Fisiologia resumen 1ra parcial

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RESUMEN DE FISIOLOGÍA 1º PARCIAL.
Tema: MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS
MEDIO INTERNO
Medio estable, que baña todas las células, del que toman las sustancias que necesitan y al que arrojan sus productos de desecho. 
 Medio interno = líquido extracelular (LEC)
Principal amortiguador alcalino es el bicarbonato, su concentración es de 28 mmol/l
HOMEOSTASIS
Mantenimiento del organismo dentro de límites que le permiten desempeñar una función de manera adecuada.
HOMEOSTASIS: Características
El medio interno (LEC) se mantiene en condiciones casi constantes
Existe un estado estable fisiológico: equilibrio entre las demandas del organismo y la respuesta hacia dichas demandas.
Las fluctuaciones mínimas de la composición del medio interno son compensadas mediante múltiples procesos homeostáticos coordinados.
Todos los órganos y sistemas trabajan para mantener la homeostasia:
Los alveolos pulmonares captan nuevo O2 y eliminan el CO2
 Los riñones mantienen constantes las concentraciones de iones y el V de agua y eliminan las sustancias de desecho.
 El intestino proporciona micronutrientes (hidratos de C, AG y AAs) desde el alimento ingerido hacia el LEC.
 Hígado, tejido adiposo, riñones o mucosa digestiva modifican o almacenan las sustancias absorbidas.
 El aparato locomotor permite al organismo desplazarse allá donde esté el alimento... Y huir!
 Sistema nervioso y endocrino regulan las funciones corporales.
El LEC está en constante movimiento gracias al sistema circulatorio.
 Los nutrientes y gases circulantes se mezclan por difusión con los líquidos tisulares a través de los capilares
Alteración de la Homeostasia: ENFERMEDAD
Externos:
Calor, frío, traumas mecánicos, o escasez de oxígeno 
Internos:
Ejercicio, presión arterial alta, dolor, tumores, ansiedad.
Situaciones Extremas:
Hemorragias, intoxicación, exposición a dosis excesivas de radiaciones.
Infección grave.
Operaciones quirúrgicas
MECANISMOS HOMEOSTATICOS
Temperatura: 37º
pH: 7,4
Glucosa: 85 mg/dL
Bicarbonato: 28mmol/L
Cloro: 108 mmol/L
Potasio: 4,2 mmol/L
Sodio: 142 mmol/L
pO2: 40 mm Hg
pCO2: 45 mm Hg
Sistemas de control
Componentes:
 Receptor (sensor): Monitoriza cambios producidos y envía información (impulso aferente). 
 Centro de control: Determina el punto de mantenimiento de alguna función: ej. P arterial, frecuencia cardiaca, Tª etc...
 Efector: Recibe mensaje del centro de control (impulso eferente) y emite una respuesta (efecto) para compensar el cambio inicial 
S. nervioso: Detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos → cambios rápidos 
 S. Endocrino: detecta cambios y a través de la sangre envía los reguladores químicos (hormonas)→ cambios lentos.
Mecanismos de retroalimentación
Tipos:
 Negativos: Si la respuesta invierte el estímulo original. El más habitual: regulación de la glucemia, P arterial, concentración de gases sanguíneos, regulación endocrina…
 Positivos: cuando la respuesta potencia el estímulo original. Es mucho menos frecuente y puede llevar a “circulos viciosos” Ej: Coagulación Sanguínea, inducción del parto.
Tema:FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS CELULARES
Membrana plasmática
Barrera física entre el LIC y el LEC
 Otras funciones: transporte, comunicación, reconocimiento, adhesión
Fosfolípidos mayoritarios en las membranas eucariotas 
Hay cuatro tipos de fosfolípidos en la membrana celular: 
Fosfatidilcolina 
Esfingomielina 
Fosfatidilserina 
Fosfatidiletanolamina
El colesterol amortigua la fluidez de la MP. Disminuye la permeabilidad de la MP al agua 
Además de los fosfolípidos, las proteínas y el colesterol existe otro integrante de las membranas celulares, los glicolípidos. 
Las características funcionales de la MP dependen de las proteínas que contiene.
 Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas.
 Tipos de proteinas:
- Periféricas: incluidas de manera parcial en una de las superficies de la membrana, unidas covalentemente a lípidos o asociadas a ellos mediante un dominio hidrofóbico.
- Integrales: abarcan todo el espesor de la membrana. Son anfipáticas.
Transporte a través de la membrana.Caracteristicas:
La MP tiene una permeabilidad selectiva.
 A ↓ tamaño y ↑ hidrofobicidad, ↑difusión a través de la bicapa.
 Moléculas hidrosolubles y cargadas no pueden atravesar la bicapa (la mayoría).
 Es necesario un sistema de transporte para las moléculas impermeables a la bicapa: proteínas transportadoras de membrana 
Tipos de transporte:
TRANSPORTE PASIVO: 
Difusión simple
Difusión facilitada
TRANSPORTE ACTIVO
Transporte activo primario
Transporte activo secundario
Transporte pasivo: difusión simple.
T Pasivo: No necesita energía (ATP).
 La difusión simple ocurre a través de la bicapa (inespecífico) o por poros (específico).
 Ocurre a favor de gradiente.
 La capacidad de difundir a través de la bicapa depende de:
- La diferencia de concentración a través de la membrana 
- La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobicidad = lipofilia)
- La Tª: determina la energía cinética de las moléculas
- La superficie de la membrana
 Ej.: O2 y CO2, EtOH, NH3, fármacos liposolubles 
Difusión simple a través de canales: 
Agua: aquaporinas (permiten el paso por ósmosis).
 Iones (Na+, K+). La apertura del canal está regulada por:
Ligando, su unión a una determinada región del canal provoca la transformación estructural que induce la apertura. 
 Voltaje.
Transporte pasivo: difusión facilitada.
T Pasivo: No necesita energía.
 Ocurre a favor de gradiente.
 La difusión facilitada es específica y saturable: mediada por proteínas transportadoras.
 Implica un cambio conformacional en la proteína.
 Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos…
Transporte activo
Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).
 Es contra gradiente (“contracorriente”).
 Mantiene las diferencias de concentración entre el LEC y el LIC (p.e. K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción de micronutrientes en intestino y la reabsorción en el riñón… y la generación y transmisión del impulso nervioso
Tipos:
- TA primario: la energia procede directamente del ATP…
- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.
Transporte activo primario
Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…
Ocurre en todas las células, fundamental en miocitos y neuronas
Funciones de la bomba de Na+/K+ :
- Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas.
- Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos.
- La salida activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular. 
Transporte activo secundario
La difusión de Na+ hacia el interior celular (a favor de gradiente) impulsa el movimiento de otra molécula en contra de su gradiente. 
- Simporte: la otra molécula se mueve en la misma dirección que el Na+ 
- Antiporte: en dirección opuesta 
 Ejemplos: transporte acoplado al Na+ de glucosa y AAs en células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales, antiporte de H+ y Ca+2
Endocitosis y exocitosis: transporte masivo
Endocitosis 
Transporte de moléculas grandes
 Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)
Exocitosis 
Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores
Comunicación intercelular
La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células.
Comunicación intercelular: mensajeros y receptores
Receptores: proteínas o glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en la membrana de las organelas o en el citosol celular, a las que se unen específicamente moléculas señalizadoras (ligandos o mensajeros):
 Hormonas
 Neurotransmisores
 Citoquinas 
 Factores de crecimiento
 Moléculas de adhesión
 Componentes de la matriz extracelular
Receptor = cerradura
Ligando = llave
Receptores de membrana 
Los mensajeros hidrosolubles (p.e., hormonas) interaccionan conreceptores de la superficie de las células diana. 
 El acoplamiento ligando-receptor desencadena una señal intracelular mediada por SEGUNDOS MENSAJEROS. TIPOS:
Receptores con actividad tirosina quinasa
Receptores acoplados a proteína G
Sistema adenilato ciclasa-AMPc 
Sistema fosfolípidos de membrana
Sistema del calcio
Factores determinantes del volumen de líquidos corporales
Ingesta o consumo de agua
 Deshidratación
 Administración de líquidos vía intravenosa
 Pérdida de líquidos por el tracto G.I
 Pérdida aumentada de líquidos por el sudor y riñones
 Obesidad
 Sexo 
 Edad
Expresión en diferentes unidades de medida de los principales electrolitos de los líquidos corporales
Concentración	: Molar(M), miliMolar(mM), %p/v, etc…
Osmoles	: es el nº de partículas por L/ solución
Equivalentes	:medida de carga que porta c/d partícula en solución.
Tema:COMPARTIMENTOS DEL ORGANISMO. LÍQUIDOS CORPORALES.
60% de la masa corporal (MC) es agua (2/3 intracelular y 1/3 extracelular)
Se encuentra en constante movimiento 
Transportado rapidamente por la sangre circulante 
Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida celular 
LÍQUIDOS CORPORALES: COMPARTIMENTOS
Agua Total 100% (40 – 42 L)
67%: (28 L) 			LIC
Líquido Intersticial 25% (10 L)
Plasma 8% (3.5 L)
LEC = Fluído Intersticial + Plasma
Líquido Extracelular: 20% MC 
Líquido Intersticial (15% MC): Entre las células y los tejidos 
Plasma (5% MC): Porción líquida de la sangre 
Linfa (1-3% MC) 
Líquido Transcelular (1-3% MC): Cefalorraquídeo, Intraocular, Sinovial, Pleural, Cavidad Peritoneal...
LEC (plasma + intersticial)
Na+.....................................142mEq/l
K+...........................................4mEq/l
LIC
Na+...........................................10mEq/l
K+...........................................140mEq/l
El líquido intersticial tiene una composición muy parecida a la del plasma, pero tiene una concentración muy baja de PROTEÍNAS
 El plasma contiene gran cantidad de proteínas (albúmina, p.e.).
La concentración de los solutos está regulada en gran parte por la cantidad de agua extracelular, que depende del consumo, la EXCRECIÓN RENAL y las pérdidas por el sudor, la respiración y las heces. 
Cuando la concentración del LEC es alta (por falta de agua o exceso de solutos) el riñón retiene más agua y excreta una orina concentrada → EL RIÑÓN PUEDE REGULAR LA REABSORCIÓN DEL AGUA Y LOS SOLUTOS
DIFUSIÓN: La difusión es el movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de un área de alta concentración a una de baja concentración. La ley de la difusión se denomina ley de Fick
Difusión de moléculas a través de membranas plasmáticas
Las moléculas atraviesan la membrana plasmática en función de su lipofilia y de la existencia o no de canales o transportadores
OSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA
Osmosis: flujo de agua a través de una membrana semipermeable desde un compartimento donde la concentración de solutos es más baja hacia otro donde la concentración es mayor
La osmolaridad (concentración osmolar) depende del nº de partículas y se expresa en mOsm/L
Presión osmótica (p): Es la presión necesaria para detener el flujo de agua a través de una membrana semipermeable: Fuerza necesaria para evitar la osmosis.
Las soluciones hipertónicas son aquellas, que con referencias al interior de la célula, contienen mayor cantidad de solutos .
 Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de solutos. 
 Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de solutos y, en este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde el exterior, el flujo neto es nulo
Tema: CONDUCCION DEL IMPULSO NERVIOSO Y FISIOLOGIA GENERAL DE LAS FIBRAS NERVIOSAS
→ La unidad anatómico funcional del SN es la neurona.
 → Las ramificaciones neuronales se entrelazan entre sí.
 → Los puntos de contacto entre neuronas son las sinapsis.
Morfología de la neurona
Las neuronas presentan grandes diferencias en su morfología. 
 Dendritas (árbol dendrítico): 
- Prolongaciones cortas 
MP ricas en receptores
 Actúan como una antena que detecta cambios en el entorno neuronal
- Sinapsis con los axones de otras neuronas
 Soma: cuerpo celular central. El núcleo posee una elevada actividad transcripcional.
 Axón: prolongación larga que parte del cono axónico, desde el que se aleja el impulso nervioso. 
- Isodiamétrico (0,5-20 mm)
- Longitud variable (hasta 1m). 
- Termina en ramificaciones (telodendrón) que contiene los terminales o botones sinápticos que contactan con otras neuronas
- El citoesqueleto permite el tránsito bidireccional de orgánulos (mitocondrias) y vesículas de neurotransmisores
Generación del potencial de acción
Las dendritas actúan como antena receptoras de señales: sinapsis de otras neuronas.
 Estas señales pueden ser activadoras o inhibidoras (siguiente tema).
 La despolarización se transmite a través del soma hasta el cono axónico.
 Si la despolarización llega a un cierto umbral, se dispara un potencial de acción que se transmite por todo el axón hasta los contactos sinápticos 
Conducción del potencial de acción
El potencial de acción es conducido a lo largo de las fibras nerviosas (axones) sin reducir su intensidad.
 La forma y la amplitud del potencial de acción es siempre la misma: para codificar información se utilizan variaciones de frecuencia.
 La frecuencia máx. Está limitada por la duración del PRA (1 ms): 1000 impulsos por segundo.
 La conducción se lleva a cabo por corrientes de circuitos locales: las regiones adyacentes a la zona despolarizada se acercan al umbral de disparo y desencadenan potenciales de acción (conducción electrotónica).
La velocidad de conducción electrotónica depende de las propiedades eléctricas del citoplasma y de la MP.
 A mayor diámetro de la fibra, mayor velocidad de conducción electrotónica…
A menor resistencia interna del axón, menor será la caída electrotónica con la distancia 
 Una fibra nerviosa de 10 micras conduciría a 0,5 m/s: 4 segundos para retirar el pie!!!
Los axones están recubiertos de mielina
 La cubierta de mielina aisla electricamente el axón, aumentando la resistencia eléctrica de la membrana:
- Menor pérdida de señal conducida
- Mayor velocidad de conducción
 Los intercambios de iones ocurren en los nódulos de Ranvier.
Conducción saltatoria del potencial de acción
El recubrimiento de mielina es llevado a cabo por los oligodendrocitos en el SNC y las células de Schwann en el SNP a intervalos regulares (entre 1 y 3mm).
El potencial de acción “salta” de un nódulo de Ranvier a otro.
 Entre ellos la corriente sufre conducción electrotónica.
 En la MP del nódulo es donde hay canales de Na+ y K+ y bomba Na+/K+
 La conducción saltatoria permite mayor velocidad de conducción 100 veces mayor, y con menor movimiento de iones y menor gasto energético
FACTORES QUE CONDICIONAN LA VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN 
Edad 
Temperatura
Características propias de la fibra:
Presencia o ausencia de mielina
Diámetro
Tema: MEMBRANA Y TRANSPORTE.
Los componentes de la membrana tienen una disposición asimétrica, es decir, cada mitad tiene una disposición diferente en cada mitad de la membrana. La base de la membrana corresponde a la bicapa de fosfolípidos, dentro de la cual se insertan las proteínas de membrana. Los carbohidratos se encuentran sólo por fuera de la membrana. 
Características.
La membrana celular o plasmática, es una delgada lámina de 75 Å,que envuelve a la célula y delimita su territorio. 
Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos, por lo que se llama membrana unitaria. Según Singer y Nicholson (1972) es una bicapa lipídica, asociada con moléculas de proteínas, formando la estructura de MOSAICO FLUIDO. 
La membrana plasmática no es una estructura estática, sus componentes tienen posibilidades de MOVIMIENTO, lo que le proporciona una cierta fluidez permitiendomovimientos y desplazamientos de la célula.
El carácter fluido lo proporcionan los fosfolípidos, de manera que es una estructura que puede ser atravesada por distintos elementos. El término mosaico se refiere a que los elementos de la membrana no tienen una disposición rígida, ordenada, sino más bien al azar. 
Función.
Barrera selectivamente permeable
Regula el intercambio de sustancias con el medio
Se comunica e interactúa con otras células
Responde a señales externas.
Actúa como sitio para actividades bioquímicas
Mantener estable el medio intracelular 
Composición.
Posee una composición química aproximada de 52% de proteínas, 40% de lípidos y 8% de azúcares. Esta proporción puede variar en los distintos tipos de membranas.
Membranas internas de mitocondrias o cloroplastos, con alrededor de 75% de proteínas. 
Membranas de las neuronas con vaina de mielina, con cerca de 70%, de lípidos. 
Lípidos.
Existen en la membrana eucariotica tres tipos de lípidos: fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Todos tienen carácter anfipático.
 Las moléculas mas abundantes en la membrana son los fosfolípidos, que posee una cabeza polar (hidrofílica) y dos "colas" no polares (hidrofóbicas).
Fosfolípidos: La bicapa de fosfolípidos corresponde a la porción fluida de la membrana.
Proteínas: Son los componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc).
Proteínas de membrana: Su mayoría – Glicoproteínas
Proteinas integrales: Están íntimamente unidas a los lípidos suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de transmembrana. Presentan una importante región hidrofóbica. No son removidas de la membrana por tratamientos con detergentes
Proteínas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno. Son fácilmente removidas con tratamientos con detergentes. 
Glúcidos: Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la ASIMETRÍA de la membrana. Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (glucoproteínas). Esta cubierta de glúcidos permite el reconocimiento de la identidad de las células, constituyen la cubierta celular. 
La Fluidez de las Membranas:Depende de factores como : 
La temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. 
La naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad. 
En qué porción la sustancia está más concentrada?:En la porción externa de la membrana.
¿En qué dirección se debe mover la sustancia para que no exista gasto energético?: La dirección es hacia el interior de la célula, es decir, a favor del gradiente de concentración.
 ENDOCITOSIS: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana. Se conocen tres tipos de endocitosis:
Fagocitosis : en este proceso, la célula crea una proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudopodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada, los pseudopodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocítica o fagosoma.
 Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o vésicula de líquido extracelular.
Exociitosis: Durante la exocitosis, la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana celular liberando el contenido de la misma.
Tema: EXCITACION RITMICA DEL CORAZON.
Sistema de excitacion especializado y de conduccion del corazon
NODULO SINUSAL (SA) Genera el impulso rítmico normal
VIAS INTERNODULARES conducen el impulso desde el nódulo SA hasta el nódulo AV
NODULO AURICULOVENTRICULAR (AV) los impulsos de las aurículas se retrasan antes de entrar en los ventrículos
HAZ AV conduce los impulsos de las aurículas a los ventrículos
RAMAS DERECHA E IZQUIERDA DE LAS FIBRAS DE PURKINJE conducen los impulsos cardíacos por todo el tejido de los ventrículos .
La acetilcolina aumenta la permeabilidad de la membrana a los iones potasio, lo que crea un aumento de la negatividad en el interior de las fibras denominada hiperpolarización.
EFECTO DE LA ESTIMULACION SIMPATICA.
Aumenta la frecuencia de descarga del nódulo sinusal
Aumenta la velocidad de conducción y el nivel de excitabilidad de todas las porciones del corazón
Aumenta la fuerza de contracción auricular y ventricular
La estimulación simpática libera noradrenalina cuya función parece relacionarse con un aumento de la permeabilidad de la membrana al sodio y al calcio.
RUIDOS CARDIACOS NORMALES 
PRIMER RUIDO (tum) : Larga duración (0,08 – 0.16 seg)
SEGUNDO RUIDO (ta) : Corta duración (0,06 – 0,12 seg)
TERCER RUIDO: 0,04 – 0,08 seg 
CUARTO RUIDO: 0,06 – 0,08 seg 
Tema: EL CORAZON COMO BOMBA Y LA FUNCION DE LAS VALVULAS CARDIACAS.
Presenta diferentes tipos de músculos como son el:
Músculo auricular
Músculo ventricular 
Músculo de conducción. 
POTENCIALES DE ACCIÓN EN EL MUSCULO CARDIACO
Potencial de acción promedio en la fibra ventricular: 105mV.
El potencial intracelular aumenta de -85mV entre latidos hasta +20 durante cada latido.
La formación de un potencial en meseta después de la espiga hace que la contracción cardiaca dure hasta 15 veces mas que en el musculo esquelético. 
Velocidad de la conducción de las señales del musculo cardiaco. 
Velocidad de conducción de la señal de P.A a lo largo de las fibras musculares A y V es de 0,3 a 0,5 m/seg.
 Velocidad de conducción del sistema especializado de conducción del corazón en las fibras de purkinje es de 4 m/seg.
Ciclo Cardiaco.
Se le denomina ciclo cardiaco al comienzo de un latido cardiaco hasta el comienzo del siguiente.
Cada ciclo es iniciado por un potencial de acción en el nódulo sinusal.
 Las aurículas actúan como bombas de cebado para los ventrículos.
Relajación: Diástole
Contracción: Sístole.
FUNCION DE LAS AURICULAS COMO BOMBAS DE CEBADO.
Las aurículas actúan como bombas de cebado aumentando la eficacia del bombeo ventricular hasta un 20%.
Cambios de presión en las aurículas: Las ondas a, c y v.
La onda a: Producida por la contracción auricular.
La onda c: Se produce cuando los ventrículos comienzan a contraerse.
La onda v: Producida hacia el final de la contracción ventricular.
VALVULAS AORTICA Y LA ARTERIA PULMONAR.
SEMILUNARES
Cierre súbito o rápido
 Mayor velocidad de eyección de la sangre (orificios pequeños)
Bordes sometidos a una abrasión mecánica mayor 
Se sitúan en la base de un tejido fibroso fuerte ,flexible para soportar tenciones físicas
AURICULOVENTRICULARES
Cierre lento o suave
menor velocidad de eyección de la sangre (orificios grandes)
Soporte de las cuerdas tendinosas.
 Diagrama volumen-presión durante el ciclo cardiaco
Fase I: Periodo de llenado
Fase II: Periodo de contracción isovolúmica
Fase III: Periodo de eyección
Fase IV: Periodo de relajación isovolúmica
MECANISMO DE FRANK-STARLING: Cuanto mas se distiende el musculo cardiaco durante el llenado, mayor es la fuerza de contracción y mayor es la cantidad de sangre que bombea hacia la aorta. 
Tema: POTENCIALES DE MEMBRANA.
Potenciales de membrana: es una diferencia de potencial eléctrico entre el interior negativo y el exterior positivo ( -30 a -90mV)
Potencial de membrana se debe a:
La permeabilidad selectiva que presenta la membrana plasmática.
La acción de la bomba Na⁺/K⁺.
La presencia de moléculas con carga negativa no difusibles en el interior celular.
Distribución de iones a través de la membrana.
La membrana mantiene atrapadas moléculas orgánicas con carga negativa (aniones fijos) y permite una difusión limitada de iones inorgánicos (iones difusibles)
La difusión de los cationes ocurren a través de canales.
Los iones difusibles más importantesen el mantenimiento del potencial de membrana son el sodio, el potasio y el cloruro.
Son bombeados activamente para mantener las concentraciones constantes.
Existen canales de entrada: aumentan la permeabilidad.
En condiciones normales, la MP es impermeable a iones organicos, al Na⁺ y el Cl- (pocos canales abiertos) y algo mas permeables al k⁺ (hay algunos canales abiertos)
Movimiento de iones:
Por el gradiente químico, el Na⁺ tiende a entrar y el k⁺ a salir.
Por el gradiente eléctrico, el Na⁺ tiende a entrar y el k⁺ también a entrar.
Ecuación de Nerst: gracias a esta ecuación se puede calcular la diferencia del potencial electroquímico. Son para los potenciales de la membrana para iones en específico (para cada uno).
Potencial de membrana en reposo.
Potenciales de equilibrio (E) calculados con la ec. de Nerst para las conc. iónicas fisiológicas. Existen pequeñas diferencias entre tejidos…
 El K+ tiende a salir porque su potencial de equilibrio es más negativo que el de reposo.
 El Na+ está muy alejado del equilibrio
 El potencial de membrana en reposo y el potencial de equilibrio del Cl- es similar: el Cl- está casi en equilibrio electro-químico
 Cuanto mayor sea la diferencia entre el potencial real y el de equilibrio para un ión, mayor será la fuerza neta que tienda a desplazarlo
Ecuación de Goldman o ecuación de Goldman – Hodgkin – katz: Calcula el potencial de reposo: es general, para todos los iones.
A mayor permeabilidad de la MP al ión, mayor conductancia
 A mayor conductancia de un ión en particular, mayor capacidad de ese ión para llevar el potencial de membrana hacia su potencial de equilibrio
 La conductancia del K+ en reposo es mayor que la del Na+, y por lo tanto la influencia del K+ ejerce una mayor influencia.
La apertura de los canales puede estar regulada por cambios de voltaje o por unión de un ligando.
Tema: POTENCIAL DE ACCIÓN Y TEORIA IÓNICA DEL IMPULSO NERVIOSO.
Células excitables: aquellas capaces de producir un potencial de acción
Al recibir un estímulo, las células excitables “disparan” un potencial de acción
 Tipos de estímulo: eléctrico, químico, mecánico, fotónico (luz)
Potencial de acción: cambio rápido en el potencial de membrana en respuesta a un estímulo, seguido de un retorno al potencial de reposo
Excitabilidad celular
Si el estímulo es de suficiente intensidad puede sobrepasar un umbral de despolarización que dispara el potencial de acción 
El potencial de acción: conductancias
El potencial de acción se debe a los cambios rápidos y transitorios de las conductancias del Na+ y K+
El potencial de acción: etapas
El estímulo induce la apertura de canales Na+. Su difusión al citoplasma despolariza la membrana celular.
Al alcanzarse el potencial umbral se abren más canales Na+. El aumento en la entrada de Na+ despolariza aún más la membrana.
Cuando el potencial alcanza su máximo (valores positivos) se cierran los canales Na+.
La apertura de los canales K+ permite la salida del catión y la repolarización de la membrana
Tras un breve periodo de hiperpolarización, la bomba Na+/K+ restablece el potencial de reposo.
El potencial de acción se propaga hacia todas las direcciones, pero no retrocede, ya que lo canales de Na+ de la zona que se despolariza primero están inactivados
Características del potencial de acción
El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o nada).
Una vez generado se automantiene y propaga por retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na+ provoca la apertura de otros.
El tiempo que los canales dependientes de voltaje permanecen abiertos es independiente de la intensidad del estímulo.
Un estímulo supraumbral no aumenta la despolarización celular (la amplitud del pico).
Periodos refractarios
Absoluto:Es el periodo de tiempo en el que el axón es incapaz de responder a un segundo estímulo. La causa son los canales Na+ en estado inactivo 
Relativo: Es el periodo de tiempo en el que el axón es capaz de responder a un segundo estímulo de una elevada intensidad. La causa es que se ha iniciado la repolarización y hay canales Na+ en estado cerrado. 
Tipos de potenciales de acción
Potenciales en espiga: son típicos del sistema nervioso. Su duración es aproximadamente de 0.4mseg y lo denominamos impulso nervioso. 
Potenciales en meseta: la membrana no se repolariza inmediatamente tras la despolarización. Es típico de las células cardíacas, donde la meseta llega a durar entre 3 y 4 décimas de segundo, produciendo la contracción del corazón durante todo este periodo. 
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas de potencial de acción sin necesidad de estímulo que generan el latido cardíaco, los movimientos peristálticos o el ritmo respiratorio. 
Tema: EXCITACIÓN Y CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO ESQUELÉTICO, CARDIACO Y LISO.
Tejido muscular: efectores con acción mecánica o motora 
 Formado por células excitables y contráctiles. Tipos:
- Esquelético, unido a los huesos: responsable del movimiento coordinado y voluntario
- Liso de las paredes de las vísceras (estómago, intestino, vasos sanguíneos…): involuntario
- Cardiaco: estriado e involuntario
 El 40% del cuerpo es músculo esquelético, y otro 10% es liso y cardiaco
 Los principios básicos de excitación y contracción son aplicables a los tres.
Músculo esquelético: características
Tejido muscular estriado rodeado de una vaina de tejido conectivo (epimisio) que lo inserta en los huesos (tendones).
 El músculo se divide en fascículos, y estos en fibras rodeadas de membrana plasmática con centenares o miles de miofibrillas que contienen los filamentos contráctiles (actina y miosina).
 Las estrías se deben a la disposición organizada de filamentos gruesos (miosina) y finos (actina).
 El sarcómero es la unidad contráctil del músculo esquelético.
Banda A: filamentos de miosina solapados con los de actina 
 Banda I: filamentos de actina que parten del disco Z
 Banda H: filamentos de miosina sin solapamiento con los de actina 
Características fibra (célula) muscular:
- Membrana plasmática = sarcolema
 Multinucleada 
 Retículo endoplásmico muy desarrollado (= sarcoplásmico)
 Gran cantidad de mitocondrias
Filamentos contráctiles: miosina 
Filamentos gruesos compuestos por múltiples moléculas de miosina (200 o más). 
Formada por 2 cadenas pesadas formando una doble hélice (cola de la molécula de miosina) y 4 cadenas ligeras (cabeza de miosina).
La cabeza está separada de la hélice mediante un brazo flexible. El conjunto cabeza-brazo se llama puente cruzado y participa directamente en la contracción. 
La cabeza de miosina posee actividad ATPasa y puede unirse a la actina. 
Filamentos contráctiles: actina 
Filamentos finos constituidos por: doble hebra de actina, tropomiosina y troponina. 
La tropomiosina se enrolla en espiral alrededor de la actina. En reposo impide atracción entre los filamentos de actina y de miosina.
La troponina (complejo de) se une a los lados de la tropomiosina. La troponina I posee gran afinidad por la actina, la T por la tropomiosina y la C por el calcio. 
Contracción muscular
Disminución en la longitud de las fibras individuales. 
 Disminución en la distancia entre los discos Z sin acortamiento de las bandas A.
 Las bandas I disminuyen de longitud. 
 La disminución de longitud del sarcómero se debe al deslizamiento de los filamentos finos sobre y entre los filamentos gruesos. 
Disminución en la longitud de los sarcómeros y por tanto de las fibras musculares. 
 Las bandas A no varían, mientras que las bandas I se estrechan.
 Troponina y tropomiosina regulan la unión de los puentes actina-miosina. 
 En reposo, la tropomiosina bloquea la unión de los puentes cruzados a la actina. 
 El desplazamiento de la tropomiosina requiere la interacción de la troponina con Ca2+ liberado por el RS.
 Este desplazamiento muestra los puntos activos de la actina.
 La ATPasa de la miosina hidroliza el ATP a ADP y Pi, que se mantienen unidos a la cabeza.
 Puentes cruzados de miosina se unen a las moléculasde actina. 
 Las cabezas de miosina se inclinan al liberar el Pi, provocando el deslizamiento sobre la actina (golpe de fuerza). El ADP ha de ser sustituido por un nuevo ATP para que la cabeza se separe de la actina 
 Una vez finalizado el estímulo nervioso bombas de Ca2+ devuelven el catión al RS.
 Al separar El Ca2+ la tropomiosina vuelve a su sitio cubriendo los puntos activos de la actina: relajación
Rigor mortis: sin el ATP producido por el metabolismo celular, el ADP queda unido a la cabeza de miosina, y ésta queda “enganchada” a la actina.
Sarcolema = membrana plasmática
Retículo sarcoplásmico = retículo endoplasmático especializado a modo de cisternas donde se almacena Ca2+ : su concentración es muy baja en el citoplasma. 
Túbulos T = invaginaciones del sarcolema hacia el interior celular que hacen llegar el potencial de acción a toda la fibra muscular
Unión neuromuscular
El músculo esquelético está inervado por grandes fibras mielinizadas originadas en las motoneuronas de la médula espinal. 
Unidad motora: conjunto de fibras musculares inervadas por una sola motoneurona.
 La unión neuromuscular, cerca del punto medio de la fibra muscular, se llama placa motora terminal.
La despolarización abre canales de Ca+2 voltaje dependientes.
 El aumento del Ca+2 en el citoplasma activa la contracción muscular.
Mecánica de la contracción muscular
M. Agonista: desempeña la acción de movimiento 
M. Antagonista: actúa sobre la misma articulación con acción opuesta 
Contracción tetánica (tetania): aumento de la fuerza de contracción mediante estimulación repetida
Tipos de fibras musculares esqueléticas
TIPO I LENTAS O ROJAS:
Isoenzima lenta de la miosina 
Abundantes mitocondrias, mioglobina y vascularización (gran capacidad oxidativa)
Escaso glucógeno y escaso desarrollo del retículo sarcoplásmico 
Pequeño tamaño y muy resistentes a la fatiga	
 TIPO II RÁPIDAS O BLANCAS
Isoenzimas rápidas de la miosina 
Escasas mitocondrias, mioglobina y vascularización (escasa capacidad oxidativa)
Abundante glucógeno y gran desarrollo del RS
Mayor tamaño y menor resistencia a la fatiga
Sincitio funcional: se comporta como si fuera una única célula porque las fibras (células) están interconectadas por uniones comunicantes (discos intercalares) que permiten una despolarización (y contracción) sincronizada.
 En realidad hay dos sincitios: aurículas y ventrículos
Músculo cardiaco
El nodo sinusal se despolariza espontáneamente (automatismo cardiaco), pero la velocidad depende del SNA
 La despolarización se transmite a las aurículas y después a los ventrículos
 El PA del músculo cardiaco es un meseta (0.3s): 1º se abren canales rápidos de Na+ y después los de Ca+2 más lentamente, permitiendo la contracción sincronizada.
 Acoplamiento excitación-contracción: la misma entrada de Ca+2 permite el deslizamiento de los filamentos.
Músculo liso
Células mononucleadas, delgadas y fusiformes conectadas por uniones gap: contracción sincronizada
 Controlado involuntariamente por el SNA
 Escasos RS y miosina y abundante actina, que se une a la membrana y a los cuerpos densos, que pueden formar puentes intercelulares
Clases de contracción del músculo liso
FASICA CONTRACCIÓN RÁPIDA. Aparato digestivo y genitourinario.
TÓNICA CONTRACCIÓN PROLONGADA (horas o días). Paredes de los vasos sanguíneos, vías respiratorias y esfínteres. 
Control de la contracción: nervioso (SNA), hormonal y local