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TEMA 1 y 2 – ELEMENTOS FUNDAMENTALES PROCESOS CELULARES Membrana plasmática: Compuesta por proteínas, lípidos y glúcidos. La membrana plasmática impide el libre movimiento de sustancias solubles en agua a su través debido a la gran cantidad de lípidos que la componen y denominándose barrera lipídica...

TEMA 1 y 2 – ELEMENTOS FUNDAMENTALES PROCESOS CELULARES Membrana plasmática: Compuesta por proteínas, lípidos y glúcidos. La membrana plasmática impide el libre movimiento de sustancias solubles en agua a su través debido a la gran cantidad de lípidos que la componen y denominándose barrera lipídica. La estructura básica es la de una bicapa lipídica, es decir, dos finas capas de lípidos de una molécula de espesor cada una, que forma una superficie continua con grandes proteínas embebidas en ella. Retículo endoplasmático es una estructura vesicular está formada por una red de tubos y vesículas que permiten procesar moléculas y transportarlas a su destino, ya sea en el interior o el exterior celular. Se divide en: Retículo endoplasmático rugoso: con gran número de ribosomas unidas a la superficie exterior de este orgánulo que tiene como función sintetizar proteínas. Retículo endoplasmático liso: es la región de este orgánulo que no tiene ribosomas en su superficie y se encarga de la síntesis de sustancias lipídicas. Aparato Golgi: El funcionamiento del aparato de Golgi está asociado al retículo endoplasmático, tiene una membrana similar a la del retículo endoplasmático liso, está compuesto por al menos cuatro capas de vesículas finas apiladas y situadas cerca del núcleo. Las sustancias del retículo endoplasmático van a procesarse en el aparato de Golgi formando lisosomas, vesículas de secreción u otros componentes. Mitocondria: La mitocondria es la encargada de producir energía y se distribuye por todo el citoplasma. Las mitocondrias son autorreplicativas con su propio material genético y pueden aumentar de número cuando se enfrentan a una alta demanda de energía. La mitocondria tiene una doble bicapa lipídica una exterior y otra interior, la membrana interior tiene multitud de invaginaciones para aumentar la superficie donde se van a producir las reacciones que generan energía en forma de ATP (Adenosín TriFosfato). El ATP va a ser transportado fuera de la mitocondria y difundir por toda la célula a los lugares donde se necesite energía. Citoesqueleto: red de proteínas fibrilares de actina, miosina o tubulina que forman el soporte de la célula o permiten su movimiento. Núcleo: material genético distribuido en genes. Centro de control celular: crecimiento, maduración, replicación y la muerte celular. En la replicación duplica el material genético para que cada uno vaya a una célula hija. Membrana nuclear : dos bicapas lipídicas, una interior y una exterior que se continúa con el retículo endoplasmático. Miles de poros nucleares permitiendo pasar ARN mensajero y proteínas de gran tamaño. Nucleolo : El nucleolo es la parte del núcleo en la que se encuentran grandes cantidades de ARN y proteínas ribosomales, que formarán ribosomas más adelante, lo que sucede en células que están sintetizando activamente proteínas. TEMA 3 – PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS Permeabilidad de las membranas La membrana celular La membrana celular consiste en una bicapa lipídica con proteínas de transporte. Las proteínas transportadoras, dos tipos: Canales: son proteínas integrales de membrana que tienen forma de tubo y agua en su interior, permitiendo que el agua y las moléculas hidrosolubles atraviesen la membrana. Proteínas transportadoras: mueven la molécula al otro lado de la membrana. Por otra parte, el transporte a través de la membrana ya sea atravesando la bicapa lipídica o por medio de proteínas, ocurre, a través de uno de estos procesos: Difusión: este sistema implica el movimiento aleatorio de las moléculas, que puede realizarse tanto a través de la membrana o canales como mediante la unión a proteínas transportadoras. Transporte activo: Al moverse la sustancia de una región donde hay baja concentración a una de alta concentración requiere el gasto de energía para producir el movimiento. Difusión La difusión a través de la membrana celular se clasifica en dos subtipos: Difusión simple: el movimiento de los iones o moléculas ocurre directamente a través de la bicapa lipídica o a través de poros en la membrana sin interacción con proteínas transportadoras. La tasa de difusión está determinada por la concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana. Difusión de sustancias liposolubles: la solubilidad en lípidos de oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono y alcohol es alta y su velocidad será directamente proporcional a su solubilidad en lípidos. Difusión de agua y sustancias hidrosolubles: aunque el agua es insoluble en los lípidos de membrana, atraviesa la membrana a través de ciertas acuaporinas, que son los canales o poros específicos que hay en la bicapa lipídica para que el agua pueda moverse libremente. Difusión facilitada: el movimiento del ion o molécula requiere la interacción con una proteína transportadora a la que se une químicamente y ésta lo transporta a través de la membrana. Ejemplo de esta difusión son algunos de los transportadores de glucosa y la mayoría de las transportadoras de aminoácidos. La diferencia entre la difusión facilitada y la difusión simple a través de una proteína poro o canal es que en la difusión simple la velocidad aumenta proporcionalmente con la concentración de la sustancia que difunde, mientras que en la difusión facilitada existe una velocidad máxima que es determinada por la proteína que facilita el transporte. Los principales factores que afectan a la tasa de difusión son: -Potencial eléctrico de la membrana en la difusión de iones: Este movimiento se debe a que una carga negativa en un lado de la membrana promueve que las cargas positivas se desplacen para equilibrar el potencial eléctrico. Difusión a través de proteínas La difusión a través de poros y canales proteicos se debe a la presencia de canales tubulares que conectan el espacio intracelular y el extracelular. Sin embargo, el tamaño del poro y sus cargas eléctricas hacen que el canal tenga cierta selectividad, como es el caso de las acuaporinas que tiene un canal tan estrecho que solo permite el paso de las moléculas de agua en línea. Existen dos tipos de poros o canales: -Canales de permeabilidad selectiva -Canales con compuerta Ósmosis La ósmosis es el proceso por el que las membranas semipermeables presentan la difusión neta de agua debida a una diferencia de concentración. Si en algún momento se genera una diferencia en la cantidad de agua entre ambos lados de la membrana se producirá el movimiento de agua para igualar la concentración de agua entre ambos lados haciendo que la célula se hinche o se arrugue, en función de si gana o pierde agua respectivamente. Si colocamos a un lado de una membrana celular agua pura y en el otro una disolución de sal (NaCl) el agua tenderá a ir a la disolución de sal en un intento de igualar la concentración de agua en ambos lados. Transporte activo El transporte activo requiere proteínas transportadoras que son capaces de utilizar la energía para mover la sustancia en contra del gradiente. Así, el transporte activo se divide en: Transporte activo primario: la energía que se utiliza para el transporte activo se deriva directamente del ATP u otro compuesto con enlaces fosfato de alta energía. Se transportan os iones Sodio, Potasio, Calcio, Hidrogeno, Cloruro y otros iones. Esta proteína transportadora es un heterodímero de dos proteínas globulares separadas que tiene las siguientes características: Tres sitios de unión para el sodio en el interior de la célula Dos sitios de unión para el potasio en el exterior de la célula una zona con actividad ATP-asa (enzima que hidroliza el ATP para obtener energía) cerca de los sitios de unión para el Sodio. Para que la actividad ATP-asa esté activa la proteína debe tener unidos los tres iones Sodio y los dos iones Potasio. En ese momento realiza su función y con la energía liberada la proteína transportadora cambia su conformación liberando los tres iones Sodio en el espacio extracelular y los dos iones Potasio en el intracelular Transporte activo secundario: La célula saca por transporte activo primario el Sodio al espacio extracelular. Se puede utilizar la difusión del Sodio al espacio intracelular para introducir o extraer ciertas sustancias siempre que ambos movimientos se acoplen. En función de que la otra sustancia se introduzca o se saque de la célula existen dos tipos de transporte activo: Cotransporte: se utiliza el movimiento a favor de gradiente del Sodio para introducir otras sustancias como glucosa o aminoácidos Para que se produzca el movimiento de las moléculas es necesaria la presencia del Sodio, pero no ocurrirá hasta que no se una la molécula de glucosa. Contratransporte o antiporte: se utiliza el movimiento a favor de gradiente del Sodio para sacar otras sustancias como el Calcio o protones. El antiporte de Sodio-Calcio ocurre en casi todas las membranas celulares, junto al transporte activo primario de Calcio, para mantener bajos los niveles intracelulares de Calcio. El contratransporte de Sodio-Hidrógeno es especialmente importante en los túbulos proximales en el riñón para controlar el pH de la sangre. Transporte activo a través de una capa de células Para el transporte de la sustancia a través de una capa celular se realiza un transporte activo en un lado de la célula y por difusión simple o facilitada en el otro extremo de la célula. TEMA 4 – ENERGÍA Y CATABOLISMO El Adenosín TriFosfato (ATP) Cualquier alimento (carbohidratos, grasas o proteínas) es oxidable y, por tanto, se puede obtener gran cantidad de energía de el que se almacenará en forma de Adenosín trifosfato (ATP) para realizar las funciones fisiológicas. Estructura: 1 adenina, 1 ribosa y 3 grupos fosfato con dos enlaces capaces de almacenar mucha energía, el ATP se utiliza como moneda de cambio energética que se puede gastar y obtener repetidamente. La energía almacenada como ATP se va a utilizar generalmente en: Transporte activo de moléculas a través de las membranas celulares. Contracción muscular y realización de trabajo mecánico. Reacciones sintéticas para crear hormonas, membranas celulares y otras moléculas esenciales del organismo. Conducción del impulso nervioso. División celular y crecimiento. Otras funciones fisiológicas necesarias para mantener las funciones vitales y reproducirse. En el hígado se metabolizan compuestos y se destruyen tóxicos METABOLISMO DE LOS HIDRATOS DE CARBONO La glucosa se almacena en forma de glucógeno que se va a encontrar principalmente en los hepatocitos (célula hígado) y miocitos (célula muscular). La glucolisis es la degradación de la glucosa. La glucolisis aerobia presencia de oxígeno y la anaerobia (ácido láctico) sin oxígeno y energía rápida (en el músculo, ambas empiezan con la división de la glucosa. La glucólisis se inicia normalmente con la molécula de glucosa con la función de oxidarla para obtener energía y termina formando dos moléculas de piruvato. Glucolisis anaeróbica, muy poca energía, obtiene solo 2 ATP que viene de la glucolisis, no hay O2 para seguir oxidando piruvato, se convierte en ácido láctico. La glucogénesis: síntesis de glucógeno ¿Cómo se produce la glucogenogénesis y la glucogenolisis? Saber que cuando tenemos que almacenar energía generamos vamos a generar glucógeno nuevo y cuando tenemos que quemarla porque hacemos deporte lisaremos, romperemos ese glucógeno generado. GLUCOGENOGÉNESIS: La formación del glucógeno requiere varias enzimas y cualquier monosacárido puede ser convertido en glucosa y entrar en la glucogenogénesis. GLUCOGENOLISIS: El proceso de liberación de las unidades de glucosa almacenadas en el glucógeno. Activada por Adrenalina: produce energía directamente en el tejido. Activada por Glucagón: se moviliza el glucógeno hepático para liberar glucosa a la sangre y elevar los niveles. Entonces la insulina recoge esta glucosa y la lleva a las células que la necesiten. Cuando los niveles de glucosa en sangre disminuyen por debajo de lo normal, se puede fabricar glucosa a partir de los aminoácidos y del glicerol, en un proceso denominado gluconeogénesis. Ciclo de Krebs- Se produce en la matriz mitocondrial. Saber que genera hidrógenos (con esto se obtiene energía en la cadena respiratoria) y CO2 y energía dentro de la mitocondria, genera esos protones que se utilizan después en la fosforilación oxidativa (donde más ATP de va a generar) va a funciona por el gradiente de concentración de protones. METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS Atraviesan la membrana, saber que en la sangre se transportan mal (tiene que ir en proteínas) se transportan bien por la linfa (tejido más graso). Se almacenan en grasas y a la hora de catabolizarlos tienen este proceso que se llama beta oxidación que se continuará en el ciclo de Krebs en la mitocondria. Los principales lípidos presentes en los alimentos son los triglicéridos, los fosfolípidos, el colesterol y otros de menor importancia, pero todos comparten su estructura básica, que es una larga cadena hidrocarbonada. METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS Se transportan libremente en sangre, no pueden almacenarse en proteínas y si necesitamos degradarnos algunos van en glucosa y otros van en lípidos. Vamos a tener la posibilidad de sintetizar glucosa o lípidos. Para producir energía normalmente pueden entrar directamente al ciclo de Krebs. TEMA 5 – BIOELECTRICIDAD Y EXCITABILIDAD CELULAR Potencial de membrana en reposo de las neuronas Cuando una neurona no está transmitiendo impulsos eléctricos se dice que está en reposo, lo que significa que el potencial intracelular es más negativo (-70 milivoltios) que el extracelular. La bomba de Sodio-Potasio es fundamental para el mantenimiento de este potencial. Fuera de la membrana hay mucho sodio con carga + y dentro hay potasio con carga + junto a proteínas. Las fases del potencial de acción se describen a continuación: Fase de reposo: el potencial de membrana es el potencial de membrana de reposo antes de que comience. Fase de despolarización: la membrana se hace permeable al sodio por la activación de los canales de sodio activados por voltaje, gran cantidad de iones Sodio positivos difunden al interior del axón neutralizando el potencial de membrana de reposo y, en algunos casos, llega positivo en un proceso denominado despolarización. Fase de repolarización: potencial de membrana se incrementa se abren los canales de Potasio activados por voltaje y empiezan a errarse los canales de Sodio activados por voltaje, se produce una difusión (potasio) para reestablecer el potencial de membrana negativo, en lo que se denomina repolarización. Potencial de acción avanza en 2 direcciones pero en una neuroma cuando llega al soma (núcleo) se para, no sigue hacia atrás. Las vainas de mielina las generan las células de Schwann extendiendo su membrana plasmática y envolviendo el axón girando a su alrededor. Esta estructura generada por las células de Schwann hace que la conducción nerviosa se produzca de forma saltatoria de nódulo a nódulo, ya que la vaina de mielina es un aislante eléctrico y, por tanto, la velocidad de la transmisión nerviosa aumenta muchísimo, TEMA 6 – ORGANIZACIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO Y REDES NEURONALES La sinapsis es la unión de una neurona con la siguiente y determina la dirección del impulso nervioso. El Sistema Nervioso Central transmite la información principalmente a través de potenciales de acción, denominados impulsos nerviosos. Sin embargo, cada impulso nervioso puede: ver bloqueada su transmisión de una neurona a la siguiente cambiar de un impulso único a impulsos repetidos integrarse con impulsos de otras neuronas generando patrones intrincados de impulsos entre neuronas consecutivas. Las sinapsis que transmiten el potencial de acción de una neurona a la siguiente puede ser: QUÍMICA: cuando intervienen los neurotransmisores. La presináptica lo libera al espacio y los receptores de la postsináptica reciben el neurotransmisor ( excitar, inhibir o modificar la sensibilidad). Neurotransmisores principales: acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, serotonina, glutamato o dopamina. ELÉCTRICA: existen hendiduras en las células (uniones GAP) que permiten el movimiento de iones entre células, como ocurre en el musculo liso y cardiaco. Estructura básica sinapsis química Llegada impulso nervioso Se abren canales de calcio de la terminal presináptica Los iones calcio entran en el citoplasma Liberación de neurotransmisores al espacio sináptico Vesículas del neurotransmisor liberan al neurotransmisor al espacio sináptico Este va a ser captado por los receptores excitatorios o inhibitorios Una vez unido el neurotransmisor al receptor este va a transmitir la señal al interior intracelular produciendo apertura de ciertos canales iónicos. Tras la activación de los receptores postsinápticos causa la excitación o inhibición de la neurona postsináptica, lo que añade una dimensión adicional a la función nerviosa. Así, se puede clasificar del siguiente modo: Receptores excitatorios: Apertura de canales Sodio produciendo la entrada de gran cantidad de cargas positivas al interior de la neurona postsináptica, continuando el impulso nervioso. Cierre de canales Potasio o Cloruro produce inhibición de la salida de iones Potasio o la entrada de iones Cloruro, va a producir un aumento de la carga positiva en el interior celular. Es excitatorio y promueve el impulso nervioso. Cambios en el metabolismo de la neurona postsináptica promueven la excitación de la neurona. Receptores inhibitorios: Apertura de canales Cloruro produciendo la entrada de iones Cloruro aumentando la carga negativa intracelular de la neurona postsináptica inhibiéndola. Apertura de los canales de Potasio, producen la salida de iones Potasio con lo que se reduce la carga positiva intracelular de la neurona postsináptica inhibiéndola. Activación de enzimas receptoras, que inhiben funciones metabólicas celulares aumentando el número de receptores inhibitorios o disminuyendo el número de excitatorios. TEMA 7 – FISIOLOGÍA SENSITIVA Transducción de la señal Se puede recibir de dos formas: Por una célula modificada, hace sinapsis, emite una serie de neurotransmisores Cuando un estímulo excita a un receptor su respuesta inmediata es cambiar el potencial de membrana del receptor. Por otra parte, distintos tipos de receptores causan el potencial receptor de formas diferentes: Deformación del receptor, que estira el receptor de membrana y abre los canales iónicos. Por recepción de sustancia química a la membrana abre los canales iónicos. Se disuelve con la saliva y se pone en contacto con la papila gustativa. Cambios de temperatura alteran la permeabilidad de la membrana y produce sinapsis Radiación electromagnética provoca cambios directos o indirectos en el receptor de membrana, permitiendo el flujo de iones a través de la membrana. Transducción de la señal. Adaptación. Adaptación de los receptores La adaptación de los receptores consiste en que todos los receptores sensoriales se adaptan parcial o completamente a los estímulos constantes tras un periodo determinado de tiempo en función del tipo de receptor. Esto quiere decir que ante un estímulo sensorial continuo el receptor empieza lanzando impulsos con una alta frecuencia y poco a poco va enlenteciéndose, llegando en algunos casos hasta no lanzar impulsos. Tipos de receptores en función de la adaptación: Receptores tónicos: son receptores que se adaptan lentamente, por lo que siguen transmitiendo la señal al cerebro mientras el estímulo esté presente (al menos durante minutos, horas o incluso días). Por ello, mantienen al cerebro constantemente consciente del organismo y su relación con el ambiente Receptores fásicos: son receptores que se adaptan rápidamente y solo transmiten cuando hay cambios en la fuerza del estímulo, es decir, transmitirá cuando aparezca un estímulo y también cuando desaparezca. Transducción de la señal. Sumación Sumación espacial -> Modifica a un receptor. Cuanto mayor sea la intensidad del estímulo mayor cantidad de fibras nerviosas serán reclutadas para transmitir la señal. Todas las fibras que pertenecen a un único campo receptor suelen localizarse en un área de 5 centímetros y suelen concentrarse en la zona central e ir disminuyendo hacia la periferia del campo. Sumación temporal -> Descargas sucesivas. Cuanto mayor sea la intensidad del estímulo mayor será la frecuencia de descarga de la fibra nerviosa. Convergencia: Vías que convergen, que van a llegar a una misma señal. Por ejemplo si recibimos señal de tres fuentes pero son próximas es posible que se junten solo en una. Divergencia: Cuando hay una señal que es muy importante que llegue a muchas partes de SN, la señal diverge para que llegue a todas esas partes. Contraer bíceps ejemplo Fatiga nerviosa: que funciona como la muscular, cuanto más tiempo mayor fatiga, por eso consigo más fuerza al principio. NOCICEPTORES Nocicepción - en general no tiene adaptación. No vamos a dejar de sentir dolor, si no dejamos de sentir dolor quiere decir que ese dolor irá en aumento, si nos vamos a algo más específico, más agudo como un pinchazo si puede adaptarse porque se produce respuesta local pero un dolor profundo o sordo ese no se adapta nunca. En contraste con la mayoría de los receptores, los nociceptores se adaptan muy poco o no se adaptan en absoluto. De hecho, algunas condiciones producen que la sensación dolorosa se vuelva progresivamente mayor si el estímulo se mantiene en el tiempo. Esto es muy importante, ya que la adaptación haría que la persona dejase de percibir el dolor y el daño tisular continuaría y, posiblemente, aumentaría. Existen tres tipos de estímulos que excitan los nociceptores: mecánicos, térmicos y químicos. El dolor agudo suele producirse por estímulos mecánicos y térmicos mientras que el dolor sordo puede producirse por cualquiera de los tres. La intensidad del dolor está correlacionada directamente con la intensidad del estímulo, sea cual sea éste. VISIÓN La retina es la región del ojo sensible a la luz, para ello dispone de conos, responsables de la visión en color, y bastones, responsables de la visión en blanco y negro y la visión en penumbra y oscuridad. Cuando se estimulan los conos y los bastones la señal se transmite primero por capas sucesivas en la retina y, posteriormente, por el nervio óptico hasta la corteza visual RETINA Y FOTORRECEPTORES La retina es la región del ojo sensible a la luz, para ello dispone de conos, responsables de la visión en color, y bastones, responsables de la visión en blanco y negro y la visión en penumbra y oscuridad. ELEMENTOS ESTRUCTURALES RETINA Conos y bastones orientados hacia la capa pigmentada: ambos tipos celulares tienen un segmento externo. Este pigmento fotosensible es una proteína conjugada que se encuentra en la membrana de conos y bastones que presenta un gran número de pliegues. Tras el segmento externo, se encuentra el segmento interno que se corresponde con el citoplasma. A continuación, aparece el núcleo y, por último, el cuerpo sináptico que entra en contacto con las neuronas y le transmite la información lumínica. Segmento externo -> segmento interno -> núcleo-> cuerpo sináptico Los dos tipos de fotorreceptores son: Conos: su región fotorreceptora es cónica y presenta en función del color del cono un pigmento fotosensible distinto (existen conos rojos, verdes y azules). Bastones: su región fotorreceptora tiene forma de palo y son más estrechos y alargados que los conos. El pigmento fotosensible que aparece en los bastones es la rodopsina. Fóvea (más precisión) tenemos más conos y en la periferia de la retina muchos más bastones. OÍDO Cualquier sonido que llegue a la ventana oval, va a ser relativamente débil al salir a la membrana basilar, pero va a fortalecerse al llegar a la región de la membrana que tiene una frecuencia de resonancia equivalente a la frecuencia del sonido. Un sonido de alta frecuencia alcanzará pronto su lugar en la membrana basilar, mientras que uno de muy baja frecuencia puede llegar a recorrer la membrana completa. Las células ciliadas del órgano de Corti van a generar impulsos nerviosos en respuesta a la vibración de la membrana basilar. Estas células ciliadas presentan sus cilios hacia arriba embebidos en el gel que cubre la membrana tectoria y hace que en la vibración de la membrana basilar los cilios se muevan en una dirección y en la contraria (despolarizándose e hiperpolarizándose) y estimulen a las fibras nerviosas que se encuentran en su base. La determinación del volumen se realiza del siguiente modo: Conforme aumenta el volumen aumenta la amplitud de la vibración de la membrana basilar y, por tanto, las células ciliadas se mueven más rápido. Al aumentar la amplitud de la vibración de la membrana basilar se reclutan más células ciliadas por lo que se produce una sumación espacial. TEMA 8 – SISTEMAS EFERENTES Y SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO La materia gris de la médula espinal es el área integrativa para los reflejos medulares. Neurona sensitiva: Envían información desde los tejidos corporales y los órganos de los sentidos hacia el Sistema Nervioso Central, que procesa la información. Interneuronas : El procesamiento nombrado anteriormente requiere la participación de las interneuronas, que pertenecen al Sistema Nervioso Central y permiten la comunicación interna. Además, intervienen entre los impulsos sensoriales aferentes y los impulsos motores eferentes. Las interneuronas están presentes en todas las zonas de sustancia gris de la médula espinal. Estas interneuronas tienen muchas interconexiones entre ellas y hacen sinapsis directamente con motoneuronas anteriores, que van a ser las responsables de las funciones integradoras de la médula espinal. Neurona motora: Son las que se encargan de transportar la información eferente desde el Sistema Nervioso Central hasta los músculos y las glándulas. Las motoneuronas anteriores salen de la médula espinal e inervan la musculatura esquelética que se dividen en: Alfa: grandes fibras nerviosas mielinizadas tipo Aa, se ramifican varias veces al entrar al músculo inervando grandes fibras de músculo. Gamma: están junto a las alfa sus fibras son tipo Ay, se inervan en fibras intrafusales de pequeño tamaño y constituyen el centro del huso muscular Receptores sensitivos musculares Huso muscular: situados en el vientre del músculo y encargados de enviar información de la longitud del músculo y la velocidad del cambio en la longitud muscular. Órgano tendinoso de Golgi: localizado en los tendones musculares recoge la información de la contracción del tendón y la velocidad de cambio en dicha contracción. Sistema Nervioso Autónomo Es la parte del Sistema Nervioso que controla con rapidez e intensidad la función de la mayoría de las vísceras del organismo como, por ejemplo, el control de la presión arterial, la motilidad intestinal, el control de la vejiga, la sudoración y la temperatura corporal… Organización sistema nervioso autónomo PARASIMPÁTICO -> Usa como neurotransmisor acetilcolina son procesos más relajados siempre. Tiene otro receptor, acetilcolina. Puede transmitirlo a través de la sangre. SIMPÁTICO -> son procesos de lucha o huida. Usa como neurotransmisor la noradrenalina. Termina siempre con adrenalina y noradrenalina TEMA 9 – SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y PROPIEDADES EMERGENTES MEMORIA Memoria a corto plazo: este tipo de memoria permite almacenar de 7 a 10 números durante unos segundos o minutos, pero solo puede mantenerse mientras la persona piensa en ellos. Se cree que se basa en un circuito de neuronas reverberante. Memoria a medio plazo: este tipo de memoria permite almacenar más información durante minutos o semanas y es frecuente que desaparezca a no ser que se activen los circuitos de memoria lo suficiente. Es el tipo de memoria que se utiliza para estudiar para un examen. Memoria a largo plazo: es el resultado de cambios estructurales en las neuronas por medio de sinapsis que potenciarán o suprimirán el impulso nervioso. Se produce por la consolidación de la memoria a medio plazo para que se pueda recordar durante semanas o años. EL SUEÑO El sueño se define como la inconsciencia reversible por estímulos sensitivos o de otro tipo. Este proceso no es pasivo y, para que se produzca, es necesario que se activen ciertas regiones cerebrales. Existen múltiples fases del sueño en función de su profundidad y las propiedades que los caracterizan: Sueño REM (Rapid Eye Movement): movimientos rápidos ojos, se estructuran los pensamientos y los recuerdos. Ocupa un 25% del tiempo total de sueño y es la fase del sueño en la que. Durante este tipo de sueño el tono muscular está completamente inhibido para que la persona no ejecute los movimientos que sueña, las frecuencias cardiaca y respiratoria se vuelven irregulares y el cerebro está muy activo. Se le conoce también como sueño paradójico porque es un cerebro despierto en un cuerpo dormido. Sueño NREM (Non Rapid Eye Movement): caracterizado por la negación del sueño REM y, principalmente, la ausencia de movimientos rápidos de los ojos. Se subdivide en: Sueño superficial: son las fases 1 y 2 del sueño, en las cuales el despertar es relativamente fácil. Sueño profundo o de ondas lentas: es la fase 3 del sueño y se corresponde con la relajación general del organismo. Es muy difícil despertar a alguien durante este tipo de sueño. El sueño se estructura en ciclos de 90-120 minutos que empieza con sueño NREM (unos 90 minutos) y se continúa con sueño REM (unos 30 minutos). El sueño elimina recuerdos de poca utilidad y ayuda a fijar la memoria. TEMA 10 – INTRODUCCIÓN AL SISTEMA ENDOCRINO Todas las actividades de células, tejidos y órganos están coordinadas de algún modo por diferentes tipos de mensajeros químicos: Neurotransmisores: moléculas liberadas en la sinapsis para modificar el potencial de membrana de la célula o producir cambios metabólicos. Hormonas endocrinas: moléculas liberadas a la sangre por glándulas o células especializadas que van a influir en la función de las células diana en otro lugar del organismo. Hormonas neuroendocrinas: son como las hormonas endocrinas, pero liberadas al torrente sanguíneo por neuronas. Hormonas paracrinas: son hormonas segregadas al fluido extracelular y sus células objetivo son de un tipo celular distinto y se encuentran próximas. Hormonas autocrinas: son hormonas segregadas al fluido extracelular que afectan a la función celular de las células que las producen. Citoquinas: son péptidos segregados al espacio extracelular que tienen función autocrina, paracrina o endocrina. 1. Estructura química y síntesis de hormonas En general, hay tres tipos de hormonas: Proteínas y polipéptidos: la mayoría de las hormonas pertenecen a este grupo y van desde pequeños péptidos de 3 aminoácidos a proteínas de más de 200 aminoácidos. Estas hormonas se sintetizan como pre-prohormonas (no son biológicamente activas) en el retículo endoplasmático rugoso y se van a hidrolizar allí mismo formando prohormonas. Las prohormonas se transfieren al aparato de Golgi, se empaquetan en vesículas, dónde van a hidrolizarse por otras enzimas que van a generar la hormona activa y fragmentos sin actividad. En este grupo se incluyen las hormonas segregadas por la hipófisis anterior, el páncreas (insulina y glucagón), la glándula paratiroides (hormona paratiroidea) y muchas otras. Esteroideas: son hormonas sintetizadas a partir del colesterol y no se almacenan porque como son liposolubles, atraviesan las membranas celulares. No obstante, las células que producen las hormonas esteroides almacenan derivados del colesterol en vacuolas para que puedan ser movilizadas rápidamente y sintetizar las hormonas tras un estímulo. Este grupo está constituido por las hormonas segregadas por la corteza adrenal (cortisol y aldosterona), los ovarios (estrógenos y progesterona), los testículos (testosterona) y la placenta (estrógenos y progesterona). Derivadas de la Tirosina: se sintetizan en el citoplasma de la célula glandular y se almacenan para liberar posteriormente al torrente sanguíneo. Las hormonas derivadas de la tirosina son las segregadas por la glándula tiroides (tiroxina) y la médula adrenal (adrenalina y noradrenalina). Transporte Las hormonas hidrosolubles como las peptídicas y las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) se transportan disueltas en la sangre desde la glándula que las sintetiza hasta su tejido diana donde difunden de los capilares hacia el líquido intersticial y, en última instancia, a la célula diana. Las hormonas liposolubles como las esteroideas y las tiroideas circulan en sangre asociadas a proteínas plasmáticas. Sin embargo, las hormonas unidas a proteínas deben disociarse de la proteína para difundir hacia su célula diana. La cantidad de hormona que queda unida a la proteína sirve como reservorio pudiendo liberarse a sangre si fuese necesario. TEMA 11 - MÚSCULO ESQUELÉTICO -La placa motora o placa neuromuscular -> unión neurona y fibra muscular. Transmite información entre el nervio y el músculo. Está compuesto por filamentos de miosina (1/3) y actina (2/3), están entrelazados, mantenidos por moléculas de tinina. -La miosina -> doble hélice (moléculas tropomiosina y troponina) y dos cabezas con actividad ATP. Es una proteína que hace posible la relajación muscular. -El sarcómero -> Es una unidad contráctil. Porción de microfibrilla situada entre los discos Z. -El retículo sarcoplásmico -> Es una modificación del retículo endoplasmático liso que se ha fusionado parcialmente con la membrana plasmática. Regula el almacenamiento de calcio y su liberación (contracción muscular). También genera respuesta cuando llega un potencial de acción. En la relajación la tropomiosina se une a la actina y en la contracción se coloca la troponina como candado. CONTRACCIÓN MUSCULAR Actina: Está compuesta por dos filamentos de actina en hélice al que se adosan moléculas de tropomiosina (cadena) y troponina (candado). Cada filamento de actina está formado por la polimerización de moléculas de actina a la que se añaden moléculas de ADP sobre el que va a interaccionar las cabezas de miosina. Miosina: es una doble hélice con dos cabezas y actividad ATPasa. La miosina está formada por un filamento y dos cabezas, y las de miosina que orientan sus cabezas hacia afuera (donde se encuentran con los filamentos de actina). Cuando se produce la contracción muscular tiran: Filamentos miosina -> filamentos de actina -> discos Z De forma que los filamentos de actina solapan más y el sarcómero se acorta. Por tanto la contracción muscular se produce por el mecanismo de deslizamiento de los filamentos y el deslizamiento de los filamentos se produce por la interacción de los puentes cruzados entre los filamentos de miosina con los de actina. Proceso contracción muscular sigue los siguientes pasos: Llegada del potencial de acción Secreción del neurotransmisor Apertura de los canales tónicos de sodio Entrada de sodio Potencial de acción traspasa la membrana 6-Liberación de calcio Calcio activa la atracción entre los filamentos Vuelta de los iones de calcio Para mantener la contracción muscular hay 3 alternativas -ATP 1/2 segundos -Creatina fosfato 5/8 segundos -Glucógeno, reconstruye ATP Metabolismo oxidativo 95% de la energía, 2/4 horas TEMA 12 – MÚSCULO LISO Y CARDIACO Músculo liso Músculo esquelético No estriados Si estriados No inervación directa, segregan neurotransmisor al espacio extracelular No almacena calcio, viene del espacio extracelular y Ret. Sarcoplásmico Calcio viene del retículo sarcoplásmico No placas motoras ni túbulos T Si placas y discos Z Un solo núcleo Más de 1 núcleo ubicado a lo largo del tejido Contracción más lenta y duradera Contracción involuntaria Contracción más rápida Contracción voluntaria (SNC) e involuntaria en reflejos (SNP) Sostiene contracción sin fatigarse Neurotransmisor unitario inicia : acetilcolina y noradrenalina Neurotransmisor inicia : acetilcolina Receptores contracción y relajación Receptores contracción Potencial acción inicia Calcio Potencial acción inicia Sodio CONTRACCIÓN MÚSCULO LISO No se organizan en sarcómeros Control por parte del Sistema Nervioso Autónomo Células actúan a la vez y se comunican mediante uniones estrechas (GAP) que hacen que pueda contraerse como un todo MÚSCULO CARDIACO Como forma el sincitio (muchas células juntas), como tenemos los discos intercalados, y cómo las uniones gap nos permiten juntar este sincitio con el siguiente. TEMA 13 – CONTROL MOTOR El equilibrio es detectado por el sistema vestibular localizado en el hueso temporal. Formado por una cóclea, 3 canales semicirculares y 2 cámaras (utrículo y sáculo) Los canales semicirculares tienen un líquido que se mueve: superior : adelante/atrás posterior: inclinación al hombro horizontal: derecha/izquierda TEMA 14- MÚSCULO CARDÍACO Es muy parecido al músculo esquelético excepcionando su mayor duración. Las fibras cardíacas se unen formando un sincitio y mediante las uniones gap que permite la difusión de iones. La contracción del corazón- bombea 4-6 litros de sangre por minuto. Despolarización de nódulo sinoauricular (S.A) Transmisión de la actividad a través de las vías internodulares Lentitud en las aurículas, llegada al nódulo auriculoventricular (a-v) Rapidez de transmisión en el ventrículo Llegada al vértice del corazón y propagación Las bombas musculares al contraer los músculos presionan las venas y envían más rápido la sangre al corazón Las bombas pulmonares: -Inhalación expande el tórax comprime el abdomen -Exhalación comprime el tórax sangre hacia el corazón expande el abdomen El electrocardiograma -Onda P -> Despolarización de la aurícula -Onda QRS -> Despolarización de los ventrículos -Onda T -> Repolarización del ventrículo El gasto cardíaco es la cantidad de sangre bombeada por minuto, lo regula el ejercicio y el sistema nervioso autónomo. (4-6 litros/minuto) El musculo cuando está inactivo le llega un 15% , el músculo es un tejido metabólicamente muy activo. TEMA 15 –CIRCULACIÓN SANGUÍNEA Las arterias tienen paredes musculares fuertes ya que soportan mucha impulso sangre corazón, sin válvulas Los capilares hacen intercambio de fluidos a través de poros, Las venas tienen paredes finas, tienen válvulas para evitar el retorno venoso. Los esfínteres de las arteriolas se cierran en reposo y cuando se activan (por deporte) se abren muy rápido. El flujo sanguíneo es la cantidad de sangre que pasa por un punto determinado. La presión sanguínea (mm de mercurio) es la presión ejercida sobre el vaso. La distensibilidad vascular es la capacidad del sistema vascular para acomodarse a la pulsatilidad. La presión de pulso es la diferencia entre la presión arterial sistólica (PAS), un pico y la presión arterial diastólica (PAD), un valle. La microcirculación-> transporte de nutrientes a los tejidos y retirar desechos. Formado por capilares (con poros). Las características que influyen en esta difusión de sustancias: -Solubilidad de la sustancia -Peso molecular de la sustancia -Diferencia de concentraciones El sistema linfático es una ruta adicional de retorno de fluidos: -10% del fluido que va a retornar a la sangre -Pueden transportar proteínas y otras partículas grandes TEMA 16 – REGULACIÓN CARDIOVASCULAR Hiperemia reactiva sucede tras un bloqueo momentáneo Hiperemia activa incremento del flujo sanguíneo ante la necesidad de oxígeno El control a largo plazo del flujo sanguíneo se produce principalmente: cambios en la vascularización del tejido desarrollo de la circulación colateral remodelado vascular TEMA 17- SANGRE La eritropoyesis es el proceso de formación de eritrocitos en la médula ósea a partir de células madre para su especialización. Proceso diapédesis, el paso de una célula a través del endotelio estrechándose mucho ya sea pasando a sangre o saliendo de la sangre hacia el tejido, ambos son diapédesis. METABOLISMO DEL HIERRO El hierro se encuentra un 65% en la hemoglobina (formada por 4 hemos y 4 globinas) El 12-30% se almacena en forma de ferritina (almacén Fe) El 4% en la mioglobina Mioglobina su afinidad por el oxígeno es mayor que la de la hemoglobina para poder robarle el oxígeno a la mioglobina. Hemostasia daño vaso produce vasoconstricción empiezan las plaquetas a formar el tapón aparece fibrina formando coagulo coagulo formado se produce retracción coagulo (del tapón), pierde agua y el vaso se estrecha aún más Plasminógeno que con el paso del tiempo es plasmina y ella misma degradará el tapón TEMA 18 – MECÁNICA RESPIRATORIA Sistema nervioso y ventilación pulmonar La respiración normal se realiza mayoritariamente mediante el movimiento del diafragma El pulmón al ser una estructura elástica necesita una fuerza que lo mantenga hinchado. Está rodeado por una pleura y se desliza libremente por el tórax. Presión pleural -> es la presión que produce el fluido pleural sobre el pulmón Presión alveolar -> introducimos 0,5 de aire cada 2 seg Presión transpulmonar -> diferencia entre alveolar y pulmonar CAPACIDADES PULMONARES Capacidad inspiratoria: Máximo volumen inspirado. Suma del volumen Capacidad residual funcional: volumen de gas que hay dentro de los pulmones a final de una espiración normal. Reserva espiratorio + funcional Capacidad vital: Máximo de aire una persona puede espirar Capacidad total: máximo volumen que pueden expandirse los pulmones. VOLÚMENES Volumen corriente: aire inspirado y espirado en una respiración Reserva inspiratoria: volumen extra de aire que puede ser inspirado Reserva espiratoria: volumen extra de aire que puede ser expirado Reserva residual: volumen aire remanente después de inspiración forzada. RESPIRACIÓN ALVEOLAR Busca renovar el aire en la zona de intercambio de gases. Hay áreas en los pulmones que no sirven (espacios muertos) TEMA 19 - EL INTERCAMBIO GASEOSO De los 0,5 litros por inspiración inspirados se aprovechan 0,350 El ratio de ventilación /perfusión óptimo es de 0,8/1 ventilación alveolar/perfusión pulmonar El oxígeno se transporta principalmente en la hemoglobina y menos en el plasma. El CO2 se transporta como bicarbonato (73%), hemoglobina 23%) y libre. La difusión de oxígeno y CO2 aumenta al hacer ejercicio. TEMA 20 – CONTROL DEL SISTEMA RESPIRATORIO Control químicos directos Reciben información de la presión de CO2 y contracción de iones de hidrógeno en sangre. Las neuronas de esta región son especialmente sensibles al hidrógeno pero su efecto es mínimo En cambio son poco sensibles a CO2 pero la presión que produce es muy alta, si no se bata, aumentará el bicarbonato en sangre para taponar al hidrógeno y que las neuronas detecten el CO2. Control químico indirecto A través de quimiorreceptores fuera del SNC que envían señales al S. respiratorio sobre los niveles de oxígeno. A través de cuerpo carotídeos se activan: Aumenta la concentración arterial de O2 Aumento de CO2 o hidrógeno, respuesta menor pero rápida Al hacer ejercicio se consume más 02 y se produce más CO2 (20 veces +) TEMA 21 – LOS RIÑONES Y LA FUNCIÓN TUBULAR Los riñones tienen las siguientes funciones: excreción de desechos y sustancias químicas extrañas regulación del balance hídrico y electrolítico regulación de la presión arterial regulación de la función de balance ácido-base regulación de producción de eritrocitos secreción, metabolismo y excreción de hormonas Gluconeogénesis La nefrona es la unidad funcional del riñón y forman la orina: Glomérulo: filtra grandes cantidades de sangre y forma la cápsula de Bowman. Túbulo muy largo, el fluido filtrado de los capilares glomerulares se convierte en orina. Cada nefrona: Recogido por la cápsula Bowman y fluirá al túbulo proximal Fluirá al asa de Henle (filtra el agua) Macula densa (regulación función nefrona) Túbulo distal (situado corteza renal) Aparece túbulo conexión y colector Forman el conducto colector Control por el S.N simpático que contrae venas y reduce el flujo Formación de la orina -Filtración glomerular: en la cápsula de Bowman formando “plasma” -Reabsorción tubular de 2/3 del sodio, cloro y agua ya filtrados -Secreción de sustancias a los túbulos entre la mácula densa y el conducto colector. La adrenalina, noradrenalina y endotelina junto con el S.N simpático tienen función vasoconstrictora reduciendo el flujo. El óxido nítrico en cambio tiene función vasodilatador. TEMA 22- EL APARATO DIGESTIVO Y SECRECIONES DIGESTIVAS La deglución (tragar) es un mecanismo completo ya que la faringe participa también en la digestión. Etapa voluntaria: con la lengua hasta detrás del paladar Etapa faríngea: los receptores epiteliales activan los MM que movilizan el bolo a través de la faringe. Etapa esofágica: de la faringe al estómago rápidamente Peristalsis primaria: 8-10 seg hasta el estómago Peristalsis secundaria: si la primaria no tiene fuerza suficiente El intestino delgado produce 2 movimientos Mezclado: tandas de movimientos en todas direcciones Propulsión El intestino grueso hace movimientos lentos, ya que tiene que reabsorber agua y electrolitos para formas heces sólidas. El sistema nervioso simpático inhibe la actividad del tubo digestivo (aprieta el culo) El sistema nervioso parasimpático lo estimula La saliva (ligeramente ácida) está formada por: Amilasa: para digerir el almidón Moco: para lubricar las superficies Las secreciones: Pancreáticas: Enzimas y bicarbonato para digerir y neutralizar la acidez Intestino grueso: Secreción mucosa para proteger el ácido gástrico Intestino delgado: También moco activado por el SN parasimpático Las arterias se ramifican pata rodear todo el tubo digestivo en ambas direcciones TEMA 23 – DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN Los carbohidratos más importantes en la dieta son la sacarosa, lactosa y almidón. La celulosa también pero no la podemos digerir La hidrólisis es el proceso por el cual se digieren mediante enzimas introduciendo una molécula de agua. Los lípidos son mayoritariamente triglicéridos que si digieren por la lipasa pancreática La absorción de fluidos se realiza mayoritariamente en el: intestino delgado: que aumenta su longitud debido a sus pliegues intestino grueso donde se absorbe la mayor parte de agua y electrolitos TEMA 24 – EL SISTEMA INMUNE Hay dos tipos de respuestas ante una enfermedad: Respuesta innata Granulocitos Monocitos Respuesta adquirida: van sin especializar y se “adaptan” al problema Linfocitos: Linfocito T (Inmunidad celular), barrera: reconocen el antígeno Linfocito B (anticuerpo) Se mueven mediante: movimientos ameboides diapédesis estrujándose a través de poros capilares quimiotaxis movimiento hacia fuera relacionado con una inflamación La inflamación Vasodilatación local Aumento de permeabilidad: entrada agua Coagulación por proteínas (fibrinógeno) Llegada de células del sistema inmune (granulocitos-monocitos) Inflamación de las células 0 – donante universal / AB+ receptor universal