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FISIOLOGIA UNIDAD 1 Anatomía: La anatomía es el estudio de la estructura y la forma del cuerpo y sus partes, además de las relaciones entre ellas. La fisiología es el estudio del modo en que funcionan el cuerpo y sus partes de physio, naturaleza; y ología, estudio de) La anatomía y la fisiología están siempre relacionadas, pues las partes del cuerpo humano forman una unidad bien organizada y cada una de ellas desempeña un papel en el correcto funcionamiento del organismo como un todo y la estructura determina qué funciones pueden realizarse Visión general de los sistemas de órganos Sistema tegumentario El sistema tegumentario es la cobertura externa del cuerpo, es decir, la piel. Su función es aislar el cuerpo y proteger los tejidos más profundos de las lesiones, además de excretar sales y urea en el sudor, y contribuir a la regulación de la temperatura corporal. La piel dispone de receptores de temperatura, presión y dolor que nos alertan a lo que sucede en la superficie corporal. Sistema óseo El sistema óseo se compone de huesos, cartílagos, ligamentos y articulaciones. Sirve de soporte para el cuerpo y le proporciona un marco que utilizan los músculos esqueléticos para realizar el movimiento. Además, desempeña una función protectora (como en el caso del cráneo, que rodea y protege el cerebro); sus cavidades son el lugar donde se produce la hematopoyesis o formación de células sanguíneas y su sustancia dura sirve como almacén de minerales. Sistema muscular Los músculos del cuerpo sólo tienen una función: contraerse, acortarse. Cuando esto ocurre, se produce el movimiento y, por ello, los músculos pueden considerarse como las “máquinas” del cuerpo, cuya movilidad general refleja la actividad de los músculos esqueléticos, los músculos grandes y carnosos que se fijan a los huesos. Los músculos esqueléticos forman el sistema muscular, diferente de los músculos del corazón y de otros órganos huecos cuya función es el movimiento de líquidos (sangre, orina) u otras sustancias (como los alimentos) siguiendo una ruta definida del cuerpo. Sistema nervioso El sistema nervioso es el sistema de control de actuación rápida del cuerpo, que se compone de cerebro, médula espinal, nervios y receptores sensoriales. El cuerpo debe ser capaz de responder a irritantes o estímulos tanto externos (luz, sonido o cambios de temperatura) como internos (hipoxia, estiramiento de algún tejido). Los receptores sensoriales detectan estos cambios y envían mensajes (mediante señales eléctricas denominadas impulsos nerviosos) al sistema nervioso central (cerebro y médula espinal) de forma que permanezca constantemente informado de lo que ocurre. A continuación, el sistema nervioso central evalúa esta información y responde activando los efectores corporales correspondientes (músculos o glándulas). Sistema endocrino Al igual que el sistema nervioso, el sistema endocrino controla las actividades corporales, pero lo hace con mucha más lentitud. Sus glándulas producen productos químicos denominados hormonas, que se liberan a la sangre para que alcancen órganos relativamente alejados. Las glándulas endocrinas incluyen la hipófisis, las glándulas tiroidea y paratiroideas, las glándulas suprarrenales, el timo, el páncreas, la glándula pineal, los ovarios (en mujeres) y los testículos (en varones). Las glándulas endocrinas no están conectadas anatómicamente como lo hacen otras partes de los sistemas de órganos, pero coinciden en que todas ellas secretan hormonas que regulan otras estructuras. Las funciones corporales que controlan las hormonas son muchas y variadas, e implican a todas las células del cuerpo; entre ellas se cuentan, al menos en parte, el crecimiento, la reproducción y el uso que las células hacen de los alimentos Sistema cardiovascular Los órganos principales del sistema cardiovascular son el corazón y los vasos sanguíneos, que proporcionan oxígeno, nutrientes, hormonas y otras sustancias disueltas en la sangre a las células tisulares donde se realizan los intercambios. Los leucocitos y los productos químicos presentes en la sangre contribuyen a la protección del cuerpo contra invasores extraños como bacterias, toxinas y células tumorales. El corazón realiza las funciones de bomba sanguínea, impulsando la sangre desde sus cámaras hasta los vasos sanguíneos para que lleguen a todos los tejidos del cuerpo. Sistema linfático El sistema linfático complementa al sistema cardiovascular. Sus órganos incluyen los vasos y ganglios linfáticos, además de otros órganos linfoides como el bazo y las amígdalas. Los vasos linfáticos devuelven a los vasos sanguíneos el líquido filtrado de la sangre para que ésta permanezca en continua circulación por el cuerpo. Los ganglios linfáticos y otros órganos linfoides contribuyen a limpiar la sangre y contienen células que participan en la inmunidad. Sistema respiratorio La función del sistema respiratorio es mantener el suministro continuo de oxígeno y eliminar el dióxido de carbono del cuerpo. El sistema respiratorio se compone de las fosas nasales, la faringe, la laringe, la tráquea, los bronquios y los pulmones; estos últimos contienen los alvéolos, a través de cuyas paredes se realiza el intercambio de gases con la sangre. Sistema digestivo El aparato digestivo es, en esencia, un tubo que atraviesa el cuerpo desde la boca al ano. Sus órganos incluyen cavidad bucal (boca), esófago, estómago, intestino grueso, intestino delgado y recto. Su función es descomponer los alimentos y llevar los productos a la sangre para que se repartan a las células de todo el cuerpo, mientras que los alimentos sin digerir continúan en las vías y abandonan el cuerpo por el ano en forma de heces. Las actividades de descomposición comienzan en la boca y terminan en el intestino delgado; a partir de ese punto, la función principal del aparato digestivo es recuperar agua. El hígado se considera parte del aparato digestivo porque la bilis que produce contribuye a la descomposición de las grasas; y el páncreas, que envía enzimas digestivas al intestino delgado, también forma parte del aparato digestivo desde el punto de vista funcional. Sistema urinario El cuerpo produce desechos derivados de sus funciones normales, que deben eliminarse. Un tipo de desecho, como la urea y el ácido úrico, contiene nitrógeno resultante de la descomposición de las proteínas y los ácidos nucleicos por las células del cuerpo. El aparato urinario elimina estos desechos de la sangre y los expulsa del cuerpo en forma de orina. Este sistema, a menudo conocido como aparato excretor, se compone de los riñones, los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra. Otras funciones importantes del sistema urinario incluyen el mantenimiento del equilibrio corporal entre agua y sales (electrolitos) y la regulación del equilibrio ácido-base en la sangre. Aparato reproductor El aparato reproductor existe principalmente para producir descendencia. El aparato reproductor masculino se compone de escroto, pene, glándulas accesorias, testículos y un sistema de conductos que lleva el esperma producido por los testículos al exterior del cuerpo. El sistema reproductor de la mujer se compone trompas de Falopio, vagina, ovarios para producir óvulos y útero, en cuyo interior se desarrolla el feto una vez se ha producido la fertilización. Digestión La digestión es el proceso de triturar y descomponer los alimentos ingeridos hasta que la sangre pueda absorberlos, y distribuirlos por el sistema cardiovascular a todas las células del cuerpo. En un organismo unicelular sencillo, como una ameba, la célula misma es la “máquina de la digestión”, pero en el complejo cuerpo humano multicelular, el aparato digestivo realiza esta función para todo el cuerpo. Metabolismo El metabolismo es un término amplio que hace referencia a todas las reacciones químicas quetienen lugar en las células de nuestro cuerpo, incluyendo la descomposición de sustancias complejas en sus componentes más sencillos, la formación de estructuras más grandes a partir de las pequeñas, y el uso de nutrientes y oxígeno para producir moléculas de ademosín trifosfato (ATP) que nutren las células para sus actividades. El metabolismo necesita que los aparatos digestivo y respiratorio proporcionen a la sangre nutrientes y oxígeno, y que el aparato cardiovascular distribuya estas sustancias por todo el cuerpo, procesos regulados, en general, mediante hormonas secretadas por las glándulas del sistema endocrino. A continuación, describimos los que se consideran más importantes en el ser humano: Capacidad de respuesta. La capacidad de respuesta o irritabilidad es la característica de la vida que permite a un organismo sentir, controlar y responder a los cambios de su ambiente externo. La retirada tras un estímulo doloroso, por ejemplo, un pinchazo, es un ejemplo de capacidad de respuesta. Conductividad. La conductividad es la capacidad de las células y los tejidos vivos para transmitir o propagar selectivamente una onda de excitación desde un punto a otro del cuerpo. En los organismos vivos, la capacidad de respuesta y la conductividad están muy desarrolladas en las células nerviosas y musculares. Crecimiento. El crecimiento es consecuencia de un aumento normal en el tamaño o el número de células. En muchos casos, produce un aumento de tamaño del sujeto o de un determinado órgano o parte, pero con pocos cambios en la forma del organismo como un todo o de la parte afectada. Respiración. La respiración incluye todos los procesos que son resultado de la absorción, transporte, utilización o intercambio de gases respiratorios (oxígeno y dióxido de carbono) entre un organismo y el medio ambiente. El intercambio gaseoso puede tener lugar entre la sangre y cada una de las células del cuerpo (respiración interna), ya que las células utilizan los nutrientes para producir energía, o entre la sangre y el aire en los pulmones (respiración externa). Digestión. La digestión es el proceso por el cual los productos alimenticios complejos son desdoblados a sustancias más simples, que pueden ser absorbidas y usadas por las células del organismo. Absorción. La absorción es el movimiento de los nutrientes digeridos a través de la pared del tubo digestivo y de los líquidos del cuerpo para su transporte para la utilización por las células. Secreción. La secreción es la producción y liberación de sustancias especializadas, como los jugos digestivos y las hormonas, para las distintas funciones corporales. Excreción. La excreción consiste en la eliminación de los productos de desecho elaborados en muchas funciones orgánicas, incluidos el desdoblamiento y la utilización de los nutrientes por la célula. El dióxido de carbono es un desecho gaseoso que se excreta durante la respiración. Circulación. La circulación es el movimiento, entre una parte del cuerpo y otra, de los líquidos orgánicos y de otras muchas sustancias, por ejemplo, los nutrientes, las hormonas y los productos de desecho. Reproducción. La reproducción consiste en la formación de un nuevo sujeto y también en la formación de nuevas células (mediante la división celular) en el cuerpo para permitir el crecimiento, la reparación de las heridas y la sustitución regular de las células muertas o envejecidas. Homeostasis La palabra homeostasis describe la capacidad del cuerpo para mantener unas condiciones internas relativamente estables a pesar del cambio permanente en el mundo exterior. Aunque la traducción literal de homeostasis es “inmutable” (homeo = lo mismo; stasia = quieto), el término no indica realmente un estado inmóvil, sino un estado de equilibrio dinámico o un equilibrio en el cual las condiciones internas cambian y varían, pero siempre entre límites relativamente estrechos. La comunicación en el interior del cuerpo resulta esencial para la homeostasis y se consigue principalmente mediante los sistemas nervioso y endocrino, que utilizan señales eléctricas emitidas por los nervios o por las hormonas en sangre, respectivamente, como portadoras de información RECEPTOR- recibe estimulo externo Centro de control- procesa el estimulo Efector- responde y acciona. La mayoría de los mecanismos de control homeostático son mecanismos de retroalimentación negativa, en los que el efecto neto de la respuesta al estímulo es la eliminación del estímulo original o la reducción de su intensidad. Ej: El “termostato corporal”, situado en una parte del cerebro denominada hipotálamo, opera de forma similar para regular la temperatura del cuerpo, al igual que los mecanismos que regulan la frecuencia cardiaca, la tensión arterial, la frecuencia respiratoria y las concentraciones séricas de glucosa, oxígeno, dióxido de carbono y minerales. Los mecanismos de retroalimentación positiva son escasos en el cuerpo porque tienden a aumentar el trastorno original (el estímulo) y alejar la variable de su valor original. Estos mecanismos suelen controlar acontecimientos poco frecuentes que se producen de forma explosiva y no exigen un ajuste continuo, como la coagulación sanguínea o el parto. Hemorragia. El agua El agua es el compuesto inorgánico más abundante en el organismo. Es responsable de dos tercios del peso corporal. Entre las propiedades que hacen que el agua sea tan vital, se encuentran las siguientes: 1. Gran capacidad calórica. El agua tiene una gran capacidad calórica, es decir, absorbe y libera grandes cantidades de calor antes de que su temperatura cambie apreciablemente. Así, evita cambios bruscos de la temperatura corporal que, de lo contrario, se derivarían de una intensa exposición al sol, de vientos invernales muy fríos o de acontecimientos internos (como una actividad muscular muy vigorosa) que liberan gran cantidad de calor. 2. Reactividad química. El agua es un reactante importante en algunos tipos de reacciones químicas. Por ejemplo, para digerir alimentos o degradar moléculas biológicas, se añaden moléculas de agua a los extremos de las moléculas más grandes. Tales reacciones reciben el nombre de reacciones de hidrólisis, un término que específicamente reconoce este papel del agua (hidro agua, lis rotura). pH: concentraciones ácido-base La concentración relativa de iones de hidrógeno (e hidróxilo) en varios líquidos corporales se mide en unidades de concentración llamadas unidades de pH. ACIDOS BASE: Como las sales, los ácidos y las bases son electrolitos. Es decir, se ionizan y luego se disocian en agua, pudiendo conducir, por tanto, una corriente eléctrica. Las células vivas son extraordinariamente sensibles a cambios, incluso ligeros, en el pH. El equilibrio ácido-base está cuidadosamente regulado por los riñones, los pulmones y varias sustancias químicas llamadas buffers o soluciones tampón Los ácidos y las bases débiles son componentes importantes de los sistemas tampón o buffers del cuerpo, que actúan para mantener la estabilidad del pH captando el exceso de iones hidrógeno o hidróxilo. Debido a que la sangre entra en estrecho contacto con casi todas las células del organismo, la regulación de su pH es especialmente crítica. Normalmente, el pH de la sangre varía poco, de 7,35 a 7,45. Cuando pasa más de pocas décimas de este límite, la muerte se convierte en una posibilidad real. Proteínas fibrosas y globulares proteínas estructurales, aparecen a menudo en estructuras corporales. Resultan muy importantes para unir estructuras y proporcionar fuerza proteínas funcionales porque hacen más cosas que simplemente formar estructuras.. Algunas (los anticuerpos) ayudan a proporcionar inmunidad; otras (las hormonas) ayudan a regular el crecimiento y el desarrollo. Incluso otras, llamadas enzimas, son catalizadores biológicos que, esencialmente, regulan cadareacción química que tiene lugar dentro del organismo. Las proteínas fibrosas estructurales son excepcionalmente estables, mientras que las proteínas globulares funcionales son todo lo contrario. Los enlaces de hidrógeno son extremadamente importantes para mantener su estructura, pero los enlaces de hidrógeno son frágiles y se rompen fácilmente por el calor y excesos de pH SITIO ACTIVO- atomos que conforman una estructura especifica en las proteínas su desnaturalización depende de la alcalinidad del ph. La hemoglobina se vuelve incapaz de adherir y transportar oxígeno cuando el pH de la sangre se vuelve demasiado ácido, como se indicó anteriormente. La pepsina, una enzima para la digestión de las proteínas, se inactiva con el pH alcalino. En cada caso, la estructura necesaria para la función ha sido destruida por un pH inadecuado. Celula las células se encuentra que están formadas en su mayoría de cuatro elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, además de cantidades mucho menores de otros. Aunque estos cuatro elementos forman la mayor parte de la estructura celular (la cual es principalmente proteína), los elementos traza son muy importantes para algunas funciones celulares. Por ejemplo, el calcio es necesario para la coagulación de la sangre (entre otras cosas) y el hierro lo es para fabricar hemoglobina, que es la encargada de llevar oxígeno por la sangre. El yodo es necesario para fabricar la hormona tiroidea que controla el metabolismo. Los iones de sodio y de potasio son esenciales si se tienen que transmitir impulsos nerviosos y si los músculos se tienen que contraer. Anatomía celular En general, todas las células tienen tres regiones principales o partes: un núcleo, el citoplasma y una membrana plasmática (Figura 3.1a). El núcleo generalmente está situado cerca del centro de la célula. Se halla rodeado por el citoplasma semilíquido que, a su vez, está rodeado por la membrana plasmática que forma el límite exterior de la célula. El núcleo Cualquier cosa que funcione, funciona mejor si es controlada. Para las células, el centro de control es el núcleo, que es lo que contiene a los genes. El material genético, o ácido desoxirribonucléico (DNA) El DNA tiene las instrucciones para construir proteínas. También es absolutamente necesario para la reproducción de las células. Una célula que haya perdido o expulsado su núcleo (por la razón que sea) sólo está programada para morir. Membrana celular Es elástica y fina, flexible, formada por proteínas, fosfolípidos y colesterol. Su etsructura consta de una bicapafosfolipidica, en su parte superior se denomina hidrófilo (soluble en agua) y su parte inferior es hidrófoba que es soluble en grasa. Citoplasma El citoplasma es el material celular que se encuentra fuera del núcleo y en el interior de la membrana plasmática. Se trata del lugar donde se realizan la mayor parte de las actividades de la célula Orgánulos citoplasmáticos mitocondrias quienes proporcionan la mayor parte de este ATP, también son conocidas como las “plantas energéticas” de la célula Ribosomas sintetizan las proteínas. ARN RETICULO ENDO. RUGOSO: posee ribosomas, síntesis de proteínas. RETICULO ENDO. LISO: síntesis de lípidos, no ribosomas. APARATO DE GOLGI: Su función principal es modificar y empaquetar proteínas Lisosomas (“cuerpos de rotura”), que aparecen con distintos tamaños, son “sacos” membranosos que contienen enzimas digestivas poderosas. Como las enzimas lisosomales son capaces de digerir estructuras celulares gastadas o no utilizables y la mayoría de las sustancias extrañas que entran en la célula, los lisosomas funcionan como lugares de demolición de la célula. Peroxisoma Los peroxisomas son sacos membranosos que contienen poderosas enzimas oxidasa que utilizan oxígeno molecular (O2 ) para desintoxicar numerosas sustancias dañinas o venenosas, incluyendo el alcohol y el formaldehído DESEQUILIBRIO HOMEOSTÁTICO La membrana lisosomal suele ser bastante estable, pero se vuelve frágil cuando se daña la célula, no tiene oxígeno y cuando hay demasiada cantidad de vitamina A. La ruptura de los lisosomas da como resultado la auto-digestión de la célula. ▲ 1. Células que conectan partes del cuerpo: • Fibroblasto. fabricar y secretar los componentes proteínicos básicos de esas fibras. • Eritrocito (glóbulo rojo). Esta célula transporta oxígeno en la sangre. 2. Célula que cubre y reviste órganos del cuerpo: • Célula epitelial 3. Células que mueven órganos y partes del cuerpo: • Células del músculo esquelético y del músculo liso. 4. Célula que almacena nutrientes: • Célula grasa. 5. Célula que combate enfermedades: • Macrófago (célula fagocítica). 6. . Célula que reúne información y que controla las funciones del cuerpo: • Célula nerviosa (neurona). Mediante largas prolongaciones o dendritas, esta célula recibe mensajes y los transmite a otras estructuras del organismo 7. Células implicadas en la reproducción: • Ovocito (femenino). • Espermatozoide (masculino). TRANSPORTE DE MEMBRANA El líquido intracelular (conjuntamente el nucleoplasma y el citosol) es una solución que contiene pequeñas cantidades de gases (oxígeno y dióxido de carbono), nutrientes y sales disueltos en agua, así como el líquido intersticial, que baña continuamente el exterior de nuestras células. El líquido intersticial puede imaginarse como una “sopa” rica, nutritiva y bastante original. Contiene miles de ingredientes, incluidos nutrientes (aminoácidos, azúcares, ácidos grasos, vitaminas), sustancias reguladoras como las hormonas y los neurotransmisores, sales y productos de deshecho. Para seguir estando sana, cada célula debe extraer de esta sopa la cantidad exacta de las sustancias que necesita en momentos específicos y rechazar el resto. La membrana plasmática es una barrera selectivamente permeable. La permeabilidad selectiva significa que una barrera permite que algunas sustancias pasen a través de ella, mientras que impide el paso de otras. Así, permite que los nutrientes entren en la célula pero mantiene fuera muchas sustancias indeseables. Al mismo tiempo, las valiosas proteínas celulares y otras sustancias se mantienen dentro de la célula, mientras que a las de deshecho se les permite salir. Procesos de transporte pasivo Los pasivos no precisan gasto de energía o «actividad» por parte de la membrana celular: las partículas se mueven utilizando la energía que ya tienen Procesos de transporte pasivo Difusión: En muchas ocasiones, las moléculas simplemente se diseminan o difunden a través de las membranas. El término difusión se refiere a un fenómeno natural causado por la tendencia de las pequeñas partículas a diseminarse por igual en un determinado espacio. Todas las moléculas de una solución saltan y rebotan, siguiendo breves trayectorias caóticas. Cuando chocan entre sí, tienden a diseminarse o difundirse. Durante la difusión, las moléculas van de una zona de alta concentración a otra de concentración baja. Otra forma de establecer este principio es afirmar que la difusión tiene lugar bajo un gradiente de concentración. Difusión simple:Movimiento de partículas a través de la bicapa de fosfolípidos o por canales, desde una zona de alta concentración a otra de baja concentración, es decir, a favor del gradiente de concentración Salida del dióxido de carbono de todas las células; entrada de iones de sodio en las células nerviosas cuando conducen un impulso Ósmosis :Difusión del agua a través de una membrana selectivamente permeable en presencia de al menos un soluto no permeante (suele incluir la difusión simple y mediada por canales) Difusión de las moléculas de agua dentro y fuera de las células para corregir los desequilibrios de la concentración de agua Transporte pasivo mediado por canales (difusión facilitada): Difusión de partículas a través de una membrana medianteun canal de membrana (las partículas se mueven a favor de su gradiente de concentración) Difusión de los iones sodio hacia el interior de las células nerviosas durante el impulso nervioso Transporte pasivo mediado por transportadores (difusión facilitada): Difusión de partículas a través de una membrana mediante un transportador de membrana (las partículas se mueven a favor de su gradiente de concentración) Paso de las moléculas de glucosa al interior de la mayoría de las células Procesos de transporte Activos Los procesos activos requieren que la célula consuma energía metabólica. En estos procesos, las partículas transportadas son «empujadas» activamente a través de la membrana. Bombeo: Movimiento de partículas de soluto desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración (contra el gradiente de concentración) por medio de una bomba que consume energía en la membrana En las células musculares, el bombeo de casi todos los iones de calcio a compartimentos especiales (o fuera de la célula) Fagocitosis (endocitosis) Movimiento de células u otras grandes partículas al interior de una célula por atrapamiento en una parte de membrana plasmática que se desprende, formando una vesícula intracelular; tipo de transporte mediado por vesículas Atrapamiento de las células bacterianas por leucocitos fagocitantes Pinocitosis (endocitosis) Paso de líquido y moléculas disueltas al interior de una célula por atrapamiento en una parte de membrana plasmática que se desprende, formando una vesícula intracelular; tipo de transporte mediado por vesículas Atrapamiento de grandes moléculas proteicas por algunas células del cuerp. Exocitosis Salida de la célula de proteínas u otros productos celulares por fusión de una vesícula secretora con la membrana plasmática; un tipo de transporte mediado por vesículas Secreción de la hormona prolactina por las células de la hipófisis. En biología celular, el gradiente electroquímico hace referencia a las propiedades eléctricas y químicas de la membrana celular. Tales propiedades se deben a los gradientes iónicos y pueden representar un tipo de energía potencial disponible para llevar a cabo trabajo en la célula. Un gradiente electroquímico tiene dos componentes, uno eléctrico y otro químico. El componente eléctrico es resultado de la diferencia de carga a través de la membrana lipídica; el componente químico es resultado de la concentración diferencial de iones a través de la membrana. La combinación de ambos factores determina la dirección termodinámica favorable para el movimiento de un ión a través de la membrana. EQUILIBRIO DE GIBBS-DONNAN (*) Cuando existen moléculas cargadas de gran tamaño que no difunden a través de una membrana semipermeable (como las proteínas), su presencia cambia la distribución de las partículas íonicas. En efecto, la proteína intracelular, cargada negativamente, atráe iones K+ y repele iones Cl-, produciéndose un gradiente eléctrico (simbolizado por las cargas + y - a ambos lados de la membrana) y sendos gradientes de concentración de K y Cl, iguales y de signo opuesto. En el equilibrio, se tiene: La concentración de partículas a ambos lados de la membrana es desigual (en el interior están además de los iones las proteínas) de forma que se produce un gradiente osmótico hacia el compartimento que contiene estas últimas. Debido a la naturaleza semi-permeable del endotelio capilar, las proteínas plasmáticas son retenidas en el compartimento vascular y su influencia sobre la actividad osmótica es capital para los movimientos de fluídos entre los compartimentos capilar e intersticial. El equilibrio de Gibbs-Donnan establecido a través del epitelio por la existencia de proteínas no difusibles añade un pequeño pero significativo incremento a esta actividad osmótica. Las proteínas del plasma originan una presión osmótica de unos 20 mm de Hg y la originada por las partículas cargadas producidas en el equilibrio de Gibbs-Donnan es de unos 6-7 mm de Hg. La suma de ambas es la presión oncótica o sea la atracción hacia el agua que ejercen las proteínas del plasma. Ciclo del ácido cítrico (ciclo de Krebs) (fig. 4-19). a. El ácido pirúvico (procedente de la glucólisis) se convierte en acetil CoA y penetra en el ciclo del ácido cítrico tras perder CO2 y transferir parte de energía al NADH. b. El ciclo del ácido cítrico es una secuencia repetida (cíclica) de reacciones que tienen lugar en la cámara interna de las mitocondrias. El grupo acetilo se escinde del CoA y se degrada, produciendo CO2 y energía (en la forma de electrones activados), que se transfiere al ATP, al NADH y al FADH2. Sistema de transporte de electrones (STE; fig. 4-20). a. Se transportan electrones activados por el NADH y el FADH2 procedentes de la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico hacia aceptores de electrones incluidos en las crestas de las mitocondrias. b. A medida que los electrones se disponen a lo largo de una cadena de moléculas aceptadoras de electrones en las crestas, su energía se utiliza para impulsar protones (H+ ) hacia el espacio presente entre las membranas mitocondriales. c. Los protones refluyen a la cámara interna a través de moléculas transportadoras en las crestas, y su energía de movimiento se transfiere al ATP. d. Los electrones de baja energía resultantes del STE se ligan al oxígeno y unen de nuevo sus protones, formando agua (H2O). CELULAS EXCITABLES Las neuronas se consideran las células excitables pq tienen la capacidad de ser excitadas eléctricamente lo que conduce a la generación de potencial de acción. Potencial de acción: corriente eléctrica que permite contracción y el acortamiento muscular. Potencial de membrana de reposo El potencial de membrana (Vm) es la diferencia de potencial eléctrico que existe entre ambos lados de la membrana citoplasmática en todas las células vivas. En la mayoría de las células, el Vm presenta un valor negativo en el interior con respecto al exterior, que se mantiene constante cuando la célula está en estado de reposo, y puede cambiar ante la llegada de determinadas señales. La presencia de una diferencia de potencial eléctrico entre ambos lados de la membrana celular indica que en la misma existe una separación de cargas en el espesor de la membrana. En las siguientes secciones vamos a analizar dónde y cómo se produce esa separación de cargas que genera el potencial de membrana. Cambios en el potencial de membrana Teniendo en cuenta el mecanismo responsable de la generación del potencial de membrana en reposo (Vm) descripto en la sección anterior, vamos a analizar a continuación qué ocurre cuando la célula recibe señales capaces de modificar en forma directa o indirecta ese equilibrio eléctrico y por lo tanto como consecuencia se produce un cambio en el potencial de la membrana celular. La señal que llega a la célula puede: Generar un cambio en la intensidad de las corrientes responsables del mantenimiento del Vm constante en el estado de reposo de la célula y/o Generar un cambio en la actividad de canales iónicos que no participaban del Vm en reposo, pero que estaban presentes en la membrana celular, de manera que se produzca una corriente adicional en cualquiera de los dos sentidos, que se sume a las anteriores El cambio conformacional que modifica la Pa de un canal puede ser inducido directamente: Por la unión de un ligando (canal iónico operado por ligando): la Pa del canal iónico cambia en función de la concentración de un ligando. La unión específica de un ligando a un dominio proteico intra o extracelular del canal provoca un cambio de conformación en la proteína, que modifica su Pa. Por la influencia de un campo eléctrico generado en la membrana (canal iónico operado por voltaje): la Pa del canal iónico cambia en función de la diferencia de voltaje a loslados de la membrana celular. Se los denomina también canales iónicos sensibles al voltaje o voltaje activados. Los cambios de Vm provocan el movimiento de residuos proteicos cargados, generando en la proteína un cambio de conformación que modifica su Pa. Por un cambio en la temperatura (canal iónico termoactivado): la Pa del canal iónico cambia en función de la temperatura. Se lo denomina también canal iónico sensible a la temperatura o también termoreceptor. Los cambios de temperatura provocan un cambio de conformación en la proteína que modifica su Pa. Por un cambio en el estiramiento de la membrana celular (canal iónico mecanoactivado): la Pa del canal iónico cambia en función del estiramiento de la membrana celular. También se lo denomina canal iónico sensible a las señales mecánicas. El estiramiento de la membrana celular provoca un cambio de conformación en la proteína que modifica su Pa. Por cambios en el pH de la solución intra o extracelular (canal iónico sensible al pH): la Pa del canal iónico cambia en función del pH. Los cambios en el estado de protonación de residuos peptídicos provocan un cambio de conformación en la proteína que modifica su Pa. Potencial de acción Otro tipo de cambio en el potencial de membrana, fundamental para la comunicación celular, es el POTENCIAL DE ACCION, un cambio muy rápido y transitorio del potencial de membrana que cada vez que se produce mantiene siempre la misma magnitud y duración, con capacidad de autopropagarse sin atenuación a lo largo de la membrana celular. Las neuronas, las células de músculo esquelético, las células marcapaso cardíacas y las células musculares cardíacas son capaces de generar un potencial de acción (PA) que, en general, presenta una fase rápida despolarizante inicial (el Vm toma valores más positivos que el Vm de reposo) seguida de una fase, también rápida, repolarizante por la cual el Vm vuelve a los valores de reposo. Si bien todos los potenciales de acción presentan estas características en común, el PA de cada tipo celular presenta propiedades particulares. A continuación células con potencial de acción típico: 1) Una neurona 2) Una célula de músculo esquelético 3) Una célula de músculo cardíaco 4) Una célula marcapaso cardíaco LA SANGRE Componentes La sangre es única: constituye el único tejido líquido en todo el organismo. En esencia, la sangre es un tejido conectivo complejo en el que las células sanguíneas vivas, los elementos figurados, están suspendidas en una matriz líquida inerte llamada plasma. Los eritrocitos normalmente representan alrededor del 45% del volumen total de una muestra de sangre, un porcentaje conocido como hematocrito (“muestra sanguínea”). Los glóbulos blancos y las plaquetas representan menos del 1%, y el plasma compone la mayor parte del 55% restante del total de la sangre. Plasma El plasma, que está formado en un 90% por agua, es la parte líquida de la sangre. Nutrientes, sales (electrolitos), gases respiratorios, hormonas, proteínas plasmáticas, y diferentes desechos y productos derivados del metabolismo celular son algunos ejemplos de las sustancias que están disueltas en la sangre. La composición del plasma varía continuamente a medida que las células desechan o añaden sustancias a la sangre. A pesar de que una persona se alimente adecuadamente, la composición del plasma se mantiene relativamente constante por varios mecanismos homeostáticos del organismo. Por ejemplo, cuando la cantidad de proteínas sanguíneas desciende a niveles indeseados, se estimula el hígado para que fabrique más proteínas, y cuando la sangre comienza a adquirir unos niveles demasiado ácidos (acidosis) o demasiado básicos (alcalosis), tanto el sistema respiratorio como los riñones se ponen en marcha hasta restablecer un nivel normal: un pH ligeramente alcalino, entre 7,35 y 7,45. Diversos órganos del cuerpo llevan a cabo docenas de modificaciones día tras día para mantener los numerosos solutos del plasma en un nivel saludable. Junto con el trasporte de las diferentes sustancias en todo el cuerpo, el plasma ayuda a distribuir el calor corporal, como subproducto del metabolismo celular, de forma uniforme por todo el organismo. Hematopoyesis (formación de las células de la sangre) La formación de las células de la sangre, o hematopoyesis, se lleva a cabo en la médula ósea o el tejido mieloide. En adultos, este tejido se encuentra en mayor cantidad en los huesos planos del cráneo y la pelvis, las costillas, el esternón y la epífisis del húmero y el fémur. Todos los elementos figurados se producen a partir del mismo tipo de célula madre, el hemocitoblasto, que se encuentra en la médula ósea. Los hemocitoblastos forman dos tipos de descendientes (las células madre linfoides, que producen linfocitos y las células madre mieloides, que pueden producir cualquiera de los otros tipos de elementos figurados. Formación de glóbulos rojos El nivel de producción de eritrocitos está controlado por una hormona que se llama eritropoyetina. Normalmente, una pequeña cantidad de eritropoyetina circula en la sangre todo el tiempo, y los glóbulos rojos se fabrican a un ritmo constante. A pesar de que el hígado fabrique una pequeña cantidad, los riñones desempeñan el papel principal en la producción de esta hormona. Cuando los niveles de oxígeno en la sangre empiezan a disminuir por cualquier razón, los riñones aceleran la liberación de eritropoyetina. La eritropoyetina tiene como objetivo la médula ósea, estimulándola para que fabrique más glóbulos rojos. Como puedes imaginar, la abundancia de eritrocitos, o una excesiva cantidad de oxígeno en la sangre, hace que la producción de glóbulos rojos disminuya. Es muy importante recordar que la producción de glóbulos rojos no está controlada por el número relativo de glóbulos rojos en la sangre. Este control se basa en la capacidad de transportar el oxígeno suficiente para satisfacer la demanda del organismo en cada momento. Formación de glóbulos blancos y plaquetas Al parecer éstos son liberados en respuesta a señales químicas específicas en el entorno, como los agentes químicos inflamables y algunas bacterias o toxinas. La hormona trombopoyetina acelera la producción de plaquetas, pero poco se sabe del proceso que la regula. CASCADA DE COAGULACION Son una serie de reacciones se llevan a cabo para efectuar la hemostasis, o detención de la hemorragia. La hemostasis tiene tres fases principales, que se suceden rápidamente: espasmos vasculares, formación de tapones de plaquetas y coagulación. La pérdida de sangre se evita de forma permanente al producir tejidos fibrosos en el coágulo a modo de tapón en el agujero del vaso sanguíneo. 1. Espasmos vasculares. La respuesta inmediata cuando se daña un vaso sanguíneo es la vasoconstriscción, que produce espasmos en los vasos sanguíneos. Los espasmos reducen el tamaño de los vasos sanguíenos, reduciendo la pérdida de sangre hasta que se produzca la coagulación. 2. Formación de tampón de plaquetas. El endotelio repele las plaquetas, pero cuando se rompe de forma que las fibras del colágeno subyacente quedan expuestas, Las plaquetas fijadas liberan agentes químicos que producen los espasmos vasculares y que atraen más plaquetas a ese lugar. A medida que las plaquetas se van apilando, se forma una pequeña masa llamada tapón de plaquetas o trombo blanco. 3. Coagulación. a. Al mismo tiempo, los tejidos dañados liberan tromboplastina, una sustancia que desempeña un papel importante en la coagulación. b. El PF3, un fosfolípido que recubre la superficie de las plaquetas, interactúa con la tromboplastina, la vitamina K y otros factores que intervienen en la coagulación de la sangre, y con los iones cálcicos (Ca2_) para formar un activador que desencadenará el proceso de la coagulación. c. Este activador de la protrombina convierte la protrombina,presente en el plasma, en trombina, una enzima. d. Entonces, la trombina une fibrinógenos solubles a moléculas insolubles largas en forma de pelos de fibrina, lo cual forma un tramado de glóbulos rojos y forma la base del coágulo Al cabo de una hora, el coágulo empieza a retraerse, extrayendo suero (el plasma menos las proteínas coagulantes) de la masa y juntando los pedazos rotos del vaso sanguíneo. Con el tiempo, el endotelio se regenera, y el coágulo se deshace. Una vez que el proceso de coagulación queda claro, es evidente que aplicar una gasa estéril en un corte o ejercer presión sobre una herida acelera el proceso. La gasa proporciona una superficie dura a la que las plaquetas pueden adherirse y la presión fractura las células, aumentando la liberación de tromboplastina de forma local. Los grupos sanguíneos humanos Las membranas de plasma de los glóbulos rojos, como las de cualquier otra célula del organismo, contienen proteínas determinadas genéticamente (antígenos), que identifican a cada persona como única. Un antígeno es una sustancia que el cuerpo reconoce como extraña; éste estimula el sistema inmunitario para que libere anticuerpos u otras formas de autodefensa. La mayoría de los antígenos son proteínas extrañas, como las que forman parte de los virus o bacterias, que se las han arreglado para entrar en el cuerpo. Aunque cada uno de nosotros toleremos nuestros propios antígenos celulares, las proteínas de los glóbulos rojos de una persona serán reconocidas como extrañas en otra con diferentes antígenos. Los que detectan esto son los llamados anticuerpos, presentes en el plasma. El impedimento de los anticuerpos provoca que los glóbulos rojos extraños se colapsen, un fenómeno denominado aglutinación*, *Los antígenos de los glóbulos rojos que promueven este colapso son llamados a veces aglutinógenos, y los anticuerpos que impiden que se unan son llamados aglutininas. los grupos sanguíneos ABO se basan en el tipo de antígenos, tipo A o tipo B, que hereda una persona. La ausencia de ambos antígenos da lugar al tipo O, la presencia de ambos antígenos resulta en el tipo el AB, y la presencia de antígenos A o B, produce el tipo A o B de la sangre, Los grupos sanguíneos Rh se llaman así porque uno de los ocho antígenos Rh (aglutinógeno D) fue identificado originalmente en los monos Rhesus. A diferencia de los anticuerpos del sistema ABO, los anticuerpos Rh no se forman automáticamente y están presentes en la sangre de las personas Rh_ (Rh negativo). Sin embargo, si una persona Rh_ recibe sangre incompatible (es decir sangre Rh_), poco después de la trasfusión el sistema inmunitario se sensibiliza y comienza a producir anticuerpos contra el tipo de sangre extraño. La hemólisis (ruptura de los glóbulos rojos) no ocurre en la primera trasfusión ya que el cuerpo necesita tiempo para reaccionar y comenzar a producir los anticuerpos. Sin embargo, a partir de la segunda vez, se lleva a cabo una reacción a la trasfusión típica en la que los anticuerpos del paciente atacan y destruyen los glóbulos rojos Rh_ del donante. INMUNIDAD INNATA La inmunidad innata, o inespecífica, es un sistema de defensas con el cual usted nació y que lo protege contra todos los antígenos. La inmunidad innata consiste en barreras que impiden que los materiales dañinos ingresen en el cuerpo. Estas barreras forman la primera línea de defensa en la respuesta inmunitaria. Ejemplos de inmunidad innata abarcan: El reflejo de la tos Las enzimas en las lágrimas y los aceites de la piel El moco, que atrapa bacterias y partículas pequeñas La piel El ácido gástrico La inmunidad innata también viene en forma de químico proteínico, llamado inmunidad humoral innata. Los ejemplos abarcan: el sistema de complementos del cuerpo y sustancias llamadas interferón e interleucina 1 (que causa la fiebre). Si un antígeno traspasa estas barreras, es atacado y destruido por otras partes del sistema inmunitario. INMUNIDAD ADQUIRIDA Es la inmunidad que se desarrolla con la exposición a diversos antígenos. El sistema inmunitario de la persona construye una defensa contra ese antígeno específico. INMUNIDAD PASIVA La inmunidad pasiva se debe a anticuerpos que se producen en un cuerpo diferente del nuestro. Los bebés tienen inmunidad pasiva, dado que nacen con los anticuerpos que la madre les transfiere a través de la placenta. Estos anticuerpos desaparecen entre los 6 y los 12 meses de edad. La inmunidad pasiva también puede deberse a la inyección de antisuero, que contiene anticuerpos formados por otra persona o animal. Esto brinda protección inmediata contra un antígeno, pero no suministra una protección duradera. La inmunoglobulina sérica (administrada para la exposición a la hepatitis) y la antitoxina para el tétanos son ejemplos de inmunidad pasiva. COMPONENTES DE LA SANGRE El sistema inmunitario incluye ciertos tipos de glóbulos blancos al igual que sustancias químicas y proteínas de la sangre, como anticuerpos, proteínas del complemento e interferón. https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/003072.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002223.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000615.htm Algunas de éstas atacan directamente las sustancias extrañas en el cuerpo, mientras que otras trabajan juntas para ayudar a las células del sistema inmunitario. Los linfocitos son un tipo de glóbulos blancos y los hay del tipo B y T. Los linfocitos B se convierten en células que producen anticuerpos. Los anticuerpos se adhieren a un antígeno específico y facilitan la destrucción del antígeno por parte de las células inmunitarias. Los linfocitos T atacan los antígenos directamente y ayudan a controlar la respuesta inmunitaria. También liberan químicos, conocidos como citoquinas, los cuales controlan toda la respuesta inmunitaria. A medida que los linfocitos se desarrollan, aprenden normalmente a diferenciar entre los tejidos corporales propios y las sustancias que normalmente no se encuentran en el cuerpo. Una vez que se forman las células B y T, algunas de ellas se multiplican y brindan "memoria" para el sistema inmunitario. Esto permite responder más rápida y eficientemente la próxima vez que usted esté expuesto al mismo antígeno y, en muchos casos, impide que usted se enferme. Por ejemplo, un individuo que haya padecido o que haya sido vacunado contra la varicela es inmune a contraer esta enfermedad de nuevo. INFLAMACIÓN La respuesta inflamatoria (inflamación) se presenta cuando los tejidos son lesionados por bacterias, traumatismo, toxinas, calor o cualquier otra causa. El tejido dañado libera químicos, entre ellos histamina, bradiquinina y prostaglandinas. Estos químicos hacen que los vasos sanguíneos dejen escapar líquido hacia los tejidos, lo que causa inflamación. Esto ayuda a aislar la sustancia extraña del contacto posterior con tejidos corporales. Los químicos también atraen a los glóbulos blancos llamados fagocitos que se "comen" a los microorganismos y células muertas o dañadas. Este proceso se denomina fagocitosis. Los fagocitos finalmente mueren. El pus se forma debido a la acumulación de tejido muerto, bacterias muertas y fagocitos vivos y muertos. TRASTORNOS DEL SISTEMA INMUNITARIO Y ALERGIAS Los trastornos del sistema inmunitario ocurren cuando la respuesta inmunitaria está dirigida contra el tejido extraño, excesiva o no se presenta. Las alergias involucran una respuesta inmunitaria a una sustancia que el cuerpo de la mayoría de las personas perciben como inofensiva. INMUNIZACIÓN La vacunación (inmunización) es una forma de desencadenar la respuesta inmunitaria. Se suministran pequeñas dosis de un antígeno, como virus vivos debilitados o muertos, para activar la "memoria" del sistema inmunitario (linfocitos B activados y linfocitos T sensibilizados). Dicha memoria le permite al cuerpo reaccionar rápida y eficientemente a exposicionesfuturas. COMPLICACIONES DEBIDO A UNA RESPUESTA INMUNITARIA ALTERADA https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/003103.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000812.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002024.htm Una respuesta inmunitaria eficiente protege contra muchas enfermedades y trastornos, mientras que una respuesta inmunitaria ineficiente permite que las enfermedades se desarrollen. Una respuesta inmunitaria excesiva, deficiente o equivocada causa trastornos del sistema inmunitario. Una respuesta inmunitaria hiperactiva puede llevar al desarrollo de enfermedades autoinmunitarias, en las cuales se forman anticuerpos contra los tejidos del propio cuerpo. Las complicaciones a raíz de la alteración de las respuestas inmunitarias son, entre otras: Alergia o hipersensibilidad Anafilaxia, una reacción alérgica que amenaza la vida Trastornos autoinmunitarios Enfermedad injerto contra huésped, una complicación del trasplante de médula ósea Trastornos por inmunodeficiencia Enfermedad del suero Rechazo al trasplante SISTEMA CIRCULATORIO El corazón es un órgano muscular hueco, se sitúa en el mediastino anterior del tórax tiene un peso aproximado de 275 gr. Posee 4 cavidades 2 aurículas (izq , derecha) y 2 ventrículos (izq , derecha) Estas cavidades se comunican mediante 4 válvulas. Válvula tricúspide Válvula mitral Válvulas sigmoideas (pulmonar y aortica) Desde la base del corazón es de donde emergen los grandes vas del cuerpo la arteria aorta que nace de la base del ventrículo izquierdo y la arteria pulmonar que nace de la base del ventrículo derecho https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000816.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000844.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/001309.htm https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/000820.htm Ramas de la Arteria Aorta (irrigación arterial) Aorta ascendente: Arterias coronarias izq, derecha nutren al corazón Cayado de la aorta: Tronco braquiocefálico (1era rama que sale del cayado) Se divide en arteria carótida común derecha y arteria subclavia derecha La arteria carótida común izq se divide en carótida interna izq que nutre al cerebro y carótida externa izq que nutre la piel y músculos de la cabeza y el cuello La arteria subclavia izq de esta sale la arteria vertebral que nutre parte del cerebro, en la axila la arteria subclavia se convierte en arteria axilar para continuar por el brazo como arterial braquial que nutre el brazo, en el codo la arteria braquial se divide para formar las arterias radia y cubital que nutren el antebrazo. Aorta Torácica: Arterias intercostales (nutren los músculos del tórax), arterial bronquiales (nutren a los pulmones), arterias esofágicas (nutre al esófago), y arterias frénicas (nutre al diafragma). Aorta Abdominal: Tronco celiaco (1era rama de la aorta abdominal) se divide en 3 arterias. Arteria Gástrica que nutre al estómago, arteria esplénica nutre al bazo y la arteria hepática común que nutre al hígado Arteria mesentérica sup nutre a una parte del intestino delgado y la primera mitad del colon Las arterias renales Derecha e izq que nutren los riñones Las arterial gonadales derechas e izq. Arteria ováricas y arterias testiculares Arteria mesentérica inf nutre la segunda mitad del colon, las arterias iliacas comunes (derecha e izq) cada una se divide en arteria iliaca interna (nutre órganos pélvicos) y una arteria iliaca externa que entra al musculo y se convierte en arteria femoral esta nutre al muslo. Irrigacion Venosa Las venas que drenan la cabeza y los brazos se vacían en la vena cava superior, y las que drenan la parte inferior del cuerpo se vacían en la vena cava inferior “Venas que se drenan en la vena cava superior” Las venas que se drenan en la vena cava superior se nombran en una dirección de distal a proximal es decir, en la misma dirección que fluye la sangre en la vena cava superior. Las venas radial y cubital son venas que drenan el antebrazo. Se unen para formar la vena braquial, que drena el brazo y se vacía en la vena axilar. La vena cefálica proporciona el drenaje de la parte lateral del brazo y se vacía en la vena axilar. La vena basílica es una vena superficial que drena la parte medial del brazo y se vacía en la vena braquial por su parte proximal. Las venas basílica y cefálica se unen en la parte anterior del codo mediante la vena cubital mediana. La vena subclavia recibe sangre venosa del brazo a través de la vena axilar y desde la piel y los músculos de la cabeza a través de la vena yugular externa. La vena vertebral drena la parte posterior de la cabeza. La vena yugular interna drena los senos durales del cerebro. Las venas braquiocefálicas (derecha e Izq.) son venas que reciben un drenaje venoso desde las venas subclavia, vertebral y yugular interna. Las venas braquiocefálicas se unen para formar la vena cava superior, que entra en el corazón. La vena ácigos es una sola vena que drena el tórax y entra en la vena cava superior justo antes de unirse al corazón. “Venas que se drenan en la vena cava inferior” Se tratará el drenaje venoso desde la parte distal a la proximal *Las venas tibiales anterior y posterior y la vena peronea drenan la pierna *La vena femoral se convierte en la vena ilíaca externa a medida que entra en la pelvis. *Vena iliaca común derecha e izq esta formada por la unión de la vena iliaca externa e interna (que drena la pelvis) *Vena gonadal derecha drena el ovario derecho de las mujeres y el testículo derecho en los hombres. *Vena gonadal izquierda se vacía en la vena renal izq. *Venas renales derecha e izq drenan los riñones *Venas hepáticas drenan el hígado *Vena portal hepática drenan los órganos digestivos, el bazo y el páncreas y distribuyen la sangre hasta el hígado. Incluyen las venas mesentéricas inferior y superior, la vena esplénica y la vena gástrica izquierda. La vena mesentérica inferior, que drena la parte terminal del intestino grueso, se drena en la vena esplénica, que drena el bazo, el páncreas y el lado izquierdo del estómago. La vena esplénica y la vena mesentérica superior (que drena el intestino delgado y la primera parte del colon) se unen para formar la vena portal hepática. La vena gástrica Izq, que drena el lado derecho del estómago, se drena directamente en la vena portal hepática. CIRCULACION CORONARIA El suministro sanguíneo que oxigena y nutre el corazón llega a través de las arterias coronarias derecha e izquierda. Las arterias coronarias se ramifican desde la base de la aorta y rodean al corazón en el surco coronario en la unión de las aurículas y los ventrículos. Arteria coronaria izquierda sus ramas principales son las arterias interventriculares anteriores y las arterias circunflejas Arteria coronaria Derecha sus ramas principales son arterias interventriculares posteriores y las arterias marginales. Estas arterias se comprimen cuando se contraen los ventrículos y se llenan cuando se relaja el corazón. SISTEMA CARDIONECTOR Dos sistemas actúan para regular la actividad cardiaca. Uno de éstos funciona mediante los nervios del sistema nervioso autónomo, que actúan como frenos y aceleradores para reducir o aumentar la frecuencia cardiaca en función de la división que se active. El segundo es el sistema cardionector este sistema provoca la despolarización de los músculos cardiacos en un sentido, de las aurículas a los ventrículos. Se compone del nodulo sinoauricular, ubicado en la aurícula derecha, el nodulo sinusal en la unión de las aurículas y los ventrículos, haz de His, las ramas de los fascículos derecho e izquierdo ubicadas en el séptum interventricular y las fibras de Purkinje, que se propagan en el músculo de las paredes ventriculares. ELECTROCARDIOGRAMA Cuando los impulsos atraviesan el corazón, se generan corrienteseléctricas que se distribuyen por el organismo. Estos impulsos pueden detectarse en la superficie corporal y registrarse con un electrocardiograma. Este estudio traza el flujo de corriente a través del corazón. La primera onda, la onda “P” indica la despolarización de las aurículas inmediatamente antes de que éstos se contraigan. La onda “T” es consecuencia de las corrientes que fluyen durante la repolarización de los ventrículos. Complejo “QRS” representa la despolarización ventricular (cuando las ondas eléctricas pasan a los ventrículos) CICLO CARDIACO Secuencia de eventos que comprende desde el comienzo de un latido cardiaco hasta el inicio de otro, dura aprox 0,8 seg. El sist. Cardionector es el encargado de iniciar el impulso nervioso para la contracción del corazón. El potencial de acción se inicia en el nódulo sinusal Comprende de 2 periodos DIASTOLE: El corazón se encuentra relajado listo para recibir sangre. Llenado pasivo una que las aurículas se llenan de sangre aumenta la presión, la sangre fluye hacia los ventrículos cuando la presión genera que las válvulas (mitral y tricúspide) se abran, en esta fase solo pasa el 80% de sangre hacia los ventrículos. Llenado Activo: El 20% restante de la sangre pasa a los ventrículos por la patada auriculoventricular del nódulo sinusal. SISTOLE: Contracción Isovolumétrica En esta fase se produce el 1er ruido cardiaco gracias el cierre de las válvulas auriculoventriculares Eyección: En esta fase la sangre es expulsada del ventrículo saliendo solo 70ml de sangre (vol. Sistólico) Es la cantidad de sangre eyectada en cada latido. Relajación Isovolumétrica Las válvulas sigmoideas se cierran evitando que la sangre vuelva produciendo el 2do ruido cardiaco. Fisiología de la circulación Puede obtenerse una indicación bastante buena de la eficacia del sistema circulatorio de una persona midiendo el pulso arterial y la tensión arterial. Estas medidas, junto con las de la frecuencia respiratoria y la temperatura corporal, se denominan en conjunto constantes vitales en el ámbito médico. Pulso arterial La expansión y el retroceso alternantes de una arteria que se producen con cada latido del ventrículo izquierdo crea una onda de presión (pulso) que circula por todo el sistema arterial. Normalmente el pulso (oleadas de presión por minuto) es igual que la frecuencia cardiaca (latidos por minuto). El pulso medio oscila entre 70 y 76 latidos por minuto en una persona normal en reposo; depende de la actividad, de los cambios posturales y de las emociones. Se puede notar el pulso en cualquier arteria que se encuentre cerca de la superficie corporal comprimiendo la arteria contra tejido firme; ésta es una forma sencilla de contar la frecuencia cardiaca. Puesto que es tan accesible, el punto en el que la arteria radial se acerca a la superficie en la muñeca (pulso radial) suele utilizarse para tomar el pulso, pero hay otros puntos del pulso arterial importantes desde el punto de vista médico). Debido a que estos mismos puntos se comprimen para detener el flujo sanguíneo en los tejidos distales en una hemorragia, también se denominan puntos de presión. Por ejemplo, si te haces un gran corte en la mano, puedes detener la hemorragia de algún modo comprimiendo la arteria braquial. Tensión arterial Cualquier sistema equipado con una bomba que fuerza líquido a través de una red de tubos cerrados funciona bajo presión, y cuanto más cerca esté la bomba, mayor será la presión. La tensión arterial es la presión que ejerce la sangre contra las paredes internas de los vasos sanguíneos y la fuerza que mantiene la sangre en circulación continuamente, incluso entre los latidos del corazón. A menos que se indique lo contrario, el término tensión arterial se entiende como la presión en las arterias sistémicas grandes cerca del corazón. Medición de la tensión arterial Puesto que el corazón se contrae y relaja de forma alterna, el flujo hacia adelante y hacia atrás de la sangre en las arterias hace que la tensión arterial suba y baje en cada latido. Así, normalmente se realizan dos mediciones de la tensión arterial: la tensión sistólica, la presión de las arterias en el pico de contracción ventricular, y la tensión diastólica, la presión que se produce cuando se relajan los ventrículos. Las tensiones arteriales se indican en milímetros de mercurio (mm Hg), con la tensión sistólica en primer lugar; 120/80 (120 sobre 80) se traduce como una tensión sistólica de 120 mm Hg y una tensión diastólica de 80 mm Hg. Con mayor frecuencia, la tensión arterial sistémica se mide de forma indirecta mediante el método de auscultación. Este procedimiento, utilizado para medir la tensión arterial en la arteria braquial del brazo. APARATO RESPIRATORIO Anatomía funcional del aparato respiratorio Los órganos del aparato respiratorio son: nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios y sus ramas, y los pulmones, que contienen los alvéolos, o terminaciones aéreas saculares. La nariz Durante la respiración, el aire entra en la nariz a través de los orificios nasales o narinas. El interior de la nariz consta de la cavidad nasal, dividida en la línea media por el tabique nasal. Los receptores olfatorios se localizan en la mucosa de la hendidura superior de la cavidad nasal, justo debajo del hueso etmoides. El resto de la mucosa que tapiza la cavidad nasal, llamada mucosa respiratoria, descansa sobre una rica red de vénulas que calientan el aire a su paso. La cavidad nasal está separada de la cavidad oral por un tabique, el paladar. En su parte anterior, donde el paladar tiene un componente óseo, se denomina paladar duro; la parte sin componente óseo es el paladar blando. La cavidad nasal está rodeada por un anillo de senos paranasales localizados en los huesos frontal, esfenoidal, etmoidal y maxilar. Los senos aligeran el cráneo y actúan como caja de resonancia para el habla. También producen moco, que drena en la cavidad nasal. Faringe La faringe es un conducto muscular de unos 13 cm de longitud. Comúnmente llamada garganta, la faringe actúa como vía de paso de los alimentos y el aire . Se comunica con la cavidad nasal, en posición anterior, a través de la apertura nasal posterior. El aire entra por la porción superior, la nasofaringe, desde la cavidad nasal, y luego desciende a través de la orofaringe y laringofaringe para entrar en la laringe, situada debajo. En lugar de entrar en la laringe, el alimento se dirige al esófago, en posición posterior. Las agrupaciones de tejido linfático se denominan amígdalas, y se encuentran en la faringe (faríngea, palatinas, linguales). Laringe La laringe dirige el aire y el alimento hacia sus conductos correspondientes y participa en el habla. Localizada en posición inferior a la faringe, está formada por ocho rígidos cartílagos hialinos y una solapa en forma de cuchara compuesta por cartílagos elásticos, la epiglotis. El cartílago hialino más grande es el tiroides, que tiene forma de escudo, el cual protruye hacia delante, y es comúnmente conocido como nuez. A veces se hace referencia a la epiglotis como el guardián de la vía aérea, ya que ésta protege la apertura superior de la laringe. Cuando no tragamos, la epiglotis no impide el paso de aire hacia las vía aéreas inferiores. Sin embargo, cuando ingerimos alimentos o líquidos, la situación cambia por completo: la laringe asciende y la epiglotis se hace puntiaguda, tapando la apertura laríngea. Esto impulsa el alimento hacia el esófago y el tubo digestivo, situados en posición posterior. Si entra en la laringe otro elemento que no sea un alimento, se dispara el reflejo de la tos para expeler la sustancia y evitar que llegue a los pulmones. Parte de la membrana mucosa de la laringe forma dos pliegues, llamados cuerdas vocales, o cuerdas vocales verdaderas, que vibran cuando expelemos aire. Esta capacidad de vibraciónde las cuerdas vocales es la que nos permite hablar. La hendidura entre las cuerdas vocales es la glotis. Tráquea El aire que entra en la tráquea, o tubo descendente, desde la laringe desciende a través de toda su longitud (10-12 cm) hasta el nivel de la quinta vértebra torácica, aproximadamente hasta la mitad del pecho. La tráquea es muy rígida porque sus paredes están reforzadas con anillos en forma de C de cartílago hialino. Bronquios principales Los bronquios principales (primarios) izquierdo y derecho se forman por división de la tráquea. Cuando el aire alcanza los bronquios principales es cálido, libre de la mayoría de las impurezas, y está bien humidificado. Las subdivisiones más pequeñas de los bronquios principales dentro de los pulmones son vías directas hacia los alvéolos. Pulmones Los pulmones son órganos de gran tamaño. Ocupan toda la cavidad torácica excepto su porción central, el mediastino, que engloba el corazón (en la región inferior del pericardio), los grandes vasos sanguíneos, los bronquios, el esófago y otros órganos. La estrecha porción superior de los pulmones, el ápex, está justo debajo de la clavícula. La parte ancha del pulmón que descansa sobre el diafragma es la base. Cada pulmón está dividido en lóbulos por las cisuras; el pulmón izquierdo tiene dos lóbulos, mientras que el derecho tiene tres. La superficie de cada pulmón se halla recubierta por una capa serosa visceral denominada pleura pulmonar o visceral; la pared torácica está tapizada por la pleura parietal. Después de entrar en los pulmones, los bronquios principales se subdividen en bronquios cada vez más pequeños (bronquios secundarios, terciarios, y así sucesivamente), terminando en las vías conductoras más pequeñas, los bronquiolos . Debido esta ramificación sucesiva de las vías respiratorias dentro de los pulmones, la red que se forma se denomina habitualmente árbol respiratrorio o bronquial. Los bronquiolos terminales se continúan con el acino respiratorio, conductos aún más pequeños que finalmente terminan en los alvéolos (alvéolo, cavidad pequeña), o sacos aéreos. El acino respiratorio, que incluye el bronquiolo respiratorio, el conducto alveolar, el saco alveolar y los alvéolos, es el único lugar en el que se produce el intercambio gaseoso. Las otras vías respiratorias son zonas de conducción hacia el acino respiratorio. Fisiología respiratoria La función principal del aparato respiratorio es aportar oxígeno al organismo y expulsar el dióxido de carbono. Para hacerlo, deben producirse de forma simultánea cuatro acciones diferentes, llamadas respiración 1. Ventilación pulmonar. El aire debe entrar y salir de los pulmones de modo que los gases que están en los sacos aéreos (alvéolos) de los pulmones se renuevan continuamente. Este proceso de ventilación pulmonar suele denominarse respiración. 2. Respiración externa. El intercambio gaseoso (carga de oxígeno y descarga de dióxido de carbono debe tener lugar entre la sangre pulmonar y los alvéolos. Recuerda que en la respiración externa, el intercambio gaseoso se realiza entre la sangre y el exterior del cuerpo. 3. Transporte de gases. El oxígeno y el dióxido de carbono viajan a través del torrente sanguíneo desde los pulmones a los tejidos del organismo, y viceversa. 4. Respiración interna. En los capilares sistémicos, el intercambio gaseoso debe hacerse entre la sangre y las células de los tejidos*. En la respiración interna, el intercambio gaseoso tiene lugar entre las células sanguíneas en el interior del cuerpo. Volúmenes y capacidades respiratorios La ventilación silenciosa normal mueve aproximadamente 500 ml de aire dentro y fuera de los pulmones en cada ciclo. Este volumen respiratorio se denomina volumen corriente (TV). La cantidad de aire que de manera forzada puede superar al volumen corriente se denomina volumen de reserva inspiratorio (IRV), que normalmente se establece en torno a los 2.100 ml y los 3.200 ml. De manera similar, tras una espiración normal se puede expulsar más aire. Esta cantidad de aire espirado extra, que se hace de manera forzada y supera al volumen corriente, es el volumen de reserva espiratorio (ERV), que se aproxima a los 1.200 ml. Incluso después de la espiración más potente, alrededor de 1.200 ml de aire quedan aún en los pulmones, y no puede ser expulsado de forma voluntaria. Éste es el volumen residual. El volumen residual es importante porque permite continuar el intercambio gaseoso incluso entre ciclos respiratorios, ayudando a mantener abiertos los alvéolos. La cantidad total de aire intercambiable ronda los 4.800 ml en un joven adulto sano, siendo esta capacidad respiratoria la capacidad vital (VC). La capacidad vital es la suma de TV + IRV + ERV. Como es lógico, gran parte del aire que entra en el aparato respiratorio se queda en las vías de conducción y nunca llega a los alvéolos. Este fenómeno se denomina espacio muerto, y durante un ciclo normal llega a ser de unos 150 ml. El volumen funcional, esto es, el que realmente llega al acino respiratorio y contribuye al intercambio gaseoso, es de unos 350 ml. Las capacidades respiratorias se miden mediante un espirómetro. Mientras el sujeto respira, los volúmenes de aire espirado pueden leerse en un indicador que muestra los cambios del volumen aéreo que tienen lugar dentro del aparato. La espirometría es útil para evaluar pérdidas de la función respiratoria y para el seguimiento de algunas enfermedades del aparato respiratorio Control de la respiración La actividad de los músculos respiratorios, el diafragma y los intercostales externos se regula a través de impulsos nerviosos transmitidos desde el cerebro por el nervio frénico y los nervios intercostales. Los centros neurales que controlan las frecuencias respiratorias y su profundidad se localizan principalmente en el bulbo y la protuberancia (Figura 13.12). El bulbo, que sienta las bases del ritmo respiratorio, contiene un marcapasos, esto es, unas células inspiratorias autoexcitables. El bulbo también contiene un centro que inhibe el marcapasos de una manera rítmica. En caso de superinflación, el nervio vago envía un impulso desde los receptores de estiramiento hacia el bulbo. De manera inmediata, acaba la inspiración y comienza la espiración. Factores químicos Aunque hay muchos factores que pueden modificar la frecuencia respiratoria y su intensidad, los factores más importantes son los químicos: los niveles de dióxido de carbono y oxígeno en sangre. El aumento de los niveles de dióxido de carbono y el descenso del pH sanguíneo son los estímulos más importantes que producen un aumento de la frecuencia e intensidad respiratoria. SUFRACTANTE: surfactante, una molécula lipídica sintetizada por células cuboides de los alvéolos. El surfactante disminuye la tensión superficial de la lámina de agua que tapiza cada saco alveolar para que así los alvéolos no se colapsen entre cada ciclo. El surfactante no está presente en las cantidades suficientes para el desarrollo de su función hasta estadios finales del embarazo, entre las semanas 28 y 30. SISTEMA URINARIO La eliminación de los desechos e iones en exceso es únicamente una parte del trabajo de los riñones. A medida que realizan estas funciones excretorias, también regulan el volumen de la sangre y la composición química para que se mantenga el equilibrio entre el agua y las sales, y entre los ácidos y bases. Los riñones también tienen otras funciones reguladoras: producen la enzima renina, ayudan a regular la presión sanguínea, y su hormona eritropoyetina estimula la producción de glóbulos rojos en la médula ósea. Las células renales también convierten la vitamina D en su forma activa. Los riñones por sí mismos realizan las funciones descritas y completan el proceso de la orina. Los otros órganos del aparato urinario sirven de almacenes temporalesde la orina y de canales transportadores para llevarlos de una zona del cuerpo a otra. LOCALIZACION Y ESTRUCTURA (RIÑON) Se sitúan en la pared dorsal del cuerpo en una posición retroperitoneal (por debajo del peritoneo parietal) en la región lumbar superior. Los riñones se extienden de la vértebra T12 a la L3; por lo que están protegidos por la parte baja de la caja torácica. El riñón derecho se encuentra ligeramente más bajo que el izquierdo, a causa del hígado. IRRIGACION RENAL La arteria que lleva la sangre a cada riñón se llama arteria renal. A medida que la arteria se aproxima al hilio, se divide en arterias segmentarias, de cada una de las cuales salen varias ramas llamadas arterias interlobulares, que viajan por las columnas renales hasta llegar a la corteza. En el lugar donde se unen la corteza con la médula, las arterias interlobulares se convierten en arterias arciformes, que se curvan en las pirámides medulares. Las pequeñas arterias radiales corticales se bifurcan de las arterias arciformes y proporcionan el suministro de sangre al tejido cortical. La sangre venosa que se drena desde los riñones a través de las venas traza el camino para el suministro arterial pero en la dirección opuesta (de las venas radiales corticales a las venas arciformes, a las venas interlobulares, a las venas renales, que emergen del hilio del riñon. No hay venas segmentarias) Nefronas y formación de la orina Las nefronas son unidades funcionales y estructurales del riñón y, como tales, son responsables de la formación de la orina Cada nefrona tiene dos estructuras principales: un glomérulo, que es un nudo de capilares, y un túbulo renal. La parte cerrada del túbulo renal está alargada en forma de taza y envuelve completamente al glomérulo. Ésta porción del túbulo renal se llama glomerular, o cápsula de Bowman. El resto del túbulo mide aproximadamente 30 mm de largo. A medida que se extiende por la cápsula glomerular, se enrolla antes formando un bucle cerrado para más tarde volver a enrollarse antes de convertirse en un túbulo llamado conducto colector. Estas regiones diferentes del túbulo tienen nombres específicos para cada una; en orden desde la cápsula glomerular son túbulo contorneado proximal, Asa de Henle, y túbulo contorneado distal. Filtración glomerular Como se acaba de describir, el glomérulo actúa como un filtro. La filtración glomerular es un proceso pasivo, no selectivo, por el cual el fluido pasa de la sangre a la cápsula glomerular. Una vez en la cápsula, el fluido se llama filtrado y en esencia está compuesto por plasma sanguíneo sin proteínas. Tanto las proteínas como las células sanguíneas son normalmente demasiado grandes para atravesar la membrana de filtración y cuando alguna de estas aparece en la orina significa que hay muchas posibilidades de que haya algún problema en los filtros glomerulares. Mientras que la presión sanguínea sistemática sea normal, el filtrado se formará sin problemas. Si la presión sanguínea arterial cae a un nivel bajo, la presión glomerular se vuelve insuficiente para obligar a las sustancias de la sangre a que salgan de la sangre a los Túbulos, y el filtrado se detiene. ADH Y LA SED Filtración glomerular Como se acaba de describir, el glomérulo actúa como un filtro. La filtración glomerular es un proceso pasivo, no selectivo, por el cual el fluido pasa de la sangre a la cápsula glomerular. Una vez en la cápsula, el fluido se llama filtrado y en esencia está compuesto por plasma sanguíneo sin proteínas. Tanto las proteínas como las células sanguíneas son normalmente demasiado grandes para atravesar la membrana de filtración y cuando alguna de estas aparece en la orina significa que hay muchas posibilidades de que haya algún problema en los filtros glomerulares. Mientras que la presión sanguínea sistemática sea normal, el filtrado se formará sin problemas. Si la presión sanguínea arterial cae a un nivel bajo, la presión glomerular se vuelve insuficiente para obligar a las sustancias de la sangre a que salgan de la sangre a los túbulos, y el filtrado se detiene. el centro de la sed del hipotálamo. También se produce la sensación de boca seca, ya que las glándulas salivares obtienen el agua necesaria de la sangre. Cuando la presencia de fluidos en el torrente sanguíneo es menor, se produce menos saliva y se activa la sed. La misma respuesta se produce cuando disminuye el volumen de sangre (o la presión); sin embargo, este es el estímulo menos potente. La reabsorción de agua y electrolitos por los riñones está regulada principalmente por hormonas. Cuando el volumen de la sangre desciende por cualquier razón (por ejemplo, como resultado de una hemorragia o una pérdida excesiva de agua por el sudor o la diarrea) la presión arterial desciende, lo que a su vez disminuye la cantidad de filtrado de los riñones. Además, las células altamente sensibles del hipotálamo llamadas osmorreceptores reaccionan para modificar la composición sanguínea (es decir, menos agua y más solutos) volviéndose más activas. El resultado es que los impulsos nerviosos se envian a la pituitaria posterior , la cual libera entonces la hormona antidiurética (ADH). (El término antidiurético proviene de diuresis, que significa “flujo de la orina desde el riñón”, y anti que significa “lo contrario”). Como uno puede suponer, esta hormona evita la pérdida excesiva de agua en la orina. Una segunda hormona que ayuda a regular la composición y el volumen de la sangre actuando en el riñón es la aldosterona. La aldosterona es un factor principal para la regulación del contenido de iones de sodio en el fluido extracelular y este proceso también ayuda a mantener la concentración de otros iones (Cl–, K+ y Mg2+ [magnesio]. Aunque niveles altos de potasio o niveles bajos de sodio en el fluido extracelular estimulan de forma directa las células suprarrenales para liberar aldosterona, el desencadenante más importante para la liberación de la aldosterona es el mecanismo renina-angiotensina mediado por el aparato yuxtaglomerular de los túbulos renales. Las células yuxtaglomerulares liberan renina, con un estimulo como la hipoperfusion renal se activa la renina y actua sobre una globulina llamada angiotensionogeno formando angiotensina 1, como no es potente viaja hacia el endotelio de los vasos pulmonares encontrándose con la enzima convertidora de angiotensina, cuya función es convertirse en angiotensiona 2, es vasoconstrictora además estimula la liberación de aldosterona. Al liberar la aldosterona esta hormona aumenta la reabsorción de sodio en los riñones que provoca la retención de agua lo que aumenta la presión arterial. EQUILIBRIO ACIDO-BASE Para que las células del cuerpo funcionen adecuadamente, el pH de la sangre debe mantenerse entre 7.35 y 7.45, un intervalo muy pequeño. Cuando el pH de la sangre arterial aumenta de 7.45, se dice que una persona tiene alcalosis. Una bajada del pH por debajo de 7.35, produce acidosis. El hecho de que un pH de 7.0 sea neutral, no quiere decir que el pH 7.35 sea ácido; sin embargo, este nivel representa una concentración de iones de hidrógeno más alta de lo adecuado para el funcionamiento de la mayor parte de las células del cuerpo. Sin embargo, cualquier pH entre 7.35 y 7.0 se conoce como acidosis fisiológica. Aunque pequeñas cantidades de sustancias ácidas acceden a nuestro organismo mediante los alimentos ingeridos, la mayor parte de los iones de hidrógeno se originan como subproductos del metabolismo celular, que añaden de forma continua a la sangre sustancias que tienden a desnivelar el equilibrio ácido-base. SIST. DIGESTIVO Boca Los alimentos entran en el tracto digestivo a través de la boca (o cavidad oral), una cavidad cubierta de membrana mucosa (Figura 14.2). Los labios protegen su abertura anterior, las mejillas forman sus paredes laterales, el paladar duro forma su techo anterior
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