FISIOLOGÍA HUMANA (SOLEMNE N° 1)

FISIOLOGÍA HUMANA (SOLEMNE N° 1)

Clase N°1

: HOMEOSTASIS Y MECANISMOS DE CONTROL

La cabeza del feto presiona en forma específica el cuello uterino, entonces existen mecano receptores, que son receptores de presión mecánica (están en el cuello uterino) Esa es la entrada de información, como son receptores son neuronas que envían información, otra vez al centro de información, que será el hipotálamo, y este contiene neuronas que se proyectan a una estructura que se denomina neurohipofisis, y esta genera una hormona que se denomina oxitocina, esta viaja por la sangre y llega al órgano efector. Para este caso es un músculo que se denomina miometrio, musculo correspondiente al útero, este se contrae se relaja el canal de parto. Entonces esto va en aumento, se puede realizar un gráfico de velocidad v/s concentración de oxcitocina, o presión del cuello uterino si aumenta la presión del cuello uterino, aumenta la producción de oxcitocina y aumentan las contracciones, pero en un momento ocurre, que luego de ir en alza, se acaba la presión porque se produce una expulsión del feto, entonces el gráfico se mantiene por un tiempo porque aún se sigue producción oxitocina liberada por el proceso anterior, pero baja y se realiza la expulsión del feto. Siguen las contracciones porque tienen una finalidad que se libere restos de placenta y que el útero vuelva a una posición inicial, pero en el tiempo se va a revertir, luego se va a disminuir porque el estímulo desapareció. Entonces en este caso la condición corporal inicial, serán las contracciones. Mujer en trabajo de parto tiene contracciones un día antes del parto, no son tan frecuentes, pero a medida que pasa el tiempo se vuelven más frecuentes hasta la expulsión del feto.

En relación al amamantamiento, el estímulo sería la succión del pezón de la glándula memoria, solo en el pezón existen terminaciones nerviosas que corresponden a la entrada de receptores, correspondiendo a mecano receptores, si hay succión hay estímulo para que llegue la información al hipotálamo y de este se envía la hormona oxitocina y actúa en la glándula y este posee células musculares que rodean los alveolos mamarios, entonces generan una contracción pequeñísima, y así se eyecta la leche. Células mioepiteliales, células musculares que se encuentran rodeando el alveolo muscular, que permiten la eyección de la leche. Entre más succión hay, más producción de oxitocina, más producción de leche y eyección de este. Hay otro estímulo que se genera con la succión del pezón, que es la producción de la prolactina, que es para producir leche. Si el bebé deja de succionar, se deja de producir prolactina y por ende no hay producción de leche.

No todos los estímulos son mecánicos. Ejemplo: “que pasa si una mujer debe ir a trabajar y pasará muchas horas sin su bebé de 3 meses, puede que su leche la guarde, se saque leche y la guarde en una mamadera, pero ella seguirá produciendo leche, se llena la glándula mamaria, y paralelamente escucha a un bebé llorar, el estímulo no será mecánico, sino el estímulo ira directamente al hipotálamo se produce oxitocina y eventualmente sin la succión, puede eyectar leche. Específicamente es un estímulo a nivel cerebral. Entonces es una retroalimentación positiva.

Ejemplo: Si tenemos una baja de temperatura corporal, y la temperatura aumenta, será un mecanismo de retroalimentación negativo, porque pasa de una baja a un alza normal. Los casos de parto y amamantamiento, son los únicos positivos. Hasta que no haya estimulo se para la retroalimentación.

Líquidos Corporales

Tiene que ver con el agua en nuestro cuerpo. Por convención el porcentaje de agua de nuestro cuerpo es de un 60% del peso corporal. Los líquidos corporales se distribuyen en compartimientos, tenemos sanguíneos, y tenemos otros fuera de los vasos sanguíneos. Un capilar, son los más pequeños, por ellos solo pasan eritrocitos. Poseen una capa de células (paredes), llamadas endoteliales. La gracia de estos capilares, es que están hechas de una capa de endoteliales, entre estas células hay a veces poros, por donde puede circular el agua y alguno solutos. Entre los capilares tenemos las células correspondientes a las células de los tejidos, y existe un espacio pequeño, entonces son compartimientos donde está contenido el agua. Dentro de los capilares hay agua y el plasma es donde está contenido el agua dentro de la sangre, porque la sangre corresponde a todo los componentes tantos celulares como el agua, ya sea hormonas, carbohidratos, pero si sacamos los componentes celulares y dejamos todo lo demás esto sería plasma. Tenemos un espacio fuera del vaso sanguíneo, llamado espacio intersticial, por lo tanto el líquido que esta contenido en este espacio tiene un nombre Liquido Intersticial. Todo lo que este contenido dentro de la célula tanto de los tejidos es liquido intracelular, entonces el 60% que corresponde a la cantidad de agua correspondiente al peso corporal como porcentaje se divide en líquidos: Liquido Intracelular (LIC) dentro de la célula, y este corresponde al 40% del peso corporal total, y el Líquido Extracelular (LEC) se divide en Plasma, que corresponde a un 5% del peso corporal total y Liquido Intersticial, corresponde a un 15%, por lo tanto el LEC corresponde a un 20% del peso corporal total (son % aproximados). También entre el espacio intersticial, hay vaso llamados vasos linfáticos, y el líquido contenido en los vasos linfáticos, corresponde a 1-3% del peso corporal total. Entonces acá tenemos plasma y líquido intersticial corresponde a líquido extracelular. Si sumamos todas las células de nuestro cuerpo, hay más liquido en el interior de las células, es decir un 40% del peso corporal total.

Clase N°2

: MEMBRANAS BIOLÓGICAS, MECANISMO DE TRANSPORTE Y LÍQUIDOS CORPORALES – TONACIDAD.

Líquidos Corporales

Diferencia entre las concentraciones iónicas, es decir, que en cada uno de los compartimientos de líquidos corporales, existen diferencias entre las concentraciones de iones. Por ejemplo el plasma contiene una concentración de Na+ 142 milimolar en el plasma, que corresponde al extracelular. La concentración de K+ es de 4,4 milimolar en el plasma, Cl- 102 milimolar, concentración de proteínas de 1 milimolar. Si se toman en consideración todos los solutos dentro del plasma, integrando las proteínas tenemos un nivel de concentración en el plasma que se mide en osmolaridad, este se mide en miliOsmoles x litro, este valor es un rango que va entre 290 a 310 miliosmoles x litro. La concentración de Na+ es de 145 milimolar, este no varía mucho en relación al extracelular. Potasio 4,5 milimolar, tampoco varía en relación al plasma. Cl- 116 milimolar. Proteínas, corresponde a 0, porque no pasan fácilmente desde el capilar al intersticio, por lo tanto es 0 la cantidad de proteínas. La osmolaridad es igual al plasma, o seríaa equivalente al rango de 290 a 310 miliosmoles, igualdad a nivel de concentraciones, aunque hayan diferencias sutiles entre la concentración iónica y concentración de proteínas, se mantiene.

Intracelular: El Na+ tiene 15 milimolar, entonces si hay diferencia respecto al extracelular. Por ende podemos concluir que en el extracelular hay más concentración de Na+. En relación a K+ hay más concentración en el intracelular, Cl- hay más concentración en el extracelular. Proteínas hay 4 milimolar, se llega a la misma conclusión, aunque haya diferencia entre las concentraciones iónicas con respecto al extracelular (líquido intersticial y plasma) tenemos una misma osmolaridad. Si existe esta misma molaridad los porcentajes se mantienen 5% y 15% la suma de todas las células corresponde a 40%. Pero puede suceder que esto varíe, que varíe la osmolaridad porque puede que en un momento aumente la cantidad de líquido o disminuya, entonces habría movimiento de agua por diferencia, lo que se denomina presión osmótica. Imagínense que en este momento me inyectan 1 litro de una solución que tiene poca concentración, que sería equivalente a agua, ¿Qué pasaría si a mí sistema le inyectan solo agua pura, que pasaría con mi nivel de concentración, que osmoralidad en el plasma en ese momento? Bajaría y existiría una diferencia con respecto a líquido intersticial y habría por lo tanto, un movimiento de agua, porque habría una diferencia de concentración y hablamos del término osmosis, estos pueden variar en un momento, en el caso de algunas células como las neuronas, pero se mantiene por sistema de transporte, como la bomba sodio potasio, se mantiene en un rango de normalidad.

Osmosis: EJEMPLO: imaginar una pecera transparente donde el mitad, se van a separar en dos compartimientos, que sería una membrana semipermeable esto sería equivalente a una estructura que permite pasar solo moléculas de agua, pero no solutos. Si fuera impermeable, no pasaría ni agua ni solutos. Solamente hay agua, en la misma cantidad en ambos compartimientos. En el tiempo 0, se deposita al mismo tiempo una sal y quedarán en diferentes concentración cada uno de los compartimientos, por ejemplo en el compartimiento A una concentración de 300 miliosmoles y en el B una de 500 miliosmoles x litro. Ocurre que con el movimiento de agua, va a tomar un curso desde A hacia B, porque el fundamento de esto es que inicialmente hay diferencia de concentración y de presión osmótica, y esta es aquella presión de atracción de moléculas de agua hacia un compartimiento donde hay un mayor nivel de concentración. Donde hay mayor presión osmótica el agua se atrae hacia ese compartimiento. Por lo tanto el agua se atrae hacia B. El agua va a generar un aumento de volumen en B, y ese aumento se traduce en que esto aumentará el nivel en B y el volumen en A disminuye. La concentración en B disminuye a 400 miliosmoles y la concentración de A aumenta a 400 mili osmoles, entonces hay igualdad de concentración y de presión osmótica. El flujo neto de agua es 0, por lo tanto no hay osmosis. Siempre el agua se atrae hacia la zona donde hay mayor presión osmótica.

Difusión: EJEMPLO: Utilizando el mismo ejemplo anterior, con la diferencia en que la membrana es permeable a solutos y al agua, el soluto se mueve a favor de su gradiente de concentración pero, ¿qué es? Es una diferencia de concentración. Por lo tanto irían hacia A, 100 miliosmoles, entonces quedarían 400 y 400 mili osmoles en ambos compartimientos. En el caso del agua se mantiene el volumen.

El agua se mueve por osmosis y los solutos por difusión.

La osmosis es importante para el movimiento de líquidos en nuestro cuerpo. Un suero fisiológico (de cloruro de sodio al 0,9% m/v, tiene un valor en miliosmoles x litro). Se puede calcular la molaridad multiplicando el n° de partículas disueltas para esta solución y finalmente se multiplica por 1000, entonces el n° de partículas disueltas (Cl- y Na+) serían 2 partículas para este caso. El resultado es  si agregamos una solución salina que sea de 500 miliosmoles, sería un suero al 1,5% esto sería mucho más concentrado, por lo tanto el agua se movería hacia el exterior, entonces el eritrocito sufriría un fenómeno llamado crenación. El agua sale hacia al exterior, porque hay una diferencia de presiones osmóticas. Si me inyectan un suero con una concentración de 0,45% m/v o también el experimento si se bañaran los eritrocitos con esta solución, la concentración entonces quedarían 150 miliosmoles, estos eritrocitos estarían rodeados de una solución de menor concentración y el agua se movería hacia el interior y si es muy baja el nivel de concentración y habría una mayor diferencia y podría aumentar mucho el nivel de agua y se podría genera una lisis, una ruptura de estos eritrocitos, donde ingresa mucha agua y aumenta mucho la presión en el interior. Entonces las soluciones que tienen igual nivel de concentración que el plasma se denominan soluciones   Isosmóticas, entonces el suero fisiológico, con relación al plasma, porque mantiene el mismo nivel de concentración. Cuando existe un suero con la mitad de concentración que el plasma, sería un suero hiposmótico. Y si es el doble de la concentración que el plasma, sería un suero hiperosmótico. Entonces depende de la diferencia de concentraciones el movimiento del agua. Si tenemos un suero isosmótico, 300 miliosmoles no cambia el volumen de la célula, por lo tanto sería un suero isotónico, porque mantiene la tonacidad, porque mantiene el volumen interno. Pero si es un suero de tipo hiposmótico, genera también hipotonicidad, en la célula ingresa agua y ocurre lisis, pero si es un suero hiperosmótico, genera también hipertonicidad, por ende de la célula sale agua y courre la crenación, hay una diferencia de movimientos de líquidos.

Fuerzas de Starling

O también llamadas presiones, hacen referencia a los solutos y también la cantidad de agua que esta dentro de los capilares sanguíneos con el intersticio, hay 4 presiones:
1)

2)

3)

4)

Esta presión es la fuerza que ejerce el agua en las paredes del interior del capilar o la fuerza que ejerce el agua en este espacio intersticial. Ejemplo: experimento conectada a la llave, y se tapa el final de la manguera, pero se hacen orificios en su extensión de la manguera, ocurre que cuando se abre la llave de a poco, el agua comienza a salir por sus orificios, pero si la llave se abre completamente, se genera una presión de agua, los capilares tienen la capacidad de generar osmosis, pero en este caso la presión hidrostática, si aumenta esta presión, en relación a la filtración, el agua tiende a salir del capilar, por lo tanto esta fuerza , es a favor de la filtración. Este espacio es reducido, por lo tanto el agua puede estar presente en este espacio intersticial, pero si este espacio se va llenando con agua ejerce una fuerza opuesta a la filtración, que impide que salga el agua al espacio intersticial, entonces tenemos una fuerza hidrostática intersticial que es opuesta a la filtración.

Fuerza dada por los solutos, que toma importancia de las proteínas. Solo solutos en general-> Presion colodoismotica PI o presión oncótica, que es la otorgada por las proteínas y la concentración de proteínas en el plasma es 1 milimolar y en el intersticio es 0. La presión oncótica o la colodoismotica que es la presión de las proteínas más los solutos, ejercen una fuerza que se opone a la filtración porque generar una cierta presión osmótica y los solutos como las proteínas y los iones atraen al agua hacia el interior, por lo tanto es una fuerza opuesta a la filtración. La presión osmótica sería equivalente a 0, porque no hay proteínas en el intersticio. La única fuerza a favor de la filtración de forma normal sería la presión hidrostática del capilar. ¿Qué ocurre si me transfunden 2 litros de suero fisiológico? La presión hidrostática aumenta, por lo tanto sale líquido al intersticio y genera un fenómeno que se denomina edema, aumento de líquido en el espacio intersticial. Hay algunos casos que este fenómeno el hígado produce una proteína, en mayor proporción genera una proteína llamada albúmina y si una persona tiene daño hepático (hepatitis, inflamación del hígado o cirrosis) por lo tanto disminuye el % de albumina, por lo tanto si hay menos la presión oncótica capilar, porque la intersticial es 0. Si una persona que tiene daño hepático produce menos proteínas y hay menos presión oncótica capilar, el movimiento de líquidos se dirige al intersticio y se produce edema. Una persona con daño hepático y tienen este fenómeno que se denomina asitis, movimiento de líquidos desde los capilares del sistema digestivo hacia el exterior, entonces se acumula liquido en el abdomen, disminuye la cantidad de proteínas se escapa liquido hacia el intersticio. Otro ejemplo es si el riñón falla y perdemos proteínas por la orina, la presión modificada es la oncótica del capilar, hay personas que tienen daño renal y tienen edemas en el cuerpo.

Transporte a través de membranas

Los sistemas de transporte se dividen en dos grupos grandes:

1. Pasivo: Los solutos se mueven a favor de la gradiente de concentración. No requiere de gasto de ATP.

• Difusión Simple: Los solutos pasan a favor de la gradiente, no requiere una proteína, porque son afines a la bicapa lipídica, a fines a los componentes químicos de la membrana. Por lo tanto,  pasan entre los fosfolípidos los solutos, los que pasan muy fácilmente a través de esta: los gases como el 02, CO2, CO, etanol, glicerol, hormonas afines o que derivan del colesterol, testosterona y progesterona (hormonas estiroideales) y la urea.
• Difusión Facilitada: Los solutos se mueven a favor de la gradiente, pero requieren de una proteína que mueva a los solutos. Proteínas integrales como el canal iónico, este mueve iones, hacia el interior se mueve el Na+, Cl- , Ca+. Proteína Transportadora o carrier, esta se diferencia en que mueve solutos más grandes como por ejemplo la glucosa, aminoácidos vitaminas y también la urea (tanto difusión simple o facilitada), toma esa molécula y la ingresa a su estructura y hay un cambio conformacional y la mueve hacia el interior. Tienen una característica y es que se pueden saturar. Si hay una alta concentración de solutos ocupan solamente un espacio, solo se puede transportar una molécula de glucosa en el tiempo, se satura el transportador, porque está siendo ocupado por esa molécula de glucosa.

1. Activo: Los solutos se mueven en contra de la gradiente y requieren ATP

• Primario: Bomba Sodio-Potasio ATPasa; porque en su estructura tiene una enzima llamada ATPasa, entonces esta bomba tiene 3 sitios de unión interno al Sodio, entonces el sodio se une a 3 sitios por la parte interna y en ese momento el ATP se une a una parte de esta proteína, pero como tienen actividad ATPasa (enzimática) rompe el ATP, deja un fosfato, fosforila una proteína y cuando lo hace cambia su forma, a la misma pero mirando hacia afuera, entonces los iones de sodio salen pero a su vez la proteína que estaba fosforilada, se une a su estructura se unen dos iones de potasio, la proteína se desfosforila, sale el fosfato cambia de forma y queda mirando hacia el interior, gira, e ingresan dos iones de potasio y saca al inicio 3 iones de sodio.
• Secundario: La proteína ingresa siempre Sodio, en este caso el sodio está más concentrado en el extracelular que en l intracelular, por lo tanto a favor, pero mueve otro soluto en contra como la glucosa, pero la fuerza motriz para que funcione este sistema, es el ingreso de sodio, y para esto debe funcionar primero la bomba sodio potasio, por lo tanto en este transporte, la fuerza motriz es la gradiente de concentración de sodio. Ingresa sodio o sale otro ion en contra como el Ca, se requiere la gradiente de concentración del sodio. Se requiere que el ion Na ingresa, para que el ion salga u otra molécula salga.