Introduccion fisiologia

Introducción a la FisiologíaIntroducción a la Fisiología

Definición de FisiologíaDefinición de Fisiología

Es la ciencia biológica que estudia las funciones de los seres orgánicos.

Posición Anatómica

Planos Anatómicos

Descripción Anatómica• Comparaciones geométricas

– Cilindro

– Prisma

– Cubo

– Cono

Movimientos corporales

• Aducción• Abducción• Flexión• Extensión• Supinación• Pronación• Circunducción

Abducción-Aducción

Flexión-Extensión

Supinación-Pronación

Circunducción

Embriogénesis

• Embriogénesis: proceso que se inicia tras la fertilización de los gametos para dar lugar al embrión, en las primeras fases de desarrollo de los seres vivos pluricelulares.

Embriología

Etapas de Embriogénesis

Etapas de Embriogénesis

-FECUNDACIÓN-SEGMENTACIÓN-GASTRULACIÓN-ORGANOGÉNOSIS Ó DIFERENCIACIÓN

FECUNDACIÓN

SEGMENTACIÓN

ORGANOGÉNESIS Ó DIFERENCIACIÓN

Gradualmente, el ectodermo, el mesodermo y el endodermo se reordenan para formar los órganos característicos de la especie animal.

-Del ectodermo derivan: la epidermis, las glándulas anexas, el cristalino, el tejido nervioso, el esmalte de los dientes.

ORGANOGÉNESIS Ó DIFERENCIACIÓN

-Del mesodermo se originan: los músculos esqueléticos, el tejido conjuntivo, el sistema circulatorio, las células sanguíneas y linfáticas, los riñones, etc.

-Del endodermo se originan: el hígado el páncreas, el epitelio y las glándulas intestinales, los pulmones, la tráquea, las glándulas tiroides, etc.

DESARROLLO DEL FETO

Niveles de organización

• Químico y bioquímico• Celular • Tejidos • Órganos y aparatos

Niveles de Organización• Niveles:

• Niveles:– Químico:

– Celular:

ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL CUERPO HUMANO

• Niveles:

– Tisular:

– Sistémico:

ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL CUERPO HUMANO

Ejemplos: Músculo esquelético

Sistema cardiovascular

Sistema digestivo

1.- SISTEMAS DE ÓRGANOS

2.- ÓRGANOS

Músculo: contracción (esquelético, cardíaco, liso)Nervioso: neuronas y células del tejido de sostén. Conducción y generación de potenciales de acción.Epitelial: células que forman membranas

EscamosoColumnarCuboidal

Glándulas exocrinas ( páncreas) Glándulas endocrinas ( tiroides)

3.- TEJIDOS

4.-CÉLULAS: unidad básica del cuerpo humano

- Organización de la célula;•Núcleo (membrana nuclear)

•Citoplasma (membrana celular)

Medio interno

Líquido intersticialSangreLinfa

Cantidad de líquido corporal60% de líquido

2/3 líquido intracelular

40%

1/3 líquido extracelular

20%Peso corporal

5%

intravascular

15%

Intersticial o tisular

Factores que determinan los cambios de volumen en los espacios intra y extracelular

• Ingestión de agua• Deshidratación• Infusión intravenosa de diferentes soluciones• Pérdida de líquido por el sudor• Pérdida de líquido por los riñones

Fluidos corporales

Difusión Simple

DIFUSIÓN FACILITADA

Osmosis

Tipos de transporte

HOMEOSTASIS

Medio externo variable

intracelular

intracelular

Medio interno constante

Excreción

Absorción

La clave de la homeostasis es ajustar la entrada y la salida

NIVELentrada salida

El nivel es constante cuando entrada = salidaBalance de masas

• Un sensor (receptor, capta el estímulo)

• Centro de control (integrador, sistema nervioso)

• Un efector (realiza la respuesta) • Rangos o limites y set point

Mecanismo de Regulación Homeostática

Arco reflejo

1. Receptor de dolorestimulado

2. Señal transmitidapor neurona sensitiva

4. Neurona motoraestimulada

3. Señal transmitida enla médula espinal

5. Músculo efectorRetira la mano

ESTIMULO

EFECTO

Comunicación celular

excitatorias

inhibitorias

moduladoras

Fases de la comunicación celular

1.- Fase intercelular:


2.- Fase intracelular:


Mensajero:

Receptor:

Comunicación celular

El proceso de transmisión de señal afecta a una secuencia de reacciones bioquímicas dentro de la célula que se lleva a cabo a través de enzimas unidas a otras sustancias llamadas segundo mensajero.

1.- Un teléfono convierte una señal eléctrica en una señal sonora.

2.- Una célula blanco convierte una señal extracelular (molécula A) en una señal intracelular (molécula B).

La Transducción de Señales

Parte desde la adhesión de un ligando al receptor de membrana, hasta la activación en el receptor, que convierte el estímulo en respuesta.

Respuesta celular

1.- La captación de las señales externas en la superficie celular mediante los receptores celulares.

2.- La generación y la transmisión intracelular de las señales por medio de interacciones proteína - proteína.

3.- La ejecución de la respuesta a través de una modificación de la actividad de los genes.

Etapas de la respuesta celular

Diversidad de señales

La misma señal química puede inducir diferentes respuestas en diferentes células blanco

Mensajeros:• Hormonas• Neurotransmisores• Citoquinas (factores de crecimientos que regulan la formación de células sanguíneas) • Factores de crecimiento• Moléculas de adhesión• Componentes de la matriz extracelular

Receptor = cerraduraLigando = llave

Receptores: se unen específicamente moléculas señalizadoras

Señales intercelulares

EndocrinasParacrinas: neurotransmisores.

Autocrinas: sistema inmune.

Yuxtacrinas

Etapas de la señalización celular

Tipos de Comunicación: Comunicación local

yuxtacrinas

Tipos de Comunicación: Comunicación a distancia

Endocrina

Nerviosa.

Membrana plasmática

Señal no unida al receptor

Receptor de superficie inactivo

Extracelular

Intracelular

Señales y receptores

Respuesta celularRespuesta celular

Señal unida al receptor

Receptor de superficie activo

Membrana plasmática

Extracelular

Intracelular


1. Endocrina u hormonal

Célula endocrina Receptor

Torrente sanguíneo

Célula blanco

Hormona

2. Neurotransmisión

neuronasinapsis

célula blanconeurotransmisor

3. Secreción neuroendocrina

Célula neurosecretora

Célula blanco distante

4. Comunicación paracrina

Mediador local

Célula emisora

Células blanco

5. Comunicación yuxtacrina o dependiente de contacto

Célula emisora Células blanco

Molécula señal unida a

membrana

Sitios blanco en la misma célula

6. Autocomunicación o comunicación autocrina

Ejemplos de comunicación celular

Tipo de comunicación


I

II

I.- Receptores transmembrana

Son proteínas que se extienden por todo el espesor de la membrana plasmática de la célula, con un extremo del receptor fuera de la célula (dominio extracelular) y otro extremo del receptor dentro (dominio intracelular).

II.- Receptores citoplasmáticos y nucleares

Son proteínas solubles localizadas en el citoplasma o en el núcleo celular. La hormona que pasa a través de la membrana plasmática, normalmente por difusión pasiva, alcanza el receptor e inicia la cascada de señales.

Los ligandos de los receptores nucleares son hormonas lipofílicas como las hormonas esteroideas, por ejemplo la testosterona, la progesterona y el cortisol, derivados de la vitamina A y vitamina D.

II.- Receptores citoplasmáticos y nucleares

Regulación de la fuerza de la señal

1.- Biosíntesis y secreción de hormonas por los órganos endocrinos: Por ejemplo el hipotálamo (factores liberadores de hormonas) que actúan sobre la hipófisis y activa la producción de hormonas hipofisiarias, las cuales activan los órganos endocrinos que finalmente producen las hormonas para los tejidos diana.

Modelo propuesto de la activación del receptor de GnRH

GnRH

Proteína G

Fosfolipasa C

Proteinquinasa C

Diacilglicerol

Inositol trifosfato

Binding Proteín

LIBERACION DE GONADOTROFINAS

SINTESIS DE GONADOTROFINAS

Ac. Araquidónico

Calcio

2.- Disponibilidad de la hormona en el citoplasma:

3.- Modificación de las hormonas en el tejido diana:

Regulación de la fuerza de la señal

1.- Liposolubles2.- Hidrosolubles3- Liposolubles con receptores intracelulares (esteroides

tiroxina y ácido retinoico).

4.- Gases, como el óxido nítrico (NO) y el monóxido de carbono (CO).

Mensajeros químicos

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular

Factor de crecimiento epidérmico (EGF)

B.

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie

celular

Aminas

Mensajeros hidrosolubles que unen receptores de superficie celular

Receptores-canales o receptores ionotrópicos o canales iónicos

regulados por un ligando.

Primeros mensajeros liposolubles con receptores intracelulares.

C

B


Tiroxina, T4 (Tetrayodotironina) T3 Triyodotironina Retinoides

Vías de señalización intracelular

Moléculas de señalización intracelular(en células eucariontes)

a.- Proteínas G heterotriméricas

b.- GTP-asas c.- Nucleótidos cíclicos (AMPc) (GMPc)

d.- Ca++

e.- Derivados fosfoinositoles: fosfatidil inosiltol trifosfato diacilglicerol inositoltrifosfato

f.- Proteínas quinasas y fosfatasas.

Proteínas GHeterotriméricas

ProteínasGs

ProteínasGi

ProteínasGq

Estimuladorasde la

Adenilciclasa

Inhibidorasde la

Adenilciclasa

Activa laFosfolipasa C

A B

Receptores acoplados a proteínas G

Receptores con actividad enzimática intrínseca.

Receptor del factor de crecimiento de fibroblástos (FGF),

C

-S-S--S-S-

-S-S-

C

N

C

N

N

C

N

C

Receptor de insulina,Receptor del factor de crecimiento tipo insulínico 1 (IGF-1)

Receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF)

C

N

C

N

Receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF),Receptor de factor estimulante de colonias 1 (CSF-1)

N

Cadenas

Cadena

Membrana

Citoplasma

Espacio extracelular

Amplificación

CASCADA DE SEÑALIZACIÓN

TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

EJEMPLOS DE PROCESOS FISIOLÓGICOS

ESTÍMULO RECEPTOR EFECTOR RESPUESTA

EPINEFRINA -ADRENÉRGICO ADENILIL-CICLASA

DESDOBLA GLUCÓGENO

SEROTONINA R. SEROTONINA ADENILIL-CICLASA

SENSIBILIZACIÓN Y APRENDIZAJE

LUZ RODOPSINA FOSFODIESTERASA GMPc

EXCITACIÓN VISUAL

ACETILCOLINA MUSCARÍNICO CANAL DE POTASIO

NEUROMUSCULAR

Activación de la proteinaquinasa A dependiente de AMPc

Efecto de la proteinquinasa A en la gluconeogénesis

• Retroalimentación–La información de salida regresa a la

entrada• Negativa

–La información de salida es opuesta a la de la entrada

• Positiva*–La información de salida es igual a la de la

entrada, exagera o aumenta la señal original.

Mecanismo de Regulación Homeostática

Respuesta del organismo

Fisiología de Sistemas

Tema 1. Introducción (1/10)

Trabajo exterior a 40ºCPérdida de agua por

evaporación

Estimulación de la sensación de sed

Búsqueda e ingesta de agua

El agua disminuye la concentración

Concentración de líquidos corporales

Receptores internos sienten el cambio de concentración

• Feed-back negativo:(retroalimentación)

Mecanismos de control (1)

Ingesta de hidratos de carbono

Aumento de glucemia

Aumento de insulinaLa insulina reduce la

glucemia

• Retroalimentación positiva:

Mecanismos de control (2)

Sistemas de control

Control local

Nivel Químico y Bioquímico

Nivel Celular

Comporta la unidad básica funcional: la célula. Realiza todas las funciones vitales.

Células Humanas

Es la unidad morfológica y funcional de todo ser vivo. De hecho, la célula es el elemento de menor tamaño que puede considerarse vivo

Células Humanas

• Membrana celular• Citoplasma• Núcleo• Organelas

Membrana celular

Núcleo

Núcleo celularNúcleo celularADN del Núcleo CelularADN del Núcleo Celular

Organelas celulares

Mitocondria Aparato de Golgi

Nivel Tejidos

Tejido epitelial

Tejido nervioso• Células neurogliales

• Glia central• Astrocitos• Oligodendrocitos• Microglía• Células Ependimarias

• Glia periférica• Células de Schwann• Células capsulares• Células de Müller

Neuronas

Tipos de neuronas

Sinapsis

Nivel Órganos

Órganos: Estructuras corporales constituidas por tejidos, que llevan a cabo funciones específicas. (ej.: estómago, hígado, etc.)Estructura formada por los cuatro tejidos fundamentales con distinta estructuración y con función común.

Nivel Órganos

Nivel Sistemas y Aparatos

Sistemas: grupo coordinado de órganos que trabajan juntos en funciones vitales. (ej.: sistema digestivo, sistema cardiovascular).

Nivel Sistemas y AparatosAparato respiratorio Aparato cardiovascular

Sistema nervioso Aparato digestivo

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