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Fisiología 1er Parcial
Líquidos Corporales I
Cantidad de ACT por edad , 60 % Adulto sano, hombres y mujeres Embrión → 90 % Recién nacido → 75 – 80 % Mujeres → 50 – 55 % (30 L) Hombres → 60 % (42 L) Liquido intercelular 40 % → líquido que se encuentra dentro de la célula Liquido extracelular 20 % → líquido que se encuentra fuera de la célula Principio de Fick
- Sustancias que no nos hagan daño
- Sustancias de fácil distribución
- Sustancias de fácil eliminación Balance hídrico Cantidad de agua ingerida igual o similar a la excretada Ingestión de agua diaria Perdida de agua diaria Líquidos ingeridos 2,100 l/día Piel (insensible) 350 ml/día Metabolismo 200 l/día Pulmones (insensible) 350 ml/día Sudor 100 ml/día Heces 100 ml/día Orina 1400 ml/día 2,300 ml/día 2,300 ml/día Cuando se consume menos líquido se sufre una deshidratación Cuando se consume más liquido se fure un edema 40 % LIC LIC LIC 20 % LIC 1 LEC LIC COMPARTIMENTOS DE LEC Intravascular/plasma Llena el sistema vascular y conforma el volumen sanguineo total 5 % Intersticial Parte que baña las celulas y se localiza fuera del sistema vascular 15 % Transcelular Liquido cefalorraquideo, liquido sinovial o humor acuoso 1 a 2 litros Perdidas isotónicas: perdida de volumen de líquidos – electrolitos por igual Hipotónicas: mayor pérdida de electrolitos Hipertónicas: mayor pérdida de líquidos
Medio interno: es un conjunto de compartimiento líquidos separados por membranas Homeostasis: equilibrio de algo que se perdió Hematocrito → volumen del conjunto de eritrocitos
Sangre
Composición de la sangre 55 % plasma Menos 1 % leucocitos y plaqueta 45 % eritrocitos Glóbulos rojos (eritrocitos)
- Las células sanguíneas se forman de la célula madre hematopoyética pluripotencial
- Se producen en la medula ósea
- Sin núcleo
- Contienen hemoglobina (proteína que transporta O2) Disco bicóncavo concentración de eritrocitos en sangre/mm
- Mujer: 4,700,
- Hombre: 5,000, La vida media de un eritrocito es de 5 - 120 días (4 meses) , la mayoría se destruye en el bazo Eritropoyetina , hormona que ordena a las células madre producir más glóbulos rojos
- Riñón → 90 %
- Hígado → 10 % Factores que reducen la oxigenación
- Volumen sanguíneo bajo
- Anemia
- Hemoglobina baja
- Mal flujo sanguíneo
- Enfermedades pulmonares Oxigenación tisular es el regulador principal de la producción de eritrocitos
Mecanismos de transporte I
Membrana celular Bicapa lipídica, con una porción hidrofílica e hidrofóbica Grosor → 7.5 – 10 nm Barrera selectiva semipermeable → separa cel. y forman compartimentos intracelulares Protoplasma: todas las sustancias que conforman la célula Está compuesta de: agua, electrolitos, lípidos, proteínas y carbohidratos Membrana celular estructura Es una estructura elástica, fina y flexible
- 55 % proteínas
- 3 % hidratos de carbono
- 25 % fosfolípidos
- 13 % colesterol
- 4 % otros lípidos Membrana celular funciones
- Permite entrada o salida de moléculas
- Genera señales para modificar el metabolismo
- Adherir células para formar tejidos Membrana celular características
- Tiene proteínas integrales y periféricas Acuaporinas: proteínas especializadas que permiten el paso de agua
- No son estructuras rígidas, tienen cierta movilidad
- Muy permeable en agua. Sustancias hidrosolubles O2 , CO2 y OH ( difusión simple )
- Lípidos ocupan el 42 % de la membrana, destacan estos fosfolípidos:
- Fosfatidil-colina
- Esfingo-mielina
- Sosfotidil-serina
- Fosfotidil-estanolamina Colesterol: determina que tan permeable es una 42 % lípidos
Carbohidratos
- Proporcionan carga negativa a la célula
- Une células entre si
- Componente del receptor de hormonas
- Participa en reacciones inmunitarias Osmosis: paso o movimiento de agua, a través de una membrana semipermeable, causado por una diferencia de concentración Presión osmótica: presión necesaria para detener la osmosis Durante el proceso de osmosis el agua va de donde hay menos concentración de soluto a donde hay más concentración Osmolalidad: es la cantidad de osmoles por kilogramo de agua Osmolaridad: es la cantidad de osmoles por litro de solución 300
Ca Ca Cl Cl Mg Mg K K K 282 mOsml/l LIC Isotónico LIC Hipertónico LIC Hipotónico Se encoge LIC Deshidrata LIC Nada Se hincha
Otros mecanismos de transporte a través de la célula Pinocitosis: único medio por el que principales macromoléculas o proteínas pueden entrar a la célula Emecitosis: membrana envuelve a la sustancia de desecho y la vacía al exterior Arrastre por solvente: electrolitos y sustancias de bajo peso molecular son arrastrados por el agua que pasa libremente por los poros
Potenciales bioeléctricos I
Son los impulsos electroquímicos generados en las membranas de las células nerviosas y musculares Física básica de los potenciales de membrana Potencial de Nerst: membrana es permeable a 1 ion Ecuaciones de Goldman-Hadking-Katz: cuando la membrana es permeable a varios iones Cuando una membrana es permeable a varios iones, el potencial de difusión que se genere depende de
1. Polaridad, de la carga eléctrica de cada uno de los iones 2. Permeabilidad, de la membrana a cada uno de los iones 3. Concentraciones, de dichos iones en el interior y exterior de la membrana Medición de potencial de membrana Osciloscopio: instrumento que registra los cambios rápidos del potencial de membrana Potencial de membrana en reposo de los nervios PMR (fibras nerviosas grandes) = - 90 mV 3 factores que determinan el PMR
- Na (+6 1 mV)
- K (-94mV)
- Bomba Na K (-4mV) Potencial de membrana en reposo: valor que tiene la membrana cuando no recibe ningún estimulo
- Neuronas → - 60 a - 70
- Musculo esquelético → - 85 a - 95
- Musculo liso → - 50 a - 60
- Musculo cardiaco → - 80 a - 90 (potencial de acción en meseta)
Elementos no difusibles
- PO4 fosfato
- SO4 sulfato
- Proteínas Potencial de acción: cambio rápido del potencial de membrana, con el objetivo de transmitir señales nerviosas Estímulos que generan el potencial de acción
- Eléctricos: sistema cardiaco, sistema nervioso
- Químicos: neurotransmisores (sinapsis)
- Mecánicos: ejercer presión Fases del potencial de acción Reposo: el potencial de membrana en reposo tiene sus - 90mV y sus canales iónicos de Na y K se encuentran cerrados. Despolarización: la célula recibe un estímulo que hace que los canales de Na regulados por voltaje se abran y entran a la célula para volverla electropositiva. Hasta +35mV. Repolarización: se cierran los canales iónicos de Na activados de voltaje para que la célula no se sobre estimule y al mismo tiempo se abren los canales de K activados por voltaje. Se abren para que K salga de la célula y el K al ser positivo y sale la célula se vuelve electronegativa. Para alcanzar su potencial de membrana en reposo. *Hiperpolarización: más allá de su potencial en reposo hasta un - 100mV, aquí interviene la Bomba Na K para recuperar los 140 mEq/l de K y 142 mEq/l de Na.
Potenciales bioeléctricos II
Meseta en algunos potenciales de acción En este potencial de acción la despolarización la activación de los canales de sodio y calcio activados por voltaje sean más sostenidos. En despolarización: Apertura de canales de Na rápidos dependientes de voltaje. En Meseta: Apertura de canales de Ca lentos dependientes de voltaje. Presente en las fibras musculares cardíacas, donde la meseta dura de 0.2 a 0.3 segundos Apertura lenta de los canales de K activados por voltaje. Umbral: el límite que debe alcanzar el estímulo para desencadenar el potencial de acción. (- 65 mV
Sinapsis y placa neuromuscular I
Sinapsis: punto de unión entre una neurona y la siguiente Neurona: unidad anatómica y funcional del sistema nervioso Célula excitable especializada para recoger, procesar, generar y conducir impulsos nerviosos Estructura general de una neurona
- Cuerpo celular/soma: parte central y principal de neuronas
- Axón: prolongación más larga de la neurona, su función es la conducción del impulso y surge del cono axónico
- Dendritas: prolongaciones celulares que aumentan el área para poder para recibir información de otra neurona Tipos de sinapsis Sinapsis química Es la más frecuente en el organismos Usa neurotransmisores, en la terminación nerviosa La conducción de señal es unidireccional Sinapsis eléctrica Canales fluidos abiertos que envían electricidad directamente desde una célula a la siguiente La conducción de señal es bidireccional Neuronas del encéfalo o la medula difieren de motoneuronas de las astas anteriores en:
- Tamaño del soma neural
- Tamaño y numero de las dendritas
- Longitud y tamaño del axón
- El número de terminales predinásticas Estas diferencias hacen que las diferentes neuronas del SNC reaccionen de forma diferente, por lo tanto tener funciones distintas
Botones terminales , hacen sinapsis en el 80 - 95 % en las dendritas y de 5 al 20 % en el cuerpo neuronal Estructura de la sinapsis Botón terminales , incluyen
- Vesículas de transmisión
- Neurotransmisores relaciones con funciones excitadores o inhibidoras
- Tienen mitocondrias que aportan energía para formas nuevas vesículas Hendidura sináptica Ancho = 200 a 300 angstroms (20 – 30 nm) Liberación del transmisor en las terminales presinápticas En membrana presináptica existen numerosos canales de Ca, que se abren cuando se despolariza la terminal sináptica. La cantidad de sustancia transmisora que se libera a la hendidura se relaciona con el número de iones calcio que entran a la terminal Mitocondria
Neuropéptidos Se sintetizan como partes integrales de grandes moléculas proteicas por los ribosomas del cuerpo neuronal Características:
- Vesículas después de liberar al neurotransmisor sufre autolisis
- Mil veces más potente que los pequeños transmisores
- Sus efectos duran mucho mas Factores que afectan la transmisión sináptica Alcalosis: aumenta la excitabilidad de la neurona Acidosis: deprime la actividad neuronal Hipoxia Fármacos: cafeína, teofilina y teobromina: excita Fenómenos eléctricos durante la excitación neuronal Potencial de membrana en reposo del cuerpo neuronal de la motoneurona de la medula espinal es de – 65 mV Distribución uniforme del potencial eléctrico dentro del soma El interior del soma neuronal contiene una solución electrolítica de gran conductividad, llamada líquido intracelular de la neurona. Todo cambio de potencial en cualquier parte del líquido del interior del soma provoca casi exactamente el mismo cambio de potencial en los demás puntos del soma. Receptores excitadores e inhibidores de la membrana postsináptica Excitacion
- Apertura canales de Na, con entrada de cargas + en la celula postsinaptica
- Disminucion de conduccion por canales de cloruro o K Inhibicion
- Apertura de los canales de cloruro
- Activacion de enzimas del receptor
Potencial postsináptico excitador Al incremento positivo de voltaje, por encima del potencial neuronal de reposo normal, es decir a un valor menos negativo se denomina potencial postsináptico excitador (PPSE). La sinapsis excitadora abre los canales de Na y favorece su paso. TRES ESTADOS DE UNA NEURONA Potencial postsináptico inhibidor Las sinapsis inhibidoras abren los canales de cloro y favorecen su paso. La entrada de Cl a la célula y la salida de K, incrementan la negatividad intracelular lo que se le llama hiperpolarización. Al aumento de la negatividad más allá del nivel del potencial de membrana en reposo, se denomina potencial postsináptico inhibidor (PPSI). TRANSMISORES SINÁPTICOS INHIBICIÓN Tiene lugar en las terminales presinápticas y aparece antes que el impulso alcance la sinapsis. En la mayoría de los casos, la sustancia transmisora inhibidora liberada es el GABA (ácido gamma- aminobutírico). EXCITACIÓN Las vesículas se reciclan constantemente, es decir se utilizan una y otra vez. Ejemplo: acetilcolina (Ach) principal neurotransmisor excitador. Acetilcolina IMPORTANTE: La descarga de una sola terminal presináptica no puede elevar el potencial neuronal de - 65 mv a - 45 mv; se requiere de la descarga simultánea o en rápida sucesión de muchas terminales (40- 80), esto tiene lugar por un proceso llamado sumación. ACETIL COENZIMA A COLINESTERASA COLINA ACETILTRANSFERASA DE COLINA (ENZIMA) ACETILCOLINA ACETATO COLINA 0 Se libera en hendidura sináptica
Retículo sarcoplásmico: contiene numerosas mitocondrias y retículo endoplásmico almacenan de Ca en la fibras muscular Unión neuromuscular: es la unión de la terminación nerviosa con la fibra muscular, cerca de su punto medio Las fibras del músculo esquelético son inervadas por fibras nerviosas mielinizadas grandes de las astas anteriores de la medula espinal Placa motora terminal: fibra nerviosa que inerva la fibra muscular forman un complejo de terminaciones ramificadas Unidad motora: todas las fibras musculares que son inervadas por una única fibra nerviosa Acetilcolina: (la necesita el musculo para contraerse) Cuando un impulso nervioso llega a la unión neuromuscular, se liberan aproximadamente 125 vesículas de acetilcolina. Receptor de acetilcolina cerrado → Cada receptor de la acetilcolina es un complejo proteico formado por 5 subunidades proteicas: 2 alfa, 1 beta, 1 delta y 1 gamma. Están dispuestas en forma de circulo para formar un canal tubular. Receptor de acetilcolina abierto → El canal se activa, cuando se unen dos moléculas de acetilcolina a las dos subunidades alfa, abriendo el canal
- Una vez abierto el canal de acetilcolina puede permitir el paso de iones + como Na, K y Ca
- Iones como Cl no atraviesan debido a que es un ion con carga negativa Ingreso de Na dentro de la fibra genera un potencial positivo, el que se denomina potencial de la placa terminal (50 – 75 mV), este mismo inicia un potencial de acción que se propaga por la membrana muscular produciendo la contracción muscular
Musculo esquelético II
Potencial de acción muscular PMR de la fibra esquelética: - 80 a - 90 mV Duración del potencial de acción: 1 - 5 milisegundos Velocidad de conducción: 3 a 5 m/seg La inhibición de los puntos activos por el complejo troponina-tropomiosina
- Una vez abierto el canal de acetilcolina el Ca se une a la troponina C e interactúa con los sitios activos.
- El ingreso de Na al interior de la fibra genera un potencial positivo en la membrana de la fibra muscular, el cual se denomina potencial de la placa terminal (50-75 mV).
- A su vez este potencial de la placa terminal inicia un potencial de acción que se propaga a lo largo de la membrana muscular y de esta manera se produce la contracción muscular. Para producir una contracción muscular máxima la corriente debe penetrar en las partes profundas de la fibra muscular, esto se consigue por la transmisión de potenciales de acción a lo largo de los túbulos transversos (túbulos T). Este proceso se denomina acoplamiento excitación-contracción. Mecanismo general de la contracción muscular
- Un potencial de acción viaja a través de un nervio motor hasta sus terminaciones en la fibra muscular.
- En cada terminación nerviosa se libera la acetilcolina.
- La acetilcolina actúa sobre una zona de la membrana de la fibra muscular abriendo canales específicos para la acetilcolina.
- La apertura de los receptores de acetilcolina permite la entrada de Na, iniciando un potencial de acción en la fibra muscular.
- El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular.
- El potencial de acción despolariza la membrana de la fibra muscular permitiendo que el retículo sarcoplásmico libere grandes cantidades de Ca.
- El Ca inicia una fuerza de atracción entre los filamentos de actina y miosina haciendo que se deslicen entre sí, permitiendo la contracción muscular.
- El Ca regresa al retículo sarcoplásmico unos milisegundos después, cesando con ello la contracción muscular. Túbulos T
- Sirve para propagar el potencial de acción al interior de la fibra muscular
- Son invaginaciones del sarcolema.
Receptores sensaciones y vías de transmisión I
Receptor: son conglomerados o conjuntos de fibras nerviosas que tiene la propiedad de responder a diferentes tipos de estímulos (eléctricos, térmicos, químicos etc.) Clasificación Naturaleza del estimulo
- Mecanorreceptores : Compresión mecánica o estiramiento de tejidos
- Termorreceptores: Temperatura
- Nociceptores: Dolor, daños físicos o químicos
- Electrorreceptores: Luz en retina
- Quimiorreceptores : Gusto en boca, olfato en nariz, cantidad de oxígeno en la sangre arterial, osmolaridad en líquidos y concentración de dióxido de carbono Por su localización
- Exteroceptores: Partes superficiales de la piel
- Propioceptores: Partes intermedias del organismo
- Interorreceptores: Partes más internas del organismo Por su adaptación
- Fásicos
- Tónicos Sensibilidad diferencial de los receptores Cada tipo de receptor resulta muy sensible a una clase de estímulo sensitivos para el que esta diseñado y casi insensible a otras clases Principales tipos sensitivos que experimentamos
- Dolor
- Tacto
- Sonido
- Visión Principio de la linea marcada → especifidad que tienen las fibras nerviosas para transmitir nada mas que una modalidad de sensacion Con cualquier tipo de estimulo, el efecto inmediato del receptor es modificar su potencial de membrana, a lo cual se llama potencial de receptor Mecanismos de transduccion, proceso global en el que la energía de un estímulo se convierte en una señal eléctrica en la neurona sensitiva se denomina transduccion sensitiva Modalidad de sensación
Modos de generar potenciales de receptor
- Por deformación mecánica de receptor estira su membrana y abra los canales iónicos
- Por aplicación de un producto químico a la membrana que también abra los canales iónicos
- Cambio de temperatura a la membrana que este mismo abra los canales iónicos
- Por los efectos de radiación electromagnética que permita el flujo de iones a través de los canales Relación del potencial de receptor con los potenciales de acción El potencial de acción aparece cuando el potencial de receptor sube por encima del umbral para desencadenarlo Adaptación de los receptores Todos los receptores sensitivos presentan una adaptación total o parcial a cualquier estimulo constante después de haber trascurrido un tiempo 1. Receptores tónicos Son receptores de adaptación lenta que transmiten impulsos al cerebro mientras está presente el estimulo
- Receptores de velocidad, receptores de movimiento o receptores fásicos Solo se activan cuando cambia la velocidad del estímulo, reaccionan permanentemente siempre que este teniendo un lugar de cambio de hecho **Clasificación general de las fibras nerviosas
- Tipo A** Fibras mielínicas grandes que generan velocidad
- Alfa
- Beta
- Gamma
- Delta Transmisión de señales: sumación espacial y temporal Trasmisión creciente en la intensidad de una señal, mediante un numero progresivamente mayor de fibras Estimulo débil - fibras Estimulo alto + fibras 2. Tipo C Fibras amielínicas lentas Clasificación alternativa de las fibras nerviosas Grupo IA Grupo IB Grupo II Grupo III Grupo IV
