Fisiología y FyQ

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FISIOLOGIA Y FYQ
FUNCIONES DEL HUESO
1. Soporte: los huesos sirven como armazón de soporte del organismo. Contribuyen a la forma,
alineación y posicionamiento de las partes del cuerpo.
2. Protección: las cajas óseas duras sirven para proteger las delicadas estructuras que albergan.
3. Movimiento: los huesos trabajan junto con las articulaciones como palancas. Los músculos están
firmemente unidos a los huesos, produciendo así movimiento en una articulación.
4. Depósito de minerales: los huesos sirven como reservorios principales de calcio, fósforo y otros
minerales. La homeostasis de la concentración sanguínea de calcio depende de los cambios de
velocidad del movimiento de calcio entre la sangre y los huesos.
5. Hematopoyesis: es la formación de células sanguíneas, es un proceso vital que tiene lugar en la
médula ósea roja o tejido mieloide.
MÉDULA ÓSEA: es un tipo de tejido conjuntivo difuso blando denominado tejido mieloide. Sirve como lugar
de producción de células sanguíneas y se encuentra en la cavidad medular en ciertos huesos largos y en los
espacios del hueso esponjoso en ciertas localizaciones. A lo largo de la vida de una persona existen dos tipos
de médula ósea.
● En un lactante o niño: todos los huesos contienen médula ósea roja. Recibe este nombre por su
función en la producción de eritrocitos.
● Cuando envejecemos: la médula ósea es sustituida por médula ósea amarilla, en esta una población
creciente de adipocitos comienza a reemplazar a las células madre hematopoyéticas. Con la edad
avanzada, la médula ósea amarilla adquiere una coloración casi oxidada, menos grasa y de
consistencia gelatinosa.
REGULACION DE LOS NIVELES DE CALCIO EN SANGRE:
Los huesos del esqueleto sirven como depósito de calcio para cerca del 98% para las reservas de calcio del
cuerpo. El calcio se moviliza y entra y sale de la sangre durante la remodelación continua del hueso con el fin
de mantener la homeostasis de los niveles de calcio en sangre dentro de un margen muy estrecho. La
homeostasis de la concentración ion- calcio es esencial, no solo para la formación del hueso, también para la
coagulación normal de la sangre, la transmisión de impulsos nervioso y el mantenimiento de la contracción
del musculo esquelético y cardiaco. Los mecanismos implicados en la regulación de los niveles de calcio
comprenden la secreción de dos hormonas: la hormona parotídea (PTH), por las glándulas paratiroides, y la
calcitonina (CT) por la glándula tiroidea.
● HORMONA PARATIROIDEA: esta actúa cuando baja n los niveles normales de calcio en el cuerpo
(9,4%). Cuando el nivel de calcio en la sangre que atraviesa las glándulas paratiroides desciende por
debajo de su valor fijado homeostático, los osteoblastos son estimulados para iniciar una destrucción
aumentada de la matriz ósea, que provoca la liberación de calcio a la sangre y el retorno de los
niveles de calcio a la normalidad. Además, la PTH también incrementa la absorción renal de calcio
desde la orina, reduciendo así la pérdida del mismo. Otro efecto de la PTH es la estimulación de la
síntesis de vitamina D, que aumenta la absorción de calcio desde el intestino.
● CALCITONINA: es una hormona proteica producida por las células endocrinas de la glándula tiroidea.
Se produce en respuesta a los niveles elevados de calcio en sangre, y funciona estimulando el
depósito de hueso por los osteoblastos e inhibiendo la actividad osteoclástica. El calcio se desplaza
desde la sangre al interior de los huesos y disminuyen los niveles de calcio circundantes.
● OTROS MECANISMOS: la hormona de crecimiento (GH) y el neurotransmisor serotonina.
FUNCIONES DE LA PIEL:
● Protección: protege a los tejidos subyacentes contra microorganismos, de la deshidratación
provocada por la pérdida de fluidos corporales internos y de la entrada no deseada de fluidos desde
el medio externo. Contra la radiación ultravioleta y contra los traumatismos mecánicos. Su
mecanismo es de película de superficie/barrera mecánica, queratina, melanina y resistencia del
tejido.
● Sensación: como el dolor, calor, frío, presión, tacto. El mecanismo es de receptores sensitivos
somáticas.
● Permite el movimiento y el crecimiento sin lesiones: por ejemplo, el crecimiento del cuerpo y
cambio de la forma del cuerpo durante el movimiento. Tiene propiedades elásticas y de recuperación
de la piel y el tejido subcutáneo.
● Endocrina: producción de vitamina D y activación del compuesto precursor en las células de la piel
por la luz ultravioleta.
● Excretora: por ej: agua, urea, amoníaco, ácido úrico. Regula la cantidad y composición del sudor.
● Inmunidad: destrucción de microrganismos e interacción con las células del sistema inmunitario a
través de células fagocíticas y células dendríticas de la epidermis.
● Regulación de la temperatura: perdida o retención del calor. Regulación del flujo sanguíneo a la piel
y evaporación del sudor.
La producción de vitamina D se produce cuando la piel se expone a la luz UV. Las moléculas de un compuesto
químico denominado 7-deshidrocolesterol, que se encuentra en las células de la piel, se convierten en una
sustancia precursora denominada colecalciferol. Esta sustancia es transportada después por la sangre al
hígado y los riñones donde se convierte en la forma activa de la vitamina D.
HOMEOSTASIS DE LA TEMPERATURA CORPORAL: en la mayoría de las personas la temperatura corporal
se mantiene cercana a un valor del punto de ajuste de unos 37°C, quizás aumentando a 37,6° al final de la
tarde y disminuyendo a unos 34,2°C al comienzo de la mañana. Para mantener una temperatura constante, el
cuerpo debe equilibrar la cantidad de calor que produce y la que pierde.
● Producción de calor: el calor se produce por el metabolismo de los alimentos, como los músculos y
las glándulas son los tejidos más activos, tienen mayo metabolismo y producen más calor.
● Pérdida de calor: la perdida de calor puede regularse modificando el flujo sanguíneo de la piel. Si el
calor debe conservarse para mantener una temperatura corporal constante, los vasos sanguíneos de
la dermis se constriñen para mantener la mayor parte de sangre circulando profundamente. Si se
debe incrementar la perdida de calor para mantener una temperatura constante los vasos
sanguíneos se dilatan para aumentar el aporte de sangre caliente a la piel desde los tejidos
profundos.
REGULACION HOMEOSTÁTICA DE LA PERDIDA DE CALOR: el hipotálamo detecta cambios en la temperatura
corporal interna. Si alguna alteración como el ejercicio aumenta la temperatura corporal por encima del valor
del punto de ajuste de 37°C, el hipotálamo envía una señal nerviosa a las glándulas sudoríparas y los vasos
sanguíneos de la piel actuando de varios modos que promueven la pérdida de calor. Las glándulas aumentan
la producción de sudor y los vasos sanguíneos aumentan de diámetro.
FUNCIONES GENERALES DE LOS MÚSCULOS.
1. Movimiento: las contracciones de los músculos esqueléticos que producen movimientos en conjunto
o de sus partes.
2. Producción de calor: dado que las células musculares esqueléticas son muy activas y numerosas,
producen en conjunto una parte importante del calor corporal total. Las contracciones del músculo
esquelético son, por lo tanto, una de las partes más importantes del mecanismo de mantenimiento
de la homeostasis de la temperatura.
3. Postura: la contracción parcial mantenida de muchos músculos esqueléticos hace posible estar de
pie, sentarse y mantener una postura estable del cuerpo mientras se camina, se corre o se realiza
otros movimientos.
FUNCIÓN DEL TEJIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO
● La contractilidad de las células musculares, su capacidad para contraerse o acortarse, permite al
músculo hacer tracción de los huesos y producir así el movimiento corporal.
● La extensibilidad o capacidad de extenderse o estirarse, permite a los músculos recuperar su longitud
de reposo tras haberse contraído.
CONTRACCION Y RELAJACION MUSCULAR. ACOMTECIMIENTOS PRINCIPALES.
Excitación y contracción.1. Un impulso nervioso alcanza el extremo de una neurona motora y desencadena la liberación del
neurotransmisor acetilcolina (ACh)
2. La ACh se difunde con rapidez a través de la hendidura de la unión neuromuscular y se une a los
receptores para ACh de la plaza terminal motora de la fibra muscular.
3. La estimulación de los receptores de ACh inicia un impulso que viaja por el sarcolema, a través
de los túbulos T, hasta las cisternas del retículo sarcoplásmico (RS).
4. Se libera calcio desde el interior del RS al sarcoplasma, donde se une a las moléculas de
troponina en los miofilamentos finos.
5. Las moléculas de tropomiosina de los miofilamentos finos se desplazan y exponen así las zonas
activas de la actina.
6. Los puentes cruzados de miosina llenos de energía de los miofilamentos gruesos se unen a la
actina y emplean su energía para tirar de los miofilamentos finos hacia el centro de cada
sarcómero. Este ciclo se repite muchas veces por segundo, siempre que exista trifosfato de
adenosina disponible.
7. Cuando los filamentos se deslizan más allá de los miofilamentos gruesos, se acorta toda la fibra
muscular.
Relajación:
1. Una vez ha terminado el impulso, el RS comienza a bombear activamente calcio de nuevo al
interior de las cisternas.
2. Cuando se suelta calcio de las moléculas de troponina en los miofilamentos finos, la
tropomiosina vuelve a su posición y bloquea las zonas activas de la actina.
3. Los puentes cruzados de miosina no pueden unirse a la actina y, por lo tanto, no se puede
mantener más la contracción.
4. Como los miofilamentos finos y gruesos ya no están conectados por mas tiempo, la fibra
muscular puede volver a su longitud mayor de reposo.
EXCITACIÓN DEL SARCOLEMA: las neuronas motoras se conectan al sarcolema de una fibra muscular
mediante una placa terminal motora plegada para formar una unión neuromuscular. Cuando los impulsos
nerviosos alcanzan el extremo de la fibra de una neurona motora, unas pequeñas vesículas liberan el
neurotransmisor acetilcolina (ACh) al interior de la hendidura sináptica. Las moléculas de ACh se difunden
rápidamente a través de este espacio microscópico y contactan con el sarcolema de la fibra muscular
adyacente. Estimulan receptores de ACh e inician así un impulso eléctrico en el sarcolema.
● CONTRACCIÓN: el impulso es conducido a lo largo del sarcolema de la fibra muscular y penetra a
través de los túbulos T. el impulso de los túbulos T pone en marcha la liberación masiva de calcio
desde las cisternas adyacentes hasta el RS. En el sarcoplasma, los iones de calcio se combinan con
moléculas de troponina en los filamentos finos de las miofibrillas. Cuando el calcio se una a la
troponina, la tropomiosina se desplaza dejando expuestas las zonas activas de unión de las
moléculas de actina. Cuando se exponen las zonas activas las cabezas de miosina se unen a las
cabezas de actina de los filamentos finos vecinos. La cabeza de miosina forma un puente cruzado
temporal entre los filamentos finos y gruesos. Las cabezas de miosina se doblan con gran fuerza,
cada cabeza se libera por sí misma, se une a la siguiente zona activa y vuelve a tirar.
● RELAJACIÓN: si no se produce inmediatamente a continuación un nuevo impulso nervioso, la fibra
muscular se relaja. La fibra muscular relajada puede mantener su longitud de contracción, pero es
probable que fuerzas externas tiren de ella devolviéndola a su mayor longitud de reposo.
BASES MOLECULARES DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR.
FUENTES DE ENERGÍA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR:
● ATP: antes que se produzca la contracción cada cabeza de miosina de un puente cruzado se desplaza
a una posición de reposo cunado una molécula de ATP se une a ella. La molécula de ATP rompe su
enlace de alta energía más externo, liberando así fosfato inorgánico y transfiriendo la energía a la
cabeza de la miosina.
● Glucosa y oxígeno: la glucosa contiene muchos enlaces químicos. La energía potencial almacenada
en estos enlaces se libera durante reacciones catabólicas en el sarcoplasma de la mitocondria y se
transfiere a la molécula de ATP. El oxigeno necesario para un proceso catabólico se denomina
respiración aeróbica, procede de la sangre. Este puede ser almacenado por las células para garantizar
un aporte ininterrumpido. Durante el reposo, el exceso de moléculas de oxígeno en el sarcoplasma
es atraído hacia una gran molécula proteica denominada mioglobina.
● Vías catabólicas: la vía aeróbica es un proceso catabólico que produce la máxima cantidad de energía
a partir de cada molécula de glucosa, cuando la concentración de glucosa es baja, las células
musculares ocupan la vía anaeróbica. Los procesos anaeróbicos denominados fermentación dan
lugar a la formación de una molécula catabolizada de forma incompleta llamada ácido láctico, se
puede acumular en el tejido muscular durante el ejercicio y causar una sensación de quemazón.
● Producción de calor: dado que los procesos catabólicos no son 100% eficientes, parte de la energía
liberada se pierde en forma de calor.
UNIDAD MOTORA: cada fibra muscular recibe su estimulo de una neurona motora denominada neurona
motora somática, es una de las células que penetran en un musculo formando parte de un haz denominado
nervio motor. Una neurona motora constituye junto con las fibras musculares a las que inerva una unidad
funcional denominada unidad motora.
● CONTRACCIÓN ISOTÓNICA: cuando el tono o la tensión de un musculo permanecen igual a medida
que cambia la longitud del musculo. El musculo se esta moviendo contra una resistencia, se
denomina también tensión dinámica. Hay dos tipos básicos de contracciones isotónicas: las
contracciones concéntricas son aquellas que el movimiento produce un acortamiento del musculo.
Las contracciones excéntricas son aquellas que el movimiento da lugar a un alargamiento del
musculo que se está contrayendo.
● CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA: la longitud del musculo permanece igual mientras la tensión del
musculo aumenta.
TIPO DE FIBRAS MUSCULARES:
● Fibras lentas: también se denominan fibras rojas, porque contienen una concentración elevada de
mioglobina. Sus miofilamentos gruesos están formados por un tipo de miosina (tipo I) que reacciona
con una velocidad lenta. Por ejemplo, los deportistas tienen fibras lentas.
● Fibras rápidas: se denominan también fibras blancas porque contienen muy poca mioglobina.
Poseen un tipo mas rápido de miosina (tipo IIX) y porque su sistema de túbulos T y retículo
sarcoplásmico es mas eficiente para llevar calcio al sarcoplasma. Por ejemplo, una persona con lesión
medular.
● Fibras intermedias: poseen características intermedias entre las fibras rápidas y lentas porque tienen
una miosina moderadamente rápida. Por ejemplo, persona con lesión medular, tiene fibras
intermedias y rápidas y la persona sedentaria posee fibras intermedias y lentas.
SISTEMA CARDIOVASCULAR:
Sistema de conducción del corazón
Para que el corazón actúe como una bomba, los impulsos que desencadenan la contracción miocárdica
deben estar coordinados. Se necesita un sistema que genere impulsos rítmicos y los distribuya hacia las
diferentes regiones del miocardio siguiendo las vías de conducción de los impulsos. El núcleo del sistema
eléctrico de conducción del corazón está formado por cuatro estructuras:
1. Nodo sinoauricular (SA)
2. Nodo auriculoventricular (AV)
3. Haz AV (haz de His)
4. Ramas subendocárdicas (fibras de Purkinje)
Las células especializadas del musculo cardíaco en la pared del corazón inician o conducen con rapidez un
impulso eléctrico a través del miocardio. La señal se inicia en el nodo SA (marcapasos) y se dispersa por el
resto del miocardio de la aurícula derecha, hacia el miocardio de la aurícula izquierda, mediante un haz de
fibras de conducción interauriculares, y hacia el nodo AV a través de tres haces intermodales. A continuación,
el nodo AV inicia una señal que es conducida a través del miocardio ventricular mediante el haz AV y las
ramas subendocárdicas.
CICLO CARDÍACO:Se refiere a un latido o ciclo de bombeo completo, consistente en una contracción (sístole)
y una relajación (diástole) de ambas aurículas y ventrículos. Las dos aurículas se contraen simultáneamente.
Cuando estas se relajan, se contraen y se relajan los dos ventrículos. La duración es de 0,8 seg.
RUIDOS CARDÍACOS: el primer ruido, o sistólico, se debe a la contracción (sístole) de los ventrículos y al
cierre de las válvulas auriculoventriculares o cúspides. Es mas largo y grave que el segundo ruido o diastólico,
que es corto y agudo y se debe a las vibraciones del cierre de las válvulas semilunares, cuando los ventrículos
se relajan (diástole)
PRESION ARTERIAL:
Es directamente proporcional al volumen de sangre arterial, lo que significa que el aumento de volumen de
sangre arterial tiende a aumentar la presión arterial, y a la inversa, la disminución del volumen arterial tiende
a disminuir la presión arterial. Los factores mas importantes que determinan la presión arterial son el gasto
cardíaco y las resistencias periféricas.
● Gasto cardíaco (GC): es la cantidad de sangre que sale de in ventrículo cardíaco por unidad de
tiempo. El gasto cardíaco en reposo desde el ventrículo izquierdo hacia las arterias sistémicas es de
5000 ml/min aproximadamente. El gasto cardiaco esta determinado por el volumen de sangre
bombeado desde un ventrículo en cada latido (volumen sistólico o VS) y por la frecuencia cardiaca
(FC). Todo lo que haga que el corazón lata más rápido o con mayor fuerza tiende a aumentar el GC y,
por lo tanto, el volumen y la presión de la sangre arterial. Por el contrario, todo lo que haga que el
corazón lata más lentamente o más débilmente tiende a disminuir el GC, el volumen arterial y la
presión arterial. La frecuencia cardiaca normal, de 72 latidos/min, al igual que el volumen sistólico,
de 70 ml.
● Resistencia periférica: se refiere a la resistencia que se opone al flujo sanguíneo por la fricción entre
la sangre y las paredes de sus vasos. La resistencia periférica de las arteriolas ayuda a determinar la
presión arterial porque cuanto mayor sea la resistencia en las arteriolas, mas sangre se acumula en
las arterias para aumentar la presión del líquido.
El gasto cardiaco y la resistencia periférica son proporcionales al volumen de sangre arterial, pero por
motivos opuestos: el GC afecta a la sangre que entra en las arterias y las RP afecta a la sangre que sale de
ellas. Si el GC aumenta, aumenta la cantidad de sangre que entra en las arterias y tiende a aumentar el
volumen de sangre en ellas. Si la RP aumenta, disminuye la cantidad de sangre que sale de las arterias, tiende
a aumentar la cantidad de sangre que queda en ellas.
RETORNO VENOSO HACIA EL CORAZON
Es la cantidad de sangre que vuelve al corazón a través de las venas. Los factores que influyen son: la función
de reservorio de las venas, que se produce siempre que la presión sanguínea desciende y la elasticidad de las
paredes venosas adapta el diámetro de las venas a la presión mas baja. Cuando la presión sanguínea global
aumenta la naturaleza elástica de los vasos sanguíneos, les permite expandirse y adaptarse a la presión mas
alta para mantener el flujo sanguíneo normal, este efecto se conoce como efecto estrés- relajación. La
gravedad es otro factor influyente, un factor que puede ayudar a superar la influencia de la gravedad es el
funcionamiento de las bombas venosas.
MEDICION DE LA PRESION ARTERIAL:
La presión arterial se mide con la ayuda de un esfigmomanómetro, que permite medir la presión del aire que
es igual a la presión sanguínea que dentro de una arteria. Se realiza valorando la altura en milímetros que
alcanza la presión del aire en una columna de mercurio (Hg).
El pulso se define como la expansión y retracción alternativas de una arteria. Los factores responsables de la
existencia de un pulso son dos:
1. Las inyecciones intermitentes de sangre desde el corazón hacia la aorta, que aumentan y disminuyen
alternativamente la presión de este vaso.
2. La elasticidad de las paredes arteriales, que les permite expandirse con cada inyección de sangre y,
después, retraerse.
Cada sístole ventricular comienza un pulso nuevo que avanza como una onda de expansión a través de las
arterias, conocida como onda de pulso
El pulso se puede percibir en:
● Arteria radial: en la muñeca.
● Arteria temporal: delante de la oreja.
● Arteria carótida común: siguiendo el borde del musculo esternocleidomastoideo
● Arteria facial: en el borde inferior de la mandíbula.
● Arteria braquial: en la flexura del codo
● Arteria femoral: en la zona inguinal media
● Arteria poplítea: detrás de la rodilla.
● Arteria tibial posterior: detrás del hueso maléolo medial (hueso de la cara interior del tobillo)
● Arteria dorsal del pie: sobre el dorso del pie