Fisiología General - Tema I - Fisiología PDF

Fisiología general – Tema I La fisiología está relacionada con el funcionamiento de algo, en nuestro caso el funcionamiento del organismo, dando explicación a la manera física y química que mantiene al cuerpo en acción haciéndonos seres vivos. El líquido extracelular es el medio en el...

Fisiología general – Tema I La fisiología está relacionada con el funcionamiento de algo, en nuestro caso el funcionamiento del organismo, dando explicación a la manera física y química que mantiene al cuerpo en acción haciéndonos seres vivos. El líquido extracelular es el medio en el cual se van a encontrar las células, su importancia se debe a que en estas encontraremos todos tipo de sustancias necesarias para que las células tengan un correcto funcionamiento. Se diferencia del líquido intracelular (más allá del lugar en donde se encuentran) por la presencia de iones, - Líquido extracelular; iones sodio, cloruro y bicarbonato/ nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. - Líquido intracelular; iones potasio, magnesio y fosfato. La homeostasis es la preservación del medio interno ante los cambios del medio externo. Estos sistemas se conforman por, - Sensor, partícula que recibe la alteración. - Efector, partícula que reacciona ante la información recibida y soluciona el problema homeostático. - Punto de referencia, es el “termostato” del cuerpo encargado de saber el punto idóneo. Como conclusión todas las estructuras corporales están organizadas para mantener el automatismo y la continuidad de la vida. La retroalimentación positiva es la acción donde el cuerpo repite un mismo estímulo hasta que este necesite detenerse, como por ejemplo, las contracciones del embarazo. La retroalimentación negativa es la acción donde se busca reducir o inhibir el estímulo recibido, siendo cambios que permiten que un factor vuelva a su normalidad manteniendo la homeostasis. Puede tener una ganancia que se ve como la eficacia con la que un organismo mantiene los valores normales; 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝐺𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 = 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 El control anterógrado es una retroalimentación negativa retardada que se da por si sola con el paso del tiempo, ya que la misma es una respuesta que se da antes de una situación, como manera preventiva. Las membranas son la capa que se encarga de recubrir las células, está compuesta por; - Proteínas, o Integrales, son las proteínas encargadas de funcionar como canales que atraviesan toda la membrana, estas también conocidas como poros están abiertos todo el tiempo. o Periféricas, las externas se encargan de funcionar como puentes mientras las internas se encargan de dar estructura. - Lípidos, están en igual cantidad de las proteínas pero en menor tamaño. - Carbohidratos, se encargan de reconocer desde el lado externo de la célula. El transporte de las células puede darse de dos maneras diferentes, Pasivo Activo Donde la molécula ingresa a la célula sin Es el paso de una molécula en la cual necesidad de un empuje energético, ya que pasa se necesita de ATP (energía) para de un lugar con mayor gradiente a uno con poder cruzar la membrana, pasando de menor gradiente. menor a mayor gradiente.  Transporte Difusión Difusión Primario, usa el Secundario, acoplado, es simple, es el facilitada, es ATP para mover necesita el el transporte paso de una el paso de una una molécula a proceso activo y de una molécula de molécula por través de un de otro proceso molécula por un lado al medio de un canal en la (como la difusión medio de una otro de la canal. membrana. La de transporte proteína membrana sin Se puede energía procede acoplado) para acoplada a la necesidad ni afectar por, El directamente del poder misma ya que de canal ni gradiente, el ATP. completarse. La o por su de número de energía procede tamaño, carga acoplamiento. proteínas de la energía o Se puede trasportadoras almacenada en concentración afectar por, y la rapidez concentraciones no puede El gradiente, del trabajo de iónicas entrar por sí el tamaño y las proteínas. sola a la la La velocidad célula. temperatura de difusión se acerca a un máximo a medida que aumenta la concentración de la sustancia a difundir. Ósmosis Ultrafiltración Es un tipo de transporte pasivo donde las Es el transporte pasivo donde el agua pasa moléculas de agua atraviesan la membrana por medio de presión fácilmente por la producción de una diferencia de concentraciones. Hipotónico, Hipertónico, Isotónico, menor agua mayor agua agua adentro que adentro que equilibrada afuera por afuera por lo que el lo que el agua busca agua sale entrar Para las moléculas grandes se mueven por, Exocitosis Endocitosis Salida por medio de una vesícula que se Es cuando la membrana engloba una fusione a la membrana antes de ser sustancia externa para incluirlo a la expulsada célula Pinocitosis, son Fagocitosis, son moléculas pequeñas moléculas de mayor englobadas tamaño engobladas El potencial bioeléctrico de acción es la diferencia de potencial entre el interior y el exterior de la célula por causa de las cargas. Para poder medir esto se usa el osciloscopio para medir el cambio del potencial. Las células excitables son aquellas que al recibir carga generan cambios que permiten enviar información. Potencial activo Potencial pasivo Son los encargados de llevar información Poseen la capacidad de estar en reposo conocido como potencial de membrana  Todas las células funcionan con corriente por lo que podemos decir que los canales protéicos funcionan como resistencias (al estar cerrados o abiertos) y al mismo tiempo como condensador ya que se polarizan los iones para mantener la energía de la membrana. Estas canales protéicos pueden activarse por; - Activación por voltaje - Activación química, donde las compuertas al recibir un ligando van a abrirse. Entre los factores que determinan el potencial de membrana están, - Efecto Gibbs – Donnan, que se refiere a aquellas proteínas internas de las células que no pueden salir generando carga negativa dentro de la célula - La presencia de canales dentro de la membrana - La bomba de sodio-potasio ya que permite que la información iónica se mantenga, esta bomba es electrogénica (efecto directo) y genera un gradiente (efecto indirecto), posee una proteína de gran tamaño que se caracteriza por tener 3 puntos receptores de sodio, dos puntos receptores de potasio. La ecuación de Nernst (Ex) nos permite calcular la diferencia de potencial de un ión deseado, cuando su resultado queda negativo implica que el interior de la célula al este salir va a quedar negativo, mientras que si el resultado es positivo al salir de la célula el interior de la misma va a quedar positivo. La ecuación de Nernst (Ix) permite calcular la corriente de un ión en un momento específico. La ecuación de Goldman nos permite saber el voltaje total de la membrana en reposo, tomando en cuenta la permeabilidad de los iones y su concentración. Los estímulos recibidos se divide en; Graduales Potencial de acción Son los dependientes del tiempo y la Es el envío del mensaje luego de la codificación intensidad del estímulo lo que de los estímulos graduales para así poder permite que el potencial de membrana llevar la información al S.N.C., dependen de cambié, éste se extingue en el tiempo canales voltaje dependiente que se abren para y se codifica para propagarse que el estímulo entre y los iones se muevan, este electrotónicamente se autogenera en sus pasos, se pueden sumar en casos necesarios, se bloquean con TTX. Fase de Fase de Fase de reposo, es despolarización, repolarización, el es el momento en es la rápida potencial que la membrana difusión de de aumenta su iones potasio membrana potencial en para en reposo dirección reestablecer el positiva potencial de membrana El potencial de acción a su vez necesita de un transporte activo de iones por bombas de membrana, la existencia de un gradiente electroquímico y la apertura de canales iónicos selectivos.  Las mesetas son momentos donde la membrana no se repolariza pero tampoco se despolariza suele estar ligada a lentitud en el proceso de apertura o cierre de las compuertas de los canales. Para la repolarización se necesita del potasio. El PPP, es el post-potencial positivo donde sale excesivamente el potasio El PPN, es el post-potencial negativo donde sale lentamente el potasio Para la despolarización se necesita del sodio. La hiperpolarización se debe al potasio ya que al salir mayor cantidad de potasio la célula queda más negativa de lo necesario. Las propiedades del potencial de acción fueron, - Autogenerativo - Todo o nada - Finito en el tiempo - Refractariedad, proceso de aceptación de un estímulo en el tiempo El ciclo de Hodgkin es el que permite que se dé la despolarización y repolarización. La sinapsis se define como el proceso de traspaso de información dentro de las células pero también es el contacto de dos células excitables, es por ello, que la misma no deja de existir una vez no hay envío de información, sino que se acabó la conducción sináptica. Las células se pueden comunicar por medio de mensajeros químicos e impulsos eléctricos, estos mensajeros son; - Neurotransmisores - Neurohormonas - Hormonas mientras que los impulsos eléctricos son flujos iónicos por uniones estrechas que por ende son más rápidas. Sinapsis eléctrica Sinapsis química Simétrica Bidimensional Necesitan un neurotransmisor El proceso sináptico sigue estos pasos, - Un potencial despolariza un axón terminal - Se despolariza el axón abriendo los canales de calcio - El calcio ingresa por exocitosis de vesículas sinápticas - El neurotransmisor difunde el mensaje hacia un receptor - Reciclaje de las vesículas Las células musculares son excitables ya que responden a estímulos por cambios del potencial de membrana. El músculo liso no presenta estriaciones, son uninucleares y se divide en; - Unitario, está en las vísceras en algunos órganos, funciona y posee su capacidad de actividad eléctrica espontánea. - Multiunitario, se parece al estriado por su capacidad de contracciones graduadas y no son espontáneos. ambos son controlados por el SNA, unidas por uniones de tectumen. La contracción se da por procesos de activación de la miosina y la actina (parte del filamento delgado) ambos necesitan ser activados para reaccionar entre sí, además de realizar un deslizamiento de los filamentos producida por la interacción de los puentes curzados con los filamentos de actina. Además de necesitar de los iones de calcio para activarse. El músculo cardíaco se forma por células uninucleares pero presenta estriaciones, funciona como un sinsitio ya que las células cercanas están asociadas por uniones muy estrechas formando puentes de baja resistencia eléctrica. Posee actividad espontána y se modula por SNA El músculo estriado/esquelético tiene fibras polinucleares que tienen estriaciones transversales, no está organizada como sinsitio por lo que sus fibras no se conectan individualmente, se contrae por estimulación nerviosa teniendo un control voluntario. - La banda A es anisotrópica y representa el alineamiento de los filamentos gruesos - En la zona H no hay comunicación entre los filamentos gruesos y los delgados. - La banda I, es isotrópica, contiene los filamentos delgados los cuáles se sostienen entre la banda A y la línea Z - La línea M divide la A simétricamente y es el punto donde se revierte la polaridad de las cabezas de las de las bandas de miosina. - Los discos Z atraviesan las miofribillas uniéndolas a toda la longitud de la fibra muscular. Los puentes cruzados son las proyecciones a los lados de los filamentos de miosina. Los filamentos gruesos están formados por miocina mientras que los delgados los conforma la actina. En reposo las moléculas de actina tienen poca comunicación con las moléculas de miosina, una vez se contrae estas quedan estrechamente comunicadas. Al final del periodo latente es cuando se da la contracción muscular incrementando en tiempo la respuesta al potencial de acción. Por medio del retículo sarcoplasmático se transfiere el calcio hacia los túbulos T para que el calcio vaya al citosol reaccionando con las fibras musculares. Al momento de pasar un estímulo de axón a músculo las cargas se cambian para propagar la actividad. La dihiropiridina va a activarse una vez esté en contacto con el potencial de acción mientras la rianodina permite que se libere el calcio para poder pasar el potencial de acción entre fibras. Este calcio permite que las fibras delgadas ingresen en las fibras gruesas donde generan la contracción.  La tensión total menos la tensión pasiva nos da la tensión activa. La tensión activa es el aumento de la tensión que se da durante la contracción. Cuando la sarcomera tiene una menor longitud existe un % mayor de la tensión del músculo ya que hay mejor interacción de los diferentes filamentos (la medida idónea es de 2,20 a 2,25 µm. Si esta longitud no es apropiada los filamentos no van a relacionarse tan bien como deberían. Esta estimulación eléctrica va a permitir que se produzcan los cambios eléctricos para los potenciales de acción. Las actividades musculares pueden tener una suma en efecto donde se suman las contracciones. Entre las característica de la unidad motora (fibras musculares inervadas por una única fibra nerviosa) están, - El número de fibras puede variar, en movimientos finos cada unidad tiene de 3 a 6 fibras, en movimientos más bruscos o fuertes puede tener 600 fibras por unidad motora - Aunque el grupo de fibras se contraen juntas no precisamente son vecinas - Cada neurona motora puede inervar conjuntos con predominio de un tipo de fibra que se dividen para la duración de la fase de contracción o Rápidas y resistentes a la fatiga o Rápidas y susceptibles a la fatiga o Lentas - Las diferencias entre los tipos de unidades motoras es inherente y no depende de la actividad en la que participa, por ejemplo, si hay un transplante de un axón rápido sobre un músculo lento este pasará a responder de manera rápida. - El reclutamiento de unidades motoras es organizada, o las del tipo lentas (s), contracción controlada o Rápidas y resistentes a la fatiga (fr) son potentes en corto tiempo o Las rápidas y susceptibles a la fatiga (ff) son contracciones demandantes de oxígeno  - El aumento excesivo del músculo genera hipertrofia con un aumento en la fuerza contráctil mientras que si deja de usarse se atrofia La sumación de fibras múltiples es el aumento de número de unidades motoras que se contraen de manera simultánea mientras que la sumación de frecuencias es la suma de las frecuencias de la contracción en aumento. La contracción isométrica ocurre cuando un cambio de tensión sin cambio en la longitud del músculo mientras que la isotónica no tiene cambio en la tensión sino en su longitud. Dependiendo de la condición de estimulación los músculos responden en la intensidad umbral (mínima intensidad en el que hay una resistencia contráctil) al igual que las fibras. Cuando hay una sacudida simple ésta se caracteriza por una fase contráctil y otra de relajación teniendo un estímulo. En la respuesta gradual veremos un reclutamiento de unidades motoras donde mientras aumente la intensidad del estímulo también va a aumentar el reclutamiento hasta llegar al total. Las contracciones tetánicas se dan por estimulaciones con mayor frecuencia donde la magnitud tiene mayor tensión a la sacudida simple, si se le permite llegar a un período de relajación se le llamará tétano imperfecto pero si no hay periodos de relajación se le llamará tétano perfecto. El fenómeno de la escalera es la fuerza de la contracción que aumenta hasta una meseta muestra respuestas individuales aumentadas sin cambiar la intensidad o la frecuencia del estímulo esto por la mayor disponibilidad de calcio generación respuestas musculares completas. Mecanismos relacionados al metabolismo - Fosforilcreatina, - Glucólisis anaeróbica - Glucólisis aerobia La cantidad de O2 que se consume en reposo, al finalizar un ejercicio es el monto necesario para producir el ATP. La fatiga es la condición donde un músculo y sus fibras no son capaces de mantener una respuesta ante una estimulación efectiva prolongada, esto se relaciona con factores,  - Alteración de la liberación del neurotransmisor en el botón sináptico (fatiga sináptica) - Falta de ATP (fatia muscular) esto evita que se complete la actividad y el pH se modifique por el ácido láctico. El gasto energético del músculo se distribuye en, - Producción de trabajo - Formación de compuestos con enlaces altamente energéticos - Producción del calor o De reposo, representa el calor producido como consecuencia del metabolismo basal del músculo o Inicial, calor superior al de reposo, generado durante la actividad muscular  De activación, se relaciona con la contracción y es la misma cantidad que la generada en reposo  De acortamiento, es el calor producido por el acortamiento del músculo o De recuperación, se genera una vez se finaliza la contracción hasta alcanzar el nivel de reposo o De relajación, se produce para restituir la longitud de reposo al músculo en una contracción isotónica El SNC recibe información del medio interno y del externo por receptores sensoriales que permiten transformar la energía de estímulos en trenes de potenciales de acción por las neuronas sensoriales especializadas, estas neuronas se diferencian de los receptores sensoriales por su cuerpo. El tipo de sensación que se origina en el SNC al activar un receptor sensorial tomando en cuenta la energía predominante del estímulo, un estímulo adecuado es en el cual el receptor posee el umbral más bajo de activación, además de ello, cada porción del cuerpo tiene un campo receptivo permitiendo saber dónde se activa el receptor sensorial. La inhibición lateral es un mecanismo que permite que sólo se active la neurona directamente en el centro de la zona y esta será la información que irá al SNC. Es en la corteza somato sensorial la encargada de poder identificar qué porción del cuerpo está recibiendo un estímulo aunque entiende mejor el estímulo de la cara, sus zonas, las manos y los dedos. Existe la clasificación funcional de los receptores, - Telerreceptores, sensibles a estímulos del exterior a corta distancia - Externo receptores, reaccionan al medio ambiente cercano - Interno receptores, responden al medio ambiente interno - Propio receptores, responde a cerca de la posición del cuerpo en el espacio - Mecano receptor, relacionado a la tensión  - Termo receptor, relacionado al calor - Dolor, relacionado a química, térmica y mecánica - Foto receptores, sensibles a la luz Los reflejos son procesos generadores de respuestas efectoras de señales producidas por un receptor sensorial, el arco reflejo está formado por, - Receptor sensorial - Via aferente (neurona sensitiva) - Centro integrador - Via eferente (neurona motora) - Efector y se caracterizan por, - innatos, no necesitan aprendizaje - estereotipados, son las mismas en individuos de la misma especie - obligatorios, una vez recibido el estímulo se produce el reflejo - organizados o monosináptico, la sinapsis se hace con una interneurona o polisináptico, genera 2 sinapsis, una en la interneurona y otra en el soma de una neurona motora Por otro lado el reflejo de estiramiento la sinapsis se hace directamente sobre una moto neurona para que el músculo se contraiga. En el caso particular de los ojos al estos ser fotosensibles tiene efectos diferentes; - Miosis, estimulación parasimpática donde la existencia de la luz contrae la pupila por lo que el cristalino se vuelve fuerte y redondo. Relacionado con la visión cercana - Midriasis, se da por la estimulación simpática donde la poca luz permite que la pupila se dilate con un cristalino débil y aplanado. Relacionado con la visión lejana Ambos afectados por los músculos del iris por medio de mensajes recibidos de los ganglios… La actividad refleja se regula por mecanismos intramedulares y supramedulares, - Mecanismo intramedular por convergencia, es la convergencia de dos vías aferentes de dos reflejos espinales diferentes teniendo la misma respuesta, o Facilitación, se produce cuando la respuesta está reforzada por activación simultánea, su respuesta es más fuerte que la suma de los 2 mensajes excitatorios ya que estos se encuentran rodeados de una zona con un umbral superior.  Facilitación temporal y espacial, es la suma de un potencial con el anterior cuando están repetidas en el tiempo (temporal) o por cercanía en una motoneurona (espacial) o Oclusión, las respuestas reflejas disminuyen cuando se activan a partir de aferencias de diferentes orígenes que convergen en una misma motoneurona - Mecanismo medulares inhibitorios o Inhibición por convergencia, provocado por la estimulación de 2 zonas diferentes generando una estimulación cruzada que inhibirá el estímulo para luego reactivarse. La respuesta refleja resultante implica la participación de dos vías aferentes y una vía eferente común. o Inhibición por divergencia Los circuitos reverberantes son los axones de una interneurona genera permitiendo sinapsis con otras neuronas de otra cadena aumentando el tiempo de respuesta. Los shock espinales se dan cuando se serciona la médula espinal en los niveles inferiores por lo que la actividad refleja espinal desaparece temporalmente (hiporreflexia) mientras que la hiperreflexia se conoce como la hiporreflexia de manera más marcada pero con la diferencia de que la actividad refleja se ve incrementada. La sección medular elimina influencias que ejercen los centros supramedulares sobre la actividad refleja espinal, - Facilitadoras porque la depresión de la actividad refleja no requiere una sección completa de loa médula. - Inhibitorias origina una respuesta refleja masiva y exagerada que se encuentra inhibida en condiciones normales - Influencias que dinamizan los reflejos de tipo postural y de marcha se ven deprimidas La hipersensibilidad por desnervación se da cuando la médula espinal muestra cambios prolongados en la excitabilidad posiblemente a causa de la actividad en los circuitos reverberantes, se da por lesiones nerviosas, en esta condición las neuronas muestran excitabilidad anormal. Cuando esto ocurre puede darse una hiperreflexia o una arreflexia. Los reflejos aliados son aquellos que se refuerzan entre si. Los enlazados son dos reflejos enlazados cuando la ocurrencia de uno resulta de la ejecución de otro mientras que los reflejos antagónicos son dos reflejos que producen respuestas opuestas nunca se van a producir simultáneamente, son opuestos por lo que uno predomina sobre el otro. El sistema nervioso autónomo garantiza que los parámetros se mantengan en el nivel necesario del organismo, ayudando con la homeostasis. Actúa sobre el músculo liso, cardíaco y las glándulas. El sistema nervioso entérico son los músculos que recubren las vísceras. Por otro lado los ganglios serán la unión entre una neurona eferente y una neurona que enerve un órgano, cuando estos están cerca del SNC es un ganglio simpático mientras que si está cercano al órgano o dentro de este son ganglios parasimpáticos, los ganglios simpáticos están en la región central de la médula mientras que las fibras de los ganglios parasimpáticos están en los superiores e inferiores. La médula suprarrenal funciona como neurona post ganglionar sin axón que libera hormonas a la sangre. Todos estas funciones anatómicas pueden revisarse por medio de diferentes pruebas, - Determinación en el laboratorio de catecolaminas (adrenalina, noradrenalina y cortisol) - Pruebas cardio-respiratorias - Pruebas de basculación - Pruebas del reflejo axónico sudomotor - Prueba de sudoración termorreguladora - Ecografía de vejiga