FISIOLOGÍA I

Independientes Medicina

1 Advertencia: esto es un resumen hecho por alumnos y para alumnos. Bajo ninguna circunstancia reemplaza al libro. No está exento de errores.

Contenido Transporte de sustancias a través de las membranas celulares....................................................................... 2 Potenciales de membrana y potencial de acción ............................................................................................ 6 Contracción del músculo esquelético............................................................................................................ 11 Excitación del músculo esquelético: Transmisión neuromuscular y acoplamiento excitación-contracción .... 17 Excitación y contracción del músculo liso ..................................................................................................... 20 Funciones motoras de la médula espinal: Los reflejos médulares ................................................................. 25 Organización del sistema nervioso, funciones básicas de la sinapsis ............................................................. 30 Sistema nervioso autónomo y la médula suprarrenal ................................................................................... 35 Organización del sistema nervioso, funciones básicas de los neurotransmisores .......................................... 40 Eritrocitos, anemia y policitemia................................................................................................................... 44 Grupos sanguíneos; transfusión; trasplante de órganos y tejidos ................................................................. 49 Hemostasia y coagulación sanguínea ............................................................................................................ 52 Resistencia del organismo a la infección: I. Leucocitos, granulocitos, sistema monocitomacrofágico e inflamación................................................................................................................................................... 57 Resistencia del organismo a la infección: II. Inmunidad y alergia. Inmunidad innata ..................................... 62 Músculo cardíaco: el corazón como bomba y la función de las válvulas cardíacas ........................................ 67 Gasto cardíaco, retorno venoso y su regulación............................................................................................ 75 Excitación rítmica del corazón ...................................................................................................................... 78 Visión general de la circulación; biofísica de la presión, el flujo y la resistencia ............................................. 82 Distensibilidad vascular y funciones de los sistemas arterial y venoso .......................................................... 85 La microcirculación y el sistema linfático: intercambio de líquido capilar, líquido intersticial y flujo linfático 88 Circulación pulmonar, edema pulmonar, líquido pleural............................................................................... 92 Control local y humoral del flujo sanguíneo por los tejidos ........................................................................... 96 Regulación nerviosa de la circulación y control rápido de la presión arterial ............................................... 100 Mecanismo Renal (Repaso) ........................................................................................................................ 105 Función dominante de los riñones en el control a largo plazo de la presión arterial y en la hipertensión: el sistema integrado de regulación de la presión arterial ................................................................................ 107 El ojo: I. Óptica de la visión ......................................................................................................................... 111 El ojo: II. Función Receptora y nerviosa de la retina .................................................................................... 116 El ojo: III. Neurofisiología central de la visión .............................................................................................. 123 El sentido de la audición ............................................................................................................................. 127 Electrocardiograma .................................................................................................................................... 132 Formación de la orina por los riñones: I. Filtración glomerular, flujo sanguíneo renal y su control .............. 134 Formación de la orina por los riñones II. Reabsorción y secreción tubular .................................................. 141 Concentración y dilución de orina; regulación de la osmolaridad del líquido extracelular y de la concentración de sodio .............................................................................................................................. 143 Regulación renal del potasio, el calcio, el fosfato y el magnesio; integración de los mecanismos renales para el control del volumen sanguíneo y del volumen del líquido extracelular ................................................... 149

FISIOLOGIA I

Cuaderno de apuntes de Rabascal digitalizado, corregido y actualizado por Independientes Medicina. Posee conceptos provistos por el Dr. Humberto Ferretti. Se utilizó como texto base el “Guyton y Hall”.

2013

[APUNTES DE FISIOLOGÍA] Advertencia: esto es un resumen hecho por alumnos y para alumnos. Bajo ninguna circunstancia reemplaza al libro. No está exento de errores.

¡Importante! Sugerimos leer primero el libro

recomendado por el docente y usar estos

apuntes para repasar, y reafirmar lo aprendido.

Autores: Álvaro López A. Michael López C.



Transporte de sustancias a través de las membranas celulares CAPÍTULO 4 Mecanismo de transporte a través de la membrana Es el proceso que permite el paso de partículas a través de la membrana celular, sirve para mantener la homeostasis; manteniendo las diferencias entre el líquido extracelular e intracelular. Membrana celular→ Constituida por bicapa lipídica y proteínas Barrera para el movimiento de sustancias hidrosolubles, las sustancias liposolubles atraviesan fácilmente la membrana Proteínas de membrana→ Constituyen una ruta alternativa a través de la membrana celular, estas pueden ser: Proteínas de los canales→ Espacios acuosos a lo largo de la molécula, permitiendo el movimiento de iones y agua Proteínas transportadora→ Presentan cambios conformacionales al unirse a sustancias que se van a trasporta Transportes a través de membrana→ El transporte de las partículas a través de la membrana se produce mediante 2 procesos: Transporte pasivo→ Se caracteriza por ser a favor del gradiente y no hay gasto de energía Transporte activo→ Se caracteriza por ser en contra del gradiente y si hay gasto de energía (Requiere de un portador).

Gradiente→ Significa diferencia, ya sea de concentración, velocidad, etc. Transporte pasivo Difusión→ Mecanismo de transporte pasivo a través de la membrana celular. Tipos:

Simple→ Favorecida por la cinética molecular, No requiere de portadores Ej. H2O, O2, N, CO2, alcoholes. Se puede producir por 3 vías: 1. A través de la bicapa lipídica 2. A través de los canales proteicos (poros) 3. A través de intersticio molecular

Facilitada→ Mediada por portadores (requiere de proteínas transportadoras o de canal). Necesita de intermediadores y posee una Vmáx

Cinética molecular→ Las moléculas y átomos, están en permanente movimiento y durante ese movimiento, se chocan, haciendo que se aproximen cada vez más a la célula. Factores que limitan la difusión simple

Liposolubilidad

Gradiente de concentración, presión

Potencial eléctrico

Velocidad del movimiento cinético

Temperatura

Factores que limitan la difusión facilitada

Disponibilidad del portador

Acoplamiento y desacoplamiento de la sustancias con el portador

Velocidad con la cual el portador sufre el cambio conformacional

Tamaño de la molécula / átomo a pasar



Factores que influyen la velocidad de la difusión neta

Diferencia de concentración a través de la membrana

Potencial eléctrico

Diferencia de presión Características de los canales proteicos

Selectividad

Apertura y cierre de puertas, estas pueden ser por o Voltaje- Responde al potencial eléctrico o Químico- Responde a la unión de una sustancia química (ligando)

Osmosis→ Mecanismo de transporte pasivo a través de la membrana, específicamente es la difusión simple del agua y es a favor de gradiente del solvente

Osmolaridad: Concentración osmolar expresada como osmoles x L de solución Osmolalidad: Concentración osmolar expresada como osmoles x Kg de agua Osmol: Unidad utilizada para expresar la concentración en términos de número de

partículas Intensidad neta de difusión: Diferencia entre “cantidades” que se movilizan en ambos

sentidos Presión osmótica: cantidad exacta de presión necesaria para detener la osmosis (cantidad

determinada de partículas x unidad de volumen y no x masa de la partícula)

Transporte activo Primario→ Es determinada por el grado de concentración de la sustancia durante el transporte. La energía deriva de la hidrólisis del ATP.

Bomba de Na+ y K+ o No es una estructura, es un concepto funcional. o Su función es mantener las concentraciones homeostáticas de Na+ y K+. o Ayuda al control de volumen de la célula. o Es electrogénica, expulsa 3 cargas + y 2 -, dejando un déficit en el interior de la célula,

haciendo que esta se polarice negativamente. o La proteína portadora posee el complejo alfa y beta. o Posee 3 sitios de unión para Na+ en su cara intracelular, mientras que en su cara

extracelular 2 sitios para el K+. o Actividad de la ATPasa.

Transporte activo de los iones de Ca++ (Bomba de Ca++) o Posee 2 bombas. o Bombea Ca++ fuera de la célula. o La otra bomba, lleva los iones de Ca++ hacia los órganos vesiculares dentro de la célula.

Transporte activo de iones de H+ (Bomba de protones) o Se encuentra en 2 localizaciones: En las glándulas gástricas del estómago y porción

distal de los túbulos contorneados distales y conductos colectores del riñón. o En el estómago se encuentra la bomba más potente, que es la base para producir

HCl. o En el riñón secretan grandes cantidades de H+ desde la sangre a la orina.



Secundario→ Utiliza la energía de gradiente de concentración generado por transporte activo primario (Energía potencial). En varios casos usan un portador que solo se va a poder desplazar si tiene acoplado a la otra molécula. Posee 2 tipos:

Cotransporte→ La energía de difusión del Na+ puede arrastrar a otras sustancias a través de la membrana celular. Ej. Na+ y glucosa o aminoácido

Cotratransporte→ La energía de difusión del Na+ pero la sustancia se dirige en dirección opuesta. Ej. Na+ y Ca++

Transporte activo a través de las capas celulares

Este fenómeno se da en:

Epitelio intestinal

Epitelio de los túbulos renales

Epitelio glándulas exocrinas

Membranas (plexo coroideo, etc.)

Epitelio de vesícula biliar Mecanismos básicos de acción:

Difusión simple o facilitada: el borde en cepillo de la superficie luminal es permeable tanto al sodio como al agua

Transporte activo: Las sustancias son transportadas activamente al espacio intersticial.

Cuando en el transporte de 1 sustancia interviene más de un mecanismo, si uno es activo, todo el sistema es considerado activo.



NOTAS



Potenciales de membrana y potencial de acción CAPÍTULO 5 Tejidos excitables→ Nervioso y muscular. Una diferencia de concentración de iones a través de una membrana semipermeable puede crear un potencial de membrana. Potencial de Nernst→ La diferencia de potenciales condicionan qué iones van a pasar y esa diferencia de potenciales está determinada por la carga iónica de uno u otro lado de la membrana celular. El potencial de difusión depende:

Polaridad de la carga eléctrica de cada ion

Permeabilidad de la membrana de cada ion

Concentraciones de los iones intra y extracelulares Potencial de reposo→ El potencial de membrana en reposo es la carga eléctrica de la membrana cuando no está excitada. Es de alrededor de -90mV (neurona no excitada). Se da por una distribución desigual de las cargas eléctricas en uno y otro lado de la membrana. Se origina por

Difusión del K+ (Canales de Fuga) hacia el LEC que aporta con una electronegatividad de -94mV (la membrana es muy permeable, pierde más de la que gana). Es el más importante

Difusión del Na+ hacia el LIC, aporta con una electro positividad de +61mV

Bomba de Na+ y K+, aporta con -4mV. Es el menos importante Se caracteriza por tener una electronegatividad en la cara interna de la membrana celular y ser electropositiva en la cara externa de la membrana celular. ¡Importante!: Tanto en el medio intracelular como en el extracelular, hay cargas negativas y por cada carga negativa hay una positiva que lo neutraliza. Los potenciales de difusión aislados causados por la difusión de Na+ y K+ dan un potencial de membrana de -86mV + Los -4mV que porta la bomba de Na+ y K+ da un total de -90mV en potencial de reposo. La membrana posee canales de “Fuga” de Na+ y de K+, son proteínas que permite el paso de estos iones, aunque el K+ es más permeable que el Na+. Potencial de Acción→ Es el cambio brusco del potencial de membrana en reposo, debido a las variaciones iónicas producido por estímulos adecuados, es decir que llegue al umbral de excitabilidad. Fases:

Periodo de latencia→ Intervalo en el que el estímulo produce diferencia iónica para que se dé la despolarización.

Despolarización→ potencial de membrana se hace positivo debido al ingreso de Na+.

Repolarización→ Los canales de Na+ se cierran y el potencial de membrana se vuelve a su estado negativo inicial, debido a la apertura total de los canales de K+ y el K+ sale al LEC.

Periodo refractario (pospotencial positivo)→ Tiempo durante el cual no es posible desencadenar un segundo potencial de acción.

Umbral de excitabilidad→ Valor mínimo de potencial de membrana que hay que alcanzar para producir un potencial de acción.



Potencial subumbral→ No genera potencial de acción, pero si produce una perturbación eléctrica en la membrana. La suma de estos potenciales, si puede producir potencial de acción en la neurona y potencial de onda lenta en el músculo liso. El canal de Na+ posee 2 puertas de apertura con voltaje

Activación→ Cuando la membrana está a -90mV, la compuerta de activación está cerrada y se abre de -90mv a +35mV (estado activado)

Inactivación: En el interior, cuando el potencial de membrana es positivo (+35mV), provoca que se cierre y cuando la membrana es negativa se abre.

El canal de K+ con apertura de voltaje:

En reposo, la puerta está cerrada.

Cuando se da el cambio de voltaje se abre la puerta y permite que salga el K+.

Los canales de Na+ y K+ Se abren al mismo tiempo, o sea con el cambio eléctrico de la membrana. La diferencia radica en que los canales de K+ son lentos y tienen su máxima expresión cuando los canales de Na+ se están cerrando.

Papeles de otros iones durante el potencial de acción:

Aniones Intracelulares→ Son impermeables y son los responsables de generar la electronegatividad en la célula.

Ca++→ Produce potencial de acción junto al Na+. Posee bombas de Ca++ Canales de Ca++ y Na+ con apertura de voltaje→ También permeables al Na+, son llamados canales lentos de Ca++ y Na+ Cuando existe un déficit de Ca++, se activan los canales de Na+ con un aumento del potencial de membrana. El Ca++ se une a la superficie externa de los canales de Na+ y se altera el estado eléctrico del canal, modificando así el nivel de voltaje necesario para abrir la puerta. Iniciación del potencial de acción

Retroalimentación positiva: El propio aumento de voltaje hace que los canales de Na+ se abran, permitiendo la entrada de Na+, haciendo que el voltaje siga aumentando.

Apertura de los

canales de Na+ y K+

Cierre de los canales de Na+ y

apertura total de los canales de K+

Cierre de los canales

de K+



Propagación del potencial de acción

Un potencial de acción en cualquier punto de la membrana suele excitar las porciones adyacentes de la misma, dando lugar a la propagación del potencial.

La transmisión del proceso de despolarización a lo largo de una fibra nerviosa o muscular, es conocido como impulso nervioso o muscular

El potencial viaja en ambas direcciones

El principio del todo o nada: El proceso de despolarización viaja por toda la membrana si las condiciones son adecuadas, o no viaja en absoluto, si no lo son.

Factor de seguridad para la propagación: Proporción entre el potencial de acción y umbral de excitación debe ser siempre mayor a 1

Restablecimiento de los gradientes iónicos, Bomba de Na+ y K+

No interviene en la despolarización ni en la repolarización

Se puede producir potenciales de acción antes de que intervenga la bomba de Na+ y K+.

Se reestablece el potencial de reposo por la difusión pasiva de Na+ por las proteínas portadoras “canales de fuga”.

Meseta en algunos potenciales de acción: Se produce en el músculo cardíaco y liso

Ritmicidad

Capacidad de algunos tejidos para producir descargas autoconducidas repetitivas (autoexcitabilidad)

Esta capacidad está vinculada a la alta permeabilidad natural de la membrana para los iones de Na+, lo cual crea en estos tejidos un potencial de membrana más electropositivo que otros. Por los que su umbral de excitabilidad es menor.

Estas descargas rítmicas se dan en: El corazón, peristaltismo intestinal y en el control rítmico de la respiración

Hiperpolarización Cambio del potencial de membrana hacia un estado más negativo que en su estado de reposo. Se produce por exceso de salida de K+, debido al lento cierre de sus canales. Periodo refractario (Resistencia)→ Tiempo durante el cual no es posible desencadenar un segundo potencial de acción, puede ser de 2 tipos:

Se da por la apertura de los

canales rápidos de Na+ Se produce debido a la despolarización

prolongada por la apertura lento de canales

de Ca++ y Na+ y apertura mucho más lenta de

los canales de K+ debido al ingreso de Ca++



Absoluto→ Se da al principio de la repolarización, la puerta de inactivación de los canales de Na+ se cierra (característica principal) y los canales de K+ totalmente abiertos. Con estas condiciones, por muy fuerte que sea un estímulo, no se podrá dar otro potencial de acción

Relativo→ Se da cuando está en estado de hiperpolarización, si se da un estímulo lo suficientemente fuerte para producir un cambio iónico, se puede generar otro potencial de acción.

Estabilizadores de membrana→ Reduce la excitabilidad de la membrana Ej. Anestésicos locales (actúan sobre las puertas de activación de canales de Na+, dificultando su apertura) Conducción saltatoria de las fibras mielinizadas

La mielina evita que fluyan iones de Na+, solo pueden ingresar en los nodos de Ranvier

Los potenciales de acción solo se produce en los nodos de Ranvier ya que la corriente eléctrica fluye tanto por el LEC y axoplasma, de ese modo la conducción pasa al siguiente Nodo de Ranvier.

El hacer estos saltos aumenta la velocidad de conducción y conserva energía al axón ya que

solo se despolariza en los nodos y no en toda la extensión del axón haciendo que precise de poco metabolismo para reestablecer la diferencia iónica, cosa que no ocurre con las fibras amielinicas.



NOTAS



Contracción del músculo esquelético CAPÍTULO 6 Músculo esquelético→ Haces→ Fibras→ Miofibrillas.

Sarcoplasma→ Es el fluido intracelular entre las miofibrillas, contiene grandes cantidades de K, Mg y P, y muchas mitocondrias.

Sarcolema→ Una fina membrana que envuelve una fibra muscular, y se fusiona en ambos lado de la fibra con una fibra tendinosa.

Retículo sarcoplasmático→ Retículo endoplasmático en la fibra muscular y controlan la contracción muscular, debido a que provee Ca++. Está compuesto por 2 cisternas y un túbulo longitudinal.

Túbulos T (transversos)→ Son invaginaciones del sarcolema en forma de conducto y penetran de lado a lado de la fibra muscular, se comunican con el LEC.

Disco Z→ Proporcionan el aspecto estriado característico del músculo esquelético. Sarcómero→ Porción de una miofibrilla situada entre dos discos Z sucesivos. (Unidad

Funcional de contracción del músculo esquelético. Miofibrillas→ Haces cilíndricos compuestos por 2 tipos de filamentos

Filamentos delgados – Actina

Filamentos gruesos – Miosina Cada miofibrilla se encuentra dividida por estrías de proteínas filamentosas denominadas “Disco Z” y se encuentran unidos por filamentos de actina.

Banda I→ (Isotrópica) Claras, contienen filamentos de actina. Banda A → (Anisotrópica) Oscuras, Contienen filamentos de miosina y extremos de

filamentos de actina. Titina→ Proteína que actúa como armazón que reviste los filamentos de actina y miosina,

manteniéndolos en posición.

Características moleculares de los filamentos contráctiles Filamentos de Miosina→ Compuesto por viarias moléculas de miosina Cada molécula de miosina está formado por 6 cadenas polipeptídicas

2 cadenas pesadas→ enrolladas en doble hélice, formando la cola de la miosina, mientras que sus extremos libres forman la cabeza.

4 cadenas ligeras→ forman parte de las cabezas de miosina (2 por cabeza) ayudan a controlar la función de la cabeza durante la contracción muscular.

Las colas de miosina agrupadas forman el cuerpo del filamento.

Banda I

Banda A

Banda I



Las cabezas sobresalen del cuerpo a través de unos segmentos llamados brazos, que en conjunto forman los “puentes cruzados” (Son flexibles, acción de bisagra→ Entre bazos y cuerpo; entre brazo y cabeza). La cabeza tiene actividad ATPasa. Filamentos de Actina→ Compuesto por 3 subunidades

F -Actina – Cadena polimerizada de actina G. (en hélice). Posee puntos o sitios activos que interactúan con los puentes cruzados, formados por ADP.

Tropomiosina – Se enrolla alrededor de la F-actina. En reposo descansa sobre los puntos o sitios activos, impidiendo que haya contracción.

Troponina – Cada subunidad tiene una función específica en el control de la contracción Posee 3 subunidades:

o Troponina I - Se une a la actina o Troponina T - Se une a la Tropomiosina o Troponina C – Se une al Ca++ o Los puntos o sitios activos están cubiertos por complejo Troponina-tropomiosina.

Para que se dé la contracción debe inhibir el efecto bloqueante dada por el complejo. Pero cuando existe gran cantidad de Ca++ se inhibe el efecto inhibidor del complejo.

Potencial de acción muscular Diferencias cuantitativas con el potencial de acción nervioso

Para producir una contracción muscular, la corriente tiene que llegar hasta la vecindad de las miofibrillas individuales y esto sucede gracias a los túbulos T Acoplamiento excitación – contracción→ Los potenciales de acción viajan a través de los túbulos T, este potencial de acción de los Túbulos T produce que se liberen iones de Ca++ en el interior de las fibras musculares en la vecindad de las miofibrillas y a su vez producen la contracción muscular Mecanismo de contracción 1. Potencial de acción viaja a lo largo de la fibra nerviosa hasta sus terminaciones en las fibras

musculares 2. La terminal nerviosa libera acetilcolina 3. La acetilcolina se une a receptores en el sarcolema, generando un potencial de acción en las

fibras musculares al abrir múltiples canales de cationes activados por acetilcolina. 4. La apertura de los canales permite que el Na+ se difundan al interior de la membrana de la

fibra muscular, provocando el inicio del potencial de acción de la membrana. 5. El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana muscular. 6. El potencial de acción despolariza la membrana y este llega al centro de la fibra y como el

retículo sarcoplasmático está cerca de los túbulos T, este es estimulado y libera Ca++ al Sarcoplasma.

Potencial de acción nervioso Potencial de acción muscular

Potencial de membrana en reposo -86mV ; -90mV -80mV ; -90mV

Duración del potencial 0.3 a 0.5 ms 1 a 5 ms

Velocidad de conducción 0.25 m/s (fibras mielinizadas) 3 a 5 m/s



7. El Ca++ se une a la Troponina C, provocando el desplazamiento de la tropomiosina, dejando libre el sitio activo de la actina. Las cabezas de miosina se unen a los puntos activos de actina

8. La unión de la miosina y actina produce un cambio conformacional en la cabeza, lo que provoca un “golpe activo”, es decir, se desplaza el filamento de actina hacia la línea media. La energía que activa el golpe activo deriva de la hidrólisis del ATP por parte de la cabeza de miosina.

9. Luego que se desplaza la cabeza del puente cruzado por el golpe activo, se libera ADP y Pi; y este espacio libre en la cabeza de miosina es ocupado por un nuevo ATP que provoca la separación de la cabeza de miosina del punto activo, comenzando entonces un nuevo ciclo. La cabeza se combina con un nuevo punto activo más alejado, se inclina para dar otro golpe activo, y el filamento de actina avanza otro paso. Esta interacción entre filamentos de actina y los puentes cruzados se lo denomina la “Teoría de la cremallera”. La contracción muscular termina en el momento que el potencial de acción termine.

10. El Ca++ es bombeado al interior del retículo sarcoplasmático (transporte activo) cuando el potencial ha terminado.

La contracción muscular se produce por un “mecanismo de deslizamiento de los filamentos”. La fuerza de contracción es mayor mientras exista más superposición de los filamentos de actina y los puentes cruzados de miosina. Sin embargo hay un límite, cuando la longitud del sarcómero es menor de 2 µm, los discos Z se aproximan tanto a la linera media que provocan el plegamiento de los filamentos de miosina, perdiéndose la superficie de contacto, disminuyendo la fuerza de contracción.

Efecto Fenn→ “Cuanto mayor sea el trabajo realizado por el músculo, mayor será la cantidad de ATP hidrolizado”

Carga (objeto)→ Fuerza inversa que se opone a la fuerza contráctil producida por la contracción muscular. Cuando se aplican cargas, la velocidad de contracción se hace progresivamente menor al aumentar las cargas. Cuando un músculo se contrae contra una carga realiza un trabajo, o sea que transfiere energía desde el músculo a la carga externa.

Energética de la contracción muscular Durante la contracción muscular, el ATP es utilizado principalmente en 3 procesos: 1. Teoría de la cremallera 2. Bomba de Ca++→ Bombea Ca++ desde el sarcoplasma hacia el retículo sarcoplasmático una vez

terminada la contracción. 3. Bomba de Na+ y K+→ Para reestablecer concentraciones iónicas

Esto implica un alto gasto de energético, por lo que el ATP debe ser regenerado. Hay 3 formas de hacerlo: 1. Fosfocreatina→ Se utiliza el fosfato de esta molécula para fosforilar el ADP. La Fosfocreatina

se transforma en creatina. Proporciona ATP para un periodo de 5-8 segundos 2. Glucólisis→ Fuente rápida para obtener energía. Puede ser usado para formar Fosfocreatina o

directamente ATP. Proporciona ATP para un período de 1 minuto aproximadamente y proviene del glucógeno previamente almacenado en la fibra. Ventajas:

Se da incluso en ausencia de O2

La velocidad es 25 veces mayor que la del metabolismo oxidativo Pero cuando se acumula tantos productos finales, la capacidad de contracción del músculo se ve afectada.



3. Metabolismo oxidativo→ Mayor fuente de ATP (más importante), aunque requiere de O2 y más tiempo. Se consumen nutrientes (Carbohidratos, lípidos y proteínas). El porcentaje de energía aportada al músculo que se puede convertir en trabajo, incluso en las mejores condiciones es inferior al 25%, el resto se pierde como calor. Eficiencia de la contracción muscular→ El porcentaje de energía que se convierte en

trabajo y no en calor Tipos de contracción

Contracción isotónica (Mismo tono; Menor longitud)→ contracción muscular en la que hay acortamiento, pero la tensión del músculo permanece constante. Se da cuando el peso de la carga contra la cual se realiza la fuerza, es menor al límite de la carga que resiste el músculo.

Contracción isométrica (Misma longitud; mayor tono)→ Es en la contracción en donde hay cambios de tono del músculo, pero la longitud permanece constante. Se da cuando el peso de la carga es mayor al límite de carga resiste el músculo.

Tipos de fibras musculares Fibras Rápidas (Tipo II,

Músculo Blanco) Fibras Lentas (Tipo I, Músculo Rojo)

Tamaño Grandes Pequeñas

Retículo sarcoplasmático Extenso Moderado Fibras nerviosas que la inervan Grandes Pequeños Enzimas glucolíticas Abundantes Menos abundantes

Irrigación sanguínea Baja Alta Mitocondrias Escasas Abundantes

Mioglobina No Si Las fibras rápidas están adaptadas para las contracciones musculares rápidas, por lo que tienen un extenso retículo sarcoplasmático para que haya una mayor liberación de Ca++ y abundantes enzimas glucolíticas para una liberación rápida de energía. Las fibras lentas están adaptadas para la actividad muscular prolongada y continua, por lo que tienen abundantes mitocondrias y una alta irrigación, para tener un mayor metabolismo oxidativo. Además tienen mioglobina, proteína que transporta y almacena O2. Mecánica de la contracción del músculo esquelético

Unidad motora→ Fibra nerviosa + El conjunto de fibras musculares a las que inerva. Los músculos pequeños son más precisos y rápidos, mientras que los grandes no tienen un control fino.

Sumación→ Combinación de las contracciones individuales para aumentar la intensidad de la contracción global.

Sumación de múltiples fibras (sumación espacial)→ Aumento del número de unidades motoras que se contraen simultáneamente y son activadas de manera sincrónica. Obedece al “principio del tamaño”, el cual establece que las primeras unidades motoras en activarse son las más pequeñas, a medida que aumenta la intensidad de la señal, excita a unidades motoras más grandes. Esto permite la graduación de la fuerza.

Sumación de frecuencia→ Aumento de la frecuencia con la que se contraen las fibras (Sumación temporal), puede dar lugar a la tetanización



Tetanización→ Fenómeno en el que el intervalo entre una contracción y otra es tan estrecho que parece que si estuviera produciendo una contracción única y sostenido (sumatoria de fuerza). La menor frecuencia con la cual se obtuvo la tetanización, se la denomina “frecuencia crítica o de tetanización”

Efecto Treppe (escalera)→ Si se aplica gracias a un estímulo supraumbral, se obtiene una contracción muscular. Si se aplica un estímulo de las mismas características, la siguiente contracción va a ser mayor y si se aplica otro, este va a ser mayor hasta alcanzar una meseta. Se produce por acumulación de Ca++ en el Sarcoplasma (La fuerza aumenta en un músculo que ha tenido varias contracciones). Esto continúa hasta ocupar todos los sitios activos descubiertos.

Tono muscular→ Grado de tensión que tiene el músculo en estado de reposo. Se debe a una baja frecuencia de impulsos que proviene de la médula. (Estado de semicontracción cuando el músculo está en reposo).

Rigor mortis→ Rigidez que tienen los músculo del organismo varias horas después de morir (estado de contractura). Se produce porque se agota el ATP necesario para separar los filamentos de actina y puentes cruzados durante el proceso de relajación. Cesa cuando se destruyen las proteínas del músculo (proteólisis).

Fatiga muscular→ Imposibilidad del músculo de contraerse debido al agotamiento de las reservas metabólicas del músculo (ATP).

Fatiga neuromuscular→ Imposibilidad del músculo de contraerse debido al agotamiento del neurotransmisor.

Coactivación→ contracción simultánea de músculos agonistas y antagonistas de lados opuestos de la articulación, que permiten coordinación de movimientos corporales.

Atrofia muscular→ Disminución de la masa total del músculo. Hiperplasia muscular→ Aumento del número de fibras musculares. Macrounidad motora→ Después de una enfermedad, las fibras nerviosas residuales de

ramifican para formar nuevos axones. Pueden contener 5 veces la cantidad de fibras musculares.

Reobase→ La mínima intensidad capaz de producir un potencial de acción Cronaxia→ El tiempo mínimo para que una intensidad doble de la reobase produzca

efecto. Acomodación→ Sumación de impulsos subumbrales que pueden facilitar la

despolarización y originar un impulso muscular.



NOTAS



Excitación del músculo esquelético: Transmisión neuromuscular y acoplamiento excitación-contracción CAPÍTULO 7 Placa Motora → Terminales nerviosas + Fibra muscular Hendidura sináptica→ Espacio entre el terminal nervioso y la membrana de la fibra muscular Formación de Acetilcolina En aparato de Golgi del soma de la motoneurona de la médula espinal se forman las vesículas y son transportadas por transporte axonal, hasta las fibras nerviosas en la unión neuromuscular. La acetilcolina se sintetiza en el citosol de las fibras nerviosas terminales y luego es transportada al interior de las vesículas, donde se almacena. La energía para la síntesis de acetilcolina deriva del ATP que suministran las mitocondrias. Liberación de Acetilcolina El potencial de acción que llega al terminal nervioso estimula la apertura de canales de Ca++ regulados por voltaje, que se encuentra en la membrana del terminal nervioso. El Ca++ se difunde desde el espacio sináptico al interior del terminal. Los iones de Ca++ ejercen una atracción sobre las vesículas de acetilcolina, arrastrándolas hacia la membrana neural. Se fusionan entre si y secretan acetilcolina a la hendidura sináptica por medio de la exocitosis. La acetilcolina se une a los canales iónicos regulados por acetilcolina, ejerciendo sobre este un cambio conformacional que permite la entrada de iones positivos, en especial el Na+ al interior de la membrana muscular. Esto crea un cambio local de potencial en la membrana de la fibra muscular; que se denomina “Potencial de la placa motora” A su vez, este potencial inicia un potencial de acción que viaja por la membrana muscular y causa la contracción. Canales iónicos regulados por acetilcolina→ Complejo proteico localizados en la membrana muscular Están formados por 5 subunidades→ 2 Α (alfa) Donde se unen 2 moléculas de acetilcolina para abrir el canal, Β (beta), Γ (gamma), Δ (delta) Los iones negativos no pasan por el canal, debido a que existen fuertes cargas negativas en la “boca” del canal. Eliminación del acetilcolina

1. Destrucción por la acetilcolinesterasa→ Se escinde la acetilcolina en ion acetato y colina. La colina es reabsorbido por el terminal nervioso gracias la clatrina (proteína contráctil de membrana responsable de formar vesículas) para ser reutilizado en la síntesis de acetilcolina.

2. Pequeña cantidad de acetilcolina difunde fuera del espacio sináptico. Miastenia Grave→ Enfermedad autoinmune que se caracteriza por la presencia de anticuerpos que atacan a los canales iónicos regulados por acetilcolina. Causa parálisis debido a la incapacidad de uniones neuromusculares de transmitir señales desde fibras nerviosas a fibras musculares. Al paciente se le administra Neostigmina (inactiva la Acetilcolinesterasa)



Retículo sarcoplasmático→ Formado por 1 tubo longitudinal y 2 cisternas terminales, que son depósitos de Ca++.La asociación de 2 cisternas terminales y un túbulo T constituye una “triada”. Acoplamiento Excitación-Contracción Es el proceso mediante el cual el potencial de acción, producto de la excitación del músculo viaja a lo largo de las paredes del túbulo T (Invaginaciones del sarcolema). El cambio de voltaje es detectado por los receptores de dihidropiridina que están ligados a los canales receptores de rianodina, en las cisternas reticulares sarcoplásmicas adyacentes. La activación de los receptores de dihidropiridina provoca la apertura de los canales receptores de rianodina en las cisternas, estimulando as la liberación de Ca++ por parte del retículo sarcoplasmático, permitiendo así la contracción muscular Las cisternas terminales del retículo sarcoplasmático→ Depósitos de Ca++

La contracción se termina una vez acabado el potencial de acción, el Ca++ es bombeado hacia el interior del retículo sarcoplasmático por medio de la bomba de Ca→ Transporte activo La Calsecuestrina→ Proteína en el interior del retículo sarcoplasmático con alta capacidad de concentrar/almacenar Ca++ Fármacos que afectan a la trasmisión en la unión neuromuscular

Fármacos que estimulan la fibra muscular por su acción similar a la acetilcolina: Metacolina, carbacol, nicotina, pilocarpina, lobelina, etc. No son destruidos por la colinesterasa

Fármacos que estimulan la unión neuromuscular mediante la inactivación de la acetilcolinesterasa: Neostigmina, fisostigmina, Edrofonio, órganos fosforados, etc. Inactivan la acetilcolinesterasa, de modo que no puede hidrolizar la acetilcolina.

Fármacos que bloquean la trasmisión en la unión neuromuscular: fármacos curariformes, impiden el paso de los impulsos desde la terminación nerviosa hacia el músculo.

Túbulo T

Túbulo

Longitudinal Cisterna



NOTAS



Excitación y contracción del músculo liso CAPÍTULO 8 Compuesto por fibras más pequeñas que el músculo esquelético Tipos de músculo liso

Músculos liso multiunitario→ Cada fibra muscular opera independientemente del resto y es inervada por una única terminación nerviosa. Responde principalmente a estímulos nerviosos. No genera potenciales de acción debido a que sus fibras son muy pequeñas.

Músculo liso unitario→ Sus fibras se contraen juntas como si fueran una sola unidad. Están asociadas en capas o haces y tienen uniones en hendidura, permitiendo que el potencial de acción fluya libremente de una fibra a otra. También se conoce como músculo liso sincital o visceral.

Moléculas contráctiles El músculo liso contiene filamentos de actina y miosina (relación 10:1). A diferencia del m. esquelético, estos no van a tener el complejo troponina-tropomiosina, sino que poseen la calmodulina (fija el Ca++ necesario para la contracción). Los filamentos de actina se extienden desde unos análogos de los discos Z llamados “cuerpos densos”, los cuales pueden estar unidos a la membrana celular. Los filamentos de actina se superponen a un solo filamento de miosina, es decir que la miosina posee puentes cruzados lateropolares que tracciona de un filamento de actina en una dirección en un lado, y tracciona de otro filamento de actina en dirección opuesta, en el otro lado (los filamentos de miosina y actina están en una disposición desordenada). Proceso de contracción En vez de la Troponina, existe una proteína llamada calmodulina, la cual se une a 4 iones de Ca++ cuando este ingresa a la célula. El complejo calmodulina-Ca++ se une y activa la miosina cinasa, la cual permite la fosforilación de la cabeza de miosina (cadena reguladora), y así, la unión del puente cruzado con el filamento de actina, causando así la contracción. El término de la contracción está dado por la miosina fosfatasa (Se inactiva cuando deja de entrar Ca++). La cual desfosforila la cadena ligera reguladora de los puentes cruzados y el músculo entra en relajación. En resumen, el acople y desacople de la cabeza de miosina depende de esta actividad enzimática. Mecanismo de “cerrojo”

Permite al músculo liso realizar contracciones fuertes, prolongadas y con bajo gasto energético.

El número de cabezas unidas a la actina determina la fuerza estática de la contracción.

El comienzo lento de la contracción del músculo liso y la prolongada duración de esta, son causados por la lentitud del ciclo de los puentes cruzados de miosina (unión y liberación con la actina), que se debe por la poca actividad de la ATPasa de la cabeza de miosina.

La mayor fuerza de contracción del músculo liso se debe al prolongado periodo de anclaje de los puentes cruzados a los filamentos de actina.

Se necesita menos energía para mantener la contracción del músculo liso que del esquelético.

Diferencias funcionales entre músculo liso y esquelético



M. Esquelético M. Liso

Velocidad de inicio de la contracción

Rápida (mayor actividad de la ATPasa)

Lenta (menor actividad de la ATPasa)

Duración de la contracción Menor Mayor (Mecanismo cerrojo) Fuerza de la contracción Se modifica según la longitud

del músculo Es constante, sin importar los cambios de longitud. Es mayor que el esquelético debido a su mayor período de anclaje de los filamentos

Fuente de Ca++ Retículo Sarcoplasmático Líquido Extracelular Tensión-relajación del músculo liso Capacidad que tienen algunos músculos lisos unitarios viscerales, en especial los órganos huecos de recuperar casi su fuerza de contracción original. Permitiendo así que mantengan aproximadamente la misma presión en el interior de su luz, a pesar de grandes cambios de volumen a largo plazo (la longitud de sus fibras). Ej. Vejiga, estómago. Uniones neuromusculares del músculo liso

Uniones difusas→ Presentes en el músculo liso unitario (visceral). Fibra nerviosa libera neurotransmisores en la matriz extracelular. Potencial de acción se transmite debido a la proximidad de membranas

Uniones de contacto→ Presentes principalmente en músculo liso multiunitario, cada fibra recibe inervación directa de la fibra nerviosa, la cual presenta varicosidades por donde las vesículas liberan el neurotransmisor a una hendidura sináptica

Las sustancias transmisoras más importantes secretadas por los nervios autónomos que inervan al músculo liso son:

Acetilcolina Noradrenalina

Potenciales de membrana y de acción en el músculo liso

Potencial en reposo→ -50mV a -60mV (menos negativo que el del m. esquelético)

Potencial de acción→ Esta puede ser en: o En espiga – Por apertura de los canales de

Na+ o En meseta – Se debe principalmente a la

lentitud de la apertura y cierre de los canales de Ca++

Existen más canales de Ca++ reguladas por voltaje en el músculo liso y pocos canales de Na+ que en el músculo esquelético. El flujo de Ca++ es el responsable del potencial de acción.

Potenciales de onda lenta u ondas marcapasos → Oscilaciones del potencial de membrana en ciertos músculos lisos (Ej. La pared intestinal) y se originan sin ningún estímulo extrínseco. Pueden generar potencial de acción si sobrepasa el umbral de (-35mV) por sumación, esto se debe a que las conductancias (permeabilidad) de los canales iónicos aumentan y disminuyen de manera rítmica. Cabe recalcar que ¡No son potenciales de acción local!

Se ligan a las proteínas receptoras de la membrana y

estas pueden ser excitadoras o inhibidoras



Excitación del músculo liso por distensión muscular→ Cuando el músculo liso se distiende lo suficiente genera potenciales de acción espontáneos debido a:

Potenciales de onda lenta

Disminución de la negatividad global del potencial de membrana que produce la propia distensión al ser más permeables al Ca++ en el momento que se distiende.

Fuentes de estímulos Los estímulos que provocan la contracción del músculo liso pueden ser:

1. Nerviosos→ Por los neurotransmisores 2. Hormonales→ Hay estímulos que ejercen su efecto sin generar un potencial de acción

(factores estimuladores no nerviosos y sin potencial de acción).

Los estímulos hormonales pueden actuar de 2 formas:

Generando un potencial de acción→ la hormona se une a receptores excitadores y estimulan la apertura de canales iónicos de Na+ o Ca++.

Sin generar un potencial de acción→ La hormona puede activar un receptor de membrana al producir un cambio interno de la fibra muscular sin abrir los canales iónicos, por activación de segundos mensajeros, por flujo iónico sin que se produzca potencial de acción (potencial electrotónico) entra menos Ca++ pero a la vez sale K+, por lo que no se produce la despolarización.

3. Mecánicos →Por distensión del músculo, se produce por:

Potencial de onda lenta

Potencial de membrana se hace menos negativo.

Potencial electrotónico→ Hay fibras muy pequeñas en donde no es posible el intercambio iónico para generar el potencial de acción, entonces aprovecha los flujos eléctricos que viaja por los lípidos.

Factores químicos tisulares locales→ Son variaciones de las condiciones locales del líquido intersticial pueden influir sobre la contracción de ciertos músculos lisos.

Fuentes de Ca++ en el músculo liso El potencial de acción del músculo liso es acusado principalmente por la entrada de iones de Ca++ al interior de la célula a través de la membrana celular. Retículo sarcoplasmático es rudimentario en la mayoría de los músculos lisos, sin embargo en ciertas células de músculos liso es moderadamente desarrollado Caveolas→ Pequeñas invaginaciones del sarcolema en el músculo liso (análogos rudimentarios al sistema de túbulos T). Cuando se transmite un potencial de acción al interior de las caveolas, se excita la liberación de Ca++ de los túbulos sarcoplásmicos contiguos. También pueden entrar iones de Ca++ a través de canales de Ca++ activados a hormonas (No causa un potencial de acción. No varía mucho potencial de membrana porque salen iones de K+ para mantener el potencial casi normal).

Noradrenalina Adrenalina Angiotensina Histamina

Endotelina Vasopresina Oxitocina Serotonina



La fuerza de la contracción del músculo liso depende mucho de la concentración de iones de Ca++

en el LEC Ca++→ Posee 2 funciones:

Genera potenciales de acción

Desencadena la contracción Bomba de Ca++→ Bombea Ca++ Fuera de la fibra muscular, ya sea al LEC o al interior del retículo sarcoplasmático (acción Lenta)



NOTAS



Funciones motoras de la médula espinal: Los reflejos médulares CAPÍTULO 54 Husos musculares→ Son receptores sensitivos musculares distribuidos por todo el vientre del músculo. Informan sobre el cambio de longitud del músculo, la velocidad de los cambios y el estado actual de la longitud músculo, a partir de que la médula debe estar permanentemente informada de la longitud del músculo. La función más importante es en estabilizar la posición corporal durante las acciones motoras a tensión. El huso muscular está formado por cierto número de fibras intrafusales, las cuales están rodeadas por capsulas de tejido conectivo y están inervadas por fibras nerviosas gamma. Por fuera de esta cápsula, se encuentra las fibras musculares extrafusales y son inervadas por fibras nerviosas alfa. Las fibras intrafusales poseen 2 extremos contráctiles y una porción central que carece de filamentos de actina y miosina (no contráctil). Los extremos constituyen la parte motora, mientras que el centro se considera la parte sensitiva. Tipos de fibras intrafusales

Fibras de bolsa o saco nuclear→ Muchos núcleos se reúnen en “bolsas” en la porción central de la zona receptora.

Fibras de cadena nuclear→ Los núcleos se alinean en una cadena a lo largo de la zona receptora. (más abundantes)

Inervación del huso muscular La parte contráctil del huso (extremos) es estimulado por fibras nerviosas motoras gamma (fibras eferentes gamma). Las fibras sensitivas se originan en la parte central o porción receptora del huso. Son estimuladas por el estiramiento de la parte media del huso. Existen 2 tipos de terminaciones nerviosas sensitivas:

Terminación primaria (anuloespinal)→ Presentes tanto en las fibras de cadena nuclear como en las de saco nuclear.

Terminación secundaria→ Presentes solo en las fibras de cadena nuclear. Se encuentran a los lados de las terminaciones primarias.

El huso muscular envía a la médula 2 clases de información:

Respuesta estática→ Informa la longitud actual del músculo en estado de reposo (posición estática, en este momento. Ya sea antes o después de la contracción). Se transmite a través de las terminaciones primarias y secundarias. Está a cargo de las fibras de cadena nuclear.

Respuesta dinámica→ informa sobre cambios bruscos de longitud de estiramiento en el músculo, este estiramiento es lo suficiente intenso para que la respuesta estática sea suprimida. Se transmite a través de terminaciones primarias. Está a cargo de las fibras de bolsa nuclear. Esto se da mientras el músculo este cambiando de longitud y cuando llega a su nueva longitud, esta repuesta se suprime, reapareciendo la señal estática.



Cuando el músculo se estira con lentitud, el número de impulsos va creciendo proporcionalmente, por lo tanto la respuesta estática no se ve afectada y sigue siendo una respuesta estática. En cuanto a la inervación motora de las fibras intrafusales, hay 2 tipos:

Gamma dinámica (Gamma D)→ presentes en las fibras de bolsa nuclear. Su excitación refuerza la respuesta dinámica y suprime la estática.

Gamma estática (Gamma S)→ Presentes en fibras de cadena nuclear. Potencian las respuestas estáticas y no influyen sobre las respuestas dinámicas.

Los husos pueden enviar a la médula señales:

Positivas→ Mayor número de impulsos, indican estiramiento creciente.

Negativas→ Menor número de impulsos, indican que el músculo deja de estirarse.

Reflejo miotático→ Tienden a oponerse al estiramiento, manteniendo el estado de longitud. Si el músculo se estira bruscamente, la activación de los husos causa la contracción refleja de sus fibras musculares extrafusales. (Respuesta de acortamiento). La vía de este reflejo es monosináptica Este reflejo puede ser:

Dinámico→ Desencadenado por información transmitida por las terminaciones primarias. Se origina por el estiramiento rápido y actúa oponiéndose a cambios súbitos de la longitud muscular.

Estático→ Desencadenado por las terminaciones primarias y secundarias (prolongado). Mantienen la contracción muscular del músculo estirado

Reflejo miotático negativo→ se opone al acortamiento del músculo (inhibición muscular refleja) Función de amortiguación→ Evita irregularidades de los movimientos corporales y permite que la contracción sea relativamente uniforme (función de promediación de señal del reflejo del huso muscular). Coactivación→ Fenómeno de estimulación simultanea de la motoneurona alfa y de la motoneurona gamma. Permite que fibras extrafusales e intrafusales se contraigan al mismo tiempo, de esta manera:

Se evita que se modifique la longitud de posición del huso

Impide que el reflejo miotático se oponga a la contracción

Mantiene la función de amortiguación del huso

Reflejo rotuliano→ Produce el estiramiento del cuádriceps y genera el reflejo miotático (dinámico). Esto hace que se contraiga este músculo, evitando el estiramiento excesivo y hace que la pierna se estire por la acción propia del cuádriceps.

Clono→ Facilitamiento de una respuesta refleja, solo se da en estado patológico. O sea que es una oscilación del reflejo miotático por una motoneurona superior afectada.

Órgano tendinoso de Golgi→ Receptores sensitivos musculares encapsulados que se distribuyen en los tendones. El objetivo es detectar y promediar los niveles de tensión en el músculo, los cambios y la velocidad con que ocurren. Esta formados por un grupo de 10-15 fibras tendinosas musculares rodeadas por una vaina de tejido conectivo. Envía 2 tipos de información:



Estática→ Durante períodos de reposo

Dinámica→ Cuando hay cambios bruscos en la tensión Las señales procedentes del órgano tendinoso son transmitidas a la médula por fibras nerviosas de tipo Ib. Reflejo Tendinoso→ Tiende a la relajación brusca del músculo como respuesta a un exagerado grado de tensión (reacción de alargamiento o de navaja), evitando el daño estructural del músculo. Es inhibidor: Fibras nerviosas Ib hacen sinapsis con interneuronas en la médula que inhiben a la motoneurona anterior, lo cual inhibe la contracción. La estimulación de los órganos tendinosos de Golgi tiene 2 funciones

Producir inhibición refleja de la contracción muscular.

Igualar las fuerzas contráctiles de fibras musculares separadas, aquellas fibras que tengan una tensión excesiva son inhibidas mientras que las fibras con una tensión débil tienen una mayor excitación.

Reflejo Flexor→ Flexión de una parte del cuerpo como respuesta a un estímulo principalmente nociceptivo. Cuando no involucra músculos flexores se denomina “reflejo de retirada”. La vía del reflejo es polisináptica. El mecanismo neural provoca la excitación del grupo muscular flexor y la inhibición del grupo muscular extensor (antagonista). Esto se da por 3 circuitos:

Divergentes→ Difunden reflejo a músculos necesarios para la retirada

De inhibición reciproca→ Inhiben grupo muscular antagonista (relajación) simultánea a la excitación del grupo muscular agonista (contracción). La vía por la cual se lleva a cabo se denomina “inervación recíproca”.

Para la posdescarga→ Permite prolongar un poco más la repuesta. Periodo que evita que el músculo regrese a su estado inicial por un tiempo.

Reflejo Extensión Cruzado→ Extensión de la extremidad opuesta a la cual recibió el estímulo nociceptivo. Ocurre después de un tiempo del reflejo flexor. Se basa en vías aferentes cruzadas que estimulan motoneuronas contráctiles. Permite alejarse más el cuerpo de la fuente causante del estímulo. El circuito posdescarga es más prolongado que en el reflejo flexor para mantener el equilibrio.

Espasmos→ Se produce por distintos motivos usualmente a estímulo doloroso, sirve como mecanismo de seguridad. Ej. En caso de lesión ósea, inmoviliza la extremidad afectada. El mecanismo del calambre es metabólico, debido a la irritación del músculo por Ac. Láctico y esta señal se responde con más contracción. Para romper el calambre se hace una extensión forzada del músculo, rompiendo la señal.

Shock medular→ Reacción que se produce cuando se secciona la médula, se suprime la excitación tónica por parte de centros superiores. Por lo general hay depresión de funciones medulares por debajo de la sección afectada. Luego, las neuronas musculares recuperan gradualmente excitabilidad para compensar la pérdida. Presenta hipotensión y arreflexia en la etapa inicial, luego hiperreflexia.



Acto Reflejo→ Es una respuesta motora o secretora a un estímulo. Esta debe ser espontanea, estereotipada e inconsciente que sigue la vía del arco reflejo.

Arco Reflejo→ Es la vía neuronal más rápida por la cual se produce un acto reflejo.



NOTAS



Organización del sistema nervioso, funciones básicas de la sinapsis CAPÍTULO 45

Sinapsis nerviosa→ Estructura que relaciona 2 o más neuronas para la regularización nerviosa mediante la trasmisión de información (impulso nervioso). Hay de 2 tipo principales de sinapsis:

Químicas→ Se transmite un neurotransmisor a nivel de la terminal nerviosa de una célula a otra. Su conducción es unidireccional (permite enviar señales hacia objetivos específicos).

La excitación o inhibición de la neurona está dada por la característica del receptor, más no por el neurotransmisor.

Eléctricas→ Se transmite el impulso nervioso directamente de una neurona a otra, debido a que poseen uniones en hendidura.

Anatomía fisiológica de la sinapsis Está constituida por:

Terminal presináptico→ Poseen botones sinápticos y estos a su vez contienen vesículas de transmisores y mitocondrias que proveen ATP para la síntesis de sustancias transmisoras (neurotransmisores) Poseen abundancia de canales de Ca++ dependientes de voltaje.

Hendidura sináptica

Membrana postsináptica→ Contiene proteínas receptoras excitadoras o inhibitorias, dependiendo de la sustancia transmisora a la que se unen.

Mecanismo de liberación del neurotransmisor Cuando un potencial de acción llega a la terminal nerviosa presináptica, se abren los canales de Ca++, permitiendo la entrada de Ca++ a la terminal. Los iones de Ca++ se unen a proteínas de la superficie interna de la membrana presináptica denominadas “sitios de liberación”. Esto atrae a las vesículas a la membrana, con la cual se fusionan a los “sitios de liberación”, y se libera el neurotransmisor a la hendidura sináptica por exocitosis. Función de las proteínas receptoras en la membrana postsináptica El receptor postsináptica posee 2 porciones:

Componente de unión→ Sobresale de la membrana y es donde el neurotransmisor se une en la hendidura sináptica.

Componente ionóforo→ Atraviesa toda la membrana hasta el interior de la neurona postsináptica, y este componente se divide en 2 partes:

o Canal iónico

Toda sustancia transmisora que permite la entrada de cationes se la denomina transmisor excitador y por lo contrario si permite la entrada de aniones transmisor inhibidor.

Canal catiónico: Permite el paso de ciertos iones (Na+, K+ y Ca++) Canal aniónico: Permite principalmente el paso de Cl-



o Activador de 2do mensajero

Ej. Proteína G→ Está unida a la porción de un receptor que sobre sale en el interior de la célula, posee un componente α, β, γ. Tras el impulso nervioso la porción α se separa de las porciones β, γ. Esta porción α cumple varias funciones

Receptores excitadores e inhibidores en la membrana postsináptica La respuesta de la neurona postsináptica frente a una sustancia transmisora depende de la naturaleza del receptor, que puede ser: Excitador o inhibidor. Excitación→ Es causada por una despolarización, que puede producirse por:

Apertura de canales de Na+ en la neurona postsináptica.

Depresión de la conducción mediante los canales de Cl- y K+ (reduce la difusión de los iones de Cl-).

Cambios del metabolismo celular para aumentar la actividad celular y aumenta por el número de receptores excitadores o disminuir el número de receptores inhibidores.

La membrana presináptica de noradrenalina (NE) posee autoreceptores, en el momento que libera la NE, este ejerce su acción postsináptica. Pero como posee autoreceptores este actúa sobre sí mismo para modular la liberación de la sustancia transmisora. Inhibición→ Es causada por la hiperpolarización, que puede producirse por:

Apertura de canales Cl- en la neurona postsináptica.

Aumento de la conductancia de iones de K+, permitiendo su salida al LEC.

Activación de enzimas receptoras que inhiben las funciones metabólicas celulares, aumentando la cantidad de receptores inhibidores o disminuyendo los excitadores

Fenómenos eléctricos durante la excitación neuronal Potencial de reposo del soma neuronal de motoneurona es de -65mV. Siendo menos negativo al potencial en reposo del nervio periférico o de la fibra muscular. Esto permite un control tanto positivo o negativo del grado de excitabilidad. Los cambios del potencial de membrana postsináptica pueden ser:

Potencial postsináptico excitador (PPSE)→ Cuando hay un cambio local de membrana en reposo hacia un estado menos negativo. Puede generar un potencial de acción si alcanza el umbral de excitación (-45mV). Por lo general esto no se logra con una sola descarga como en el caso del músculo, sino que es necesario que ocurra el fenómeno de “sumación de potenciales”.

Modifica determinadas funciones celulares

internas

Permite generar un efecto duradero en la

acción neuronal

Abre canales iónicos específicos en la membrana postsináptica Activar el AMPc y GMPc Activa enzimas intracelulares Activa la transcripción génica para la formación de nuevas proteínas.



Potencial postsináptico inhibidor (PPSI) → Cambio local del potencial de membrana en reposo hacia un estado de mayor negatividad, a causa al ingreso de Cl- y salida de K+.

Distribución uniforme del potencial eléctrico→ El LIC es una solución electrolítica muy conductora, es importante ya que desempeña un cometido en la “sumación de potenciales” Inhibición neuronal

Inhibición presináptica→ Consiste en la hiperpolarización del elemento presináptico, el cual se inhibe por una neurona inhibidora. O sea que el impulso no se envía a la neurona postsináptica, cortando el circuito.

Inhibición por cortocircuito o fijación del potencial→ En el momento que entra Na+ debido al potencial de acción, y gracias a este potencial, simultáneamente se abren los “canales de boca ancha” y permite el paso de Cl-. El Na+ trata de despolarizar pero el Cl- lo neutraliza evitando la despolarización de la membrana.

Inhibición electrotónica→ La hiperpolarización se transmite por la conducción electrotónica.

Inhibición por retroacción→ Consiste en la excitación de la neurona inhibidora por parte de la neurona excitadora, causando así la inhibición de la neurona excitadora.

Sumación de potenciales

Sumación espacial→ Sumación de descargas provenientes de distintas terminales presinápticas (aumentos de número de sinapsis, es el símil de sumación de múltiples fibras en el m. esquelético)

Sumación temporal→ Sumación de descargas provenientes de una sola terminal sináptica (aumento de frecuencia)

Facilitación de las neuronas→ Cuando el potencial de membrana está más cerca del umbral de descarga de lo normal, esto hace que los grandes grupos de neuronas sean capaces de responder con rapidez a las señales que han sido enviadas de otros orígenes.

Funciones especiales de las dendritas para excitar a las neuronas Las dendritas pueden recibir señales procedentes de una gran región espacial entorno a la motoneurona, dándose la sumación espacial de varias fibras presinápticas Casi ninguna dendrita transmite potenciales de acción porque sus membranas tienen pocos canales de Na+ dependiente de voltaje y sus umbrales de excitación son muy elevados. Estas son capaces de transportar corrientes electrotónicas hacia el soma (conducción de iones positivos en el LIC pero sin la generación de un potencial de acción). Disminución de la corriente electrotónica (inhibición por decremento)→ Disminución de la corriente electrotónica desde la dendrita al soma, Esto se debe a que las dendritas son parcialmente permeables a los iones de K y Cl, lo que vuelve porosas a las corrientes electrotónicas (Conducción decreciente). Aquellas sinapsis que se hallan cerca del soma ejercen un efecto mayor ya sea para excitar o inhibir. Las dendritas pueden sumar los PPSE e PPSI del mismo modo que el soma.

GABA

N. Inhibidora

N. Excitadora



Estado excitación e inhibición→ Nivel acumulado de impulsos excitadores que la neurona recibe (grado de excitación supera al de inhibición). Y si es mayor la inhibición que la excitación se llama estado inhibidor.

Fatiga sináptica→ Consiste en el agotamiento de la sustancia transmisora de la terminal presináptica cuando ha ocurrido un exceso de actividad (mecanismo de control en caso de epilepsia)

Retraso sináptico→ Tiempo comprendido entre la liberación del transmisor y el inicio de la despolarización de la membrana postsináptica.

Efecto de la acidosis y alcalosis→ En una acidosis disminuye acusadamente la actividad neuronal, mientras que la alcalosis aumenta la excitabilidad neuronal.

Efecto de la hipoxia→ Puede ocasionar una ausencia completa de la excitabilidad en algunas neuronas.

Efecto de los fármacos→ La cafeína, teofilina y teobromina, incrementan la excitabilidad neuronal y baja el umbral de excitación. La estricnina inhibe a los transmisores inhibidores. Los anestésicos aumentan el umbral de excitación.

¡Importante! El impulso nervioso empieza en el cono axónico o cono de arranque.



NOTAS



Sistema nervioso autónomo y la médula suprarrenal CAPÍTULO 60 Sistema nervioso simpático Neuronas preganglionar→ Situada en columna intermediolateral de sustancia gris de la médula espinal T1-L2. Neurona postganglionar→ Situada en ganglios de cadena simpática generalmente, o en ganglios periféricos. Axón de neurona preganglionar sale junto con las raíces anteriores del nervio raquídeo y pasa a ganglios de cadena simpática a través del ramo comunicante blanco. Puede tener 3 destinos:

Hacer sinapsis con la neurona postganglionar del ganglio que penetra.

Ascender o descender por cadena y hacer sinapsis con una neurona postganglionar de otro ganglio.

Atravesar el ganglio y hacer sinapsis en un ganglio periférico. El axón de la neurona postganglionar sale del ganglio autónomo y se dirige al órgano efector. Algunas fibras postganglionar pueden pasar a un nervio raquídeo a través del ramo comunicante gris. Sistema parasimpático Neurona preganglionar→ Situada en el S.N.C., en un núcleo del tronco encefálico y en las porciones sacras de la médula (núcleos autónomos sacros). Las fibras preganglionares emergen con los nervios craneales III, VII, IX y X, y con las fibras motoras sacras (raíces S2 y S3, también las S1 y S4 suelen tener este componente). Neurona postganglionar→ Situadas en ganglios periféricos en la pared del órgano efector Las fibras postganglionares son cortas y llegan al órgano efector. Sustancias transmisoras en las sinapsis del sistema nervioso autónomo Sinapsis entre neurona preganglionar tanto en el simpático como en el parasimpático utiliza acetilcolina (ACh) como neurotransmisor. Se sintetizan en las varicosidades y se almacenan en las vesículas transmisoras de ACh. En las sinapsis postganglionar y en la célula efectora parasimpática utiliza ACh como neurotransmisor (Fibra colinérgica) En las sinapsis postganglionar y célula efectora simpática utiliza noradrenalina (NE, fibra noradrenérgica) pero en algunos casos es colinérgica (en las glándulas sudoríparas, m. pilo erectores y algunos vasos sanguíneos). Los receptores de estos neurotransmisores pueden activarse de 2 formas:

Canal iónico→ Alternando su permeabilidad a ciertos iones.

Segundo mensajero→ Proteína G.



Efectos del S.N.A. sobre los órganos



Médula suprarrenal Las fibras preganglionares simpáticas atraviesan la cadena simpática sin hacer sinapsis y llegan a la médula suprarrenal por los n. esplácnicos, por donde hacen sinapsis con células secretoras modificadas. La noradrenalina es metilada y se convierte en adrenalina. La médula suprarrenal secreta ambas sustancia a la sangre (80% adrenalina y 20% noradrenalina). Existe un efecto prolongado (2 a 4 min) debido a que en la sangre debido a que no hay enzima que las degrade, pero son degradadas en el hígado. La adrenalina y la noradrenalina poseen funciones semejantes pero difieren en la intensidad en la que ejercen el efecto.

Adrenalina Noradrenalina

Estimulación del corazón ↑↑↑↑↑ ↑ Constricción de los vasos sanguíneos musculares ↑ ↑↑↑↑↑ Aumento del metabolismo tisular ↑↑↑↑↑ ↑

Hay 2 mecanismos por el cual se secretan estas sustancias: a través del simpático (directa) o a través de las hormonas de la médula suprarrenal (indirecta) → Unos de estos mecanismos puede sustituir al otro en caso de daño de una de estas vías (Factor de seguridad). Diferencias entre SNA y el esquelético→ Una estimulación baja por parte del SNA es suficiente para obtener una respuesta de los órganos efectores. Tono simpático y parasimpático→ Actividad basal simpática y parasimpática de un órgano (Esto no quiere decir que son equivalente en cuanto a intensidad). Esto permite que solo unos de estos sistemas aumenten o disminuyan su tono dentro de un órgano estimulado. Hipersensibilidad por denervación→ Cuando se da la denervación de un órgano, se pierde el tono simpático o parasimpático, pero un mecanismo intrínseco trata de recuperar esta actividad basal. Como respuesta a la falta de estimulación simpática o parasimpática, El órgano interpreta como carencia de receptores y comienza el aumento del número de receptores en la membrana postsináptica (regulación al alza de los receptores), por lo que se da la hipersensibilidad por denervación. Por lo tanto cuando se inyecta adrenalina o ACh la reacción efectora queda inmensamente potenciada. Reflejos autónomos

Simpáticos→ Son simultáneos y masivos. Se activa frente a respuestas de alarma o de estrés, preparando al cuerpo para reacción frente a situaciones de este tipo.

Parasimpático→ Son focales y específicos. En ciertos casos hay reacción de órganos relacionados.

Farmacología del SNA

Simpaticomiméticos directos→ Adrenalina, la metoxamina, etc. estos fármacos difieren entre sí debido al grado de acción y su duración dentro del organismo. Los fármacos más importantes: Fenilefrina (receptores α) Isoprenalina o isoproterenol (receptores β) y Salbutamol (Receptores β2)

Simpaticomiméticos indirectos→ efedrina, tiramina y anfetamina (Provocan la liberación de la NE en las terminales nerviosas.

Bloqueadores de actividad adrenérgica→ Reserpina (Evita síntesis y almacenamiento de NE en las varicosidades), guanetidina (impide la liberación de NE en las varicosidades),



fenoxibenzamina, fentolamina (α-bloqueadores), metoprolol (bloqueador β1) y propranolol (bloqueador α1 y β2).

Parasimpaticomiméticos directos→ Pilocarpina y metacolina (Receptores M), Nicotina (receptores N)

Parasimpaticomiméticos indirectos→ Neostigmina, piridostigmina, fisostigmina, ambenomio.

Antimucarínicos→ Atropina, homatropina y escopolamina



NOTAS



Organización del sistema nervioso, funciones básicas de los neurotransmisores CAPÍTULO 45, 60 Y OTRAS FUENTES (Exposiciones por parte de alumnos)

1. Transmisores de molécula pequeña y neuropéptido Las sustancias químicas que actúan como transmisores sinápticos se dividen en dos grupos:

Transmisores de acción rápida y molécula pequeña, que son los que producen las respuestas más inmediatas del sistema nervioso sensitiva o motora y son recapturado ya sea en su forma completa o en metabolitos.

Neuropéptidos poseen un tamaño molecular muy superior y que normalmente presentan una acción mucho más lenta que van a estimular la apertura de compuertas iónicas y causar cambios en el potencial de membrana. Muchos neuropéptidos

Diferencias Neurotransmisor Neuropéptido

Tamaño Pequeño Grande

Potencia Menor Mil veces mayor

Duración del efecto Breve Prolongado

Lugar de Síntesis Citosol de terminal presináptico

Ribosomas del soma neuronal

Rapidez de inicio de efecto Mayor Menor

Funciones

Neurotransmisores o Neuromoduladores

Neurotransmisores o Neuromoduladores

Síntesis: Se sintetiza en el aparto de Golgi y luego es enviado en vesículas hacia las terminales nerviosas Funciones generales:

:

2. Cotransmisores Los cotransmisores aparte de activar la neurona postsináptica la contribuyendo a una mejor acción del transmisor principal. Para que el efecto del neurotransmisor sea comodulado por el cotransmisor debe haber receptores para el cotransmisor en la otra neurona. Ejemplos:

Transmisor Cotransmisor

Dopamina Glutamato GABA Sustancia P /Glicina Acetilcolina VIP/acetilcolina



3. Neurotransmisores Acetilcolina

Síntesis→ Varicosidades, Acetil CoA + Colina

Acción→ Efecto excitador en general excepto en el corazón

Receptores→ Muscarínicos (M1, M2, M3, M4 yM5) Nicotínicos (Nn, Nm)

Metabolismo→ Es hidrolizado por la acetilcolinesterasa

Metabolitos de excreción→ Acetato y Colina

Lugares en el SN donde actúan→ Sistema nervioso parasimpático (N y M) sistema nervioso simpático (N, neurona preganglionar), encéfalo (M) y médula y SNP (N).

Adrenalina

Síntesis→ Médula suprarrenal, metilación de la noradrenalina

Acción→ Efecto excitador en el corazón y aumenta el metabolismo tisular

Receptores→ Alfa (α1 α2) y Beta (β1,β2 y β3) Mayor afinidad al β

Metabolismo→ Es metabolizado por la MAO (Monoaminooxidasa) y COMT (Catecol-O-Metiltransferasa)

Metabolitos de excreción→ Ác. 3-metoxi-4hidroxi-mandélico (VMA)

Lugares en el SN donde actúan→ Noradrenalina

Síntesis→ Varicosidades, hidroxilación de la dopamina

Acción→ Depende del receptor al que se une

Receptores→ Alfa (α1 α2) y Beta (β1,β2 y β3)


Metabolitos de excreción→ Ác. 3-metoxi-4hidroxi-mandélico (VMA)

Lugares en el SN donde actúan→ Sistema nervioso simpático (neuronas postganglionares). Dopamina

Síntesis→ Sustancia negra, descarboxilación de la Dopa

Acción→ Principalmente un efecto inhibidor

Receptores→ Dopamínicos ( D1, D2, D3, D4, D5 )


Metabolitos de excreción→ Ac. Homovalínico

Lugares en el SN donde actúan→ Cerebro Histamina

Síntesis→ Todos los tejidos, descarboxilación de la L-histidina

Acción→ Inhibe el apetito, vasodilatación, ↑Permeabilidad capilar, media el dolor y edema

Receptores→ Histamínicos ( H1, H2, H3 )

Metabolismo→ Es metabolizado por la N-metiltransferasa y Diaminooxidasa Metabolitos de excreción→ Ac. N-Metilimidazolacetico (Metilación) y, el ácido imidazol acético + ribosido (Desaminación oxidativa)

Lugares en el SN donde actúan→ Hipotálamo y terminaciones nerviosas sensitivas Serotonina

Síntesis→ Núcleos del rafe, descarboxilación del 5-hydroxytriptófano

Acción→ Participa sueño-vigilia, regulador del ritmo circadiano y presión arterial, inhibidor de las vías del dolor



Receptores→ 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6, 5-HT7

Metabolismo→ Es metabolizado por la MAO (Monoaminooxidasa)

Metabolitos de excreción→ Ácido 5-hidroxiindolacético

Lugares en el SN donde actúan→ Hipocampo, amígdala, hipotálamo, neocórtex y sistema Límbico y ganglios periféricos

Glicina

Síntesis→ Serina Hidroximetil Transferasa + Serina

Acción→ Inhibidor

Receptores→ NMDA

Metabolismo→ Serina Hidroximetil transferasa

Metabolitos de excreción→ Serina

Lugares en el SN donde actúan→ Glutamato

Síntesis→ Transaminación del α-cetoglutarato (ciclo de Krebs) y de la glutamina

Acción→ Excitador de las fibras sensitivas del SNC y de la corteza cerebral

Receptores→ Receptores metabotrópicos (proteína G), cainato, AMPA, NMDA (ionotrópicos)

Metabolismo→ glutamato deshidrogenasa y Aspartato transaminasa

Metabolitos de excreción→ α-cetoglutarato y glutamina

Lugares en el SN donde actúan→ Corteza cerebral Aspartato

Síntesis→ Transaminación del oxalacetato y de la asparragina

Acción→ Excitador del SNC

Receptores→ No hay receptor específico, aunque estimula a los NMDA

Metabolismo→ Aspartato Transaminasa

Metabolitos de excreción→ Oxalacetato

Lugares en el SN donde actúan→ SNC Encefalinas y endorfinas

Síntesis→ A partir del gen proopiomelanocortina (POMC), 3 precursores: proencefalinas, proopiomelanocortina y piodimorfina

Acción→ actividad analgésica y ↓motilidad intestinal (exógeno) e inhibe la apertura de los canales de Ca++y la actividad de la adenil ciclasa, ↓AMPc(Endógeno)

Receptores→ µ1, µ2, κ1, κ2, κ3, δ1 y δ2

Metabolismo→ Encefalinasa A, encefalinasa B y aminopeptidasa

Metabolitos de excreción→

Lugares en el SN donde actúan→

Receptor Efecto

µ Analgesia, depresión respiratoria, estreñimiento, euforia, sedación, aumento de la secreción de hormona somatotrópica y prolactina, miosis.

κ Analgesia, diuresis, sedación, miosis, disforia

δ Analgesia



NOTAS



Eritrocitos, anemia y policitemia CAPÍTULO 32 Forma→ disco bicóncavo permite que el eritrocito atraviese capilares, posee una membrana más grande para el contenido y como consecuencia esta se puede deformar sin destruirse. Generalidades Funciones

• Trasportar O2 gracias a la hemoglobina desde pulmones a tejidos • Trasportar CO2 en forma de bicarbonato desde tejidos a pulmones, gracias a anhidrasa

carbónica. • Amortiguador acido-base por hemoglobina.

Cantidad de eritrocitos en sangre

Hombre: 5200000 aproximadamente ± 300000

Mujer: 4700000 aproximadamente ± 300000 Cantidad de hemoglobina en eritrocitos

Hombre: 13 – 18 gr/dl, promedio 16gr/dl

Mujer: 11 – 16.9gr/dl, promedio 14gr/dl Cada gramo de hemoglobina se puede combinar con aproximadamente 1.35 ml de O2

Hombre puede trasportar 21 ml de O2

Mujer puede trasportar 19 ml de O2 Formación del eritrocito Lugares de formación: durante el desarrollo del feto, se forman en el saco vitelino, luego en el hígado, bazo, ganglios linfáticos, Tras nacimiento en médula ósea de los huesos membranosos. Células madre hematopoyéticas pluripotenciales:

• Son células en la médula ósea de las cuales derivan todas las células de la sangre circulante y da origen a unidad formadora de colonia (CFU)

Células madres comprometidas:

Son la primera generación de células madre que no se pueden diferenciar de las células madre pluripotenciales.

Proliferación y diferenciación de las células madre están controladas por proteínas llamadas inductores de proliferación o inductores de diferenciación, como la interleucina-3



Es normal encontrar reticulocitos en la sangre periférica ya que esta ocupa entre 1 al 2 % (índice reticulocitario) Regulación de la producción de eritrocitos Eritropoyetina→ hormona que estimula la producción de eritrocitos en los estados de hipoxia, se forma principalmente en el riñón (90%), el resto en el hígado. Noradrenalina, adrenalina y prostaglandinas estimulan su producción Estimulan producción de proeritroblastos a partir de las células hematopoyéticas pluripotenciales, y aceleran su paso a través de los diferentes

estadios de diferenciación Se da unos 5 días después de que se secreta En estado de hipoxia→ Gran producción para compensar el CO2 de los tejidos Maduración del eritrocito Se necesita:

• ácido fólico • vitamina B12 (cianocobalamina) 1 a 3 miligramos diarios.

Sprue tropical→ mala absorción de ácido fólico y vitamina B12 Ambos son esenciales para la síntesis del ADN (son necesarios para formación de trifosfato de timidina) Carencia del Ac. Fólico y B12:

• fallo de maduración • no proliferan rápidamente, generan eritrocitos mayores de lo normal (macrocitos) y

poseen una membrana celular muy friable. Anemia perniciosa: se debe a la mala de absorción de vitamina B12 en el tubo digestivo por atrofio de la mucosa gástrica, por lo tanto esta no secreta factor intrínseco. Absorción de vitamina B12 Se requiere de factor intrínseco (protege a la B12 del Ac. gástrico) producido por las células parietales de glándulas gástricas, es absorbida principalmente en el íleon Se une a la vitamina B12 y se liga a receptores en la mucosa intestinal, es absorbido y trasportado mediante pinocitosis, se almacena en el hígado y se libera a la médula ósea.



Síntesis de Hemoglobina Su síntesis comienza en los proeritroblastos y continúa incluso en la fase de reticulocito. Pasos:

Hemoglobina F (fetal)→ dos cadenas α + 2 cadenas γ (mas afinidad al oxigeno) Cada cadena de hemoglobina es capaz de trasportar 4 moléculas de O2 El oxígeno se une de forma laxa a uno de los enlaces de coordinación del átomo de Fe. Metabolismo del Fe→ Se lo ingiere en la dieta

y luego se absorbe en todas las paredes del intestino delgado de forma lenta Cantidad total de Fe del organismo: 4-5 gr

• 65% hemoglobina • 4% mioglobina • 1% derivado del grupo HEM

Perdida diaria de Fe

Hombres: 0.6 mg/día

Mujeres: 1.3 mg/día El exceso de Fe en la sangre se deposita en los hepatocitos Transporte del Fe hacia los tejidos Apotransferrina→ Es secretada por el hígado por vía biliar y transporta el Fe del intestino hacia la sangre, formando la trasferrina Trasferrina→ proteína plasmática que trasporta Fe desde el plasma hacia los tejidos, donde es liberado en el citoplasma. Ferritina (hierro de depósito)→ proteína intracelular q almacena el Fe utilizable

Apoferrina + Fe: se une a receptores de la membrana celular de los eritrocitos. Hemosiderina→ depósito de Fe en células aparte de la ferritina (no utilizable, insoluble) Mecanismos que regulan absorción de Fe

1. Saturación de ferritina y Trasferrina

2. Reducción de síntesis de Apotransferrina debido a depósitos excesivos de Fe. Anemia hipocromica grave→ no tiene Trasferrina adecuada, sangre con imposibilidad de trasporte de Fe a los eritroblastos o eritrocitos con menos hemoglobina. Destrucción de los eritrocitos Tiempo de vida→ 120 días porque es anucleada, vive el tiempo que duran los mecanismos internos.

1. Se debilita membrana y se rompe

2. Hemoglobina en liberada y fagocitada por la célula de kupffer

3. El grupo HEM se metaboliza en bilirrubina que luego se trasforma en bilis Anemias Déficit de hemoglobina



Causas: • Pérdida de sangre (hemorrágica) • Aplasia de médula ósea (aplasica) • Falta de maduración por falta de absorción de vitamina B12 y ácido fólico (anemia

perniciosa→ anemia megaloblastica) • Hemolisis esferocitosis hereditaria (membrana frágil) • Se precipita y forma cristales→ anemia de células falciformes (mutación del gen Hb) • Eritroblastosis fetal (reacción contra los glóbulos rojos del feto)

Policitemia→ Producción adicional de eritrocitos.



NOTAS



Grupos sanguíneos; transfusión; trasplante de órganos y tejidos CAPÍTULO 35 En la superficie de la membrana de las células sanguíneas existe una gran cantidad de antígenos, pero la mayoría son débiles.

Antígeno→ Toda molécula capaz de desencadenar una respuesta inmunitaria humoral Inmunógeno→ Toda molécula que puede desencadenar una respuesta inmunitaria

humoral o celular La función del sistema inmune es reconocer lo propio y no propio. Los dos grupos de antígenos más importantes, debido a que son más antigénicos son:

Sistemas de antígenos (aglutinógenos, se aglutinan con los eritrocitos) O, A, B

Tipos sanguíneos Rh Grupos sanguíneos O, A, B→ Los tipos más frecuentes son el O y A Aglutininas Son anticuerpos (gammaglobulinas→ IgM e IgG) que reaccionan con antígenos que producen aglutinación. La importancia radica en que entran al cuerpo bacterias, comidas, etc. y estas sustancias inician este desarrollo de anti-A o Anti-B, dependiendo del tipo sanguíneo. Las aglutininas poseen sitios de unión en donde estas se pueden unir a los eritrocitos agrupándolos, luego los fagocitos realizan la hemolisis. Inmediatamente después del nacimiento, la cantidad de aglutininas en el plasma es casi nula. Luego aumenta por la exposición a antígenos, llega a su punto máximo entre los 8 – 10 años y de ahí va disminuyendo poco a poco. No se producen aglutininas contra el antígeno propio, debido a que el sistema inmunológico “reconoce lo propio”. Tipificación de la sangre→ La tipificación de la sangre es posible gracias a que se produce una reacción de aglutinación que se da cuando reacciona el antígeno con el anticuerpo específico. Tipos sanguíneos Rh

Existen 6 tipos fuertes de antígenos Rh→ C, c, D, d, E, e (Mayúscula son mas antigénicos) Cada persona tiene 1 elemento de cada par El antígeno D posee mayor poder antigénico. Si una persona presenta el antígeno D es “Rh positivo” y si presenta el antígeno d es “Rh negativo”. En la tipificación de la sangre, se coloca el anti-D para saber el Rh. En el momento de la transfusión el antígeno de la sangre del donador reacciona con los anticuerpos del receptor y no al revés

Antígeno

Anticuerpo

Antígeno

Anticuerpo

Donador Receptor

Unidad de sangre



El donador universal→ O- No tiene antígenos que generen una respuesta inmunitaria por parte del receptor El receptor universal→ AB+ Tiene todos los antígenos por los que no desencadena una respuesta inmunitaria contra la sangre del donador. La persona que posea el antígeno d, va a desarrollar el anti-D (si existe contacto previamente). Si el paciente le hacen una transfusión sanguínea con un Rh+, este empezara a crear anti-D progresivamente (se sensibiliza) y después de semanas va a tener una hemolisis leve. La segunda vez que le transfundan con un Rh+, va a tener una reacción violenta y grave, debido que ya posee el Anti-D. Eritroblastosis fetal→ Enfermedad hemolítica del recién nacido (aglutinación y hemolisis de los eritrocitos del feto). Los factores para que se de esta enfermedad es que la madre posea un Rh- y el hijo Rh+

La primera vez que suceda este acontecimiento, el primer hijo saldrá sin ningún problema, pero en el momento del parto, la sangre fetal se mezcla con la sangre materna y la sangre materna se sensibilizará. La 2da vez que suceda este acontecimiento (madre Rh- e hijo Rh+), debido a que el cuerpo de la madre posee el anti-D, los IgG atraviesan la placenta y atacan a los eritrocitos fetales, produciendo una anemia hemolítica severa e ictericia. El tratamiento para el recién nacido afectado, es la exanguinotransfusión, se coloca sangre con Rh- (evita que las IgG todavía presentes ataquen a los eritrocitos que se han transfundido) y se saca sangre del paciente, disminuyendo los niveles de bilirrubina. Los IgG de la madre desaparecen después de 1 - 2 meses. La prevención primordial es saber qué tipo de Rh es la pareja y la otra medida preventiva es en el momento de nacimiento del primer hijo (Rh+) colocar a la madre Anti-D exógeno antes de las 48h postparto, engañando al sistema inmune, haciéndolo “pensar” que ya posee este anticuerpo cuando en realidad no lo produce ni posee. Trasplantes

Autoinjerto→ trasplante de un tejido u órgano de una parte a otra del mismo organismo

Isoinjerto→ de un gemelo univitelino a otro

Aloinjerto→ de un organismo a otro de la misma especie

Xenoinjerto→ de un organismo de especia diferente a otro Los antígenos más importantes que generan rechazos de injertos son un complejo de antígenos llamados HLA, 6 de ellos se encuentran en membranas celulares, existen 150 tipos diferentes La mayoría no es muy antígena por lo que no se requiere compatibilidad exacta Las células encargadas de destruir las células rechazadas de injertos son los linfocitos T Los fármacos que evitan el rechazo de injertos afectan al sistema inmunológico como por ejemplo: glucocorticoides, ciclosporina



NOTAS



Hemostasia y coagulación sanguínea CAPÍTULO 36 Plaquetas→ Trombocitos Se forman en la médula ósea a partir de megacariocitos al fragmentarse Valores normales→ 150000 – 300000/ml, con una semivida de 8-12 días Anucleadas La membrana contiene glucoproteínas que evita adherencia al endotelio vascular normal y fosfolípidos que activan múltiples fases en el proceso de la coagulación. El citoplasma contiene:

Moléculas contráctiles (actina, miosina y tromboastenina)

Restos de retículo endoplásmico y aparato de Golgi

Mitocondrias

Enzimas que sintetizan prostaglandinas

Factor estabilizador de fibrina

Factor de crecimiento (determina la multiplicación y crecimiento de células endoteliales, musculares lisas vasculares y fibroblastos

Hemostasia→ Prevención de la pérdida de sangre Se consigue mediante:

1. Constricción vascular→ disminuye la pérdida significativa de la sangre y ayuda a reducir el tamaño de la lesión. (mayor daño, mayor es el espasmo) Es el resultado de:

Contracción miógena local

Reflejos nerviosos iniciados por impulsos dolorosos

Factores humorales locales (liberadas por tejidos lesionados)

Plaquetas liberan tromboxano A2 (Vaso constrictor) en vasos pequeños 2. Formación del tapón plaquetario→ Cierra rupturas pequeñas de vasos diminutos que

se produce en las actividades diarias. Formación:

Moléculas contráctiles se contraen y liberan de sus gránulos varios factores activos

Las plaquetas se adhiere al colágeno de la pared lesionada

Secretan ADP y enzimas que forman el tromboxano A2

Las sustancias secretadas activan las plaquetas cercanas formando el tapón plaquetario.

3. Formación del coágulo→ El coágulo es una red de fibrina que contiene elementos formes atrapados y es Iniciado por sustancias activadoras de la pared vascular lesionada, plaquetas y proteínas que se une a la pared lesionada. El hígado sintetiza los factores I, II, V, VII, IX y X.

4. Formación de tejido fibroso→ Para cerrar agujeros del vaso. Es desencadenado por el factor de crecimiento, liberado por las plaquetas.

Mecanismo de coagulación sanguínea→ Las 3 vías se pueden activar al mismo tiempo Procoagulantes→ Sustancias que favorecen a la coagulación Anticoagulantes→ Sustancias que inhiben la coagulación

Normalmente predominan los anticoagulantes en el torrente sanguíneo. Cuando hay lesión, se activan los procoagulantes. Etapas de la coagulación:



1. Formación del activador de protrombina 2. Conversión de protrombina en trombina 3. Conversión de fibrinógeno en fibras de fibrina

Formación del activador de protrombina (vía común)→ Se forma por 2 vías

Vía extrínseca→ Se da por traumatismo de la pared vascular y tejidos adyacentes.

Vía intrínseca→ Se da por lesión propia de la sangre. (Mucho más lenta que la extrínseca) Vía extrínseca

1. Liberación del factor tisular o tromboplastina tisular (Contienen fosfolípidos y complejos lipoproteicos) por el tejido lesionado.

2. Activación del factor X→ Se activa gracias a la unión del complejo lipoproteico del factor tisular al factor VII y en presencia del Ca++. (F. X + F. VIIa + Ca++= F. Xa)

3. Formación del activador de protrombina→ gracias a la unión del factor Xa con el factor V y fosfolípidos del factor tisular proveniente de las plaquetas (F. Xa+ Fosfolípidos tisulares + F. V + Ca++= Activador de protrombina), luego Trombina + Activador de protrombina + Ca++= Trombina (la trombina pose un efecto de retroalimentación positiva para modular este proceso.

Vía intrínseca 1. Activación del factor XII y liberación de fosfolípidos

plaquetarios que contienen el factor plaquetario 3 debido al traumatismo sanguíneo.

2. Activación del factor XI→ Factor XI +Factor XIIa + cimógeno APM y precalicreína (acelera el proceso) = Factor XIa

3. Activación del factor IX→ Facto XIa + Factor IX+ Ca++= Factor IXa

4. Activación del factor X→ Factor IXa + Factor VIII + Factor plaquetario 3 + Fosfolípidos de las plaquetas + Ca++ = Factor Xa

5. Formación del activador de protrombina→ Factor Xa + Factor V + Fosfolípidos plaquetarios + Ca++= Complejo activador de protrombina→ Trombina

Se precisa Ca++ para que actúen las reacciones de coagulación, excepto en los 2 primeros pasos de la vía intrínseca Factor VIII es el factor antihemofílico, el déficit de este factor produce la hemofilia. La vía final común de la coagulación, la trombina actúa sobre el fibrinógeno y lo va a trasformar en fibrina, esta va a formar hilos de fibrina que se entrecruzan entre sí, formando una malla de fibrina, al principio es laxa, luego el factor XIII le concede la estabilidad química a esta estructura de fibrina.

El tiempo de tromboplastina parcial (coagulación), evalúa la vía intrínseca y debe durar entre 30 – 45 segundos

El tiempo de protrombina evalúa la vía extrínseca y debe durar entre 10 – 15 segundos



Conversión de protrombina en trombina Activador de protrombina en presencia de Ca++ (factor IV), provoca la conversión de protrombina en trombina. Gran parte de la protrombina se une a los receptores de protrombina en las plaquetas que se han unido al tejido dañado. La trombina polimeriza las moléculas de fibrinógeno en fibras de fibrina. La protrombina continuamente se sintetiza en el hígado y requiere de vitamina K para su activación normal; es inestable y al fragmentarse forma la trombina. Conversión de fibrinógeno en fibrina La trombina (enzima con poca capacidad proteolítica) actúa sobre el fibrinógeno (se forma en el hígado) y se elimina 4 péptidos pequeños dando lugar al monómero de fibrina Los monómeros de fibrina se polimerizan formando la fibrina. El Factor estabilizador de fibrina (XIII)→ Es liberado de las plaquetas atrapadas en coágulos y activando también por la trombina, refuerza el retículo de fibrina al crear enlaces covalentes y entrecruzamiento ente las fibras de fibrinas. Retracción del coágulo Pocos minutos después de formarse el coágulo, se contrae y exprime la mayor parte del líquido en su interior (Suero es el plasma sin los factores de coagulación) Las plaquetas activan la contracción del coágulo por las moléculas contráctiles, que producen fuerte contracción de las espículas de plaquetas unidas a la fibrina. La trombina y Ca++ aceleran la contracción Retracción→ permite que se junten los bordes del vaso roto Retroalimentación positiva de la formación del coágulo Circulo vicioso→ La trombina actúa sobre la protrombina y algunos factores de coagulación, además del fibrinógeno, promoviendo que se dé un círculo vicioso para la formación del coágulo. Formación de tejido fibroso La última fase de la coagulación, es que el coágulo se transforme en una cicatriz que repare totalmente la lesión. Esta debe quedar lisa para evitar que se active la coagulación. Para que la pared queda liso, el coágulo es invadido por fibroblastos y empieza la organización fibrosa del coágulo. La presencia de ateromas puede desencadenar la coagulación Lisis del coágulo→ Está dada por la plasmina (fibrinolisina) Plasminógeno (profibrinolisina) →plasmina (fibrinolisina) → Digiere fibras de fibrina, fibrinógeno, factor V, VIII, protrombina y factor XII. De esta forma se lisa el coágulo. Activador del plasminógeno tisular (t-PA) → activa la conversión de plasminógeno en plasmina y son liberadas por tejidos lesionados y endotelio vascular de forma lenta Anticoagulantes intravasculares→ Son factores que evitan la coagulación en el sistema vascular normal.

Superficie endotelial→ evita la activación por contacto del sistema intrínseco por su lisura

Capa de glucocáliz→ Se encuentra en la superficie endotelial que repele los factores de coagulación y plaquetas



Trombomodulina→ Se haya unido a la membrana endotelial. Se une a la trombina, activando la proteína C (actúa como anticoagulante al inactivar los factores Va y VIIIa)

Cuando se lesionan vasos, desaparecen estos factores activando el factor XIIa y las plaquetas. Entre los anticoagulantes más importantes en la sangre están:

Fibras de fibrina→ absorben la trombina

Antitrombina III→ Se combina con la trombina no absorbida y la fibrina bloquea su acción

Heparina→ es un polisacárido producido por los mastocitos y basófilos, posee una gran acción anticoagulantes cuando se combina con la antitrombina III. El complejo heparina-Antitrombina III, bloquean la trombina, los factores IX, X, XI y XII

Importancia de la vitamina K→ Es necesaria para sintetizar protrombina (factor II), factor VII, IX, X y proteína C. Se sintetiza por bacterias del tubo digestivo. El déficit se debe por enfermedades gastrointestinales o incapacidad del hígado de secretar bilis (dificultad de absorber grasas, por ende de vitamina K.

Trombocitopenia→ Cantidad pequeña de plaquetas en la sangre. Purpura trombocitopénica→ Manchas de sangres en la piel Trombos→ Todo coagulo anormal que aparece en un vaso Émbolos→ Coágulos que fluyen libremente



NOTAS



Resistencia del organismo a la infección: I. Leucocitos, granulocitos, sistema monocitomacrofágico e inflamación CAPÍTULO 33

• Se forman en la médula ósea y en el tejido linfático • Proporcionan defensa frente a agentes infecciosos potenciales

Se dividen en:

• Granulocitos: o neutrófilos (62%) o basófilos (0.4%) o eosinófilos (3.4%)

• Agranulocitos: o linfocitos (30%) o monocitos (53%) o células plasmáticas: linfocitos B

Concentración en sangre: 70’000 por ml Génesis de leucocitos→ Se generan 2 líneas: Línea mielocitica:

• Mieloblasto • Se diferencia en: • Eosinófilos, neutrófilos y monocitos

Línea linfocítica: • Linfoblasto • Linfocitos

Neutrófilos y macrófagos

• Son los principales responsables del ataque y destrucción de bacterias, virus y otros agentes nocivos

• Actúan por fagocitosis • Atraviesan poros de vasos sanguíneos por diapédesis • Movimiento ameboide al desplazarse en tejidos Neutrófilos→ derivan de las células madre Macrófagos→ empiezan como monocitos y en los tejidos se convierten en macrófagos Quimiotaxia→ atracción de neutrófilos y macrófagos hacia el lugar donde hay

concentración de sustancias químicas, depende del gradiente de concentración de las sustancias quimiotáxicas

Propiedades de los neutrófilos y macrófagos Quimiotaxia

Toxinas bacterianas o víricas

Productos degenerativos de tejido inflamado

Producto de reacción del conflicto del complemento

Productos de reacción producción por coagulación en el área inflamada Diapédesis→ Los neutrófilos y los monocitos pueden exprimirse a través de los poros de los capilares sanguíneos



Movimiento ameboide→ Los neutrófilos y los monocitos pueden moverse a través de los tejidos por movimiento ameboide Fagocitosis→ depende de:

• Que las estructuras sean rugosas y no lisas como las estructuras normales de los tejidos • Falta de cubiertas protectoras que repelan los fagocitos como en la mayoría de sustancias

naturales del cuerpo Opsonización→ proceso de facilitación de fagocitosis, proceso de selección y fagocitosis;

los anticuerpos se adhieren a membranas de bacterias y se combinan a productos C3 de la cascada del complemento C3, se une a receptores de membrana de fagocitosis e inicia la fagocitosis.

Un neutrófilos puede fagocitar de 3 a 20 bacterias Fagocitosis de macrófagos

Es más potente

Capacidad de ingerir partículas de mayor tamaño

Sobreviven tras la digestión de partículas Una vez fagocitados, los lisosomas y otros gránulos citoplasmáticos entran en contacto con fagosomas, formando la vesícula digestiva, luego se vierten enzimas proteolíticas, en el caso del macrófago también vierte lipasas, y sustancias oxidantes y enzimas a las vesículas. Ej. Mieloperoxidasa (enzima): Cl- + H2O2 = hipoclorito (bactericida)

Sistema reticuloendotelial Los monocitos se unen a los tejidos, donde realizan sus funciones protectoras locales. Cuando son estimulados, rompen sus inserciones y se convierten en macrófagos móviles (responden a la quimiotaxia y otros estímulos propios de la inflamación).

Histocitos (macrófagos tisulares de la piel)

Macrófagos tisulares en los ganglios linfáticos

Macrófagos alveolares en los pulmones

Células de kupffer: macrófagos de los sinusoides hepáticos

Macrófagos en el bazo y en la médula ósea

Microglías: macrófagos del sistema nervioso Inflamación Complejo de cambio tisular que se da en los tejidos vecinos a la lesión, caracterizada por:

• Vaso dilatación local (calor, rubor) • Aumento de permeabilidad de los capilares • Coagulación de líquido en espacio intersticial por cantidad excesiva de fibrinógeno • Migración de granulocitos y monocitos al tejido • Tumefacción de células tisulares

Es producida por: • Histamina • Bradicinina • Serotonina • Prostaglandinas • Productos de reacción del sistema del complemento • Productos de reacción del sistema de coagulación • Linfocinas: Liberan linfocitos T sensibilizados

Efecto tabicador de la inflamación→ Consiste en aislar del área lesionada del resto de tejidos mediante coágulos de fibrinógeno.



Sistema propagación de bacterias o productos tóxicos Respuesta de macrófagos y neutrófilos durante inflamación

1. Línea de defensa→ Macrófagos tisulares locales (Sistema reticuloendotelial) 2. Línea de defensa→ neutrófilos que son atraídos a la zona inflamada por citocinas

inflamatorias y otros productos endógenos debido a la inflamación

Marginación→ Los tejidos inflamados expresan más selectinas e ICAM-1 (molécula de adhesión intracelular 1), estas reaccionan frente a las integrinas de los neutrófilos, permitiendo que las uniones intercelulares endoteliales de los capilares dejen aberturas permitiendo la diapédesis. Neutrofilia→ aumento de neutrófilos en la sangre Neutrofilia fisiológica→ en ejercicios que aumentan el flujo sanguíneo se desprenden neutrófilos marginados

3. Línea de defensa→ Monocitos de la sangre migra hacia el tejido inflamado, pero tienen madurar para convertirse en macrófagos y poder ser eficaces, existe una reserva pequeña de monocitos en la médula.

4. Línea de defensa→ Producción aumentada de granulocitos y monocitos en médula ósea, se necesitan 3-4 días para que dejen la médula ósea

Todos estos procesos ocurren al mismo tiempo, pero cada línea de defensa actúa dependiendo del avance de la infección, si la infección no es controlada por una línea de defensa, la siguiente línea de defensa interviene.

Factores que controlan la respuesta de macrófagos y neutrófilos→ Permite la formación de leucocitos

• Factor de necrosis tumoral (TNF) • Interleucina 1 (IL-1) • Factores estimulantes de colonias de granulocitos (G-CSF), monocitos (M-CSF) y GM-

CSF Pus→ cavidad que posee tejido necrótico, neutrófilos y macrófagos y líquido tisular, al

término de la infección estas células se autolisan y sus productos finales se absorben

Eosinófilos Son fagocitos débiles y muestran quimiotaxia Aumentan en número en infecciones parasitarias (se pegan a los paracitos y liberan sustancias que los destruyen):

• Enzimas hidrolíticas • Proteína principal básica (larvicida) • Formas muy reactivas de oxígeno

Aumentan también en tejidos que producen reacciones alérgicas. Los mastocitos y basófilos liberan un factor quimiotáctico de eosinófilos, provocando que los eosinófilos migren al tejido con inflamación alérgica (destoxifican algunas sustancias inductoras a inflamación liberadas por las mastocitos y basófilos, y fagocitan los complejos antígeno-anticuerpo). Basófilos Junto con los mastocitos liberan histamina, Bradicinina, serotonina, heparina



Intervienen en las reacciones alérgicas al unirse la IgE con el basófilo o mastocito y luego con el alérgeno, este se rompe y libera sustancias que provocan manifestaciones alérgicas. Leucocitosis→ Aumento de leucocitos Leucopenia→ Disminución del número de leucocitos Leucemia→ Producción incontrolada de leucocitos



NOTAS



Resistencia del organismo a la infección: II. Inmunidad y alergia. Inmunidad innata CAPÍTULO 34 Inmunidad→ capacidad del organismo a resistir la agresión de sus tejidos por microorganismos invasores o toxinas extrañas Inmunidad humoral→ tipo de respuesta inmunitaria en la que el cuerpo desarrolla anticuerpos circulantes que atacan al agente invasor, es regulada por los linfocitos B. Inmunidad celular→ tipo de respuesta inmunitaria en la que el cuerpo forma células T activadas diseñadas para destruir el agente extraño, es regulada por los linfocitos T. Hapteno→ “Antígeno incompleto”, sustancia de características antigénicas que por su bajo peso molecular no puede desencadenas una respuesta inmunitaria, a menos que se encuentre unido a una sustancia antígena de mayor peso (proteína). Linfocitos Linfocitos T→ responsables de la inmunidad celular, son preprocesados en el timo. Se dividen rápidamente y forman una diversidad extrema de capacidad de reacción frente antígenos específicos diversos, o sea que 1 linfocito es específico frente un antígeno. Linfocitos B→ responsable de la inmunidad humoral, son formados en el hígado (durante el desarrollo embrionario) y luego en la médula ósea. Poseen una diversidad mayor que los Linfocitos T, ya que forman miles de millones anticuerpos con diferentes reactividades específicas. La especificidad de estos linfocitos está dada por la recombinación genética de segmentos de ADN, pudiendo generar millones de posibles combinaciones. Linfocitos T Se almacenan en el tejido linfático Al exponerse al antígeno específico el linfocito se reproduce y da lugar a una población de células clones (Son iguales y derivan originalmente de unos pocos linfocitos con su tipo de especificidad). Cuando antígeno específico es presentado gracias a macrófagos, a un clon de linfocito T, este prolifera y forma un número elevado de células T activadas y otro grupo que forman células T de memoria y así tener una respuesta más rápida y potente en otra ocasión. Los linfocitos responden a antígenos cuando estos se encuentran unidos al MHC (Complejo de histocompatibilidad mayor) que se sitúa en las células presentadoras de antígeno (macrófagos, células dendríticas o linfocitos B). Cuando el linfocito T se une al MHC, este se activa. Existen 2 tipos de MHC: MHC I (responden los Linfocitos T citotóxicos) y MCH II (responden los linfocitos T colaboradores) Tipos de linfocitos T→ Colaboradoras, citotóxicas, supresoras Linfocitos T colaboradores Reguladoras de respuesta inmunitaria, secretan Linfocinas (son mediadores proteicos que actúan sobre células de sistema inmune). Interleucinas:

• Interleucina 2: Crecimiento y proliferación de linfocitos T y poseen un efecto de retroalimentación positiva para los linfocitos T colaboradores



• Interleucina 3 • Interleucina 4, 5, 6: estimulación y crecimiento de las células de B (factores estimuladores

de linfocitos B) • Factor estimulante de colonias de granulocitos y monocitos • Interferol γ

Virus del sida destruye células T colaboradoras

Células T citotóxicas Agresoras o citolíticas (de ataque directo al utilizarse con antígeno gracias a receptores de membrana, secretan perforinas que son proteínas formadoras de agujeros, que taladras membrana celular de agente invasor, además liberan sustancias citotóxicas directamente a células atacadas. Atacas principalmente a células invadidas por virus, células cancerosas y trasplantadas Células T supresoras Suprimen funciones de células T citotóxicas y colaboradoras (reguladoras) Evitan reacciones inmunitarias excesivas que pueden lesionar tejidos del organismo Linfocitos B Antígeno extraño es fagocitado por macrófagos y después lo presentan a linfocitos B, al mismo tiempo lo presentan a células T. Células T colaboradoras estimulan activación extrema de linfocitos B Se forman clones de linfocitos B, los cuales proliferan y dan lugar a células plasmáticas y células B de memoria Células de memoria intervienen en respuesta secundaria (traen segunda expresión del antígeno) Respuesta más rápida, más potente y más vida (anticuerpos duran mas) Células plasmáticas: linfocitos B sensibilizados, producen anticuerpos o inmunoglobulinas. Anticuerpos→ Son inmunoglobulinas Constituyen el 20 % de proteínas plasmáticas Formados por combinación de cadenas polipeptídicas ligeras y pesadas, mínimo 2 y máximo hasta 10 cadenas Cada cadena pesada dispone de una ligera paralela en uno de sus extremos Los anticuerpos presentan una porción constante y otra variable. La porción constante determina las propiedades del anticuerpo, determinando varios factores. Ej. Adherencia hacia las estructuras específicas, capacidad de difusión, etc. Las porciones variables de las cadenas pesadas y ligeras le dan especificidad al anticuerpo. Los anticuerpos se dividen en:

• IgG: bivalente (dos sitios de unión para el antígeno) • IgA mas importante en las secreciones • IgM: se producen en gran parte durante respuesta primaria (10 lugares de unión para el

antígeno. • IgD • IgE: intervienen principalmente en respuestas alérgicas

Mecanismos de acción de los anticuerpos



1. Ataque directo: inactivan a agente invasor mediante: a. Aglutinación b. Precipitación c. Neutralización d. Lisis

2. Activación del sistema de complemento: amplifican la respuesta inmunitaria

Sistema de complemento Sistema complejo de aproximadamente 20 proteínas Que refuerzan la respuesta inmunitaria del organismo Principalmente activan 11 proteínas (C1-C9, B y D) las cuales están inactivas pero pueden activarse por la vía clásica Vía clásica Se activa por reacción antígeno-anticuerpo La cual activa un lugar reactivo específico del fragmento constante del anticuerpo que se une a moléculas C1q del sistema de complemento Iniciando así una cascada de reacciones. Efectos:

1. Opsonización y fagocitosis (C3b) 2. Lisis (complejo lítico C5B6789) 3. Aglutinación 4. Neutralización del virus 5. Quimiotaxia (C5a)

Vía alterna→ Intervienen las proteínas B y D, a partir de la presencia de microorganismos, activándose la cascada de complemento a través de C3, luego continua la cascada Vía de las lectinas→ Interviene una lectina ligadora de manosa que activan proteasas, serinas, cuando estas entran en contacto con la superficie del microorganismo se activa la cascada de complemento a nivel de C3

Tolerancia del sistema inmunitario adquirido a tejidos propios Sistema inmunitario reconoce lo propio Tolerancia aparece durante pre procesamiento de linfocitos T en Timo y linfocito B en médula ósea, en el que casi todos los clones de linfocitos específicos para tejidos propios se destruyen Fracaso de mecanismo de tolerancia: causa enfermedades auto-inmunes Inmunización Puede ser por:

1. Inyectando microorganismos muertos que todavía dispongan de antígenos 2. Inyectando microorganismos vivos pero atenuados 3. Inyectando toxinas tratadas químicamente dejando intacto los antígenos y destruyendo

naturaleza toxica Inmunización pasiva→ Administración de anticuerpos o células T activadas

Alergia e hipersensibilidad Alergia→ alteración del sistema inmunitario, se da respuesta exagerada frente a sustancias que no causan respuesta a las personas en general



Alergia atópica→ tendencias alérgicas, se caracteriza por presencia de grandes cantidades de T y E (Reaginas o anticuerpos sensibilizadores) Alérgenos→ Antígeno capaz de desencadenar una respuesta alérgica al reaccionar de forma específica con un tipo determinado de IgE IgE (reagnina)→ se encuentra unido a membrana de basófilos y mastocitos Unión alérgeno-reagina→ produce que se rompan membranas de basófilos y mastocitos y que se liberen sus gránulos: de granulación Las sustancias que se liberan (producen fenómenos de respuestas alérgicas) son:

• Histamina • Proteasa • Sustancia de reacción lenta de anafilaxia • Sustancia quimiotáctica de eosinófilos • Sustancia quimiotáctica de neutrófilos heparina • Factores plaquetarios

Anafilaxia→ Reacción alérgica generalizada extendida

Inmunidad específica contra

determinado invasor

Activa

Natural Inducida

Tras una

Infección

Por

Vacunación

Pasiva

Natural Inducida

A través

Placenta

Administración

de Ig

Inmunidad

Innata Adquirida

Hereditaria, congénita, NO

específica. De acción inmediata

Barreras

Físicas Químicas Biológicas

Celular

NK

Sistema macrofágico tisular



NOTAS



Músculo cardíaco: el corazón como bomba y la función de las válvulas cardíacas CAPÍTULO 9 El corazón está formado realmente por bombas separadas:

Un corazón derecho→ bombea sangre hacia los pulmones

Un corazón izquierdo→ bombea sangre hacia los órganos periféricos El corazón está formado por dos sincitios: auricular y ventricular. Anatomía fisiológica del músculo cardíaco El corazón está formado por tres tipos principales músculo cardíaco:

Músculo auricular

Músculo ventricular

Fibras musculares de excitación y de conducción→ Se contraen débilmente porque poseen escasas fibrillas contráctiles. Presentan descargas eléctricas rítmicas automáticas, generando potenciales de acción en todo el músculo cardíaco y forma un sistema excitador que controla el latido rítmico cardíaco

El m. cardíaco es estriado y posee filamentos de actina y miosina, también posee discos intercalares (Similar a los discos Z) los cuales son membranas que separan las células musculares cardíacas entre sí. En este lugar, las células cardíacas se fusionan entre sí formando uniones comunicantes (en hendidura) permeables que permiten una difusión rápida de iones que van a modificar la carga eléctrica entre las células. Las fibras musculares cardíacas están dispuestas en retículo (redes), convirtiéndolo en un sincitio funcional. En el momento que una de ellas se excita el potencial de acción viaja a través de todo el músculo. Las aurículas están separadas de los ventrículos por tejido fibroso que rodea las aberturas de las válvulas auriculoventriculares (AV). Los potenciales de acción NO se conducen desde el sincitio auricular hacia el sincitio ventricular directamente a través de este tejido fibroso, sino por medio del haz AV (His). Como consecuencia, existe un retraso de la conducción eléctrica.

Potenciales de acción en el m. cardíaco El potencial de acción, es en meseta y es producido por:

Canales rápidos de Na+.

Canales lentos de calcio-sodio

Retardo de la apertura total de los canales de K+. La disminución de la permeabilidad de la membrana del m. cardíaco a los iones de K+ se debe al exceso de entrada de Ca++, reduciendo el flujo de salida de iones de K+ durante la meseta e impide el regreso rápido del potencial de acción a su nivel de reposo. Cuando se cierran los canales lentos de calcio-sodio, la membrana aumenta su permeabilidad a los iones de K+, y la

pérdida de K+ devuelve al potencial de acción a su nivel de reposo. La velocidad de conducción de la señal del potencial de acción en:

Fibras musculares auriculares y ventriculares (0,3 a 0,5 m/s)

Se contraen de manera muy similar al m. esquelético, excepto que la duración de

contracción es mucho mayor



Fibras de Purkinje (4 m/s) El m. cardíaco es refractario a la re estimulación durante el potencial de acción, es decir, un impulso cardíaco normal no puede re excitar una zona ya excitada del m. cardíaco. Existe un periodo refractario relativo, durante el cual es más difícil excitar al músculo, pero sin embargo, se puede excitar con una señal muy intensa.

Extrasístole temprana→ Es un arritmia, en donde existe una sístole fuera de lugar, también llamado contracción prematura y eso puede afectar a la sístole siguiente, apareciendo más tarde debido al doble gasto que tuvo en los 2 ciclos anteriores. Luego de esta extrasístole, es seguida por un intervalo de compensación (el corazón necesita descansar) y después de este tiempo se reanuda el ciclo cardíaco.

El origen del Ca++ proviene de 2 fuentes:

Retículo sarcoplasmático (menos desarrollado que en el m. Esquelético).

Túbulos T, o sea del LEC (mayoritariamente)→ En el interior de los túbulos T hay mucopolisacárido de carga electronegativa que atraen el Ca++ para mantener siempre una reserva.

La función del Ca++ es producir excitación y contracción. Al final de la meseta del potencial de acción cardíaco:

1. Se interrumpe el flujo de iones Ca++ hacia el interior de la fibra muscular. 2. Los iones Ca++ del sarcoplasma se bombean hacia el retículo sarcoplasmático (bomba de

calcio ATPasa), hacia el exterior de las fibras musculares, hacia el espacio de los túbulos T. 3. El Ca++ también se elimina mediante un intercambiador de sodio-calcio, y este sodio se

transporta fuera de la célula por acción de la bomba sodio-potasio ATPasa. Ciclo cardíaco Es el conjunto de eventos que ocurre durante el final de una sístole hasta el final de la sístole siguiente. El ciclo cardíaco está formado por:

Un periodo de relajación, diástole

Un periodo de contracción, sístole Cada ciclo es iniciado por la generación de un potencial de acción en el nódulo sinusal, el potencial de acción viaja rápidamente por ambas aurículas y luego hacia los ventrículos a través del haz AV. Debido a esta disposición del sistema de conducción, las aurículas se contraen primero que los ventrículos, bombeando de esta manera sangre hacia los ventrículos antes de que comience la contracción ventricular Cuando la frecuencia cardíaca aumenta, la duración de cada ciclo cardíaco disminuye y no permanece lo suficientemente relajado para permitir un llenado completo de las cámaras cardíacas antes de la siguiente contracción Relación del electrocardiograma en el ciclo cardíaco El electrocardiograma muestra las ondas P, Q, R, S y T, donde: P→ Propagación de la despolarización auricular QRS→ Consecuencia de la despolarización ventricular El complejo QRS comienza un poco antes del inicio de la sístole ventricular T→ Repolarización ventricular La onda T, se produce un poco antes del final de la contracción ventricular



No se detecta la repolarización de las aurículas debido que ocurre al mismo tiempo que la Onda QRS, esta emite una señal mucho más intensa, por lo tanto la repolarización auricular no se registra. Aurículas Sirven como bombas de cebado para los ventrículos, el 80% de la sangre fluye directamente hacia los ventrículos y después de la contracción auricular se produce un llenado de un 20% adicional de los ventrículos Curvas de presión auricular a, c y v:

A→ contracción auricular

C→ se produce cuando los ventrículos comienzan a contraerse; esta producía por un ligero flujo retrogrado de sangre hacia las aurículas al comienzo de la contracción ventricular, pero principalmente producida por la protrusión de las válvulas AV, debido al aumento de la presión ventricular

V→ se produce hacia el final de la contracción ventricular, se debe al llenado de la aurícula Ventrículos Durante la sístole ventricular se llenan las aurículas debido a que las válvulas AV están cerradas. El aumento moderado de presión que se genera en las aurículas, abre inmediatamente las válvulas AV y permite el flujo de sangre hacia los ventrículos. Esto se denomina periodo de llenado rápido de los ventrículos Diástole:

Primer tercio: llenado rápido de los ventrículos

Tercio medio: fluye una pequeña cantidad de sangre hacia los ventrículos (Diástasis)

Último tercio: las aurículas se contraen y aportan un impulso adicional al flujo de entrada de sangre hacia los ventrículos

Sístole:



Periodo de contracción isovolumétrica→ Es cuando se produce un aumento de la tensión del músculo, pero no vaciamiento. Debido al llenado completo de los ventrículos y aumento de la presión para abrir las válvulas aortica y pulmonar.

Periodo de eyección→ El aumento de las presión ventricular (mayor a 80mmHg) abre las válvulas semilunares y comienza a salir la sangre de los ventrículos:

o Periodo de eyección rápida (Primer tercio): Se produce la eyección del 70% de la sangre de los ventrículos

o Periodo de eyección lenta (Dos tercios finales): Se produce la eyección del 30% de la sangre de los ventrículos

Periodo de relajación isovolumétrica→ Periodo durante el cual el músculo cardíaco se relaja sin que se modifique el volumen ventricular. Debido a que las válvulas aortica y pulmonar se cierran por el flujo retrogrado de la sangre desde las arterias distendidas hacia los ventrículos

El momento más importante en el vaciamiento ventricular, es la apertura de las válvulas sigmoideas Volúmenes de los ventrículos Volumen telediastólico→ Es el volumen del llenado de los ventrículos, durante la diástole. De 110 – 120 ml Volumen sistólico→ Es la cantidad de sangre expulsada durante la sístole. 70 - 80 ml Volumen telesistólico→ es el volumen restante en los ventrículos, después de la sístole. 40 – 50 ml Fracción de eyección→ es la Fracción de volumen telediastólico que es propulsada. Es aproximadamente el 60%

Proto→ Comienzo

Meso→ Mitad

Tele→ Final

Holo→ Todo Esto es importante para semiología para escuchar los soplos cardíacos, si son diastólicos o

sistólicos y en que foco se encuentra el soplo: SIDE= Punta; DICE= Base Función de las válvulas Válvulas auriculoventriculares (tricúspide y mitral):

Impiden el flujo retrogrado de sangre desde los ventrículos hacia las aurículas

Estas válvulas se abren y cierran pasivamente: o Se cierran→ Un gradiente de presión retrógrada

empuja la sangre hacia las aurículas o Se abren→ Un gradiente de presión anterógrada

empuja la sangre hacia los ventrículos Cuando falla de las válvulas estas pueden ser: insuficiencia

(cuando deberían estar cerradas no lo están, queda una hendidura que permite el reflujo de sangre) o estenosis (Estrechamiento debido a una válvula que no permite la apertura total de la válvula AV, por lo tanto se dificulta el flujo de sangre).

Músculos papilares:

Se unen a los velos de las válvulas AV, mediante las cuerdas tendinosas



Durante la contracción ventricular, los músculos papilares también se contraen, y tiran el velo de las válvulas hacia los ventrículos para impedir que protruyan demasiado hacia las aurículas durante la contracción ventricular

Válvulas aórtica y pulmonar (semilunares):

Las elevadas presiones de las grandes arterias durante la sístole, hacen que estas válvulas se cierren rápidamente

La velocidad de eyección de la sangre por estas válvulas, es mucho más mayor que las válvulas AV, debido a que sus orificios son más pequeños

Están sometidas a una abrasión mecánica mucho mayor que las válvulas AV

No tienen cuerdas tendinosas Curva de presión aortica

Presión sistólica→ 120mmHg Presión diastólica→ 80mmHg Trabajo sistólico→ Cantidad de energía que el corazón convierte en trabajo durante cada

latido cardíaco Trabajo minuto→ Cantidad total de energía que se convierte en trabajo en 1 minuto

Se perciben sonidos tonos cardíacos durante la actividad del corazón:

1. El primer tono es producido por el cierre de las válvulas AV. 2. El segundo todo es producido por el cierre de las válvulas sigmoideas, es mucho más

rápido y el sonido es “seco”. Coincide con el final de la sístole. 3. El tercer tono se percibe en el 1/3 medio de la sístole, en ocasiones es audible. Dado por la

sangre que pasa de la aurícula al ventrículo 4. El cuarto tono, ocasionalmente se escucha en personas jóvenes, dado por la sangre que va

de la aurícula al ventrículo pero en esta ocasión es por la contracción auricular.

Mecanismo de Frank – Starling Capacidad intrínseca del corazón de adaptarse a volúmenes crecientes de flujo sanguíneo de entrada, ↑ Retorno venoso y ↑ Gasto cardíaco. “Cuando más se distiende el músculo durante el llenado, mayor es la fuerza de contracción y mayor la cantidad de sangre bombeada.” El corazón bombea toda la sangre que le llegue, procedente de las venas

Presión aumenta por la eyección

ventricular; se distienden las paredes

de la aorta y la presión aumenta hasta

120 mmHg

Incisura→ producida disminución de la

cantidad de sangre y disminuye

lentamente la presión de la aorta

La presión disminuye durante toda la

sístole, porque la sangre empieza a fluir

por los vasos periféricos hacia las venas

Aumento de presión debido al reflujo de

la sangre para cerrar la válvula aortica



Este mecanismo se explica, cuando una cantidad adicional de sangre fluye hacia los ventrículos, el m. cardíaco se distiende y esto a su vez hace que el músculo se contraiga con mayor fuerza porque los filamentos de actina y miosina son desplazados hacia un grado más óptimo de superposición para la generación de fuerza. Si se sobrepasa los límites fisiológicos del gasto cardíaco, se convierte en insuficiencia cardíaca. Se produce esto debido a que el corazón no va a poder bombear el exceso de sangre que llega (bombea lo que pueda) y siempre va a quedar un remanente mayor de sangre en el ventrículo. Como consecuencia poco a poco la capacidad de bombeo se ve afectada.

Precarga→ es el grado de tensión del músculo cuando comienza a contraerse (presión telediastólica)

Poscarga→ la carga contra la que el músculo ejerce su fuerza contráctil. La poscarga del ventrículo es la presión de la aorta que sale del ventrículo (presión sistólica)

Energía química necesaria para la contracción cardíaca

El 70 – 90% procede del metabolismo oxidativo de los Ac. Grasos

El 10 – 30% procede de otros nutrientes (lactato y glucosa)

El consumo es casi proporcional a la tensión del m. cardíaco durante la contracción multiplicada por la duración de tiempo durante la cual persiste la contracción, denominado, índice tensión-tiempo

Eficiencia de la contracción cardíaca o eficiencia del corazón→ el cociente del trabajo respecto al gasto de energía química Regulación del bombeo cardíaco En reposo el corazón bombea de 4 – 6 litros de sangre, mientras que durante el ejercicio intenso, éste bombea de 4 – 7 veces esta cantidad Regulación del volumen que bombea el corazón:

Mecanismo de Frank – Starling (regulación intrínseca)

Control de la frecuencia cardíaca y del bombeo cardíaco por el SNA Control del corazón por los nervios simpáticos y parasimpáticos Gasto cardíaco→ cantidad de sangre que se bombea cada minuto Estimulación simpática:

Aumenta la frecuencia cardíaca

Aumenta la fuerza de contracción

Aumenta el volumen de sangre que se bombea y aumente la fuerza de eyección

Puede aumentar el gasto cardíaco Inhibición de los nervios simpáticos→ puede disminuir la función de bomba del corazón Actividad del sistema nervioso parasimpático→ disminuye tanto la frecuencia cardíaca como la fuerza de contracción Estimulación parasimpática:

Estimulación intensa→ puede interrumpir el latido cardíaco durante algunos segundos

Estimulación vagal intensa→ puede reducir la fuerza de contracción



Las fibras vagales se distribuyen principalmente por las aurículas, esto explica, principalmente la reducción de la frecuencia cardíaca, en lugar de reducir mucho la fuerza de contracción

Efecto de los iones y la temperatura sobre la función cardíaca Potasio Exceso de potasio→ hace que el corazón este dilatado y flácido, y también reduce la frecuencia cardíaca Grandes cantidades de potasio→ pueden bloquear la conducción del impulso cardíaco a través del haz AV Elevación de potasio hasta 8 – 12mEq/l→ puede producir debilidad del corazón y alteración del ritmo cardíaco que pueden producir la muerte

La alta concentración de potasio en el LEC despolariza parcialmente la membrana celular, lo que provoca que el potencial de membrana sea menos negativo; si disminuye el potencial de membrana también lo hace la intensidad del potencial de acción lo que hace que la contracción sea más débil

Calcio Exceso de iones Ca++→ contracción espástica Déficit de Ca++→ flacidez cardíaca (similar al efecto por elevación de concentración de potasio) Temperatura corporal Aumento de la temperatura→ aumento de la frecuencia cardíaca Disminución de la temperatura→ disminución de la frecuencia cardíaca Probablemente estos efectos se deban al hecho que el calor aumenta la permeabilidad de la membrana a los iones que controlan la frecuencia cardíaca, acelerando el proceso de autoexcitación Aumento moderado de la temperatura→ aumento de la fuerza contráctil (Ejemplo: durante el ejercicio) El aumento de la presión arterial en la aorta, no reduce el gasto cardíaco hasta que la presión arterial media aumenta por encima de 160 mmHg

Presión media de llenado sistémico→ Se pinza la entrada de los grandes vasos hacia el corazón, y se empareja la presión de los vasos periféricos (7mmHg).

Presión media de llenado circulatorio→ Si por algún procedimiento se paraliza al corazón y este deja de bombear, entonces todas las presiones de los vasos periféricos se igualan (7 mmHg).



NOTAS



Gasto cardíaco, retorno venoso y su regulación CAPÍTULO 20 Gasto cardíaco→ Cantidad de sangre que bombea el corazón hacia la aorta cada minuto y la cantidad de sangre que fluye por la circulación Circulación→ Es la suma de los flujos sanguíneos de todos los tejidos del organismo Retorno venoso→ Cantidad de flujo sanguíneo que vuelve desde las venas hacia la aurícula derecha por minuto Valores normales del gasto cardíaco en reposo y durante la actividad Factores que afectan o modifican al gasto cardíaco

Niveles básicos del metabolismo del organismo

Resistencia periférica normal→ A mayor resistencia menor gasto cardíaco

El ejercicio físico

La edad→ Gasto cardíaco medio de un adulto es casi de 5 L/min ( El gasto cardíaco en reposo de una mujer es 4.9 L/min, mientras que el del hombre 5.6 L/min)

Tamaño del organismo Índice cardíaco→ El gasto cardíaco aumenta en proporción a la superficie corporal, entendiéndose que un individuo con menor superficie corporal deberá tener un menor gasto cardíaco sin que ese valor sea anormal, simplemente ese valor es normal para esa persona con su superficie corporal. Por lo tanto el gasto cardíaco se lo expresa en términos del índice cardíaco: “Gasto cardíaco dividido por el m2 de superficie corporal”. Se utiliza esto para determinar si el paciente se encuentra entre los rangos normales. El descenso del índice cardíaco indica el descenso de la actividad o de la masa muscular con la edad Función del mecanismo de Frank-Starling del corazón El gasto cardíaco está controlado casi por completo por factores periféricos que determinan el retorno venoso en situaciones que no causen estrés, esto quiere decir cuando aumenta la cantidad del flujo sanguíneo hacia la aurícula, se produce un estiramiento en las paredes cardíacas incluyendo el nodo SA. Como consecuencia aumenta el inotropismo y cronotropismo para vaciar el exceso de sangre que ha entrado.

Reflejo de Bainbridge→ Cuando la aurícula derecha se estira, envía señales al centro vasomotor del cerebro y este envía su respuesta ya sea por los nervios simpáticos o los vagos modificando su cronotropismo.

La regulación del gasto cardíaco La regulación del gasto cardíaco es la suma de todos los mecanismos reguladores del flujo sanguíneo local:

Control a corto plazo→ cambios rápidos de la vasodilatación o vasoconstricción local de las arteriolas, metaarteriolas y esfínteres capilares para el mantenimiento del flujo arterial apropiado. O sea que el tejido actúa sobre la vasculatura cercana determinando la cantidad de nutrientes que necesita.

Control a largo plazo→ proporcionan un control mejor en proporción a las necesidades de los tejidos debido al aumento o descenso del tamaño físico y el número de vasos sanguíneo que nutren los tejidos.



Efecto de la resistencia periférica total sobre el gasto cardíaco a largo plazo El gasto cardíaco a largo plazo varía recíprocamente con los cambios de resistencia periférica total (La presión arterial tiene que mantenerse sin cambios). Esto quiere decir que cuando el gasto cardíaco disminuye, la resistencia periférica total aumenta por encima de lo normal y viceversa. “El gasto cardíaco cambia cuantitativamente en una dirección exactamente opuesta”. Límites en el gasto cardíaco que el corazón puede alcanzar La cantidad de sangre que puede bombear el corazón tiene unos límites definidos, el corazón sin ninguna estimulación especial puede bombear un retorno venoso 2,5 mayor que el valor normal antes de ser un factor limitante del gasto cardíaco. Existen 2 factores que hacen que el corazón bombee mejor de lo normal (corazón hipereficaz):

Estimulación nerviosa→ La estimulación simpática aumenta la frecuencia cardíaca hasta 182-200 latidos por minutos y aumenta la fuerza de contractilidad cardíaca (hasta el doble de lo normal) aumentando el gasto cardíaco hasta 25 L/min.

Hipertrofia del músculo cardíaco→ El aumento de la masa y de la fuerza contráctil del corazón debido al ejercicio, produce una hipertrofia del músculo cardíaco hasta un 50% - 75%. De esta manera el gasto cardíaco alcanza el 60%-100% haciendo que se bombee más sangre de lo normal (30-40 L/min).

Existen varios factores que provocan un corazón hipoeficaz:

Aumento de la presión arterial

Inhibición de la excitación nerviosa del corazón

Factores patológicos que alteran al ritmo y frecuencia cardíaca

Bloqueo de una arteria coronaria

Cardiopatía valvular y congénita

Miocarditis

Hipoxia cardíaca Función del sistema nervioso en el control del gasto cardíaco El mantenimiento de la presión arterial normal, es debido los reflejos del sistema nervioso autónomo. Este mecanismo está controlado por los barorreceptores, durante el aumento de presión las paredes arteriales se estiran y los barorreceptores envían señales al SNC. Las señales de retroalimentación negativa y llegan a la circulación teniendo 2 efectos netos:

La vasodilatación de las venas y arteriolas en todo sistema circulatorio periférico

El descenso de la frecuencia y la fuerza de contracción cardíaca Como consecuencia provoca el descenso reflejo de la presión arterial y viceversa en el momento que disminuye la presión arterial.



NOTAS



Excitación rítmica del corazón CAPÍTULO 10

Sistema electrogénico del corazón permite

Generar impulsos rítmicos para producir contracciones rítmicas

Conducir impulsos con rapidez Sistema cardionector está formado por

Nodo sinusal

Vías internodulares

Nodo Aurículoventricular

Haz AV (His)

Haces derecho e izquierdo de fibras de Purkinje Nodo sinusal Genera el impulso rítmico normal y posee fibras pequeñas musculares que casi no poseen filamentos musculares contráctiles. Están conectados directamente con las fibras musculares de las aurículas, por lo que el potencial de acción se propaga inmediatamente a la pared muscular auricular La capacidad de autoexcitación se debe a la permeabilidad natural de la membrana a los iones de Na+ y Ca++ que hacen que el potencial en reposo sea menos negativo (-55 a -60mV). Debido a la poca negatividad en el interior de la membrana, los canales rápidos de Na+ se han inactivado debido a que las compuertas de inactivación se cierran y permanecen de esta manera. La permeabilidad natural de las fibras nodulares hacia al Na+ permite el aumento progresivo del potencial de membrana hasta alcanzar el umbral (-40mV), los canales lentos de sodio-calcio se activan, produciendo el potencial de acción. El término del potencial se debe a:

Cierre de los canales de Ca++ y Na+ después de un tiempo determinado (100-150 ms)

Apertura de los canales de K+ La permeabilidad de la membrana al Ca++ y Na+ hace que la hiperpolarización se dé por menos tiempo, y haciendo que el potencial de membrana se desplace hacia arriba, alcanzando nuevamente el umbral de excitación. Vías internodulares y transmisión del impulso por aurículas Extremos de fibras del nodo sinusal, se conectan directamente con fibras del músculo cardíaco, por lo que el potencial de acción se disemina por toda la masa muscular auricular. El impulso llega al nodo AV por 3 pequeños haces o vías internodulares: anterior, media y posterior La velocidad de conducción es de 0.3 m/s y en la banda internodular anterior 1 m/s hasta llegar al nódulo AV.



Nodo aurículoventricular Existe un retraso en la conducción del impulso de las aurículas a los ventrículos, que permiten que las aurículas vacían sus contenidos en ventrículos antes de que comiencen su contracción. Existe un retraso total de 0.16 segundos hasta que llegue el impuso desde el nodo SA hasta las ramas del haz AV. Esta conducción lenta se debe principalmente por la disminución del número de uniones en hendidura entre células sucesivas de las vías de conducción, de modo que hay una gran resistencia a la conducción de los iones excitadores desde una fibra de conducción hasta la siguiente. Sistema de Purkinje Este sistema posee fibras grandes (más grandes que las fibras musculares ventriculares. Transmiten el potencial rápidamente (1.5 a 4 m/s)→ rapidez de propagación del impulso cardíaco. Se debe al alto nivel de permeabilidad de uniones en hendidura de los discos intercalares Tienen pocos elementos contráctiles, y esto hace que se contraigan poco o nada durante la transmisión del impulso. El haz AV es el único lugar donde no existen separación entre aurículas y ventrículos por una barrera fibrosa continua y esta barrera fibrosa actúa como un aislante. Como consecuencia la conducción del impulso por el haz AV es unidireccional (evita que el impulso vuelva a entrar a la aurícula). La porción distal del haz AV se dirige hacia abajo en el tabique interventricular y se divide en ramas derecha e izquierda, las cuales llegan a la punta del corazón para luego ascender a la base del ventrículo. Cada rama se divide progresivamente en ramas que rodean la cavidad ventricular. Los extremos de las ramas se ponen en contacto con las fibras musculares ventriculares Transmisión del impulso cardíaco en el músculo ventricular Impulso viaja desde el endocardio hasta la superficie del corazón en un trayecto en espiral Tiempo total de trasmisión del impulso desde las ramas iniciales del haz AV hasta las últimas fibras musculares ventriculares es de 0.06 s. Control de excitación y conducción en corazón Nodo SA como marcapasos cardíaco→ Todos los nodos y fibras del sistema cardionector poseen una tasa de descarga continua e independientemente, siendo la del nodo SA la mayor 70 a 80 veces por minuto. Nodo SA descarga con mucha mayor rapidez y emite un nuevo impulso antes que el nodo AV y las fibras de Purkinje puedan alcanzar su umbral de autoexcitación, por lo que se lo denomina el marcapasos normal del corazón Frecuencia de descarga del nodo AV y fibras de Purkinje→ nodo AV 40 a 60 veces por minuto; fibras de Purkinje 15 a 40 veces por minuto Marcapasos ectópico→ marcapasos en un lugar diferente del nodo SA Cuando hay bloqueo en la conducción, el rol de marcapasos es asumido por otro nodo o fibras. Bloqueo del nodo SA→ Cuando se bloquea el nodo SA, el nodo AV asume frecuentemente el marcapasos Bloqueo del nodo AV→ En aurículas asume nodo SA; en ventrículos asume las fibras de Purkinje (contracciones auriculares y ventriculares no son coordinadas)

Síndrome de Stokes-Adams→ Se produce por un retraso de bombeo de sangre debido a que el nodo AV está bloqueado, las fibras de Purkinje asumen el control y las aurículas bombean sangre normalmente. Gracias a esto, no se bombea sangre durante un periodo



de 5 a 20 s produciéndose una sincope por falta de flujo sanguíneo cerebral. Si el periodo de retraso es mayor, puede producir la muerte.

Sistema de Purkinje→ Poco tiempo en la transmisión permite contracción sincronizada de los ventrículos, lo que aumenta la efectividad del latido. Sistema nervioso autónomo Parasimpático→ Fibras se distribuyen por nodos SA y AV, y en menor medida en las fibras musculares auriculares y ventriculares. Su efecto disminuye la frecuencia del ritmo del nodo SA y también disminuye la excitabilidad de las fibras de unión AV. Debido a que la ACh aumenta la permeabilidad de K+ en la membrana causando la hiperpolarización (-65 a -75mV).

Escape ventricular→ Contracción autónoma debido a la autoexcitación de las fibras de Purkinje, recordando que poseen un ritmo propio y poseen una frecuencia de 15 a 40 latidos por minuto.

Simpático→ Fibras se distribuyen en todo el corazón, especialmente ventrículos. Su efecto aumenta la tasa de descarga del nodo SA, la tasa de conducción por el aumento de la excitabilidad y la fuerza de contracción. Esto se debe a que las catecolaminas aumentan la permeabilidad de la membrana al Na+ y Ca++.



NOTAS



Visión general de la circulación; biofísica de la presión, el flujo y la

resistencia CAPÍTULO 14

Volúmenes de sangre La sangre se encuentra distribuida en los dos tipos de circulación

Circulación pulmonar → 16% del volumen sanguíneo total de los cuales el 7% se encuentra en el corazón y el 9% restante en los pulmones

Circulación sistémica→ 84% del volumen sanguíneo total, en donde las venas contienen el 64%, las arterias el 13%, mientras que las arteriolas y capilares el 7%

El área de venas es 4 veces mayor que el de las arterias por lo que es flujo es más lento en las venas Presiones en las distintas porciones de la circulación CIRCULACIÓN SISTÉMICA

AORTA

Sistólica 120 mmHg Diastólica 80 mmHg Media 100 mmHg

CAPILARES

Extremo arterial 35 mmHg Extremo venoso 10 mmHg Media funcional 17 mmHg

VENAS CAVAS Y AURÍCULA DER. Media 0 mmHg Circulación pulmonar

Arteria pulmonar

Sistólica 25 mmHg Diastólica 8 mmHg Media 16 mmHg

Capilar pulmonar Media 7 mmHg Principios básicos de la Función Circulatoria Esta teoría se basa en 3 principios:

1. Cada tejido controla su flujo sanguíneo de acuerdo a sus necesidades. 2. El gasto cardíaco se controla principalmente por la suma de todos los flujos tisulares

locales. 3. La presión arterial está controlada independientemente por el control del flujo sanguíneo

local o por el control del gasto cardíaco. Interrelación entre presión, flujo y la resistencia El flujo sanguíneo en un vaso, depende de:

1. Gradiente de presión 2. Resistencia vascular

Ley de Ohm→ El flujo sanguíneo es directamente proporcional al gradiente de presión (fuerza de empuje de la sangre) e inversamente proporcional a la resistencia vascular



Flujo sanguíneo

Flujo sanguíneo→ Es la Cantidad de sangre que atraviesa por un punto determinado en la circulación, en un momento determinado (aproximadamente 5000 ml/min→ gasto cardíaco).

Flujo laminar→ Es la disposición de la sangre al fluir a una velocidad constante a través de un vaso liso; lo hace en forma de capas, la sangre que toca la pared vascular fluirá más lento que la sangre en el centro del vaso, debido a la fricción con la pared vascular.

Flujo turbulento→ Es el flujo de sanguíneo que transcurre en todas las direcciones del vaso, mezclándose continuamente dentro de éste. Se produce cuando hay un estrechamiento del vaso, este flujo tiende a aumentar en proporción directa a la velocidad del flujo sanguíneo. En el momento que se infla el manguito de presión arterial sobre una arteria (braquial), se comprime la arteria y se escuchan latidos, a esto se lo denominan ruidos de Korotkoff que no son otras cosas que el flujo turbulento provocado por el manguito. Al tomar la presión arterial por el método auscultatorio, no se escucharan estos ruidos por encima del valor de la presión sistólica ni por debajo de la presión diastólica.

Presión sanguínea→ Mide la fuerza ejercida por la sangre contra una unidad de superficie de la pared del vaso.

Resistencia→ Dificultad para el flujo de sangre en un vaso.

Conductancia→ Es la medida del flujo sanguíneo a través de un vaso para una diferencia de presión dada. La conductancia del vaso aumenta en proporción a la cuarta potencia del diámetro del vaso. Esto se refiere a que en pequeños cambios en el diámetro del vaso provoca cambios enormes en su capacidad de conducir sangre.

Ley de Poiseuille→ La velocidad del flujo sanguíneo es directamente proporcional a la cuarta potencia del radio del vaso. Las arteriolas pueden modificar su diámetro y con ello regular el flujo sanguíneo a los tejidos, aplicando la ley de la “cuarta potencia” del diámetro del vaso

Viscosidad sanguínea→ Se establece principalmente por el hematocrito. A mayor viscosidad de sangre, menor flujo.

Efectos de presión sobre resistencia vascular y flujo sanguíneo tisular El aumento de presión aumenta el flujo sanguíneo por dos mecanismos:

1. Aumentando fuerza que empuja sangre a través de vasos 2. Distendiendo vasos, reduciendo resistencia vascular

La presión media tiende a ser más diastólica que sistólica y para obtener esta presión media, se utiliza la siguiente fórmula: Presión sistólica + 2 diastólica dividido para 3

Pared del vaso sanguíneo Capa cerca de la pared del vaso, fluye lentamente debido a la fricción con la pared vascular Capa del centro, se encuentra más lejos de la pared vascular, por lo que fluye más rápido



NOTAS



Distensibilidad vascular y funciones de los sistemas arterial y venoso CAPÍTULO 15

Distensibilidad vascular Es la capacidad de un vaso de distenderse (aumentar su diámetro) frente a un incremento fraccionado del volumen. La importancia de esto es que tiene una relación directa con la presión arterial debido a que si un vaso es más distensible, este puede: almacenar más volumen, estirarse más y al estirarse más ejerce menos resistencia (se disminuye la resistencia), generando una cierta cantidad de presión. Es mayor en venas que en arterias, 8 veces mayor en la circulación sistémica, en la circulación pulmonar este valor es solo 6 veces mayor. Capacitancia o Compliancia o Adaptabilidad vascular Cantidad total de sangre que puede almacenarse en una porción dada de la circulación por cada mmHg de aumento de presión. Es una relación ente cuanto se puede distender antes que comience a aumentar la presión. Es más importante que la Distensibilidad vascular porque refiere a la capacidad de un vaso de acomodar más volumen sin un incremento significativo de la presión arterial. Estimulación simpática en los vasos El control de los nervios simpáticos en la capacitancia vascular es muy importante para disminuir las dimensiones de un segmento de la circulación, transfiriendo la sangre a otros segmentos. Esto provoca el desplazamiento de grandes volúmenes de sangre hacia el corazón por otras vías (secundarias o accesorias). Este mecanismo es muy útil durante la hemorragia, provocando espasmo vascular. Capacitancia o compliancia diferida Mecanismo por el cual al adicionar un volumen extra de sangre (alguna transfusión importante), se aumenta la presión y en un periodo de minutos u horas la presión disminuye a la normalidad debido a la distensión elástica de la vena. Este mecanismo se lo conoce como relajación por estrés. Venas y sus funciones Funciones:

Actúa como reservorios de sangre→ debido a que contiene el 60% de sangre del sistema circulatorio y debido a su gran capacitancia

Conducen sangre de los tejidos hacia el corazón

Ayuda a regular el gasto cardíaco

Empuja sangre mediante la bomba venosa Presiones venosas Presión auricular derecha (presión venosa central) está regulada por el equilibrio entre capacidad del corazón de bombear sangre hacia ventrículo derecho y la tendencia de la sangre a fluir desde las venas periféricas a la aurícula derecha (0 mmHg). La presión auricular se eleva cuando existe una entrada rápida de sangre, algunos de estos factores causantes de la gran entrada de sangre son:

Aumento del volumen sanguíneo

Aumento del tono de los grandes vasos (aumento de las presiones venosas periféricas)

Dilatación de las arteriolas (permite un flujo de sangre más rápido)



Estos factores también contribuyen a la regulación del gasto cardíaco. Cuando la presión auricular se eleva por encima de +4 y +6 mmHg, la sangre empieza a volver a las grandes venas, abriéndolas. Resistencia venosa y presión venosa periférica Las venas ofrecen muy poca resistencia al flujo sanguíneo cuando se encuentran distendidas, sin embargo, la mayoría de las venas grandes están comprimidas por los tejidos circundantes (obstaculizando el flujo). Por este motivo, las venas periféricas ofrecen una cierta resistencia al flujo de la sangre y su presión suele ser de 47mmHg mayor que de la aurícula derecha. Efecto del factor gravitacional La presión de la cavidad abdominal es de 20 – 22 mmHg; La presión en las venas del pie, debido a la gravedad es de 90 mmHg, mientras que la presión en la mano es de 35 mmHg debido a la compresión que tiene la vena subclavia con la primera costilla. En el interior del cráneo se encuentran dentro de una cámara que no se colapsa y como consecuencia puede haber una presión negativa en los senos de la duramadre, a diferencia de las venas del cuello que colapsan casi por completo. Presión en el corazón 0 mmHg y el nivel de referencia para la medición de la presión venosa es la válvula tricúspide (no hay efectos hidrostáticos) Válvulas y bombas venosas Válvulas venosas→ Evitan el retroceso sanguíneo por acción de la gravedad y garantizan la unidireccionalidad del flujo hacia el corazón. Existe una mayor cantidad de válvulas en las venas superficiales. Bomba venosa o muscular→ Es el impulso de una cantidad de sangre hacia el corazón debido a la tensión de los músculos que rodean a la vena en el momento que camina o realiza algún tipo de actividad física y no funciona cuando la persona se encuentra inmóvil. Esto ocurre mayoritariamente en las venas profundas. Incompetencia valvular Cuando las válvulas fallan o se destruyen, existe un sobre estiramiento debido a una presión venosa excesivas. Esto aumenta el tamaño de la vena transversalmente pero las valvas no aumentan de tamaño por lo que ya no pueden cerrar completamente. A medida que pasa eso la bomba venosa fracasa y las valvas se destruyen produciéndose las venas varicosas. Cuando ocurren estas varicosidades las presiones capilares son muy altas y provoca perdida de líquidos (edema). Este edema produce dolor y debilidad muscular, en la piel produce gangrena y ulceras.



NOTAS



La microcirculación y el sistema linfático: intercambio de líquido

capilar, líquido intersticial y flujo linfático CAPÍTULO 16

Estructura de la microcirculación y el sistema capilar Sangre entra en capilares a través de arteriolas y sale a través de vénulas. Las arteriolas son vasos musculares con diferentes diámetros. Las metaarteriolas son las arteriolas terminales y estas no poseen una capa muscular continua, sino que son fibras musculares lisas que rodean al vaso en puntos intermitentemente. En el final de la metaarteriola se origina el esfínter precapilar que posee una fibra muscular lisa que rodea al capilar y este tiene la capacidad de cerrar o abrir la entrada al capilar. Las vénulas poseen una capa muscular mucho más débil y la presión es mucho menor. Estructura de la pared capilar La pared capilar está compuesta por una capa de células endoteliales, rodeado por una membrana basal fina en su exterior Poros en la membrana capilar Entre las células endoteliales existen espacios intercelulares que se encuentran interrumpidas en ciertos puntos por uniones proteicas, esto determina la existencia de poros. El nivel de porosidad de un capilar depende del órgano donde se encuentre La superficie de las células endoteliales también existen las cavéolas, que son vesículas plasmáticas. Su función es de endocitosis y transcitocis de las macromoléculas (proteínas). Flujo de sangre en los capilares: Vasomotilidad Por este fenómeno (vasomotilidad) el flujo sanguíneo en capilares no es continuo, sino que es intermitente debido a la contracción intermitente de las metaarteriolas y esfínteres capilares. Regulación de la vasomotilidad→ El factor más importante que regula la vasomotilidad es la concentración de O2. ↓ pO2 → vasodilatación ↑ pO2 → vasoconstricción Función capilar media→ Función global de todas los capilares de un tejido Intercambio de agua, nutrientes y otras sustancias entre la sangre y el líquido intersticial Es el intercambio de nutrientes entre sangre y líquido intersticial. Esto se da por medio de la difusión a través de membrana (sustancias liposolubles) y de poros (sustancias hidrosolubles), la permeabilidad de los poros depende del tamaño de moléculas y del tejido en que se encuentra el capilar. La velocidad neta de difusión de una sustancia a través de cualquier membrana es proporcional a la diferencia de concentración de la sustancia entre los dos lados de la membrana. En el intersticio existen filamentos de proteoglicanos que junto



al líquido intersticial atrapado forman el gel tisular y existen riachuelos de líquido libre sin los filamentos (ocupan el 1%). En un edema estos riachuelos se expanden El líquido intersticial en la mayoría de los tejidos genera una presión negativa ya que posee una menor presión (unos pocos mmHg) que la presión atmosférica. Filtración de líquidos a través de los capilares se encuentra determinada por las presiones hidrostática, coloidosmótica y por el coeficiente de filtración capilar Fuerzas de Starling→ Son 4 fuerzas que determina si el líquido sale o entra de la sangre:

Presión hidrostática en los capilares→ Tienden a forzar la salida de líquido fuera del capilar

Presión del líquido intersticial→ Provoca el movimiento del líquido intersticial hacia el capilar

Presión coloidosmótica (oncótica) del capilar→ Tienden a Forzar la entrada del líquido intersticial hacia el capilar

Presión coloidosmótica del líquido intersticial→ Provoca el desplazamiento del líquido del capilar hacia el espacio intersticial

La suma de estas fuerzas determina la filtración neta de líquidos, si es positivo el líquido sale y si es negativo, lo contrario. La suma de fuerzas en el extremo arterial del capilar da una presión de filtración neta de 13 mmHg, que tiende a desplazar el líquido hacia fuera a través de los poros capilares. En el extremo venoso se produce entonces una presión de reabsorción de 7 mmHg, solo se reabsorbe el 90% del líquido filtrado, el resto es reabsorbido por el sistema linfático Sistema linfático Se encarga de retornar exceso de líquido de espacio intersticial a la sangre y transportar macropartículas y proteínas que no se reabsorben en el capilar. Esto determina 3 funciones:

Regular concentración de proteínas en líquido intersticial

Regula volumen de líquido intersticial

Regula presión de líquido intersticial

Extremo arterial Extremo venoso



Capilar linfático terminales y su permeabilidad Formado por células endoteliales unidas a filamentos de anclaje, y estos filamentos se adhiere al tejido conectivo y células que lo rodea. Las células endoteliales solapadas que permiten la formación de una pseudoválvula pequeña que se abre cuando el líquido ingresa al interior del capilar y el retroceso del líquido, cierra la válvula Formación de linfa La linfa se forma por el líquido intersticial procedente de tejidos comunes, proteínas (el hígado aporta la mayor cantidad) y lípidos (el intestino aporta la mayor cantidad). Se estima que existe un flujo linfático de 2 – 3 l al día. Efecto de la presión del líquido intersticial en el flujo linfático Cualquier factor que aumente la presión del líquido intersticial, afecta al flujo linfático. Estos factores son: •La elevación de la presión hidrostática capilar, aumenta el flujo capilar. •El descenso de la presión coloidosmótica del plasma, aumenta el flujo capilar. •El aumento de la presión coloidosmótica del líquido intersticial, aumenta el flujo capilar. •El aumento de la permeabilidad de los capilares, aumenta el flujo capilar. Tasa de flujo linfático El flujo linfático es directamente proporcional a la presión del líquido intersticial Cuando la presión del líquido intersticial sea de 1-2 mmHg mayor a la presión atmosférica, el flujo linfático no puede aumentar más, debido a que se comprime las superficies de los capilares. El flujo linfático está determinado principalmente por: La presión del líquido intersticial Actividad de la bomba linfática Bomba linfática Cuando se estira el capilar o vaso linfático debido a la entrada de líquido intersticial, el músculo liso de la pared se contrae automáticamente y desplaza el líquido hacia el siguiente segmento. Cada segmento del vaso linfático funciona como una bomba independiente. El conducto torácico genera presiones de has 50-100mmHg. Existen factores externos que comprimen también a estos vasos y son: • Contracción de los músculos esqueléticos circundantes. • Movimiento de cada parte del cuerpo. • Pulsaciones de las arterias adyacentes a los linfáticos. • Compresión de los tejidos por objetos situados fuera del cuerpo. Esta bomba es muy activa durante el ejercicio y en reposo lo contrario. Bomba linfática capilar Cuando existe un exceso de líquido intersticial en el tejido, esto provoca que los filamentos de anclaje tiren de la pared capilar linfática, abriendo luz del vaso (entra líquido al capilar). Cuando el tejido se comprime, presión dentro del capilar aumenta y provoca la superposición de los bordes de las células endoteliales, cerrando a modo de válvula. La presión generara impulsa la linfa a través de los capilares linfáticos terminales.



NOTAS



Circulación pulmonar, edema pulmonar, líquido pleural CAPÍTULO 38

El pulmón posee 2 circulaciones:

Circulación de bajo flujo y alta presión (sangre arterial sistémica, A. Bronquiales)

Circulación de alto flujo y baja presión (sangre venosa, A. pulmonar)

Presiones en sistema circulatorio pulmonar

Ventrículo derecho Sistólico 25 mmHg

Diastólico 0 - 1 mmHg

Arteria pulmonar Sistólico 25 mmHg Diastólico 8 mmHg

Media 15 mmHg Capilar pulmonar Media 7 mmHg Venas pulmonares Media 2 mmHg Aurícula izquierda Media 2 mmHg La curva de la presión pulmonar es similar a la de la curva de la presión Aortica. Volumen de sangre en los pulmones El volumen sanguíneo pulmonar es de 450 ml (9% del volumen sanguíneo total). 70 ml se encuentra en los capilares y 380 ml repartido entre arterias y venas. La gran Distensibilidad de los vasos pulmonares permite que los pulmones sean una especie de reservorio de sangre. Distribución del flujo sanguíneo pulmonar El flujo sanguíneo a través de los pulmones es esencialmente igual al gasto cardíaco. El grado de irrigación de un alveolo es directamente proporcional a la presión o cantidad de O2 que este tiene. Cuando en un alveolo la pO2 disminuye por debajo de lo normal (70% menor que lo normal), los vasos adyacentes las contraen debido a que liberan una sustancia vasoconstrictora local, siendo este fenómeno contrario a lo que ocurre en los tejidos periféricos. La importancia de este fenómeno es distribuir flujo sanguíneo a zonas de los pulmones mejor oxigenado (para que la oxigenación sea más eficaz). En condiciones normales y en reposo, la mayor cantidad de sangre se distribuye en la base pulmonar y el vértice es menos oxigenado por lo que su irrigación es menor debido al vaso constricción local. Esto se produce por la diferencia de presiones que existen entre el vértice y la base, siendo la presión del vértice 15 mmHg menor de la presión arterial pulmonar y la base 8 mmHg mayor a la presión arterial pulmonar. Zonas de irrigación pulmonar Las fuerzas que rigen la apertura o cierre de un capilar pulmonar son:

Presión alveolar tiende a cerrarlo

Presión capilar tiende a abrirlo Si la presión alveolar es mayor que la presión capilar, el capilar no se abre y no hay flujo sanguíneo. Si la presión capilar es mayor que la presión alveolar, el capilar se abre y hay flujo El pulmón tiene 3 zonas de irrigación



Zona 1→ Hay ausencia de flujo sanguíneo en todo momento, se da en situaciones patológicas (estado hipovolémico), la presión alveolar es mayor que la capilar Zona 2→Flujos sanguíneo intermitente, es decir, durante la sístole hay flujo (la presión capilar es mayor a la alveolar) y durante la diástole no ha flujo (presión alveolar es mayor a la presión capilar). Se da en el vértice del pulmón Zona 3→ Flujo sanguíneo continuo, se da en la base del pulmón, la presión capilar es mayor que la presión alveolar en todo momento. Los pulmones en situaciones normales poseen la zona 2 (vértice) y 3 (zonas inferiores) Efecto del ejercicio en la circulación pulmonar Durante el ejercicio, el gasto cardíaco aumenta entre 4 a 7 veces. En las zonas apicales del pulmón incremente en 700 – 800% y en las zonas basales incrementa en 200- 300%. Casi todas las zonas de irrigación se vuelven de tipo 3 El flujo sanguíneo pulmonar aumenta debido a:

1. Apertura de capilares que estaban cerrados 2. Dilatación de capilares que estaban abiertos, esto ocurre por el aumento de flujo

sanguíneo por lo que aumenta el trabajo de las zonas apicales del pulmón, inhibiéndose el factor de vasoconstricción que se secreta durante la relativa hipoxia.

3. Aumento de la presión arterial pulmonar Este mecanismo evita un aumento significativo de la presión capilar pulmonar y evita la aparición de un edema. En condiciones de reposo, el tiempo de exposición de la sangre alveolar es demasiada para que sea oxigenada, por lo que durante el ejercicio a pesar de que la velocidad del flujo aumenta y el tiempo de exposición disminuye, igual se oxigena la sangre. Dinámica capilar pulmonar El intercambio capilar de líquido en los pulmones depende de:

Las fuerzas de salida (tienden a provocar salida de líquidos al intersticio)

Fuerzas de entrada (tiende a provocar la entrada de líquido a los capilares por la presión coloidosmótica de la sangre

Fuerzas de salida

Presión capilar pulmonar

Presión coloidosmótica del líquido intersticial

Presión negativa del líquido intersticial Fuerzas hacia adentro

presión coloidosmótica del plasma



Las fuerzas de salida son mayores que las fuerzas de entrada en el extremo arterial, lo que produce un ligero flujo continuo de líquido desde los capilares al intersticio pulmonar. El extremo venoso, las fuerzas hacia dentro son mayores que las fuerzas de salida, por lo que el líquido tiende a regresar al capilar. La cantidad que se reabsorbe es menor a la que sale. Factor de seguridad contra edema pulmonar

1. Presión hidrostática disminuida en comparación a capilares de circulación sistémica. 2. Abundante actividad del sistema linfático a nivel del intersticio (bombea excedente de

líquido de nuevo a la circulación. Presión negativa intersticial permite que alveolos se mantengan secos, siempre que aparece líquido de más en alveolos, es pasado al intersticio pulmonar. Una pequeña cantidad de líquido se filtra desde el epitelio hacia las superficies de revestimiento de los alvéolos para mantenerlos húmedos. Líquido en la cavidad pleural El espacio pleural posee una presión negativa, esto se debe a una intensa actividad de la bomba linfática (también es la base de la presión negativa que se encuentra en la mayoría de los tejidos), que mantiene una presión de -4 mmHg. Así, esta negatividad mantiene unida a las pleuras y mantiene una capa muy delgada de líquido que actúa como lubricante.



NOTAS



Control local y humoral del flujo sanguíneo por los tejidos CAPÍTULO 17

Mecanismo de autorregulación tisular del flujo Los tejidos tienen la capacidad de regular su flujo sanguíneo en cuestión a sus necesidades metabólicas. El flujo sanguíneo a cada tejido se regula al nivel mínimo que satisface sus necesidades, de esta manera:

No hay déficit de nutrientes en los tejidos (en condiciones normales)

Carga de trabajo del corazón se mantiene al mínimo Mecanismos de control del flujo sanguíneo

1. Control a corto plazo→ Se da por variaciones rápidas del grado de constricción (resistencia) de los vasos. Es a corto plazo (rápida)

2. Control a largo plazo→ Se da por variaciones lentas de flujo en periodo de días, semanas y hasta meses. Se produce aumento del tamaño físico y del número de vasos sanguíneos

Control a corto plazo Cuanto mayor es el metabolismo de un tejido, mayor es su flujo sanguíneo Cuando disminuye la concentración de O2 en los tejidos, o de otros nutrientes, aumenta el flujo sanguíneo Puede haber condiciones en las cuales hay déficit de O2 sin que haya una alteración del metabolismo, he ahí porque la división de las teorías (Metabólica – Disminución de O2) Teoría vasodilatadora→ Cuando un tejido aumenta su metabolismo o la disponibilidad de O2 o nutrientes sea menor, éste secreta sustancias vasodilatadoras

Adenosina (corazón)

CO2

Histamina

Iones K

Hidrogeniones

Compuestos con fosfato de adenosina Teoría de la falta de O2 del flujo sanguíneo local→ O2 es necesario para mantener la constricción vascular, de manera que, si la concentración de O2 disminuye, los vasos se dilatan de forma natural. Esta teoría es llamada también “falta de nutrientes” porque también implican varios nutrientes y entre ellos está el O2. Vasomotilidad/Vasomoción→ Apertura y cierre de forma cíclica de las metaarteriolas y esfínteres capilares. Hiperemia reactiva→ Se produce como respuesta a la oclusión temporal de un vaso. Al ocluirse el vaso, la disponibilidad de nutrientes es menor, por lo que ocurre vasodilatación para tratar de corregir el bloqueo transitorio del aporte de nutrientes al tejido debido a la oclusión del vaso Hiperemia activa→ Aumento del flujo sanguíneo debido al aumento de la actividad tisular Autorregulación del flujo sanguíneo ante variaciones de presión arterial Cuando la presión disminuye, aumenta el flujo sanguíneo tisular; los órganos van a provocar una vasoconstricción ya que no necesitan tanta sangre, pero eso va a generar un problema



homeostático, porque si se produce vasoconstricción, aumenta la resistencia y por ende aumenta la presión arterial. Por otro lado, el mismo aumento de la presión provocará dilatación de los vasos (debido a la fuerza de la sangre sobres los vasos), entonces aumenta el flujo tisular; el tejido genera vasoconstricción y disminuye el flujo; pero al disminuir el flujo, el órgano genera la necesidad de más flujo, y se produce una vasodilatación Entonces la misma causa generadora me está provocando un mecanismo opuesto que se contrarresta En conclusión, cuando aumenta la presión arterial, el tejido de todas maneras va a poder regular la intensidad de flujo pero de tal manera que no termine afectando de manera importante los niveles de presión.

Teoría metabólica→ El exceso de flujo aumenta la disponibilidad de O2 y nutrientes por lo que se produce vasoconstricción

Teoría Miógena→ El aumento de presión provoca distensión del vaso, por lo que se produce una constricción como respuesta refleja, reduciendo así el flujo

La teoría miógena es poco factible, debido a que la misma vasoconstricción provocaría un nuevo aumento de la presión arterial (↑ resistencia ↑ presión), es un ciclo vicioso. La importancia de este mecanismo radica en que previene el estiramiento excesivo del vaso cuando aumenta la presión arterial. Mecanismos especiales del control a corto plazo del flujo sanguíneos en tejidos específicos En los riñones→ La autorregulación se da por retracción tubuloglomerular. La macula densa detecta concentración de filtrado glomerular y regula flujo de acuerdo a esto, si el filtrado es muy diluido, disminuye el flujo renal En el cerebro→ Además de control por concentración de O2, el aumento de CO2 y H+, produce vasodilatación, permitiendo el restablecimiento y regulación de pH. En la piel→ El control del flujo sanguíneo está relacionado con la regulación de la temperatura, los vasos cutáneos y subcutáneos se dilatan para perder calor, y si hace frío ocurre lo contrario. Control del flujo sanguíneo tisular por medio de factores de relajación y contracción del origen endotelial. Cuando el flujo sanguíneo a través de la porción microvascular aumenta, se pone en marcha un mecanismo secundario que promueve la vasodilatación de las arterias grandes proximales

Al aumentar flujo en la porción microvascular, las células endoteliales secretan el Factor relajante derivado del endotelio (óxido nítrico)

El NO (óxido nítrico)→ Es un gas liberado por las célula endoteliales, provoca relajación de la pared vascular, o sea la vasodilatación. Cuando la sangre circula a través de las arterias y arteriolas provoca fuerzas de cizallamiento sobre las células endoteliales por el arrastre viscoso de la sangre contra las paredes vasculares. Esta tensión contorsiona las células endoteliales en la dirección del flujo y provoca un incremento significativo de la liberación de NO. La angiotensina II también estimulan a la liberación de NO. Endotelina→ Se forma a partir de células endoteliales y se eleva mucho más en respuesta a una lesión, evitando sangrado excesivo. También aumenta su liberación cuando este sufre daños debido a una hipertensión. Control a largo plazo (neoformación vascular y circulación colateral)

Requiere más tiempo, pero es más preciso que el control agudo

Se da en respuesta a :



o Variaciones duraderas de presión arterial o Modificaciones de demandas metabólicas de un tejido

Se basa en que varía el grado de vascularización de los tejidos, ya sea aumentando el tamaño físico de los vasos o incrementando en numero

Factores angiogénicos→ sustancias encargadas de promover la formación de nuevos vasos que inducen a células endoteliales para que se reproduzcan y formen vasos nuevos

Factor de crecimiento endotelial vascular

Factor de crecimiento de fibroblastos

Angiogenina Angiogenina→ Se forman como respuesta a la carencia o falta de disponibilidad de O2 y otros nutrientes

Existen también sustancias que tienen el efecto opuesto (que reducen el grado de vascularización) Ej: Hormonas esteroides

Reducen vascularización mediante disolución de células vasculares

El nivel de vascularización depende del nivel máximo de flujo sanguíneo que sea necesario (se evita así que se “quede corto” de nutrientes el tejido cuando hay mayor actividad)

Irrigación colateral:

Solo es capaz de satisfacer necesidades tisulares en periodo de reposo

Desarrollo de un nuevo conducto vascular en respuesta a la oclusión de un vaso, para recuperar parcialmente el flujo sanguíneo del tejido afectado

Es un mecanismo dual:

Control agudo→ al principio se produce vasodilatación

Control a largo plazo→ crecimiento de nuevos vasos Otros factores químicos

↑Ca++→ vasoconstricción (induce contracción del musculo liso)

↑K+→ vasodilatación (inhibe contracción del músculo)

↑Mg++ ↑H+ ↑CO2→ vasodilatación Control humoral de la circulación Agentes vasoconstrictores

Noradrenalina→ se libera por estimulación simpática y por la médula suprarrenal

Adrenalina→ débil, se libera por médula suprarrenal. A veces actúa como vasodilatador (arterias coronarias)

Angiotensina II→ actúa a nivel sistémico produciendo ↑ de resistencia periférica total

Vasopresina→ se forma en hipotálamo→ actúa principalmente en hemorragias Agentes vasodilatadores

Bradicinina→ produce vasodilatación en arteriolas y aumenta la permeabilidad capilar. Se forma a partir de Globulina α 2 por escisión de la calicreína que la convierte en calidina, que después es convertida en bradicinina. Se activa por inflamación tisular Es inactivada por la carboxipeptidasa o la enzima convertidora

Histamina→ se libera por mastocitos y basófilos en tejidos inflamados o lesionados o en respuestas alérgicas. Mismo efecto que la bradicinina



NOTAS



Regulación nerviosa de la circulación y control rápido de la presión

arterial CAPÍTULO 18

El sistema nervioso está encargado de regular funciones globales de la circulación como:

Redistribución del flujo sanguíneo

Regulación de la actividad cardiaca

Control rápido de la presión arterial El sistema nervioso autónomo (SNA) es el encargado de llevar a cabo estas funciones, mediante sus dos divisiones

Simpático→ las fibras se distribuyen por todos los vasos, excepto capilares, esfínteres precapilares y metaarteriolas. La mayoría tiene actividad vasoconstrictora (utilizan noradrenalina como neurotransmisor, la cual activa a los receptores α). Algunas fibras son vasodilatadoras (colinérgicas)

Parasimpático→ solo regula la frecuencia cardiaca disminuyéndola y causa también disminución de la contractibilidad del músculo cardiaco

Sistema vasoconstrictor simpático Centro vasomotor→ situado en la sustancia reticular del bulbo del 1/3 inferior de la protuberancia

Envía impulsos: o Simpáticos, a médula y nervios o Parasimpáticos, a través del par X

Formado por: 1. Área vasoconstrictora→ envían fibras a la médula donde excitan a neuronas

vasoconstrictoras 2. Área vasodilatadora→ envía fibras al área vasoconstrictora e inhibe su actividad 3. Área sensorial→ localizada en fascículo solitario. Recibe señales del nervio vago y

glosofaríngeo (X y IX), que participan en reflejos circulatorios Tono vasomotor→ estado de contracción parcial de los vasos sanguíneos, debido al tono vasoconstrictor simpático Descarga continuas de las fibras nerviosas vasoconstrictoras El centro vasomotor también regula la actividad cardiaca:

Porción lateral→ transmite impulsos excitadores al corazón, aumentando la frecuencia y contractilidad cardiaca

Porción medial→ transmite impulsos parasimpáticos vagales al corazón disminuyendo la frecuencia cardiaca

El centro vasomotor es controlado por centros nerviosos superiores como:

Sustancia reticular de protuberancia, mesencéfalo y diencéfalo

Hipotálamo

Partes de la corteza cerebral (corteza motora, lóbulo temporal, áreas orbitarias de corteza frontal, amígdala, septum, hipocampo, parte anterior de circunvolución del área cingulada)

Sistema vasodilatador simpático

La zona principal del encéfalo que controla este sistema es el hipotálamo anterior



Al inicio del ejercicio, se produce una vasodilatación inicial en los músculos esqueléticos para permitir un incremento anticipado del flujo sanguíneo

Sincope vasovagal→ Puede ocurrir cuando las personas experimentan alteraciones emocionales intensas. El sistema vasodilatador muscular se activa, y el centro cardioinhibidor vagal reduce la frecuencia cardiaca. Presión cero y el flujo hacia el encéfalo también. Papel del sistema nervioso en el control rápido de la presión arterial

La elevación rápida de la presión se da cuando se excitan las áreas vasoconstrictoras y cardioaceleradoras y se inhiben simultáneamente la actividad vagal. Esto produce tres efectos que elevan la presión:

1. Aumento de la resistencia periférica total, debido a la vasoconstricción 2. Aumento del gasto cardiaco, por mayor retorno venoso que se produce por la

vasoconstricción venosa 3. Aumento de la actividad cardiaca por estimulación directa al corazón

“El control nervioso de la presión arterial es el mecanismo más rápido de todos los mecanismos de control de la presión” Mecanismo reflejo para mantenimiento de la presión arterial

Son mecanismos de retroalimentación negativa, que tienden a mantener la presión dentro de ciertos límites

Se considera al sistema barorreceptor como un sistema de amortiguamiento de la presión, debido a que se opone tanto a los ascensos como a los descensos de la presión

Regula la presión ante cambios posturales

Los barorreceptores o presorreceptores no detectan propiamente la presión, sino el diámetro vascular en función de la distensión generada dentro del vaso

Barorreceptores Carotídeos→ Son estimulados a presiones de más de 60mmHg

Barorreceptores Aórticos→ Son estimulados a presiones menores de 30mmHg

Cuando son estimulados los barorreceptores, van a enviar sus señales al bulbo, el cual responde para provocar modificaciones a nivel de los vasos y el corazón

1. A nivel del corazón→ Inotropismo y Cronotropismo 2. A nivel de los vasos→ La resistencia (diámetro vascular)

Si hubiera un aumento de la presión arterial el corazón va a disminuir su frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción; de tal manera que baja el gasto cardiaco (menos volumen y menos presión) y en los vasos va a haber vasodilatación (perdida de resistencia) y de esta forma disminuye la presión arterial

Reflejo quimiorreceptor

Quimiorreceptores o Responden a falta de O2, exceso de CO2 e H+ o Localización en cuerpos carotideos y aórticos (cayado de la aorta)

No es un regulador potente, debido a que los quimiorreceptores no se estimulan demasiado por variaciones de presión hasta que esté por debajo de los 80mmHg



Los quimiorreceptores se estimulan cuando hay una disminución de O2 en la sangre

Es similar al reflejo barorreceptor, pero estos detectan los cambios en la composición química de la sangre

Reflejos auriculares y de la arteria pulmonar

Receptores de paredes de la aurícula y de la arteria pulmonar se denominan receptores de baja presión (receptores de distensión) son sensibles a presiones bajas, minimizan las alteraciones de la presión arterial en respuesta a las variaciones del volumen sanguíneo

Reflejo del volumen

Cuando aumenta el volumen sanguíneo hay distensión auricular, lo que provoca tres efectos destinados a perder agua para disminuir la presión:

o Dilatación de arteriolas aferentes de los riñones (aumento de filtración por aumento de presión hidrostática glomerular)

o Inhibición de secreción de ADH (aumenta perdida renal de H2O) o Secreción de péptido natriurético auricular (eliminación de sodio por orina, y

arrastra H2O) o Péptido natriurético auricular produce también relajación vascular, disminuye la

resistencia y disminuye la presión Reflejo de Bainbridge

Consiste en el aumento de la frecuencia cardiaca en respuesta a la distensión de las aurículas por el aumento del retorno venoso

Las señales son transmitidas por el nervio vago (X) al bulbo y luego a través de los nervios simpáticos promueven la actividad cardiaca

Función→ evitar que sangre se estanque en venas, aurículas y circulación pulmonar Respuesta isquémica del SNC

Consiste en la estimulación intrínseca del centro vasomotor en respuesta a la disminución de la irrigación del SNC, que causea déficit nutricional

La falta de irrigación provoca, disminución de O2, aumento de CO2 y otras sustancias como Ac. Láctico. Esto estimula el centro vasomotor y eleva la presión, aumentando el inotropismo y el cronotropismo y la resistencia de los vasos sanguíneos

No es un mecanismo habitual de control. Es un sistema de control de urgencia de la presión que actúa de forma rápida y potente para prevenir el descenso de la presión arterial siempre que el flujo sanguíneo hacia el cerebro disminuye peligrosamente cerca del nivel letal (se conoce como última trinchera de defensa)

Reacción de Cushing→ Tipo especial de respuesta isquémica del SNC que aparece como consecuencia del aumento de la presión del LCR→ al aumentar la presión del LCR→ la masa encefálica se comprime → al comprimirse el cerebro, “aplasta” los vasos→ disminuye el flujo y se produce isquemia.

Presión arterial aumenta hasta superar la presión del LCR, evitando así que las arterias cerebrales se compriman

Características especiales del control nervioso de la presión arterial

Respuesta de compresión abdominal efecto vasoconstrictor simpático cuando contraen las



venas, produciendo un aumento del retorno venoso y por lo tanto, aumento del gasto cardiaco y de la presión

Ejercicio→ contracción de músculos durante el ejercicio, se comprimen los vasos sanguíneos por todo el organismo, aumenta el retorno venoso y por lo tanto el gasto cardiaco y la presión

Oscilación de la presión

Con cada ciclo respiratorio, la presión arterial se eleva y cae de 4-6 mmHg en forma de onda, dando lugar a las ondas respiratorias en la presión arterial

Muchos impulsos del centro respiratorio del bulbo “rebosan” hacia el centro vasomotor con cada ciclo respiratorio

Inspiración→ la presión de la cavidad torácica se vuelve más negativa haciendo que los vasos del tórax se distiendan y reduciendo la cantidad de sangre que vuelve al corazón izquierdo y disminuyendo momentáneamente el gasto cardiaco y la presión arterial

Expiración→ presión arterial y gasto cardiaco, aumentan

Ondas vasomotoras (Ondas de Mayer)→ oscilaciones de la presión arterial debido a la oscilación de uno o más mecanismos nerviosos de control de la presión



NOTAS



Mecanismo Renal (Repaso) Clase del Dr. Ferretti

Nefrona→ su función básica es eliminar de nuestro cuerpo toda sustancia de desecho o los excedentes (sustancias en exceso) Ejemplo de desecho: urea Ejemplo de excedente: agua (cuando se ha sobre hidratado a una persona) La nefrona trabaja mediante 4 mecanismos el cual aclara el plasma:

1. Filtración→ ocurre en el glomérulo; consiste en que la sangre llega al glomérulo y en la membrana glomerular ciertas sustancias pasan hacia los túbulos y otras van a continuar en la sangre

2. Reabsorción→ saca de los túbulos sustancias que fueron filtradas, pero que el organismo las necesita (Ejemplo: Sodio)

3. Secreción→ cuando una sustancia es filtrada pero aun así se encuentra en exceso en el plasma, ésta pasa directamente a los túbulos desde los vasos peritubulares

4. Excreción→ Filtración - Reabsorción + Secreción = Excreción El riñón elimina orina, la cual puede ser concentrada o diluida, depende de la cantidad de agua que esta contenga Si no hay ADH→ Diluida Presencia de ADH→ Concentrada

El mecanismo de contracorriente a nivel del Asa de Henle es importante para la determinación de la formación de orina que a la salida del Asa de Henle tenga 100mOsm

La presión de filtración es la diferencia de presiones a la cual va a ocurrir la filtración glomerular (10mmHg)

Presión hidrostática glomerular es de 60mmHg

Presión coloidosmótica glomerular→ 32mmHg

Presión hidrostática de la Capsula de Bowman→ 18mmHg

Para que la nefrona pueda filtrar debe existir un predominio de fuerzas hacia afuera



Si una persona tiene presión elevada (Ejemplo: 70mmHg a nivel glomerular) va a tener mayor filtración glomerular y mayor producción de orina (Diuresis por presión)

Los riñones no pueden permitir que la presión glomerular sea 50mmHg o menos por que dejaría de filtrar

Si esto sucede el mecanismo de reabsorción como esta “intacto” trabajaría de manera intensa, sobre todo reabsorbiendo Sodio

Cuando disminuyen las concentraciones de sodio, se dilata la arteria aferente por que los túbulos distales “interpretan” es que hay poco aporte de sangre que determina que no haya Cloruro de sodio en los túbulos distales

El aparato yuxtaglomerular se activa→ renina→ Angiotensina I→ ECA pulmonar→ Angiotensina II→ constricción de la arteria eferente

De tal manera que esta dilatada la arteria aferente y hay constricción en la arteria eferente, aumentando la filtración glomerular para que el riñón siga filtrando



Función dominante de los riñones en el control a largo plazo de la presión arterial y en la hipertensión: el sistema integrado de regulación de la presión arterial CAPÍTULO 19

El control de la presión a largo plazo está determinada por el balance entre la ingestión y la eliminación de líquidos:

1. Eliminación de agua y sal 2. Ingestión de agua y sal

Si uno de estos determinantes se altera, el punto de equilibrio también lo hará y con ello la presión arterial. Si se ingiere una gran cantidad de sal y agua, la presión aumenta y viceversa. Sistema de líquidos renal-corporal para el control de la presión arterial Cuando se produce un aumento del volumen sanguíneo y la capacitancia vascular no altera, la presión arterial aumenta. A su vez el aumento de la presión renal hace que se excrete este volumen excedente. Esto activa un mecanismo renal llamado diuresis por presión (eliminación de agua) y la natriuresis por presión (excreta de sal). El objetivo de estos mecanismos controlar la presión arterial (llegar al punto de equilibrio).

Control de la presión arterial por el mecanismo de control de líquidos renal-corporal La eliminación de agua y sal debe ser igual a la ingesta (punto de equilibrio). En el caso de que la presión arterial aumenta, el organismo pierde líquido (mecanismo renal). Esto es seguido por la disminución del volumen y la presión, dejando un balance negativo, por lo que la presión continua cayendo hasta que vuelva exactamente al punto de equilibrio. Si la presión disminuye, debido a la disminución del volumen, entonces la eliminación de agua y sal baja, con el fin de aumentar el volumen y con ello aumenta la presión hasta que vuelva al punto de equilibrio (Ganancia casi infinita por retroalimentación).

Fracaso del aumento de la resistencia periférica total para elevar a largo plazo la presión arterial La ecuación básica de la presión arterial es igual al gasto cardíaco por la resistencia periférica total (volumen/resistencia). La presión arterial aumenta inmediatamente cuando la resistencia periférica total aumenta de manera aguda y esta elevación aguda no se mantiene si los riñones continúan funcionando normalmente. Los riñones no cambian su punto de equilibrio y responde a esta situación, provocando diuresis y natriuresis por presión, disminuyendo los volúmenes del LEC (niveles inferiores a lo normal) y con ello la presión. Muchas veces el aumento de la resistencia periférica total induce el aumento de la presión renal, provocando hipertensión. Pero esta hipertensión se debe al aumento de la presión renal y no la periférica. Aumento de volumen de líquido puede elevar la presión arterial Cuando aumenta el LEC, también lo hace el volumen sanguíneo y la presión media de llenado circulatorio. Gracias a esto, el retorno venoso y el gasto cardíaco aumentan. Con toda esta cadena de sucesos, el resultado es el aumento de la presión. El aumento del gasto cardíaco la presión puede aumentar de 2 formas:

Efecto directo→ por aumento de volumen que bombea el corazón



Efecto indirecto→ Como respuesta al mecanismo de autorregulación del flujo sanguíneo

Al aumentar el gasto cardíaco, el flujo hacia los tejidos es mayor. Por lo que el mecanismo de autorregulación de los tejidos hacia los vasos sanguíneos, provoca la vasoconstricción y con ello aumenta la resistencia periférica total. Importancia de la sal (NaCl) en el esquema renal-líquido corporal de regulación de la presión arterial El aumento de los niveles de sal eleva más la presión que el aumento solo de H2O, debido a que esto aumenta el nivel de osmolalidad, lo que determina:

Estimulación de los centros de la sed del cerebro haciendo que la persona consuma agua de forma excesiva y de esta forma se normaliza la concentración de sal en el LEC.

Estimulación de la secreción de ADH, lo que hace que promueva la reabsorción de H2O con el fin de diluir los niveles de sal.

Por esta razón la cantidad de sal acumulada en el organismo es determinante principal del volumen del LEC. Sistema Renina-Angiotensina La renina es una enzima liberada por los riñones en respuesta a la hipoxia renal producida por la disminución de la presión. Esta es liberada por las células yuxtaglomerulares (células musculares lisas modificadas que se encuentran cerca de la arteriola aferente) cuando la presión baja. La angiotensina II tiene 2 efectos principales:

Vasoconstricción de arteriolas principalmente.

Descenso de excreta de sal y agua. La angiotensina II hace que los riñones retengan sal y agua de 2 formas:

Directa→ Actúa sobre los riñones constriñendo los vasos renales para que disminuya la eliminación de orina y aumenta la retención de agua y sal (disminuye el flujo, por lo que se reabsorbe una mayor cantidad de agua).

Indirecta→ Estimula la secreción de aldosterona por la suprarrenal.

La aldosterona favorece la reabsorción de Na+ a nivel de los túbulos contorneados distales y túbulos colectores mediante el intercambio con los iones de K+. Los iones de Na+ estimula la retención de H2O, con el consiguiente aumento del volumen y elevación a más largo de presión arterial. El efecto directo de la angiotensina II sobre los riñones es más potente que su efecto indirecto por la aldosterona (de 3 a 4 veces más potente). El sistema renina-angiotensina necesita de 20 minutos para activarse por completo.



La angiotensina II se escinde por medio de enzimas tisulares llamadas angiotensinasas. Función del sistema renina-angiotensina en el mantenimiento de una presión arterial normal a pesar de las grandes variaciones de la ingestión de sal El mecanismo renina-angiotensina-aldosterona es un mecanismo de retroacción automática que ayuda a mantener la presión arterial a un nivel normal, incluso cuando aumenta la ingesta de sal. El aumento en el consumo de sal hace que aumente el volumen del LEC y sanguíneo. Por lo tanto la presión aumenta y el sistema renina-angiotensina disminuye (la retención de agua y sodio disminuye). Como resultado final, el volumen y la presión sanguínea disminuye. Sistema integrado de regulación de presión Mecanismo de corto plazo:

Barorreceptores

Quimiorreceptores

Respuesta isquémica del SNC Mecanismo de mediano plazo

Sistema renina-angiotensina

Tensión y relajación

Movimiento capilar-líquido intersticial Mecanismo de largo plazo

Mecanismo renal y de los volúmenes corporales



NOTAS



Punto focal

El ojo: I. Óptica de la visión CAPÍTULO 49 Principios físicos de la óptica Refracción de la luz Los rayos de luz se propagan en el aire con una velocidad cercana a 300’000 km/s

Refracción→ Desviación de los rayos luminosos al llegar a una superficie en ángulo Índice de refracción→ cociente entre la velocidad de la

luz en el aire y su velocidad en ese medio (sustancia). Cuando las ondas de luz se propagan de forma perpendicular a una superficie de contacto, su velocidad de propagación disminuye y se acorta su longitud de onda (no se desvía), pero si atraviesa una superficie de contacto inclinada y estos se desvían (refracción). El grado de refracción depende de:

La relación entre los 2 índices de refracción de los 2 medios

El grado de angulación entre la superficie de contacto y el frente de la onda que penetra

Principio de refracción de los lentes Convexos→ Convergen los rayos de luz Los rayos de luz que atraviesan el centro de la lente, atraviesan sin ser refractados debido que tiene contacto con la lente perpendicularmente, mientras que los más externos convergen hacia el centro (convergencia de los rayos). Mientras más externo, su convergencia es mayor.

Punto focal→ Todos los rayos luminosos cruzan en el mismo sitio. Distancia focal→ La distancia a la que convergen los rayos paralelos en un punto focal

común detrás de una lente convexa. Cóncavos→ Divergen los rayos de luz Los rayos de luz que atraviesan el centro de la lente, atraviesan sin ser refractados pero los rayos más externos (penetran antes la lente) se divergen hacia la periferia. Cilíndricos→ Desvían los rayos de luz en un plano hacia una línea focal. Esféricos→ Desvían los rayos de luz y se refractan por todos los bordes (en ambos planos)

dirigiendose hacia un punto focal. Formación de una imagen por una lente convexa Los rayos de luz emitidos por cada fuente puntual llegan a un punto focal al otro lado de la lente que está directamente alineado con la fuente puntual y el centro de la lente. Cualquier objeto situado delante de la lente, en realidad es un mosaico de fuentes puntuales de luz. Cada fuente puntual de luz en el objeto llega a un foco puntual distinto en el lado opuesto de la lente y alineado con su centro. La imagen se ve invertida, ya que la fuente puntual que esta abajo, se enfoca arriba y la fuente puntual de arriba se enfoca abajo.

Línea focal



Dioptrías→ Unidad de medida del poder de refracción de una lente. ( 1 Dioptría = 1m/distancia focal)

Poder dióptrico o de refracción→ Mayor amplitud de desviación de los rayos luminosos por una lente convexa. Se lo mide en dioptrías

El poder de refracción de una lente cóncava no se puede expresar en función de la distancia focal, sin embargo se las compara con el poder de refracción de las lentes convexas (dioptría negativa). Las lentes cóncavas neutralizan el poder de refracción de las lentes convexas. Óptica del ojo El sistema de lentes del ojo posee un sistema de lentes, un sistema de apertura variable (La pupila) y la retina, teniendo así 4 superficies de refracción

1. Entre el aire y la cara anterior de la córnea 2. Entre la cara posterior de la córnea y el humor acuoso 3. Entre el humor acuoso y la superficie anterior del cristalino 4. Entre la superficie posterior del cristalino y el humor vítreo

Reducción del ojo→ Suma algebraica de todas las superficies de refracción del ojo, considerando al ojo como 1 sola superficie de refracción. (Poder de refracción = 59 dioptrías, cuando se acomoda para la visión de lejos).

El mayor poder de refracción del ojo corresponde a la cara anterior de la córnea (2/3), debido a que su índice de refracción difiere notablemente con el del aire. El 1/3 restante del poder de refracción del ojo corresponde al cristalino. La imagen del objeto aparece invertido sobre la retina; sin embargo, el cerebro percibe los objetos en posición normal. Mecanismo de acomodación→ Es el mecanismo que permite al cristalino cambiar su curvatura para cambiar su poder de refracción y así adaptar la visión lejana o cercana. Esto se da gracias al músculo ciliar con sus 2 tipos de fibras: las meridionales y las circulares, relajando los ligamentos suspensorios o fibras zonulares (Su función es hacer que el cristalino este relativamente plano). Como consecuencia el cristalino toma una forma casi esférica, modificando su poder dióptrico. La contracción del músculo ciliar está controlado por señales parasimpáticas del III nervio craneal, posibilitando la acomodación del cristalino.

Presbicia→ Perdida de la capacidad de acomodación del cristalino, consecuentemente el ojo no puede acomodar para la visión cercana ni lejana.

Diámetro pupilar→ Aumenta durante la noche y disminuye durante el día. La cantidad de luz que penetra en el ojo a través de la pupila es proporcional al área de la pupila o al cuadrado del diámetro pupilar Cuando el diámetro pupilar es muy pequeño, los rayos de la luz pasan muy cerca del centro del cristalino, por lo que los rayos permanecen enfocados y se logra una visión nítida. Cuando el diámetro pupilar es muy grande, los rayos de luz pasan por las convexidades del cristalino, por lo que si la retina se mueve hacia adelante o hacia atrás se pierde el enfoque y se obtiene una imagen borrosa. Errores de refracción Emetropía→ Visión normal

Índice de refracción



Hipermetropía (hiperopía)→ Obedece a un globo ocular demasiado corto o a un sistema de lentes poco potente. No es capaz de ver de cerca, debido a que el punto focal se encuentra detrás de la retina y tiene que alejarse para poder ver. Se lo corrige con una lente convexa (aumenta el poder de refracción). Miopía→ Obedece a un globo ocular demasiado largo o a un sistema de lentes potente, siendo incapaz de ver de lejos y por eso tiene que acercarse para poder ver. El punto focal se encuentra por delante de la retina. Se lo corrige con lente cóncavo (para neutralizar parte del poder de refracción). Astigmatismo→ Consiste en un defecto de la refracción del ojo según el cual uno de los planos de la imagen visual se enfoca a una distancia distinta de la del plano perpendicular. Se debe a una curvatura excesiva de uno de los planos de la córnea. Se lo corrige con una lente esférica (corrige el enfoque en uno de los 2 planos) y una lente cilíndrica (para corregir el plano restante). Lentes de contacto→ Anula casi complemente la refracción de la cara anterior de la córnea al sustituir su posición. La ventaja de estas lentillas son:

Gira con el ojo y aporta un campo de visión nítida más amplio que las gafas

Ejerce escasos efectos sobre las dimensiones del objeto observado por la persona a su través, mientras que las lentes colocadas en torno a 1 cm delante del ojo influyen sobre el tamaño de la imagen, además de corregir el foco.

Queratocono→ La córnea se protruye hacia adelante debido a un adelgazamiento de la misma, tiene una forma de cono. Se la corrige con lentes de contactos.

Cataratas→ Una o varias zonas opacas en el interior del cristalino, producto de la desnaturalización proteica de las fibras cristalinianas, seguida de su coagulación. Se lo corrige mediante la extirpación quirúrgica del cristalino, restituyéndolo por una lente convexa potente. Agudeza Visual Es la capacidad de la retina para obtener una visión aguda y detallada En el centro de la retina se encuentra la fóvea (formada exclusivamente de conos) donde la visión es óptima. Fuera de la fóvea la agudeza visual se reduce de forma progresiva a medida que se acerca a la periferia. Determinación de la distancia El aparato visual percibe la distancia (percepción de la profundidad) A través de 3 medios:

El tamaño que poseen las imágenes de los objetos conocidos sobre la retina

El efecto del movimiento del paralaje, cuando una persona mueve la cabeza de un lado al otro, las imágenes de los objetos cercanos se mueven rápidamente por la retina, ocupando gran parte de su área; los objetos distantes ocupan menor área en la retina, por tanto permanecen casi inmóviles.

El fenómeno de la esteropsia (visión binocular), los objetos cercanos se enfocan en porción temporal de la



retina, mientras que los objetos distantes en la porción nasal de la retina. Al poseer 2 ojos, da una capacidad mucho mayor para calcular las distancias relativas (objetos próximos).

Líquidos intraoculares El líquido intraocular mantiene una presión suficiente en el ojo para mantenerlo dilatado. Se divide en 2 componentes:

Humor acuoso→ Se encuentra delante y a los lados del cristalino, este circula libremente. Este se forma y reabsorbe constantemente. El balance entre estos 2 regula y volumen y la presión total del líquido intraocular.

Humor (cuerpo) vítreo→ Se encuentra entre la superficie posterior del cristalino y la retina. Es una masa gelatinosa que se mantiene unida por una red de fibras de proteoglucanos y su flujo es escaso, pero tanto el agua como las sustancias disueltas se difunden con lentitud.

Formación del humor acuoso→ Se forma a una velocidad de 2-3 µl/min y es secretado por los procesos ciliares (pliegues lineales que sobresalen desde el cuerpo ciliar hacia el espacio situado detrás del iris). Esta secreción del humor acuoso comienza mediante el transporte activo de Na+ hacia los espacios entre las células epiteliales. El paso del Na+ arrastra Cl- y HCO3- para mantener la neutralidad eléctrica, y debido a esto, existe un desplazamiento osmótico. Luego esta solución pasa de los espacios de los procesos ciliares a la cámara posterior del ojo. También existe el transporte de aminoácidos, ac. Ascórbico y glucosa. Salida del humor acuoso→ Fluye desde la cámara posterior del ojo a la cámara anterior y finalmente es evacuado por el conducto de Schlemm, el cual desemboca en las venas extraoculares (Sale 2-3 µl/min). Entre el conducto y las venas se encuentran las venas acuosas. El conducto de Schlemm es una vena porosa que es muy permeable a partículas tanto grandes como pequeñas.

Venas acuosas→ Venas del ojo que contienen solo humor acuoso Presión intraocular La presión normal es de 12 – 20 mmHg con promedio 15 mmHg. Su nivel queda determinado sobre todo por la resistencia a la salida del humor acuoso hacia el conducto de Schlemm. Esta resistencia deriva de las trabéculas ya que posee unos orificios minúsculos. Mecanismo para limpiar los espacios trabeculares y el líquido intraocular Existe un sistema fagocítico sobre las trabéculas, por fuera del conducto de Schlemm, sobre la superficie del iris y otras superficies oculares que se encuentran detrás, impiden que los residuos se acumulen (durante o después de una infección o hemorragia intraocular). Glaucoma La presión intraocular aumenta de forma patológica, puede producir ceguera por compresión del nervio óptico (Ausencia de nutrición a las fibras) o de la Arteria central de la retina. Obedece a un aumento de la resistencia a la salida del líquido debido a una inflamación aguda del ojo (Los leucocitos y residuos tisulares pueden bloquear las trabéculas).



NOTAS



El ojo: II. Función Receptora y nerviosa de la retina CAPÍTULO 50 Anatomía y función de los elementos de la retina Capaz de la retina

1. Capa pigmentaria 2. Capa de conos y bastones 3. Membrana limitante externa 4. Capa nuclear externa 5. Capa plexiforme externa 6. Capa nuclear interna 7. Capa plexiforme interna 8. Capa ganglionar 9. Capa de las fibras del nervio óptico 10. Membrana limitante interna.

La luz penetra en la retina desde dentro, es decir, primero atraviesan las células ganglionares, luego las capas plexiformes y nucleares y llegan a los conos y bastones Fóvea→ Zona en el centro de la retina especialmente capacitada para la visión aguda y detallada. Está formada principalmente por conos (son más delgados en esta área). La luz llega directamente a los conos debido a que otras capas (3, 6 y 8) se encuentran desplazadas hacia un lado. Conos y bastones→ los principales segmentos funcionales de un cono o de un bastón:

1. El segmento externo→ posee la sustancia fotosensible, (Bastones- Rodopsina y conos- 1 de las 3 pigmentos del color) son proteínas conjugadas, se incorporan a la membranas de los discos como proteínas transmembrana

2. El segmento interno→ contiene citoplasma y organelas 3. El núcleo 4. El cuerpo sináptico→ Porción que conecta con las células horizontales

y bipolares Capa pigmentaria de la retina→ La melanina es el pigmento de esta capa, impide la reflexión lumínica por todo el globo ocular (importante para una visión nítida). Almacena grandes cantidades de vitamina A (precursora de los pigmentos fotosensibles), esta sustancia se intercambia hacia dentro y hacia afuera a través de las membranas celulares del segmento externo de los conos y bastones, para ajustar el nivel de sensibilidad a la luz de los receptores. Irrigación de la retina

Arteria central de la retina→ Nutre las capas internas de la retina, llega a través del N. óptico

Vasos coroideos→ Nutren por difusión capas más externas de la retina Fotoquímica de la visión de los bastones Ciclo visual rodopsina-retinal y excitación de los bastones El segmento externo de bastones tiene una concentración del 40% de rodopsina o purpura visual. Esta a su vez se compone de escotopsina (proteína) y de retinal (pigmento carotenoide), también denominado 11-cis-Retinal.



Cuando la rodopsina absorbe energía lumínica, se descompone por la fotoactivación de los electrones situados en la porción retinal de la rodopsina, que determina el cambio de la forma cis a la forma todo-trans-retinal. Como cambia su configuración química, el todo-trans-retinal se separa de la escotopsina formando la batorrodopsina (combinación parcialmente cualquier cosa viene biendisociada del todo-trans-retinal y la escotopsina); la batorrodopsina se degrada rápidamente a la lumirrodopsina, que a su vez se descompone en metarrodopsina I. La metarrodopsina I pasa rápidamente a metarrodopsina II (también llamada rodopsina activada, estimula el cambio eléctrico en los bastones, transmitiendo la imagen visual) y el producto

final de esta cadena es escotopsina y todo-trans-retinal. Regeneración de la rodopsina La primera etapa consiste en la reconversión del todo-trans-retinal en 11-cis-retinal y es catalizado por la isomerasa retinal (requiere de energía). La 11-cis-retinal se recombina con la escotopsina para formar la rodopsina. Función de la vitamina A en la formación de rodopsina Es la 2da vía química, que consiste la transformación del todo-trans-retinal en todo-trans-retinol (una forma de la vitamina A) y esta pasa a 11-cis-retinol gracias a una isomerasa y esta da lugar al 11-cis-retinal, que se combina con la escotopsina formando la rodopsina

Ceguera nocturna (hesperanopía)→ Persona con un déficit grave de vitamina A. Como consecuencia, disminuye en gran medida la cantidad de rodopsina que se puede formar.

Excitación del bastón La excitación de los bastones provoca un aumento de la negatividad en el potencial de membrana (estado hiperpolarizante), es decir, cuando se descompone la rodopsina disminuye la conductancia de la membrana del bastón para los iones de Na+ en su segmento externo (debido a que los canales de Na+ activados por GMPc, se cierran) y tras eso, el segmento interno bombea continuamente iones de Na+ desde el interior del bastón hacia el exterior (-80mV). En cambio el segmento externo es muy permeable al Na+ en la oscuridad, por lo que neutralizan gran parte de la negatividad del interior del bastón (-40mV). El potencial del receptor es aproximadamente proporcional al logaritmo de la intensidad de la luz. La duración del potencial del receptor, en el caso de los bastones dura +1 segundo, mientras que en los conos ese valor es 4 veces más rápido. La cascada de excitación (Disminución de la conductancia del Na+) Un fotón da lugar a un potencial de receptor de 1mV. Esto se debe a que los fotorreceptores poseen una cascada química sumamente sensible que amplifica los efectos de la estimulación, del modo siguiente:



1. El fotón activa un electrón en porción 11-cis-retinal de la rodopsina, lo que induce a la generación de metarrodopsina II (Forma activa).

2. La rodopsina activada funciona como una enzima que estimula a la transducina (proteína G).

3. La transducina activada estimula a la fosfodiesterasa (enzima) 4. La fosfodiesterasa hidroliza GMPc. La GMPc se liga al canal de Na+, inmovilizándolo en su

estado abierto hasta la llegada de la luz (elimina la inmovilización y se cierran los canales de Na+)

5. La rodopsina cinasa desactiva a la rodopsina activada y la cascada vuelve a su estado normal con los canales de Na+ abiertos

Esto explica la sensibilidad extrema de estos receptores en condiciones de oscuridad. Fotoquímica de la visión de los colores por los conos Pigmentos sensibles al color formados por una porción retinal y la fotopsinas (porción proteica) Cada cono posee 1 de los 3 pigmentos de color:

Sensible al azul, su longitud de onda es de 445 nm.

Sensible al verde, su longitud de onda es de 535 nm.

Sensible al rojo, su longitud de onda es de 570 nm. Adaptación a la luz y a la oscuridad Adaptación a la luz→ Cuando una persona permanece mucho tiempo expuesta a la luz radiante, una gran parte de las sustancias fotosensibles habrá quedado reducido a retinal y opsinas. Gran parte del retinal se convierte en vitamina A. De esta forma se reduce la sensibilidad del ojo a la luz de forma proporcional. Adaptación a la oscuridad→ Cuando una persona permanece mucho tiempo a oscuras, el retinal y las opsinas se convierten de nuevo en pigmentos fotosensibles; la vitamina A se convierte en retinal. De esta forma se proporciona todavía más pigmentos fotosensibles. En este tipo de adaptación, los conos se adaptan primero (debido a que son 4 veces más rápidos que los bastones) a pesar que no alcanzan un cambio de sensibilidad significativo en la oscuridad y su duración es corta. Al pasar el tiempo los bastones se van adaptando lentamente con un gran incremento de la sensibilidad. Otros mecanismos de adaptación

1. Cambio del diámetro de la pupila→ El cambio modifica la cantidad de luz que deja pasar a través de la abertura pupilar

2. Adaptación nerviosa→ Participan las neuronas que integran las etapas posteriores de la cadena visual. Cuando la intensidad de la luz empieza aumentar, las neuronas sucesivas transmiten señales más potentes, esta adaptación sucede en una fracción de segundos.

Visión en color El ojo humano puede detectar casi todas las gradaciones de colores cuando se mezclan adecuadamente las luces monocromáticas rojas, verdes y azules en diversas combinaciones. Ej. La luz naranja (580 nm) estimula los conos rojos aproximadamente en un 99%, los conos verdes se estimulan en un 42% y 0% los conos azules. Esta relación de 99:42:0, el sistema nervioso lo interpreta como naranja. La relación:

0:0:97 el sistema nervioso lo interpreta como azul



83:83:0 (amarillo)

31:67:36 (verde) La luz blanca es una estimulación aproximadamente equivalente entre los conos rojos, verdes y azules. Daltonismo→ Carencia de un grupo de conos

Daltonismo rojo-verde→ es incapaz de distinguir especialmente el color rojo del verde. (genético, más común en los hombres debido a que el cromosoma X porta el gen).

o Protanopía→ Carencia de conos rojos (poca percepción de longitudes de ondas largas

o Deuteranopía→ Carencia de conos verdes

Daltonismo azul (debilidad para el azul)→ Carencia de conos Azules Función nerviosa de la retina Circuitos nerviosos→ Los diversos tipos neuronales son:

1. Los fotorreceptores (conos y bastones) transmiten señales hacia la capa plexiforme externa (hacen sinapsis con las células bipolares y horizontales).

2. Las células horizontales transmiten las señales en la capa plexiforme externa en sentido horizontal desde lo conos y bastones hasta las células bipolares. En la fóvea transmiten señales inhibidoras en sentido lateral.

3. Las células bipolares transmiten las señales desde los conos, bastones y células horizontales hasta las células ganglionares y amacrinas en la capa plexiforme interna.

4. Las células amacrinas transmiten las señales en 2 direcciones: vertical (desde las células bipolares hasta las ganglionares) y horizontales.

5. Las células ganglionares transmiten las señales de salida desde la retina hacia el cerebro (a través del nervio óptico)

6. Las células interplexiformes tienen una función inhibitoria y en sentido retrogrado (desde la capa plexiforme interna hasta la externa) para regular el grado de contraste de la imagen visual.

Vía visual en los conos En su porción de la fóvea de la retina se encuentra su vía directa donde se observan 3 neuronas:

1. Conos 2. Células bipolares 3. Células ganglionares

Vía visual en los bastones En la retina periférica en la vía visual directa de los bastones está formada por 4 neuronas:

1. Bastones 2. Células bipolares 3. Células amacrinas 4. Células ganglionares

Vía visual en los conos y bastones En la retina periférica, y en la salida de este circuito va directamente hacia las células ganglionares, donde pasan por las células amacrinas. Neurotransmisores liberados por las neuronas de la retina



Tanto los conos como los bastones liberan glutamato hacia las células bipolares. Las células amacrinas liberan como mínimo 8 tipos de neurotransmisores ej. Ácido g-aminobutírico, glicina, dopamina, acetilcolina e indolamina (la mayoría con carácter inhibitorio). Parte de las células horizontales liberan transmisores inhibitorios. Transmisión del impulso en las neuronas de la retina Las células ganglionares siempre transmiten señales visuales por medio de potencial de acción. El resto de las neuronas de la retina envían su información visual mediantes conducción electrotónica. La importancia radica en que permite una conducción escalonada de la potencia de la señal, en el caso de los conos y los bastones el impulso de la salida hiperpolarizante está directamente relacionada con la intensidad de la iluminación y no queda reducida a “todo o nada”. Función de las células horizontales La salida de las células horizontales siempre es inhibitoria (inhibición lateral), esto es importante para garantizar la transmisión de los patrones visuales con el debido contraste y evitar una amplia dispersión de las señales excitadoras por los árboles dendríticos y axónicos. Función de las células bipolares Existen 2 tipos de células bipolares:

Célula bipolar despolarizante

Célula bipolar hiperpolarizante. La importancia de este fenómeno reside en que la mitad de las células envíen señales positivas y las otras, una señal negativa (proporcionan un segundo mecanismo de inhibición lateral y es un procedimiento para separar los márgenes de contraste en la imagen visual). Función de las células amacrinas Existen 30 tipos de células amacrinas, muchas de ellas son interneuronas que sirven para analizar las señales visuales antes de que lleguen a abandonar la retina. Algunas de estas células probablemente aporten a una inhibición lateral complementaria, realzando el contraste visual en la capa plexiforme interna. Células ganglionares y fibras del nervio óptico Como promedio convergen en cada célula ganglionar y la fibra del nervio óptico que sale de ella 60 bastones y 2 conos; en la fóvea la relación cono-célula ganglionar es de 1:1; en la periferia por cada célula ganglionar convergen 200 bastones (estas señales se suman entre sí para propiciar una estimulación más intensa). Existen 3 tipos de células ganglionares:

Las células W→ constituyen el 40% de todas estas células, envían señales por sus fibras en el nervio óptico a una velocidad lenta. Reciben su excitación desde los bastones. Las células W son sensibles para detectar movimientos direccional en el campo visual y ocupan gran parte en la visión grosera en condiciones de oscuridad

Las células X→ Representan el 55% del total, estas células son encargadas de transmitir los detalles finos de la imagen visual. Estas reciben al menos conexiones de un cono, su actividad es responsable de la visión de todos los colores.

Las células Y→ Son las más grandes y rápidas de todas y representan el 5%. Responden a las modificaciones rápidas de la imagen visual, tanto al movimiento como a los cambios veloces de intensidad lumínica. También ofrecen los indicios oportunos para que los ojos se desplacen hacia el estímulo excitador. Envían señales a blanco y negro (sin color).



Excitación de las células ganglionares Estas células son el punto de origen de las fibras largas que llegan al cerebro formando el nervio óptico, transmiten sus impulsos mediante potenciales de acción repetidos incluso cuando no están estimuladas (Envían impulsos con una frecuencia de 5 y 40 por segundo). La respuesta encendido-apagado Se debe a las células bipolares despolarizantes e hiperpolarizantes. Cuando la luz se enciende un grupo se excita y las células vecinas que ocupan una posición lateral se inhiben, y cuando la luz se apaga ocurre el efecto opuesto. Esto hace que la percepción del contraste sea óptimo. Transmisión de las señales de color por parte de las células ganglionares Un tipo de cono de color excita la célula ganglionar por la vía excitadora directa a través de una célula bipolar despolarizante, mientras que el otro tipo de color (contrario) la inhibe a través de la vía inhibidora indirecta mediante una célula bipolar hiperpolarizante. La importancia de este mecanismo es que es un medio por el cual la retina comienza a distinguir los colores (el análisis del color comienza en la retina y no en el cerebro). Ej. El color amarillo excita a los conos rojos y verdes, pero inhibe a los conos azules.



NOTAS



El ojo: III. Neurofisiología central de la visión CAPÍTULO 51 Vía visual Está formada por:

Retina

Nervio óptico

Quiasma óptico

Cintillas o tracto óptico

Núcleo geniculado lateral dorsal del tálamo→ Posee 2 funciones principales: la primera transfiere la información visual desde el tracto óptico hacia la corteza visual y la segunda función es filtrar la transmisión de los impulsos hacia la corteza visual.

Radiación óptica o tracto geniculocalcarinas

Corteza visual primaria Las fibras visuales también se dirigen a otras regiones antiguas del encéfalo:

Desde la cintilla óptica hasta el núcleo supraquiasmático del hipotálamo→ Regula los ritmos circadianos según la noche o el día.

Los núcleos pretectales→ Suscitan los movimientos reflejos de los ojos a fin de enfocarlos sobre los objetos de importancia y activar el reflejo fotomotor pupilar.

El colículo superior→ controlan los movimientos direccionales rápido de ambos ojos.

El núcleo geniculado lateral ventral del tálamo y las regiones basales adyacentes del cerebro→ Se cree que contribuye al dominio de algunas funciones conductuales que lleva acabo en el organismo

Organización y función de la corteza visual Corteza visual primaria o área visual primaria o corteza estriada Esta área constituye la estación terminal de las señales visuales directas procedentes de los ojos. La fóvea a pesar de que ocupa una pequeña parte de la retina, en la corteza visual primaria posee una representación de varios de cientos de veces mayor que las porciones periféricas. La corteza visual primaria posee 6 capas. En la capa IV terminan las fibras geniculocalcarinas, pero esta capa posee varias subdivisiones en donde hacen sinapsis con los distintos tipos de células ganglionares. La corteza visual primaria posee una organización estructural formada por columnas verticales (millones). Una vez que las señales ópticas llegan a la capa IV, sufren una nueva trasformación al propagarse a lo largo de cada unidad columnar vertical. Este procesamiento descifra componentes independientes de la información visual. Áreas visuales secundarias de la corteza o áreas visuales de asociación o área visual II Estas áreas reciben impulsos secundarios con el fin de analizar progresivamente los significados de los diversos aspectos de la imagen visual. Manchas de color en la corteza visual



Las manchas de color con regiones especiales de tipo columnar, reciben señales laterales desde las columnas visuales adyacentes y se activan de forma específicas al color, o sea que descifran el color. Vías para el análisis de la información visual Existen 2 vías importantes para analizar la información visual por las áreas visuales secundarias:

La vía rápida de la posición y el movimiento→ Provienen de las fibras Y del nervio óptico. Examina la posición tridimensional que ocupan los objetos visuales en el espacio y en donde está cada objeto en cada instante y si está en movimiento. Los impulsos después de salir del área visual I se dirigen finalmente asciende hacia la corteza occipitoparietal, donde se analizan los aspectos tridimensionales.

La vía de la exactitud del color→ Estas fibras se dirigen del área visual I hasta las regiones inferior, ventral y medial de la corteza occipital y temporal, encargadas de analizar los detalles visuales. Esta vía se ocupa de la identificación de las letras, lectura, determinación de la textura de los objetos, colores detallados y descifrar lo que es y significa un objeto a partir de la información recibida

Movimientos oculares y su control Los movimientos oculares están dados por los músculos:

Recto medial - Lateral

Recto superior - inferior

Oblicuo superior - inferior Vías nerviosas Los nervios craneales III, IV y VI están encargados de estos movimientos, y el fascículo longitudinal medial recoge las interconexiones existentes entre los núcleos del tronco cerebral. Cada uno de los grupos musculares del ojo recibe una inervación recíproca (mientras uno se contrae el otro se relaja). A estos núcleos llegan señales de los fascículos occipitotectal y occipitocolicular que son vías de control oculomotor, también llegan señales desde los centros para el control del equilibrio. Movimientos oculares de fijación La fijación está controlado por 2 mecanismos:

Mecanismo voluntario de fijación→ Voluntario, busca el objeto deseado. Controlados por las regiones premotoras y provocan el desbloqueo de la fijación, la disfunción de estas áreas complica el desbloqueo de la fijación.

Mecanismo involuntario de fijación→ Involuntario, fijación a un objeto que ha sido descubierto, o sea que provoca un bloqueo de los ojos e impiden el movimiento a lo largo de la retina una vez captada la atención. Está controlado por las áreas visuales secundarias de la corteza occipital.

Función de los colículos superiores en el bloqueo involuntario de la fijación El bloqueo involuntario de la fijación es un mecanismo de retroalimentación negativa encargado de evitar que el objeto de atención se salga de la porción retiniana.



El ojo posee 3 tipos de movimientos constantes (casi imperceptibles): 1. Temblor continuo (contracciones sucesivas de los músculos oculares) 2. Lenta traslación de un lado al otro 3. Movimientos de sacudidas súbitas (mecanismo involuntario de la fijación)

Cuando el objeto queda fijo en la retina (específicamente en la fóvea) los movimientos de temblor hacen que la luz que entra se desplace hacia adelante y atrás; y la traslación provoca un barrido de ellos. Cada vez que la luz llega al borde de la fóvea estos se mueven súbitamente para llevarlo de nuevo hacia el punto de visión central. Movimientos sádicos de los ojos Durante el desplazamiento continuo de la escena visual, los ojos se fijan en los elementos más destacados del campo visual, uno tras otro, saltando a cualquier elemento (Sacadas y movimientos optocinéticos). El cerebro suprime la visión durante las sacadas (no tiene consciencia durante los movimientos de un punto a otro). Durante la lectura no existe desplazamiento de la escena visual, pero existen movimientos oculares en cada línea, con el fin de extraer información importante. Movimiento de seguimiento Los ojos se mantienen fijos en algún objeto que se esté desplazando. Es un mecanismo cortical inconsciente que detecta automáticamente la trayectoria seguida y los ojos se desplazan según la trayectoria del objeto. Al inicio los ojos no pueden fijarlo correctamente, pero al pasar el tiempo, los ojos fijan al objeto con absoluta exactitud. Función de los colículos superiores en el giro de los ojos y cabeza hacia una perturbación visual La perturbación repentina en la zona lateral del campo de la visión (posee menor exactitud) o en las sensaciones originadas en el cuerpo y en el oído (sensaciones acústicas), hace que los ojos giren inmediatamente a esa dirección. Las fibras Y son las principales responsables de este reflejo. Mecanismo para el cálculo de la distancia Los ojos están separados por 5cm, por lo tanto las imágenes en la retina no son exactamente idénticas. Cuanto más próximo esté un objeto a los ojos, menor será el grado de concordancia. La esteropsia (percepción de la profundidad), es un mecanismo neuronal para el cálculo de la distancia, se basa en el hecho de que algunas fibras que van desde la retina a la corteza visual se apartan a cada lado del trayecto central. Por tanto, ciertas fibras procedentes de ambos ojos coinciden a 2m y otro grupo distinto de fibras a 25m, etc. La distancia se determina a partir de cuales fibras se exciten por los elementos conscientes o inconscientes.

Estrabismo o bizquera→ falta de fusión entre los ojos en una coordenada visual. Existen 3 tipos de estrabismo

1. Horizontal 2. Vertical 3. Torsión

Suele ser causado por una anomalía en el ajuste del mecanismo de fusión dentro del sistema visual, o sea, uno de los dos ojos fija con éxito. En pocos pacientes, el ojo que no logra fijar correctamente es reprimido y nunca se lo utiliza para la visión con detalle.



NOTAS



El sentido de la audición CAPÍTULO 52 Membrana timpánica y el sistema de huesecillos En el oído medio, la membrana timpánica se fija el manubrio del martillo y este hueso en su extremo se articula con el yunque y se mantienen unidos por varios ligamentos. En el extremo medial del yunque se articula con la cabeza del estribo y la base de este último hueso descansa sobre el laberinto membranoso de la cóclea en la abertura de la ventana oval. El músculo tensor del tímpano mantiene tensa la membrana timpánica, el cual permite que las vibraciones sonoras de cualquier parte de la membrana se transmitan a los huesecillos. Los ligamentos que suspenden a los huesecillos permiten que estos se muevan como una sola palanca y la articulación del yunque con el estribo hace que este empuje la ventana oval y el líquido coclear hacia dentro. Ajuste de impedancias

Impedancia sonora→ Es la resistencia que opone un medio a las ondas que se propagan sobre este, es decir una forma de disipación de energía de las ondas que se desplazan en un medio.

El aire no ejerce la fuerza necesaria para producir vibraciones en el líquido coclear, la membrana timpánica y el sistema de palanca de los huesecillos reduce la distancia recorrida por el estribo, pero incrementa la fuerza de empuje 1,3 veces, aportando un ajuste de impedancias entre las ondas sonoras y el líquido alrededor de un 50-75%. Esto permite que se utilice la mayor parte de la energía portada por las ondas sonoras entrantes para producir las vibraciones en el líquido. Si no hubiera este sistema, el sonido sería casi imperceptible a un nivel de volumen medio. Atenuación del sonido mediante la contracción de los músculos Estapedio y tensor del tímpano Reflejo de atenuación→ Cuando la cadena de huesecillos transmite sonidos fuertes hacia el SNC, se produce la contracción de los músculos Estapedio y tensor del tímpano, haciendo que la cadena de huesecillos se torne rígido y reduciendo así enormemente la conducción sonora de baja frecuencia. Esto cumple 3 funciones:

1. Proteger la cóclea de vibraciones lascivas provocadas por sonidos excesivamente fuertes 2. En mascara sonidos de baja frecuencia en ambientes ruidosos 3. Disminuir la sensibilidad auditiva frente a la propia voz

Transmisión del sonido a través del hueso→ Las vibraciones del cráneo pueden provocar vibraciones del líquido coclear, sin embrago la energía aérea no permite oír a través del hueso, excepto cuando se aplica directamente sobre el hueso un dispositivo electromecánico Cóclea Anatomía funcional de la cóclea→ Consta de 3 tubos enrollados; unidos por sus lados

Rampa vestibular

Rampa media o conducto coclear

Rampa timpánica



Membrana de Reissner→ Separa la rampa vestibular y media, es delgada y se mueve fácilmente. No obstruye el paso de vibraciones a través del líquido desde la rampa vestibular hasta la media, ambas se consideran como una sola cámara. La importancia de esta membrana es el mantenimiento de la endolinfa en la rampa media, necesaria para función de células ciliadas receptoras.

Lámina Basilar→ Separa la rampa timpánica y media, sobre ella descansa el órgano de Corti. Es fibrosa, formada por fibras basilares que se unen al modiolo (centro óseo de la cóclea) y tienen un extremo libre insertado en la membrana basilar. A medida que se aproximan al helicotrema la longitud de las fibras va aumentado, en cambio el diámetro de fibras y su rigidez disminuyen. Como consecuencia la Resonancia de membrana basilar para altas frecuencias tiene lugar cerca de la base (más rígido) y la resonancia para bajas frecuencias, cerca del helicotrema (son menos rígidas y poseen mayor cantidad de líquido).

Transmisión de las ondas sonoras en la cóclea (onda viajera) Cuando el estribo se desplaza hacia dentro contra la ventana oval, la onda de líquido viaja a través de la lámina Basilar hacia el helicotrema Patrón de vibración de la lámina basilar para las distintas frecuencias sonoras Las ondas sonoras de alta frecuencia recorren una distancia corta por la membrana basilar antes de llegar a su punto de resonancia y extinguirse Ondas sonoras de frecuencia media viajan aproximadamente la mitad del recorrido y luego desaparecen. Onda sonora de baja frecuencia recorre toda la distancia de la membrana basilar. Onda viajera se propaga rápidamente por porción inicial de membrana basilar, pero luego progresivamente más despacio a medida que avanza por la cóclea. Esto se debe a que coeficiente de elasticidad de fibras basilares va disminuyendo progresivamente. Patrón de la amplitud de vibración→ Es la medida en al que vibra la membrana basilar durante un ciclo vibratorio completo. Función del órgano de Corti→ Órgano receptor que genera impulsos nerviosos en respuesta a la vibración de la membrana basilar. Descansa sobre la membrana basilar. Posee 2 tipos de Receptores especializados:

Las células ciliadas internas (1 fila)

Las células ciliadas externas (4 filas) La base y lados de células ciliadas hacen sinapsis con terminaciones nerviosas cocleares (el 90-95% con las células ciliadas internas) Estas fibras llegan al ganglio espiral de Corti, el cual envía señales al nervio coclear y luego al SNC a nivel de la parte superior del bulbo. Excitación de las células ciliadas

Membrana Basilar



Los estereocilios (cilios que sobresalen desde los extremos de las células ciliadas) se proyectan desde células ciliadas y se introducen en la membrana tectoria (situada por encima del esterocilios) Inclinación de cilios en una dirección despolarizan células ciliadas y su inclinación en dirección contraria las hiperpolariza. Estos movimientos excitan a las fibras del nervio coclear. Los cilios se encuentran anclados a la lámina reticular, esta es una estructura rígida en la que están acumuladas terminaciones nerviosas de células ciliadas. Esta lámina esta sostenida por los pilares de Corti y a su vez los pilares se insertan en fibras basilares de membrana basilar. Al vibrar la membrana basilar, los pilares de Corti y láminas reticulares se desplazan también como una unidad. Este movimiento hace que los cilios reboten atrás y adelante contra la membrana.

Ajuste del sistema receptor→ Células ciliadas externas controlan la sensibilidad de las células ciliadas internas a los diferentes tonos sonoros.

Potenciales de receptor de las células ciliadas y excitación de las fibras nerviosas auditivas El movimiento de los cilios provoca el desplazamiento de iones K+ desde el líquido del conducto coclear adyacente hacia los estereocilios, y esto suscita la despolarización de la membrana de la célula ciliada. Cuando fibras basilares se inclinan hacia la rampa vestibular, células ciliadas se despolarizan, y cuando se mueven en sentido contrario se hiperpolarizan, por lo que generan un potencial de receptor alternante.

Potencial endococlear→ Es el potencial eléctrico de +80 mV que existe entre la endolinfa y la perilinfa. Es generado por transporte continuo de K+ hacia la rampa media a través de la estría vascular.

Endolinfa→ Se encuentra dentro de la rampa media (secretada por la estría vascular) Perilinfa→ Se encuentra dentro de la rampa vestibular y timpánica (casi idéntico al LCR)

Parte superior de células ciliadas están bañadas por endolinfa, existe una gran cantidad de K+ Parte inferior, está bañada por perilinfa. Células ciliadas tienen un potencial intracelular de -70 mV con respecto a la perilinfa, y de -150 mV respecto a la endolinfa. Determinación de la frecuencia del sonido

Principio de la posición→ Método ampliado por el SNC para detectar las diferentes frecuencias sonoras, determinando el punto de la membrana basilar que se estimula al máximo.

Principio de la salva o de la frecuencia → Método para discriminar la frecuencia sonoras bajas en el intervalo de 20 hasta 2000 ciclos por segundo, pueden provocar impulsos nerviosos sincronizados a la misma frecuencia. Los impulsos viajan por el nervio coclear hacia los núcleos cocleares y estos núcleos distinguen las diversas frecuencias.

Determinación del volumen Sistema auditivo determina el volumen de 3 formas:

Conforme el sonido se hace más fuerte, aumenta la amplitud de vibración de membrana basilar y células ciliadas, por lo que se excita las terminaciones nerviosas con más rapidez.

A medida que la amplitud aumenta, se estimula más células ciliares a los márgenes de la porción resonante de la membrana basilar, lo que produce sumación espacial de impulsos



Células ciliadas externas se estimulan considerablemente hasta que la vibración de membrana basilar alcanza gran intensidad

Ley de la potencia Oído puede discriminar diferencias en la intensidad del sonido como una variación de aproximadamente 10000 veces. Así pues, la escala de intensidad está enormemente comprimida. Lo que le permite a una persona interpretar diferencias en intensidades a través de un intervalo mucho más extenso que el que sería posible si no fuera por la compresión en la escala de las intensidades. Determinación de dirección del sonido Una persona puede determinar la dirección del sonido mediante 2 mecanismos principales:

Mediante el lapso transcurrido entre la entrada del sonido en un oído y su entrada al lado opuesto (Este mecanismo es más exacto).

Mediante las diferencias de intensidades del sonido en los 2 oídos. Mecanismos nerviosos para detectar dirección del sonido comienzan en núcleos olivares superiores, el medial por lapso entre señales que entran en los 2 oídos, mientras que los laterales por diferencia de intensidad del sonido que llegan a los 2 oídos. Alteraciones de la audición Sordera Se lo divide en 2 tipos:

Sordera nerviosa→ Causada por la alteración de la cóclea o circuitos del SNC del oído

Sordera de conducción→ Causada por afección de las estructuras acústicas que transmiten el sonido hasta la cóclea



NOTAS



Electrocardiograma CLASE DE PRÁCTICA

EN PROCESO…



NOTAS



Formación de la orina por los riñones: I. Filtración glomerular, flujo sanguíneo renal y su control CAPÍTULO 26 Funciones del riñón:

1. Excreción de productos metabólicos de desecho y sustancias químicas extrañas (fármacos y metabolitos de hormonas.

2. Regulación del equilibrio hídrico y electrolítico. 3. Regulación de la osmolaridad del líquido corporal y de las concentraciones de electrolitos. 4. Regulación del equilibrio ácido-básico 5. Regulación de la presión arterial tanto a largo plazo como a corto plazo (sistema renina-

angiotensina) 6. Gluconeogénesis 7. Secreción, metabolismo y excreción de hormonas (eritropoyetina, renina y calcitriol)

Anatomía fisiológica del riñón Consta de 2 partes:

Corteza

Médula→ Está dividida en pirámides de Malpighi, su base nace en el límite entre la corteza y la médula. Su vértice termina en papila, la cual penetra en la pelvis renal.

Nefrona Es la unidad básica funcional y estructural del riñón (Existe aproximadamente entre 800000 – 1000000 de nefronas en cada riñón). Esta unidad básica tiene la característica de no poder regenerarse. Hay 2 tipos de nefronas según su región:

Nefronas corticales→ se encuentran en la corteza y el asa de Henle penetra un poco la médula

Nefronas yuxtamedulares→ el 25% de los glomérulos se encuentran en la profundidad de la corteza y el asa de Henle son grandes (concentran más la orina).

La nefrona consta de:

Glomérulo→ Formado por un conglomerado de capilares en la cápsula de Bowman

Sistema tubular→ está compuesta por: o Túbulo proximal o Asa de Henle→ Posee una rama descendente,

rama ascendente fina y gruesa o Túbulo distal o Túbulo colector cortical/melular

Formación de orina La excreción de orina depende de 3 procesos renales que están regulados de acuerdo a las necesidades del organismo:

Filtración glomerular

Reabsorción

Secreción



La presión hidrostática glomerular es de 60 mmHg y esta presión permite una filtración rápida mientras que la presión hidrostática de los capilares peritubulares es de 13 mmHg y gracias a esta diferencia de presiones, existe una rápida reabsorción del líquido que se ha filtrado. A nivel del glomérulo se lleva a cabo el proceso de la filtración; a nivel del segmento tubular se lleva a cabo la reabsorción de las sustancias que se han filtrado para regresarlas nuevamente a la sangre y la secreción de sustancias de la sangre al líquido tubular. El túbulo distal va seguido del sistema de túbulos colectores, el cual recolecta solutos y poca agua y la dirige hacia la pelvis renal, para luego ser llevada a la vejiga por los uréteres. Según la región del riñón donde se encuentre el glomérulo de la nefrona se los puede clasificar en:

Nefronas corticales→ Tienen asas de Henle cortas con pequeño recorrido en la médula

Nefronas yuxtamedulares→ se encuentran profundamente en la corteza cerca de la médula. Tienen asas de Henle largas y un sistema capilar tubular formado por vasos rectos (nacen a partir de arteriolas aferentes)

La ventaja de una filtración glomerular alta es que permite a los riñones eliminar rápidamente productos de desecho y la excreción depende principalmente de la filtración (se reabsorbe mal o nada. Permite que todas los líquidos corporales se filtren y procesan muchas sustancias cada día, permitiendo el control rápido y preciso del volumen y composición de los líquidos corporales. Los cambios sutiles en la filtración o reabsorción pueden dar lugar a cambios grandes en la excreción renal. Filtración glomerular Composición similar a la del plasma, esta carece de proteínas y de elementos celulares. Los niveles de Ca++ y ácidos grasos son bajos, puesto que están en parte unidos a las proteínas plasmáticas. La barrera de filtración está conformado por el:

Endotelio vascular que posee fenestraciones (poros)

Membrana basal en el que existen grandes espacios a través de fibras (está compuesta por colágeno y fibrillas de proteoglucanos)

Está compuesta por células epiteliales (podocitos) en el que dejan poros en hendiduras entre las expansiones celulares.

En el adulto medio, el FG es de 125ml/min o 180l/día. La característica de esta barrera es que permite que la tasa de filtrado sea elevada, sin embargo impide el paso de proteínas, debido a que las fibrillas de proteoglucanos (más importante) y los podocitos están cargadas negativamente; permite repeler las proteínas. La selectividad de esta barrera, también está dada por el tamaño de las partículas (poros de membrana glomerular tienen 8 angstroms) y por lo tanto elementos formes de la sangre ni

Se filtra libremente, no se reabsorbe ni se secreta. Ej. Creatinina

Se filtra libremente, se reabsorbe parcialmente, no se secreta. Ej. Electrolitos

Se filtra libremente, se reabsorbe totalmente, no se secreta. Ej. Glucosa y aminoácidos.

Se filtra libremente, no se reabsorbe y si se secreta. Ej. Ciertas sustancias tóxicas.



proteínas de mayor tamaño no pasan. Todas las partículas con carga positiva son filtradas con mayor facilidad, mientras que las que poseen carga negativas son repeladas casi en su 100%. En una nefropatía de cambios mínimos existe una alteración de cargas negativas en la membrana glomerular, por lo que permite el filtrado de proteínas (proteinuria).

Cuando existe sangre en la orina, puede que 2 sitios estén afectados: La barrera de filtración o las vías urinarias. Se diferencian de donde proviene la sangre por medio de los síntomas que presenta el paciente.

Puede haber proteinuria fisiológica cuando existe fiebre, ya que el calor permeabiliza más los capilares, esta ligera proteinuria es breve, no sostenida.

Determinantes del filtrado glomerular El filtrado glomerular es determinada por:

Equilibrio de fuerzas hidrostáticas y coloidosmóticas a través de la membrana capilar.

El coeficiente de filtración capilar (Kf). FG = Kf × Presión de filtración neta

El Kf es la medida del producto de la conductividad hidráulica por la superficie de los capilares glomerulares (12.5 ml/min/mmHg x cada 100gr de peso del riñón). El riñón posee una elevada relación comparado a otros tejidos (0.01 ml/min/mmHg).

Cuando el Kf aumenta, la tasa de filtración glomerular también aumenta y ocurre lo opuesto cuando el Kf disminuye. En condiciones normales el Kf permanece constante, en ciertas enfermedades como la hipertensión crónica o diabetes mellitus aumenta el grosor de la membrana capilar, por lo que el Kf disminuye. La presión de filtración neta es la suma de las fuerzas hidrostáticas y coloidosmótica que favorecen o se oponen a la filtración a través de los capilares glomerulares (10 mmHg)

Alguno de estos factores puede cambiar bajo diferentes condiciones fisiológicas. Hidronefrosis es cuando existe una distensión y dilatación de la pelvis y de los cálices

renales por precipitación de Ca++ y ácido úrico (cálculos renales), y como consecuencia disminuye el filtrado glomerular.

Si aumenta la presión hidrostática de la capsula de Bowman y la presión coloidosmótica capilar aumenta, el filtrado glomerular va a disminuir. El aumento de la cantidad de flujo de sangre (presión hidrostática) hacia el glomérulo, el FG aumenta y lo contrario ocurre si el flujo sanguíneo disminuye. La presión coloidosmótica capilar glomerular depende de:

La presión coloidosmótica del plasma arterial.

Fracción de filtración, esta permite que se concentren proteínas(FG/flujo plasmático renal) Aumentar la fracción de filtración también concentra las proteínas plasmáticas, lo que aumenta la presión coloidosmótica glomerular.



Antes del filtrado, la presión coloidosmótica capilar es de 28 mmHg Después del filtrado aumenta a 36 mmHg y como media 32 mmHg La presión hidrostática capilar está determinada por:

La presión arterial→ si aumenta la presión capilar, aumenta el FG; este aumento de presión está amortiguada por los mecanismos de autorregulación.

Resistencia de la arteriola aferente→ si aumenta la resistencia de la arteriola, el FG disminuye; si la arteriola se dilata, el FG aumenta.

La resistencia de la arteriola eferente→ si aumenta , la presión capilar también lo hace Efecto difásico→ Si la constricción es moderada, la filtración glomerular aumenta; si la constricción es intensa, a medida que pasa el tiempo (a largo plazo) el exceso de filtración produce un de la concentración de proteínas plasmáticas (aumento de la presión coloidosmótica glomerular) y esto hace que disminuya el FG. Flujo sanguíneo renal El flujo sanguíneo que llega a los 2 riñones en 1 min es aproximadamente el 22% del gasto cardiaco (1100 ml). El objetivo de este gran flujo de sangre es para regular precisamente los volúmenes del líquido corporal y la concentración de los solutos. El consumo de O2 varía en proporción a la reabsorción tubular renal de Na+, ya que se requiere energía para reabsorber Na+. La sangre ingresa al riñón por la arteria renal, la cual se ramifica para formar sucesivamente las arterias interlobulares, arciformes, interlobulillares y arteriola aferente. Los extremos distales de los capilares glomerulares confluyen y forma la arteriola eferente, la cual da lugar a los capilares peritubulares y estos vacían su contenido a los vasos del sistema venoso. Los 2 lechos capilares de la circulación renal son:

Los capilares glomerulares (60 mmHg)

los capilares peritubulares (13 mmHg) La presión hidrostática alta en los capilares da lugar a una filtración rápida, mientras que en los capilares peritubulares es menor. La corteza renal recibe el 98-99% de la sangre, mientras que en la médula 1-2% debido a que los vasos rectos (proceden de los capilares peritubulares) descienden y asciende junto a las asas de Henle. Los vasos rectos son importantes para que se pueda formar la orina concentrada Determinantes del flujo sanguíneo renal

Presión de la arteria renal→

Presión de la vena renal→ Si aumenta la presión venosa, disminuye la fuerza de entrada de sangre.

Resistencia vasculatura renal Esto determina la cantidad de flujo de sangre que va a llegar a los riñones.



La mayor parte del flujo sanguíneo renal la recibe la corteza, la médula solo recibe del 1-2%. Control fisiológico de la filtración glomerular El Sistema nervioso simpático, su estimulación produce la constricción de arteriolas renales y esto puede disminuir el FG Hormonas y autacoides, son sustancias vasoactivas liberadas por los riñones y que se activan localmente. La arteriola aferente está relativamente protegido de la constricción por la angiotensina II, ya que el endotelio de esta porción libera óxido nítrico y prostaglandinas que contrarrestan los efectos vasoconstrictores. La arteriola eferente es altamente sensible a la acción de la angiotensina II. Autorregulación del FG y del flujo sanguíneo renal Comprende mecanismos de retroalimentación intrínseca de los riñones para obtener el flujo sanguíneo renal y el FG constantes, a pesar de que se produzcan variaciones en la presión arterial. Este mecanismo impide cambios potencialmente grandes del FG y de la excreción de agua y solutos. Cuando aumenta la presión, el FG no se modifica mucho por:

Autorregulación, retroalimentación tubuloglomerular

Equilibrio glomerulotubular (aumenta la reabsorción) En la hipertensión arterial se filtra más, debido a que aumenta la presión de filtración. Para evitar la reabsorción del líquido tubular en una hipertensión, la ADH es inhibida y así

se disminuye el volumen sanguíneo (disminuye la presión arterial). Retroalimentación tubuloglomerular Se pone en marcha cuando disminuye la presión o existe hiponatremia. Esta controlado por el complejo yuxtaglomerular (mácula densa y células yuxtaglomerulares) La disminución de la presión arterial hace que disminuya la presión hidrostática glomerular y como consecuencia la FG disminuye y con ello existe una mayor reabsorción por el flujo lento. La mácula densa detecta la disminución de NaCl que llega al túbulo distal. Cuando sucede esto, se pone en marcha una señal que tiene 2 efectos:

Vasodilatación de la arteriola aferente, lo cual permite que aumente la presión hidrostática glomerular (aumenta el FG)

Vasoconstricción de la arteriola eferente, por efecto directo e indirecto al liberar la renina (células yuxtaglomerulares) y producirse angiotensina II, que también eleva la presión hidrostática glomerular y el FG.

Cuando disminuye la reabsorción de NaCl por alguna causa específica ej.: Intoxicación por metales pesados, ocurre lo contrario, la mácula densa detecta el aumento de NaCl. El aumento del NaCl desencadena vasoconstricción renal mediada por el mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular, lo que permite que el FG disminuya. El ATP es convertido en adenosina, lo que desencadena un aumento del Ca++ intracelular, provocando la contracción del musculo liso del vaso sanguíneo. Mecanismo miógeno



Es la capacidad de los vasos sanguíneos para resistir el estiramiento producido por el aumento de presión arterial, o sea, existe una vasoconstricción refleja (debido a la entrada de Ca++). Esto impide la distensión excesiva del vaso. Este mecanismo sirve para la protección del vaso sanguíneo y dura unos segundos. Ingreso elevado de aminoácidos y aumento de la glicemia Cuando ingresa una mayor cantidad de glucosa o de aminoácidos (por una dieta hiperproteica) hace que aumente el FG, ambas se reabsorben a nivel del túbulo contorneado proximal, mediante el cotransporte con el Na+. Al aumentar la concentración de ambas, existe una mayor reabsorción de Na+, por lo que el NaCl disminuye al llegar a la mácula densa y se desencadena el mecanismo de retroalimentación tubuloglomerular, El objetivo de esta acción es asegurar un aporte constante de NaCl al túbulo distal.



NOTAS



Formación de la orina por los riñones II. Reabsorción y secreción

tubular CAPÍTULO 27



NOTAS



Concentración y dilución de orina; regulación de la osmolaridad del

líquido extracelular y de la concentración de sodio CAPÍTULO 28

El riñón tiene la capacidad de producir una orina concentrada o diluida dependiendo de las necesidades del individuo. Esto está dado por la regulación de la excreción de H2O sin cambios importantes en la excreción de solutos. Mecanismo renales para para excretar una orina diluida El filtrado glomerular recién formado tiene una osmolaridad de 300 mOsm/L (igual a la del plasma) A medida que vaya a lo largo de la nefrona, la osmolaridad varía. La formación de orina diluida se basa en la continua reabsorción de solutos en los segmentos distales del sistema colector y la no reabsorción de H2O. El líquido que deja el asa ascendente de Henle y la 1era parte del túbulo distal está siempre diluido, sea cual sea la concentración de ADH. En ausencia de ADH, la osmolaridad disminuye hasta 50 mOsm/L (orina diluida) Lugar Reabsorción de H2O Reabsorción de solutos Osmolaridad (comparación con el plasma)

Túbulo proximal Igual Igual Isosmótico

Asa de Henle descendente Mayor Menor Hiperosmótico

Asa de Henle ascendente Menor Mayor Hiperosmótico

Túbulo distal y colector Depende de la acción del

ADH

Menor Depende

Mecanismo para excretar orina concentrada El agua se pierde continuamente a través de varias vías. La formación de orina concentrada se basa en la excreción continua de solutos y el aumento de la reabsorción de H2O (se reduce la orina). El riñón tiene la capacidad máxima de concentrar la orina entre 1200-1400 mOsm/L, esto determina el volumen de orina obligatorio.

El volumen de orina obligatorio es el volumen de orina mínimo que debe excretarse en el día 0.5L/ día y se calcula dividiendo cantidad de solutos excretados por día/ capacidad

máxima de concentración (600 mOsm/Día / 1200 mOsm/L). Para poder concentrar la orina se requiere de:



Nivel elevado de ADH→ En presencia de ADH se produce orina concentrada porque absorbe H2O al interior

Hiperosmolaridad del intersticio medular renal→ Esta hiperosmolaridad se lo necesita para proporcionar el gradiente osmótico requerido para que tenga lugar la reabsorción de H2O. Esta hiperosmolaridad se debe al mecanismo contracorriente

La capacidad máxima del riñón para concentrar orina está determinado por la cantidad de ADH y la osmolaridad del líquido intersticial Mecanismo contracorriente Se sustenta en la disposición anatómica de las asas de Henle y los vasos rectos. También los túbulos colectores desempeñan un papel crucial en este mecanismo. Factores principales que contribuyen a la hiperosmolaridad de la médula renal:

Transporte de Na+ y contransporte de K+, Cl- y otros iones desde la rama ascendente gruesa hacia al intersticio medular (factor más importante).

Transporte activo de iones desde los túbulos colectores al intersticio medular renal.

Difusión facilitada de la urea desde los túbulos colectores medulares al intersticio medular.

Difusión de pequeñas cantidades de H2O que de solutos en los túbulos colectores medulares, mucho menor que la reabsorción de los solutos hacia al intersticio medular.

Pasos implicados en la hiperosmolaridad del intersticio medular

1. El asa de Henle se llena con líquido Isosmótico. 2. La bomba de transporte activo de rama ascendente gruesa del asa de Henle estable un gradiente de concentración de 200 mOsm/L. Intersticio medular es de 400 mOsm/L Liquido tubular es de 200 mOsm/L Esta baja concentración del liquido tubular es el límite tubular se debe a que la difusión retrograda contrarresta el transporte de iones

hacia el exterior del túbulo. 3. El líquido tubular de rama descendente del asa de Henle y líquido intersticial medular se equilibran, gracias a la osmosis desde la rama descendente. La osmolaridad se mantiene en 400 mOsm/L debido al transporte continuo de iones desde la rama ascendente gruesa. 4. La llegada de nuevo líquido desplaza el líquido hiperosmótico de la rama descendente a la rama ascendente. 5. La bomba activa en rama ascendente gruesa establece gradiente osmótico de 200 mOsm/L entre el líquido tubular e intersticio medular. 6. El líquido de la rama descendente se equilibra nuevamente con el fluido intersticial. 7. Este proceso se repite una y otra vez hasta alcanzar una osmolaridad intersticial de 1200 mOsm/L - 1400 mOsm. Multiplicador contracorriente La reabsorción repetida de NaCl por rama ascendente gruesa y la continua entrada de NaCl desde el túbulo próxima hacia el asa de Henle. Y se va añadiendo más y más solutos al intersticio medular mientras estos sigan entrando. Función del túbulo distal y de los conductos colectores en la excreción de una orina concentrada



La ADH actúa a nivel del túbulo distal y colector cortical principalmente, el hecho de que se activa principalmente en la corteza y no en la mitad ayuda a conservar la hiperosmolaridad del intersticio medular. En los túbulos colectores medulares se sigue reabsorbiendo H2O por acción de la ADH, pero en mucha menor proporción, debido a que la mayor parte se reabsorbe a nivel cortical. Recirculación de la urea La urea aporta un 40-50% de la osmolaridad del intersticio medular (500-600mOsm/L) del intersticio medular cuando el riñón está formando orina concentrada. La concentración de urea en el líquido tubular aumenta a medida que el líquido tubular avanza hacia la rama descendente del asa de Henle. En la rama ascendente gruesa, túbulo distal y colector cortical, aumenta aún más, debido a que son impermeables a la urea. Con niveles altos de ADH, la reabsorción de H2O y aumenta aún más la concentración de urea Al llegar al líquido tubular al túbulo colector medular, el cual es permeable a la urea (aún más cuando la ADH está activa), la urea difunde junto con el H2O hacia el líquido intersticial debido a la alta concentración. La difusión facilitada de la urea se debe a 2 proteínas transportadoras de urea: UT-A1y UT-A3 (esta se activa por la acción de la ADH) Luego la urea vuelve a ingresar al asa de Henle (rama descendente) Esta recirculación de urea contribuye de forma adicional a crear una médula renal hiperosmótica La excreción de la urea está determinada por 2 factores:

La concentración de la urea en l plasma.

Filtrado glomerular. El 40-50% de la urea filtrada se reabsorbe en el túbulo proximal, pero aun así su concentración aumenta debido a que no se difunde fácilmente. La secreción pasiva de urea está dado por el UT-A2 que se encuentra en el asa fina de Henle, mientras que el asa gruesa de Henle, túbulo distal y túbulo colector cortical son impermeables a la urea. La elevada concentración de la urea en el intersticio medular, hace que una moderada parte se difunde al asa fina de Henle. Este circuito concentra más la orina (economiza líquido corporal) y concentración de urea en el intersticio medular. Cuando hay demasiada agua en el cuerpo se excreta más urea del cuerpo y por ende la concentración en el intersticio medular disminuye. Intercambio contracorriente en vasos rectos Ayuda a mantener hiperosmolaridad intersticial renal por:

El escaso flujo sanguíneo y lentitud de flujo, el cual contribuye a minimizar la pérdida de solutos desde el intersticio medular.

Los vasos rectos actúan como intercambiadores contracorriente. En porción descendente de vasos rectos, entran solutos a la sangre y sale agua al intersticio, mientras que en la porción ascendente, solutos salen y el agua entra de nuevo. La forma de U de los vasos rectos minimiza la perdida de solutos desde el intersticio pero no impide el flujo en masa de líquido y solutos hacia la sangre a través de las presiones hidrostáticas y coloidosmóticas que



favorecen la reabsorción de estos capilares. Como conclusión podemos decir que estos vasos no crean la hiperosmolaridad medular, pero evitan que se disipe. El aumento de flujo sanguíneo medular lava parte de los solutos de la médula renal y reduce la capacidad de concentración de la orina. Control de la osmolaridad y de la concentración de Na+ del LEC Uno de los principales factores que determina la osmolaridad es al Na+ Existen 2 sistema principales implicados en la regulación de la osmolaridad y de la concentración de Na del LEC:

Sistema de osmorreceptores-ADH: Los osmorreceptores están situados en el hipotálamo anterior y cerca de la región anteroventral del III ventrículo. Estos detectan variaciones de la osmolaridad, la disminución de la volemia y presión. Cuando aumenta la osmolaridad, estas envían señales para inhibir la liberación de ADH. Cuando disminuye la osmolaridad, los osmorreceptores envían señales para inhibir la liberación de ADH

Mecanismo de la sed y apetito por sal El centro de la sed se sitúa e la pared anteroventral del III ventrículo y en una pequeña área situada anteroventralmente en el núcleo preóptico. Se desencadena el mecanismo de la sed en respuesta a los siguientes estímulos: o Aumento de la osmolaridad o Disminución del volumen sanguíneo y de la presion o Aumento de la angiotensina II o Sequedad de la boca y mucosa del esófago La disminución de la sensación de sed se da por la humectación de las mucosas y la distensión gástrica El apetito por sal consiste en deseo de la ingesta de sal cuando hay un déficit de Na en el LEC

Umbral para beber Cuando la concentración de Na+ aumenta unos 2 mEq/L por encima de lo normal, se activa el mecanismo de la sed

La aldosterona y la angiotensina II no desempeñan un rol importante en la regulación de la concentración de Na+, ya que promueve la reabsorción de Na+ junto con H2O y este sistema compensa cualquier variación de la concentración del Na. Síntesis de la ADH: Esta hormona se sintetiza en el hipotálamo (núcleo supraóptico y paraventricular) y se secreta en la neurohipófisis. Cuando aumenta la osmolaridad del plasma, los osmoreceptores captan ese aumento de la osmolaridad y estimula al núcleo supraóptico (principalmente) y se libera ADH. La ADH actúa en la parte más distal de los túbulos contorneados distales y colectores, en donde el agua se hace permeable estos segmentos gracias a la acción de las acuaporinas 2 y 3.



El resultado es la disminución de la osmolaridad debido a que el agua diluye la concentración de sodio en el espacio extracelular. Regulación de la secreción de ADH



NOTAS



Regulación renal del potasio, el calcio, el fosfato y el magnesio;

integración de los mecanismos renales para el control del volumen

sanguíneo y del volumen del líquido extracelular CAPÍTULO 29



NOTAS



Autores:

Álvaro López A.

Michael López C. Se agradece a los estudiantes que hicieron notar la presencia de errores en el cuaderno de apuntes, aumentando la calidad del mismo.

FIN DE FISIOLOGÍA I

NOS VEMOS EN 4TO CICLO

@Independients_M

@Independientesmedicina

imacademico.blogspot.com

[email protected]

Si en alguna parte del texto se encuentra algún error o una oración poco entendible, ¡Escríbenos! Y hazlo saber.

https://twitter.com/independients_M

http://instagram.com/independientesmedicina

http://imacademico.blogspot.com/

FISIOLOGÍA I

Documents

Transcript of FISIOLOGÍA I