Tema 11: Estructura y Función de la Célula PDF

Tema 11: Estructura y Función de la Célula 1. Organización de la Célula o Componentes Principales: § Núcleo: Contiene el material genético (ADN) y está rodeado por una membrana nuclear que lo aísla del citoplasma. § Citoplasma: Compues...

Tema 11: Estructura y Función de la Célula 1. Organización de la Célula o Componentes Principales: § Núcleo: Contiene el material genético (ADN) y está rodeado por una membrana nuclear que lo aísla del citoplasma. § Citoplasma: Compuesto por el citosol (80% agua, iones, proteínas, lípidos, hidratos de carbono) y organelas. § Membrana Plasmática: Estructura que delimita la célula, compuesta por una bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas, y un glucocáliz. 2. Citoplasma o Citosol: Porción líquida que contiene: § Proteínas: Funciones estructurales y enzimáticas. § Iones: Mantienen el equilibrio osmótico y participan en la señalización celular. § Glucosa: Fuente de energía. o Organelas: Estructuras con funciones específicas: § Retículo Endoplásmico: Rugoso (sintetiza proteínas) y liso (sintetiza lípidos y detoxifica). § Aparato de Golgi: Modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos. § Lisosomas: Contienen enzimas digestivas para descomponer desechos celulares. § Peroxisomas: Descomponen ácidos grasos y detoxifican peróxido de hidrógeno. § Vesículas Secretoras: Transportan sustancias hacia la membrana plasmática para su liberación. § Mitocondrias: Generan ATP a través de la respiración celular. § Estructuras Tubulares y Filamentosas: Forman el citoesqueleto, que proporciona soporte y forma a la célula. 3. Estructura de la Membrana Plasmática o Bicapa Lipídica: Compuesta por fosfolípidos que forman una barrera semipermeable. o Proteínas: § Integrales: Atraviesan la membrana y participan en el transporte de sustancias. § Periféricas: Se encuentran en la superficie de la membrana y están involucradas en la señalización. o Glucocáliz: Carbohidratos en la superficie celular que ayudan en el reconocimiento celular y la adhesión. 4. Transporte de Sustancias o Mecanismos de Transporte:  § Transporte Pasivo: No requiere energía. Se basa en el gradiente de concentración. § Difusión Simple: Movimiento de moléculas a través de la bicapa lipídica o canales proteicos. § Difusión Facilitada: Uso de proteínas transportadoras para mover sustancias específicas. § Osmosis: Movimiento de agua a través de la membrana en respuesta a diferencias en la concentración de solutos. § Transporte Activo: Requiere energía (ATP) para mover sustancias en contra de su gradiente. § Transporte Activo Primario: Utiliza ATP directamente (ej. Bomba Na⁺/K⁺). § Transporte Activo Secundario: Utiliza el gradiente creado por el transporte activo primario para mover otras sustancias. § Transporte Vesicular: Involucra la formación de vesículas para el transporte de grandes cantidades de material. § Endocitosis: Proceso de ingesta de material del exterior. § Pinocitosis: Captación de líquidos. § Fagocitosis: Captación de partículas grandes. § Exocitosis: Expulsión de sustancias de la célula. 5. Transporte Pasivo o Difusión o Definición: Movimiento de moléculas desde una región de mayor concentración a una de menor concentración sin gasto de energía. o Tipos: § Difusión Simple: A través de la bicapa lipídica. § Difusión Facilitada: A través de canales proteicos. § Osmosis: Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable, que se produce debido a una diferencia en la concentración de solutos, permitiendo el paso de agua pero no de solutos. 6. Fagocitosis o Definición: Proceso mediante el cual las células engullen partículas grandes o microorganismos. o Importancia: Fundamental para la defensa inmunitaria y la eliminación de desechos. Conclusión La célula es la unidad básica de la vida, y su organización y los mecanismos de transporte son fundamentales para su funcionamiento. Comprender estos conceptos es esencial para estudiar la biología celular y los procesos fisiológicos que sustentan la vida. Si necesitas más información o un enfoque en un tema específico, no dudes en decírmelo. Estoy aquí para ayudarte. "Tema 12: Organización funcional", elaborado por la Dra. Teresa Olivar Rivas: Introducción y Esquema El tema aborda conceptos clave en la fisiología humana, enfocándose en cómo los organismos mantienen la estabilidad interna a través de mecanismos de regulación. El esquema incluye: 1. Concepto de medio interno. 2. Concepto de homeostasis. 3. Sistemas de regulación: o Sistema nervioso. o Sistema endocrino. 4. Sistemas de retroalimentación: o Retroalimentación negativa. o Retroalimentación positiva. Organización Funcional 1. Organismos unicelulares: o Mantienen contacto directo con el medio externo para: § Acceso a nutrientes. § Eliminación de desechos. 2. Organismos pluricelulares: o No tienen contacto directo con el medio externo. o Dependen del medio interno, compuesto por: § Plasma. § Líquido intersticial. § Líquido extracelular. Referencia: Stuart Ira Fox, Fisiología Humana, McGraw-Hill, 2003. Homeostasis Definición: Es el mantenimiento de condiciones constantes en el medio interno, a pesar de las variaciones externas. Cada órgano y tejido contribuye a la homeostasis. Participan: Sistema nervioso y endocrino, estabilizando el medio interno. Sistemas de Regulación 1. Sistema Nervioso: o Subdivisiones: § S.N. Sensitivo (aferente): Detecta estímulos. § S.N. Central (integrador): Procesa la información. § S.N. Motor (eferente): Ejecuta respuestas. § S.N. Autónomo (subconsciente): Regula órganos internos. 2. Sistema Endocrino: o Regula funciones metabólicas a través de hormonas. Sistemas de Retroalimentación (Feedback)  Los sistemas de control operan mediante mecanismos de retroalimentación para mantener la homeostasis. Componentes básicos: 1. Receptor: o Sensor que detecta cambios en la condición controlada. o Envía información por impulsos nerviosos o señales químicas. 2. Centro de Control: o Establece valores límites (set-point). o Evalúa la información y envía órdenes mediante impulsos nerviosos, hormonas u otras señales químicas. 3. Efector: o Recibe órdenes del centro de control. o Produce respuestas para modificar la condición controlada. Retroalimentación Negativa Actúa para revertir cambios y devolver variables al rango normal. Características: o Amplio uso. o Efecto duradero. o Proporciona estabilidad. Ejemplos: o Termorregulación. o Control de la presión arterial. Caso específico: Control de la presión arterial: 1. Elevación de la presión arterial. 2. Barorreceptores detectan el cambio. 3. Envío de impulsos nerviosos al centro de control. 4. Procesamiento de la información. 5. Generación de órdenes hacia el corazón. 6. Reducción de la frecuencia cardiaca. 7. Disminución de la presión arterial. Retroalimentación Positiva Refuerza el cambio de la variable controlada. Características: o Ciclo ilimitado (necesita un mecanismo de interrupción). o Puede ser peligroso. o No genera estabilidad. Ejemplos: o Parto. o Fiebre. Caso específico: Parto: 1. Contracciones uterinas empujan al bebé hacia el cuello uterino. 2. Dilatación del cuello uterino. 3. Receptores detectan la dilatación. 4. Señales nerviosas al cerebro. 5. Liberación de oxitocina por la neurohipófisis. 6. Contracciones uterinas más fuertes. 7. Descenso del bebé. Tema 13: Organización general del sistema nervioso Esquema del tema 1. Organización general del sistema nervioso: o SNC (Sistema Nervioso Central) y SNP (Sistema Nervioso Periférico): SNS, SNA y SNE. 2. Células del tejido nervioso: o Neuronas: soma, dendritas, axón y clasificación estructural (multipolares, bipolares y unipolares). o Células gliales: SNC (astrocitos, oligodendrocitos, microglía y células ependimarias) y SNP (células de Schwann y células satélite). 3. Mielinización: SNC y SNP. 4. Potencial de membrana en reposo. 5. Potencial de acción: o Cambios de polaridad: despolarización, repolarización e hiperpolarización. o Periodo refractario relativo y absoluto. o Potencial de acción con meseta. o Ley del todo o nada. o Codificación de la intensidad del estímulo. 6. Potenciales graduados: hiperpolarizantes y despolarizantes. 7. Conducción de los impulsos nerviosos: o Conducción continua y saltatoria. o Factores que influyen en la velocidad de conducción. 8. Clasificación de fibras nerviosas: Fibras A, B y C. Tejidos Excitables Neuronas y células musculares: o Capaces de generar y propagar impulsos electroquímicos (potenciales de acción) en respuesta a estímulos. Organización del Sistema Nervioso 1. Sistema Nervioso Central (SNC): o Incluye el encéfalo y la médula espinal. 2. Sistema Nervioso Periférico (SNP): o Sistema Nervioso Somático (SNS): § Acción voluntaria. § Neuronas sensoriales transmiten información desde receptores sensoriales al SNC. § Neuronas motoras conducen impulsos del SNC a músculos esqueléticos. o Sistema Nervioso Autónomo (SNA): § Acción involuntaria. § Controla músculo liso, miocardio, glándulas y tejido adiposo. § Se subdivide en: § Sistema simpático. § Sistema parasimpático. o Sistema Nervioso Entérico (SNE):  § Acción involuntaria, llamado “el cerebro del tubo digestivo”. § Neuronas sensoriales detectan cambios químicos y estiramientos. § Neuronas motoras regulan contracción del músculo liso digestivo, secreciones y actividad de células endocrinas del tubo digestivo. Células del Tejido Nervioso 1. Neuronas: o Partes principales: § Soma: contiene núcleo, citoplasma y organelas. § Dendritas: reciben impulsos nerviosos; cortas, ramificadas y no mielinizadas. § Axón: propaga potenciales de acción; largo y puede estar mielinizado. o Clasificación estructural: § Multipolares: varias dendritas y un axón; mayoría en encéfalo y médula espinal. § Bipolares: una dendrita y un axón; en retina, oído interno y área olfatoria. § Unipolares: axón y dendrita fusionados en una prolongación; sensoriales. o Plasticidad neuronal: capacidad de adaptación, influida por ejercicio, aprendizaje y socialización. 2. Células gliales: o Representan casi la mitad del volumen del SNC. o SNC: § Astrocitos: regulan el ambiente neuronal, forman la barrera hematoencefálica, transportan glucosa, captan potasio y neurotransmisores. § Oligodendrocitos: producen mielina. § Microglía: fagocitan materiales extraños y degenerados. § Células ependimarias: revisten los ventrículos y el epéndimo. o SNP: § Células de Schwann: mielinizan axones. § Células satélite: sostienen los somas neuronales en los ganglios. Mielinización Definición: formación de una vaina de mielina (lípidos y proteínas) que recubre axones. Funciones: o Actúa como aislante eléctrico. o Incrementa la velocidad de conducción. Diferencias:  o SNP: Células de Schwann mielinizan axones; una célula cubre 1 mm de axón. o SNC: Oligodendrocitos mielinizan varios axones. Potencial de Membrana en Reposo Definición: diferencia de carga eléctrica a ambos lados de la membrana celular. Interior: negativo (-70 mV). Exterior: positivo. Mantenimiento: o Permeabilidad selectiva de la membrana. o Bomba de Na+/K+ (expulsa 3 Na+ y entra 2 K+). Afecta solo la zona colindante a la membrana celular. Potencial de Acción 1. Secuencia de eventos: o Despolarización: entrada de Na+, interior menos negativo. o Repolarización: salida de K+, se restaura el potencial de reposo. o Hiperpolarización: interior más negativo al exceder la repolarización. 2. Características: o Ley del todo o nada: el estímulo debe alcanzar un umbral. o Periodo refractario: § Absoluto: no se puede generar otro potencial. § Relativo: posible con estímulo fuerte. 3. Potenciales de acción con meseta: o Ocurren en músculo cardíaco. o Se prolonga la despolarización gracias a canales lentos de Ca2+. o Prolonga la contracción del miocardio. Potenciales Graduados Definición: cambios locales y pequeños en el potencial de membrana. Tipos: o Hiperpolarizantes: interior más negativo. o Despolarizantes: interior menos negativo. Conducción del Impulso Nervioso 1. Conducción continua: o En axones no mielinizados. o Propagación lenta. 2. Conducción saltatoria: o En axones mielinizados. o Impulsos “saltan” entre los nódulos de Ranvier. o Rápida y eficiente. Clasificación de Fibras Nerviosas 1. Fibras A:  o Diámetro: 5-20 µm; velocidad: 12-130 m/s. o Asociadas a funciones rápidas (motores y sensoriales). 2. Fibras B: o Diámetro: 2-3 µm; velocidad: 15 m/s. o Sensores viscerales. 3. Fibras C: o Diámetro: 0.5-1.5 µm; velocidad: 0.5-2 m/s. o Sensores del dolor y funciones autónomas. TEMA 14- Transmisión sináptica: tipos y propiedades Neurotransmisores Sinapsis: Definición y Tipos Conexión funcional entre una neurona y una segunda célula: o SNC: Segunda célula es otra neurona. o SNP: Segunda célula puede ser una neurona o una célula efectora (músculo o glándula). o Ejemplo: Unión neuromuscular (sinapsis entre una neurona y una célula muscular). Clasificación por localización: Axosomática: Axón conecta con soma. Axodendrítica: Axón conecta con dendrita. Axoaxonal: Axón conecta con axón. Características generales: Las sinapsis axodendríticas y axosomáticas son las más comunes. La transmisión es unidireccional: o Neurona presináptica: Transmite el impulso. o Neurona postsináptica: Recibe el impulso. Tipos de Sinapsis 1. Sinapsis Química Componentes: 1. Terminal presináptico (botones terminales). 2. Hendidura sináptica (espacio con líquido intersticial). 3. Membrana postsináptica. Características: o Transmisión en un solo sentido. o Es la más frecuente en el sistema nervioso. o Implica la liberación de neurotransmisores. Proceso de Transmisión Química: 1. Llegada del potencial de acción al botón terminal. 2. Despolarización: Apertura de canales de Ca²+ dependientes de voltaje. 3. Difusión de Ca²+ hacia el interior de la célula. 4. Activación de calmodulina. 5. Estimulación de proteína quinasa. 6. Fosforilación de proteínas sinapsinas en la vesícula sináptica. 7. Fusión de la vesícula con la membrana presináptica. 8. Liberación de neurotransmisores por exocitosis. 9. Difusión de neurotransmisores a través de la hendidura sináptica. 10. Unión receptor-neurotransmisor en la membrana postsináptica. Potenciales Postsinápticos: 1. PEPS (Potencial Postsináptico Excitatorio): o Genera despolarización. o Apertura de canales de Na+. 2. PIPS (Potencial Postsináptico Inhibitorio): o Genera hiperpolarización.  o Apertura de canales de Cl-. Retiro del Neurotransmisor de la Hendidura Sináptica 1. Difusión: Neurotransmisor se dispersa fuera de la hendidura. 2. Degradación enzimática: o Ejemplo: Acetilcolinesterasa degrada acetilcolina. 3. Recaptación: o Ejemplo: Recaptación de norepinefrina (NA). 2. Sinapsis Eléctrica Comunicación directa: o No usa neurotransmisores; ocurre a través de uniones comunicantes (conexinas). o Permite un flujo bidireccional de corriente. Características: o Más rápida: Transmisión directa de señales. o Sincronización de grupos de neuronas o fibras musculares, por ejemplo: § En el corazón (miocardio). § En el músculo liso visceral. Ventajas: o Comunicación eficiente y rápida. o Sincronización de actividad en tejidos específicos. Revisión de conceptos clave 1. Sinapsis química: o Terminal presináptico, hendidura sináptica y membrana postsináptica. o Proceso de despolarización, apertura de canales de Ca²+, exocitosis y unión receptor-neurotransmisor. o PEPS (despolarización) y PIPS (hiperpolarización). 2. Retiro del neurotransmisor: o Difusión, degradación enzimática (ej. acetilcolinesterasa) y recaptación (ej. norepinefrina). 3. Sinapsis eléctrica: o Comunicación directa a través de conexinas. o Flujo bidireccional y sincronización en tejidos como el miocardio y el músculo liso visceral. Tema 15: Unión Neuromuscular Esquema del tema 1. Tipos de músculos y propiedades del tejido muscular. 2. Estructura de la fibra muscular: o Sarcolema, Túbulos T, Sarcoplasma, Retículo Sarcoplasmático. 3. Unión neuromuscular. 4. Unidad motora. 5. Placa motora: o Pie terminal, pliegues sinápticos. 6. Potencial de placa motora: o Liberación de acetilcolina (Ach). o Unión de Ach a receptores postsinápticos. 7. Eliminación de Ach de la hendidura sináptica. 8. Mecanismos de inhibición de la transmisión neuromuscular. 1. Tipos de músculos Músculo estriado: Esquelético: o Responsable del movimiento voluntario. o Controlado por el sistema nervioso somático. Cardíaco: o Presente en el miocardio. o Involuntario, regulado por el sistema nervioso autónomo (SNA). Músculo liso: Localizado en órganos huecos (tracto gastrointestinal, vasos sanguíneos, útero, etc.). Involuntario, controlado por el SNA. 2. Propiedades del tejido muscular 1. Excitabilidad eléctrica: Respuesta a estímulos eléctricos. 2. Contractilidad: Generación de fuerza al contraerse. 3. Extensibilidad: Capacidad de ser estirado sin dañarse. 4. Elasticidad: Regresa a su forma original tras ser deformado. 3. Estructura de la fibra muscular Componentes principales: Sarcolema: Membrana plasmática que envuelve la fibra muscular. Túbulos T: Invaginaciones del sarcolema que permiten la transmisión del potencial de acción hacia el interior de la célula. Sarcoplasma: Citoplasma de la fibra muscular, contiene organelos y reservas de glucógeno. Miofibrillas: Estructuras contráctiles formadas por filamentos de actina y miosina. Retículo sarcoplásmico: o Similar al retículo endoplásmico. o Rodea las miofibrillas.  o Contiene cisternas terminales (almacenan calcio, formando la "tríada" junto con los túbulos T). 4. Unión neuromuscular Punto de comunicación entre una motoneurona y una fibra muscular esquelética. Las motoneuronas tienen origen en el asta ventral de la médula espinal. Cada motoneurona puede inervar múltiples fibras musculares, formando una unidad motora. Unidad motora: Grupo de fibras musculares inervadas por una única motoneurona. Placa motora: Región especializada donde la fibra nerviosa y muscular se comunican. Componentes: o Pie terminal: Extremo de la motoneurona que contiene vesículas llenas de Ach. o Pliegues sinápticos: Invaginaciones de la membrana postsináptica, aumentan la superficie para los receptores de Ach. 5. Potencial de placa motora 1. Liberación de Ach (tema previo): o Estímulo llega al pie terminal. o Entrada de calcio por canales dependientes de voltaje. o Activación de proteínas (calmodulina, quinasa). o Exocitosis: Vesículas sinápticas liberan Ach a la hendidura sináptica. 2. Unión Ach-Receptores: o Ach se une a receptores nicotínicos en los pliegues sinápticos. o Entrada de sodio (Na+) → Genera un potencial excitador postsináptico (PEPS). o Propagación del potencial en todas las direcciones por canales de sodio voltaje-dependientes. 6. Eliminación de Ach de la hendidura sináptica Acetilcolinesterasa: Enzima que degrada Ach en acetato y colina. La colina es reciclada por la neurona para sintetizar más Ach. Difusión pasiva: Ach restante se dispersa fuera de la hendidura. 7. Potencial de acción muscular 1. Potencial viaja por los túbulos T. 2. Abre canales de calcio en el retículo sarcoplásmico. 3. Calcio es liberado al sarcoplasma, permitiendo la contracción muscular. 4. Recaptura de calcio por el retículo sarcoplásmico mediante bombas activas. 5. Calcio se almacena unido a calsecuestrina. 8. Mecanismos de inhibición de la transmisión neuromuscular 1. Inhibición presináptica: o Toxina botulínica: Bloquea la liberación de Ach. 2. Inhibición postsináptica: o Curare: Sustancia que bloquea los receptores de Ach, impidiendo la unión de Ach y la contracción muscular. Tema 16: Contracción del músculo esquelético Esquema del tema 1. Miofibrillas: filamentos de actina y miosina. Sarcómero. 2. Filamentos de miosina: estructura (cola y cabeza con actividad ATPasa). 3. Filamento de actina: componentes (actina F, actina G, troponina, tropomiosina). 4. Contracción muscular: teoría de los filamentos deslizantes. 5. Papel del calcio en la contracción muscular. 6. Proceso del golpe de fuerza. 7. Importancia del ATP en la contracción muscular. 1. Componentes de las fibras musculares esqueléticas Miofibrillas: Subunidades principales de las fibras musculares. Dentro de las miofibrillas: o Filamentos gruesos (miosina). o Filamentos delgados (actina). Ambas están organizadas en sarcómeros, que son la unidad funcional del músculo esquelético. o Discos Z separan los sarcómeros. o Bandas visibles: § Banda A: Compuesta por actina y miosina (oscura). § Banda I: Solo actina (clara). 2. Proteínas contráctiles Miosina: Estructura: o Filamento grueso compuesto por >200 moléculas de miosina. o Partes: § Cola: Dos cadenas pesadas en hélice. § Cabeza: § Actúa como ATPasa. § Se une a los sitios activos de actina (puentes cruzados). § Formada por brazos y bisagras que permiten el movimiento. Actina: Estructura: o Dos hélices de actina F formadas por unidades de actina G. o Cada actina G tiene sitios de unión para los puentes cruzados de la miosina. Complejo troponina-tropomiosina: o Bloquea los sitios activos de actina en estado de reposo. o Actúa como regulador del proceso de contracción. 3. Contracción muscular: Teoría de los filamentos deslizantes  1. Los filamentos de actina y miosina interactúan, deslizándose uno sobre otro. 2. Esto acorta el sarcómero, reduciendo la distancia entre los discos Z. 3. Importante: o Las fibras de actina y miosina no cambian de longitud, solo su posición relativa. 4. Papel del calcio (Ca²⁺) en la contracción muscular En reposo, los sitios activos de actina están bloqueados por el complejo troponina-tropomiosina. Entrada de Ca²⁺ al sarcoplasma desde el retículo sarcoplásmico: o Ca²⁺ se une a la troponina. o Esto provoca un cambio conformacional que desplaza la tropomiosina y expone los sitios activos de actina. 5. Golpe de fuerza en la contracción muscular 1. Activación de la cabeza de miosina: o La cabeza de miosina se une al ATP y lo hidroliza a ADP + Pi mediante su actividad ATPasa. 2. Unión actina-miosina: o La cabeza de miosina se une a un sitio activo de actina, liberando Pi. o Esto cambia su conformación y la acerca al brazo, generando el golpe de fuerza. 3. Deslizamiento de actina: o Actina se mueve hacia el centro del sarcómero. o ADP se libera tras el golpe de fuerza. 4. Separación: o Un nuevo ATP se une a la cabeza de miosina, separándola de actina. 6. Importancia del ATP en la contracción muscular Activación de la cabeza de miosina: o ATP es necesario para preparar la cabeza para el ciclo siguiente. Separación actina-miosina: o Sin ATP, las cabezas de miosina permanecerían unidas a la actina (estado similar al rigor mortis). Tema 17 (I): Músculo Cardíaco Esquema del tema 1. Características del músculo cardíaco. 2. Anatomofisiología de las fibras musculares cardíacas. 3. Sincitio miocárdico: definición y funcionamiento. 4. Potencial de acción en meseta. 5. Acoplamiento excitación-contracción en el miocardio. 6. Inervación del corazón (SNA): receptores nicotínicos y muscarínicos. 1. Características del músculo cardíaco Tipo de músculo: Estriado (filamentos de actina y miosina organizados en sarcómeros). Produce impulsos de forma automática mediante células marcapaso (autoexcitación, potencial de reposo = -55 mV). Se contrae espontáneamente. Regulación: Sistema Nervioso Autónomo (SNA). 2. Anatomofisiología de las fibras musculares cardíacas Estructura celular: Estriadas, uninucleadas y cortas. Ramificadas con un aspecto enrejado. Interconectadas mediante uniones comunicantes (sinapsis eléctricas). Sincitio funcional: Las células trabajan como una unidad funcional: todas se contraen simultáneamente. El corazón está compuesto por dos sincitios: o Sincitio auricular. o Sincitio ventricular (contracción auricular ocurre antes que la ventricular). 3. Potencial de acción en meseta Características: El músculo cardíaco presenta una fase de meseta durante el potencial de acción: o Período de despolarización prolongado. o Duración de la contracción miocárdica es 10-15 veces mayor que la del músculo esquelético. Causas: 1. Canales rápidos de Na⁺: Contribuyen a la fase inicial (pico de despolarización). 2. Canales lentos de Ca²⁺ y Na⁺-Ca²⁺: Mantienen la meseta, permitiendo una contracción prolongada. Importancia: Prolongación del período refractario evita contracciones tetánicas y garantiza un bombeo eficiente. 4. Acoplamiento excitación-contracción en el miocardio 1. Potencial de acción llega al interior de la fibra muscular a través de los túbulos T. 2. Liberación de Ca²⁺: o Ca²⁺ entra desde el líquido extracelular por canales voltaje- dependientes. o Ca²⁺ es liberado desde el retículo sarcoplásmico. 3. Unión Ca²⁺-Troponina: o Cambia la conformación del complejo troponina-tropomiosina, exponiendo los sitios activos de actina. 4. Contracción: o Los filamentos de actina se deslizan sobre los de miosina, generando la contracción. 5. Inervación del corazón 1. Nervios parasimpáticos: Liberan acetilcolina (Ach), que actúa sobre receptores muscarínicos (RM). Mecanismo: o Los RM están acoplados a proteínas G. o Apertura de canales de K⁺ → Hiperpolarización. o Reducción de la frecuencia cardíaca (PIPS). 2. Nervios simpáticos: Liberan noradrenalina (NA), que actúa sobre receptores noradrenérgicos (RNA). Mecanismo: o Activación de adenilato ciclasa → Producción de AMPc. o Aumento de Na⁺ y Ca²⁺ intracelulares. o Incremento de la frecuencia cardíaca y fuerza de contracción. 6. Producción de potenciales de acción El músculo cardíaco genera potenciales automáticamente en las células marcapaso. La frecuencia de contracción es regulada por el SNA, ajustando la frecuencia cardíaca según las necesidades fisiológicas. Tema 17(2): Contracción y excitación del Músculo Liso Dra. Teresa Olivar Rivas Esquema del tema: 1. Músculo liso multiunitario y unitario. 2. Inervación del músculo liso. Sinapsis en passant. 3. Estructura de la fibra muscular lisa y disposición de los filamentos de actina y miosina. 4. Acoplamiento excitación-contracción del músculo liso. 5. Relajación del músculo liso. 6. Características de la contracción del músculo liso. Tipos de Músculo Liso 1. Músculo liso multiunitario Fibras musculares lisas separadas y aisladas. Se contraen independientemente. Controladas por señales nerviosas. Ejemplos: o Músculo ciliar del ojo. o Músculo del iris. o Músculos piloerectores. o Grandes arterias. o Vías respiratorias hasta los pulmones. 2. Músculo liso unitario (sincitial) Funciona como un sincitio (unidad funcional). Uniones comunicantes. Contracciones espontáneas. Ubicación: músculo liso visceral en la mayoría de las vísceras del organismo: o Tracto gastrointestinal. o Conductos biliares. o Uréteres. o Útero. o Vejiga urinaria. o Muchos vasos sanguíneos. Inervación del Músculo Liso Intervienen los sistemas nerviosos autónomos parasimpático (Ach) y simpático (NA). Las terminaciones nerviosas se ramifican y presentan varicosidades. Los neurotransmisores se liberan desde las varicosidades mediante sinapsis en passant. Toda la superficie de las células musculares lisas contiene receptores para los neurotransmisores. Estructura de las Fibras del Músculo Liso  Tamaño menor que las fibras del músculo esquelético. Poseen un núcleo central. Relación filamentos de actina/miosina: 16:1. No presentan sarcómeros. Los filamentos de actina se unen a cuerpos densos (en el sarcoplasma o sarcolema). Carecen de túbulos T. Retículo sarcoplásmico escaso, donde se almacena Ca2+. Contracción del Músculo Liso Acercamiento de los cuerpos densos. Acortamiento longitudinal de la fibra muscular. Acoplamiento excitación-contracción: 1. Despolarización: o Liberación de iones Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico (RSP) (inicio de la contracción). o Apertura de canales de Ca2+ dependientes de voltaje: entrada de Ca2+ extracelular (mantenimiento de la contracción). 2. Formación del complejo Ca2+-calmodulina. 3. Unición del complejo a una quinasa de la cabeza de miosina, activándola. 4. Fosforilación de las cadenas ligeras de miosina (mecanismo regulador). 5. Unición de miosina con actina. Relajación del Músculo Liso 1. Cierre de canales de Ca2+. 2. Reducción de la concentración de Ca2+ plasmático. 3. Disociación del complejo calmodulina-quinasa de la cadena ligera de miosina, inactivándola. 4. Eliminación de los grupos fosfato unidos a la miosina, inhibiendo la unión actina-miosina (inhibición del golpe de fuerza). Características de la Contracción del Músculo Liso 1. Gradual. 2. Inicio lento. 3. Contracción prolongada (sostenida). Comparación entre Músculos Esquelético, Cardíaco y Liso Tema 20: Sistema Nervioso Autónomo Dra. Teresa Olivar Rivas Introducción al Sistema Nervioso Autónomo (SNA) El SNA regula la actividad de: Músculo liso. Músculo cardíaco. Glándulas. Constitución del SNA: 1. Neuronas sensoriales. 2. Centros de integración en el SNC. 3. Neuronas motoras del SNA. Vías Motoras del SNA Dos neuronas motoras en serie: o Preganglionar: § Soma en el asta lateral de la médula espinal o encéfalo. § Axón mielínico (nervios craneales o raquídeos). § Terminación sináptica en el ganglio autónomo. o Postganglionar: § Soma en el ganglio autónomo. § Axón amielínico. § Terminación sináptica en el órgano efector. § Liberación de Ach o NA. Divisiones del SNA 1. Simpático También conocido como "división toracolumbar". Localización de los somas de las neuronas preganglionares: o Asta intermediolateral de la médula espinal. § 12 segmentos torácicos (T1-T12). § Dos primeros lumbares (L1 y L2). 2. Parasimpático Conocido como "división craneosacra". Localización de los somas de las neuronas preganglionares: o Núcleos de los pares craneales: III, VII, IX, X (vago). o Asta intermediolateral de la médula espinal: segmentos sacros (S2, S3, S4). Comparación: Simpático vs Parasimpático Longitud de las Neuronas Postganglionares y Localización de los Ganglios Ganglios simpáticos: o Paravertebrales (cadena ganglionar simpática): cerca de la columna vertebral.  o Prevertebrales (periféricos): frente a la columna vertebral, cerca de arterias abdominales (ej., ganglios celíaco, mesentérico superior e inferior). o Inervan órganos supradiafragmáticos y subdiafragmáticos. Ganglios parasimpáticos: o Terminales: cercanos al órgano efector o en él mismo. Caso Especial: Glándulas Suprarrenales La neurona preganglionar inerva directamente la médula suprarrenal. No existe neurona postganglionar. Divergencia Neuronal Simpático: o 1 neurona preganglionar puede sinaptar con 20 o más neuronas postganglionares, generando efectos generalizados. o Gran divergencia. Parasimpático: o 1 neurona preganglionar sinapta con 4 o 5 neuronas postsinápticas. o Inerva órganos individuales, sin divergencia significativa. Neurotransmisores y Receptores Neuronas Colinérgicas Liberan acetilcolina (Ach): o Neuronas preganglionares simpáticas y parasimpáticas. o Neuronas postganglionares parasimpáticas y algunas simpáticas (glándulas sudoríparas, músculos piloerectores, vasos sanguíneos). Receptores colinérgicos: 1. Nicotínicos: § En dendritas y soma de las neuronas postganglionares. § En la placa motora (unión neuromuscular). 2. Muscarínicos: § En órganos efectores inervados por el parasimpático y glándulas sudoríparas. Neuronas Adrenérgicas Liberan noradrenalina (NA): o La mayoría de las neuronas postganglionares simpáticas. Receptores adrenérgicos: 1. Alfa (α): § α1: Excitación. § α2: Inhibición. 2. Beta (β): § β1: Excitación. § β2: Inhibición. § β3: Termogénesis y tejido adiposo. Efectos Fisiológicos del SNA Simpático Activado en situaciones de estrés (reacción de lucha o huida). Efectos principales: 1. Midriasis (dilatación de pupilas). 2. Incremento de frecuencia y contracción cardíaca. 3. Elevación de la presión arterial. 4. Dilatación de vías respiratorias. 5. Glucogenólisis (descomposición de glucógeno en glucosa). 6. Lipólisis (descomposición de triglicéridos en ácidos grasos y glicerol). Parasimpático Activado en reposo y digestión ("estado de descanso y digestión"). Efectos principales: 1. Miosis (contracción de pupilas). 2. Reducción de la frecuencia cardíaca. 3. Contracción de vías respiratorias. 4. Estimulación de actividades digestivas (salivación, secreción lacrimal, micción, defecación). Duración y Magnitud de los Efectos Los efectos simpáticos son más duraderos y generalizados debido a: 1. Mayor divergencia neuronal. 2. La acetilcolinesterasa inactiva rápidamente la Ach, mientras que la noradrenalina se degrada más lentamente (enzimas MAO y COMT). 3. La adrenalina liberada por la médula suprarrenal prolonga los efectos simpáticos.