Fisiologia de La Deglucion
July 10, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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FISIOLOGIA DE LA DEGLUCION
La deglución es una función muscular compleja, en la que actúan músculos de la respiración y del tracto GI, cuyo objetivo es el transporte del bolo alimenticio y también la limpieza del tracto respiratorio.
La deglución es una actividad de los nervios craneanos, que puede ser iniciada conscientemente, durando de 3 a 8 segundos.
Participan de la deglución unos 30 músculos y 6 pares encefálicos que son el trigémino (V), facial – VII, glosofaríngeo – IX, accesorio espinal – XI, hipogloso – XII.
La deglución está presente desde la octava o ctava semana de la gestación , siendo una función vital y es necesaria para la supervivencia del individuo.
La deglución es una función que está bajo un estricto control cerebral, está representada en la corteza en forma forma bilateral. fases orales, faríngeas y esofágicas. Comprende una acción coordinada de las fases
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FASES DE LA DEGLUCION: DEGLUCION: 1.- Fase Voluntaria :
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- Fase oral preparatoria - Fase oral propulsiva propulsiva Está regulado por la corteza cerebral voluntario.. 2.- Fase Involuntaria : :
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- Fase Faríngea - Fase Esofágica. FASE VOLUNTARIA VOLUNTARIA Fase oral preparatoria: preparatoria: Preparamos el alimento mordiéndolo y masticándolo, para ser transformado en un bolo homogéneo, facilitando su deglución. Fase oral propulsiva: propulsiva: Después de preparado, el el alimento será posicionado sobre la lengua, qu quee se acoplará al paladar duro, iniciando un movimiento ondulatorio de de adelante hacia atrás, para llevar el bolo al fondo de la boca. Cuando el alimento sólido o líquido, junto con el dorso de la lengua, toca los pilares anteriores, se desencadena el reflejo de deglución propiamente dicho. Fase Oral: El alimento entra en la cavidad bucal, se mastica y se forma el bolo.
La lengua se eleva y propulsa el bolo hacia la faringe.
1.- Fase Voluntaria Voluntaria
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La primera fase produce el movimiento de de líquidos o sólidos de la orofaringe al esófago.
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Depende de la voluntad y tiene una duración de aproximadamente 2 segundos, estando regulado por influencias de la corteza cerebral, como sucede con el sentido del gusto, la sensación de hambre y la motivación.
El Sistema Nervioso Central le envía envía impulsos sensoriales a ttravés ravés de los nervios craneales craneales V, IX y X, y de las vías motoras V, VI, IX y XII. Los cuerpos cerebrales de las neuronas motoras mo toras que inervan los músculos que intervienen en la deglución están localizados en la protuberancia (trigémino, facial) y en la médula (núcleo ambiguo e hipogloso). Los centros cerebrales superiores también influencian la deglución normal
2.-
FASE INVOLUNTARIA:
Fase Oro faríngea: La laringe se mueve hacia arriba y adelante. Se detiene la respiración y se relaja el esfínter esofágico superior (EES). En reposo el cierre del E.E.S. es debido a fuerzas pasivas como también a contracciones musculares activas. Su relajación requiere inhibición del cricofaringeo y contracción de los músculos suprahioideos. Su incompetencia puede ser debida a su descenso de tono o relajación refleja siendo éste ultimo factor más importante. La mayoría de los episodios de regurgitación esófago faríngea ocurren en posición erecta erecta y asociados a episodios de reflujo gastroesofágico.
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En la fase de la deglución oro faríngea participan 30 músculos estriados que son: músculos de la mandíbula, de la cara, intrínsecos de la lengua, extrínsecos de la lengua, del paladar blando, de la faringe y cricofaringe, intrínsecos de la laringe y supra e infra hioideos.
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Para que durante la deglución no penetre líquido o alimento a la vía aérea se eleva la faringe, el esfínter esofágico superior y la laringe y se cierran tres de las cuatro rutas que conectan la faringe, es decir: la cavidad nasal, la cavidad oral y la laringe mientras que la cuarta ruta, el esfínter esofágico superior se abre y el bolo alimentario es
transportado al esófago por rápidos y fuertes movimientos de la parte posterior de la lengua. Fase esofágica El bolo pasa al esófago superior. El esófago se contrae en forma peristáltica (contracciones progresivas). Se relaja el esfínter esofágico inferior. El bolo llega al estómago. El bolo pasa al esófago superior. El esófago se contrae en forma peristáltica (contracciones progresivas). Se relaja el esfínter esofágico inferior. El bolo llega al estómago.
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Cualquier desorden en esta secuencia de eventos puede llevar a un trastorno de la deglución o a la aspiración dentro de la vía aérea.
El Esfínter Esofágico Inferior separa la presión negativa dentro del esófago de la positiva dentro del estómago y previene el reflujo del contenido gástrico al esófago. La tendencia a regurgitar está directamente relacionada a la barrera de presión que es la diferencia entre la presión gástrica y esofágica.
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El peristaltismo en los segmentos de musculatura lisa del cuerpo del esófago esta bajo control directo del Sistema Nervioso Entérico.
Las neuronas colinérgicas son las responsables de la amplitud de la contracción. Las neuronas de ácido nítrico son las responsables de la fase inhibitoria que precede a la contracción en el cuerpo del esófago.
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El EEI es un segmento de músculo liso contraído a nivel de la parte distal del esófago con una longitud de 2 a 4 cm. Este tono en reposo varía de 10 a 30 mm de mercurio. Las presiones del EEI son más bajas luego de la comida y más altas durante la noche.
Cuando la onda peristáltica del cuerpo del esófago llega al EEI, éste se relaja en forma transitoria para permitir el paso de los líquidos y alimentos ingeridos. Luego que pasaron al estómago el esfínter vuelve a la presión aumentada que tiene en reposo, constituyendo la principal barrera al reflujo del contenido gástrico al esófago.
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La presión intraabdominal, la distensión del estómago, l a acciónafectan la de los péptidos, hormonas, varias clases de alimentos y muchos medicamentos la presión de este esfínter que ,al perder su tono to no elevado en reposo, facilita el reflujo del contenido del estómago. En condiciones normales, el esófago efectúa movimientos peristálticos (contracciones coordinadas y propulsivas) para retornar el ácido al estómago. En las personas sanas casi todos los episodios de reflujo son consecuencia de relajaciones espontáneas del E.E.I. que durante unos segundos deja de actuar como barrera protectora para evitar el pasaje del ácido gástrico.
PARES CRENEALES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE LA DEGLUCION DEGLUCION Deglución: Inervación craneal
V
: Sensibilidad general de la cara. Motor : musculatura masticatoria.
VI : Sensibilidad 2/3 anteriores de la lengua (gusto) Motor : labios. IX : Sensibilidad 1/3 posterior lingual Motor : constrictor faríngeo. faríngeo. X
: Sensibilidad general de la faringe Motor : paladar blando, blando, faringe, laringe y esófago
XII : Motor musculatura intrínseca y extrínseca extrínseca de la lengua
Endocrinología Es la rama que se ocupan del estudio de las glándulas de secreción endócrinas.
Las glándulas en el organismo se clasifican de acuerdo a su secreción.
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Glándulas endocrinas: endocrinas: (secreción interna) son aquellas que vierten su secreción directamente a la sangre.
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Glándulas exocrinas: exocrinas: (secreción externa) son aquellas que vierten su secreción fuera del órgano.
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Glándulas mixtas: mixtas: son aquellas que poseen ambos tipos de secreciones. Endocrina + Exocrina = Mixta. Mixta.
Glándulas endocrinas. Tiroides.
Paratiroides.
Suprarrenales.
Timo.
Hipófisis o Pituitaria.
Pineal o Epífisis.
Anatomía fisiológica Tiroides Situación o localización: localización: en la región cervical – cuello, tiene la forma de una mariposa, H mayúscula o moño.
Estructura anatómica: anatómica: presenta dos lóbulos, uno derecho y otro izquierdo, unidos en la región central por el Itsmo de la glándula, están formados por pequeños lobulillos
tiroideos o folículos tiroideos en cuyo interior se encuentra una sustancia gelatinosa denominada coloide que sirve de base para la formación de las hormonas tiroideas. Relaciones Relaciones::
Paratiroides.
Laringe (Cartílago tiroides)
Grandes Vasos de cuello ( Art. Carótidas – Vena yugular) Vascularización Vascularización:: art. Tiroideas (superior, medio e inferior)
Paratiroides Situación o localización: localización: región cervical, cuello, en el interior de la glándula tiroides. Son en Nº de 4, del tamaño de una arveja.
Suprarrenales – Adrenales. Adrenales. Situación o localización: localización: en la región renal, por encima del polo superior de los
riñones, son en Nº de 2 (dos). Región periférica – Cortical. Cortical.
Zona Glomerular.
Zona Fasciculada.
Zona Reticular.
Región central – Medular. Medular.
Médula suprarrenal.
Timo Es un órgano de la vida fetal, luego del nacimiento inicia su involución y llegada la adolescencia solo existen vestigios de la glándula, es un órgano de carácter involutivo.
Hipófisis o Pituitaria Se halla alojada en la silla turca del esfenoides – base del cráneo – se sitúa por lo tanto en la cavidad craneal.
Estructura anatómica: anatómica: se halla formada por dos lóbulos bien definidas.
Adeno-hipófisis Adeno-hipófisis:: Epitelio con glándulas – Lóbulo anterior - .
Neuro-hipófisis Neuro-hipófisis:: tejido nervioso – Lóbulo posterior - .
intermedia: situada entre ambos lóbulos de la hipófisis. Parte intermedia:
Lóbulo posterior Neuro-hipófisis Neuro-hipófisis
Oxytocina.
A.D.H.
Lóbulo anterior Adenohipófisis Adenohipófisis
Somatotropina.
T.S.H. Tirotropina.
A.C.T.H. Corticotropina.
Pro-Lactina.
Gonadotropina
F.S.H.
L.H.
Endocrinología – Hormonas Hormonas Las glándulas endocrinas cumplen sus funciones mediante la secreción de las hormonas, se las define como mensajeros químicos pues llevan ll evan los mensajes a un grupo de células especiales denominadas células blanco o células diana que cumplen la tarea, esta especificidad de las hormonas – células – se compara al modelo de la llave y la cerradura.
Las hormonas pueden ser: ser: Locales Locales:: se producen y actúan en el mismo lugar. Ej.: Gastrina.
Sistémicas: Sistémicas: se producen en un órgano (hipófisis) y actúan en las gónadas (masculinas o femeninas) a distancia.
La naturaleza de las hormonas puede ser: Proteicas Proteicas:: base aminoácidos.
Esteroideas Esteroideas
Derivados del aminoácido tirosina. tirosina.
“Las hormonas viajan por el plasma unidas a las proteínas y así llegan al destino”
Los cambios en la función de las glándulas se expresan con los prefijos + nombre de la glándula. glándula. Hiper: Hiper: aumento de la función de la glándula que implica aumento de las concentraciones de las hormonas en la sangre.
Hipo: Hipo: disminución de la función de la glándula que implica disminución de las concentraciones de las hormonas en la sangre.
Tiroides T3: tri/iodotironina.
T4: tetra/iodotironina. Tirosina.
Calcitonina Calcitonina..
T3 – – T T4: Regulan el metabolismo basal. basal. La función de la secreción de las hormonas de la glándula tiroides “es regulada” por la hormona T.S.H. (Hormona estimulante dela tiroides) ti roides) proveniente de la Adenohipófisis (cavidad Craneal) también conocida como tiro/tropina. Si… Disminuyen T3 – – T4 , T.S.H. aumenta.
Aumentan T3 – – T4 , T.S.H. disminuye.
Hipertiroidismo: aumento de la función de la glándula tiroidea que implica aumento de la Hipertiroidismo: concentración de las hormonas tiroideas en la sangre. Hipotiroidismo: disminución de la función de la glándula tiroidea que implica disminución de la Hipotiroidismo: concentración de las hormonas tiroideas en la sangre. Eutiroideo:: funcionamiento normal de la glándula tiroidea, implica concentraciones normales Eutiroideo de hormonas tiroideas en la sangre. sa ngre. Bocio: Es Bocio: Es el aumento del volumen – Hipertrofia – de la glándula tiroides. Es causado por la falta del mineral Iodo en la dieta. Calcitonina: Regula Calcitonina: Regula el metabolismo del Ca2+
Paratiroides La hormona de la glándula paratiroides se denomina Parathormona.
La función de la parathormona (PTH) es la regulación del metabolismo del Calcio.
Regulación del mineral calcio. Es función de las l as hormonas: hormonas:
Calcitonina ( Tiroides)
Parathormona (Paratiroides)
Hiperparatiroidismo: aumento de la función de la glándula paratiroides que implica Hiperparatiroidismo: aumento de las concentraciones de las hormonas paratiroides en sangre. Hipoparatiroidismo: disminución de la función de la glándula paratiroides que implica Hipoparatiroidismo: disminución de las concentraciones de las hormonas paratiroides en sangre.
Suprarrenales Presenta dos regiones bien definidas, región periférica o cortical y la región medular Corteza suprarrenal que comprende 3 zonas: zonas: Zona glomerular: glomerular: aldosterona, la función de esta hormona es la retención del Na+, participa por lo tanto en el complejo mecanismo de la regulación de la
presión arterial. Zona fasciculada: fasciculada: corticoides, poseen una infinita gama de aplicaciones en la terapéutica, así como numerosos efectos colaterales que deben ser s er considerados, es excelente anti-inflamatorio y anti-alérgico, en las situaciones extremas del asma tiene una indicación precisa.
Zona reticular: reticular: hormonas masculinas y femeninas responsables de los caracteres sexuales secundarios (crecimiento y desarrollo de los genitales internos y externos), disposición de la grasa corporal y de la musculatura, timbre de la voz, crecimiento y desarrollo de las mama en la mujer.
“La testosterona es la hormona característica del varón”
Estrógeno y Progesterona. Progesterona. Protección del miocardio (I.A.M. es más frecuente en el varón)
Prevención de la osteoporosis.
OBS.: en la glándula adrenal pueden ocurrir fallas (aisladas) de sus diferentes zonas, dando OBS.: como resultado el aumento o disminución de una única hormona.
Medula suprarrenal Funciona independientemente de la corteza y es responsable de la producción de las catecolaminas – Adrenalina y Noradrenalina – neurotransmisores que tienen una participación muy especial en las situaciones extremas extremas de la vida (estrés).
Regulación de las glándulas suprarrenales. suprarrenales. Las hormonas que se producen en la corteza suprarrenal son reguladas por la A.C.T.H.( Hormona estimulante de la corteza Adrenal) que estimula específicamente a la corteza.
Hormona proveniente de la Adenohipófisis.
Si… La función de la corteza S.R. aumenta, la A.C.T.H. disminuye. La función de la corteza S.R. disminuye, la A.C.T.H. aumenta.
Adenohipófisis Somatotropina En el niño: Aumento de la Somatotropina = Gigantismo. Gig antismo.
Disminución de la Somatotropina = Acondroplasia. (enanismo)
En el adulto: Aumento de la Somatotropina = Acromegalia
Los cambios en las concentraciones de la hormona producen trastornos de acuerdo a la edad del individuo. individuo. Gigantismo Gigantismo:: aumento de la concentración de la hormona.
Acondroplasia Acondroplasia:: disminución de la concentración de la hormona.
Acromegalia: aumento de la concentración co ncentración de la hormona responsable del Acromegalia: crecimiento excesivo de las extremidades (pie, mano, Maxilar inferior.) i nferior.)
T.S.H Responsable de la regulación de la función tiroidea. A.C.T.H Corticotropina – responsable de la regulación de la corteza adrenal. Prolactina Prolactina Es la hormona característica del embarazo y sus funciones son: Crecimiento y desarrollo de las mamas.
Secreción de la leche.
Gonadotropinas F.S.H.
L.H.
Neurohipófisis Oxytocina:: es la hormona esencial en el trabajo del parto. Oxytocina A.D.H.: hormona antidiurética – Regula la diuresis actuando sobre la función renal de formar y A.D.H.: excretar la orina – Disminuye la diuresis. Hiperpituitarismo: Hiperpituitarismo: aumento de la función de la glándula que implica aumento de las concentraciones de las hormonas en la sangre.
Hipopituitarismo: Hipopituitarismo: disminución de la función de la glándula que implica disminución de las concentraciones de las hormonas en la sangre.
Al igual que otras glándulas endocrinas la hipófisis o pituitaria puede presentar fallas individuales compromete a una sola hormona. La falla completa de la glándula no es compatible con la vida ( síndrome de Sindshehan)
Mecanismo de Retroalimentación – Feed Feed Back. En este mecanismo se hallan involucrados. involucrados. El Hipotálamo. Hipotálamo.
La Hipófisis o Pituitaria. Pituitaria.
Glándula Tiroides: Tiroides: si las hormonas tiroideas T3 – – T4 disminuye, el hipotálamo a través de sus receptores detecta en la sangre que pasa por el órgano, inicia entonces, la secreción de los denominados factores de liberación, en este caso FL- T.S.H. (factor de liberación de la T.S.H.)
Este factor estimula a la hipófisis, ésta a su vez estimu estimula la a la glándula tiroides que aumenta la producción de T3 – – T4 hasta un punto en el cual los valores se normalizan pero como el estímulo sigue, aumentan T3 – – T4 superando los valores normales, este aumento de las hormonas tiroideas bloquea la T.S.H. Suprarrenales. Glándulas Suprarrenales.
Gonadotropinas Gonadotropinas
F.S.H.: .: folículo estimulante. F.S.H
L.H.: .: Luteinizante. L.H
Ciclo sexual femenino: (28 días) Ciclo ovárico: ocurre en los ovarios, los folículos de Graff. (región cortical de los ovarios) inician su crecimiento y desarrollo bajo la influencia de la F.S.H., el folículo maduro y finalmente se rompe dando como resultado la ovulación que ocurre en el el día décimo cuarto. Previa a la ovulación los niveles de la L.H. aumentan bruscamente formando el pico de la L.H. Necesario para la ovulación, en el lugar en el cual ocurre o curre la ovulación permanece una cicatriz que se denomina cuerpo lúteo o cuerpo amarillo responsable de la producción de las hormonas femeninas. Estrógenos y progesterona.
Ciclo endometrial: endometrial: ocurre en el endometrio, túnica interna del útero, es regulado por los estrógenos y la progesterona, presenta tres fases bien definidas.
Fase proliferativa: proliferativa: (11 días) el endometrio crece, prolifera.
secretora: (12 días) inicia la secreción de nutrientes. Fase secretora:
Fase descamativa o del sangrado (3 – 5 días)
«El El 1er día del ciclo es el primer día del sangrado». sangrado ».
Menarca:: Menarca
Primera menstruación.
Hiper/menorrea:: aumento del sangrado. Hiper/menorrea Oligo/menorrea:: disminución del volumen del sangrado. Oligo/menorrea F.U.M.: F.U.M .: Fecha de la ultima menstruación. Menopausia:: cese de los ciclos (1 año). Menopausia Climaterio:: molestias que acompañan a la menopausia. Climaterio Amenorrea:: ausencia de la menstruación Amenorrea
BIOELECTRICIDAD POTENCIALES DE MEMBRANA Y POTENCIALES DE ACCIÓN Células como las células nerviosas y musculares son capaces de generar impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes en sus membranas, y estos impulsos se utilizan para trasmitir señales a través de las membranas de los nervios y de los músculos. POTENCIALES DE MEMBRANA PROVOCADOS POR DIFUSION Producido por una DIFERENCIA en la concentración iónica a los dos lados de la membrana. La concentración de Potasio es grande dentro de la membrana de una fibra nerviosa pero muy baja fuera de la misma. La membrana es permeable a los iones K+, pero no, a ningún otro ion. Debido al gradiente de concentración de potasio, desde el interior hacia el exterior hay una tendencia a que cantidades adicionales de iones potasio difundan hacia fuera de la membrana.
A medida que lo hacen transportan carga eléctrica positiva hacia el exterior, generando electro positividad fuera de la membrana y el electronegatividad en el interior En un plazo aproximadamente de 1 milisegundo la diferencia de potencial entre el interior y el exterior, denominada POTENCIAL DE DIFUSIÓN, se hace lo suficientemente grande como para bloquear la difusión adicional neta de potasio. En la fi fibra bra nerviosa normal la diferencia de potencial necesaria es de aproximadamente 94mV, con negatividad en el interior de la membrana de la fibra. La difusión de iones Sodio de cargas positivas hacia el interior crea un potencial de membrana de polaridad opuesta, con negatividad en el exterior y positividad en el interior. Una vez más el potencial de membrana se hace lo suficientemente elevado en un plazo de milisegundos como para bloquear la posterior difusión neta de iones de sodio hacia el interior. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO DE LOS NERVIOS El potencial de membrana en reposo de las fibras nerviosas grandes cuando no transmiten señales nerviosas es de aproximadamente -90mV. Es decir, potencial en el interi interior or de la fibra es 90mV más negativa que el potencial del líquido extracelular que está en el exterior dela misma. TRANSPORTE ACTIVO DE LOS IONES SODIO Y POTASIO A TRAVÉS DE LA MEMBRANA: LA BOMBA DE SODIO Y POTASIO Las membranas celulares del cuerpo tienen una potente bomba Na+/K+ que bombea continuamente iones sodio hacia el exterior exterior de la célula e iones potasio hacia el exterior de la célula e iones potasio hacia el interior. Se trata de una bomba electrógena porque se bombean más cargas positivas hacia el exterior que hacia el interior (tres iones de sodio por cada dos de potasio), dejando un déficit neto de iones positivos en el interior; esto genera un potencial negativo en el interior de la membrana La bomba NA+K+ también genera grandes gradientes de concentración para el sodio y el potasio a tráves de la membrana nerviosa en reposo. Estos gradientes son los siguientes Na+ (exterior) 142mEq/l
Na+ (interior) 14mEq/l
K+ (exterior) 4 mEq/l
K+ (interior) 140 mEq/l
Se pone énfasis en la fuga de potasio por que en promedio los canales son mucho más permeables al potasio que al sodio normalmente aproximadamente 100 veces más permeables. ORIGEN DEL POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO NORMAL Los factores más importantes que establecen el potencial de membrana en reposo normal de -90mV.
Cuando el potencial de membrana esta producido totalmente solo por la difusión de potasio.
Cuando el potencial de membrana está producido por la difusión de iones de sodio y potasio potasio
Cuando el potencial de membrana está producido por la difusión de los iones de sodio y potasio más el bombeo de estos dos iones por la bomba.
CONTRIBUCION DE LA BOMBA DE Na+/K+ Hay bombeo continuo de tres iones sodio hacia el exterior por cada dos iones potasio interior de la membrana. El hecho de que se bombeen más iones sodio hacia el exterior que iones potasio hacia el interior da lugar a una pérdida continuada de cargas positivas desde el interior de la membrana esto genera un grado adicional de negatividad (aproximadamente -4mV más), en el interior además del que se puede explicar por la difusión de manera aislada. El potencial de membrana neto cuando actúan todos estos mecanismos a la vez aproximadamente -90mV. POTENCIAL DE ACCION NERVIOSO NERVIOSO Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción que son cambios rápidos del potencial de membrana que se extienden rápidamente a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa. Cada potencial acciónhasta comienza con un cambio desde elun potencial membrana negativo en reposode normal un potencial positivosúbito y termina con cambiode casi igual de rápido, de nuevo hacia el potencial negativo. Para conducir una señal nerviosa el potencial de acción se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa hasta que llega al extremo de la misma LAS SUCESIVAS FASES DEL POTENCIAL DE ACCION SON LAS SIGUIENTES: SIGUIENTES: FASE DE REPOSO: este REPOSO: este es el potencial de membrana en reposo antes del comienzo del potencial de acción. Se dice que la membrana esta POLARIZADA durante esta fase debido al potencial de membrana negativo de -90mV que está presente. FASE DE DESPOLARIZACION: en DESPOLARIZACION: en este momento la membrana se hace hac e súbitamente muy permeable a los iones sodio, lo que permite que un número muy grande de iones sodio, lo que permite que un número muy grande de iones sodio con carga positividad difundida hacia el interior del axón. El estado polarizado normal de -90mV se neutraliza inmediatamente por la entrada de iones sodios cargados positivamente, y el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva. FASE DE REPOLARIZACIÓN; REPOLARIZACIÓN; 0,10 milisegundos después de que la membrana se haya hech hecho o muy permeable a los iones sodio, los l os canales de sodio comienzan a cerrarse y los canales de potasio se abren más de lo normal. De esta manera, la rápida difusión de los iones potasio hacia el exterior restablece el potencial de membrana en reposo negativo normal. Esto se denomina Repolarización de la membrana. PROPAGACIÓN DE POTENCIAL ACCIÓN ACCIÓN Un potencial de acción que se desencadena en cualquier punto de una membrana excitable habitualmente excite porciones adyacentes de la membrana dando lugar a la propagación del potencial acción a lo largo de la membrana. Una fibra nerviosa que ha sido excitada en su porción media, es decir la porción media presenta de manera súbita un aumento de
permeabilidad al sodio, ocurre un circuito local de flujo de corriente desde la zona despolarizada hasta las zonas adyacentes. Es decir, las cargas eléctricas positivas son desplazadas por la difusión hacia dentro de los iones sodio a través de la membrana despolarizada. Y posteriormente a lo largo de varios milímetros en ambos sentidos. Estas cargas positivas aumentan aumentan el voltaje a lo largo de una distan distancia cia de 1 a 3 mm a lo largo de la gran mielinizada hasta un valor superior superior al umbral del voltaje para iniciar el potencial de acción, por tanto los canales de sodio se abren inmediatamente. De esta manera el potencial de acción viaja a lo largo de una fibra nerviosa muscular se denomina IMPULSO NERIVOSO O MUSCULAR. PRINCIPIO DEL TODO O NADA NADA Una vez que se ha originado un potencial de acción en cualquier punto de la membrana de una fibra normal, el proceso de despolarización viaja por toda la membrana si las condiciones son las adecuadas o no viaja en lo absoluto si no lo son. Esto se denomina principio del todo o nada y se aplica a todos los tejidos excitables normales. CANALES DE SODIO Y POTASIO ACTIVADOS POR VOLTAJE VOLTAJE El ion necesario tanto para la producción de la despolarización como la repolarización de la membrana nerviosa durante el potencial de acción es el canal de sodio activado por voltaje. ELECTROMIOGRAMA ELECTROMIOGRAMA Es el estudio de la actividad eléctrica de los músculos del esqueleto. Proporciona información muy útil sobre su estado fisiológico y el de los nervios que los activan. Permite la localización, en el caso, por ejemplo, de parálisis musculares, del lugar de la lesión, que puede estar en el encéfalo, la médula espinal, el axón, la unión neuromuscular o las propias fibras musculares. La Electromiografía (EMG) y las pruebas de conducción nerviosa constituyen los métodos m étodos de electrodiagnóstico más útiles en el estudio de la función motriz ELECTROCARDIOGRAMA ELECTROCARDIOGRAMA Un electrocardiograma (ECG) es un examen que registra la actividad eléctrica del corazón.
Fisiología muscular GENERALIDADES
La fisiología muscular trata fundamentalmente el músculo esquelético, estudiando sus aspectos eléctricos, mecánicos y energéticos. Los músculos son órganos formados básicamente por tejido muscular, cuya función es la producir trabajo externo, dar postura al cuerpo sosteniéndolo contra la acción de la gravedad y producir calor. Se puede decir que el músculo es un transductor de energía química en energía mecánica.
TIPOS DE TEJIDOS MUSCULARES MUSCULARES
TIPO DE MUSCULO
CARACTERISTICA
CARACTERISTICA CELULAR
TRANSMISION DEL IMPULSO
Voluntario
Estriada, filiforme y multinucleada
Por medio de la unión neuro muscular
Cardiaco
Involuntario
Estriada, ramificada y uninucleada.
De célula a célula por medio de discos intercalares
Liso
Involuntario
Lisa, fusiforme y uninucleada.
De célula a célula y por medio de uniones neuromusculares
FUNCIONAL
Esquelético
Músculo esquelético rápido: Se denomina también músculo blanco; su color es más pálido por necesitar menos riego sanguíneo. Ello se debe a metabolismo energético es principalmente anaeróbico, obteniéndose el ATP por medio de la glucólisis. Las fibras son de gran tamaño. Músculo esquelético lento: También llamado músculo rojo, por la gran cantidad de mioglobina (proteína que almacena hierro para la captación del oxigeno). Su metabolismo es esencialmente aeróbico, a largo plazo. Tiene gran cantidad de mitocondrias y mucha vascularización. ESTRUCTURA DEL MUSCULO ESQUELÉTICO
El músculo esquelético esta formado por haces paralelos de fibras musculares; cada fibra es una célula muscular. El órgano muscular en conjunto está rodeado y cubierto por una capa ca pa fibrosa llamada epimisio.
Los haces ó fascículos musculares están rodeados a su vez por envolturas internas denominadas perimisio. Finalmente, cada fibra ó célula muscular está rodeada, por lo menos en sus extremos, por el endomisio, otra delgada capa de tejido conectivo que se continúa con la membrana celular. Estas tres capas fibrosas se reúnen en los extremos del músculo y forman el tendón de inserción (en el periostio del hueso). El tendón es de gran importancia por que brinda el apoyo necesario para que el músculo, al acortarse, ejerza fuerza sobre las estructuras que actúan entonces como palancas. Además, el tendón puede ceder y alargarse, formando lo que en modelo físico del músculo se denomina elemento elástico en serie. La miofibrilla y la sarcómera: La célula muscular está formada por otras fibras menores, paralelas entre si, llamadas miofibrillas, estas presentan estriaciones transversales, distinguiéndose alternadamente unas franjas densas denominadas bandas A (anisótropas, ó con diferente índice de refracción de acuerdo a la dirección de la luz polarizada) y unas franjas mas claras llamadas bandas I (isótropas). En los centros de las bandas I se observan unas líneas delgadas denominadas bandas Z, teniendo una longitud en reposo de 2 micras aproximadamente. La miofibrilla esta compuesta por sarcómeras adosadas en serie una junto a otra. Miofilamentos de la sarcómera: La mayor densidad de la bandas A se debe a la existencia de dos tipos de filamentos la miosina y la actina actina.. En cambio las bandas I, de menor densidad, contienen solamente filamentos de actina, más delgados y de menor peso molecular que los filamentos de miosina. Los filamentos de actina tienen una longitud de 1 micra y se fijan en los discos Z, en una vista tridimensional, y líneas Z en los planos comunes como este (la hoja). En estado de reposo sus extremos no se tocan, dejando una zona más clara dentro de la banda A, llamada línea H. MOLÉCULA ACTINA - F Los filamentos de miosina tienen una longitud igual al ancho de la banda A, de 1,6 micras, micr as, ocupan la parte central de la sarcómera de manera que sus extremos no tocan las líneas Z. Se encuentran entre los filamentos de actina de tal manera que cada filamento de miosina está rodeado por seis filamentos de actina. Complejo Actina F + Troponina (I, C, T) + Tropomiosina La parte lateral de la sarcómera que contiene solamente filamentos de actina, unida a la parte equivalente de la sarcómera vecina, forma la banda I, de tal manera que esta franja se eencuentra ncuentra cruzada por la línea Z y la mitad de la banda pertenece a una sarcómera y mitad a otra. (Analizar y colorear modelo físico). Mecanismo de la contracción muscular: La capacidad del músculo de acortarse reside en la sarcómera, debido al deslizamiento de los Miofilamentos que la forman. La actina y la miosina se deslizan una sobre otras durante la activación (contracción) en un proceso que requiere energía proveniente del ATP (adenosin tri fosfático). Este mecanismo de la contracción muscular, que consiste en simular un ¨mecanismo de trinquete paso a paso¨ (Huxley 1969), o en la fisiología actual, un mecanismo de puentes cruzados. La relajación, o recuperación de la longitud de reposo de la sarcómera, también requiere energía. La estructura molecular de los Miofilamentos de actina y miosina, así como el mecanismo químico de la activación, se describen claramente en los libros de fisiología (que deben leer detalladamente y con tiempo...!), Arthur Guyton, capitulo 6, pág.; 79 a 92. A tal efecto, en estos pequeños apuntes, solamente veremos los eventos más importantes. importantes. Etapas del mecanismo de trinquete:(Súper simplificado) 1- Se despolariza la placa motora, esto induce al ion de Ca+ que abandone las cisternas que están sobre las bandas I e inunde la sarcómera. Posicionándose sobre la troponina C (TnC), inhibiendo el proceso inhibitorio del complejo troponina – tropomiosina sobre los filamentos de actina. Traccionando a la
tropomiosina y dejando al descubierto los sitios de acople o puntos activos de la actina para con la miosina. (Analizar figura 5 – B) 2- Esto estimula y posiciona a la actina para que haga un medio giro para que la actina haga contacto en su punto activo con la cabeza de miosina; que ha sido ¨energizada¨ con una molécula de ATP para poder formar el puente cruzado. Desdoblándose (actividad ATPasa de la cabeza de miosina) el ATP en ADP (adenosin di fosfático) + un fosforo inorgánico (Pi). Produciéndose la activación contracción ¨paso a pas paso o o teoría del trinquete¨. 3- Se forma el puente cruzado, se produce el golpe de fuerza, la actina avanza otro paso hacia el centro de los filamentos de miosina (activación concéntrica). 4- Una vez que concluye el golpe de fuerza, después de la activación, y liberación de ADP + P i unidos previamente a la cabeza; en ese mis punto de unión llega otra molécula de ATP, produciendo la liberación de la cabeza de miosina. 5- Una vez que la cabeza de miosina se libera de los sitios activos de la actina, se desdobla otra molécula de ATP para comenzar el siguiente ciclo productor del golpe de fuerza. Por tanto, el mecanismo se produce una y otra vez en milésimas de segundos, hasta que el filamento de actina atrae a los discos Z hacia el centro de los filamentos de miosina. Función del ion de calcio (Ca+) en la activación-contracción muscular: En el mecanismo químico de la contracción muscular, el aumento del ion calcio en la sarcómera permite la combinación actina-miosina más o menos esta forma: Existe un complejo troponina T (TnT)- tropomiosina adosado a la molécula de actina, obstruyendo físicamente (inhibiendo) la unión actina-miosina. Los iones de Ca+ se unen a la troponina C (TnC) y el complejo Troponina T – Tropomiosina se retrae dejando de inhibir o de interferir (liberando los sitios de acople) con la unión actina-miosina. Para que se produzca la contracción la concentración citosólica del ion calcio debe aumentar unas mil veces (10 -8 mEq/L a 10-5 mEq/L). La situación ocurre cuando el ion Ca+ es transportado activamente (en la despolarización que vimos en las diapositivas) a las cisternas y desde allí al sarcoplasma, y por supuesto a la actina, proceso en el cual, también, se consume ATP o energía. Efecto Fenn (1923): Fenn (1923): Este fisiólogo comprobó que, al aumentar el trabajo muscular aumenta la energía total liberada, lo cual significa que mayor cantidad de energía es convertida. A tal efecto, aumenta tanto la producción de calor como la producción de trabajo. (Capitulo 6, pag. 85 de Guyton). Fenómenos eléctricos de la contracción muscular: Los fenómenos eléctricos de la contracción muscular esquelética son bastantes similares a los que se presentan en la fibra nerviosa. El potencial de reposo de la célula muscular esquelética es de -90 mVol. El potencial de acción dura de 2 a 4 milisegundos, incluyendo la repolarización. La velocidad de conducción de este potencial de acción (a lo largo de la fibra muscular) es de 5 mts. por segundo. Excitación del musculo esquelético: El musculo esquelético recibe los impulsos nerviosos por u tipo especial de sinapsis denominado unión neuro muscular o placa motora, cada una de estas uniones consisten en una terminación nerviosa que termina junto a una fibra muscular, existiendo entre ambas un espacio o hendidura. La fibra nerviosa libera en la hendidura un neurotransmisor la acetilcolina, la cual va a unirse a moléculas proteicas, destinadas exclusivamente para la acetilcolina, son receptores específicos de membrana para ella. La unión de la acetilcolina al receptor genera un potencial de acción en la fibra muscular, la cual responde posteriormente con una contracción (activación concéntrica).
Una vez que la acetilcolina ha actuado, debe degradarse para evitar una contracción muscular permanente, para este fin existen en los pliegues del sarcolema moléculas de la enzima acetilcolinesterasa (una tenaza), que se encarga de destruir la acetilcolina que ha cumplido con su función. Acoplamiento electromecánico: La generación de un potencial de acción en el sarcolema es seguida por la propagación del potencial a través de los túbulos T hasta el interior de las fibras, llegando finalmente al retículo sarcoplásmico donde la despolarización produce la liberación del calcio almacenado en las cisternas, que difunde al interior de la sarcómera y desencadena activación-contracción muscular. Se establece de esta manera que el ion calcio es el responsable del acoplamiento electromecánico. El rol preciso del ion Ca+ en el mecanismo químico ya se ha explicado explicado convenientemente en párrafos mas arriba. Excitabilidad del musculo esquelético: Para que el músculo se excite, es decir responda con un potencial de acción y una contracción, es necesario que el estimulo tenga una intensidad mínima, lo cual se denomina umbral. Por debajo de dicha intensidad el musculo presenta un cambio de potencial de membrana pero no se produce un potencial de acción y tampoco una contracción. Tipos de contracción muscular: 1- Contracción isométrica: En este tipo de activación, no se observa ningún acortamiento del musculo, teniendo en cuenta cuenta que el acortamiento inicial de la sarcómera sarcómera es compensado por el alargamiento del elemento elástico en serie (tendones) y normalmente no se desarrolla como tal debido a la carga que se le opone. Teniendo en cuenta que la carga no se puede desplazar, la tensión va en aumento y la longitud se mantiene igual, de allí su nombre. Debemos tener en cuenta que: a) No realiza trabajo externo; b) pero la atracción que ejercen las fibras sobre los tendones (tensión), con stituye un trabajo interno, con degradación de energía, erè ereva… Por ejemplo, empujar una pared, cerrar el puño y contraerlo fuertemente, etc. 2- Contracción isotónica: isotónica: El musculo se acorta (activación concéntrica) y desplaza una carga, la contracción describe un trabajo externo. Como la carga se desplaza, la tensión permanece igual, de allí su nombre. Por ejemplo, todos los ejercicios físicos de la gimnasia aeróbica, los complementos de pesos con bajas resistencias, etc, etc. A este tipo de activación la podemos clasificar en: 11- Activación Concéntrica (para algunos trabajo positivo): Como positivo): Como la palabra lo dice, activación acti vación hacia el centro radio de las cubital) líneas Mpor de laelmiosina. En la flexión del antebrazo sobre el brazo (articulaci (articulación ón húmero músculoPE:bíceps se activa concentraticamente, realizando una contracción de esa característica. característica. 22- Activación Excéntrica (trabajo negativo): negativo): La actina se aleja de la línea M, fuera del centro, disminuyendo o no la superposición de los puentes cruzados, en el ejemplo anterior, la vuelta a la elongación del musculo bíceps y extensión de la mencionada articulación. articulación. 33- Contracción Auxotónica: Auxotónica: Es una combinación de una contracción isométrica e isotónica (simultánea) en medida que el musculo se acorta aumenta la tensión también. En otras palabras, a medida que se produce el acortamiento, la carga es desplazada con dificultad creciente. Con la consideración que la mecánica de la activación es de forma simultánea entre las dos contracciones. Por ejemplo, como pasa cuando estiramos un resorte o una banda elástica a medida de lo estiramos, aumentamos el número unidades contráctiles en actividad.
4- Contracción a post carga: Es carga: Es una combinación isométrica e isotónica (sucesiva), primero una activación isométrica y luego una vez tenso todo el elemento elástico en serie, se produce el acortamiento. Por ejemplo, los levantadores de pesos en las olimpiadas o halterofilistas (halterofilia). Energética del musculo esquelético: (Las fuentes de energía)
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El cuerpo para su funcionamiento necesita de un mantenimiento en la producción de energía, esta energía proviene de la ingesta de alimentos, de las bebidas y del propio oxigeno que respiramos. Nuestro cuerpo usa el ATP ATP como única unidad de energía, pe pero ro dispone de varias formas de obtener ATP. Las diferentes maneras que tiene el organismo para suministrar ATP a los músculos es el concepto de los sistemas energéticos. El músculo esquelético dispone de cinco diferentes moléculas de donde obtener la energía para sus contracciones. Que son el trifosfato de adenosina, el fosfato de creatina, el glucógeno, las grasas y las proteínas. Ya hemos visto que disponemos de cuatro cuatr o fuentes para obtener energía, el ATP y el CP que se acumulan en los músculos, el glucógeno que se acumula también en el hígado y la grasa que se acumula en el cuerpo en forma de tejido adiposo y es transportada por la sangre hasta el músculo. Estas fuentes energéticas tienen que ser transformadas en ATP, que como dijimos anteriormente, es la moneda de cambio energético que utiliza nuestro cuerpo, y de prácticamente la totalidad de los seres vivos de este planeta. El organismo utiliza cuatro formas distintas de transformación energética. La primera: y primera: y más rápida convierte el ATP en CP, por el proceso de degradación de la creatina. No necesita oxigeno y activación es muy rápida, inmediata, pero su rango de funcionamiento no llega a los 20” como máximo, teniendo entre los cuatro y los ochos su máximo porcentaje
de utilización. Al ser un proceso anaeróbico no necesita de oxigeno para su funcionamiento. La segunda: la segunda: la glucólisis anaeróbica utiliza la glucosa que se encuentra en el citoplasma de la célula muscular, bien libre o almacenada en forma de glucógeno. Este proceso convierte esta fuente energética en ATP para su utilización por parte de los músculos, pero como resultado de la degradación de la glucosa produce ácido láctico (C3 H6 O3). Su activación es más lenta pero su recorrido más largo que el proceso anterior, llegando a los dos minutos o dos minutos y medio según el autor que se estudie o la forma que se da por terminado el proceso. Tampoco necesita de oxigeno para su funcionamiento. La tercera: el tercera: el organismo convierte el glucógeno o la glucosa al igual que en la forma anterior en ATP, pero ahora utiliza otra vía, el llamado ciclo de Krebs, forma de procesado que tras varios pasos en los que se va generando mucha más energía (ATP), termina este proceso metabólico produciéndose CO2 y H2O. La anterior forma era anaeróbica y esta es aeróbica, por lo que necesita de oxigeno para su funcionamiento. Su activación es más lenta que la anterior, pero su recorrido es muy largo, por si solo puede ser de hasta una hora o unos noventa minutos que algunos autores apunta. Y una vez que este proceso se une con la utilización de las grasas, su alcance máximo supera las varias horas. Descarboxilacion oxidativa La cuarta: (Beta oxidación) Fosforilacion oxidación) Fosforilacion oxidativa. En este último proceso proceso el organismo utiliza como fuente energética las grasas acumuladas, se denomina metabolismo de los lípidos. degradación de los3ácidos es laMovilización degradación de de triglicéridos, los triglicéridos porque esde así como seLaalmacenan. Implica pasos grasos diferentes: Introducción los ácidos grasos en el organela donde se degradarán (sólo en la mitocondria y la degradación
de la molécula de ácidos grasos (?-oxidación de los ácidos grasos). Este proceso tiene una activación muy lenta, que algunos estudiosos llegan a cifrar entre 30 y 40 minutos o más en su máxima actuación (para los que tienen unos kilitos de mas... espectacular.!!!).
Optimizando Variables de Calentamiento para el Rendimiento Aeróbico y Anaeróbico Rutinas de Calentamiento Pre-Entrenamiento son mundialmente utilizadas para mejorar el rendimiento deportivo.
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Estiramiento Estático Estiramiento Dinámico Calentamiento Activo Calentamiento Específico
Efectos Fisiológicos del Calentamiento ¿Deben aumentar o disminuir? ¿Diferente para Anaeróbico/Aeróbico?
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Elevación del Consumo basal de O2 (VO2). ¿Temperatura de la Piel? Aumento de la Temperatura del Core. ¿Beneficioso o no? (Bishop 2003) ¿Pulso o ritmo cardiaco? •
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EFECTOS DEL ESTIRAMIENTO ESTÁTICO SOBRE EL RENDIMIENTO ANAERÓBICO ANAERÓBICO EL ESTIRAMIENTO ESTÁTICO DISMINUYE EL RENDIMIENTO DE LOS SPRINTS ESTIRAMIENO ESTÁTICO DISMINUYE LA RIGIDEZ DE LA UM T…
1er Paso: Estrés-Relajación Deformación de los tejidos alrededor del músculo 2do Paso: Deslizamiento La naturaleza del tejido deformado desliza a la UMT causando que sea sostenida naturalmente a una longitud mayor Por ende, cuando el músculo es estirado de forma aguda o extrema, hay menos retracción
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Resultado: Menor energía elástica, rendimiento disminuido
Mecanismos del Estiramiento Dinámico Dinámico
Especificidad
Mayor intensidad que el estiramiento Estático
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Aumenta significativamente el VO2 en reposo
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Aumenta significativamente la temperatura del Core
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Posible excitabilidad de las unidades motoras alfa, enfatizando el ciclo estiramiento acortamiento Otro beneficio de la especificidad.
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Resumen del Entrenamiento Anaeróbico Anaeróbico El estiramiento dinámico parece aumentar la fuerza, potencia, rendimiento del salto y sprint; por el contrario, el estiramiento estático tiene efectos nocivos en estos índices del rendimiento.
Estiramiento y Rendimiento Aeróbico El estiramiento estático disminuye el rendimiento aeróbico en hombres entrenados debido a la disminución de la rigidez muscular.
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Parece no tener efectos en mujeres.
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En reposo las mujeres tienden a tener menor rigidez en la UMT.
El estiramiento dinámico parece no tener efectos
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Se necesitan más investigaciones.
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Podría resultar más efectivo para individuos bien entrenados.
Adicionalmente: Los Estiramientos Estáticos y Dinámicos aumentan el rango de movimiento en un 16-17%
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Análisis del Calentamiento de Tarea Específica Puede incluir movimientos específicos al deporte. En lo posible, permanecer debajo del 70% VO2max La duración y la intensidad deben ser monitoreadas. Este parece ser el factor determinante del éxito o fracaso de un protocol de calentamiento.
Elevar el VO2 basal (Bishop 2003) La temperatura de la piel parece ser clave.
Resumen de Entrenamiento Aeróbico Aeróbico Estiramiento estático (EE) disminuye el rendimiento en hombres corredores
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entrenados. EE = Sin efecto en mujeres corredoras entrenadas.
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Estiramiento Dinámico (ED) = Sin efecto en hombres corredores entrenados.
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Enfriar la piel durante el calentamiento podría ser el factor determinante para mejorar el rendimiento.
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NOTA: Ambos, EE y ED, aumentan de forma aguda el rango de movimiento un 16-17%
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Otros Aspectos del Estiramiento Estiramiento Estiramiento Crónico: aumenta Crónico: aumenta el rango de movimiento
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¿Prevención de Lesiones?
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Esta revisión de la literatura encontró enco ntró claras evidencias de que el estiramiento antes y después del entrenamiento no tiene efecto alguno en la disminución del dolor post entrenamiento.” “Estudios posteriores sugieren que el estiramiento antes de entrenar NO reduce
significativamente el riesgo de lesión ” Recuperación y Dolor Post Ejercicio
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Potenciación Post Activación (PAP): Rendimiento aumentado luego contracciones musculares pesadas o fuertes.
Mecanismos del PAP PAP Aumento de la cinética del Ca2+ .
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Aumento de la Rigidez Muscular.
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Aumento de la velocidad de reclutamiento de unidades motoras.
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Reclutamiento.
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Tasa de disparo
Mayor descarga neuronal. Conclusiones Estos resultados sugieren que el calentamiento debe ser específico al deporte o movimiento a realizar y la duración y la intensidad deben depender de la duración de la actividad a realizar. Recomendaciones: Recomendaciones: Rendimiento Anaeróbico – Estiramiento Dinámico Rendimiento Aeróbico - no elevar la temperatura de la piel
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