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FISIOLOGÍA CELULAR, Apuntes de Fisiología Humana

Prof. Alberto Tovar

Asignatura: Fisiología Humana, Profesor: Alberto Tovar, Carrera: Enfermería, Universidad: UAM

Tipo: Apuntes

Antes del 2010

Subido el 21/10/2008

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TEMA 1: FISIOLOGÍA CELULAR
HIPOVOLEMIA: disminución de la sangre
HIPOXIA: reducción de oxigeno
Alteraciones hidroeléctricas
Alteraciones del equilibrio ácido-base
Pueden desencadenar problemas en el suministro de glucosa u
oxigeno ó alteraciones en las enzimas del ciclo de Krebs
oINTROCUCCIÓN
La célula se relaciona con el medio externo: membrana plasmática.
Compartimentos:
Intracelular: aquel líquido, sustancia, organelas… donde están
disueltas las sustancias centro de la célula
Extracelular: todo lo que hay fuera de ella
oFUNCIÓN DE TRANSPORTE
La célula necesita comunicarse con su entorno (líquido extracelular)
para extraes de él sustancias para su desarrollo y también para
eliminar sustancias de desecho. Ej.: O2-CO2
Mantiene la homeostasis
Mantiene una diferencia de potencial eléctrico entre el exterior y el
interior. Las cargas eléctricas que hay:
Exteriorpositivo
Interiornegativo
Los iones y las proteínas van a definir que en el interior haya una
carga negativa con respecto al exterior.
La MEMBRANA PLASMATICA va a hacer que se mantenga equilibrio
oCOMPARTIMENTOS LÍQUIDOS DEL ORGANISMO
LIC: medio interno de la célula (55%)
LEC: Líquido exterior de la célula
Líquido transcelular: aparecen cavidades Ej.: cavidades sinoviales,
ocular (2,5%)
Líquido plasmático: torrente circulatorio (7,5%)
Líquido intersticial: (20%) entre las células que forman los tejidos.
oCONTENIDO
Su composición es básicamente la misma, lo que cambia es la
proporción en su composición.
Composición iónica: mayor proporción de P y K (LIC)
Mayor proporción de Na y Cl (LEC)
Membrana: mantiene la homeostasis se va a producir transportes
entre estas sustancias.
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TEMA 1: FISIOLOGÍA CELULAR

HIPOVOLEMIA: disminución de la sangre HIPOXIA: reducción de oxigeno Alteraciones hidroeléctricas Alteraciones del equilibrio ácido-base Pueden desencadenar problemas en el suministro de glucosa u oxigeno ó alteraciones en las enzimas del ciclo de Krebs o INTROCUCCIÓN La célula se relaciona con el medio externo: membrana plasmática. Compartimentos:  Intracelular: aquel líquido, sustancia, organelas… donde están disueltas las sustancias centro de la célula  Extracelular: todo lo que hay fuera de ella o FUNCIÓN DE TRANSPORTE La célula necesita comunicarse con su entorno (líquido extracelular) para extraes de él sustancias para su desarrollo y también para eliminar sustancias de desecho. Ej.: O2-CO Mantiene la homeostasis Mantiene una diferencia de potencial eléctrico entre el exterior y el interior. Las cargas eléctricas que hay:  Exteriorpositivo  Interiornegativo Los iones y las proteínas van a definir que en el interior haya una carga negativa con respecto al exterior. La MEMBRANA PLASMATICA va a hacer que se mantenga equilibrio o COMPARTIMENTOS LÍQUIDOS DEL ORGANISMO  LIC: medio interno de la célula (55%)  LEC: Líquido exterior de la célula Líquido transcelular: aparecen cavidades Ej.: cavidades sinoviales, ocular (2,5%) Líquido plasmático: torrente circulatorio (7,5%) Líquido intersticial: (20%) entre las células que forman los tejidos. o CONTENIDO Su composición es básicamente la misma, lo que cambia es la proporción en su composición.  Composición iónica: mayor proporción de P y K (LIC)  Mayor proporción de Na y Cl (LEC) Membrana: mantiene la homeostasis se va a producir transportes entre estas sustancias.

o TRANSPORTE ATRAVÉS DE LA MEMBRANA Sustancias que se transporta:  Gases: O2, CO2 (Liposolubles la atraviesan bien)  Moléculas: hidro(necesita de algo para atravesarla)/liposolubles y iones (necesitan ayuda para atravesarla) Tipos:  Pasivo: aquella que no necesita energía, no se produce la hidrólisis de ATP  Activo: necesita energía para producirse Pasivo:  Difusión simple o facilitada  Ósmosis Activo:  Transporte activo primario  Transporte activo secundario  Transporte a través de vesículas TRANSPORTE PASIVO Va a haber un paso de sustancias desde un lugar donde esta concentrado con una concentración “x” a otra donde esta concentración es distinta de “x”. (Glucosa) Se produce a favor de gradiente, no consume energía. También puede pasar por diferencia de potencial eléctrico o de presión. (O en los alvéolos y transporte de iones).  Gradiente de concentración  Gradiente eléctrico  Gradiente de potencial DIFUSIÓN  Es la tendencia a la distribución uniforme de cualquier sustancia en solución. Tiende a homogeneizarse en la disolución  Las sustancias ven a pasar desde donde haya mayor concentración hacia donde haya menor concentración. Las sustancias: gases o liposolubles.  No necesita energía  Estas partículas se mueven a favor de gradiente, cuanto mayor sea la molécula menor capacidad de difusión. Tipos: DIFUSIÓN SIMPLE De moléculas liposolubles. Atraviesa directamente la membrana, sin intermediarios (O2 y CO2) a veces utilizan proteínas transmembranales y que son canales cónicos

El ion que lo regula es el IÓN SODIO (Na+) Soluciones isosmóticas: si las dos tienen la misma presión osmótica:  Hiperosmótica:  Hiposmótica: TONICIDAD  Se refiere a las concentraciones de soluto en el disolvente pero cuando nos referimos a la célula en una solución (cuando nos referimos a la presión osmótica de la célula) también puede ser hiper/hipotónica.  La concentración dentro de la célula la vamos a considerar la tonicidad  Compararemos los líquidos intracelulares  Isotónico: Cuando las concentraciones son iguales  Líquido hipertónico: la concentración extracelular mayor con respecto al interior de la célula.  Líquido extracelular hipotónico: la concentración extracelular menor con respecto al interior de la célula. Si metemos una célula en una concentración hipotónica por ósmosis el agua va a pasar a la célula. La célula puede llegar a explotar: Si meto la célula en una concentración hipertónica por ósmosis el agua de la célula va a salir: SINDROME DE CONFUSIONAL: deshidratación e las neuronas, incluso pueden llegar a entrar en coma. Todo esto es la base de la sueroterapia. Para mantener la homeostasis entre el LIC y el LEC tiene que haber un medio isotónico. OSMORALIDAD Es el número de partículas por litro de disolución Osmol/l Osmolaridad del cuerpo humano: aprox. 300 mOSM/L TRANSPORTE ACTIVO Se produce en contra de gradiente y necesita consumo de energía

A través de proteínas transportadoras: Características:  Especibidad  Inhibición  Saturación: cuando se llenan ya no se pueden transportar más. Tipos:  T.A. Primario: la energía necesaria es aportada por el ATP  TASecundario: utiliza el paso de una sustancia a favor de gradiente  Exocitosis: salida de vesículas (apa. De golgi) más Ca.  Endocitosis: Fagocitosis (sólidos) come Pinocitosis (líquidos) bebe TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO BOMBA DE Na+/K-  Es una proteína que se encuentra en las membranas celulares cuya función es transportar Na-K de tal manera que favorece la salida de Na (3 iones) y entre el K(2 iones)  Está presente en todas las células de nuestro organismo  A esta proteína se la lama sodio-potasioATPasa  Es una de los mecanismos para regular las concentraciones a ambos lados de la membrana. Es un mecanismo regulador de la homeostasis  Responsable del potencial negativo en el interior de la célula  La base de las señales nerviosas. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO BOMBA DE HIDRÓGENO  Si el pH varía el funcionamiento de la célula varía  Es necesaria para reestablecer el pH de la célula  La respiración celular: cambios (H+) intracelular  La (H+) se expresa en la escala pH: pH bajo: indica alta concentración de H+  medio ácido

Hay algunas que responden a los estímulos de forma esteriotipada: células excitables (van a tener diferencia de potencial mayores):  Neuronas  Células de fibras musculares CELULAS EXCITABLES EL ESTÍMULO VALOR UMBRAL: (células excitables): valor máximo de un estímulo eléctrico, químico, mecánico o térmico que necesita una membrana para causar un potencial eléctrico. Cuando se rebasa el valor umbral y las cargas, el interior se positiviza en lo que conocemos como: POTENCIAL DE ACCIÓN  Se produce cuando el potencial de membrana se desmoraliza por encima de un valor umbral  Es potencial de acción es una señal eléctrica producido por el flujo de iones que circulan a través de la membrana plasmática.  Sólo se produce en células excitables:  Un potencial de acción en el axón de la neurona, es un impulso nervioso.  Tres fases: Primera fase: positivización de la membrana (DESPORALIZACIÓN) Segunda fase: se recupera la negativización Tercera fase: cuando llega por debajo del potencial de reposo (HIPERPOLARIZACIÓN) Si este estímulo abre muchos canales provoca una entrada de una mayor cantidad de Na+ en lo que llegaremos a ese potencial umbral. Cuando se llega al valor umbral va a haber proteínas de canales que van a responder a esa diferencia y se abrirán por lo que entrará más sodio. Lo que va a hacer que la membrana se DESPORALIZE si no se llegara al valor umbral esos canales no se abren; el potasio también se va a escapar, esta salida hace que llegue a un límite esos niveles de potencial.

Al llegar al valor umbral estos canales se van a cerrar cuando llegamos al máximo de potencial de acción. Es más negativa la superficie de la membrana con respecto al interior. La bomba de sodiopotasio saca 3 de Na y entran 2 de K  REPOLARIZACIÓN Pero hay un momento en el que esta bomba va a funcionar tan deprisa que va a provocar que la membrana se vuelva más negativa que lo que era al principio  HIPERPOLARIZACIÓN REGULARIZACIÓN DEL PROCESO DE POLARIZACIÓN  Ley del todo o nada: el estímulo siempre tiene que alcanzar el valor umbral para que la membrana se desmoraliza sino no se desporaliza:  Independiente de la fuerza del estímulo  La membrana es reflectaria: hasta que no vuelve a alcanzar su valor de potencial se reposo no puede volver a despolarizarse, no va a responder a ningún otro estímulo. TRANSMISIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN  Este potencial de acción recorre toda la membrana:  El potencial de acción se transmite: A lo largo de la membrana (axón) Viaja a grandes distancias (desde al médula espinal hasta un músculo)  No pierde intensidad en la propagación LA NEURONA Unidad estructural y funcional del sistema nervioso formado por:

asentada (corteza cerebral, SNC, interior del encéfalo) _Según el tipo de información que conduzca: Aferentes: desde periferia a SNC (sensitiva) Eferentes: SNC hacia la periferia (motoras) Interneuronas: paso intermedias, transmiten información desde un punto a otros, son fibras de paso. SINAPSIS Es la transmisión de un potencial de acción desde una célula A a otra B Lugar donde se transmiten los impulsos Entre:  Zonas interneuronales  Neurona y órgano efecto (neurona/glándula) Tipos:  Sinopsis eléctrica: transmisión de un potencial de acción de una membrana plasmática a la membrana plasmática de la que tiene al lado sin intermediarios (las células del corazón)  Sinapsis química: utiliza un transmisor químico (NEUROTRANSMISORES) que altera las propiedades de la membrana plasmática del elemento postsináptico SINAPSIS QUÍMICA  Es la que se da en el sistema nervioso  Elemento presináptico (célula por donde viene el impulso): terminación dilatada: BOTÓN SINAPTICO:  Mitocondrias  Vesículas (neurotransmisores)  Elemento postsináptico (la que recibe el impulso): espinas dendríticas  Hendidura sináptica: espacio entre las dos células (23- nm)

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN SINÁPTICA

CANALES DE Na+  Potencial excitador o PEPS  Apertura de los canales de Na  Aumenta la carga más en el interior de la célula  EXCITACIÓN CANALES DE K+/Cl-  Potencial inhibidor ó PIPS  Aumenta la carga negativa en el interior de la célula (aumento del valor umbral: se necesita un estímulo mayor para llegar al valor umbral  INHIBICIÓN  (Habrá neurotransmisores y receptores específicos para cada tipo de canal, unos inhibirán y otros lo activan) El PEPS no es suficiente para desencadenar un potencial de acción, no hace que se produzca un potencial nervioso que se propague Debemos tener más de un potencial excitador para que se desporalize la membrana y se propague. Dos mecanismos: Sumación temporal de PEPS Sumación temporal: la membrana se desmoraliza escalonadamente por la sumación de varios potenciales

Clasificación: Existen más de 40 neurotransmisores. Según su composición química:  Aa (en el SNC en mayor cantidad): o GLUTAMATO (+) principal inhibidor del SNC sobretodo del encéfalo o ASPARTATO (+) o GABA (-) (acido gamma aminobutílico) inhiba al encéfalo SNC o GLICINA (-) inhiba a la medula espinal  Aminas biógenas o AcH o HISTAMINA o CATECOLAMINAS: noradrenalina (epinefrina/norepinefrina) adrenalina, serotonina y dopamina  Neuropéptidos: neromoduladores: (son sustancias que regulan los neurotransmisores, no se consideran neurotransmisores) o BENZODIAZEPINAS o ADENOSINA o POLIAMINOS Clasificación en excitadores e inhibidores EXCITADORES ACETILCOLINA : es el principal en el SNP (músculos, glándulas, encéfalo) aunque tiene funciones inhibidores (músculo cardíaco) MONOAMINAS Noradrenalina (SNC, simpático): respuestas emocionales Adrenalina Relacionado con situaciones de estrés. También se consideran hormonas INHIBIDORES DOPAMINA: SNC y SNP. Regula el control motor. Ej.: parkinson: disminuye la dopamina y aumenta la AcH. GLICINA: médula espinal. Es Excitador pero realmente es inhibidor GABA: encéfalo. Inhibidor SEROTONINA: SNC: relacionado con el sueño y las emociones. ELIMINACION DE LOS NT Después de la liberación y al unirse a los receptores:  Salida al líquido intersticial por difusión  Destrucción enzimática (colinesterasa). Hay enzimas que las destruyen y que se encuentran sobretodo en la AcH  Transporte activo al Terminal presináptico: reciclado de lo NT o porte de ellos para volver a utilizarlos.