a los tejidos periféricos y maduran para convertirse en cDC. - **DC Plasmocitoides (pDC):** Derivan de un progenitor linfocítico común y se encuentran en la sangre y en pequeño número en los órganos linfáticos. - **DC derivadas de Monocitos (Mo-DC):** Surgen de los monocitos en los tejidos inflamados y tienen funciones similares a las cDC. - **Células de Langerhans:** Se encuentran en la epidermis, comparten funciones con las cDC y están relacionadas con los macrófagos residentes en tejidos. Se originan en precursores del hígado fetal embrionario y del saco vitelino. **Desarrollo de Linfocitos NK y Células Linfocíticas Innatas (ILC)** - **Progenitor linfocítico común:** En la médula ósea, este progenitor da lugar a los linfocitos T y B, así como a los precursores de los linfocitos NK y las ILC. - **Linfocitos NK y ILC:** Comparten la expresión de varios marcadores y factores de transcripción específicos de linaje. **Conclusión** La formación de las células de la inmunidad innata es un proceso complejo que comienza en la médula ósea a partir de células madre hematopoyéticas pluripotentes. Estas células progenitoras se diferencian en distintas líneas celulares bajo la influencia de señales específicas y factores de crecimiento. Las células resultantes, como macrófagos, neutrófilos, células dendríticas, eosinófilos, basófilos, células NK e ILC, juegan un papel crucial en la primera línea de defensa del organismo contra infecciones, respondiendo de manera rápida y no específica a patógenos a través de mecanismos como la fagocitosis, la producción de citocinas y la activación del complemento **HASTA AQUÍ:** **1. Objetivos de Aprendizaje** - **Analizar el proceso de linfopoyesis**: Este proceso incluye el desarrollo de las células linfocíticas, específicamente los linfocitos T y B, desde sus precursores hasta su maduración completa. **2. Introducción** - La maduración de los linfocitos comienza con señales de receptores en la superficie celular que promueven la proliferación de los progenitores y el reordenamiento de los genes del receptor para el antígeno. Este proceso es crucial para la creación de linfocitos T y B con diversas especificidades antigénicas, permitiéndoles reconocer una amplia variedad de sustancias extrañas. **3. Generalidades del Desarrollo del Linfocito** - **Diferenciación y Proliferación**: Las células progenitoras se diferencian en linfocitos B o T y proliferan en etapas tempranas. - **Reordenamiento de Genes y Expresión de Receptores Antigénicos**: Los linfocitos desarrollan receptores únicos para antígenos a través de la recombinación de segmentos génicos variables (V), de diversidad (D) y de unión (J). - **Selección de Células**: Solo las células con receptores funcionales maduran, mientras que las autorreactivas son eliminadas. - **Diferenciación Final**: Los linfocitos se convierten en subpoblaciones maduras con funciones especializadas. **4. Diferenciación y Proliferación de Linfocitos B y T** - **Linfocitos B**: Se originan y desarrollan en la médula ósea (MO). Los linfocitos B inmaduros expresan IgM en la membrana y completan su maduración en el bazo. - **Linfocitos T**: Los precursores surgen de la MO y completan su maduración en el timo. La diferenciación y proliferación están dirigidas por factores de transcripción específicos (Notch1, GATA3, EBF, E2A, PAX5) y reguladas por citocinas como IL-7. **5. Selección de Repertorios de Linfocitos B y T** - **Puntos de Control en el Desarrollo**: Evaluación continua de las células en desarrollo, asegurando que solo los linfocitos con receptores completos y funcionales maduren. - **Selección Positiva y Negativa**: La selección positiva conserva linfocitos útiles, mientras que la selección negativa elimina los linfocitos autorreactivos. **6. Reordenamiento y Expresión del Receptor para el Antígeno** - **Recombinación V(D)J**: Este proceso genera diversidad en los receptores de linfocitos B y T mediante la unión de segmentos génicos variables (V), de diversidad (D) y de unión (J). La diversidad de receptores se logra a través de diferentes combinaciones de segmentos V, D, J y la adición/eliminación de nucleótidos en las uniones. **7. Desarrollo del Linfocito B** - **Estadios de Maduración**: - **Prolinfocito B**: No producen Ig y realizan la recombinación VDJ en el locus de IgH. - **Prelinfocito B**: Expresan la cadena pesada μ de Ig y forman el preBCR. - **Linfocitos B Inmaduros**: Expresan IgM y aquellos no autorreactivos completan su maduración en el bazo y otros órganos linfáticos secundarios. **8. Subgrupos de Linfocitos B Maduros** - **Linfocitos B-1**: Surgen del hígado fetal, expresan receptores con diversidad limitada y secretan IgM espontáneamente. - **Linfocitos B-2 Foliculares**: Constituyen la mayoría de los linfocitos B maduros, expresan IgM e IgD, y residen en folículos de órganos linfáticos secundarios. - **Linfocitos B-2 de la Zona Marginal**: Localizados en el seno marginal del bazo, responden rápidamente a antígenos polisacáridos. **9. Desarrollo del Linfocito T** - **Proceso General**: Los precursores del hígado fetal y la MO llegan al timo, donde ocurre el reordenamiento y expresión secuencial de genes del TCR, proliferación celular y selección inducida por antígeno. - **Estadios de Maduración**: - **Timocitos Doble Negativos (DN)**: No expresan TCR, CD3, CD4 ni CD8, y comienzan el reordenamiento del TCR. - **Pre-T (Pre-TCR)**: Expresan la cadena β del TCR junto con preTα, CD3 y proteínas ζ. - **Timocitos Doble Positivos (DP)**: Expresan tanto CD4 como CD8, y reordenan el gen de la cadena α del TCR. - **Timocitos de Una Sola Positividad**: Se diferencian en linfocitos T CD4+ o CD8+ según la interacción del TCR con el MHC. **10. Selección Positiva y Negativa** - **Selección Positiva**: Promueve la expresión del correceptor adecuado (CD4 o CD8) según el reconocimiento del MHC. - **Selección Negativa**: Elimina o altera linfocitos T cuyos receptores se unen con alta avidez a antígenos propios, previniendo la autoinmunidad. **Conclusión** - La maduración de los linfocitos T y B es un proceso complejo y altamente regulado, esencial para el desarrollo de un sistema inmunológico funcional y tolerante. Estos mecanismos aseguran que el sistema inmunológico esté compuesto por células funcionales y no autorreactivas, permitiendo una respuesta inmune adecuada y protegiendo contra enfermedades autoinmunes. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** - Los órganos linfoides son esenciales para el sistema inmunológico, encargados de la producción y maduración de células inmunitarias y de la respuesta inmune. - Se dividen en **órganos linfoides primarios** (médula ósea y timo) y **órganos linfoides secundarios** (ganglios linfáticos, bazo y componentes del sistema inmunitario mucoso). **Órganos Linfoides Primarios** - **Médula Ósea (MO)**: - **Función**: Es el lugar de generación de todas las células sanguíneas maduras, incluyendo linfocitos B y T. - **Linfocitos B**: Maduran en la médula ósea y expresan por primera vez sus receptores para el antígeno (BCR). - **Células Madre Hematopoyéticas (HSC)**: Son multipotentes y se autorrenuevan, generando diversas líneas celulares sanguíneas. - **Células Plasmáticas y Linfocitos T de Memoria**: La médula ósea también alberga estas células, que son cruciales para la respuesta inmune a largo plazo. - **Citocinas Hematopoyéticas**: La proliferación y maduración de precursores son estimuladas por estas citocinas, producidas por células estromales, macrófagos y linfocitos T. - **Timo**: - **Ubicación y Estructura**: Órgano bilobulado en la región anterior del mediastino, dividido en múltiples lobulillos con corteza externa y médula interna. - **Función Principal**: Lugar de maduración de los linfocitos T. - **Corteza**: Contiene un cúmulo denso de linfocitos T derivados de la médula ósea y células epiteliales que producen IL-7 para el desarrollo temprano de los linfocitos T. - **Médula**: Contiene menos linfocitos que la corteza, poblada por macrófagos y células dendríticas (DC), y células epiteliales medulares que presentan antígenos propios y eliminan linfocitos T autorreactivos. **Órganos Linfoides Secundarios** - **Ganglios Linfáticos**: - **Función**: Actúan como filtros que detectan antígenos solubles y asociados a las células dendríticas, iniciando respuestas inmunitarias adaptativas. - **Estructura**: Son órganos secundarios, vascularizados y encapsulados, con aproximadamente 500 ganglios linfáticos en el cuerpo humano. - **Macrófagos en el Seno Subcapsular**: Fagocitan y eliminan microorganismos. - **Linfocitos B y T**: Organizados en folículos y paracorteza para respuestas inmunitarias. - **Bazo**: - **Función**: Elimina células sanguíneas viejas y dañadas, partículas y antígenos de la sangre. - **Pulpa Roja**: Actúa como filtro para la sangre, donde los macrófagos eliminan microbios y células dañadas. - **Pulpa Blanca**: Contiene células que median respuestas inmunitarias adaptativas, organizada alrededor de arterias centrales rodeadas de linfocitos T. - **Zona Marginal**: Región de transición entre pulpa roja y blanca, poblada por linfocitos B de la zona marginal y macrófagos especializados. - **Sistema Linfático**: - **Componentes Principales**: Vasos linfáticos que drenan líquido de los tejidos y ganglios linfáticos a lo largo de los vasos. - **Funciones**: - **Homeostasis de Líquidos Tisulares**: Mantiene el equilibrio de líquidos en los tejidos. - **Transporte de Antígenos**: Los vasos linfáticos recogen antígenos microbianos y los transportan a ganglios linfáticos. - **Células Dendríticas (DC)**: Capturan antígenos y migran a los linfáticos guiadas por quimiocinas, estimulando respuestas inmunitarias adaptativas. - **Sistemas Inmunitarios Mucosos y Cutáneos**: - **Barreras Epiteliales**: Todas las barreras epiteliales importantes tienen su propio sistema de ganglios linfáticos. - **Sistema Inmunitario Asociado a la Piel**: Responde a una variedad de microbios ambientales. - **Tejido Linfático Asociado a Mucosas (MALT)**: Responde a antígenos y microbios inhalados e ingeridos, incluye amígdalas, placas de Peyer y tejido linfático en el tracto respiratorio y digestivo. **Conclusión** - Los órganos linfoides primarios (médula ósea y timo) son responsables de la generación y maduración de linfocitos. - Los órganos linfoides secundarios (ganglios linfáticos, bazo y MALT) son sitios donde se llevan a cabo las respuestas inmunitarias. - Estos órganos desempeñan roles cruciales en la defensa del organismo contra infecciones y enfermedades, coordinando y facilitando la respuesta inmune. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** La respuesta inmune innata es la primera línea de defensa del cuerpo contra infecciones y lesiones. Es una respuesta rápida e inespecífica que no posee memoria inmunológica. Las principales células involucradas son monocitos, macrófagos, neutrófilos y células NK. **Características de la Inmunidad Innata** - **Tiempo de Respuesta**: Inmediata, en minutos u horas después de la exposición a un patógeno. - **Especificidad**: Inespecífica, ya que responde a una amplia variedad de patógenos sin necesidad de reconocerlos específicamente. - **Activación**: Independiente de la activación celular previa, lo que permite una respuesta rápida. - **Memoria Inmunológica**: No posee memoria, por lo que la respuesta es la misma en cada exposición. - **Principales Células**: Incluye monocitos, macrófagos, neutrófilos y células NK. - **Respuesta a Reinfecciones**: Similar en cada exposición, sin mejora en la eficacia. - **Generación de Células**: No es clonal, es decir, no se generan células específicas para un patógeno particular. **Funciones Principales de la Inmunidad Innata** 1. **Primera Respuesta contra Microorganismos**: Controla o elimina la infección antes de que se desarrolle una respuesta adaptativa. 2. **Eliminación de Células Dañadas**: Inicia el proceso de reparación tisular eliminando células dañadas y promoviendo la regeneración. 3. **Estimulación de la Inmunidad Adaptativa**: Proporciona señales que activan y dirigen la respuesta adaptativa, haciéndola más eficaz frente a diferentes tipos de microorganismos. **Componentes del Sistema Inmune Innato** - **Barreras Epiteliales**: Superficies epiteliales intactas en la piel y sistemas respiratorio, digestivo y genitourinario que funcionan como barreras físicas contra la entrada de patógenos. - **Péptidos Antimicrobianos**: Producidos por células epiteliales y linfocitos intraepiteliales, estos péptidos eliminan microorganismos. - **Células del Sistema Inmune Innato**: - **Fagocitos**: Incluyen macrófagos y neutrófilos, que son células especializadas en la fagocitosis de patógenos. - **Células Dendríticas**: Actúan como células presentadoras de antígenos (APC), detectando microorganismos invasores y activando la respuesta inmune adaptativa. - **Células Linfocíticas Innatas**: Incluyen células NK, que responden rápidamente a señales de citocinas y mediadores de la inflamación. **Células NK (Natural Killer)** - **Tipos**: Existen dos tipos principales de células NK, que representan del 5 al 15% de todos los linfocitos. - **Marcadores**: Expresan CD56 y CD16, pero carecen de CD3. - **Funciones**: - **Eliminación de Células Infectadas y Tumorales**: Matan células que presentan una reducción en la expresión de MHC-I mediante la liberación de perforinas y granzimas. - **Producción de IFNγ**: Activa a los macrófagos para mejorar su capacidad de eliminar patógenos. - **Liberación de IL-12**: Estimula a las células NK para aumentar su actividad citotóxica. **Migración de Células de la Respuesta Inmune** - **Quimiocinas y Receptores**: Las quimiocinas son una familia de citocinas que estimulan el movimiento de leucocitos y regulan su migración desde la sangre a los tejidos (quimiotaxis). - **Familias de Quimiocinas**: Incluyen las quimiocinas CC (β) y CXC (α), producidas por leucocitos, células epiteliales, endoteliales y fibroblastos. - **Receptores de Quimiocinas**: Incluyen CXCR de 1 a 6 y CCR de 1 a 10. - **Ligandos de Quimiocinas**: Incluyen CCL de 1 a 28 y CXCL de 1 a 17. **Moléculas de Adhesión en Leucocitos y Células Endoteliales** - **Selectinas**: Median la adhesión de leucocitos circulantes a células endoteliales, facilitando su rodamiento sobre el endotelio. - **Integrinas**: Son proteínas heterodiméricas que median la adhesión de células a otras células o a la matriz extracelular, permitiendo una adhesión firme. **Proceso de Migración de Leucocitos** 1. **Rodamiento**: Mediado por selectinas, permite que los leucocitos rueden sobre el endotelio vascular. 2. **Aumento de Afinidad de Integrinas**: Mediado por quimiocinas, aumenta la afinidad de las integrinas en los leucocitos. 3. **Adhesión Estable**: Las integrinas de alta afinidad permiten una adhesión firme de los leucocitos al endotelio. 4. **Transmigración (Diapédesis)**: Los leucocitos atraviesan el endotelio para llegar al sitio de infección o lesión. **Funciones del Movimiento de Leucocitos** - **Alojamiento**: Migración de leucocitos desde la sangre hacia un tejido o zona de infección. - **Reclutamiento**: Movimiento general de leucocitos de la sangre a los tejidos. - **Recirculación**: Capacidad de los linfocitos de alojarse repetidamente en órganos linfáticos secundarios y volver a la sangre. **Resumen** La migración de leucocitos es esencial para la respuesta inmune, permitiendo que estas células se desplacen hacia los sitios de infección o daño. Este proceso está regulado por señales quimiotácticas y la reorganización del citoesqueleto, asegurando una respuesta rápida y eficaz frente a patógenos y facilitando la reparación de tejidos dañados. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** La fagocitosis es un proceso fundamental del sistema inmunitario en el cual células especializadas, como macrófagos y neutrófilos, engullen y destruyen microorganismos, partículas extrañas y restos celulares. Este mecanismo es esencial para la defensa del organismo contra infecciones y la eliminación de células dañadas o muertas. Durante la fagocitosis, las células fagocíticas reconocen, engullen y digieren los patógenos en vesículas llamadas fagosomas, que se fusionan con lisosomas para degradar el contenido ingerido. **Proceso de Fagocitosis** La fagocitosis es un proceso activo mediante el cual las células, conocidas como fagocitos, ingieren partículas sólidas (mayores a 0.5 µm de diámetro) por medio de vesículas. Las vesículas fagocíticas se fusionan con los lisosomas, donde se destruyen las partículas ingeridas. Este proceso incluye varias etapas: 1. **Reclutamiento**: Las células fagocíticas se desplazan hacia las zonas de infección en respuesta a señales químicas liberadas por células dañadas o patógenos. 2. **Reconocimiento y Activación**: Los fagocitos reconocen señales en la superficie de la membrana plasmática de células moribundas o microbios mediante receptores específicos, como los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) que detectan patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) y patrones moleculares asociados a daño (DAMP). 3. **Ingestión**: Los fagocitos extienden seudópodos alrededor del patógeno o partícula, engulléndolo en una vesícula llamada fagosoma. 4. **Destrucción**: Los fagosomas se fusionan con los lisosomas para formar fagolisosomas, donde los microbios son destruidos por la acción de especies reactivas del oxígeno (ROS), especies reactivas del nitrógeno (RNS) y enzimas proteolíticas. **Tipos de Células Fagocíticas** 1. **Neutrófilos**: - **Características**: Son la población más abundante de leucocitos circulantes, con un núcleo segmentado de 3-5 lóbulos. - **Producción y Activación**: Se producen en la médula ósea y son activados por el factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF). Circulan en la sangre durante horas o días, luego entran en los tejidos donde actúan durante 1-2 días antes de morir. - **Función**: Median las primeras fases de las reacciones inflamatorias. Contienen gránulos citoplasmáticos específicos y azurófilos que incluyen lisozimas, colagenasas y elastasas. Los neutrófilos son los primeros en llegar al sitio de infección y juegan un papel crucial en la defensa inicial contra patógenos. 2. **Monocitos y Macrófagos**: - **Monocitos**: Son células circulantes que se presentan en diferentes subgrupos, distinguibles por marcadores de superficie y funciones. Los monocitos clásicos producen mediadores inflamatorios y son reclutados en lugares de infección o lesión tisular. No expresan CD16 y tienen una alta expresión de CD14++ en su superficie. - **Macrófagos**: Son residentes de los tejidos y se distribuyen en órganos y tejidos conjuntivos. Desempeñan funciones centrales en la inmunidad innata y adaptativa. Dependiendo del tejido, pueden adoptar nombres distintos (por ejemplo, células de Kupffer en el hígado, microglía en el cerebro). - **Funciones**: - Secretan citocinas que actúan en células endoteliales que recubren vasos sanguíneos. - Ingeren y matan microorganismos, células muertas del anfitrión y neutrófilos acumulados en la infección. - Sirven como células presentadoras de antígeno (APC) que presentan antígenos a los linfocitos T y los activan. - Reconocen e ingieren células apoptóticas. - Promueven la reparación de tejidos dañados al estimular la angiogenia. **Polarización de Macrófagos** Los macrófagos pueden polarizarse en dos fenotipos principales: - **Macrófagos M1 (Activación Clásica)**: Producen respuestas proinflamatorias y son efectivos en la eliminación de patógenos. Secretan citocinas proinflamatorias como TNF-α, IL-1 y IL-6, y generan especies reactivas del oxígeno y del nitrógeno. - **Macrófagos M2 (Activación Alternativa)**: Participan en la reparación de tejidos y la resolución de la inflamación. Promueven la angiogenia y la regeneración tisular mediante la secreción de factores de crecimiento como TGF-β y IL-10, que tienen efectos antiinflamatorios. **Función de los Lisosomas en la Fagocitosis** Los lisosomas contienen enzimas hidrolíticas que degradan el contenido ingerido en los fagosomas. La fusión de fagosomas con lisosomas forma fagolisosomas, donde los microbios son destruidos por la acción de especies reactivas del oxígeno (ROS), especies reactivas del nitrógeno (RNS) y enzimas proteolíticas como proteasas, nucleasas y lipasas. **Importancia de la Fagocitosis** La fagocitosis es fundamental para la defensa del organismo contra infecciones, la eliminación de células dañadas o muertas y la promoción de la limpieza y reparación de tejidos. Este proceso asegura que los patógenos y restos celulares sean eliminados de manera eficiente, manteniendo la homeostasis y la salud del organismo. Además, los fagocitos juegan un papel crucial en la activación de la respuesta inmune adaptativa al presentar antígenos a los linfocitos T. **Conclusión** La fagocitosis es un proceso esencial del sistema inmunitario, donde células especializadas como macrófagos, neutrófilos y células dendríticas engullen y destruyen patógenos y restos celulares. Este mecanismo protege al organismo de infecciones y promueve la limpieza y reparación de tejidos. Los macrófagos, con sus fenotipos M1 proinflamatorios y M2 reparadores, juegan roles cruciales en la regulación de la respuesta inmune y la homeostasis. **HASTA AQUÍ:** **Introducción** El estallido respiratorio es un proceso crucial en neutrófilos y macrófagos, donde se producen rápidamente especies reactivas de oxígeno (ROS) tras la fagocitosis de patógenos. Este mecanismo, activado por la enzima NADPH oxidasa, genera superóxido y peróxido de hidrógeno, que destruyen microorganismos ingeridos. Es esencial para la capacidad bactericida de los fagocitos y la protección del organismo contra infecciones. **Radicales Libres** - **Definición:** Los radicales libres son especies moleculares muy reactivas con un electrón no pareado. Persisten durante un tiempo muy breve (del orden de 10--9 a 10--12 segundos) antes de colisionar con otra molécula y sustraer o donar un electrón para alcanzar estabilidad, generando un nuevo radical. - **Formación:** Se forman en el organismo en condiciones normales y pueden causar daño a ácidos nucleicos, proteínas y lípidos en membranas celulares y lipoproteínas plasmáticas. Este daño puede originar enfermedades como cáncer, aterosclerosis, enfermedad de arteria coronaria y enfermedades autoinmunitarias. **Generación de Radicales Libres** - **Factores:** Aunque los ra