Fisiología

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Fisiología I
SANGRE
La sangre es una suspensión constituida por el plasma y las células sanguíneas (elementos formes). Su densidad es ligeramente mayor a la del agua (1mg/ml): 1,05-1,06. Su viscosidad es bastante mayor que la del agua (3,5-5) debido a la presencia de elementos celulares y a los solutos macromoleculares.
El volumen de sangre que hay en un individuo se conoce con el nombre de VOLEMIA, siendo los valores normales (o normovolemia) aproximadamente un 7-8% del peso corporal (lo que equivale a 75 cc/kg). En recién nacidos estos valores son superiores, un 10 %. Si estos valores están incrementados se considera una HIPERVOLEMIA, y si están disminuidos una HIPOVOLEMIA.
Volemia (volumen): 4 a 4.5 litros en mujeres y 5 a 5.5 litros en hombres.
Densidad: 1,05 – 1,06 mg/ml.
Color: Rojo en arterias(O2), “azul“en venas(CO2).
Saturación de O2: 97-100% 
Saturación de CO2: 40-60% pH: 7.4 +/- 0.04 (7.36-7.44).
FUNCIÓN
· TRANSPORTE: transporta sustancias disueltas y unidas químicamente a diferentes componentes.
Según el compuesto transportado la función puede ser denominada:
· RESPIRATORIA: transporta gases entre los tejidos y los pulmones.
· NUTRITIVA: distribuye nutrientes desde el intestino hasta los tejidos.
· EXCRETORA: transporta productos de desechos metabólicos desde el lugar de producción hasta el lugar de eliminación.
· HOMEOSTÁTICA: lleva a cabo el control del pH, la temperatura, el control del volumen hídrico o de los electrolitos corporales.
· COMUNICACIÓN Y DEFENSA: transporta mediadores informativos como las hormonas y otras moléculas. Cuenta con algunas células y proteínas que participan en los procesos de defensa orgánica contra invasión de gérmenes patógenos o para eliminación de cuerpos extraños.
COMPOSICIÓN
La composición de la sangre es la siguiente:
PLASMA O SOLUCIÓN PLASMÁTICA: solución acuosa que ocupa alrededor del 54% del volumen sanguíneo. CÉLULAS. O ELEMENTOS FORMES: están en suspensión y ocupan alrededor del 46% del volumen.Fibrinógeno
· PLASMA:
· Agua: 91-92% - Gases: O2, N2, Co2
· Electrolitos: Na+, K+, Ca2+, Cl-, Po43-, Co3h- Nutrientes: Glucosa, Lípidos, Aminoácidos
· Sustancias De Desecho: Urea, Ac. Úrico, Creatinina
· Proteínas (7-8 Gr%): Albúmina, Globulinas, Fibrinógeno 
· ELEMENTOS FORMES:
· Glóbulos Rojos (Hematíes, Eritrocitos)
· Glóbulos Blancos (Leucocitos)
· Plaquetas (Trombocitos)
PLASMA
El plasma está conformado en su mayor parte por agua (92-93%) y en menor proporción por solutos (7-8%). Presenta una osmolaridad de 280-300 mlOsm/l, lo que supone una solución de 72,5 g/l.
Los solutos pueden clasificarse de la manera siguiente:
· SOLUTOS INORGÁNICOS O ELECTROLITOS: constituyen el 0,9% de los solutos y son básicamente los que se localizan en el líquido extracelular. Na+, Ca++, K+, Mg++, Cl-, PO4-3, HCO3-1, CO2, N2, O2, etc.
· SOLUTOS ORGÁNICOS: glucosa, aminoácidos, enzimas, hormonas, vitaminas, ácidos grasos, productos de desecho como por ejemplo urea, ácido úrico, creatinina, bilirrubina y proteínas plasmáticas, las cuales constituyen el 7% de los solutos plasmáticos.
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS
	ALBÚMINAS
	GLOBULINAS
	FIBRINÓGENO
	Más del 90% sintetizadas en el hígado.
Constituyen el 60% de las proteínas del plasma.
Responsables de la viscosidad y presión osmótica de la sangre.
	Representan aproximadamente el 35% de las proteínas del plasma.
Incluyen inmunoglobulinas, que atacan proteínas extrañas y patógenos.
Contienen globulinas transportadoras de iones, hormonas y otros componentes.
	Se convierten en fibrina durante la coagulación.
Su remoción deja el suero.
PROTEÍNAS PLASMÁTICAS FUNCIÓN
· Mantenimiento de la presión coloidosmótica del plasma
· Viscosidad sanguínea
· Regulación del equilibrio ácido-base
· Transporte de iones, ácidos grasos, esteroides, hormonas, drogas, etc.
· Fuente de aminoácidos para los tejidos en caso de ayuno
· Hemostasia (Proceso antihemorrágico)
· Defensa del organismo
PLASMA Y SUERO 
Plasma: sangre completa , sin células. Se obtiene por centrifugación de la sangre. Es la porción líquida de la sangre circulante, donde se hallan suspendidos los eritrocitos o glóbulos rojos, los leucocitos o glóbulos blancos y los trombocitos o plaquetas. En el laboratorio lo obtienen normalmente por centrifugación de un tubo con sangre al que se ha añadido un anticoagulante: el sobrenadante que resulta es plasma sanguíneo.
Suero: sangre completa, sin factores de coagulación. Se obtiene por coagulación de la sangre. Es la porción líquida obtenida de la sangre tras su coagulación (esto es, el sobrenadante resultante de centrifugar un tubo con sangre que se ha dejado coagular de modo natural); se diferencia del plasma, por lo tanto, en que carece de fibrinógeno, la glucoproteína necesaria para la coagulación de la sangre.
GLÓBULOS ROJOS (HEMATÍES-ERITROCITOS)
Los glóbulos rojos (GR), también llamados hematíes o eritrocitos, son células sin núcleo (anucleadas) en forma de disco bicóncavo. Son los más abundantes de los elementos formes de la sangre. Su número varía en función de la edad, el sexo y la altura.En término medio: 
HOMBRE: 4,5- 5,5 106 /mm3 (4.500.000 – 5.500.000)
MUJER: 4-5 106/mm3 en la mujer (4.000.000 – 5.000.000)
RECIÉN NACIDO (RN): 5,9 106 /mm3 en el recién nacido (5.900.000)
La vida media de un GR es de unos 120 días. Su función básica es el transporte de gases a través de la hemoglobina. Al carecer de núcleo y ribosomas no realiza síntesis proteica y su maquinaria enzimática le permite degradar glucosa de forma anaeróbica, lo cual le aporta el suficiente ATP para mantener el transporte activo de iones que mantenga su equilibrio osmótico.
HEMOGLOBINA
La hemoglobina (Hb) es una proteína de estructura cuaternaria, formada por cuatro cadenas proteicas o globinas homólogas. Cada cadena está unida a un grupo prostético llamado HEMO, que lleva unido un átomo de hierro al estado ferroso (Fe+2). Transporta el 97% de O2 bajo la forma de OXIHEMOGLOBINA, cada gramo de Hb transporta 1,34 ml de O2. Transporta el 20 – 40% del CO2 en forma de DESOXIHEMOGLOBINA. Regula el equilibrio ácido base ya que actúa como buffer (regulador de pH), esta función la cumple ya que amortigua la acumulación de H + previniendo la acidosis. 
Los valores normales de hemoglobina son:
HOMBRE: 14 + 2 g/dl
MUJER: 13 + 2 g/dl
· FUNCIÓN: Su función básica es el transporte de gases. Se combina al O2 mediante una reacción laxa y reversible pasando a denominarse OXIHEMOGLOBINA. Cada molécula de O2 se al átomo de Fe, siempre que éste se encuentre en forma de ión ferroso (Fe+2), ya que si el hierro se oxida y pasa al estado férrico (Fe+3), el cual no puede unirse al O2 y la molécula se denominada METAHEMOGLOBINA sin poder llevar el gas a los tejidos. Cada molécula de hemoglobina fija 4 moléculas de oxígeno (no iones) y el proceso de fijación o unión es cooperativo. Es decir, no se unen todas las moléculas al mismo tiempo. La unión de un oxígeno facilita la incorporación de los siguientes, ya que aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno.
Por otra parte, la hemoglobina presenta gran afinidad por el monóxido de carbono o CO (veneno), superior a la que presenta por el oxígeno (200 veces más); con lo que si el aire inspirado tiene tan sólo un 0,1 % de CO, la hemoglobina queda saturada al 50% con dicho gas formando CARBOXIHEMOGLOBINA que en el caso de alcanzar al 70-80% de saturación produce la muerte. Aproximadamente el 10% del CO2 que se transporta en sangre lo hace unido a la hemoglobina formando CARBAMINOHEMOGLOBINA o DESOXIHEMOGLOBINA.
GLÓBULOS BLANCOS (LEUCOCITOS)
Los leucocitos son una población heterogénea de células nucleares y de las cuales existen cinco variedades que podemos dividir en dos tipos basándonos en sus características de tinción y características morfológicas (aspecto al microscopio). Estos dos tipos son los GRANULOCITOS (todos los que tienen gránulos en el citoplasma, gran cantidad de lisosomas) y los AGRANULOCITOS (que no presentan gránulos en el citoplasma).
Son granulocitos los neutrófilos (hay dos subtipos deneutrófilos, los neutrófilos segmentados y los neutrófilos bastonados), los eosinófilos (acidófilos) y los basófilos.
Son granulocitos los monocitos y los linfocitos.
El número de glóbulos blancos está entre 5.000 y 10.000 glóbulos blancos/mm3. Pero este número puede variar con la edad y con el estado del individuo. Cuando hay menos de 5.000 decimos que hay LEUCOPENIA y cuando hay más de 10.000 decimos que hay LEUCOCITOSIS.
FUNCIÓN
En la sangre, los granulocitos tienen una vida media de entre 12 horas y 3 días. En cambio los agranulocitos permanecen funcionales entre 100 y 300 días. Todos los leucocitos tienen propiedades que le son comunes a todos ellos. La función general de todos los leucocitos es hacer frente a un organismo patógeno y eliminar los restos que se produzcan en la lucha. Esta función la llevan a cabo a través de:
· MOVIMIENTO AMEBOIDEO: los leucocitos son capaces de moverse independientemente de los tejidos mediante la emisión de pseudópodos, no es necesario que sean transportados por la sangre. Esta propiedad la tienen en grado máximo los neutrófilos, luego linfocitos y luego monocitos.
· QUIMIOTAXIS: es la capacidad de ser atraídos o repelidos de una zona. Son agentes quimiotácticos positivos (los atraen) las citocinas, los ácidos nucleicos y las partículas cargadas positivamente y son agentes quimiotáxicos negativos (los repelen) las partículas cargadas negativamente.
· DIAPÉDESIS: es la capacidad para atravesar las paredes capilares y llegar a la zona de la lesión.
· FAGOCITOSIS: Es la capacidad para englobar y digerir partículas. Esta propiedad la tienen mejor desarrollada los neutrófilos y los monocitos. Estos monocitos sanguíneos son células sanguíneas con poca capacidad de lucha frente a un agente extraño patógeno pero, cuando entran en un tejido comienzan a hincharse, aumentan su tamaño y desarrollan en su citoplasma numerosos lisosomas y mitocondrias constituyendo así los macrófagos. Macrófagos que poseen gran capacidad para combatir un agente patógeno o extraño.
FUNCIÓN (AGRANULOCITOS)
· MONOCITOS: son los más grandes en la familia de los leucocitos. Se encuentran en un 4-8% del total de los leucocitos. Participan en los procesos inflamatorios llegando a los tejidos junto con los neutrófilos, convirtiéndose en MACRÓFAGOS al extravasarse (salir de los vasos sanguíneos). Una vez que se convierten en macrófagos aumentan su movilidad y su capacidad fagocítica.
· LINFOCITOS: son las células más pequeñas de los leucocitos. Constituyen entre un 30-40% del total de los leucocitos. Los linfocitos se distinguen en dos tipos:
· LINFOCITOS B: se diferencian y maduran en la médula ósea. Representan entre un 20-30% del total de los linfocitos. Cuando se activan inmunológicamente se transforman en CÉLULAS PLASMÁTICA (PLASMOCITOS) que se ocupan de producir ANTICUERPOS (inmunoglobulinas). Esto se conoce como INMUNIDAD HUMORAL.
· LINFOCITOS T: se denomina “T” porque maduran en el Timo y representan entre el 40-60% de los linfocitos. No produce anticuerpos, sino que atacan directamente las células patógenas mediante moléculas específicas (CITOQUINAS). Este proceso se conoce como INMUNIDAD CELULAR.
FUNCIÓN (GRANULOCITOS)
· NEUTRÓFILOS: son los leucocitos más abundantes (50-70% del total). Son las primeras a acudir al inicio de un proceso inflamatorio. Actúan por FAGOCITOSIS y mueren al finalizar el proceso inflamatorio. Contienen gránulos con enzimas (lisozimas) que hidrolizan el péptidoglicano de las paredes de las bacterias. Por esta razón, su función principal es la defensa ante agentes bacterianos.
· BASOFILOS: son los menos abundantes de los leucocitos granulocitos (0.2-1%). Sus gránulos contienen sustancias como HEPARINA, SEROTONINA e HISTAMINA. Estas moléculas provocan respuestas vasculares y tisulares de las reacciones alérgicas, reacciones de hipersensibilidad y anafilaxia.
· EOSINÓFILOS: su proporción es de 1 – 4% del total de los leucocitos. Son especialmente importantes en reacciones parasitarias ya que son capaces de unirse al agente y destruirlo con las moléculas presentes en sus gránulos. No actúan por fagocitosis como los neutrófilos. En los procesos inflamatorios pueden contrarrestar los efectos de la inflamación excesiva, por ejemplo inhibiendo la histamina producida por los basófilos.
PLAQUETAS VR: 1,5 – 4,5 x 105 / mm3 (150.000 – 450.000)
· fragmentos de citoplasma rodeados de membrana
· derivan del megacariocito
· sin núcleo, forma biconvexa
· presentan un centro oscuro (granulómero) y una periferia clara (hialómero)
· contienen mitocondrias
· aisladas o en acúmulos en los extendidos
· contienen gránulos
· función: hemostasia
PLAQUETAS (TROMBOCITOS)
Las plaquetas o trombocitos son los elementos más pequeños de la sangre. Carecen de núcleo y su forma es biconvexa, discoidal y plana con una vida media de 7 a 9 días.
En sí mismas no son células ya que son fragmentos del citoplasma de su célula precursora; el MEGACARIOCITO que se encuentra en la médula ósea. En la sangre podemos encontrar de 1,5 – 4,5 105/mm3.
Las plaquetas participan en la HEMOSTASIA y en la formación del tapón plaquetario y evitar el sangrado.
HEMATOPOYESIS
La hematopoyesis es el fenómeno general de la formación de los elementos formes de la sangre y puede dividirse en ERITROPOYESIS, LEUCOPOYESIS y TROMBOPOYESIS. 
Proceso de formación de los elementos formes del sangre. En el adulto la mayor parte de los leucocitos y la totalidad de los eritrocitos y trombocitos se forman en la MÉDULA ÓSEA.
Se calcula que una persona de 70 kg cada día produce un trillón de células, incluyendo 200 billones de eritrocitos y 70 billones de leucocitos neutrófilos.
Este proceso de renovación de células se debe a que existe una célula llamada célula madre pluripotente hematopoyética o STEM CELL que forma la MÉDULA ÓSEA ROJA.
HEMATOCRITO – ERITROSEDIMENTACIÓN (VSG)
HEMATOCRITO: es el porcentaje de glóbulos rojos respecto del volumen total de sangre. Los valores normales serían 45±7% para los varones y 42±15% para las mujeres. Esta medida proporciona de forma aproximada la cantidad de células sanguíneas que hay en sangre. Si la medida entra dentro de los valores de referencia se considera al sujeto NORMOCITÉMICO si presenta valores superiores se considera que está en POLICITEMIA y si son inferiores estaría en OLIGOCITEMIA.
ERITROSEDIMENTACIÓN: otra medida que presenta interés desde el punto de vista clínico es la velocidad de sedimentación de la sangre o VSG. La sedimentación de las células sanguíneas puede verse aumentada en algunos procesos patológicos. Los valores normales son: Para el varón, 3-5 mm medidos a la 1ª y 2ª hora, y para la mujer 8-10 mm.
Hemostasia
La hemostasia es el conjunto de procesos fisiológicos que se ponen en marcha para reparar los daños producidos por una hemorragia y una vez detenida, restaurar la circulación sanguínea cuando un coágulo inservible obstruye la luz del vaso.
En la hemostasia van a participar tres estructuras:
· Plaquetas
· Pared del vaso
· Factores de la coagulación
Pared vascular
La pared del vaso consta de tres capas o túnicas nombradas de dentro a fuera:
Túnica íntima: Es la capa más interna, en contacto directo con la sangre. Tiene a su vez dos capas:
· Endotelio: Es una única capa de células epiteliales que está en contacto directo con la sangre. Es capaz de liberar sustancias vasodilatadoras (NO y prostaciclina) así como vasoconstrictoras (endotelina y PAF) con lo que regula el flujo sanguíneo y la presión arterial.
El endotelio actúa como si fuera una pared antitrombótica impidiendo en condiciones fisiológicas la adhesión plaquetaria.
· Subendotelio. El subendotelio tiene fibras de colágeno y de fibronectina. También es capaz de liberar sustancias como la serotonina, el Tx A2 y la adrenalina en respuesta a una lesión del endotelio (las libera ante el contacto con la sangre).
· Túnica media: Está constituida de células musculares lisas responsables de la contracción o relajación del vaso; si se estimulan por el SNS se produce vasoconstricción y si se estimulanpor el SNPS se produce vasodilatación. También responden ante los estímulos del endotelio.
· Túnica adventicia: Se trata de la túnica externa y está constituida por colágeno y fibras de elastina.
 
Factores de la coagulación
Son proteínas circulantes en el plasma y se denominan con números romanos agrupandose en tres grupos
· Factores dependientes de vitamina K. II, VII, IX y X
· Factores sensibles a la trombina. V, VII VIII, XII y fibrinógeno
· Factores de contacto. XII, XI y pre calceína
Mecanismos de la hemostasia
Distinguimos en la hemostasia tres tiempos:
· Hemostasia primaria
· Hemostasia secundaria (coagulación)
· Fibrinolisis
1. Hemostasia primaria
Es el conjunto de procesos fisiológicos que se ponen en marcha inmediatamente tras la lesión vascular y van a formar el trombo blanco o tapón plaquetario.
En esta fase hay a su vez dos etapas principales que se dan simultáneamente:
· Fase vascular: Cuando se lesiona el vaso se va a dar el espasmo o vasoconstricción del propio vaso la cual se produce como respuesta para limitar el flujo de sangre y acercar las plaquetas a la pared vascular. Se produce gracias a la estimulación del SNS y se produce la obstrucción de la luz del vaso.
En esta fase las plaquetas liberan sustancias vasoactivas (Tx A2,
serotonina, adrenalina ... )
· Fase plaquetaria. Las plaquetas normalmente circulan por la sangre y no se adhieren al endotelio pero ante la lesión del vaso se dan una serie de eventos:
· Adhesión plaquetaria: Segundos después de la lesión vascular se rompen las células endoteliales y la sangre se pone en contacto con el subendotelio. En este momenta las plaquetas mediante sus 
· Complejos Gp: se unen a las fibras de colágeno (Gp la/lay Gp lb) con el complejo Gp lb se une al colágeno gracias al factor de Von Wil/ebrand (FvVV)) tras unirse emiten pseudópodos para crear más uniones que afiancen más su posición.
· Activación, secreción y agregación: En este momenta secretan el contenido de sus gránulos (Tx A2) ADP) serotonina) que son agregantes plaquetarios con lo que atraen otras plaquetas las cuales se depositan unas encima de otras) lo cual es facilitado por el fibrinógeno.
Estos eventos crean el tapón plaquetario. Esto es suficiente para frenar la hemorragia en un vaso de pequeño calibre.
2. Hemostasia secundaria
La hemostasia secundaria es la fase donde se va a producir la coagulación gracias a una serie de reacciones enzimáticas en las que intervienen una serie de proteínas plasmáticas que denominamos factores de la coagulación.
Los factores de coagulación se nombran con números romanos y cada uno de ellos va a actuar como enzima de la ecuación siguiente) por lo que también se denomina cascada de la coagulación.
Acaba con la formación de un coágulo insoluble de fibrina que atrapa también al resto de las células formes de la sangre (leucocitos y eritrocitos).
Tiene tres etapas secuenciales:
1. Activación de protrombina
2. Formación de trombina
3. Formación de fibrina
 
· Vía intrínseca: Es la que se pone en marcha por factores estrictamente sanguíneos como el cambio de condiciones fisicoquímicas de la sangre o que la sangre se ponga en contacto por el subendotelio. Esto causa que el factor XII se active lo que a su vez activa al factor XI (ambos factores forman el llamado sistema de contacto) que junta con el calcio activa al factor IX que junta con el calcio, el factor VII y los fosfolípidos plaquetarios activan al factor X.
· Vía final (común a las anteriores): El factor X junta con calcio y el factor V además de los fosfol pidos plaquetaquetarios actuan sabre la protrombina transformándola en trombina la cual actúa sobre el fibrinógeno para formar fibrina. La fibrina formada establece enlaces con el factor Xll/formando ya una red de fibrina (coágulo)
Fibrinolisis
Una vez formado el coágulo debe desaparecer ya que si se desprende de la pared vascular puede formarse un trombo patológico obstructivo.
Cuando se ha reparado la lesión y se ha detenido la hemorragia es preciso destruir el coágulo en un proceso denominado como fibrinolisis.
El coágulo se degrada mediante digestión enzimática que se lleva a cabo mediante una proteasa que es la plasmina que se forma a partir de un precursor inactivo que es el plasminógeno que es una /3-g/obulina (circulante normalmente por la sangre). El plasminógeno se activa por las sustancias liberadas por el endotelio (por ejemplo activador de plasminógeno t-PA).
Transporte de membrana
Las formas más simples de transporte a través de una membrana son pasivas. El transporte pasivo no requiere ningún gasto energético por parte de la célula, y consiste en la difusión de una sustancia a través de una membrana a favor de su gradiente de concentración. Un gradiente de concentración es solo una región del espacio a través de la cual cambia la concentración de sustancias, las cuales se moverán de manera natural por sus gradientes de un área de mayor concentración a otra de menor concentración.
Permeabilidad selectiva
Los fosfolípidos de las membranas plasmáticas son anfipáticos: tienen regiones hidrofílicas (amantes del agua) e hidrofóbicas (temerosas del agua). El núcleo hidrofóbico de la membrana plasmática ayuda a que algunos materiales la atraviesen, mientras que bloquea el paso de otros.
TRANSPORTE PASIVO
Difusión Simple
La difusión simple implica el movimiento directo de moléculas a través de la bicapa lipídica de la membrana celulardesde una región de mayor concentración hacia una región de menor concentración.. En algunos casos, las proteínas de canal pueden desempeñar un papel en este proceso. Estas proteínas forman poros o canales en la membrana que permiten el paso selectivo de ciertos iones o moléculas a lo largo de su gradiente de concentración.
Difusión Facilitada:
La difusión facilitada es otro tipo de transporte pasivo, pero en este caso, se facilita el movimiento de moléculas a través de la membrana mediante la intervención de proteínas transportadoras específicas. Estas proteínas forman canales o portadores que permiten el paso selectivo de ciertas moléculas o iones que, de otro modo, tendrían dificultades para atravesar la bicapa lipídica debido a su tamaño o carga. Aunque la difusión facilitada implica la ayuda de proteínas, sigue siendo un proceso pasivo que no requiere gasto de energía.