Compendio Fisiologia

FISIOLOGIA

 APUNTES

DE FISIOLOGIA

__________________________________________________ 1

FISIOLOGIA

I Bases generales y celulares de la fisiopatología QUE ENTENDEMOS POR FISIOLOGIA??? SI PREGUNTAMOS: ¿ CUALES SON LAS INSERCIONES DEL MÚSCULO PECTORAL MENOR? ¿ QUÉ TIPO DE MÚSCULO ES EL BICEPS BRAQUIAL, UNI-BI O TRIARTICULAR? ¿ CUALES SON LOS COMPONENTES Y ORGANELOS DE UNA CÉLULA MUSCULAR?

BASICAMENTE ENSEÑA A DESCRIBIR 

SI PREGUNTAMOS: ¿ POR QUÉ EL MÚSCULO PECTORAL MENOR LOGRA REALIZAR LA ELEVACIÓN DE LAS PRIMERAS COSTILLAS ¿ QUÉ FENÓMENOS ELECTRICOS OCURREN PARA QUE SE CONTRAIGA EL BICEPS BRAQUIAL? ¿ QUÉ DETERMINA QUE EL Ca++ AUMENTE SUS CONCENTRACIONES EN EL SARCO PLASMA DE LA FIBRA MUSCULAR?

SE ENSEÑA A VER COMO FUNCIONAN

Bases generales y celulares de la fisiología El objetivo de la fisiología es explicar los factores físicos y químicos responsables del origen, el desarrollo y la progresión de la vida. Fisiología Humana Nos ocupamos de las características y los mecanismos específicos del cuerpo humano que hacen de él un ser vivo. Organización del cuerpo a) Las células como unidades vivas del cuerpo. Célula: Unidad básica. o Órgano: Agregado de muchas células diferentes, unidas por estructuras intercelulares, o unidas por estructuras intercelulares de soporte. 100 billones de células Diferentes unas de otras, pero con algunas características básicas parecidas. Casi todas poseen capacidad de reproducirse. b) El medio Interno. 18% Proteínas y sustancias relacionadas 7% minerales 15% Grasa 60% Agua __________________________________________________ 2

FISIOLOGIA

I Bases generales y celulares de la fisiopatología QUE ENTENDEMOS POR FISIOLOGIA??? SI PREGUNTAMOS: ¿ CUALES SON LAS INSERCIONES DEL MÚSCULO PECTORAL MENOR? ¿ QUÉ TIPO DE MÚSCULO ES EL BICEPS BRAQUIAL, UNI-BI O TRIARTICULAR? ¿ CUALES SON LOS COMPONENTES Y ORGANELOS DE UNA CÉLULA MUSCULAR?

BASICAMENTE ENSEÑA A DESCRIBIR 

SI PREGUNTAMOS: ¿ POR QUÉ EL MÚSCULO PECTORAL MENOR LOGRA REALIZAR LA ELEVACIÓN DE LAS PRIMERAS COSTILLAS ¿ QUÉ FENÓMENOS ELECTRICOS OCURREN PARA QUE SE CONTRAIGA EL BICEPS BRAQUIAL? ¿ QUÉ DETERMINA QUE EL Ca++ AUMENTE SUS CONCENTRACIONES EN EL SARCO PLASMA DE LA FIBRA MUSCULAR?

SE ENSEÑA A VER COMO FUNCIONAN

Bases generales y celulares de la fisiología El objetivo de la fisiología es explicar los factores físicos y químicos responsables del origen, el desarrollo y la progresión de la vida. Fisiología Humana Nos ocupamos de las características y los mecanismos específicos del cuerpo humano que hacen de él un ser vivo. Organización del cuerpo a) Las células como unidades vivas del cuerpo. Célula: Unidad básica. o Órgano: Agregado de muchas células diferentes, unidas por estructuras intercelulares, o unidas por estructuras intercelulares de soporte. 100 billones de células Diferentes unas de otras, pero con algunas características básicas parecidas. Casi todas poseen capacidad de reproducirse. b) El medio Interno. 18% Proteínas y sustancias relacionadas 7% minerales 15% Grasa 60% Agua __________________________________________________ 2

FISIOLOGIA

Dos tercios agua. 1/3 Proteinas, Glucosa, electrolitos, minerales,etc SOLUCIÓN POR TANTO COMENZAREMOS A ANALIZAR AL CUERPO HUMANO COMO UNA SOLUCIÓN COMPUESTA POR : SOLVENTE = AGUA SOLUTOS

= PROTEINAS, ELECTROLITOS, ETC.

COMPONENTES QUE PODEMOS ENCONTRAR • LIC - ALTA CONCENTRACION DE: POTASIO  MAGNESIO  FOSFATO  •

LEC (Medio interno) -ALTAS CONCENTRACIONES DE: SODIO  CLORO  BICARBONATO  NUTRIENTES (O2).  DESECHOS DE EXCRESION

COMPARTIMENTOS • ORGANIZACIÓN DEL ORGANISMO - LIC : 67 % agua corporal - LEC : 33 % agua corporal LIQUIDO INTERSTICIAL : 80 % del extracelular  PLASMA SANGUINEO : 20 % “ “  •

COMPOSICION CORPORAL PROTEINAS  MINERALES  AGUA 

Agua Corporal Total (como % del Peso Corporal) En relación con edad y género.

__________________________________________________ 3

FISIOLOGIA

MECANISMOS HOMEOSTATICOS Se emplea el término homeostasis para designar el mantenimiento de las condiciones estáticas o constantes en el medio interno. NOMENCLATURA moles • • equivalencia eléctrica • ph • difusión • Osmolaridad : soluto Osmolalidad : solución • • buffer •

• •

•

•

•

MOLES - PESO MOLECULAR DE SUSTANCIA EN GRAMOS MILIMOL EQUIVALENTES - MOL DE SUSTANCIA IONIZADA OSMOL - 1 GRAMO DE SOLUTO NO DISOCIADO OSMOLALIDAD - OSMOL / 1 KG DE Solvente - TIPOS DE SOLUCIONES OSMOLARIDAD - OSMOL/ 1 LITRO DE SOLUCION

Sistema de transporte del LEC 1. Movimiento de la sangre por el organismo en los vasos sanguíneos. 2. Movimiento entre los capilares y las células.

Regulación de las funciones corporales Sistema Nervioso: Sistema nervioso central Sensitiva aferente Motora eferente Sistema Autónomo Sistema Hormonal: Glándulas (8) • •

Hormonas

H. Tiroideas: acelera reacciones químicas. Insulina: controla metabolismo glucosa __________________________________________________ 4

FISIOLOGIA

• •

H. Suprarrenales: controla iones Na y K, y metabolismo proteico. H. Paratiroideas: controla Ca y P del hueso.

Mecanismos de control del cuerpo 1. Regulación de las concentraciones de O2 y CO2 en el LEC : Hb libera O2 si [O2] es muy baja. • • F(x) amortiguadora de O2 de la Hb. • Aumento [CO2] estimula el centro respiratorio. 2. Regulación de la Presión arterial Barorreceptores Carotídeos 1. Retroalimentación negativa: Tiende a la estabilidad Ej: [ CO2 ] 2. Retroalimentación positiva: Inestabilidad y muerte. Util: Coagulación sanguínea Parto Impulso nervioso

II LA CELULA Y SU FUNCION Organización de la célula Las diferentes sustancias que componen la célula se denominan colectivamente protoplasma. Agua, iones, proteínas, lípidos, H.C. Agua Medio líquido principal de la célula. En la mayoría de las células, excepto adipocitos. [ 70-85 % ] Iones K, magnesio, fosfato, sulfato, bicarbonato y pequeñas cantidades de sodio, cloruro y calcio. Sustancias inorgánicas para reacciones celulares. Necesarios para funcionamiento de mecanismos de control celular. Proteínas [ 10 – 20 % ] Estructurales: Estructura fibrilar Contráctiles en músculos Forman Citoesqueleto Globulares: Enzimas. Solubles en el LIC Lípidos Lípidos 2% masa celular Solubles en disolventes grasos __________________________________________________ 5

FISIOLOGIA

Fosfolípidos y colesterol constituyen membranas y barreras membranosas intracelulares (insolubles en agua) Triglicéridos en Adipocitos cerca del 95% de su masa.

Hidratos de Carbono 1% masa celular (músculo 3% y 6% en los hepatocitos). Función estructural escasa, salvo en algunas glucoproteínas. En el LEC como glucosa disuelta. En el LIC como glucógeno. Estructura física de la célula 1. Estructuras membranosas de la célula Membrana celular Membrana nuclear Membrana de R.E. Membrana mitocondrial Membrana lisosomas y Golgi Membrana celular Estructura delgada, flexible y elástica Grosor de 7.5 a 10 nanómetros Estructura: 55% proteínas 25% fosfolípidos fosfolípidos 13% colesterol 4% otros lípidos 3% de Hidratos de Carbono -Sustancias hidrosolubles:iones, glucosa,urea -Sustancias liposolubles:O2, CO2, alcohol. Mb. es líquida, migración de porciones de mb. y proteínas a otros lugares. Colesterol: Determinación de la permeabilidad. Controla fluidez de la Mb. a) Barrera lipídica de la membrana Bicapa fosfolipídica (fosfolípidos anfipáticos ). • Extremo fosfato: hidrófilo (hidrosoluble) • Extremo ácido graso: hidrófobo (soluble en grasas) b) Proteínas de la mb. celular • Proteínas integrales (muchas son glucoproteínas) Canales o poros: H2O, iones. Transportadoras: moléculas grandes. Enzimas Adhesión celular • Proteínas periféricas (interior Mb y ancladas generalmente a las integrales). Enzimas o regulador f(x) celular. c) H. de C. de la mb. Celular. Glucocáliz celular __________________________________________________ 6

FISIOLOGIA

Lípidos de mb. 10 % son glucolípidos Proteínas de mb., mayoría son glucoproteínas Las porciones Gluco están casi siempre hacia exterior de la célula.

Funciones del glucocáliz 1. Carga global negativa a la célula. 2. Unión entre células 3. Receptores de sustancias 4. Reacciones inmunitarias

El Citoplasma y sus Organelas Retículo endoplásmico Estructuras tubulares y vesículas aplanadas. Mb. bicapa lipídica (gran cantidad proteínas). Matriz endoplásmica. R.E.Rugoso: ribosomas anclados. R.E.Liso: síntesis de sustancias lipídicas. Aparato de Golgi: vesículas cerradas, planas y delgadas. Procesa sustancias que provienen del RE. Forma los lisosomas Lisosomas: sistema digestivo intracelular, 250-750 nm, bicapa lipídica, gránulos de hasta 40 enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Ej: glucógeno a glucosa. Proteínas a aás. Peroxisomas: autorreplicación (gemación a partir del RE), contienen oxidasas. Forma peróxido de H y junto a catalasas oxida sustancias venenosas para la célula. Mitocondrias Desde algunos nm hasta 1 micra de ø y 7 micras de longitud Dos mb bicapa lipídica-proteica. Crestas: enzimas oxidativas.Cadena respiratoria Matriz: enzimas para extraer energía.Ciclo de Krebs. Se autorreplican. Contienen ADN. Citoesqueleto Sistema de fibras. Mantiene estructura celular Permite cambiar de forma y movimiento celular Microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. Microtúbulos: Estructuras largas, huecas, pared de 5 nm de 15nm de ø, tubulinas a y b, forman anillos de 13 subunidades. Función: transporte de vesícula, gránulos secretores, mitocondrias, huso mitótico. Filamentos intermedios: 8-14 nm ø, formados por varias subunidades (proteínas filamentosas) Unen mb celular con mb nuclear. Andamiaje flexible para la célula

__________________________________________________ 7

FISIOLOGIA

Microfilamentos: fibras largas y sólidas, 4-6 mm de ø. Formados por actina (la proteína más abundante en los mamíferos). Son usadas por motores moleculares.

Núcleo y membrana nuclear Centro de control celular. Grandes cantidades de ADN (genes). Mb, consiste en dos mb de bicapa independientes (una dentro de la otra). Mb externa continuidad con RE Atravesada por miles de poros nucleares. CONEXIONES INTERCELULARES • Unión entre una célula y otra que permite el transporte de iones y otras moléculas de diferente tamaño. - Unión cerrada o zona de oclusión. - Desmosoma. - Hemidesmosoma o adhesión focal. Conexiones Intercelulares a) Moléculas de Adhesión Celular -Integrinas, caderinas, Ig, selectinas b) Uniones Celulares 1.-Adherencia entre células y con los tejidos circundantes -Zona de oclusión -Zónula adherente -Desmosomas -Hemidesmosomas -Adhesiones focales 2.-Permiten transferencia de iones y otras moléculas -Uniones en hendidura (conexones ) Conexiones Intercelulares a)  Moléculas de adhesión celular:

Se reconocen y unen en cada superficie celular. Glucoproteínas y moléculas de H. de C. Adhieren las células a la lámina basal y entre sí, transmiten señales al interior y exterior celular. Funciones: 1) Desarrollo e integridad de órganos y tejidos. 2) Migración y transporte de células inmunes e inflamatorias. 3) Iniciación y propagación de respuestas inmunes. 4) Cicatrización de heridas. 5) Metástasis de diversos tumores. Reconocemos 4 familias: 1. Integrinas 2. Caderinas 3. Superfamilia de Inmunoglobulinas 4. Selectinas

__________________________________________________ 8

FISIOLOGIA

Cadherinas • Establecen uniones entre células iguales • Permiten la formación de tejidos y epitelios Dependen de calcio • Integrinas • Se unen a moléculas diferentes (heterólogas) Pueden unirse a otras células o a proteínas de la matriz extracelular • Conexinas Conección fibras músculo cardiaco b) Uniones celulares:

Hay dos tipos que permiten la formación de tejidos. 1.- Las que adhieren a las células entre sí y con los tejidos circundantes. 2.- Las uniones que permiten la transferencia de iones y otras moléculas de una célula a otra. 1.- Incluyen (adhesión):  Unión cerrada o zona de oclusión: uniones estrechas, rodean bordes apicales de células epiteliales. Zónula adherente: sitio importante de unión para los microfilamentos, contienen cederinas, se continúa con zónula de oclusión.   Desmosomas: engrosamientos opuestos de membranas de dos células adyacentes. Hay material filamentoso entre ellos.   Hemidesmosomas: unen la célula a la lámina basal, conectados con filamentos intermedios.   Adhesiones focales: tb láminas basales, se relacionan con filamentos de actina intracelulares 2.- Uniones en Hendidura (transferencia) El espacio intercelular se estrecha de 25 a 3 nm. Los conexones de la mb se unen entre sí. Formado de 6 subunidades proteicas (conexinas). Forman un canal de 2 nm entre 2 células. Permite paso iones, azúcares, aás, solutos.

III Transporte de sustancias a través de la membrana celular Difusión frente a Transporte Activo El transporte a través de la bicapa lipídica a través de las proteínas, se produce por uno de dos procesos básicos: 1. Difusión (transporte pasivo). 2. Transporte activo. Difusión Movimiento continuo de moléculas entre sí en los líquidos o en los gases se denomina difusión. OSMOSIS Movimiento neto de Agua Difusión a través de Membrana • DIFUSION SIMPLE • DIFUSION FACILITADA (proteína transportadora). __________________________________________________ 9

FISIOLOGIA

Difusión a través de la membrana celular 1. Difusión simple: 2 vías. a) A través de la bicapa lipídica (si sustancia es liposoluble) b) a través de canales que pasan por algunas proteínas transportadoras (PT) 2. Difusión facilitada: unión entre PT con moléculas e iones y las transporta a través de la mb. •

 Difusión de sustancias liposolubles a través de la bicapa lipídica: O2, N, CO2, alcoholes se

disuelven con la bicapa y difunden a través de la mb celular.

•

 Difusión del agua y otras moléculas insolubles en lípidos a través de los canales proteicos: el

agua insoluble en lípidos de la mb, difunde a través de los canales proteicos.

Difusión facilitada Llamada tb “mediada por transportadores.” Una sustancia transportada de esta forma difunde a través de la mb con ayuda de una proteína transportadora específica. La tasa de difusión se acerca a un máximo. Sustancias más importantes transportadas son:  glucosa y aás. DIFUSION FACILITADA (mediada por transportadores) DIFUSION FACILITADA Apertura canales proteicos 1. Apertura de voltaje: la conformación molecular responde al potencial Ej: Potencial de acción nervio. 2. Apertura química: se abren por unión sustancia química a la proteína. Ej: Acetilcolina, transmisión nerviosa y placa motora.

FACTORES QUE AFECTAN LA TASA DE DIFUSION •

DIFERENCIA DE CONCENTRACION A TRAVES DE MEMBRANA

•

DIFERENCIAS DE POTENCIAL ELECTRICO

•

DIFERENCIAS DE PRESION A TRAVES DE MEMBRANA CELULAR

2. Transporte Activo Cuando una mb celular mueve moléculas o iones “cuesta arriba” contra una gradiente de concentración, el proceso se denomina transporte activo. Transporte activo primario a) Bomba de Na-K  Contra gradiente de concentración Na hacia fuera y K hacia dentro. Esto establece potencial negativo dentro. La PT es un complejo de 2 proteínas globulares. La mayor tiene 3 características específicas. BOMBA SODIO POTASIO __________________________________________________10

FISIOLOGIA

Transporte Activo Primario : Bomba Na – K ATP asa •

Base de la función nerviosa

•

Vital en el control del volumen celular

•

Capacidad electrógena (crea un potencial eléctrico)

Saca 3 Na e introduce 2 K b) Bomba de Calcio Concentración baja en el citosol intracelular. Debido a 2 bombas de transporte activo. • Una en la mb celular, bombea calcio al exterior celular. • La otra bombea iones calcio hacia el interior de una o más organelas vesiculares internas (ej. Retículo sarcoplásmico de las células musculares) UBICADA : Membrana celular y Organelos: • Ret. Sarcop. Mitocondrias

BOMBA CALCIO • UBICADA : • Membrana celular Organelos: • Ret. Sarcop. Mitocondria TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO: COTRANSPORTE • cotransporte de glucosa y aminoácidos. contra-transporte de calcio • Transporte activo secundario a) Cotransporte de glucosa y aás con los iones Na (SYMPORT) b) Contratransporte de iones calcio e hidrógeno con Na. (ANTIPORT)

TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO Y SECUNDARIO TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO • - FUENTE DE ENERGIA DIRECTAMENTE DEL ATP •

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO - FUENTE DE ENERGIA DERIVA DE LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICA O DE CONCENTRACION DERIVADA DEL TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO.

COMUNICACIÓN INTERCELULAR • Mediada por mensajeros químicos secretados en el medio extracelular. Receptores específicos que se encuentran en la membrana celular, citoplasma o núcleo, • generando una secuencia de cambios intracelulares que producen efectos. Características Las células se comunican entre sí mediante mensajeros químicos. Aminas, aás, esteroides, polipéptidos, lípidos, purinas, pirimidinas. Las células se modifican por los M.Q. secretados en el LEC. __________________________________________________11

FISIOLOGIA

Los M.Q. Se unen a receptores para proteínas en la superficie celular, en algunos casos, en el citoplasma y núcleo. Se produce un efecto fisiológico.

COMUNICACIÓN CELULAR • Comunicación neural: neurotransmisores liberados en las uniones sinápticas. • Comunicación endocrina: hormonas y factores de crecimiento llegan a las células por la sangre circulante. • Comunicación paracrina: los productos celulares se difunden en el LEC para influir en las células vecinas. • Comunicación autocrina: Las células secretan M.Q. Que se unen a receptores de la misma célula. • Uniones en hendidura. Receptores de M.Q. • Son proteínas • Varía su número en respuesta a estímulos. Regulación negativa y positiva. • • Complejos ligando-receptor son invaginados por endocitosis celular. • Algunos receptores se reciclan Otros se desensibilizan • MECANISMO DE ACCION DE LOS MENSAJEROS QUIMICOS. El ligando-receptores de membrana SEGUNDOS MENSAJEROS Cambios en la función celular Mecanismos de acción de los mensajeros químicos • Primeros mensajeros: son llamados los ligandos extracelulares. Ej: acetilcolina que se une a los canales iónicos de la mb. Celular. • Segundos mensajeros: mediadores intracelulares, originan cambios en la función celular.Generalmente activan proteincinasas. Ej: cAMP, DAG (diacilglicerol) MECANISMO DE ACCION DE LOS MENSAJEROS QUIMICOS. Se denominan LIGANDOS a todas aquellas señales químicas que se unen de manera directa con el receptor. PRIMER MENSAJERO SEGUNDOS MENSAJEROS • Originan cambios a corto plazo por alteración del sistema enzimático y también a largo plazo por alteración de la transcripción de genes. • En general activan Proteíncinasas y Fosfatasas que catalizan reacciones fisiológicas. • La diversidad de señales implica una gran variedad de vías metabólicas y por lo tanto una gran cantidad de segundos mensajeros intracelulares específicos. PROTEINAS G 1.- RECEPTOR DE PROTEINA G. 2.- PROTEINA G: GDP SE TRANS FORMA EN GTP. SE ACTIVA.

__________________________________________________12

FISIOLOGIA

3.- PROTEINA G ACTIVADA ACTIVA A ADENILATOCICLASA(AC). 4.- AC PERMITE QUE ATP FORME cAMP(segundo mensajero). 5.- cAMP ACTIVA PROTEINKINASAS (PKA). 6.- PKA PROVOCAN CAMBIOS INTRA CELULARES.

TRIFOSFATO DE INOSITOL (IP3) • Es el principal segundo mensajero que induce liberación del calcio, el cual regula una gran cantidad de procesos fisiológicos diversos, pero de extremada importancia. La liberación de calcio se induce a partir de la estimulación del retículo sarcoplásmico y de la activación de canales de calcio activados por reserva. AMP CICLICO Se forma a partir del ATP por acción de la ADENILCICLASA y se inactiva gracias a la • FOSFODIESTERASA. • Activa una proteincinasa, catalizando la fosforilación de proteínas, con el consiguiente cambio de actividad de la proteína. Efecto Donnan: En el equilibrio [K+x] > [K +y] En conjunto ,  [K+x]+[Cl -x]+[Prot - x] > [K +y]+[Cl -y Caracterisiticas del equilibrio Gibbs-Donnan El lado con los aniones fijos (correspondiente al citosol) tiene: Mayor concentración de cationes móviles • • Menor concentración de aniones móviles • Potencial de membrana negativo • Mayor presión osmótica BIBLIOGRAFIA • FOX GUYTON, “TRATADO DE FISIOLOGIA MEDICA” 10 EDICION. UNIDAD I CAPITULOS • 1 Y 2; UNIDAD II CAPITULOS 4 Y 5.

__________________________________________________13

FISIOLOGIA

IV Potenciales de Membrana y Potenciales de Acción LA ELECTROFISIOLOGIA TRATA DE LOS IONES, DE LOS MOVIMIENTOS A TRAVEZ DE LAS MEMBRANAS Y DE LOS CAMBIOS ELECTRICOS QUE OCURREN EN ELLAS. EXCITABILIDAD QUÉ IONES CREAN SITUACIONES ELECTRICAS EN LAS MEMBRANAS?

ECUACION DE NERST POTENCIAL DE NERST • Mide las fuerzas de difusión en términos eléctricos. A mayor concentración del ion, mayor será la tendencia a difundir y mayor será el potencial necesario para evitar la difusión de este. ECUACION DE NERST Se utiliza para calcular el potencial de Nerst de un ion monovalente a 37ºC. •

EN REPOSO LA CARGA NETA INTRACELULAR ES NEGATIVA • EN REPOSO EXISTE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL TRANSMEMBRANA: - GENERADO POR LA DIFERENCIA DE CONCENTRACIONES DE IONES - POTENCIAL QUE SE REQUIERE PARA OPONERSE A LA DIFUSION NETA DE UN ION •

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO - POTENCIAL DIFUSION DE K+ - DIFUSION DE NA+ - BOMBA NA+K+

•

Potencial difusión de K

•

Potencial difusión de NA

Bomba Na-K Produce perdida continua de cargas positivas, generando electronegatividad cercana a los -4 milivoltios. •

•

ECUACION DE GOLDMAN - POLARIDAD - CONCENTRACIONES DENTRO Y FUERA DE LA MEMBRANA - PERMEABILIDAD DE CADA ION

A través de las mb de casi todas las células del organismo existen potenciales eléctricos.

Potencial de Acción del Nervio Son cambios rápidos en el potencial de mb que se extienden con celeridad por la mb de la fibra nerviosa. De potencial negativo a positivo. Fase reposo, despolarización y repolarización. __________________________________________________14

FISIOLOGIA

FASES DEL POTENCIAL DE ACCION • FASE DE REPOSO •

•

FASE DE DESPORALIZACION - PERMEABILIZACION DE NA+ • DESPORALIZACION - UMBRAL DE ESTIMULACION FASE DE REPORALIZACION

a) Fase reposo: fibra polarizada, -90 mv. b) Fase despolarización: mb se vuelve permeable a los iones Na (carga +).En fibras nerviosas se hace positivo mayor a cero o cercano al cero. c) Fase repolarización: una diezmilésima de segundo después los canales de Na se cierran, canales de K se abren más y la salida provoca vuelta a la negatividad.

Potencial de membrana, en reposo, de las células nerviosas Es alrededor de – 90 mv.(-70). El interior de la fibra es 90 veces más negativo que el potencial en el LEC. Gracias a la Bomba Na – K y canales de escape. Gradiente [ ] es: Na ext: 142 mEq/L K ext: 4 mEq/L Na int: 14 mEq/L K int: 140 mEq/L FASE DE REPOSO • Antes que se produzca el potencial de acción. La membrana se encuentra polarizada: -90 milivoltios FASE DE DESPOLARIZACION • Permeabilidad al Sodio, con entrada de una alta concentración de este ion con carga positiva. Puede alcanzar valores positivos o acercarse al nivel cero. • Ley del Todo o Nada Alcanzado una intensidad umbral se produce un potencial de acción completo. Los incrementos del estímulo no hacen variar el potencial de acción. El potencial de acción no se produce si el estímulo tiene magnitud inferior al umbral. FASE DE REPORALIZACION - Cierre de canales de Sodio y Apertura de canales de K+. La difusión del K, permite la repolarización a su estado basal electronegativo. - Canales de Sodio y Potasio mediados por voltaje. En resumen : Canal de Na y K con apertura de voltaje: activación e inactivación PROPAGACION DEL POTENCIAL Excitación a porciones adyacentes a la zona del potencial de acción, generando un circuito • local. • Dirección bidereccional del estimulo. __________________________________________________15

FISIOLOGIA

Conductancia Período refractario • Luego del potencial de acción, se inactivan los canales de sodio y calcio, independiente de la intensidad del estimulo. • Debe retornar al potencial de reposo original de la membrana. No se puede producir un nuevo potencial de acción en una fibra mientras la mb esté todavía • despolarizada por el potencial de acción precedente. a) Absoluto: no hay potencial de acción incluso con un estímulo fuerte b) Relativo: los estímulos más fuertes de lo normal son capaces de excitar la fibra. Fibras nerviosas mielínicas y amielínicas Los potenciales de acción sólo se producen en los nódulos de Ranvier. La corriente fluye por el LEC y por axoplasma. Conducción saltatoria CONDUCCION SALTATORIA EN TRONCOS NERVIOSOS DE FIBRAS MIELINICAS CONDUCCION SALTATORIA 1. Este mecanismo aumenta hasta 50 veces la velocidad de propagación en las fibras mielïnicas. 2. Ahorro energético, ya que requiere menor metabolismo para restablecer la diferencia de potencial. Conserva energía para el axón. 3. La mielina provee excelente aislamiento y reduce capacitancia de la mb lo que permite la repolarización con poca transferencia de iones. CONDUCCION SALTATORIA • El aislamiento de la membrana mielinica, permite la repolarizacion con poca transferencia de iones, lo que genera una repolarización mas rápida, casi exclusivamente dependiente de los canales de Sodio mediados por voltaje. Conducción ortodrómica y antidrómica Un axón puede conducir en ambas direcciones. En animal vivo los impulsos sólo se conducen en un sentido. Ortodrómico. La conducción en sentido contrario se denomina antidrómica; es detenida por la primera sinapsis que se encuentra. V Transmisión Sináptica Introducción Célula presináptica y postsináptica • • Sinapsis • Unión neuromuscular • 2 x 1014 sinapsis en SNC humano. Las descargas sinápticas pueden ser excitatorios o inhibitorios. • • Transmisión sináptica gradúa y ajusta la actividad neural para función normal. TRANSMISIÓN SINAPTICA Cuando el potencial de acción alcanza la terminación del axón, causa que diminutas burbujas • químicas llamadas vesículas descarguen su contenido en el salto sináptico. Esas sustancias químicas son llamadas neurotransmisores . estos navegan a través del salto sináptico hasta la __________________________________________________16

FISIOLOGIA

siguiente neurona, donde encuentran sitios especiales en la membrana celular de la siguiente neurona llamados receptores.

SINAPSIS QUIMICA: ANATOMIA • Neurona - Unidad funcional • Sinapsis - Denditras - Cuerpo celular - Cuerpo celular o Soma.

- Núcleo: contiene el material hereditario de la célula. - Dendritas: conjunto de fibras en uno de los extremos de la neurona que recibe mensajes provenientes de las demás neuronas. - AXÓN 

Larga extensión de uno de los extremos de una neurona que lleva mensajes a otras células.

- VAINA DE MIELINA Recubrimiento protector del axón, compuesto por grasas y proteínas.  - BOTONES TERMINALES Pequeñas protuberancias ubicadas en el extremo del axón que envían mensajes  a las demás células.  

SINAPSIS ELECTRICA SINAPSIS QUIMICA

SINAPSIS QUIMICA Principal sinapsis • • Neurotransmisores • Uní dirección - Especificidad en la transmisión La mayoría de las sinapsis en el SNC, neurotransmisor – proteína receptoras de mb, ej: adrenalina. SINAPSIS ELECTRICA Canales directos entre las células • - Uniones comunicantes - Músculo cardiaco - Uniones laxas SNC canales directos que transmiten impulsos eléctricos de una célula a la siguiente. Uniones comunicantes. Fisiología de la Sinapsis Neurona motora anterior • 10 mil – 200 mil terminales presinápticos (TP) 80-95% dendritas __________________________________________________17

FISIOLOGIA

5-20% soma neuronal TP excitatorios: NT excita N. Postsinapt. TP inhibidores: NT inhibe N. Postsinapt.

Terminales Presinápticos -Botones terminales -Hendidura sináptica ( 200-300Å ) -Vesículas del Neurotransmisor. -Mitocondrias (ATP síntesis NT) TERMINALES PRESINAPTICAS • Botón Terminal - Vesículas - Mitocondrias • Hendidura sináptica • Neurotransmisor - Excita - Inhibe Liberación del NT Terminales presinápticos: La Mb contiene gran cantidad de canales del Ca con apertura de voltaje. Potencial acción

Apertura canales Ca

Ca en terminal presináptico Liberación del NT por exocitosis

Acción de la sustancia transmisora en la neurona postsináptica • Membrana postsináptica - Proteínas receptoras Componente fijación o Componente ionóforo o Proteínas receptoras La n. postsináptica gran cantidad proteínas receptoras. Posee 2 componentes: a) Componente fijador: sobresale de la mb a la hendidura sináptica. b) Componente ionóforo: atraviesa mb hasta interior. -Canal iónico -Activador 2º mensajero •

CANALES IONOFOROS - IONICO • CATIONICOS ( Na, k, Ca ) • ANIONICOS ( Cl ) - ACTIVADOR DE SEGUNDO MENSAJERO

a) Canales iónicos __________________________________________________18

FISIOLOGIA

Canales catiónicos: carga (-), permite entrada de iones Na de carga (+). Excita neurona postsináptica. Transmisor Excitador  Canales aniónicos: abiertos permiten paso de las cargas eléctricas negativas, lo que inhibe la neurona. Transmisor Inhibidor b) Sistema 2º mensajero de la neurona postsináptica Efecto prolongado El más importante es la Proteína G 

•

•

Segundo mensajero - Efecto prolongado Proteinas G - Apertura canales ionicos - ACTIVACION AMPc Y GMPc - Activacion enzimatica - Transcripcion genica

Mb postsináptica  Excitación : a) Apertura canales de Na, entrada de cargas positivas a la neurona Posts. b) Disminución difusión hacia exterior de iones Cloruro (-) o K (+) c) Aumenta actividad celular  Inhibición :

a) Apertura canales iónicos de Cloruro, entrada de iones Cl (-) . b) Aumento de conductancia iones K hacia exterior, favorece negatividad. c) Inhibición de f(x) metabólicas celulares.

Etapas de la transmisión sináptica de tipo químico - Llegada del potencial de acción al terminal presináptico. - Entrada Calcio (la frecuencia de potenciales determina la cantidad de calcio y así se ve la potencia del estímulo que provoca la excitación). - Fusión vesícula con membrana presináptica. - Liberación y difusión del NT - Unión NT- Receptor - Cambio de permeabilidad iónica. (si el canal es Cl la neurona se hiperpolariza y se pone + en reposo) - Degradación y recaptación del NT - Suma espacial y temporal de los potenciales de acción

Neurotransmisores Más de 50 sustancias químicas con función de transmisores sinápticos. a) NT pequeños de acción rápida b) NT tamaño mayor y acción bastante más lenta (neuropéptidos).

__________________________________________________19

FISIOLOGIA

NEUROTRANSMISORES • Provocan diversas reacciones dependiendo del lugar de actuación: • Contracción (en una célula muscular) Secreción (en una célula glandular) • • Excitación o inhibición (en otra neurona) NEUROTRANSMISORES • TRANSMISORES PEQUEÑOS ACCION RAPIDA - ACETILCOLINA - ADRENALINA - NORADRENALINA - DOPAMINA - SEROTONINA - ACIDO GABA AMINO BUTIRICO (GABA) - GLICINA - GLUTAMATO - OXIDO NITRICO •

NEUROPEPTIDOS - HORMONAS LIBERADAS POR EL HIPOTALAMO - PEPTIDOS HORMONALES - PEPTIDOS QUE ACTUAN SOBRE EL ENCEFALO

a)  NT pequeños

Se sintetizan en el citosol de la terminal presináptica. Por transporte activo son alojadas en las vesículas neurotransmisoras. Las vesículas se reciclan Ej: Acetilcolina b)  Neuropéptidos

Sintetizados integrados a moléculas proteicas grandes por los ribosomas neuronales. RE---- Golgi: se escinde en neuropéptido y luego se empaqueta en vesículas. Las vesículas no vuelven a utilizarse. Respuesta lenta. Actúa en cantidades menores pero es mil veces más potente y efecto dura más. ACETILCOLINA Neurotransmisor excitatorio. En el SN periférico se libera por células motoras y ganglionares.  En el SNC se sintetiza desde las neuronas básales de meynert (base del lóbulo frontal) hasta las regiones hipocampales. Actúa como mensajero de todas las uniones entre las neuronas motoras y los músculos. Cuando  las células musculares liberan acetilcolina, el músculo se contrae. Involucra funciones cognitivas como la atención, el aprendizaje y la memoria y se deteriora  precozmente en el Alzheimer. DOPAMINA Es un neurotransmisor principalmente inhibitorio, derivado del aminoácido tirosina. Regula  actividad motora y los niveles de respuesta en muchas zonas cerebrales. La degeneración de las neuronas dopaminérgicas genera el parkinson. Niveles altos de  dopamina influirían en la esquizofrenia (alucinaciones, deterioro procesos pensamiento) Los receptores dopaminérgicos participan en gran número de efectos farmacológicos  __________________________________________________20

FISIOLOGIA

NORADRENALINA Secretada en tronco encefálico del hipotálamo  Neurotransmisor involucrado en la mantención de la atención y el humor.  Interviene en las respuestas de emergencia: acelera el corazón, dilatación bronquial, sube la  presión arterial. La disminución de la noradrenalina se relaciona con trastornos depresivos, mientras que se  observa un aumento en las fases maníacas. También esta involucrado en los trastornos de ansiedad  SEROTONINA  Regula los estados de ánimo, inhibición del apetito y de la conducta sexual, inducción del sueño e inhibidor de las vias del dolor. Es el agente químico del “bienestar”. ACIDO GAMA AMINO BUTÍRICO (GABA)  Intervienen en la respuesta al miedo y en la capacidad de aprendizaje. Están presentes en la  amígdala y el hipocampo Su actividad es inhibitoria principalmente  CARACTERIZTICAS DE LOS FENOMENOS ELECTRICOS EN LA EXCITACIÓN NEURONAL SUMACION  UMBRAL DE EXCITACIÓN  FACILITACION NEURONAL 

Fenómenos eléctricos durante la excitación neuronal Descritos en neuronas motoras espinales Potencial de reposo: -65 mv. 1.- Potencial postsináptico excitador EPSP 2.- Potencial postsináptico inhibidor IPSP 1.- EPSP Desde – 65 mv a – 45 mv Por lo tanto EPSP= + 20 mv Se necesita descarga simultánea o en rápida sucesión de muchas terminales (40 a 80 ). Esto se llama sumación. 2.-IPSP De – 65 mv a – 70 mv Apertura canales de Cl y K. La célula aumenta su negatividad intracelular: Hiperpolarización. IPSP = -5 mv Unión neuromuscular Al aproximarse a la fibra muscular el axón pierde su vaina de mielina. Se divide en varios botones terminales. Vesículas con acetilcolina. Depresión sináptica Hendiduras subneurales Espacio sináptico: 20-30 nm. __________________________________________________21

FISIOLOGIA

PLACA MOTORA Transmisión Sináptica 1.- Aumento permeabilidad al Ca. 2.-Vesículas libera Acetilcolina. 3.-Unión acetilcolina a receptores fibra muscular (r. Nicotínicos). 4.-Aumenta conductancia Na y K. 5.-Potencial de Placa Terminal. 6.-Despolarización mb muscular 7.-[Acetilcolinesterasa elimina Acetilcolina]. 8.-El potencial de acción se conduce a ambos lados de la fibra muscular. 9.-Contracción muscular. Receptores de Acetilcolina 1) Canales iónicos regulados por Ach. 2) En bocas hendiduras subneurales 3) 5 subunidades proteicas ( 2 ∞,ß,δ,γ ). 4) Atraviesan mb y forman canal tubular. 5) moléculas de Ach a las 2 proteínas ∞. 6) Permite entrada de Na en abundancia. 7) Contracción muscular. 

15 a 40 millones de receptores de Ach.



Cada impulso nervioso libera cerca de 60 vesículas y c/u de ellas contiene alrededor 10.000 moléculas de NT.

Potencial de la placa terminal  Negatividad dentro mb muscular es entre –80 a – 90 mv.  El potencial de acción eleva en 50-75 mv el interior celular muscular.  Esto se llama Potencial de placa terminal. Acoplamiento excitación-contracción Transmisión del potencial a través de los túbulos transversales ( túbulos T ).  TT corren transversal a las miofibrillas.  De mb a mb, extensiones de la mb hacia el interior (abiertos tb hacia el exterior).   Retículo sarcoplásmico:  

Túbulos longitudinales Cisternas terminales (contiguas a los TT)

VI Contraccion del musculo esqueletico Contracción muscular Fibra del músculo esquelético Sarcolema: mb celular de la fibra muscular. Cada fibra miles de miofibrillas. Cada miofibrilla: 1500 filamentos de miosina 3000 filamentos de actina. Filamento Actina-miosina parcialmente intercalados.

__________________________________________________22

FISIOLOGIA

Sarcómero Area entre dos bandas Z Filamentos gruesos: miosina Filamentos delgados: actina, tropomiosina, troponina.  Bandas A (oscura) : filamentos gruesos.  Bandas I (clara) : filamentos delgados.  Banda H  : filamentos delgados no se sobreponen a los gruesos en reposo. Filamentos en posición Existe una línea M transversal a la mitad de la banda H. • La Actinina: une la actina a las líneas Z. • La Titina: une línea Z con las líneas M (andamiaje del sarcómero). • La Desmina: une líneas Z con mb plasmática. Características moleculares a)  Miosina (desdobla ATP...enzima ATPasa) Filamento miosina: 200 moléc. De miosina. Seis cadenas de polipéptidos 2 cadenas pesadas: doble hélice forma cola de la miosina. 4 ligeras: dos cabezas con 2 cadenas por c/u. Parte doble hélice y cabeza salientes desde el cuerpo son Puentes cruzados. Cada puente flexible en 2 puntos, bisagras. Filamento miosina retorcido sobre sí mismo. b)  Actina

Actina, tropomiosina y troponina Actina F doble hebra en doble hélice. Cada filamento de actina F compuesta de actina G Unida a cada actina G una molécula de ADP c) Tropomiosina

Otra molécula proteica de la Actina Enrolladas en espiral alrededor de los lados de la doble hélice de actina F. En reposo está sobre sitios activos de la actina. Por lo tanto no se produce atracción entre actina miosina.

d) Troponina Unida a los lados de la tropomiosina. Complejos de 3 subunidades proteicas. 1. Troponina I : afinidad por actina 2. Troponina T: afinidad por tropomiosina 3. Troponina C: afinidad por Ca. Se cree que une la tropomiosina a la actina Teoría de la contracción El Ca inicia la contracción al unirse a la Troponina C. La unión Troponina I con la actina se debilita. La Tropomiosina se mueve a lateral. Se descubren sitios de unión para las cabezas de miosina. Luego el ATP se hidroliza y se produce la contracción.

__________________________________________________23

FISIOLOGIA

Efecto de la superposición de actina y miosina sobre la tensión desarrollada por el músculo Relación entre la velocidad de contracción y la carga

Energética de la contracción muscular a) Trabajo realizado durante la contracción muscular: T=CxD T: trabajo realizado C: carga D: distancia recorrida contra la carga b) Fuentes de energía para la contracción muscular: ATP para: Contracción muscular.  Bombear Ca desde sarcoplasma al Retículo sarcoplásmico.  Bombear Na y K a través de la mb fibra muscular. 

__________________________________________________24

FISIOLOGIA

II UNIDAD

I Introducción a la Endocrinología Sistema Endocrino • tejidos y órganos que se encargan de producir y secretar sustancias: hormonas, hacia el torrente sanguíneo, con el fin de actuar como mensajeros regulando actividades de diferentes partes del organismo. HORMONAS - Sustancias secretadas por células especializadas, localizadas en glándulas endocrinas con el fin de afectar la función de otras células. - Son transportadas por vía sanguínea y hacen su efecto en determinados órganos blanco o dianas. Sistema Endocrino Compuesto por: - Glándulas - Hormonas - Tejidos blancos Se caracteriza por ser: 1. Sistema controlador/regulador 2. Sistema de comunicación 3. Sistema de integración FUNCIONES ENDOCRINAS Estructura química y síntesis de las hormonas 3 clases de hormonas:

•

Proteínas y polipéptidos:

•

 Esteroides :

•

 Derivados del aá Tirosina:

• • • • • • •

adenohipófisis, neurohipófisis, páncreas(insulina y glucagón), glándulas paratiroides (h.paratiroidea) corteza suprarrenal (cortisol y aldosterona), ovarios (estrógeno y progesterona), testículos (testosterona) y placenta. tiroides (tiroxina y triyodotironina) , médula suprarrenal

(adrenalina y noradrenalina). La mayoría de las hormonas. Desde 3 a 200 aás. Hidrosolubles (se liberan al torrente sanguíneo) Síntesis en RER como proteínas de gran tamaño ( preprohormona). Se separan del RE para formar  prohormona En aparato de Golgi se encapsulan en vesículas ( hormonas ) Se almacenan en el citoplasma y se unen a la mb celular al liberar la hormona (exocitosis).

La síntesis de hormonas peptídicas se inicia con la llegada del estímulo vía segundo mensajero. Se inicia la transcripción a nivel del núcleo (síntesis proteica)

__________________________________________________25

FISIOLOGIA  Esteroideas

• • • •

Se sintetizan a partir del colesterol Las células endocrinas casi no almacenan hormona. Son liposolubles  una vez sintetizados difunden por la mb celular al líq. intersticial y luego al plasma. Cortisol, progesterona, testosterona, aldosterona

Derivados de Tirosina o amínicas Sintetizadas y almacenadas en el citoplasma de las células glandulares (tiroides y médula suprarrenal). Hormonas tiroideas  glándula tiroides Adrenalina y noradrenalina  médula suprarrenal (catecolaminas). Son almacenadas en vesículas y liberadas por exocitosis.

Secreción y acción El inicio y duración de acción depende de su función. - Acción rápida (seg o min)  adrenalina - Acción lenta (meses)  tiroxina, hormona del crecimiento Concentración hormonal en sangre es 1picogr/mililt de sangre a unos microgr/mililt de sangre

Control de la secreción hormonal Retroalimentación negativa la hormona impide su secreción excesiva o su hiperactividad en el tejido blanco. Retroalimentación positiva

la hormona aumenta su liberación hasta causar el efecto adecuado.

Variaciones periódicas - Cambios de estación. - Etapas del desarrollo y envejecimiento. - Ciclo diurno (circadiano) o del sueño. Ej: hormona del crecimiento. Transporte hormonal en la sangre H. hidrosolubles: péptidos y catecolaminas se disuelven en el plasma y se transportan desde su origen a los tejidos diana. H. esteroideas y tiroideas: circulan unidas a proteínas plasmáticas (90%), careciendo de actividad biológica hasta que se separan. Eliminación de hormonas de la sangre Factores que pueden aumentar o disminuir la concentración de hormona en la sangre. Tasa secreción hormonal sangre Tasa de eliminación hormonal

Tasa de eliminación metabólica

__________________________________________________26

FISIOLOGIA

Se expresa como: El número de mililitros de plasma de los que se elimina o “aclara” la hormona por minuto. Tasa de eliminación metabólica

TEM= Velocidad desaparición de la hormona del plasma [Hormona] en cada mililitro de plasma Las hormonas se “eliminan” del plasma por: - Destrucción metabólica por los tejidos - Unión a los tejidos - Excreción hepática en la bilis - Excreción renal en la orina

Mecanismos acción hormonal  Receptores hormonales y su activación

La acción de una hormona comienza con su unión a un receptor específico de la célula diana. Receptores en membrana, citoplasma o núcleo. Son proteínas de gran tamaño y cada célula estimulada posee habitualmente entre 2 mil y 100 mil receptores. - Superficie mb celular: hormonas proteicas, peptídicas y catecolaminas. - Citoplasma celular: casi todos los receptores de hormonas esteroideas. - Núcleo celular: receptores de hormonas tiroideas unidos a uno o varios cromosomas. Los receptores no permanecen constantes si no que varían de un día a otro o incluso de un minuto a otro.

Activación Receptor: Efectos hormonales en la célula 1.  Hormonas modifican la permeabilidad de la mb:

Cambio de la estructura del receptor que consiste en apertura o cierre de un canal para uno o varios iones (acetilcolina y noradrenalina). 2.  Hormonas activan enzimas intracelulares cuando se combinan con los receptores: Efectos en el control de la actividad celular por medio de 2º mensajero (AMPc) 3.  Algunas hormonas activan genes mediante la unión con receptores intracelulares:

Hormonas tiroideas y esteroídeas se unen a receptores en el interior celular (citoplasma o núcleo). Complejo H-R se une a un segmento ADN del núcleo, que activa o reprime la formación de ARNm, sintetizándose nuevas proteínas que controlan funciones celulares.  Mecanismos de 2º mensajero que participan en las funciones hormonales

a) Adenilatociclasa-AMPc



Acción activadora o Inhibidora.

b) Calcio – Calmodulina

Hormonas que actúan sobre la maquinaria genética de la célula -H. Esteroideas: provoca síntesis de proteínas en las células diana que actúan como: - Enzimas - Proteínas transportadoras - Proteínas estructurales -H.Tiroideas: aumentan la transcripción de genes específicos en el núcleo.

__________________________________________________27

FISIOLOGIA

Hipófisis • Pequeña glándula: 1 cm y 0,5-1 gr • •

Unida al hipotálamo Dividida en: - Lóbulo anterior o adenohipófisis - Lóbulo posterior o neurohipófisis

Adenohipófisis Secreta 6 hormonas: • H. del crecimiento: formación de proteínas y multiplicación celular. • Adenocorticotropina: controla secreción de hormonas corticosuprarrenales que afectan el metabolismo de la glucosa, lípidos y proteínas • Prolactina: estimula el desarrollo de glándulas mamarias y producción de leche. • H. folículo estimulante y H. luteinizante: controlan el crecimiento de ovarios y testículos, como su actividad hormonal y reproductora • Tirotropina: controla secreción de tirosina y triyodotironina, regulando reacciones químicas intracelulares en el organismo.

Neurohipófisis Posee 2 hormonas: • H. antidiurética o vasopresina: controla la excresión de agua en la orina (disminuye ), o regulando la concentración hídrica en los líquidos corporales. o

Oxitocina: secreción de leche desde glándula mamaria hasta el pezón durante la lactancia. Contracciones durante el parto.

Los cuerpos de las células que secretan las hormonas neurohipofisiarias se encuentran en grandes neuronas del hipotálamo (neuronas magnocelulares).

Hipotálamo controla secreción hipofisaria Casi toda la secreción de la hipófisis está controlada por señales hormonales o nerviosas procedentes del hipotálamo. Secreción neurohipófisis: controlada por señales nerviosas originadas en hipotálamo y terminan en neurohipófisis. Secreción adenohipófisis: controlada por hormonas de liberación o inhibición hipotalámicas que se sintetizan en el hipotálamo y pasan a la adenohipófisis por el sistema porta hipotálamo-hipofisario, actuando sobre las células glandulares de la adenohipófisis. • •

Sistema Porta Hipotálamo-Hipofisiario La adenohipófisis está muy vascularizada. Los senos capilares provienen del hipotálamo, descienden a lo largo del tallo hipofisario, regando los senos adenohipofisarios.

Hormonas Liberadoras e Inhibidoras Hipotalámicas El hipotálamo posee neuronas especiales que sintetizan y secretan las hormonas liberadoras e inhibidoras hipotalámicas encargadas de __________________________________________________28

FISIOLOGIA

controlar la secreción de las hormonas adenohipofisarias. Estas hormonas pasan al sistema porta hipotálamo-hipofisiario viajando a los senos de la glándula adenohipofisaria. - H. Liberadora de Tirotropina - H. Liberadora de Corticotropina - H. Liberadora de la H. del Crecimiento - H. Inhibidora de la H. del Crecimiento (Somatostatina) - H. Liberadoras de las Gonadotropinas: libera hormona luteinizante y - Hormona folículo estimulante - H. Inhibidora de la Prolactina

Hormona del crecimiento • También llamada somatotropina. • Ejerce efecto directo sobre casi todos los tejidos del organismo. - Induce crecimiento celular - Favorece el aumento de tamaño de las células - Estimula la mitosis y diferenciación celular • Múltiples efectos metabólicos específicos • Aumenta la síntesis proteica y disminuye su degradación. Crecimiento óseo lineal ya que estimula condrocitos que proliferan formando nuevo cartílago y • por consiguiente convierte cartílago en hueso. • Favorece la utilización de lípidos como fuente de energía. • Disminuye la utilización de hidratos de carbono - Disminuye la captación de glucosa - Aumenta la producción hepática de glucosa - Aumenta la secreción de insulina • Por lo tanto aumento de la glicemia. Regulación de la secreción de hormona del crecimiento • Secreción durante toda la vida (disminuye con la edad) • Secreción en pulsos con ascensos y descensos. • Estímulos - inanición (hipoproteico). - hipoglicemia o baja concentración sanguínea de ácidos grasos. - ejercicio. - traumatismos. - sueño profundo (2 primeras horas). Mecanismo de Control Hipotálamo Hipófisis Anomalías en la secreción de hormona del crecimiento • Enanismo: por deficiencia generalizada de la secreción de la adenohipófisis durante la infancia. •

•

Gigantismo: Secreción exagerada por lo que los tejidos del organismo crecen con rapidez (antes del cierre de los cartílagos de crecimiento). Acromegalia: los huesos y tejidos blandos aumentan de grosor. Neurohipófisis Hormona antidiurética (ADH)

__________________________________________________29

FISIOLOGIA

• • • •

También llamada vasopresina Poderosa acción retenedora de agua en los túbulos y conductos colectores renales. Sin ADH  excesiva pérdida de líquido en la orina (diluida) Con ADH à reabsorción de agua (orina concentrada)

Regulación de la producción de ADH •

•

Regulación osmótica - Los líquidos corporales concentrados estimulan la secreción de ADH. - Los líquidos diluidos la inhiben. Regulación por el nivel de volumen sanguíneo - La disminución del volumen sanguíneo sobre el 15-25% genera un aumento de la secreción de ADH.

Oxitocina • Estimular las contracciones del útero en el embarazo, especialmente al final de la gestación. •

Induce la salida de leche desde los alvéolos hasta los conductos mamarios. TIROIDES

Glándula Tiroides Glándula endocrina grande (15-25 grs) Hormonas

•

Tiroxina (T4)  Triyodotironina (T3) 

T3 y T4 inducen aumento del metabolismo del organismo.

- Ausencia:

metabolismo hasta 40-50%.

- Hipersecreción:

entre 60-100 %.

Controlada por la tirotropina (secretada por adenohipófisis)

Síntesis y secreción de hormonas metabólicas tiroideas • T4  93 % hormonas secretadas T3  7 % hormonas secretadas • T3 es 4 veces más potente que T4 aun teniendo cantidad menor en sangre y duración más breve. • Anatomía fisiológica Tiroides se compone de - Folículos cerrados llenos de: - Coloide: sustancia secretora - Células epiteliales cúbicas o foliculares •

Coloide  compuesto por tiroglobulina (glucoproteína cuya molécula contiene hormonas tiroideas)

__________________________________________________30

FISIOLOGIA

•

A través del epitelio son liberadas las hormonas a la sangre.

Bomba de yoduro Yoduros ingeridos (vía oral) se absorben desde el tubo digestivo a la sangre. Transporte activo de yoduro desde la sangre hasta folículos a través de la mb folicular: “atrapamiento del yoduro”. Hormona tirotropina estimula la activación de la bomba de yoduro.

Formación y secreción de tiroglobulina por las cé lulas tiroideas Tiroglobulina  glucoproteína sintetizada y secretada por RER. Contiene 70 moléculas de tirosina que se unen al yodo formando hormonas tiroideas. T3 y T4 se forman dentro de la tiroglobulina

Oxidación del ión yoduro Iones Yoduro

Peroxidasa Yodo Oxidado

RER y Golgi

Tiroglobulina + Yodo oxidado

Mb celular

Coloide

Yodo + Tiroglobulina  Organificación de la tiroglobulina Yodo oxidado + enzima yodasa  aceleran proceso de fijación entre yodo y tirosina Yodación de la tirosina

Yodación de la tirosina Yodo + Tirosina  Monoyodotirosina Yodo + Monoyodotirosina  Diyodotirosina Monoyodotirosina + DiyodotirosinaTriyodotirosina T3 Diyodotirosina + Diyodotirosina  Tiroxina T4

Resumen • • • • •

Oxidación del ion yoduro. Unión de la tiroglobulina con el yodo oxidado. Unión del ion oxidado con la TIROSINA. Formación de las hormonas tiroideas. Almacenamiento de hormonas en tiroglobulina por meses

Liberación de T3 y T4 __________________________________________________31

FISIOLOGIA

- Pseudópodos rodean porciones del coloide (vesículas de pinocitosis). - Lisosomas del citoplasma (llenos de enzimas) se funden con las vesículas. - Proteinasas digieren la tiroglobulina, se liberan la T3 y T4 que difunden a los capilares sanguíneos. - partes de la tirosina yodada no se convierte en T3 o T4, permaneciendo como monoyodotirosina y diyodotirosina, que son separadas del yodo por la enzima desyodasa. •

Glándula tiroides libera: - 93% T4 - 7% T3

•

En los siguientes días T4 (50%) se desyoda formando T3.

•

Los tejidos utilizan sobre todo T3

Transporte de T3 y T4 a los tejidos En la sangre T3 y T4 se combinan con globulina y albúmina fijadoras de tiroxina. • • T4 en la sangre se libera lentamente a los tejidos, un 50% aprox en 6 días. • T3 se libera un 50% en 1 día. En la célula se unen a proteínas intracelulares por lo que se almacenan en las células dianas, • utilizándose por días o semanas. •

•

Triyodotironina - 6 a 12 hras de latencia (sin efecto) - Actividad aumenta y alcanza su máxima 2-3 días Tiroxina - 2 a 3 días de latencia - Actividad máxima en 10-12 días - Actividad persiste 6 semanas a 2 meses

Funciones fisiológicas de T3 y T4 1.  Aumentan la transcripción de un gran número de genes (receptores en ADN)

Por lo tanto, en casi todas las células del organismo se sintetizan un elevado número de enzimas proteicas, estructurales, transporte. Aumento de la actividad funcional del organismo  2.  Elevan actividad metabólica celular 

Elevan número y actividad de mitocondrias que aumentan el ATP, lo que estimula la función celular. Aumenta actividad Na-K ATPasa que potencia el transporte de estos iones a través de la mb celular. Esto requiere energía por lo tanto aumenta la cantidad de calor producida.  3. Sobre el crecimiento

- Se manifiesta en niños en edad de desarrollo. - Hipotiroideos  crecimiento lento - Hipertiroideos à crecimiento rápido para la edad, pero breve.

__________________________________________________32

FISIOLOGIA

- Estimula crecimiento y desarrollo del cerebro durante la vida fetal y en los primeros años de vida postnatal  4.  En mecanismos corporales

- Estimula metabolismo de H de C - captación de glucosa por las células - aumento glucólisis - aumento gluconeogenia -Se potencia el metabolismo lipídico (aumenta ac. grasos libres, disminuyendo depósitos de grasa) -Disminución de la concentración plasmática de colesterol, fosfolípidos y triglicéridos. - Eleva necesidad de vitaminas (forman parte de enzimas) - Aumentos elevados produce adelgazamiento (aumenta 60-100% el metabolismo basal) - Cuando no se secreta produce disminución del metabolismo 50%. 5. Otros sobre el organismo • Aumento flujo sanguíneo y gasto cardiaco (vasodilatación) por consumo de O2 y producción de desechos. • - frecuencia cardiaca • - la fuerza cardiaca, pero ésta disminuye en hipertiroidesmo grave. Aumenta frecuencia respiratoria ( O2 y CO2) • Aumenta apetito y favorece la secreción gástrica y motilidad del aparato digestivo. • Hipertiroidismo  diarrea o Hipotiroidismo à estreñimiento o Acelera función cerebral • Hipertiroidismo  nerviosismo extremo o

Regulación secreción Hormona Tiroidea Hormona liberadora de tirotropina: Sintetizada en hipotálamo. Estimula la síntesis de tirotropina en la adenohipófisis. Tirotropina: Sintetizada

en la adenohipófisis, aumenta secreción de hormona tiroidea en la tiroides.

HORMONAS DE LA GLÁNDULA SUPRARRENAL GLÁNDULAS SUPRARRENALES - Peso de 4 grs cada una - Polos superiores - del riñón • •

Médula suprarrenal (20%) Corteza suprarrenal (80%)

MÉDULA SUPRARRENAL • Funcionalmente se relaciona con sistema nervioso simpático Secreta: • - Adrenalina o Epinefrina - Noradrenalina o Norepinefrina Corteza Suprarrenal Corticosteroides : generadas a partir del colesterol

__________________________________________________33

FISIOLOGIA

- Mineralocorticoides  regulan los electrolitos del LEC : Na+ y K + - Glucocorticoides  aumento de la glicemia - Pequeña cantidad de andrógenos

ESTRUCTURAS CELULARES Y SU PRODUCCIÓN HORMONAL Corteza Suprarrenal Glomerular: 15 % corteza Aldosterona Fascicular: 75 % corteza Cortisol Corticosterona Reticular: 10% corteza Gonadocorticoides (estrógenos y andrógenos)

Mineralocorticoides  Aldosterona Favorece el intercambio de Na+ por K+ e H+ en los túbulos renales, conservando el Na+ en el  LEC y excretando K+ por la orina.  Exceso de aldosterona

- Aumenta volumen del LEC y la PA (poco efecto sobre la [Na + plasmático] - Produce hipopotasemia y debilidad muscular - Aumenta secreción tubular de H + (alcalosis leve)

 Inhibición de la secreción de aldosterona

- Se pierde Na+ en la orina (produce hipovolemia) - Induce hiperpotasemia y toxicidad cardiaca (arritmias)

Mecanismo celular de la acción de la Aldosterona - Aldosterona difunde a las células del epitelio tubular uniéndose a proteínas receptoras del citoplasma - Complejo aldosterona-receptor difunde al interior del núcleo e induce ARNm - Se sintetizan proteínas en los ribosomas - Acción sobre intercambio Na-K Acción de la Aldosterona   formación de proteínas necesarias para el transporte de Na+. Regulación secreción de Aldosterona - Aumenta secreción Aldosterona - Aumento [ iones K +] en LEC  - Aumento actividad renina-angiotensina

__________________________________________________34

FISIOLOGIA

- Disminuye secreción de Aldosterona

- Aumento [ iones Na+] en LEC (poca reducción)

Es necesario H. corticotropina de la adenohipófisis para que se secrete Aldosterona (pero en baja proporción) • •

Cortisol o hidrocortisona 

Glucocorticoides 95 % de la actividad glucocorticoide

Corticosterona  posee actividad pequeña pero importante.

1. Efectos del cortisol sobre H de C - Estimula gluconeogénesis en hígado (depósito de glucógeno en hepatocitos) - Aumenta enzimas que convierten aás en glucosa dentro de los hepatocitos. - Moviliza aás de los tejidos extrahepáticos, principalmente del músculo. - Disminuye utilización celular de glucosa y de la glicemia (estimula secreción de insulina).

2. Efectos del cortisol sobre metabolismo de proteínas - de proteínas celulares ( síntesis y degradación), provocando debilidad muscular. - síntesis de proteínas del hígado y plasmáticas. - aás sanguíneos. a los hepatocitos.

transporte de aás a células extrahepáticas y estimulación del transporte de aás

3. Efectos del cortisol en metabolismo de grasas - Moviliza ác. grasos del tejido adiposo. - Aumenta [ ácidos grasos ] libres en plasma. - Utilización con fines energéticos en ayuno prolongado. Cortisol y estrés Estrés físico o mental produce ↑ de corticotropina (adenohipófisis) seguido por ↑ de cortisol en corteza suprarrenal. - Traumatismo - Infección - Calor o frío intenso - Cirugía Cortisol impide la inflamación Inflamación • Liberación histaminas, bradicinina, prostaglandinas, leucotrienos, enzimas proteolíticas. • flujo sanguíneo a zona inflamada (eritema) • permeabilidad capilar (salida de plasma a zona dañada) Infiltración de la zona por leucocitos • • Crecimiento de tejido fibroso (cicatrización) Cortisol impide la inflamación - Estabiliza mb lisosómicas ( liberación enzimas proteolíticas).

__________________________________________________35

FISIOLOGIA

- la permeabilidad capilar. - migración de leucocitos a la zona inflamada. - Suprime sistema inmunitario, anticuerpos. - fiebre al reducir interleukina 1 de los leucocitos.

Regulación secreción de Cortisol Estímulo Hormona liberadora de Corticotropina (hipotálamo) Corticotropina (adenohipófisis) Células corticosuprarrenales activan la adenilato ciclasa Formación de AMPc en el citoplasma Activa enzimas intracelulares que sintetizan hormonas corticosuprarrenales.

MEDULA SUPRARRENAL •

Formada por células cromafinas inervadas por fibras simpáticas preganglionares del SNA.

•

En estrés secreta catecolaminas

•

Adrenalina

(80%) Noradrenalina (20%)

Unión a receptores adrenérgicos αy β: α1 y α2, β 1 y β2 - Noradrenalina principalmente a receptores α - Adrenalina principalmente a receptores β

Adrenalina

rol vital en condiciones de estrés.

Receptores b1 - predominan en el corazón (

FC y PA)

Receptores 2 - vasodilatación - broncodilatación - secreción de glucagón -estimulación de glucogenólisis ( hígado y músculo) - gluconeogénesis ( hígado) - estimulación de la lipólisis. Receptores - inhibición de la secreción de insulina - inhibición de la lipólisis.

__________________________________________________36

FISIOLOGIA

Noradrenalina Receptores - Relajación intestinal - Vasoconstricción - Dilatación pupilar. Receptores - FC - Contractilidad cardiaca - Vasodilatación - Broncodilatación - Lipolisis. PÁNCREAS Regulación Hormonal del Metabolismo Intermediario Anatomía fisiológica del Páncreas - Acinos: secretan jugo digestivo al duodeno - Islotes de Langerhans: secretan insulina y glucagón.  Islotes de Langerhans

Hormonas: 1. Insulina  secretada por células β 2. Glucagón  secretadas por células α 3. Somatostatina  secretadas por células δ

Insulina Proteína pequeña • Vida plasmática corta. • • Unión a proteína receptora. • Activación de cascadas enzimáticas. Biosíntesis de Insulina mRNA (núcleo) Preproinsulina (RER) Proinsulina (Golgi) Insulina (gránulos secretorios)

Receptor insulínico Combinación de 4 subunidades. EFECTOS METABÓLICOS • Efectos sobre H de C 1.

Favorece captación y metabolismo muscular de la glucosa

- permeabilidad de glucosa en miocitos en ejercicio y después de comidas. __________________________________________________37

FISIOLOGIA

- Glucosa en exceso se deposita como glucógeno muscular. - Acelera transporte de glucosa al interior miocito reposo 2.

Facilita captación, almacenamiento y utilización de glucosa en hígado.

- Impide degradación de glucógeno almacenado por hepatocitos - captación de glucosa sanguínea por hepatocito - síntesis de glucógeno glucógeno hepático (concentración de 5 a 6%)

Disminución de glicemia provoca: • Páncreas reduce secreción de insulina • Cesa síntesis de glucógeno en hígado • captación de glucosa por hígado Degradación de glucógeno • • Glucosa sale a la sangre 3. Las células encefálicas son permeables a la glucosa, sin intermediación de la insulina 4. Aumenta el transporte de glucosa y su utilización por las células del organismo •

Efecto sobre metabolismo lipídico

- Favorece la síntesis y depósito de lípidos

- Glucosa  ác. grasos  forman TGL que pasan a la sangre y luego a adipocitos - Inhibe liberación ác. grasos desde adipocitos a sangre. - Déficit de insulina • • • •

uso de grasa con fines energéticos Provoca lipólisis de TGL  ác. grasos a sangre [ plasmáticas de colesterol y fosfolípidos] Síntesis exagerada de ác. acetoacético  acidosis muerte

•

Efecto sobre metabolismo de proteínas

- Facilita síntesis y depósito de proteínas.

- Estimula transporte de aás al interior celular - Aumenta la traducción del ARNm - Inhibe la degradación de proteínas - En hígado la gluconeogénesis.  Déficit provoca

de proteínas y

de aás en el plasma.

Insulina y H del crecimiento son sinérgicas en el proceso de crecimiento. • •

Regulación de la secreción de Insulina de la glicemia Elevación rápida de insulina circulante __________________________________________________38

FISIOLOGIA

• •

Segundo peek de insulina Glicemia normal  genera feedback que

la insulina.

- Otros factores que estimulan secreción de Insulina

- Aás - Hormonas gastrointestinales (gastrina) - Glucagón, H del crecimiento, cortisol  Insulina

fomenta utilización H de C con fines energéticos y disminuye el uso de lípidos.

de insulina: favorece

utilización de lípidos y exclusión de glucosa

GLUCAGÓN Glucagón - Secretado por células α de los islotes de Langerhans - glicemia à hormona hiperglicemiante hiperglicemiant e - Degradación glucógeno hepático  glucogenólisis - ↑ gluconeogénesis hepática.

Otros efectos del glucagón - Activación de lipasa en células adiposas que - Inhibe depósito de triglicéridos en hígado

disponibilidad disponibil idad de ác. grasos

Regulación secreción glucagón La hipoglicemia aumenta la secreción de glucagón Somatostatina Actúa sobre islotes Langerhans y secreción de insulina y glucagón. • • motilidad del estómago, duodeno y vesícula biliar. • secreción y absorción por el tubo digestivo Regulación del Ca y Fosfato en LEC y Plasma. Ca

P

0,1 % Ca corporal total en LEC  1 % intracelular  98,9% en huesos 

85 % almacenado en huesos.  14-15 % intracelular  Menos 1 % en LEC 

Distribución del Calcio en el Organismo Absorción y excreción de Ca y P - Aprox 90 % ingesta diaria de Ca se elimina por las heces. - 1 % de Ca es eliminado con la orina.

__________________________________________________39 __________________________________________________39

FISIOLOGIA

Cuando [ ] fosfato en plasma es menor al nivel crítico de aprox. 1mmol/lt se reabsorbe todo el fosfato del filtrado glomerular.

Hueso: Ca y P - 70 % sales de Ca y P Sales óseas: sales cristalinas que se depositan en el hueso, compuesto fundamentalmente de Ca y P.

Intercambio de Ca entre hueso y LEC o [ ] Ca extracelular  ½ a 1 hra se normaliza Ca intercambiable en hueso Amortiguamiento

Depósito y absorción del hueso - Es depositado por los osteoblastos osteoblastos - Es reabsorbido por los osteoclastos (células fagocitarias) - enzimas proteolíticas (lisosoma) disuelven matriz del hueso - ácidos (cítricos, lácticos) liberados de las mitocondrias disuelven las sales óseas. Equilibrio entre depósito y absorción de hueso DEPÓSITO = RESORCIÓN Masa ósea total constante - El hueso se deposita en proporción a las cargas de compresión que ha de soportar A > carga, > depósito, > peso hueso - La reparación de una  fractura activa a los osteoblastos que forman callo óseo.

HOMEOSTASIS DEL CALCIO Calcemia  1% del calcio total del organismo Calcemia • • • •

8.8 - 10.4 mg/dl 2.2 - 2.6 mmol/L

Hipocalcemia < 8.0 mg/dl Hipercalcemia > 10.5 mg/dl Alcalosis (pH)  Disminuye Ca++ Acidosis (pH)  Aumenta Ca++

Vitamina D Función - Favorece absorción de Ca en el tubo digestivo. - Efecto sobre depósito y reabsorción de hueso. Vitamina D  1,25 Dihidroxicolecalciferol __________________________________________________40 __________________________________________________40

FISIOLOGIA

Sustancia Activa

7-Dehidrocolecalciferol 7-Dehidrocolecalci ferol (piel)

Rayos UV Colecalciferol ( D3) Piel

Acciones de la Vitamina D 1.

Promueve absorción intestinal de Ca en las células epiteliales intestinales

- Aumenta formación de proteína fijadora de Ca - Formación de ATPasa estimulada por el Ca. - Formación fosfatasa alcalina 2. Facilita absorción de P en el intestino 3. Favorece absorción renal de Ca y P (disminuye excreción por la orina) 4. Importante en resorción y depósito de hueso Vit D = resorción de hueso Vit D = promueve calcificación ósea

PARATIROIDES Anatomía fisiológica • 4 glándulas paratiroides • 6 x 3 mm. Células principales • • Células oxífilas Hormona Paratiroidea Potente mecanismo para control de concentraciones extracelulares de Ca y P • • Regula absorción intestinal, excreción renal e intercambio de estos iones entre el LEC y el hueso Efectos de la H. Paratiroidea sobre [ Ca y P ] en LEC - absorción de Ca y P en el hueso -

excreción renal de Ca y ↑ la excreción renal de P

Disminuye excreción renal Ca y aumenta excreción renal de P En túbulo proximal renal - reabsorción de Ca - Pérdida rápida de fosfato por la orina La PTH facilita la absorción de Ca y P en el intestino __________________________________________________41 __________________________________________________41

FISIOLOGIA

•

H. paratiroidea  resorción sales de Ca en hueso = hipercalcemia

•

H paratiroidea  hipocalcemia

Calcitonina • • • •

Hormona peptídica Secretada por la Tiroides. Células parafoliculares ( células C ) Efecto: disminuir [ plasmática de Ca]

Hipercalcemia (10%)  estimula

secreción de Calcitonina

Disminuye Ca a través de : 1. actividad de reabsorción de los osteoclastos 2.

formación de nuevos osteoclastos

Resumen Control [Ca] Ca intercambiable en huesos  función amortiguadora • • Control hormonal - H. Paratiroides - Calcitonina Función gonadal masculina Espermatogénesis Factores hormonales que estimulan la Espermatogénesis 1. Testosterona (células de Leydig): esencial en el crecimiento y división células germinales. 2.  LH : estimula secreción de testosterona. 3. FSH : estimula células de Sertoli, conversión de espermátides en espermatozoides. 4.  Estrógenos : a partir de la testosterona por las células de Sertoli. Estimuladas por la FSH esencial para la espermatogénesis. 5.  HC : controla funciones metabólica en testículos. Hormonas sexuales masculinas Los testículos forman varias hormonas sexuales masculinas: andrógenos. Testosterona, dihidrotestosterona y androstendiona. La testosterona se forma en las células intersticiales de Leydig ( 20 % del tejido testicular). Testosterona Funciones de la testosterona Responsable de las características distintivas del cuerpo masculino. La producción aumenta al comienzo de la pubertad. 1. Distribución del vello corporal. 2. Efectos sobre la voz 3. Sobre piel y acné 4. Efecto sobre formación de proteínas y desarrollo muscular. 5. Sobre crecimiento óseo y retención de calcio. 6. Aumenta la tasa de metabolismo basal (15%) __________________________________________________42

FISIOLOGIA

7. Efecto sobre los eritrocitos y equilibrio electrolítico (reabsorción de Na)

Glándula Pineal Funciones glándula pineal Controlada por la cantidad de luz. Secreta melatonina que pasaría a la hipófisis para disminuir gonadotropinas. Invierno (oscuridad) gonadotropinas (-) Primavera aumento actividad . ¿ Pero, en el Ser Humano??? ¡ Tumores de Glándula Pineal !!! Función gonadal femenina Ciclo ovárico mensual Funciones hormonales ciclo mensual 1. Cada 28 días h. gonadotrópicas estimulan crecimiento de 8-12 folículos ováricos. 2. Uno madura y ovula (día 14). 3. Durante el crecimiento se secreta estrógeno 4. Células del folículo ovulado se convierten en cuerpo lúteo. 5. Este secreta grandes cantidades de:  progesterona y estrógeno. 6. 2 s. El cuerpo lúteo degenera y las hormonas disminuyen, menstruación. 7. Comienzo de nuevo ciclo mensual. Hormonas ováricas •  Estrógenos : estradiol • Progestágenos : progesterona. Función de los Estrógenos • Proliferación celular, crecimiento de los tejidos de los órganos sexuales y otros tejidos relacionados con la reproducción. • Sobre útero, trompas de falopio, mamas, esqueleto, depósito de proteínas, metabolismo y depósito de grasa, piel, equilibrio electrolítico. Función de la Progesterona La función más importante es promover alteraciones secretoras en el endometrio uterino • durante la 2ª mitad del ciclo femenino mensual. • Promueve aumento secreción estrato mucoso trompas de falopio y desarrollo de los lobulillos y alvéolos mamarios.

__________________________________________________43

FISIOLOGIA

II UNIDAD Circulación

SISTEMA CARDIOVASCULAR

Función

Satisfacer necesidades de los tejidos - Transportar nutrientes a los tejidos - Sacar productos de desecho - Transporte de hormonas

COMPONENTES SISTEMA CARDIOVASCULAR Vasos sanguíneos: transporte de la sangre. • • Corazón: Bombea la sangre a través del cuerpo. • Sangre: Transporte oxígeno, alimento, desechos. COMPONENTES SISTEMA CARDIOVASCULAR - Arterias  vasos de presión - Arteriolas  vasos de resistencia, controlan paso de sangre. - Capilares  vasos de intercambio - Vénulas  recogen sangre de los capilares - Venas  transporte y reservorio de sangre. I EL CORAZÓN COMO BOMBA VENTRÍCULO DERECHO • •

Territorio vascular de menor longitud y menor resistencia. Pared delgada.

VENTRÍCULO IZQUIERDO • •

Territorio vascular de mayor longitud y mayor resistencia. Pared gruesa.

Sistema de Conducción Cardíaca Fisiología del músculo cardiaco Tres tipos de músculo cardiaco: • • •

 Músculo auricular  Músculo ventricular Fibras musculares excitadoras y conductoras especializadas (descargas

eléctricas que

controlan el latido rítmico) Células Musculares Cardíacas • Gran cantidad de mitocondrias  capacidad oxidativa • Conexiones eléctricas: gap junction • Fibras dispuestas en enrejado Duración de contracción es mayor. •

Sincitio Eléctrico __________________________________________________44

FISIOLOGIA  Discos intercalares: mb celulares que separan las células musculares cardiacas Fibras musculares: compuestas por células individuales conectadas entre sí  Gap junctions: mb celulares se unen unas con otras. Difusión casi totalmente libre de iones. Sincitio de células miocárdicas: cél conectadas, Se excita una célula y el potencial de acción

se

extiende a todas ellas. Sincitio auricular se contrae un poco antes que el sincitio ventricular

Propiedades eléctricas cél musc cardiacas - Potencial reposo: - 90 mv. - Potencial de acción en meseta (prolongado) - Repolarización hasta transcurrir la mitad de la contracción. Músculo esquelético - Potencial de acción (PA) dado por apertura de canales rápidos de Na. - Permanecen abiertos unas diezmilésimas de segundo y luego se cierran - Una vez cerrados, a las diezmilésimas de segundo después se acaba el PA Músculo cardiaco - PA dado por 2 tipos de canales que permanecen abiertos varias décimas de segundo: a) Canales rápidos de Na b) Canales lentos de Ca y Na - ↓ permeabilidad de K. - Al cerrarse canales Na y Ca, la permeabilidad del K ↑ - Sale K y regresa potencial de mb al reposo.

Potenciales de acción De respuesta rápida  en fibras miocárdicas auriculares, ventriculares y fibras Purkinje. Tienen fase de ascenso pronunciada, gran amplitud y meseta prolongada. De respuesta lenta  nodos sinusal y AV . Potencial de reposo menos negativo, menor amplitud, pendiente menos abrupta y meseta más corta que la anterior.

Propiedades mecánicas miocardiocitos Contracción muscular dura 1.5 veces más que el potencial de acción. Periodo refractario - Fases 0 a 2 y casi mitad de fase 3 período refractario absoluto. - Permanece en período refractario relativo hasta la fase 4.

Sistemas Especializados de Estimulación y Conducción del Corazón NODO SINUSAL Tejido muscular especializado • • Pared superior AD • Carece de filamentos contráctiles __________________________________________________45

FISIOLOGIA

•

Sus fibras se conectan directamente con fibras musculares auriculares.

Ritmo del Nodo Sinusal Potencial en reposo  -55 a -60 mv (más permeable al Na+) • • Potencial umbral  -40 mv • Autoexitación por permeabilidad de las fibras del nodo al Na +. • PA y recuperación negatividad intracelular más lenta comparada a la fibra muscular ventricular. - Inactivación canales de Na-Ca, apertura canales de K - Hiperpolarización (-55 / -60 mv)

VIAS INTERNODULARES NODO AURÍCULOVENTRICULAR • PA rápido 1,5 a 4,0 m/seg (6 veces > músculo ventricular y 150 veces > fibras nodo AV) •

Transmisión inmediata por músculo ventricular, retardo solo de 0,03 seg (mayor permeabilidad gap junction)

MÚSCULO VENTRICULAR Velocidad de transmisión 0,3 a 0,5 m/seg. • • Desde endocardio hasta epicardio registra solo 0,03 seg. • Impulso desde ramas del Haz hasta última fibra muscular ventricular es 0,06 seg Control del Ritmo Cardíaco Estimulación Parasimpática • Fibras vagales liberan  Acetilcolina - Disminución frecuencia nodo sinusal - Disminuye excitabilidad fibras de la unión A-V (entre nodo A-V y músculo auricular). - Aumento permeabilidad al K (escape K). Hiperpolarización(-65 a –75mv) Estimulación Simpática • Fibras simpáticas liberan Noradrenalina - ↑ tasa descarga del nodo sinusal. - ↑ tasa conducción (todo el corazón) - ↑ fuerza contracción de toda la musculatura cardiaca. - ↑ permeabilidad a iones Na y Ca Ley Frank Starling  Relación entre longitud y tensión de la fibra muscular Contracción proporcional al llene (hasta cierto nivel)

Hipertrofia Cardíaca Fibras musculares cardíacas ↑ tamaño en respuesta a sobrecarga de presión Hipertensión. • •

Insuficiencia Cardíaca Puede deberse a: sobrecarga de presión (miocardiopatía hipertrófica), sobrecarga de volumen ( miocardiopatía dilatada) o a mutaciones genéticas ( miocardiopatía hipertrófica familiar). Por lo general, la contractilidad y la velocidad de relajación cardíacas están disminuidas en estos trastornos. __________________________________________________46

FISIOLOGIA

CICLO CARDIACO - Período de relajación  Diástole - Llenar el ventrículo que se ha vaciado - Período

de contracción  Sístole - Propulsar la sangre hacia la periferia

SÍSTOLE • • •

• • •

Contracción isovolumétrica  Eyección rápida  Eyección lenta 2/5 de un latido

DIÁSTOLE

 Relajación isovolumétrica  Llenado rápido  Llenado lento 3/5 de un latido

La Bomba Cardiaca Función auricular • Despolarización nodo sinusal Despolarización músculo auricular • Contracción auricular • - Presiones auriculares son > al ventrículo (relajado) - Válvulas AV abiertas (permiten paso de sangre al ventrículo) - Contracción auricular genera ↑ de presión  ↑ flujo de sangre al ventrículo. - Contribuye en un 20 – 30 % al llenado ventricular. • •

Función Auricular como “Bombas Cebadoras” 75% sangre fluye directo desde aurículas a ventrículos antes de la contracción auricular. 25% más de llene ventricular post contracción auricular. Aurículas ↑ bombeo ventricular en 20 a 30%.

• •

Función Ventricular como “Bomba” Llene ventricular (diástole) Vaciamiento ventricular (sístole)

1. Llene Ventricular o Diástole - 1/3 inicial  fase de llene rápido de aurículas a ventrículos (50%) - 1/3 medio  fase de llene lento donde fluye pequeña cantidad de sangre a los ventrículos (20-25%) - 1/3 final  aurículas se contraen y dan empujón adicional al llene ventricular (aprox 25-30% del llene ventricular) 2. Vaciamiento Ventricular o Sístole __________________________________________________47

FISIOLOGIA

El impulso eléctrico pasa del nodo AV al haz de His y fibras de Purkinje

Despolarización ventricular e inicio de su contracción

Fases: - Período contracción isovolumétrica - Período de expulsión - Período de relajación isovolumétrica - Volumen telediastólico, telesistólico, y volumen latido Período contracción isovolumétrica - Contracción ventricular ( ↑ presión ventricular) - Cierre válvulas AV (tricúspide y mitral)

Período de expulsión - ↑ presión ventricular para abrir válvulas aórtica (>80 mmHg) y pulmonar (>8 mmHg) Contracción ventricular. - Período expulsión rápida  1/3 fase  70% - Período expulsión lenta  2/3 fase  30%



Período de relajación isovolumétrica Al final de la sístole  ↓ presión intraventricular Cierre válvulas sigmoideas Músculo ventricular sigue relajándose sin variar el volumen ventricular. Se abren válvulas A-V • • •

Volumen telediastólico  Volumen al final de la diástole. Cercano a los 120 ml. Volumen telesistólico  volumen que queda en ventrículo después de la sístole. 40-50 ml. Volumen latido  volumen de sangre expulsada por el ventrículo en un latido (aprox 70 ml) Fracción de eyección o expulsión

Fracción del volumen telediastólico que es

expulsado ( aprox 60% )

Vol latido / Vol telediastólico

Función de las Válvulas Válvulas A-V   impiden flujo retrógrado desde Vs a As durante la sístole. - Cierre: gradiente presión retrógrada que empuja la sangre hacia atrás. - Apertura: gradiente de presión anterógrada que empuja la sangre hacia delante. Válvulas aórtica y pulmonar   las

hacen que se cierren. • •

altas presiones existentes en las arterias al final de la sístole

Requieren potente flujo retrógrado para cerrarse. La velocidad de expulsión de sangre a través de ellas es superior.

__________________________________________________48

FISIOLOGIA

Tonos Cardiacos Primer tono cardiaco   cierre

válvulas A-V. Tono bajo y prolongado.

Segundo tono cardiaco   cierre

válvulas pulmonar y aórtica. Ruido rápido y corto.

Electrocardiograma - Ondas - Complejos Análisis del Bombeo Ventricular Fase I o Periodo de llenado - Volumen 115 - 120 ml - Pº diastólica hasta 5 mmHg. Fase II o Contracción isovolumétrica - Presión ventricular iguala la presión aórtica de 80 mmHg. Fase III o Periodo de eyección - Pº sistólica se eleva más - Apertura de válvula aórtica - Volumen ventricular ↓ Fase IV o Relajación isovolumétrica - Válvula aórtica se cierra - ↓ presión ventricular (valores diastólicos) - Quedan 45 ml sangre en el vent - Presión auricular próxima a 0 mmHg

GASTO CARDIACO Volumen de sangre bombeada por el corazón en un minuto GC = FC x VS 60 - 70 x'

70 ml

GC = 5,5 lts/min VD y VI tienen el mismo GC • • • •

FRECUENCIA CARDIACA GC directamente proporcional a la FC FC es regulada por nodo sinusal Si ↑ actividad simpática, ↑ la FC (estimulación receptores adrenérgicos ß1 por noradrenalina) Si ↑ actividad vagal, ↓ la FC (estimulación de receptores colinérgicos por acetilcolina) VOLUMEN SISTÓLICO

•

Determinado por - Precarga __________________________________________________49

FISIOLOGIA

•

- Poscarga - Contractilidad. Precarga  longitud del músculo previa a la contracción

•

Poscarga  tensión contra la cual tiene que contraerse el músculo ventricular

•

Contractilidad  propiedad del músculo que se relaciona con la fuerza de contracción. Es independiente de la longitud muscular.

Precarga Tensión pasiva en pared ventricular al momento de iniciarse la contracción (volumen telediastólico) - Grado de estiramiento de la fibra miocárdica al final de la diástole. - Cantidad de volumen presente en el ventrículo en esta fase. La precarga se rige por: Ley de Frank-Starling A > precarga, > alargamiento de las fibras musculares y > fuerza contráctil. Pero esto tiene un límite.

La precarga depende de: - Retorno venoso - FC : A > FC, disminuye la fase de diástole (llenado ventricular)

Poscarga Resistencia, impedancia o presión que el ventrículo debe superar para impulsar su volumen sanguíneo. Determinada por: - Volumen de la sangre impulsada - Tamaño del ventrículo y espesor de su pared - Resistencia de la red vascular

Medición de la poscarga - Resistencia vascular pulmonar para el VD - Resistencia vascular sistémica para el VI

- Poscarga está en relación inversa con la función ventricular: - A < resistencia a la eyección, > fuerza de contracción. - A > resistencia a la eyección, < fuerza de contracción. Esto da lugar a una disminución del vol sistólico.

Contractilidad • Inotropismo • Capacidad del miocardio para bombear sin cambios en la precarga o en la poscarga Se relaciona con velocidad de acortamiento del músculo cardiaco (depende del Ca ++ • intracelular) • SNS tiene efecto importante sobre contractilidad __________________________________________________50

FISIOLOGIA

- Efecto inotrópico y cronotrópico (+) Receptores ß1.

Retorno venoso • Retorno de la sangre al corazón a través de las venas • Regula el volumen telediastólico: volumen sistólico y gasto cardiaco < pared muscular > distensibilidad • capacitancia venosa < presión venosa • Presión venosa actúa como fuerza motriz para el retorno de la sangre al corazón

>

Retorno Venoso

Regulación del bombeo cardiaco • Regulación intrínseca  Mecanismo de Frank-Starling. •

Control del corazón por el SNS y SNPS

Mecanismo de Frank-Starling. A > distensión del músculo cardiaco durante el llene, > fuerza de contracción y > la cantidad de sangre bombeada hacia la aorta. Control por SNS y SNPS  Estimulación Simpática : - 70 x’ hasta 180 - 200 x’ - ↑ fuerza de contracción del corazón (30%)

- GC aumenta entre 2-3 veces

 Estimulación Parasimpática

- FC cero y luego 20 -40 x’ - ↓ en 20 a 30% fuerza de contracción. - GC ↓ en 50%

Efectos iónicos sobre función cardiaca - K : valor normal: 4 mEq/lt - ↑ [ K ] a 8-12 mEq/lt causa: - Debilidad cardiaca, dilatación y flacidez. FC. +

- Bloqueo haz A-V y ↓

- Ca++: Al ↑, el corazón cae en contracción espástica.

FUNCIÓN CIRCULATORIA CIRCULACION • • • • •

Arterias Arteriolas Capilares Vénulas Venas

Función Circulatoria __________________________________________________51

FISIOLOGIA

- Flujo sanguíneo a los tejidos está controlado por las necesidades de los tejidos. - GC controlado principalmente por la suma de los flujos de sangre que vienen de los tejidos. - La PA está controlada por: - Flujo sanguíneo local - Gasto cardiaco

Volumen Sanguíneo o Volemia 70 - 80 ml de sangre por kg de peso corporal • • Ej: Adulto de 70 Kg  4900 a 5600 ml de sangre • Promedio: 5000 ml de sangre en un adulto sano GC Velocidad: distancia recorrida en una unidad de tiempo ( cm/seg ) ( cm3/seg ). Flujo: volumen por unidad de tiempo

Área Sección Transversal El sistema arterial se va bifurcando. • • La suma del área de sección transversal de las ramas es > que el área de sección del tronco original. Velocidad Corriente Sanguínea Conducto con un segmento ancho y otro estrecho: la velocidad del líquido en los 2 segmentos es inversamente proporcional a su superficie transversal. Flujo Sanguíneo Cantidad de sangre que pasa por un punto determinado de la circulación en un período dado. Flujo sanguíneo determinado por: - La diferencia de presión entre los extremos del vaso - El impedimento al flujo de la sangre a través del vaso denominado resistencia vascular •

Gradiente de presión: Diferencia

de presión entre los dos extremos del vaso.

Fuerza que empuja la sangre a través del vaso El flujo va de mayor a menor presión 2. Resistencia vascular: impedimento

al flujo de sangre a través del vaso

La diferencia de presión entre los dos extremos del vaso y no la presión absoluta en el vaso, es la que determina la velocidad de flujo.

Tipos de flujo - Flujo Laminar - Flujo sanguíneo normal en los vasos rectos. - Posee perfil parabólico - En la pared del vaso el flujo tiende a ser cero. - Flujo Turbulento - Irregularidad en el vaso sanguíneo __________________________________________________52

FISIOLOGIA

- Requiere > presión para movilizarlo - Vibraciones audibles llamadas - soplos La probabilidad de turbulencia se relaciona con el diámetro del vaso y viscosidad de la sangre. Re : número de Reynolds

ρ D V

: densidad del líquido : diámetro del tubo : velocidad del flujo

η

: viscosidad del fluido

Re < de 2000  flujo suele ser laminar. Re > de 3000  prevalecen las turbulencias. Para empujar un flujo de líquido a través de un tubo, se necesita más presión cuando el flujo es turbulento que cuando es laminar.

Presión Sanguínea Fuerza ejercida por la sangre contra cualquier unidad de área de la pared del vaso. Ejemplo  Pº 100 mmHg La fuerza ejercida por la sangre, es suficiente para empujar una columna de Hg contra la gravedad hasta una altura de 100 mm. PA = P sistólica P diastólica

Variaciones en la PA Δ Pa : diferencia PA Va : volumen de sangre arterial Da : distensibilidad arterial Presión del Pulso  P Sistólica – P Diastólica Presión Media  presión promedio durante todo el ciclo cardiaco PM = P Diast + P del Pulso 3 Ejemplo  PA 120/80 mm Hg P del pulso = PM =

40 mm Hg 80 mm Hg + 40 mm Hg 3

PM ≈ 93 mm Hg

Resistencia al Flujo Sanguíneo La resistencia al flujo depende de la diferencia de presión y del flujo. __________________________________________________53

FISIOLOGIA

Fórmula de Poiseuille Q = flujo ΔP = diferencia de presión en los extremos r = radio del tubo η = viscosidad del líquido L = Longitud del tubo La resistencia es: R = 8 ηL p r4 Su principal determinante es el calibre del vaso sanguíneo. • •

La R de un vaso de 1 cm de radio será 16 veces mayor a la de una de 2 cm. En arterias de < diámetro el flujo es laminar por lo que la película de sangre próxima al endotelio vascular avanza lentamente, la siguiente más rápida y así sucesivamente, de forma que cuanto > calibre tienen el vaso > número de “capas sanguíneas” habrá y > será el flujo

Viscosidad sanguínea Está dada por el hematocrito Hematocrito  porcentaje de sangre que corresponde a las células sanguíneas. Ejemplo: Hcto 40 = 40% del volumen de sangre son células, el resto es plasma. A > hematocrito, > viscosidad de la sangre Distensibilidad vascular y función de los sistemas arterial y venoso Ley de Laplace P= T r Ejemplo  desventaja en cardiopatías dilatadas. Cuando radio de una cavidad cardiaca ↑, debe desarrollarse > tensión en el miocardio para producir una P determinada (un corazón dilatado realiza > trabajo que uno normal) Distensibilidad Vascular • Todo vaso sanguíneo es distensible • Cuando ↑ la P en las arteriolas, éstas se dilatan y su resistencia ↓. ↑

del flujo sanguíneo por el ↑ de P y por la caída de la R.

Los vasos más distensibles son las venas. ↑de volumen Dist Vascular = ↑ de P x Vol. original Venas en promedio 8 veces más distensibles que arterias. •

Arterias pulmonares 6 veces más distensibles que arterias sistémicas.

__________________________________________________54

FISIOLOGIA

Adaptabilidad o Capacitancia vascular Cantidad de sangre que puede almacenarse en una porción dada de la circulación por cada mm Hg de ↑ de P. Capacitancia = Dist x Vol Capacitancia de venas sistémicas es aproximadamente 24 veces la de su arteria correspondiente. Curvas Presión - Volumen Estimulación e inhibición Simpática Estimulación = ↑ la P por cada volumen Inhibición = ↓ la P por cada volumen Control simpático sobre la capacitancia = ↓ calibre Funcionamiento normal de la circulación incluso con pérdidas hasta 25% Vol sistémico total. - Aprox de 0 mmHg

P Auricular Dª  P Venosa Central

- Regulada por equilibrio entre: - Capacidad del corazón para bombear sangre hacia el VD y luego a los pulmones - Tendencia de la sangre a fluir desde venas hacia AD

Factores que ↑ el retorno venoso • ↑ del vol sanguíneo • •

↑

tono de grandes vasos con ↑ de las P venosas periféricas.

Dilatación de arteriolas (↓ R periférica que permite el paso rápido de sangre desde arteriolas a venas).

Resistencia Venosa - Venas grandes tienen poca resistencia al flujo (resistencia 0) - Venas periféricas tienen mayor resistencia por estar comprimidas. La P es 4 a 7 mmHg > que la AD

Venas como reservorio sanguíneo Venas  64 % de la sangre total El sistema circulatorio funciona normalmente aún con pérdidas del 20% del volumen sanguíneo total. Reservorios de sangre específicos • Bazo : libera hasta 100 ml de sangre • Hígado: cientos de ml Grandes venas abdominales: 300 ml • • Plexo venoso subcutáneo: cientos de ml • Corazón: 50-100 ml • Pulmones: 100-200 ml

__________________________________________________55

FISIOLOGIA

Microcirculación 1.- Arteriolas: vasos de resistencia (regulan el flujo sanguíneo) 2.- Capilares 3.- Vénulas Arteriolas Su diámetro está determinado por el balance entre: - Fuerza de contracción del músculo liso vascular - Fuerza de distensión producida por la presión intraluminal. Sistema capilar Estructura pared capilar - Capa interna  endotelio - Rodeada externamente por membrana basal. - Espesor de 0,5 µm. - Diámetro capilar 4-9 mm. Poros de la mb capilar Hendiduras intercelulares: abertura entre células adyacentes endoteliales. • • Vesículas plasmalémicas: se unen para formar canales vesiculares. Flujo de sangre en los capilares La sangre fluye de forma intermitente cada pocos minutos o segundos • • Vasomotilidad: contracción intermitente de las metaarteriolas y esfínteres precapilares

Regulada por la [ O2 ] en los tejidos. El endotelio sintetiza sustancias que repercuten sobre el estado contráctil de las arteriolas • • •

Óxido nítrico  factor relajante derivado del endotelio. Provoca vasodilatación e interfiere en la agregación plaquetaria. Prostaciclina  Vasodilatador e inhibe la adhesión plaquetaria. Endotelina  Vasoconstrictor

 Intercambio entre Sangre y Líquido Intersticial 

El movimiento de agua y pequeños solutos entre los compartimentos de los vasos y el líquido intersticial se produce a través de poros capilares por: a) Difusión  principalmente b) Filtración c) Absorción 1. Difusión a través de la Mb capilar Sustancias liposolubles difunden directamente a través de la mb celular del capilar, sin tener que atravesar los poros (O2 y CO2 )

•

•

Sustancias hidrosolubles difunden sólo a través de “poros” intercelulares de la mb capilar (H2O, Na+, Cl-, Glucosa)

El tamaño molecular influye en el paso a través de los poros: • Poros intercelulares 20 veces mayor que el diámetro de la molécula de H2O Capilares de diferentes tejidos tienen permeabilidades muy diferentes • __________________________________________________56

FISIOLOGIA

Tasa neta de difusión a través de la mb capilar Tasa neta de difusión = Δ [sustancia] entre los de la sustancia lados de la mb Sangre Constituida por: • Plasma sanguíneo (líquido) • Elementos formes ( glóbulos blancos, rojos y plaquetas) Plasma sanguíneo • 90% agua • 10 % proteínas, glúcidos y lípido

Intersticio y líquido intersticial 1/6 del cuerpo consiste en espacios entre las células (intersticio). Las proteínas son importantes en el control de los volúmenes de plasma y del líquido intersticial. Existen cuatro fuerzas fundamentales que producen movimiento de líquido a través de la mb capilar. - Presión hidrostática capilar - P hidrostática líquido intersticial - P coloidosmótica del plasma - P coloidosmótica del liquido intersticial 1. Pº Capilar Tiende a forzar el líquido hacia el exterior a través de la membrana capilar (17 mmHg) Extremo arterial  30 mmHg Extremo venoso  10 mmHg 2. Pº líquido intersticial Tiende a forzar el líquido hacia dentro o afuera según sea positivo o negativo. - P líq intersticial encéfalo  4 y 6 mmHg - P líq intersticial riñones  6 mmHg 3. Pº Coloidosmótica del plasma - También llamada P oncótica - Proteínas y líquidos intersticiales responsables de la presión osmótica a ambos lados de la mb capilar 28 mmHg

19 mm Hg por las proteínas  9 mm Hg cationes del plasma 

4. Pº coloidosmótica del líquido intersticial Por algunos poros pasan pequeñas cantidades de proteínas plasmáticas. La [proteínas] es aprox 40% la del plasma Pº aprox de 8 mmHg

__________________________________________________57

FISIOLOGIA

Intercambio de líquido a través de la mb capilar • P capilar media en extremo arterial de los capilares es 15-25 mmHg mayor que extremo venoso. • El líquido filtra hacia fuera en extremo arterial y se reabsorbe en extremo venoso. Por lo tanto pequeña cantidad de líquido fluye realmente. • • • •

Hipótesis de Starling Equilibrio de fuerzas hidrostáticas y presión coloidosmótica  regula el paso de líquido a través del endotelio capilar. Filtración neta: la suma algebraica de las presiones a través de los capilares es positiva. Absorción neta: la suma es negativa.

Q = Movimiento del líquido a través de la pared capilar k = Constante de filtración para la membrana capilar Pc = Presión hidrostática capilar πi = Presión oncótica del líquido intersticial Pi = Presión hidrostática del líquido intersticial πp = Presión oncótica del plasma a) Extremo capilar arterial b) Extremo Venoso Capilar c) Equilibrio de Starling • •

El leve desequilibrio de 0,3 mmHg produce filtración de líquido hacia espacios intersticiales levemente superior a la reabsorción. La filtración neta normal en todo el cuerpo es sólo de 2 ml/min.

Efecto del metabolismo sobre el flujo sanguíneo Carencia de oxígeno sobre el flujo sanguíneo Regulación de la Circulación Agentes vasoconstrictores Agentes vasodilatadores

Vasoconstrictores - Noradrenalina y adrenalina NA es vasoconstrictora de gran potencia - Angiotensina

Vasoconstrictora potente. Una millonésima de gramo  la Pº en 50 mmHg. En arteriolas  la R periférica total,  la PA. - Vasopresina Más poderoso incluso que la angiotensina. En hemorragias su [ ] podría elevarse para  la Pº en 60 mmHg. - Endotelina Se estimula tras lesión vascular.

Vasodilatadores - Bradicinina  polipéptido. Poderosa dilatación arteriolar y  de permeabilidad capilar.

__________________________________________________58

FISIOLOGIA

- Histamina  procede de mastocitos de tejidos lesionados y de basófilos de la sangre. Efecto vasodilatador sobre arteriolas y  la porosidad capilar.

Efecto Iónico sobre Control Vascular •  [Ca++] causa vasoconstricción • [K+] produce vasodilatación. Inhibe contracción del músculo liso vascular Regulación nerviosa de la circulación Sistema Nervioso Simpático • •

En arterias pequeñas y arteriolas:  R al flujo, disminuyendo el flujo a los tejidos. En grandes vasos (venas):  volumen, mejorando el retorno venoso.

Centro Vasomotor Tono Vasomotor El área vasoconstrictora del centro vasomotor transmite señales de forma continua a las fibras nerviosas vasoconstrictoras de todo el organismo, haciendo que estas fibras descarguen, lenta y persistentemente. Se denomina tono vasoconstrictor simpático Gasto Cardiaco • Gasto Cardiaco  cantidad de sangre bombeada por el corazón hacia la aorta en cada minuto •  Retorno venoso   cantidad de sangre que fluye desde las venas a la AD en cada minuto. Valores normales GC - Varones jóvenes y sanos: 5,5 - 5,6 L/min - Mujeres 10-20% menor - Adulto en reposo: 5 L/min Límites para el GC Corazón normal funcionando sin ningún exceso de estimulación nerviosa, puede bombear una cantidad de retorno venoso aprox 2,5 veces lo normal, antes de llegar al límite. Corazón Hiperefectivo - Estimulación nerviosa:  FC y fuerza de contracción. - Hipertrofia músculo cardiaco. La masa en maratonistas  en 50-75% Ambas estimulaciones permiten al corazón bombear de 30-40 L/min.  PA durante ejercicio En ejercicio el sistema nervioso evita que caiga la PA y además la aumenta. - Vasoconstricción venosa. -  FC -  contractilidad cardiaca Este  de P, aumenta el GC 50-100% durante el ejercicio.

__________________________________________________59

FISIOLOGIA

SANGRE     

Plasma Elementos celulares Glóbulos rojos Glóbulos blancos Plaquetas

Funciones de la sangre  Transporte: - Gases respiratorios: O 2 y CO2 - Nutrientes, metabolitos, hormonas, enzimas, etc 

Defensa - Leucocitos - Anticuerpos



Hemostasia - Agregación plaquetaria - Coagulación y fibrinolisis



Homeostasis

Composición de la sangre Volemia

- 8 % peso corporal - 5,5 lt en adulto de 70 kg

Composición de la sangre  55 % Plasma - Agua 91,5 % - Proteínas 7% - Albúmina 55 % - Globulinas 40 % - Fibrinógeno 4 % - Solutos no proteicos 1,5 % Electrolitos (Cl-, Na+), glucosa, lípidos, vitaminas, etc.  

40-45 % Células sanguíneas - Eritrocitos > 99 % - Leucocitos - Plaquetas

Proteínas plasmáticas Síntesis  La mayoría se sintetizan en el hígado 

Funciones Presión oncótica o __________________________________________________60

FISIOLOGIA

o o o o

Amortiguar el pH Transportar sustancias Coagulación Otras

Células sanguíneas Fórmula leucocitaria Recuerde que… 

  

La mayoría de las células sanguíneas (excepto los linfocitos) son células terminales que no se dividen, y tienen una vida media relativamente corta, por lo que tienen que renovarse constantemente a lo largo de toda la vida. Los hematíes y las plaquetas ejercen sus funciones dentro del árbol cardiovascular. Los leucocitos son transportados por la sangre hacia los tejidos, y es allí donde llevan a cabo su función defensiva. Los linfocitos son los únicos que tras salir del torrente circulatorio, pueden volver a recircular a través del sistema linfático. También son los únicos que pueden dividirse

Hematopoyesis Formación de células sanguíneas  Se produce en la médula ósea  Todas las células de la sangre proceden de la célula madre hematopoyética o “stem cell”  Proceso muy activo  Requiere factores de crecimiento:  eritropoyetina (EPO) o trombopoyetina o citoquinas, etc o Hematopoyesis - Adulto: eritrocitos, plaquetas y ciertos leucocitos se forman en MO - Feto: las células sanguíneas se forman en hígado y bazo. - Niños: cavidades medulares de todos los huesos - 20 años: actividad hematopoyética en huesos membranosos, porción superior del húmero y fémur. Características de la célula madre hematopoyética (CMH) Autorrenovable  Pluripotencial  Gran potencial de proliferación  Movilidad  Muy escasa (1/10.000 en m.o.)  Quiescente   Abundantes receptores para citoquinas Abundantes proteínas de adhesión (anidamiento) 

1. Eritrocitos Índices eritrocitarios Eritrocitos No tienen núcleo  __________________________________________________61

FISIOLOGIA    

Forma de disco bicóncavo Contienen hemoglobina (proteína transportadora de oxígeno)  la superficie de intercambio Flexible y deformable

Formación - Preferentemente médula ósea. - Por encima 20 años en vértebras, costillas, coxales y esternón. Función - Transporte de oxígeno - Rol en la regulación del pH (anhidrasa carbónica) Anhidrasa carbónica CO2 + H2O ----------------------- H2CO3 EFECTO BUFFER Producción de eritrocitos Depende de  Oxigenación tisular Eritropoyetina

Eritropoyetina Estimula la producción de eritrocitos.  Glucoproteína ( PM 34.000)  90% se forma en los riñones y el resto en el hígado.  Es estimulada ante la hipoxia.  Maduración de eritrocitos Vitamina B 12  Acido fólico  Falla en la maduración Anemia perniciosa por mala absorción de acido fólico y Vit B 12  Hemoglobina Formada por 4 cadena proteicas (globinas)  Cada cadena de globina tiene un grupo hemo que contiene hierro (Fe++)  Cada Fe++ puede unirse a una molécula de O2 (unión débil y reversible)  Cada molécula de Hemoglobina puede transportar hasta 4 moléculas de O 2 

Transporte de oxígeno Unido a la hemoglobina (oxihemoglobina)  - 98,5 % (=20 ml O2/100 ml sangre) 

Disuelto en plasma - 1,5 % (=0,3 ml O2/100 ml sangre)



Hemoglobina - Se inicia desde fase proeritroblastos



Propiedad de la Hb __________________________________________________62

FISIOLOGIA



- Unión de oxígeno - Entrega de oxigeno molecular Necesidad de Hierro

Cantidad de Hb - Alrededor de 900 gr de Hb en sangre. - Hb normal - Varón adulto  16 gr/dl - Mujer  14 gr/dl. Reacciones de la Hb - Hb + O2  O xihemoglobina - O2 se une al Fe del grupo Hem - Hb + CO2  Carboxihemoglobina La afinidad por O2 es menor que al CO.

Metabolismo del hierro 65% en hemoglobina  4% en forma de mioglobina  30% en forma de ferritina  - Absorción de Fe a nivel gástrico - Pérdida

- por las heces - hemorragias - menstruación

Eritropoyesis. Requerimientos  Materias primas (Hemoglobina) - Amino ácidos (globina) - Hierro (grupo hemo) 

Síntesis de ADN (división celular) - Vitamina B12 (cobalamina) - Ácido fólico



Factores de crecimiento - Eritropoyetina (Epo)

Eritropoyesis Curva de disociación de la oxihemoglobina Intoxicación por monóxido de carbono (CO) El CO tiene muy alta afinidad por la hemoglobina (210 veces más que el O2) y forma  carboxihemoglobina  Aumenta la afinidad de la Hb por el O2. Coloración de piel y mucosas  “Asesino silencioso” 

__________________________________________________63

FISIOLOGIA

Anemias Hipoxia con anemia  -  Producción de eritrocitos

• •

Carenciales (Déficit de hierro, Vit B 12, folatos, etc)

Aplasia medular -  Destrucción o pérdida

• •



Hemolíticas

hemorragias Hipoxia con policitemia - Altura - Enfermedades cardio-respiratorias -  Metabolismo (hipoxia relativa) - Estenosis de la arteia renal

2. Leucocitos Glóbulos Blancos - Son unidades del sistema de protección del organismo. - Se forman en la médula ósea y en el tejido linfático (ganglios linfáticos, bazo, timo, amígdalas, placas de Peyer) - Entre 4.000 – 11.000 leucocitos/microlitro - Diferentes tipos celulares: - Polimorfonucleares o granulocitos - Neutrófilos - Eosinófilos - Basófilos - Monocitos  macrófagos - Linfocitos - Células plasmáticas

Tipos de Leucocitos Hematopoyesis Formación - Línea mielocítica: médula ósea - granulocitos - monocitos à macrófagos - Línea linfocítica: ganglios linfáticos, bazo, timo, amígdalas, placas de Peyer - linfocitos - células plasmáticas

Funciones Principales  Granulocitos y monocitos  protegen al cuerpo de los microorganismos invasores mediante fagocitosis. Linfocitos y células plasmáticas  actúan con el sistema inmunitario  Vida Media de los Leucocitos __________________________________________________64

FISIOLOGIA   

Granulocitos: 4-8 hrs en la sangre y 4-5 días en los tejidos Monocitos: 10-20 hrs sangre, en tejidos se transforman en macrófagos (meses o se destruyen) Linfocitos: viven semanas o meses.

Propiedades Defensivas de los Neutrófilos y Macrófagos Principales responsables de la destrucción de bacterias, virus y agentes nocivos. Neutrófilos células maduras que destruyen bacterias incluso en la sangre circulante.  Macrófagos inicialmente son monocitos en sangre, y al migrar a los tejidos se transforman en  macrófagos (lisosomas). Características funcionales - Entran a los espacios tisulares por diapédesis - Se desplazan por los tejidos con movimiento ameboide ( 40 µm/min). - Los tejidos poseen sustancias químicas que atraen a los neutrófilos y macrófagos ( 100 µm )

Quimiotaxis - Toxinas bacterianas - Productos de degradación - Complemento - Cascada de coagulación

Funciones  Fagocitosis Neutrófilos  Macrófagos  Sistema retículoendotelial  Fagocitosis - Ingestión celular del agente atacante - Tres procesos para que se produzca la fagocitosis 1. Superficies rugosas  probabilidad de fagocitosis 2. Tejidos muertos y partículas extrañas carecen de las cubiertas proteicas protectoras. 3. Anticuerpos se adhieren a mb bacterianas que se vuelven susceptibles a la fagocitosis.

Fagocitosis neutrófilo Se une a la partícula  Emite pseudópodos  Forma cámara cerrada   Se invagina hacia el interior Se desprende de mb celular externa  Forma vesícula fagocítica 

__________________________________________________65

FISIOLOGIA

Fagocitosis Macrófago Más potente  Hasta 100 bacterias  Fagocitan partículas más grandes que bacterias  Vida media mayor  Poseen muchos lisosomas llenos de enz proteolíticas  Sistema retículo endotelial Macrófagos tisulares  Macrófagos ganglionares  Macrófagos alveolares  Macrófagos sinusoides hepáticos  Macrófagos bazo y médula  Lisosomas + Vesícula fagocítica

= Vesícula Digestiva

Inflamación y función de neutrófilos y macrófagos Líneas de defensa 1ª  Macrófagos tisulares  1ª Hora 2ª  Invasión de neutrófilos al área inflamada (neutrofilia) 3ª  Segunda invasión de macrófagos (monocitos a macrófagos) 4ª  Mayor producción de granulocitos y macrófagos por la médula ósea

Control Respuestas NF y MF INF ( factor necrosis tumoral)  IL-1 ( interleukina 1)  GM-CSF (factor estimulante colonias de granulocitos y monocitos).  G-CSF (factor estimulante colonias granulocitos).   M-CSF (factor estimulante colonias monocitos). Eosinófilos Aprox 2% de los leucocitos   Fagocitos débiles que muestran quimiotaxis.  frente a infecciones parasitarias.  Se acumulan en tejido que han sufrido reacción alérgica.  Mastocitos y basófilos liberan factor quimiotáctico eosinófilo que permite migración de  eosinófilos. Basófilos Liberan heparina a la sangre (impiden la coagulación).  También bradicinina y serotonina  Papel importante junto a los mastocitos en reacciones alérgicas.  IgE tiende a unirse a los mastocitos y basófilos.  __________________________________________________66

FISIOLOGIA

Linfocitos Diversos tamaños y núcleos grandes.  La mayoría carece de gránulos citoplasmáticos.  Linfocitos B  inmunidad humoral. Ante un antígeno se convierten en células plasmáticas,  que sintetizan y segregan anticuerpos ( gammaglogulinas). Linfocitos T  inmunidad celular  INMUNIDAD Inmunidad o respuesta inmune  respuesta a sustancias extrañas como microorganismos,  también proteínas y polisacáridos con consecuencias fisiológicas o patológicas.  Sistema inmune  células y moléculas responsables de la inmunidad o respuesta inmune. Inmunidad innata y específica Inmunidad Innata (Natural o Nativa)  Mecanismos que existen antes de la infección, responden rápida y de la misma manera frente a infecciones repetidas. 

Inmunidad Específica (Adaptativa o Adquirida) Estimulada por agente infeccioso o no infeccioso que responde más vigorosamente a infecciones repetidas del mismo microorganismo.

Componentes Inmunidad Innata Barreras físicas y químicas : epitelios, sustancias antimicrobianas  Células fagocíticas : neutrófilos y macrófagos  Componentes Inmunidad específica  Linfocitos T y B Anticuerpos: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD  La respuesta inmune específica utiliza varios de los mecanismos de inmunidad innata y aumenta la actividad antimicrobiana de éstos.

Tipos de respuesta inmune especifica Inmunidad Humoral  - Mediada por anticuerpos producidos por Linfocitos B. Reconocen específicamente antígenos microbianos, los neutralizan y facilitan su eliminación. - Principal mecanismo contra microorganismos extracelulares y sus toxinas. 

Inmunidad Celular - Mediada por Linfocitos T. - Defensa contra virus y bacterias intracelulares.

Hemostasia y Coagulación Sanguínea Hemostasia - Mecanismo fisiológico por medio del cual se detiene un proceso hemorrágico - Interrupción de la hemorragia Intervienen tres factores: - Vasoconstricción del área dañada - Adhesión y agregación plaquetaria __________________________________________________67

FISIOLOGIA

- Coagulación sanguínea Consta de dos fases: - Constructiva: hemostasia primaria y coagulación - Destructiva: fibrinolisis

Plaquetas Discos redondos u ovales: Fragmentos celulares pequeños (2-4 µm) desprendidos del  megacariocito (célula gigante) 1 a 4 µm de diámetro. Función hemostática: trombo plaquetario  150.000 – 300.000 / mm3: 2/3 circulando, 1/3 en bazo.  Sin núcleo  Características Funcionales de las plaquetas Actina y miosina  Síntesis de enzimas y almacenan gran cantidad de Ca++.   Mitocondrias forman ATP y ADP Sistemas enzimáticos: prostaglandinas (hormonas; reacciones vasculares y tisulares locales)  Proteína estabilizadora de fibrina  Proteína factor de crecimiento  Su mb posee:  - Glucoproteínas  permiten adherencia al endotelio dañado. - Fosfolípidos  actúan en diversos puntos del proceso de coagulación sanguínea.

Mecanismo del tapón plaquetario Plaquetas se adhieren a pared vascular dañada  Emite pseudópodos  Proteínas contráctiles se contraen poderosamente   Liberación gránulos con factores activos Se adhieren al colágeno de los tejidos y a la proteína  Tapón plaquetario  Adhesión: - las plaquetas se adhieren la superficie dañada 

Activación: - liberación de sustancias que activan más plaquetas (realimentación positiva: amplificación)



Agregación Secreta grandes cantidades de ADP y sus enzimas forman tromboxano A2 (agregante plaquetario) ADP + tromboxano A2 atraen y activan plaquetas vecinas Hebras de fibrina

  

Antiagregantes plaquetarios 

Fisiológicos: Factores endoteliales - Óxido nítrico - Prostaciclina (PGI 2) __________________________________________________68

FISIOLOGIA



Farmacológicos: Salicilatos ( Aspirina®) - Inhiben la formación de TXA 2

Coagulación Sanguínea    

Se forma 15-20 seg post trauma intenso y en 1-2 minutos ante un trauma leve. Sustancias activadoras de la pared vascular traumatizada de las plaquetas y proteínas sanguíneas inician proceso coagulación. 3 - 6 min se forma el coágulo 20 - 60 min el coágulo se retrae.

Mecanismos de Coagulación Sanguínea Cascada de la coagulación (factores coagulación)  Resultado  Factor Activador Protrombina ( FX )   Protrombina Trombina Fibrinógeno Fibrina 

COAGULO Fases de la coagulación Formación del complejo activador de la protrombina (“ protrombinasa”)  - Vía extrínseca - Vía intrínseca Formación de trombina  Formación de fibrina  Protrombina en Trombina  Proteína plasmática PM 68.700 [ ] 15 mg/dl  Inestable, se fragmenta en trombina PM 33.700  Sintetizada continuamente en el hígado (necesita Vit K para su formación normal)   Conversión  gracias a factor activador de protrombina (FX), en presencia de Ca iónico. Fibrinógeno en Fibrina Proteína de PM: 340.000  [ ] 100-700 mg/dl, formado en hígado  Conversión: Trombina transforma fibrinógeno en monómero de fibrina.  4.

El f actor estabilizador de fibrina produce enlaces entre los monómeros de fibrina (red tridimensional de fibrina)

Retracción del Coágulo  Al contraerse comienza a exprimir la mayor parte del líquido de su interior llamado suero. Se ha eliminado todo su fibrinógeno y la mayor parte de los factores de coagulación.  SUERO ≠ PLASMA Importancia del Ca++ Excepto los 2 primeros pasos de la vía intrínseca se precisa de iones Ca para favorecer o acelerar reacciones de coagulación. __________________________________________________69

FISIOLOGIA

Elementos necesarios para la coagulación Factores de coagulación (síntesis en hígado)  Calcio  Vitamina K  Anticoagulantes Naturales (fisiológicos)  - Factores físicos (flujo alto y baja viscosidad) - Mecanismos fisiológicos (endotelio vascular) - Fibrinolisis (disolución del coágulo) 

Artificiales (farmacológicos) - Quitar el calcio (sólo en el laboratorio) - Inactivar factores de la coagulación (Heparina) - Alterar la síntesis de factores de coagulación: Antagonistas de la vitamina K (Sintron®)

Pruebas para valorar la hemostasia Tiempo de hemorragia  Tiempo de protrombina  Tiempo de tromboplastina parcial activado  Endotelio vascular Capa de células que tapiza el interior de todos los vasos sanguíneos.  Cuando está sano facilita la fluidez de la sangre (antiagregante y anticoagulante).  Si se daña favorece la trombosis y la coagulación (infartos, embolias,…) 

__________________________________________________70

FISIOLOGIA

VI UNIDAD SISTEMA RESPIRATORIO Función vía aérea superior Fosa nasal  - Calentamiento del aire - Filtración - Humidificación - Olfato 

Fonación: - Pliegues vocales

Funciones del sistema respiratorio Intercambio de gases  - Oxígeno - Dióxido de carbono 

Defensa contra noxas ambientales - Tos - Sistema mucociliar - Macrófagos alveolares



Metabolismo - Activación de angiotensina II - Surfactante

Fenómenos de la función respiratoria Ventilación pulmonar   Relación ventilación/perfusión Intercambio de gases  Mecanismos de defensa  Regulación de la respiración 

Bases morfológicas del sistema respiratorio Caja torácica  Vías áreas de conducción  Área de intercambio de gases  Centro respiratorio  Caja torácica Ramificación vía aérea Bronquio Alveolos Estructura funcional pulmonar  Función  Intercambio gaseoso  Estructuras huecas, esféricas de ± 250 µm de diámetro.  __________________________________________________71

FISIOLOGIA  

200 y 600 millones. Superficie total entre 40-100 mt2.

Tapizado por 2 clases celulares específicas - Neumocito tipo I - Neumocito tipo II Alveolos

Membrana alveolo-capilar Mecanismos de defensa  Estornudo Saliva  Glotis  Tos   Transporte mucociliar Capa líquida de los alveolos  Macrófagos alveolares y otras células  Reemplazo continuo del epitelio  Inmunoglobulinas locales (IgA)  Sistema de Transporte Mucociliar - Líquido periciliar o capa acuosa (fase sol): células epiteliales ciliadas. Líquido fino para desplazar los cilios y empujar la capa de moco hacia la boca (no es viscoso). - Capa de moco (fase gel): encima de la fase líquida, células caliciformes y glándulas traqueobronquiales de la submucosa. Mucus: mezcla de glucoproteínas, entorno “pegajoso”, captura de partículas. Velocidad: 20 mm por minuto Fases de la respiración  Inspiración  proceso activo Espiración à proceso pasivo  Músculos de la respiración 

Diafragma Motor principal en la respiración (inspiración)

- Músculo esquelético con características bioquímicas y enzimáticas similares al miocardio - Contenido de mitocondrias - Capacidad de metabolizar lactato - Flujo sanguíneo: arteria mamaria interna, intercostales y frénicas.  

Inervación  nervio frénico C3-C5 Inserción crural y costal

Diafragma Inserción costal  Fibras van del tendón central hasta 6 costillas inferiores y esternón.  Inserción crural  Fibras van desde el tendón central hasta primeras vértebras lumbares.  __________________________________________________72

FISIOLOGIA

El Pulmón tiene circulación doble a) Circulación pulmonar: del ventrículo derecho hacia los alvéolos. b) Circulación bronquial: desde la aorta hacia el parénquima pulmonar.

VENTILACION PULMONAR Acontecimientos Funcionales Principales  Ventilación Pulmonar Difusión O2 - CO2 entre alvéolo y sangre  Transporte O2-CO2 entre sangre y líquidos corporales  Regulación Ventilación  Mecánica de la Ventilación Pulmonar Instrumento que sirve para soplar, aspirando el aire y despidiéndolo después con fuerza en una dirección determinada. Las características estructurales y la función mecánica de este fuelle pueden describirse a través de: 1. Dimensiones del fuelle 2. Presiones que se generan 3. Fuerzas que lo mueven 4. Resistencias que se oponen a la ventilación 5. Flujos resultantes 6. Rendimiento y eficiencia mecánica. 1. Presiones que producen movimiento del aire pulmonar a)  

Presión pleural Presión alveolar Presión transpulmonar



Presión Pleural Pº del líquido entre espacio pleural pulmonar y pleural torácico. Existe ligera aspiración (pequeña pº negativa) - Comienzo inspiración: -5 cm H 20 (mantener abiertos los pulmones en reposo) - Inspiración normal: -7,5 cm H2O (caja torácica aplica más fuerza)



Presión Alveolar

Pº del aire en el interior de los alvéolos pulmonares. Glotis abierta y sin flujo de aire: 0 cm H 2O (= Pº atmosférica) - Inspiración normal: Pº alveolar = -1 cm H 2O - Espiración: Pº alveolar = +1 cm H 2O (hace salir aire fuera de los pulmones)

__________________________________________________73

FISIOLOGIA 

Presión Transpulmonar

Diferencia de Pº entre la Pº alveolar y Pleural. Representa medida de las fuerzas elásticas de los pulmones que tienden a colapsar los pulmones en cada grado de expansión.

2. Distensibilidad Pulmonar - Grado de expansión de los pulmones por unidad de  de la Pº transpulmonar - Cada vez que la Pº transpulmonar  1 cm H2O el volumen pulmonar se expande 200 ml. -  Distensibilidad :

aumento tejido fibroso pulmonar (fibrosis pulmonar), edema

alveolar. -  Distensibilidad :

edad, enfisema pulmonar (alteración del tejido pulmonar)

La distensibilidad está determinada por 2 tipos de fuerzas en los pulmones  

Fuerzas elásticas del propio tejido pulmonar (elastina y colágeno ) Fuerzas causadas por la tensión superficial del líquido que reviste las paredes interiores

alveolares y otros espacios aéreos pulmonares (2/3 fuerzas elásticas pulmonares totales )

Tensión Superficial a) Principio Tensión superficial  

Superficie Agua – Aire Superficie Interna Alveolar

Fuerza Elástica de Tensión Superficial b) Agente tensoactivo  surfactante       

 Mezcla compleja de fosfolípidos, iones y proteínas.  notablemente la tensión superficial del agua.  Es producido en los neumocitos tipo II (10% superficie alveolar). Fosfolípido “dipalmitoilfosfatidilcolina”  Agua pura   72 dinas/cm.  Líquido alveolar sin surfactante  50 dinas/cm  Líquido alveolar con surfactante  5-30 dinas/cm

Presión en alveolos ocluidos producida por la tensión superficial. P = 2 x Tensión superficial Radio Alveolar Ejemplo: En alvéolo medio (radio = 100 micras) - Sin agente tensoactivo  Pº » 18 cm H 2O - Con agente tensoactivo  Pº ≈ 4 cm H2O  Bebés Prematuros:

Importancia debido a:   

Tamaño alveolar: radio menor al adulto. Segregan surfactante desde 6-7 mes de gestación. 6 a 8 veces más tendencia al colapso alveolar que el

adulto.

__________________________________________________74

FISIOLOGIA

Volúmenes y Capacidades Pulmonares Volumen Corriente (VC)  

Volumen de aire inspirado o espirado en cada respiración normal.  Aprox 500 ml

Volumen Reserva Inspiratorio (VRI) Volumen adicional máximo de aire que se puede inspirar por encima del volumen corriente  normal.  3000 ml. Volumen Reserva Espiratorio (VRE)  

Cantidad máxima de aire que se puede espirar mediante espiración forzada después de una espiración corriente normal. 1100 ml.

Volumen Residual (VR) Volumen de aire que queda en los pulmones tras la espiración forzada.  1200 ml.  Capacidad Inspiratoria (CI) Cantidad máxima de aire que una persona puede respirar comenzando en el nivel de una  espiración normal. 3500 ml.  Capacidad Residual Funcional (CRF)  Cantidad de aire que queda en los pulmones tras una espiración normal. 2300 ml.  Capacidad Vital (CV)  Cantidad máxima de aire que puede expulsar una persona después de una inspiración máxima y espirando al máximo. 4600 ml.  Capacidad Pulmonar Total (CPT) Máximo volumen al que pueden expandirse los pulmones con el máximo de esfuerzo posible.  5800 ml.  Volumen minuto respiratorio VMR = FR x VC 6 lt/min 12 x’ 500 ml Espacio Muerto - Anatómico: aprox 150 ml (nariz, laringe, tráquea, bronquios) - Fisiológico: alvéolos no funcionales. - desde aprox 150 ml (normal) hasta 10 veces el volumen del espacio muerto anatómico Tasa Ventilación Alveolar La ventilación alveolar por minuto (Va) es el volumen total de aire nuevo que penetra en los alvéolos y las áreas contiguas de intercambio gaseoso en cada minuto. __________________________________________________75

FISIOLOGIA

Va = FR x ( VC – Vd )

Resistencia al Flujo Aéreo En condiciones normales: - Mayor resistencia en grandes bronquios próximos a la tráquea (pocos bronquios grandes). - Menor resistencia en 65.000 bronquíolos terminales en paralelo.

CIRCULACIÓN PULMONAR Vasos Pulmonares Arteria Pulmonar  pared doble de grosor que venas cavas y tercio de aorta. Gran  distensibilidad de 7 ml/mmHg. Acumula unos 2 tercios del gasto sistólico VDº  Venas Pulmonares   características de distensibilidad similar a venas sistémicas.  Arterias Bronquiales   pequeñas,

aprox 1-2 % gasto cardiaco total. Paso hacia venas pulmonares y AIª. Gasto ventricular izquierdo mayor que derecho.

 Linfáticos   comienzan

en los tejidos conjuntivos que rodean los bronquíolos terminales y luego conducto linfático derecho.

Presiones en el Sistema Pulmonar VD  sistólica 25 mmHg   diastólica 0-1 mmHg  Art. Pulmonar  sistólica 25 mmHg  diastólica 8 mmHg  PAM 15 mmHg Pº capilar pulmonar Dº  7 mmHg   Pº A izq. y venosa pulmonar  2 mmHg aprox Volumen de sangre en Pulmones El volumen sanguíneo pulmonar es ± 450 ml  Aprox 9% del volumen sanguíneo total del sistema circulatorio  Unos 70 ml están en los capilares.  Dinámica Capilar Pulmonar 

Pº capilar pulmonar



Tiempo permanencia de la sangre en los capilares :

Aprox 7 mmHg - 8 décimas de segundo - 3 décimas de segundo (aumento de GC)

Intercambio Capilar Pulmonar Diferencias con los tejidos periféricos Capilar periférico  

Presión de 17 mm Hg Presión líquido intersticial levemente menos negativo

__________________________________________________76

FISIOLOGIA 

Presión oncótica intersticial de 7 mmHg

Capilar pulmonar   

Presión de 7 mmHg Presión líquido intersticial levemente más negativo Presión oncótica intersticial de 14 mmHg

Equilibrio de fuerzas en la membrana capilar Pº Neta de Filtración  Mantenimiento de los alvéolos “secos” 

Aspirado mecánico de líquido desde alvéolos al intersticio pulmonar. - Linfáticos pulmonares - Absorción a los capilares pulmonares.

Edema Pulmonar  

 Llene de los espacios intersticiales pulmonares y alvéolos con grandes cantidades de líquido. Provocado por cualquier factor que haga que la Pº del intersticio pulmonar pase de ser negativa a positiva.

Causas más frecuentes: Insuficiencia cardiaca izquierda o valvulopatía mitral.  Lesión de la membrana capilar pulmonar causada por infecciones, neumonias, inhalación de  sustancias nocivas. Difusión y Presiones Parciales de los Gases Base Molecular Difusión  Movimiento cinético molecular (E)   Gradiente de concentración Mezcla gaseosa Pº está dada por el impacto constante de las moléculas en movimiento contra una superficie.  Pº de un gas es la suma de impacto de todas las moléculas de ese gas.  Pº es directamente proporcional a la concentración de moléculas de gas.  Presión Parcial del Gas Ejemplo: Aire ( 79% N y 21% O)  Pº total aire (mezcla) a nivel del mar 760 mmHg. ( suma de Pº parciales).  Aporte de cada gas a la Pº total depende de su concentración particular.  Por lo tanto:  Pº parcial N = 600 mmHg (79% / 760 ) Pº parcial O = 160 mmHg (21% / 760) Pº de un gas disuelto en líquido  Pº del gas en solución determinada por: a) Concentración gas b) Coeficiente solubilidad del gas

__________________________________________________77

FISIOLOGIA 



Atracción por el agua: más moléculas se disuelven sin producir un exceso de Pº en la solución. Repele agua: menos moléculas disueltas, Pº excesivas.

Ley de Henry Tasa Neta de Difusión La tasa de difusión gaseosa en líquidos está dada por:      

Diferencia de presión Solubilidad del gas en el líquido Área transversal del líquido Distancia que ha de recorrer el gas que difunde Peso molecular del gas Temperatura del líquido

Tasa de Difusión D = DP x A x S d x ÖPM Coeficientes de Difusión Relativos Aire alveolar Es sustituido parcialmente por el aire atmosférico en cada respiración.  Se está absorbiendo continuamente O2 del aire alveolar.  El CO2 está difundiendo constantemente desde la sangre pulmonar a los alvéolos. El aire atmosférico seco que entra en las vías respiratorias es humidifica. [ O2 ] en los alvéolos  

Tanto la [ ] como la presión parcial de O2 están controladas por: a) La tasa de absorción de O2 a la sangre b) Tasa de entrada de nuevo O2 a los pulmones ( ventilación )

Difusión de gases a través de la membrana respiratoria Membrana Respiratoria Capa de líquido alveolar  Epitelio alveolar  Membrana basal epitelial  Espacio intersticial  Membrana basal capilar  Endotelio capilar  Factores que afectan la difusión de los gases a través de la membrana respiratoria  Área superficie de la membrana Coeficiente de difusión del gas  Espesor de la membrana  Diferencia de Pº entre los lados de la membrana  Capacidad de difusión de la membrana respiratoria Definida como “volumen de un gas que difunde a través de la membrana por minuto para una diferencia de presión de 1 mmHg” __________________________________________________78

FISIOLOGIA

Capacidad de difusión del O 2 En reposo: 21 ml/min/mmHg (adulto)  En ejercicio vigoroso: ≈ 65 ml/min/mmHg  Interpretación funcional difusión O2 Diferencia media de PO 2 a través de la membrana respiratoria, durante la respiración normal: ≈ 11 mmHg 21 ml/min/mmHg x 11 mmHg = 230 mlO2 /min 230 mlO2 difunden a través de la membrana en cada minuto Equivale: Tasa de Consumo de Oxígeno. En ejercicio la difusión de oxígeno aumenta: 65 ml/min/mmHg x 11 mmHg = 715 mlO2 /min Esto se debe a: Apertura de capilares previamente inactivos.  Dilatación adicional de los capilares ya abiertos.  Mejor relación V/Q.  En reposo: ≈ 400 – 450 ml/min/mmHg  En ejercicio: ≈ 1200-1300 ml/min/mmHg 

Relación V / Q Relación Ventilación Perfusión El intercambio gaseoso se lleva a cabo de una manera eficiente si existe un adecuado relación entre la ventilación y perfusión. Relación V/Q Se reconocen 3 tipos de relación V/Q V / Q = 0 (no hay ventilación) V / Q = 0,8 ( 0,1 - 10)  - Volumen: 4 Lt/min - Perfusión: 5 Lt/min V / Q = ∝ (no hay perfusión)  V/Q=0 - Alvéolos no ventilan pero reciben flujo sanguíneo. 

- Compartimento de cortocircuito (shunt) o de admisión venosa. V / Q = Normal - Alvéolos normalmente ventilados y perfundidos. - La normalidad V/Q varía según diferentes regiones del pulmón.

__________________________________________________79

FISIOLOGIA

V/Q = ∝ - Alvéolos que reciben ventilación, pero no flujo sanguíneo. - Es el compartimento de espacio muerto fisiológico. Variaciones regionales de V/Q El flujo sanguíneo pulmonar disminuye desde las bases hacia los vértices, donde casi no hay  perfusión. 

La ventilación también disminuye desde las bases hacia los vértices, pero la magnitud del cambio es mucho menor que el de la perfusión.

Por lo tanto, la relación V/Q disminuye desde los ápices hacia las bases 

Alvéolos de la base están menos distendidos al comienzo de la inspiración, pero aumentan marcadamente de volumen a medida que avanza esta fase.



Los alvéolos del vértice, inicialmente más distendidos, tienen poco margen de expansión, por lo tanto ventilan menos.

Curva Presión-Volumen Transporte de O 2 y CO2 en la Sangre Presiones de O2 y CO2 1) Captación de O2 por la sangre pulmonar Cuando la sangre ya ha recorrido un tercio del trayecto capilar la PO 2 se eleva hasta un nivel prácticamente igual al del aire alveolar. 104 mmHg (alvéolo)

40 mmHg = 104 mmHg (capilar) (capilar)

2) Captación de O2 por la sangre pulmonar durante el ejercicio - El organismo puede requerir hasta 20 veces la cantidad normal de O 2 - En ejercicio aumenta casi 3 veces la capacidad de difusión de O 2 - Aumenta área superficial de los capilares que participan en la difusión. - Relación V/Q más próxima a la ideal. 3) Transporte de O2 en la sangre arterial 98% sangre que penetra a la AI procede de los pulmones (oxigenada): PO 2 = 104 mmHg  

2% sangre directamente de la aorta a la irrigación de los tejidos pulmonares (flujo “cortocircuito” ) - 98% sangre pulmonar (104) - 2% sangre directa (40)

4) Difusión de O2 de los capilares periféricos al tejido tisular __________________________________________________80

FISIOLOGIA

- Sangre arterial periférica PO2 = 95 mmHg - Líquido Intersticial = 40 mmHg - PO2 sangre que abandona los capilares y penetra a las venas es también de 40 mmHg. 5) Difusión de O2 de los capilares periféricos a las células tisulares

- PO intracelular varía entre 5-40 mmHg (23 mmHg) 2

- PO2 = 1 a 3 mmHg para soporte de los procesos químicos que consumen oxígeno en la célula

Difusión del CO2 desde tejidos a los alvéolos CO2 puede difundir 20 veces más rápido que el O 2 Las ∆ P para producir la difusión del CO 2 son mucho menores que para el O 2.  

Transporte de Oxígeno 1) Curva de Disociación de la Oxihemoglobina Porcentaje de saturación de la Hb - Aumento progresivo del porcentaje de la Hb unida a oxígeno a medida que aumenta la PO 2 sanguínea. 2) Cantidad máxima de O2 que se puede combinar con la Hb de la sangre 15 grs Hb / 100 ml sangre 1 gr Hb 1,34 ml O2  Hb saturada al 100% = Hb de 100 ml de sangre se combina con 20,1 ml O2 3) Cantidad de O2 liberado de la Hb en los tejidos - Sangre arterial 19,4 ml O2/100 ml de sangre - Saturación de 97% - Capilares tisulares 14,4 ml O2 /100 ml de sangre - Saturación 75% (PO 2 de 40 mmHg) 4) Coeficiente de Utilización Porcentaje de sangre que pierde su O 2 al pasar por los capilares tisulares. - Normal  25% (25% de la Hb oxigenada cede

su O2 a los tejidos)

- Ejercicio vigoroso  75-85 %

Efecto Amortiguador de la Hb sobre la PO2 tisular Hb de la sangre es la principal responsable de estabilizar la presión de oxígeno en los tejidos. Cuando la [ ] atmosférica de O2 varía notablemente Factores que desplazan la curva de disociación O2Hb Desplazamiento curva hacia derecha Aumento [CO2]  Aumento [Hidrogeniones]  Aumento temperatura de la sangre   Aumento del 2,3 difosfoglicerato (DPG) Concentración de CO 2

__________________________________________________81

FISIOLOGIA

Efecto Bohr - En alvéolos  difusión de CO2 hacia alvéolos, reduce PCO 2 sangre y [H], desplazamiento curva hacia izquierda. Permite mayor unión de O2 a Hb - En capilares tisulares  efecto contrario (mayor liberación de O 2 a los tejidos) DPG - Cantidad normal  mantiene curva hacia la derecha. -  [ DPG]  provoca hipoxia. Desplaza la curva más a la derecha, lo que permite mayor liberación de O2 a los tejidos. Ejercicio Músculos:  Liberan gran cantidad CO2 Liberan ácidos, lo que  [ H ]  Temperatura muscular  2 a 3º C  Desplaza la curva hacia la derecha, por lo que se libera gran cantidad de O 2 en los tejidos musculares.

Transporte de O2 Transporte de O2 en Disolución PO2 arterial 95 mmHg = se disuelven aprox 0,29 ml O2 / 100 ml de sangre PO2 capilar 40 mmHg = sólo permanecen en solución 0,12 ml de O 2 0,17 ml de O2 se transporta a los tejidos en estado disuelto / 100 ml de sangre. Transporte de O2 en Disolución - Cantidad de O2 transportada a los tejidos en estado disuelto es de sólo el 3% del total - 97% es transportado por la Hb - En ejercicio vigoroso la cantidad transportada disuelta disminuye al 1,5% Transporte de CO2 Transporte CO2 en sangre En reposo se transportan aprox 4 ml de CO 2 / 100 ml de sangre (desde los tejidos a los pulmones) 1) Transporte en estado disuelto - 0,3 ml de CO2 se transporta disuelto en cada 100 ml de sangre. - Equivale al 7% de todo el CO 2 transportado. 2) Transporte en forma de ión bicarbonato Combinación reversible del CO2 con el agua del eritrocito para formar ácido carbónico (catalizado por la anhidrasa carbónica). Transporte del 70 % del CO2 3) Combinado con Hb y proteínas plasmáticas - Reacciona con radicales amino de la Hb para formar Carbamino Hemoglobina. - Pequeña cantidad se une a proteínas plasmáticas. 20-30% cantidad total __________________________________________________82

FISIOLOGIA

1,5 ml CO2 / 100 ml sangre

Regulación de la Respiración 1) Centro Respiratorio Grupo respiratorio dorsal  inspiración  Grupo respiratorio ventral  inspiración  espiración Centro neumotáxico   frecuencia respiratoria  Centro apnéusico   frecuencia respiratoria 

à

Centro Respiratorio 2) Reflejo de Hering-Breuer Receptores de distensión (tejido muscular de bronquios y bronquiolos) envían señales a través de los nervios vagos al grupo dorsal respiratorio, cuando los pulmones se distienden en exceso (VC = 1,5 lts), aumentando la frecuencia respiratoria 3) Control Químico El oxígeno tiene efecto directo sobre quimiorreceptores periféricos situados en los cuerpos carotídeos y aórticos, e indirecto sobre los centros respiratorios.

Zona Quimiosensible Zona Quimiosensible (CO2) - El CO2 reacciona con el agua de los tejidos para formar ácido carbónico, se disocia en iones bicarbonato e hidrogeniones. - Los H+ tienen un potente efecto sobre el área quimiosensible.

Efecto de PCO2 y [ H ] sobre la ventilación Quimiorreceptores ( O2 )

__________________________________________________83

FISIOLOGIA

UNIDAD V SISTEMA RENAL Función renal Osmolalidad y volumen de los líquidos orgánicos  Equilibrio electrolítico  Equilibrio ácido básico  Excreción de productos metabólicos y sustancias extrañas  Producción y secreción de hormonas.  Anatomía Órganos abdominales retroperitoneales  A nivel de T11 y L3  Dividido en córtex y médula  Contienen aprox 1,25 millones de nefronas  Médula forma 8-15 pirámides de Malpighi  Anatomía Estructura del riñón Corteza:    Abundantes capilares. Filtrado del plasma  

Médula: Poco flujo sanguíneo.  Concentración de orina  Equilibrio relativo de los líquidos corporales

Ingreso diario de agua Equilibrio relativo Pérdida diaria de agua Ingresos diarios de agua Como líquidos o formando parte de los alimentos sólidos.  La que sintetiza el organismo como resultado de la oxidación de hidratos de carbono.  Pérdidas Diarias de Agua Pérdida insensible de agua (evaporación respiratoria y difusión en la piel).  Sudor ( ejercicio y Tº )  Heces  Orina  



Compartimientos líquidos corporales Líquido extracelular ( 60%) - Líquido intersticial - Plasma - Líquido transcelular ( sinovial, peritoneal, LCR, pericárdico e intraocular) Líquido intracelular ( 40%) Constituyentes de los líquidos

__________________________________________________84

FISIOLOGIA

  

extra e intracelular  Diferencia entre plasma y líquido intersticial (mayor concentración de proteínas en plasma) Efecto Donnan: la [cationes] en el plasma es ligeramente mayor que en el líquido intersticial Intracelular 4 veces más proteínas Anatomía Fisiológica Nefrona



La Nefrona Anatomía Nefrona Glomérulo ovillo de capilares, originados a partir de la arteriola aferente, que forman a la arteriola eferente.



Cápsula de Bowman plasma



Túbulo renal



Túbulo colector 

cubierta esférica, que actúa como recipiente del filtrado del

túbulo contorneado proximal asa de Henle à túbulo contorneado distal

Funciones Renales 1.- Excreción de productos metabólicos de desecho, sustancias químicas extrañas, fármacos y metabolitos de hormonas. Urea (aás), creatinina (crea muscular), ácido úrico, bilirrubina, metabolitos hormonales. 2.- Regulación del equilibrio hídrico y electrolítico Mantener homeostasis, la excreción de agua y electrolitos debe equipararse exactamente al ingreso de ellos. 3.- Regulación de la Pº Arterial  

A largo plazo al regular excreción de cantidades variables de sodio y agua. A corto plazo secreción de una sustancia vasoactiva ( renina ) que forma productos vasoactivos (angiotensina II )

4.- Regulación del equilibrio ácido-básico Excreción de ácidos (sulfúrico y fosfórico derivados del metabolismo proteico).  Regulando reserva de sustancias amortiguadoras en los líquidos corporales  5.- Regulación de la producción de eritrocitos Sintetiza eritropoyetina que estimula producción de hematíes. 6.- Regulación de la formación de 1,25 dihidroxicolecalciferol (vitamina D) Regulación del Ca++ y fosfato      

Resumen: Funciones del riñón Excreción de productos metabólicos de desecho y de sustancias ingeridas Regulación del equilibrio hidroelectrolítico Regulación de la presión arterial Regulación del equilibrio ácido-base Eritropoyesis Formación de 1,25-Dihidroxivitamina D 3

__________________________________________________85

FISIOLOGIA 

  

  

Gluconeogénesis Formación de la orina Excreción Urinaria = Filtración – Reabsorción + Secreción I Filtración Glomerular  Filtración glomerular  Filtración capilares glomerulares a cápsula de Bowman. Líquido filtrado carece prácticamente de proteínas. El líquido filtrado tiene similar concentración de sales y moléculas orgánicas que el plasma. Tasa filtración glomerular  Mayor que otros capilares (mayor Pº hidrostática y mayor coeficiente de filtración capilar) Adulto normal la TFG es 125 ml/min, o sea, unos 180 L/día. De los cuales aprox. 178,5 Lt se reabsorben y 1,5 Lt se excreta. 20% del plasma que pasa por el riñón se filtra en los capilares glomerulares.

Membrana capilar glomerular  Endotelio capilar (fenestraciones)  Membrana basal  Capa de células epiteliales (podocitos)  Estas tres constituyen la denominada barrera de filtración. 

Vasos sanguíneos renales Arteriola Aferente: o Lleva sangre al glomérulo.



Glomérulo: o Red capilar donde se filtra el plasma.



Arteriola Eferente: o Lleva sangre desde el glomérulo a los capilares peritubulares.

  

Vasos sanguíneos renales Capilares peritubulares: Llevan sangre a los vasos rectos. o Nefronas yuxtamedulares. Llevan sangre a las venas . o Nefronas corticales.

La capacidad de filtración de los solutos está relacionada inversamente con su tamaño. - A > tamaño, < capacidad de filtración. PM < 15.000 Filtración PM 15.000 – 70.000 à en cantidad variable PM > 70.000 impermeable Moléculas grandes con carga (-) se filtran con menor facilidad que moléculas de igual tamaño molecular con carga (+) Determinantes de la Tasa de Filtración Glomerular ( TFG) TFG = K f  x Pº Filtración Neta Pº Filtración Neta Pº de filtrado Pº hidrostática glomerular (interior capilar): Favorece filtración. 

__________________________________________________86

FISIOLOGIA   

Pº hidrostática cápsula Bowman (fuera capilares): Se opone a la filtración. Pº coloidosmótica de las proteínas plasmáticas capilares: se opone a la filtración. Pº coloidosmótica proteínas en cápsula de Bowman (0 mmHg): favorece la filtración. TFG

TFG = Kf  [(PG + πB) – (PB + πG)]

TFG = 125ml/min PºFneta = 10 mmHg  

↑ ↑

Coeficiente de filtración capilar  glomerular ( K f )

de la Pº hidrostática en la cápsula de Bowman disminuye la TFG. de la Pº coloidosmótica capilar glomerular disminuye la TFG.

II Función Tubular  Túbulos renales  Cápsula de Bowman  Túbulo contorneado proximal (TCP) Asa de Henle  Túbulo contorneado distal (TCD)  Túbulo colector (TC)  Túbulo contorneado proximal Capa simple de células cúbicas con microvellosidades (borde en cepillo).  o Gran superficie de intercambio. 

Funciones del TCP: o Reabsorción. o Secreción.

Túbulo contorneado proximal Capa simple de células cúbicas con microvellosidades (borde en cepillo).  o Gran superficie de intercambio. 

Funciones del TCP: o Reabsorción. o Secreción.

a) Reabsorción Tubular Proximal Gran parte de lo filtrado a la cápsula de Bowman es reabsorbido en el túbulo proximal. - 65% Na+, Cl-, bicarbonato, K+ y agua - Aprox toda la glucosa y aminoácidos  

Secreción de ácidos y bases orgánicas por el túbulo proximal H+, ácidos y bases orgánicas Fármacos y productos tóxicos  Asa de Henle



Rama descendente: o Reabsorción de agua.



Rama ascendente o Transporte activo de Na+. o Impermeable al agua

__________________________________________________87

FISIOLOGIA

b) Transporte agua y solutos en el asa de Henle Rama descendente : muy permeable al agua, moderadamente permeable a solutos (úrea  y Na) Alrededor del 20% del agua filtrada se reabsorbe en asa de Henle (principalmente en este segmento). 2. Rama ascendente delgada : Capacidad de reabsorción mucho menor que ascendente gruesa. 

Rama ascendente gruesa : prácticamente impermeable al agua, reabsorbe activamente

Na, Cl y K. Alrededor del 25% de la carga filtrada de Na, Cl y K se reabsorbe en asa de Henle, especialmente en este segmento. También Ca, biarbonato y Mg. Túbulo contorneado distal  

Pocas microvellosidades Funciones: o Secreción. o Reabsorción. Túbulo colector 

 

Recoge líquido de varias nefronas Funciones: o Reabsorción. o Secreción. o Reabsorción de agua regulada por ADH (hormona antidiurética)

c) Túbulo distal y colector  Túbulo distal y colector   

Células Principales: reabsorción de Na y secreción de K ( Bomba Na-K ). Células Intercaladas: secretan intensamente iones H+ ( ATPasa de H+ ).

Características funcionales de estos segmentos finales Impermeables a la urea  Tasa reabsorción de Na controlada por Aldosterona.  Células intercaladas secretan intensamente iones H  Permeabilidad al agua en estos segmentos está controlada por [ ADH ]  d) Conducto Colector Medular  Permeabilidad al agua regulada por ADH  Es permeable a la urea  Secreta iones H  Flujo Sanguíneo Renal Varón normal de 70 Kg peso: 1100 ml/min 22% del GC (ambos riñones) FS renal =

Determinantes del flujo sanguíneo P arteria renal – P vena renal

__________________________________________________88

FISIOLOGIA

Resistencia vascular renal total a) Control Sistema Nervioso Simpático Sistema Nervioso Simpático Constricción Arteriolas Renales b) Sustancias que controlan la circulación renal Vasocontrictores Adrenalina, noradrenalina y endotelina: constricción arteriolas aferentes y eferentes.  Disminuyen la TFG y flujo sanguíneo renal (FSR) Angiotensina II: potente efecto vasoconstrictor, constriñe las arteriolas eferentes. ↑ Pº  hidrostática glomerular y disminuye el FSR. Vasodilatadores Oxido nítrico: de origen endotelial disminuye las resistencias vasculares renales y  aumenta la TFG. Prostaglandina y bradicinina: tienden a aumentar la TFG.  Autorregulación Los mecanismos de retroacción intrínsecos de los riñones mantienen normalmente un flujo sanguíneo renal y una TFG relativamente constantes, a pesar, de producirse cambios intensos de la Pº arterial. Mecanismos de Retroacción Intrínsecos Mecanismo retroacción de la arteriola aferente.  Mecanismo retroacción arteriola eferente    

La ↓ de NaCl produce dilatación de las arteriolas aferentes y ↑ de la liberación de renina ( células yuxtaglomerulares) Mácula densa capta disminución de volumen, por lo tanto, ↑ concentración de NaCl Mácula desencadena dos efectos Autorregulación miógena del flujo sanguíneo renal y de la TFG

Mecanismo Miógeno  

Capacidad de cada uno de los vasos sanguíneos para resistir el estiramiento, producido por el aumento de la Pº arterial. Manteniendo flujo y TFG relativamente constantes. Regulación del equilibrio hidroelectrolítico Balance hidroelectrolítico

El mantenimiento del balance hidroelectrolítico consiste en ajustar la excreción de agua y electrolitos (sodio, potasio, etc.) para que igualen a las entradas en el organismo Hormonas que regulan el balance hidroelectrolítico Hormona antidiurética (ADH)   Angiotensina II  Aldosterona  Péptido auricular natriurético (PAN) Hormona antidiurética (ADH)

__________________________________________________89

FISIOLOGIA



Se secreta cuando hay: o Hiperosmolaridad o Hipotensión (barorreceptores)



Produce reabsorción de agua

 Angiotensina II Se estimula por hipotensión   Aumenta la presión arterial: o Reabsorción de sodio y agua o Vasoconstricción  Aldosterona Se secreta en hipotensión  Produce reabsorción de sodio y agua  Péptido auricular natriurético (PAN)  Se secreta cuando aumenta la presión arterial Provoca eliminación de sodio y agua 

__________________________________________________90

FISIOLOGIA

UNIDAD VII SISTEMA DIGESTIVO Músculo Liso De tipo involuntario  Aspecto microscópico liso  Células uninucleadas   Dividido en dos grupos o unidad única  unitario o unidad múltiple  multiunitario Músculo liso unitario  Actúa como sincitio eléctrico Contracciones similares a ondas (peristaltismo)  Intestino  Músculo liso multiunitario  Actúa de forma independiente a sus vecinos  Modulado por hormonas y neurotransmisores  Músculo liso vascular   Características músculo liso  Más pequeñas que fibras del músculo esquelético  Carece de sarcómeros  Cuerpos densos (equivalente funcional de línea Z)  Actina entre cuerpos densos y miosina en región central Carece túbulos T, pero contiene invaginaciones del sarcolema denominadas caveolas  Carece de troponina (regulación por los filamentos gruesos)  Contracción músculo liso Regulada por los filamentos gruesos  Cadena ligera reguladora (miosina)   Elevación [Ca ++] citosólica  Activa cinasa dependiente de Ca-calmodulina  Fosforilación cadena ligera reguladora  Miosina fosforilada se une a la actina  Tracción de los filamentos delgados hacia el centro de la miosina. Relajación músculo liso Disminución de la [Ca ++] citosólico  AMPc al inhibir la cinasa de la cadena ligera de la miosina, incluso en presencia de elevación  del Ca citosólico (broncoespasmo asmático) Activación de una fosfatasa de miosina dependiente del GMPc (óxido nítrico aumenta GMPc, lo  que produce desfosforilación de la miosina)

  

  

 Actividad eléctrica del músculo liso gastrointestinal Diferencias con Fibras Nerviosas El potencial de aguja dura 10-40 veces más Entran grandes cantidades de Ca ++ y pequeña cantidad de Na + Canales lento de Na-Ca Sistema Digestivo Pared Gastrointestinal Mucosa: epitelio, lámina propia (tejido conjuntivo laxo) y muscular de la mucosa Submucosa: los mayores troncos nerviosos y vasos sanguíneos Muscular externa: capa interna circular y externa longitudinal __________________________________________________91

FISIOLOGIA 

Serosa o adventicia

Sistema nervioso entérico Plexo externo mientérico o de Auerbach: entre capas musculares.   Plexo interno submucoso o de Meissner: ocupa la submucosa. NT neuronas entéricas  Acetilcolina y noradrenalina Trifosfato de adenosina   Serotonina y dopamina Colecistocinina  Sustancia P  Polipéptido intestinal vasoactivo  Somatostatina y leu-encefalina  Metencefalina y bombesina  Movimientos en el Tubo Digestivo  De propulsión  De mezcla Peristaltismo Crea un anillo de contracción que se desplaza hacia delante.  El estímulo habitual es la distensión del tubo digestivo. 

 

Función digestiva: Obtención de nutrientes a partir de los alimentos Ingestión de los Alimentos Masticación Puede ser voluntaria, pero con mayor frecuencia es un comportamiento reflejo Lubrica, mezcla y fragmenta la comida Deglución

  

Fase oral voluntaria Fase faríngea involuntaria Fase esofágica involuntaria

Fase Faríngea Involuntaria El bolo alimenticio al pasar a la faringe estimula las “áreas epiteliales receptoras de la deglución”, ubicadas alrededor de la entrada de la faringe y pilares amigdalianos. Desencadena:  Paladar blando cierra las coanas  Pliegues palatofaríngeos se desplazan a la línea media para el paso del bolo  Cuerdas vocales se aproximan  Descenso de la epiglotis Esfínter esofágico superior se relaja  Contracción de la musculatura faríngea  En resumen: Cierre de la tráquea  Apertura del esófago   Onda peristáltica rápida originada en la faringe y que empuja el bolo hacia parte superior del esófago. Fase Esofágica de la Deglución - La función primordial del esófago es conducir con rapidez los alimentos desde la faringe al

__________________________________________________92

FISIOLOGIA

estómago - Movimientos peristálticos primarios y secundarios. Vaciamiento Gástrico  Contracciones peristálticas antrales intensas durante el vaciamiento gástrico, “bomba pilórica”  Esfínter pilórico Función motora en el estómago Factores Gástricos que estimulan el vaciamiento: Volumen alimenticio gástrico sobre la velocidad de vaciamiento.  Hormona gastrina sobre el vaciamiento gástrico  Factores gástricos que inhiben el vaciamiento: Efecto inhibidor de los reflejos nerviosos enterogástricos del duodeno.  La retroacción hormonal del duodeno inhibe el vaciamiento gástrico. Misión de las grasas y de  la hormona Colecistocinina (contraria a la Gastrina). Contracción en el estómago distal y antro Factores que controlan el duodeno Grado distensión del duodeno  Irritación mucosa duodenal  Grado acidez quimo duodenal  Grado de osmolalidad del quimo  Presencia de determinados productos de degradación en el quimo (proteínas y grasas)  Movimientos del intestino delgado  

   

Contracciones de mezcla Contracciones de propulsión Movimientos de Propulsión Movimientos de 0,5 a 2 cm/seg y desaparecen después de 3 a 5 cm. Mayor velocidad en la parte proximal del intestino. Movimiento del quimo es de 1 cm/min De 3 a 5 hrs quimo desde píloro a válvula ileocecal.

Control del peristaltismo a) Aspecto nervioso Reflejo gastroentérico  actividad peristáltica en el intestino delgado aumenta post ingestión de comida provocado por el p lexo mientérico b) Hormonal - Estimulan: gastrina, cck, insulina y serotonina - Inhiben: secretina, glucagón.    

Función Válvula Ileocecal Esfínter ileocecal está ligeramente contraído Evita reflujo del contenido cecal (Pº inversa de 50 a 60 cm de H 2O. Reduce la velocidad del vaciamiento del contenido intestinal hacia el ciego. Cada día llega al ciego 1500 ml de quimo. Movimientos del Colon

1ª mitad  interviene en la absorción 2ª mitad  lugar de almacenamiento

__________________________________________________93

FISIOLOGIA

Movimientos muy lentos  

 

Movimientos de mezcla  Haustraciones, desde válvula ileocecal hasta colon transverso Movimientos de propulsión  peristaltismo modificado llamado movimientos de masa desde colon transverso hasta colon sigmoide Reflejos de la defecación Reflejo intrínseco: sistema nervioso entérico  plexo mientérico Reflejo parasimpático de la defecación: segmentos sacros de la médula espinal. Motilidad del intestino grueso

Funciones Secretoras del Aparato Digestivo Las glándulas secretoras cumplen dos funciones fundamentales: - Secretar enzimas digestivas - Aportar moco para la lubricación y protección del tubo digestivo Tipos anatómicos de glándulas  Células mucosas: miles de millones de glándulas mucosas que secretan moco. Depresiones: invaginaciones del epitelio. En intestino delgado llamados criptas de Lieberkühn.   Tubulares profundas: estómago y parte proximal del duodeno. Glándulas salivales, páncreas e hígado.  Estimulación de las glándulas del tubo digestivo   

Estímulos nerviosos entéricos Estimulación autónoma de la secreción Regulación hormonal de la secreción glandular 

1. Estímulos nerviosos entéricos - Presencia mecánica de los alimentos estimula las glándulas superficiales. - Estimulación epitelial activa al sistema nervioso entérico. - Los estímulos desencadenantes son: a) Táctil b) Irritación química c) Distensión pared intestinal 2. Estimulación autónoma de la secreción  Parasimpática: aumenta la secreción en glándulas: salivales, esofágicas, gástricas, páncreas y glándulas de Brunner del duodeno. 

Simpática: en algunas zonas del tubo, ligero o moderado aumento de secreción glandular. También induce constricción de los vasos sanguíneos. Secreción glandular 

Secreción de sustancias orgánicas - ácidos - enzimas 2. Secreción de agua y electrolitos 

 A. Secreción salival  Glándula parótida  Glándula submandibular   Glándula sublingual

__________________________________________________94

FISIOLOGIA

Secreción proteica Secreción serosa  - Ptialina (amilasa)  enzima para digerir almidones 2. Secreción mucosa - Mucina  lubricación y protector de la superficie Secreción de Iones - La saliva contiene grandes cantidades de iones K + y bicarbonato (HCO 3- ) B. Secreción esofágica - Glándulas mucosas simples - Función de lubricación para la deglución C. Secreción gástrica -

Glándulas oxínticas o gástricas Glándulas pilóricas

Oxínticas (80%) - Ácido clorhídrico - Pepsinógeno - Moco Pilóricas (20%) - Moco - Gastrina Regulación secreción ácido clorhídrico - Ácido clorhídrico  Célula parietal - Histamina  Célula enterocromafín - Gastrina  Célula G  

Regulación secreción pepsinógeno Estimulación células peptídicas por la acetilcolina: n. vagos y plexo entérico estomacal. Estimulación de la secreción peptídica en respuesta al ácido gástrico. Secreción Gástrica

Barrera de moco-bicarbonato en la pared del estómago D. Secreción pancreática - Enzimas destinadas a la digestión de proteínas, hidratos de carbono y grasas. - Grandes cantidades de iones bicarbonato Enzimas Proteolíticas - Tripsina (la más abundante)  tripsinógeno - Quimiotripsina  quimiotripsinógeno - Carboxipolipeptidasa  procarboxipolipeptidasa Enzimas digestión hidratos de carbono  Amilasa pancreática  hidroliza los almidones, el glucógeno y la mayor parte de los hidratos de carbono restantes hasta disacáridos y trisacáridos. Enzimas Digestión Grasas  Lipasa pancreática: hidroliza grasas neutras ácidos grasos y monoglicéridos

__________________________________________________95

FISIOLOGIA  

Colesterol esterasa: hidroliza los ésteres de colesterol Fosfolipasa: separa ácidos grasos de los fosfolípidos

E. Secreción Biliar   Ácidos biliares cooperan en :  Emulsionar las grandes partículas grasas  Absorción de productos finales de la digestión de las grasas F. Secreción del intestino delgado  Glándulas de Brunner (entre píloro y ampolla de Vater) Criptas de Lieberkühn (posee vellosidades)  Glándulas de Brunner  Secretan moco alcalino (función protectora) en respuesta a: Estímulos táctiles o irritantes de la mucosa que los cubre.  Estimulación vagal   Secretina Enzimas Digestivas Peptidasas: péptidos en aás   Sacarasa, maltasa, isomaltasa y lactasa: disacáridos en monosacáridos Lipasa intestinal: transforma grasas en glicerol y ácidos grasos  G. Secreción del Intestino Grueso - Criptas de Lieberkühn, no contiene vellosidades. - Además las células epiteliales casi no contienen enzimas. - Función neta de producir moco Digestión y Absorción en el Tubo Digestivo Química de la Digestión Hidrólisis  Para los tres tipos principales de alimentos - hidratos de carbono - proteínas - grasas 1.- Digestión de hidratos de carbono 2.- Digestión de proteínas - Pepsina contribuye sólo con 10 – 20 % de la conversión de proteínas. - La mayor parte digestión se produce en el duodeno y el yeyuno. 3.- Digestión de las grasas Ocurre esencialmente en el intestino delgado

    

 Absorción Gastrointestinal  Absorción gastrointestinal de líquido Líquido ingerido  1500 ml Secreciones gastrointestinales  7 lts Total  8 a 9 lts 1,5 lts pasan al colon por válvula ileocecal Resto se reabsorbe

1.- Absorción en intestino delgado  Al día: - Cientos de gramos de H de C - 50 a 100 grs de aás

__________________________________________________96

FISIOLOGIA

- 50 a 100 grs de iones - 7 a 8 lts de agua - 25 a 35 grs de Na +  Absorción de Sodio  Absorción de Glucosa - Absorción de Proteínas  mecanismo de cotransporte. - Absorción de grasas  a través de micelas de las sales biliares 2.- Absorción en el colon - 5 a 8 Lts de líquido y electrolitos al día. - Entran alrededor de 1500 ml al colon, pero se excretan en las heces 100 ml de líquido. - Mínima cantidad de Na y Cl se excretan con las heces.  Acción bacteriana en el Colon - Vitamina K - Vitamina B12 - Tiamina - Riboflavina - Gases: anhídrido carbónico, hidrógeno y metano GENERALIDADES HIGADO. ORGANO ÚNICO DE: Peso Aproximado 1500 g.  Interpuesto entre corriente sanguínea proveniente del intestino y el resto del organismo.  Irrigado por A. Hepática y V. Porta.  Salida de Vía Biliar.    

VASCULARIZACIÓN V. Porta 65 – 85 % flujo ( concentración de oxígeno algo inferior a arterias pero mayor a otros territorios venosos.) Arteria Hepática 20 – 35 % del flujo Oxigenación 50% c/u aprox. UNIDADES FUNCIONALES FUNCIONES PRINCIPALES

Metabolizar: Bilirrubina (85% provienen de GR.)   Aminoácidos y proteínas (pool amino- ácidos)  H de C – glucogenesis - glucogenolisis  Lípidos: síntesis ácidos grasos – lipogénesis - colesterol.  Fármacos : desactivación.

 

Sintetizar: ( Albúmina – Colesterol-Factores de coagulación) Fagocitar: (C. Kupffeer: sistema mononuclear fagocítico)

Resumen Fisiología Hepática Metabolismo de Carbohidratos   – Gluconeogénesis (forma glucosa a partir de aminoácidos, lactato y glicerol)  – Glicogenolisis (forma glucosa a partir del glicógeno)  – Glicogénesis (forma glucógeno de la glucosa)  – Inactiva insulina y otras hormonas

__________________________________________________97

FISIOLOGIA          

Metabolismo Proteico y Lipídico Facilita la digestión de lípidos (produce y excreta al TGI la bilis) Detoxifica la sangre (xenobióticos: medicamentos, alcohol, toxinas) Sintetiza (proteínas plasmáticas, aminoácidos no esenciales, vitamina A, colesterol y ácidos grasos, entre otras cosas) Guarda (nutrientes esenciales como el Fe 2+ y vitaminas K, D y B12, cobre) Participa recambio de hematies (excreta un metabolito del grupo heme “bilirrubina” en la bilis) Rol en regulación Acido-Base (a partir del ión amonio produce urea) Rol en inmunidad (células de Kupffer, proteínas de fase aguda, complemento) Rol en coagulación (sintetiza factor I (fibrinógeno); II (protrombina); V, VII, IX, X y XI, Proteína C, Proteína S y antitrombina) Rol eritropoyético (durante el primer trimestre fetal; en adultos su función de reserva de vitaminas y Fe tiene efectos)

FUNCIONES PRINCIPALES Metabolizar:  Bilirrubina (85% provienen de GR.)  Aminoácidos y proteínas (pool amino- ácidos)  H de C – glucogenesis - glucogenolisis Lípidos: síntesis ácidos grasos – lipogénesis - colesterol.   Fármacos : Activación o desactivación.

 

Sintetizar: ( Albúmina – Colesterol-Factores de coagulación) Fagocitar: (C. Kupffeer: sistema mononuclear fagocítico)

Metabolismo Fármacos y Tóxicos  Primer paso hepático. Metabolización de fármacos (Cit. P450).  Inactivación para excreción (biliar o renal)  Metabolismo del Alcohol 

__________________________________________________98