Fisiología básica explicada

FISIOLOGIA APUNTES PARCIAL III

La fisiología se define como la ciencia que estudia las ciencias y mecanismo que se desarrollan en el cuerpo humano

SISTEMA NERVIOSO

El sistema nervioso se divide en 2 partes:

El SNC, que compone por el encéfalo y la medula espinal y el SNP compuesto por los nervios y ganglios en la periferia del cuerpo; este se divide en autónomo y somático.

El autónomo encargado de las reacciones involuntarias conecta el sistema nervioso central con la musculatura lisa y la cardiaca, así como con las glándulas exocrinas, que se encuentran en todo el organismo y cumplen funciones idiosincráticas, Este se divide en: Parasimpático que se encarga de equilibrar las reacciones después del simpático, ya que este se encarga de la huida.

El somático, encargado conduce la información sensitiva e información del control motor a los músculos esqueléticos

La membrana lipídica de la célula la protege, proporcionando un ambiente estable para contribuir con el transporte de nutrientes y la expulsión de toxinas y desechos.

• POTENCIAL DE ACCION: Descarga eléctrica que pasa por la membrana y modifica la membrana.

La célula es mas negativa en su interior, ya que afuera de ella hay mas cantidad de sodio (Na+) y dentro hay más potasio, que, aunque es positivo este comparte espacio con proteínas negativas.

Bomba sodio-potasio: Enzima que se encarga de mantener estable los niveles de estos iones, esta en todas las células. Se encuentra por todo el axón de las neuronas. Por cada 2 iones de potasio que salen entran 3 iones de sodio, a esto se le conoce como gradiente electroquímico.

¿Cómo se produce el estímulo?  

1. Se abren los canales de sodio, la neurona se va volviendo positiva (Despolarización)
2. A los 55 Milivoltios se abre otro canal de sodio, por lo que rápidamente la célula se poniendo más positiva; hasta llegar a los +40 Mv
3. Cuando la célula alcanza su potencial de acción, los canales de potasio se abren dejando salir los iones para estabilizar el gradiente (Repolarización)
4. En el periodo refractario la célula no puede recibir otro estimulo por lo que es un periodo de reposo; evita señales viajando en ambas direcciones por la neurona.

Este es más rápido en funciones como reflejos y mas lento en glándulas, intestino, etc. Esto determinado por si hay una capa de mielina en el axón, cuando la hay estas conducen la señal mucho más rápido, dado que la reacción puede saltar entre los nodos de Ranvier, en vez de activar los canales de uno en uno.

Sinapsis: Transmisión de los impulsos nerviosos entre dos neuronas; normalmente dado entre al axón de la neurona presináptica, y el cuerpo o dendritas de la neurona postsináptica (cabe aclarar que las neuronas nunca se tocan, se da un pequeño espacio llamado “espacio sináptico”.

Cuando un potencial de acción viaja por el axón y activa los canales de sodio y potasio, provocando que se abran los canales de calcio, este entra al citoplasma de la célula, esto causa que se creen vesículas con los neurotransmisores en ellas, estas se fusionan con la membrana celular (exocitosis) y los libera al espacio sináptico donde esto van a ser recibidos por la neurona post sináptica.

Dependiendo del neurotransmisor la célula puede excitarse o inhibirse, ya que el le dirá que hacer. En la excitación este hace el interior de la célula mas positivo, para que pase el mensaje a la siguiente neurona con más rapidez. Por el contrario, en la inhibición, este lo vuelve mas negativo para que no se transmita ningún mensaje y sea más difícil excitar a la neurona en el futuro.

Los principales neurotransmisores son la serotonina: Inhibidora, que se encarga de regular el humor, apetito, ritmo cardiaco y sueño, La dopamina: que se encarga de generar placer y la norepinefrina: Que se encarga de la reacción de lucha o huida.

Las sinapsis se dividen en:

QUIMICA: Así son la mayoría en el cuerpo humano, son mas lentas porque tardan mas tiempo en llegar y ser leídas, pero son más frecuentes, fáciles de manejar y precisas.

ELECTRICA: Inmediatas, se encuentran en el corazón.

SISTEMA MUSCULAR

Órgano de tejido de fibras que mediante relajación y contracción produce el movimiento. Hay tres tipos

• Esquelético, voluntario o estriado: Se controlan a voluntad, son mayoritarios y están pegados al esqueleto
• Liso o involuntario: No se controla a voluntad, se contraen dependiendo el órgano que rodeen.
• Cardiaco: Estriado e involuntario, crea las contracciones del corazón.

MECANISMO DE CONTRACCIÓN MUSCULAR

Comienza cuando el sistema nervioso produce el potencial de acción (estimulo) este viaja a través de una neurona motora, ésta se conecta con la fibra muscular (el lugar donde se realiza se llama unión neuromuscular) al llegar la célula muscular se libera un mensaje químico (un neurotransmisor) denominado acetilcolina, esta se une a los receptores de la parte externa de la fibra muscular (estos son canales iónicos) por lo que liberan el paso de sodio entre las células, despolarizando la célula (potencial de placa terminal) este es requerido para generar un potencia de acción en la célula motora, se abren los canales dependientes de voltaje que están fuera de la placa terminal, donde entra muchos iones de sodio, despolarizándola aún más, cuando llega a su punto mas alto los canales de potasio se abren para rentabilizar las cargas, devolviendo la célula a su nivel de reposo. El potencial se propaga en ondas por la fibra muscular gracias a los demás canales iónicos que hay a lo largo de esta; a su vez penetra por los túbulos T hasta alcanzar el retículo sarcoplasmático que libera su contenido de calcio hacia el citosol de la célula; este calcio es el que desencadena la contracción por el mecanismo de filamento deslizante.

MECANISMO DE FILAMENTO DESLIZANTE

La fibra muscular está compuesta por miofibrillas que están compuestas por sarcómeros, qué están compuestos por filamentos de proteína de dos tipos, uno grueso llamado miosina ubicados en el centro y los delgados llamados actina ubicados a los extremos del sarcómero, la contracción se da cuando un ATP se hidroliza y se convierte en ADP junto a un fosforo, que hace que la miosina se junte con la actina, se conecten a través de los sitios de unión creando los puentes de cruzado y la hale de esta, acortando el sarcómero; durante este procese se liberan el ADP y el fosforo, el musculo se relaja cuando una nueva molécula de ATP llega. Todo está controlado por el calcio ya que cuando el músculo está relajado la tropomiosina que rodea la actina cubre la troponina lo que impide la creación de los puentes de cruzado, cuando el nivel de calcio aumenta este se une con la troponina, lo que hace que la tropomiosina libere los sitios de unión, permitiéndole a la miosina crear los puentes de cruzado.

NOTA: La acetilcolinesterasa remueve toda la acetilcolina que no fui usada por los receptores y la que ya cumplió su función dejando que el músculo se relaje y previenen los espasmos

¿Qué pasa cuando no hay potencial de acción?:

R// Cuando NO llega potencial de acción, el calcio del sarcoplasma es bombeado hacia el retículo sarcoplásmico, con lo que la tropomiosina vuelve a su posición original, y se tapan así los sitios de unión de la miosina con la actina (músculo relajado)

SISTEMA CARDIACO

La contracción de los miocitos es gracias a los impulsos eléctricos generados por el propio corazón. El sistema nervioso puede hacer el ritmo más rápido o lento, pero no generarlo.

POTENCIAL DE ACCION EN CELULAS MARCAPASOS

El voltaje comienza aproximadamente en -60mV y se mueve espontáneamente hacia arriba hasta alcanzar los -40mV, esto gracias a que las corrientes de FUNNY se abren cuando el voltaje es menor a los -40mV, Potencial de marcapasos, permite el paso lento de sodio, que ve despolarizando a la célula, al llegar al umbral (-40mV) los canales de calcio se abren, este entra y despolariza aún mas la célula, Fase ascendente, cuando llega el pico (Potencial de acción) los canales de potasio se abren, los de calcio de cierran, el voltaje vuelve a -60mV debido a la salida de potasio “Repolarización o fase descendente”. Este gradiente se restaura gracias a varias bombas iónicas y el ciclo se repite.

Estos impulsos salen de las células marcapasos (La principal siendo el nodo sinusal) y se propagan por las células contráctiles, estas solo se despolarizan cuando son estimuladas. (Su voltaje de reposo es -90Mv) Los iones se filtran a través de las uniones, llevan el voltaje hasta su umbral de -70mV, sus canales de sodio se abren, este se abre de manera rápida y brusca (Despolarización) Los canales de calcio se abren lentamente pero de forma constante, mientras el sodio se cierra cuando se llega el potencial de acción, los canales de potasio se abren creando una pequeña disminución del voltaje “Repolarización temprana” (los canales de calcio siguen abiertos, equilibrado con el potasio) “Fase plateau”. La entrada de calcio del fluido extracelular no es suficiente para generar la contracción por lo que se da un proceso llamado “Liberación de calcio inducida por calcio”, donde el ingreso de calcio libera el calcio retenido por el retículo sarcoplasmático, esto activa la contracción muscular con el mecanismo de filamento deslizante. (esto empieza a la mitad de la fase plateau y acaba al terminar) Los canales de sodio se cierran lentamente, los de potasio siguen abiertos y el voltaje vuelve a su valor de reposo, gracias a la bomba sodio-potasio.

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