CONCEPTOS GENERALES

1.- ¿Qué estudia la Fisiología?- Los procesos llevados constantemente a cabo por los diferentes sistemas que conforman el organismo humano, con el objeto de conservar la homeostasia

2.- ¿Qué es la homeostasia?- La normalidad de las condiciones múltiples dentro de nuestro cuerpo: la salud

3.- Componentes del Control Homeostático- Variable regulada (glucosa, Na, agua)- Valor de referencia (Na 140 mmol / L)- Sensor (osmorreceptores)- Centro de integración (hipotálamo)- Efector (bomba Na K ATPasa)

4.- ¿Cómo está constituido el cuerpo humano?60 % agua18 % proteínas15 % grasa7 % minerales

5.- Variantes de tal constitución- Recién nacidos tienen 70 % de agua corporal- Ancianos tienen 50 % de agua corporal- Varones tienen más agua que las Mujeres (a mayor grasa corporal, menor agua)

Compartimientos Líquidos Corporales6.- Distribución del agua corporal

40 % Intracelular20 % Extracelular

15 % Líquido Intersticial5 % Plasma

7.- En una persona de 80 kg, la distribución será:- Agua total: 80 x 0.6 = 48 L- LIC 80 x 0.4 = 32 L- LEC 80 x 0.2 = 16 L- Liq. Interst. 80 x 0.15 = 12 L- Plasma 80 x 0.05 = 4 L

8.- ¿De qué se compone el Volumen Sanguíneo Total?- Plasma y Hematocrito (porción correspondiente a células)

9.- ¿Cómo se calcula?- Se necesita tener el valor ( % ) del Hematocrito, del cual dependerá qué porcentaje representa del VST el plasmaEjemplo:

- Plasma: 4 L- Hematocrito: 40 %

Siendo así, sabemos entonces que el plasma en este caso representa el 60% del VST, por lo que calcularemos el total así:

4 L - 60 %x - 100 %

VST = 6.6 L

10.- Otra manera de calcularloPlasma x [100 / (100 – hematocrito)] = VST* siendo el hematocrito un número, no un %

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11.- Medición de compartimientos líquidos corporales- LEC inulina, manitol, sacarosa- Plasma albúmina marcada con yodo, azul de Evans- Agua Corp Total óxido de deuterio (agua pesada), agua tritiada

12.- ¿Cuál unidad de medición se emplea para la concentración de solutos?- Mol (un mol es el peso molecular de determinada substancia, expresado en gramos)

13.- ¿Cuánto es 1 mol de NaCl?- Peso atómico de Na = 23g- Peso atómico de Cl = 35.5g

1 mol de NaCl = 58.5 g14.- ¿Qué significa una solución 1 molar?

- 1 mol de soluto disuleto en 1 L de solventeEjemplos:

- Una solución 1 molar de NaCl = 58.5g en 1 L de agua- Una solución 0.1 molar de NaCl = 5.85g “- Una solución 2 molar de NaCl = 117g “- Una solución 0.02 molar de NaCl = 1.17g “

15.- ¿Cómo se calcula la molaridad?Ejemplo:

- Solución de 3g de NaCl en 1 L

58.5g - 1 mol 3g - x = 0.051 mol / L

= 51 mmol / L

- Solución de NaCl al 0.85%

0.85% significa 0.85g en 100 ml o 1dlpor lo tanto, es igual a 8.5g en 1 L

58.5g - 1 mol 8.5g - x = 0.145 mol / L

= 145 mmol / L

16.- ¿Qué es la osmolaridad?- Es la cantidad de osmoles, unidad utilizada para medir la cantidad de partículas libres en una soluciónEjemplo:

- 1 mol de NaCl tiene 2 osmoles: (se disocia en Na y Cl)- 1 mol de glucosa (C6H12O6) tiene 1 osmol: (no se disocia)- 1 mol de Na2SO4 tiene 3 osmoles: (se disocia en Na, Na, y SO4)

17.- ¿Cuál es la osmolaridad plasmática normal?280 – 300 mOsm / L

18.- ¿Cómo se calcula?( Na + K ) 2 + ( Glucosa / 18 ) + ( Nitrógeno urea / 2.8 )

19.- ¿Qué es la tonicidad?- Osmolalidad de un soluto en relación con el plasma

- Hipertónico mayor osmolalidad (Sudor) = disminuye vol. celular- Isotónico misma “ (Diarrea) = vol. celular inalterado- Hipotónico menor “ (Vómito) = aumento de volumen celular

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ORGANIZACIÓN CELULAR

1.- Componentes celulares- Los componentes celulares son la membrana plasmática, el citoplasma, el núcleo y los organelos. El núcleo contiene la cromatina, que es el material hereditario constituido por el DNA.

- El DNA es una molécula lineal formada por nucleótidos, constituidos cada uno por 3 unidades, ligadas a ciertas bases. La secuencia de las bases en la cadena constituye el códice genético, el cual codifica todas las proteínas que cada célula sintetizará durante su tiempo de vida- La transmisión del código DNA es llevada a cabo por el mRNA

- El retículo endoplásmico rugoso contiene ribosomas que sintetizan las proteínas de transporte y de membrana. El retículo endoplásmico liso NO contiene ribosomas, y se encarga de la síntesis de lípidos

- Las mitocondrias llevan a cabo la oxidación de carbohidratos y de lípidos a CO2 y H2O, mediante el uso de O2. Además, producen el ATP por medio del ciclo de Krebs

- Los lisosomas son vesículas encargadas de la digestión intracelular de las macromoléculas que entran a la célula por endocitosis o durante la fagocitosis

- El aparato de Golgi sintetiza polisacáridos, se encarga de la modificación postraduccional de las proteínas, y principalmente, empaqueta en gránulos secretores a las proteínas que serán exportadas por exocitosis

- Los peroxisomas contienen enzimas que oxidan ciertas moléculas orgánicas

- La Membrana Celular- Formada por una bicapa lipídica, constituida por:

- Fosfolípido:- Cabeza polar hidrofílica- Dos colas no polares hidrofóbicas* Los extremos hidrofílicos están expuestos al exterior y al citoplasma* Los extremos hidrofóbicos se unen en el espesor de la membrana

- Proteínas:(50 % de la masa celular)- Integradas

- Transportadores ó canales iónicos- Periféricas

- Receptores hormonales ó antígenos de superficie

TRANSPORTE INTRA E INTERCELULAR

La introducción y la emisión de substancias, así como el transporte direccional de iones, es parte fundamental del mantenimiento de un ambiente interno adecuado. La concentración normal de iones es:

IONES IC EC G. Químico G. Eléctrico

K+ + (140 mEq) - (5.5 mEq) Salir No salirNa+ - (14 mEq) + (140 mEq) Entrar EntrarCl- - (3.8 mEq) + (120 mEq) Entrar No entrar

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TRANSPORTE PASIVO

2.- ¿Qué es la difusión simple?- Es el transporte de partículas (sólidas o gaseosas) en un medio líquido, en base a los movimientos térmicos casuales de sus moléculas o iones, y ocurre hacia todas las direcciones. - Para que haya una difusión neta (transporte direccional específico), debe haber un gradiente de concentración, en base al cual la partícula difunde de un espacio con mayor concentración a uno con menor concentración (a favor del gradiente)- La difusión neta del soluto (flujo o corriente) varía en base a:

- Magnitud del gradiente de concentración- Espesor de la membrana- Área de superficie de la membrana- Coeficiente de difusión (tamaño de la molécula del soluto y viscosidad del medio)- Coeficiente de partición (solubilidad de un soluto en aceite en relación a su solubilidad en agua)

- Ejemplo: Oxígeno, H2O, CO2, N

3.- ¿Qué es la difusión facilitada?- Es aquella mediante la cual se lleva a cabo la difusión de partículas polares, por medio de una proteína transportadora, a favor del gradiente* Saturable- Ejemplo: Glucosa, aminoácidos, vitaminas, Na, K, Cl, Ca

4.- ¿Qué es la ósmosis?- Es la difusión de agua bajo condiciones de diferencias de osmolaridad. En tal caso, el agua difunde de un lugar con menor osmolaridad a uno con mayor osmolaridad, para establecer un equilibrio- Difusión de las moléculas del solvente hacia una región en que hay mayor concentración de soluto al cual la membrana es impermeable al soluto.

5.- ¿Qué es la filtración?- Es la difusión de agua desde el espacio intravascular al espacio intersticial* Favorecida por la presión hidrostática capilar y la presión oncotica intersticial

6.- ¿Qué es la reabsorción?- Es la difusión de agua desde el espacio intersticial al espacio intravascular* Favorecida por la presión hidrostática intersticial y la presión oncotica capilar

TRANSPORTE ACTIVO

Este tipo de transporte se utiliza para mover solutos en contra de su gradiente de concentración o electroquímico, y por tanto, requiere del consumo de energía (ATP)

7.- Transporte activo primario- La energía liberada por la hidrólisis del ATP es directamente utilizada en el mecanismo de transporte

- Bomba Na-K-ATPasa- Transfiere 3 iones Na hacia el exterior y 2 iones K hacia el interior, por cada mol de ATP que hidroliza a ADP

- Bomba Ca-ATPasa- 1 ion Ca hacia el exterior y 2 iones H hacia el interior

- Bomba H-K-ATPasa

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8.- Transporte activo secundario- La transferencia de un soluto está asociada al transporte pasivo de otro, por medio de una proteína transportadora- Se utiliza ATP de manera indirecta (el movimiento “cuesta abajo” de un soluto suministra energía para el movimiento “cuesta arriba” de otro soluto), empleando el gradiente Na+

establecido por la bomba Na-K-ATPasa.

- Simporte (Cotransporte) = todos los solutos se transportan en la misma dirección

* Cotransporte de Na - glucosa

- Antiporte (Contratransporte) = los solutos se transportan en direcciones opuestas

CANALES IÓNICOS

Los canales iónicos son proteínas integrales de la membrana celular.

- Poseen selectividad basada en el tamaño del canal y las cargas eléctricas que lo revisten (canales revestidos con cargas negativas permiten el paso de cationes, NO de aniones)

- Controlados por dos compuertas (externa e interna)- Canales operados por voltaje

- Sus compuertas son controladas por cambios de potencial de membrana

- Canales operados por ligando- Sus compuertas son controladas por hormonas, neurotransmisores y segundos mensajeros

POTENCIAL DE ACCIÓN

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO

Es el potencial eléctrico de la membrana de una célula excitable (nervio, músculo) originado por las diferencias de concentración de varios iones a través de la membrana celular. Su valor normal es de – 70 mV, -90mV para musculo.

La diferencia de concentración de los iones es mantenida por la actividad de la bomba Na-K-ATPasa, y por la permeabilidad a K+ y Cl- de la membrana en reposo (los iones K+ difunden hacia el exterior de la célula, generando un potencial que arrastra el potencial de membrana hacia el potencial de equilibrio de K)

POTENCIAL DE ACCIÓN

Es el mecanismo básico para la transmisión de información en el sistema nervioso y muscular. Consiste en una rápida despolarización seguida por repolarización hacia el potencial de membrana.

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1.- Pasos de un potencial de acción:

a) EXCITACIÓN - El potencial en reposo es modificado por una corriente interna, que causa la despolarización de la membrana hasta el umbral (aprox. – 55 mV), lo cual desencadena el potencial de acción.

b) DESPOLARIZACIÓN - La despolarización abre primero las compuertas de activación de los canales de Na+, que al entrar despolariza la membrana hacia el potencial de equilibrio del Na, volviéndola positiva.

c) REPOLARIZACIÓN - La misma despolarización causa el cierre de las compuertas de inactivación (de respuesta lenta) de los canales de Na+, finalizando al potencial de acción. La despolarización también abre canales de K+ (respuesta lenta), aumentando así la salida de K, repolarizando la membrana.

d) HIPERPOLARIZACIÓN- Los canales de K permanecen abiertos todavía un tiempo, durante el cual sigue saliendo K, arrastrando el potencial de membrana a un nivel inferior al de reposo (hacia el potencial de equilibrio de K). Al cerrarse los canales de K, el potencial de membrana regresa a su nivel de reposo.

2.- Períodos refractarios- Absoluto

- Las compuertas de inactivación de los canales de Na se encuentran cerradas y ningún estímulo, por intenso que sea, puede abrirlas (y por tanto inducir otro potencial de acción)

- Relativo- Durante el período de hiperpolarización, un estímulo intenso puede producir un nuevo potencial de acción

PROPAGACIÓN DEL POTENCIAL DE ACCIÓN

La propagación de un potencial de acción a lo largo de un nervio (o fibra muscular) se lleva a cabo mediante la propagación de corrientes locales desde regiones activas a regiones inactivas adyacentes.

– + + + + + + + + + ++ – – – – – – – – – –

+ – + + + + + + + + +– + – – – – – – – – –

* En el sitio activo las cargas positivas dentro de la célula fluyen hacia las cargas negativas en el sitio adyacente inactivo. Este flujo de corriente provoca que la región contigua se despolarice hasta el umbral

3.- En el registro de un potencial de acción, ¿qué indica el período de latencia?- Corresponde al tiempo que tarda el impulso en propagarse a lo largo del axón desde el sitio de estimulación hasta los electrodos de registro

* va del artefacto del estímulo hasta el comienzo del potencial de acción

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6.- ¿Cómo se calcula la velocidad de conducción de un axón?- Ejemplo:

Período de latencia: 2 milisegundosDistancia entre los electrodos de registro: 4 cm

Velocidad de conducción = 4 cm / 2 ms = 20 m/s

7.- ¿Qué factores determinan la velocidad de conducción de un axón?

- Constante de tiempo: rapidez de despolarización de una membrana celular en respuesta a una corriente interna (o al revés). Modificada por dos factores:

- Resistencia de la membrana: lo ideal es que tenga una alta resistencia, para que la corriente viaje por el interior del axón, donde hay una resistencia interna baja. Por tal razón, la mayoría de las fibras nerviosas están mielinizadas, lo cual aumenta la resistencia de membrana. En los nodos de Ranvier, la resistencia de la membrana es baja, por lo que la corriente puede fluir a través de la membrana en esos espacios, generando potenciales de acción (conducción saltatoria).

- Capacitancia de la membrana (capacidad de almacenar carga eléctrica): a mayor capacitancia, menor velocidad

- Constante de longitud: qué tan lejos se propaga una corriente despolarizante a lo largo del axón. Modificada por:

- Resistencia interna: es inversamente proporcional al diámetro del axón (a mayor diámetro, menor resistencia)

- Diámetro del axón: (ver arriba)

Por lo tanto, la velocidad de conducción será mayor cuando el diámetro del nervio es grande, cuando la resistencia de la membrana es alta, y cando la resistencia interna es baja.

8.- Velocidad de conducción de los diferentes tipos de fibras

Fibra Diámetro Velocidad (mm) (m/s)

- Aα (propiocepción; motora somática) 12 – 20 70 – 120β (tacto, presión, motora) 5 – 12 30 – 70(motora husos musculares) ץ 3 – 6 15 – 30δ (dolor rápido, temperatura) 2 – 5 12 – 30

- B autónomas preganglionares < 3 3 – 15

- CDolor lento, temperatura 0.4 – 1.2 0.5 – 2Simpática (simpáticas posganglionares) 0.3 – 1.3 0.7 – 2.3

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TRANSMISIÓN SINÁPTICA

1.- ¿Qué es una sinapsis?- El sitio donde se transmite la información de una célula a otra- Tipos

- Eléctrica: permite el flujo de corriente a través de vías de baja resistencia situadas entre las células denominadas brechas de unión. * Presente en músculo cardiaco y algo de músculo liso

- Química: la información se transmite de una célula a otra a través de la hendidura sináptica, por medio de un neurotransmisor. * Presente en músculo esquelético

2.- Pasos de una sinapsis química

a) Un potencial de acción en la célula presináptica provoca la apertura de los canales de Ca+

b) La entrada de Ca+ hacia el interior de la terminal presináptica causa la liberación del neurotransmisor almacenado en vesículas sinápticas, por medio de exocitosis, hacia la hendidura sináptica *

c) El neurotransmisor se une a receptores sobre la membrana postsináptica, causando un cambio en el potencial de membrana de la célula postsináptica.

d) Dependiendo del tipo de neurotransmisor, se despolarizará (excitará) o hiperpolarizará (inhibirá) a la célula postsináptica.

* El proceso de fusión de la vesícula sináptica con la membrana celular, sucede merced a la sinaptobrevina (en la membrana vesicular) y a la sintaxina (en la membrana celular)

* La toxina del tétanos y las botulínicas B,D,F y G actúan sobre la sinaptobrevina* La toxina botulínica C actúa sobre la sintaxina

3.- Tipos de vesículas sinápticas- Pequeñas claras (acetilcolina, glicina, GABA, o glutamato)- Pequeñas de centro denso (catecolaminas)- Grandes de centro denso (neuropéptidos)

4.- ¿Qué es el retraso sináptico?- Es el intervalo (0.5 ms) que tarda el mediador sináptico en liberarse, tras la llegada del impulso a las terminaciones presinápticas, y antes de que la célula postsináptica manifieste una respuesta

5.- Tipos de arreglos sinápticos

- Sinapsis “uno a uno”- Unión neuromuscular: un potencial de acción en la cél. presináptica, la motoneurona, desencadena un potencial de acción en la célula postsináptica

- Sinapsis “muchos a uno”- Sistema nervioso: muchas cél. presinápticas convergen sobre la cél. postsináptica; la suma de sus impulsos desdencadena una respuesta

- Sinapsis “uno a muchos”- Células de Renshaw (médula espinal)

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6.- Tipos de sumación

- Sumación espacial resulta de la llegada simultánea de 2 o más impulsos presinápticos a la célula postsináptica

- Sumación temporal resulta de la llegada de 2 o más impulsos uno tras otro, de manera que se superponen en el tiempo

NEUROTRANSMISORES

ACETILCOLINA

Colina + acetil-CoA

acetiltransferasa

ACETILCOLINA

acetilcolinesterasa

Colina + acetato

- Único neurotransmisor utilizado en la unión neuromuscular- Receptores: nicotínicos (ionotrópicos)

muscarínicos (metabolotrópicos)

CATECOLAMINAS

Fenilalanina ---------- Tirosina ---------- Dopa ---------- Dopamina ---------- Noradrenalina ---------- Adrenalina(1) (2) (3) (4) (5)

(1) Hidroxilasa de fenilalanina(2) “ de tirosina(3) Descarboxilasa de dopa(4) β-hidroxilasa de dopamina(5) Metiltransferasa de N-feniletanolamina

- Degradación: grupo carboxilo presente en la DOPA, el cual le permite atravesar la barrera hematoencefálica

- COMT- Noradrenalina ----------- Normetanefrina*- Adrenalina ---------------- Metanefrina*- Dopamina ----------------- 3-metoxitiramina

- MAO- Noradrenalina ----------- Acido dihidroximandélico- Adrenalina ---------------- Acido dihidromandélico- Dopamina ----------------- Acido dihidroxifenilacético

* la medición de las concentraciones de los derivados O-metilados normetanefrina y metanefrina en la orina indica el ritmo de secreción de las catecolaminas

- Receptores (metabolotrópicos)- Noradrenalina: α (+), β- Adrenalina: β (+), α

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SEROTONINA

Triptófano

hidroxilasa

5-hidroxitriptófano

descarboxilasa

SEROTONINA

MAO + aldehído deshidrogenasa

Acido 5-hidroxiindolacético

- Localización: cerebro y tubo digestivo- Receptores:

- 5-HT3 (ionotrópico)- 5-HTx (metabolotrópicos)

HISTAMINA- Síntesis: descarboxilación de la histidina, mediante la descarboxilasa- Localización: hipotálamo y tubo digestivo (células cebadas)- Degradación: a través de la diaminaoxidasa (histaminasa) forma metilhistamina y/o ácido imidazolacético- Receptores: H1, H2, H3

GLUTAMATO- Síntesis: aminación reductiva del cetoglutarato α (intermediario del ciclo de Krebs)- Localización: SNC- Función: neurotransmisor excitatorio más abundante de SNC- Receptores:

- Metabotrópicos: unidos a proteína G- Ionotrópicos: activados por ligando

GABA (Acido y-aminobutírico)- Síntesis: a partir del glutamato mediante la descarboxilasa de glutamato- Localización: SNC- Función: neurotransmisor inhibidor- Degradación: mediante la transaminasa a semialdehído succínico; luego a succinato en el ciclo del ácido cítrico- Receptores:

- GABAA (ionotrópico): aumenta entrada de Cl-

- GABAB (metabolotrópico): aumenta salida de K+

GLICINA- Función: inhibitoria (tallo encefálico y méd. espinal) y excitatoria (-)- Mecanismo: aumento conductancia de Cl- Receptores: ionotrópicos

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(Otros)

- SUBSTANCIA P- Localización:

- SNC: sistema nigroestriado, hipotálamo, médula espinal (vía lenta del dolor)- TGI: peristalsis

- PÉPTIDOS OPIOIDES- Función: analgesia- Receptores: μ, К, δ

- ENCEFALINAS- Precursor: proencefalina- Metencefalina y Leuencefalina- Localización: TGI, SNC (substancia gelatinosa)

- ENDORFINAS- Precursor: proopiomelanocortina- Endorfina β- Localización: hipófisis

- ÓXIDO NÍTRICO (gas)- Síntesis: a partir de la arginina por la sintetasa de ON (que requiere NADPH)- Localización: endotelio de vasos sanguíneos, cerebro- Función: activa la guanililciclasa

- NEUROPÉPTIDO Y- Localización: SNA, hipotálamo- Funciones: mediador del aumento de apetito e incremento en ingesta

Proteína G- compuesta por subunidades α, β, ץa) el ligando se une al receptor, produciendo un cambio conformacional en la subunidad αb) el GDP unido a la subunidad α se sustituye por GTP

Mecanismo de la adenililciclasac) el complejo α-GTP se une a la adenililciclasa, activándolad) la adenililciclasa convierte el ATP en cAMPe) el cAMP activa la proteincinasa A, que fosforila ciertas proteínas intracelulares que a su vez ejecutan las acciones fisiológicasf) la enzima fosfodiesterasa descompone el cAMP en 5-AMP (inactivo)

Mecanismo de la fosfolipasa Cc) el complejo α-GTP se une a la fosfolipasa C, activándolad) la fosfolipasa C libera diacilglicerol y trifosfato de inositole) el trifosfato de inositol libera Ca del retículo endoplásmico, aumentando su concentración intracelularf) el Ca y el diacilglicerol activan la proteíncinasa C, que fosforila proteínas que ejecutan las acciones fisiológicas

7.- ¿Qué es la neuromodulación?- Es la modificación de la sensibilidad de una neurona a la estimulación o inhibición- Mecanismo:

Puede actuar sobre la célula presináptica para alterar la cantidad de neurotransmisor liberado en reacción a la estimulación

Puede secretarse junto al neurotransmisor y alterar la respuesta de la célula postsináptica a éste último

8.- ¿Qué es la plasticidad sináptica?

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- Son los cambios en la función sináptica, que resultan de todas las descargas ocurridas- Ejemplos:

- Habituación: desaparición gradual de la respuesta a un estímulo repetido constantemente- Sensibilización: respuesta postsináptica aumentada a un estímulo nocivo

FISIOLOGÍA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

1.- ¿Qué es la unidad motora?- Es el conjunto de 1 motoneurona y las fibras musculares que inerva

2.- ¿Dónde se lleva a cabo la sinápsis?- La conducción del potencial de acción de una motoneurona a la fibra muscular ocurre sobre la placa motora (terminal postsináptica especializada), que contiene receptores nicotínicos para la acetilcolina, que son canales iónicos activados por ligando.

3.- ¿Cómo se lleva a cabo?- Al unírsele la ACh (a la subunidad α) el receptor sufre un cambio conformacional que abre el canal, aumentando la entrada de Na+ y K+, generando un potencial de placa. Al propagarse a las partes adyacentes de la misma fibra, genera un potencial de acción que se propaga a las fibras circunvecinas.

- Potencial postsináptico excitatorio:- Por apertura de canales de Na (entra)

- Potencial postsináptico inhibitorio:- Por apertura de canales de Cl (entra) y K (sale)

4.- Anatomía del músculo esquelético

- Cada fibra muscular está compuesta por miofibrillas. Cada miofibrilla está organizada en sarcómeros, el espacio situado entre dos líneas Z. El sarcómero es la unidad contráctil básica, y está compuesto por dos tipos de filamentos:

- FILAMENTOS GRUESOS (Miosina II)- 2 cadenas pesadas- 4 cadenas ligeras

* las cadenas pesadas forman la cola del filamento; las cadenas ligeras y las terminales N de cada cadena pesada forman 2 cabezas globulares. Cada cabeza tiene un sitio de unión para la actina y uno para ATP

- FILAMENTOS DELGADOS (Actina, Tropomiosina y Troponina)- Actina

- Proteína globular, polimerizada en dos cadenas en estructura helicoidal, formando la actina-F (filamento de actina)- Tiene un sitio de unión para la miosina

- Tropomiosina- Corre a lo largo del surco entre las cadenas de la actina- En reposo, bloquea el sitio de unión de la actina para la miosina

- Troponina- Complejo de 3 proteínas (T, I, C) localizado a intervalos regulares a lo largo del filamento de tropomiosina- Troponina T

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- Une el complejo troponina a la tropomiosina- Troponina I

- Actúa junto a la tropomiosina para inhibir el sitio de unión de actina con miosina

- Troponina C- A ella se une el Ca, generando un cambio que cancela la inhibición del sitio de unión actina - miosina

- Organización del sarcómero:

- Banda I actina- Banda A miosina (y actina en la zona de superposición con la banda I)- Zona H miosina (unidas por titina)- Línea M (centro del sarcómero) inversión de polaridad de miosinas- Línea Z unión de 2 actinas, unidas por la actinina

- Túbulos transversos- Invaginaciones del sarcolema (membrana celular), encargadas de transmitir la despolarización de la superficie de la célula muscular al interior de la fibra.- Contienen el receptor de dihidropiridina

- Retículo sarcoplásmico- Sitio de almacenamiento y liberación de Ca+. Sus cisternas terminales hacen contacto con los túbulos T (transversos) en un arreglo de tríadas.- Contiene el receptor de rianodina (canal de liberación de Ca+)

5.- Fases del acoplamiento excitación-contracción

a) El potencial de acción se propaga hacia los túbulos Tb) La despolarización de los túbulos T causa un cambio conformacional (de su receptor de dihidropiridina sensible a voltaje) que abre los canales de Ca (receptores rianodina)c) Se libera Ca de su sitio de almacenamiento (retículo sarcoplásmico) hacia el interior de la fibra, incrementando la concentración intracelular de Cad) El Ca se une a troponina C , al ocurrir esto la troponina desplaza a la tropomiosina que estaba bloqueando el sitio de unión de la actina para la miosinae) La actina y la miosina se unen formando puentes transversos (cruzados)

f1) Al girar las cabezas de miosina, los filamentos delgados y gruesos se deslizan entre sí, produciendo tensión.f2) La unión activa la ATP-asa de miosina, hidrolizándose el ATP a ADP y Pi

(gasto de ATP)g) Los puentes transversos se rompen, otra molécula de ATP se une y se forman nuevos puentes transversos (mientras Ca siga unido a troponina C)

6.- Fases de la relajacióna) Al desaparecer el potencial estimulante, se activa la Ca ATP-asa de la membrana del retículo sarcoplásmico, que recaptura el Ca citoplásmicob) Al no haber Ca para unirse a la troponina C, se vuelven a bloquear los sitios de unión de actina con miosina, por parte de la tropomiosina

* Se gasta más energía durante la relajación que durante la contracción muscular

7.- Bases moleculares de la contracción- Durante la contracción, hay deslizamiento de los filamentos delgados sobre los gruesos- La anchura de las bandas A es constante- Las líneas Z se aproximan entre sí durante la contracción

8.- Fuentes energéticas para el músculo (para la formación de ATP)

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- En reposo y durante el ejercicio muy ligero, el músculo utiliza lípidos en forma de ácidos grasos libres

- Dado que las reservas musculares de ATP son mínimas, éste debe de ser sintetizado continuamente, a partir del ADP por la adición de un grupo fosfato, a través de la fosfocreatina. Durante el ejercicio, gran parte de la energía para la síntesis de fosfocreatina y recuperación del ATP proviene de la glucólisis aerobia, mediante la cual la glucosa se metaboliza a CO2 y agua. Utilizada en las carreras largas (maratones)

* Durante el reposo, parte del ATP de las mitocondrias transfiere su fosfato a la creatina, acumulándose así una reserva pequeña de fosfocreatina

- Sin embargo, cuando el esfuerzo muscular es continuo y mayor, la síntesis aerobia de energía es insuficiente a cubrir la demanda metabólica, e inicia en apoyo la glucólisis anaerobia, mediante la cual la glucosa se metaboliza hasta lactato, que es degradado en el organismo mediante el consumo de H+. Utilizada en carreras rápidas y cortas (100 m)

* el uso de la vía anerobia se autolimita porque, a pesar de la rápida difusión del lactato a la corriente sanguínea, se produce una acumulación muscular de lactato tal, que finalmente rebasa la capacidad de los amortiguadores titulares y causa un descenso en el pH que inhibe las enzimas necesarias para la contracción muscular

(ejercicio)CREATINA+ATP ------------------------------------ FOSFOCREATINA+ADP

/ I-----------------------------------/ I (ejercicio)

(reposo) II

CREATININA

9.- Tipos de fibras musculares- Rojas ------------- Postura (fibras tipo I)- Blancas ---------- Movimientos finos (fibras tipo II)

TIPO I TIPO II

Velocidad ATP-asa: Lenta Rápida

Capacidad glucolítica: Moderada Alta

Capacidad oxidativa: Alta Baja

10.- Tipos de contracción- Isométrica la longitud no cambia, NO implica trabajo- Isotónica la tensión “ , SÍ

SISTEMA SENSORIAL

Por medio de los sentidos, el organismo es capaz de captar información del ambiente externo. Los estímulos que llegan a nuestro cuerpo se presentan bajo diferentes formas de energía (electromagnética, mecánica, química), para las cuales existen receptores específicos:

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TIPO MODALIDAD RECEPTOR LUGARMecanorreceptor Tacto Corpúsculos Piel

Audición Célula pilosa Órgano de CortiEquilibrio Célula pilosa C. semicircular

Fotorreceptor Visión Conos y bastones Retina

Quimiorreceptor Olfato Células olfatorias Mucosa olfatoriaGusto Botones gustativos LenguaPO2 arterial C. carotídeo/aort.pH de LCR Bulbo raquídeo

Termorreceptor Temperatura Frío PielCalor Piel

Nociceptor Dolor / temperatura Térmicos / polimodales Piel

1.- ¿Qué es la transducción sensorial?- Proceso mediante el cual un estímulo ambiental es convertido por el receptor en energía eléctrica.

2.- ¿Cómo ocurre?- Al interactuar con el receptor, el estímulo le cambia sus propiedades, provocando la apertura o el cierre de canales iónicos de éste, con el consecuente cambio en el potencial de membrana (despolarización o hiperpolarización), llamado potencial generador o de receptor. - La intensidad de éste dependerá de la fuerza del estímulo, por lo que si un estímulo despolarizante es lo suficientemente fuerte, el potencial generador alcanzará el umbral, y entonces se producirá un potencial de acción.

3.- Proceso de codificación - Las neuronas sensoriales codifican los estímulos: localización, intensidad, frecuencia y duración

4.- Adaptación- Ciertos receptores sensoriales son capaces de adaptarse a un estímulo. La rapidez con que lo hacen varía a según del tipo de receptor:

- Fásicos: (adaptación rápida), responden principalmente a inicio y conclusión de un estímulo. *** corp. De Pacini (vibración)

- Tónicos: (adaptación lenta), responden a inicio y a la mayor parte del periodo de estimulación. *** receptores de Merkel (presión)

CONDUCCIÓN DE LOS ESTÍMULOS EN SNC

Los somas de las neuronas aferentes primarias se encuentran en los ganglios de la raíz dorsal. Los estímulos viajan a ellas (desde las terminaciones nerviosas), y de aquí parte la información para hacer sinapsis en diversos puntos:

SENSACIÓN 1er Neurona 2ª Neurona 3er Neurona

Tacto, presión, P.C. Ganglio dorsal N. Goll y Burdach Tálamo

Dolor, temperatura Ganglio dorsal Subst. gelatinosa Tálamo

Tacto, P.I. Ganglio dorsal Subst. gris propia Tálamo

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Los estímulos viajan a través de diferentes vías:

SENSACIÓN VÍA CRUCE

Tacto, presión, P.C. Columna Dorsal (Sist. Lemnisco) Bulbo

Dolor, temperatura Fascículo Espinotalámico Lateral Médula Espinal

Tacto grueso Fascículo Espinotalámico Anterior Médula Espinal

Desde los núcleos sensoriales de tálamo, las neuronas que llevan información sensorial se proyectan en dos áreas de la corteza cerebral: el área somatosensorial I (SI) en el giro poscentral, y de ahí al área somatosensorial II (SII) adyacente a la cisura de Silvio.

Las fibras en SI están dispuestas de modo que las partes del cuerpo se representan en orden a lo largo del giro poscentral.

1.- Ejemplo de lesiónUn tumor en médula de lado derecho, a nivel de D7, estará afectando:

- Dolor y temperatura contralateral- Tacto ipsilateral

2.- Tipos de fibras

FIBRA DIÁMETRO VELOCIDAD (um) (m/s)

A (mielinizadas)

α (propiocepción; motora somática) 12 – 20 70 – 120β (tacto, presión, motora) 5 – 12 30 – 70δ (dolor rápido, temperatura)* 2 – 5 12 – 30

* Unimodales

C (no mielinizadas)**

Dolor lento, temperatura 0.4 – 1.2 0.5 – 2

** Polimodales: reaccionan a estímulos mecánicos y químicos

VISIÓN

1.- Estructura del ojo

- CAPAS PROTECTORAS

Esclerótica- Capa externa protectora- En la parte anterior forma la córnea

Coroides- Contiene la mayoría de los vasos sanguíneos- De ella se nutren las células ganglionares de retina

- ESTRUCTURAS PARA LA VISIÓN

Córnea- Lavada constantemente por las lágrimas mediante el reflejo palbebral

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Humor acuoso- Llena las cámaras anterior y posterior- Formado por el cuerpo ciliar, por medio de transporte activo y anhidrasa carbónica- Fluye a través de la pupila, y es absorbido por el conducto de Schlemm (unión de iris y córnea)

* Si se obstruye el ángulo por herniación del iris, ocurre glaucoma de ángulo cerrado* Si disminuye la permeabilidad de las trabéculas, ocurre glaucoma de ángulo abierto

Pupila- Espacio virtual delimitado por el iris (diámetro normal de 2mm a 8mm)- Regula la cantidad de luz que penetra al ojo- Músculos circulares miosis (parasimpático – acetilcolina)- Músculos longitudinales midriasis (simpático – noradrenalina)

Cristalino- Aumenta o disminuye el poder de refracción- Objetos cercanos = curvatura + (contracción m. ciliar, relaja ligam.) PARASIMPÁTICO- Objetos distantes = curvatura – (relajación m. ciliar, contrae ligam.) SIMPÁTICO

Humor vítreo- Llena el espacio entre el cristalino y la retina

Retina- Epitelio sensorial formado por 10 capas

- Células pigmentadas- Fotorreceptores (conos y bastones)- Capa nuclear externa- Capa plexiforme externa (células horizontales)- Capa nuclear interna (células bipolares)- Capa plexiforme interna (células amacrinas)- Células ganglionares

- Papila- Lugar donde el nervio óptico sale del ojo, y los vasos entran- Es el punto ciego, pues no hay receptores ahí.

- Mácula- Mancha circular en cuyo centro se localiza la fóvea

- Fóvea- Punto de mayor agudeza visual - Zona carente de bastones

- Vasos- Los vasos de la retina irrigan las células bipolares y ganglionares solamente

* Fotorreceptores- Conos

- Visión diurna (fotópica)- Visión a color- Mayor agudeza visual- Localizados principalmente en la fóvea

- Bastones - Visión nocturna (escotópica)- Pigmento fotosensible: rodopsina- Localizados en toda la retina, excepto en fóvea

- Irrigación- Por el plexo capilar de la coroides- Por tal razón, el desprendimiento de retina los daña gravemente

- Compuestos por 2 segmentos- Externo (cilios modificados, sacos y discos fotosensibles)- Interno (mitocondrias)

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2.- Potencial de fotorreceptor

En la oscuridad, los canales de Na+ del segmento exterior del fotorreceptor se mantienen abiertos por el cGMP. La luz incrementa la conversión de cGMP en 5-GMP, cerrando así los canales. Esto produce hiperpolarización de la terminación sináptica del fotorreceptor

a) El estímulo luminoso inicia la conversión del retineno-1 de la rodopsina (cambio de configuración)

11-cis -------------------------- trans

b) Se crea metarodopsina II, la cual activa a la proteína G transducina

c) Tras el intercambio de GDP por GTP, la transducina se desdobla en una subunidad α y una β.

d) La subunidad α activa una fosfodiesterasa que disminuye la concentración intracelular de cGMP (convirtiéndolo a 5-GMP)

e) El descenso de cGMP provoca el cierre de los canales de Na+, hiperpolarizando la membrana del receptor

VÍA VISUAL

a) Terminaciones sensoriales periféricasConos y Bastones

b) 1ª NeuronaCélulas Bipolares de la Retina

c) 2ª NeuronaCélulas Ganglionares- Sus axones convergen en la papila- El n. óptico se dirige al quiasma óptico- Se cruzan las fibras nasales- Continúa el n. óptico como cintilla óptica

d1) 3ª Neurona- Cuerpo geniculado externo (lateral)- Radiación óptica- Fibras magno y parvocelulares- Corteza Occipital (Área 17)

d2) 3ª Neurona- Fibras geniculotectales- Núcleos pretectales- Se cruzan- Núcleos Edinger-Westphal- (Reflejos consensuales)

3.- Principios de óptica- Al llegar rayos de luz paralelos a una lente, se refractan

- Si la lente es biconvexa, convergerán hacia un punto central (foco principal)- Si la lente es bicóncava, divergerán.

- La distancia entre la lente y el foco principal es la distancia focal principal

1m / Dioptrías

- El poder de refracción indica qué tanto una lente puede hacer converger o diverger los rayos de luz, y se mide en dioptrías

1m / Distancia focal

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* Una lente que converja (para hipermetropía) a una distancia focal de 0.5m, tendrá +2dp* Una lente que diverja (para miopía) a una distancia focal de 0.5m, tendrá –2dp

4.- Defectos

5.- Visión del color- Colores primarios:

- Rojo (prot) - Verde (deuter) - Azul (tri)

*debilidad = “-anomalía”*ceguera = “-anopía”

* Daltonismo es la ceguera a los colores. Una persona puede ser:- Tricrómata: visión normal del color, o con anomalía- Dicrómata: sólo tienen dos sistemas de conos- Monocrómata: solamente un sistema de conos

* La prueba para detectarla se hace con los mapas de IshiharaAUDICIÓN

1.- Componentes del sistema auditivo

OÍDO EXTERNO- Oreja, meato y conducto auditivo externo- Membrana timpánica

OÍDO MEDIO- 3 huesecillos

- Martillo (su mango unido al tímpano)- Yunque- Estribo (su base unida a la ventana oval)

- 2 músculos: - Tensor del tímpano (tira del mango medialmente)- Estapedio (separa la base del estribo de la ventana)

- Trompa de Eustaquio- Comunica a nasofaringe

OÍDO INTERNO- Laberintos óseo y membranoso- Cóclea y Órgano de Corti

Las ondas sonoras son captadas por el pabellón auricular y canalizadas por el conducto auditivo externo hasta el tímpano (Conducción aérea). Posteriormente, las oscilaciones causadas por las ondas sobre el tímpano son transmitidas a los huesecillos del oído medio, cuya función es amplificar las ondas sonoras y transmitirlas a la cóclea través de la ventana oval (por medio del estribo)

2.- Cóclea- Conducto en forma de caracol, que va desde la ventana oval hasta la ventana redonda- Tres cavidades

- Rampa vestibular (perlinfa)* *similar al LEC (– K + Na)- Rampa media (endolinfa)** **similar al LIC (+ K – Na)- Rampa timpánica (perilinfa)

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- Tres membranas- de Reissner * separa las rampas vestibular y media- Tectorial- Basilar * separa la rampa media y timpánica

3.- Órgano de Corti- Localizado dentro de la rampa media, sobre la membrana basilar.- Se extiende a todo lo largo de la cóclea- Contiene las células ciliadas, (células receptoras de la audición)

- 2 disposiciones- C. ciliadas externas (3 hileras)- C. ciliadas internas (1 hilera)

- Base o cuerpo* En contacto con la membrana basilar* En contacto con los axones de nervios

- Proyecciones apicales* Los cilios de las c. externas se hallan integradas a la membrana tectorial* Los cilios de las c. internas flotan libremente en la endolinfa

4.- Transducción auditivaa) Las ondas sonoras se dirigen hacia la membrana timpánica y la hacen vibrarb) La onda sonora es amplificada por los huesecillosc) El estribo transmite las vibraciones a la membrana de la ventana ovald) Estas vibraciones desplazan la perilinfa de la rampa vestibular, generando una onda de propagación que se extiende también a lo largo de la rampa timpánica y que incide sobre las membranas de Reissner, basilar y finalmente la timpánicae) La vibración de la membrana timpánica provoca la inclinación de las células ciliadas externasf) Esto abre canales K y Ca, que al entrar a la célula, la despolarizang) Se libera un neurotransmisor excitatorio que despolariza los nervios cocleares aferentes

* El K se recicla, al entrar a las células sustentaculares, y llegando finalmente a la estría vascular, secretándose de nuevo a la endolinfa

- Las células ciliares en la base de la cóclea, responden a frecuencias altas (agudas)- “ en el vértice de la cóclea, responden a frecuencias bajas (graves)

5.- Vías auditivasa) Las células ciliares del Órgano de Corti transmiten la información a los nervios cocleares aferentesb) Éstos hacen sinapsis sobre las neuronas de los núcleos cocleares dorsal y ventral en el bulbo raquídeoc) La información asciende por el lemnisco lateral hacia el cuerpo geniculado inferior, conectado con el del lado opuesto por una comisurad) Asciende al núcleo geniculado medial del tálamoe) Asciende a la corteza auditiva * (área 41 de Brodman; área 22 = asociación auditiva)

* Los tonos graves se representan en la parte anterolateral, los agudos en la posteromedial

6.- Sonido- Sensación producida cuando las vibraciones longitudinales de las moléculas en el ambiente externo, hacen vibrar la membrana timpánica- Las ondas sonoras viajan por el aire a una velocidad de 344 m/s, a 20ºC a nivel del mar

* La velocidad el sonido aumenta a mayor temperatura y altitud

- La intensidad de un sonido está dada por la amplitud de la onda sonora

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* La amplitud es el cambio máximo en la presión sobre el tímpano, y se calcula mediante la escala de decibeles* A mayor amplitud, mayor intensidad* El umbral auditivo del ser humano es de 0 dB

- El tono de un sonido está dado por la frecuencia de la onda sonora* A mayor frecuencia, más alto el tono* Frecuencias audibles para el oído humano van de 20 a 20000 Hz (mayor sensibilidad va de 1000 a 4000 Hz)

- El enmascaramiento ocurre cuando la presencia de un sonido disminuye la capacidad del receptor de escuchar otros sonidos.

* Se debe al estado refractario absoluto o relativo de los receptores auditivos y fibras nerviosas estimulados con anterioridad

- El reflejo timpánico es una función protectora del oído; se activa con los ruidos fuertes, que inducen la contracción refleja de los músculos del oído medio (tensor del tímpano y estapedio), disminuyendo la transmisión del sonido.

* tiempo de reacción: 40 – 160 ms

7.- Conducción del sonido- Conducción osicular (huesecillos y tímpano) es la principal- Conducción ósea y aérea son menos importantes, pero sirven para valorar la audición

Prueba WEBER RINNE

Método Se coloca el diapasón sobre el vértice craneal

Se coloca el diapasón sobre la apófisis mastoides, y cuando el examinado deja de oír, se coloca frente al oído

Normal Se oye igual en los 2 oídos Escucha la vibración en el aire después de la conducción ósea

Sordera de conducción

Sonido más fuerte en el oído enfermo(pérdida del efecto de enmascaramiento)

No escucha la vibración en el aire

Sordera nerviosa Sonido más fuerte en el oído sano Sí escucha la vibración en el aire

EQUILIBRIO

1.- Componentes del Sistema Vestibular- Conductos semicirculares (aceleración rotatoria)- Utrículo (aceleración lineal horizontal)- Sáculo (aceleración lineal vertical)

2.- CONDUCTOS SEMICIRCULARES- Son 3, situados perpendicularmente entre sí

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- Contienen endolinfa, y están rodeados por perilinfa- Cada conducto tiene un extremo expandido llamado ámpula, en la que se encuentra la cresta ampular- En esta cresta ampular hay células ciliadas (y células sustentaculares), sostenidas por la cúpula

3.-Aceleración Rotatoria (Angular)a) Al girar la cabeza, la endolinfa contenida en los conductos semicirculares y en las ampollas se desplaza en sentido contrario debido a la inerciab) Al desplazarse, la endolinfa arrastra a la cúpula, inclinando así los estereocilios ya sea hacia el cinocilio (despolarizando* la célula al entrar Ca2+) o en sentido contrario (hiperpolarizando la célula) * lo cual causa liberación de glutamatoc) Al alcanzarse una velocidad de rotación constante, la endolinfa gira a la misma velocidad, por lo que la cúpula regresa a su posición original y no ocurre ni despolarización ni hiperpolarizaciónd) Al detenerse el movimiento de la cabeza, la desaceleración desplaza la endolinfa en el sentido de la rotación, arrastrando la cúpula en el sentido contrario al que tuvo durante la rotación iniciale) La célula se despolarizará o hiperpolarizará, dependiendo del sentido en que giraba la cabeza

4.- UTRÍCULO y SÁCULO- Cada uno contiene una mácula (órgano otolítico)- En la mácula hay células ciliadas y sustentaculares sostenidas por una membrana otolítica, en la que se incluyen los estereocilios- Contiene cristales de carbonato de calcio, los otolitos (otoconia), más densos que la endolinfa

5.- Aceleración Lineal- La aceleración en cualquier dirección desplaza los otolitos en la dirección contraria, inclinando los estereocilios y por lo tanto despolarizando o hiperpolarizando la célula- Las máculas también producen descargas tónicas cuando no hay movimiento de la cabeza, a causa de la tracción ejercida sobre los otolitos por la gravedad

6.- ¿Qué es el nistagmo?- Reflejo que mantiene la fijación visual en puntos estacionarios durante la aceleración rotacional

* NO es iniciado por los impulsos visuales (se presenta también en ciegos)- Componente lento

Los ojos se mueven inicialmente en la dirección opuesta a la rotación, tratando de mantener la mirada en una dirección constante* Iniciado por impulsos de los laberintos

- Componente rápidoMovimiento ocular rápido en la misma dirección en que gira la cabeza, para fijarse en un nuevo punto* Iniciado por un centro del tallo encefálico

- El nistagmo posrotatorio- Ocurre al detenerse bruscamente la rotación: los ojos se mueven en dirección opuesta a la rotación original, y la persona tiende a caer en la dirección de la rotación original

7.- Pruebas de reflejo vestibuloocular- Prueba de Barany : rotación de la persona sobre una silla por 10 revoluciones. Si la función vestibular es normal, la rotación dextrógira causa nistagmo en la misma dirección, posrotatorio en la opuesta, y tras la rotación, tiende a caer a la derecha. La rotación levógira causa lo contrario.

- Prueba de estimulación calórica : estimulación de los conductos semicirculares mediante la instilación de agua, a diferente temperatura que la corporal, dentro del meato auditivo externo. La

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diferencia de temperatura provoca el flujo de la endolinfa, que inclina la cúpula. El agua caliente produce nistagmo hacia el lado tratado, mientras que la fría lo hace hacia el lado contrario.

8.- Vías Vestibularesa) Los nervios vestibulares llegan a los núcleos vestibulares (bulbo raquídeo) ipsilaterales y al lóbulo floculonodular (cerebelo)

b1) A los núcleos medial y superior llegan los impulsos de los conductos semicirculares- se proyectan, por el fascículo longitudinal medial, a los nervios para los musc. extraoculares.

b2) Al núcleo vestibular lateral llegan impulsos de los utrículos y sáculos- se proyectan, por el fascículo lateral vestibulospinal, a las motoneuronas de la médula espinal

b3) Al núcleo vestibular inferior llegan impulsos de las 3 estructuras- se proyectan, por el fascículo longitudinal medial, hasta cerebelo y formación reticular

c) Los núcleos vestibulares se proyectan al tálamo, luego a corteza somatosensorial primaria (SI)

OLFATO

1.- Epitelio olfatorio- Células receptoras

- Las células receptoras se encuentran en la membrana mucosa olfatoria que recubre el techo de la nasofaringe- Las células receptoras son neuronas bipolares con un extremo ampliado (botón olfatorio), cuyos cilios atraviesan la superficie de la mucosa, y con un axón que perfora la lámina cribosa para conectarse con el bulbo olfatorio- Cada receptor reacciona a moléculas específicas de olor* Estas células tienen una vida media de varias semanas, y se reponen constantemente

- Células basales- Células indiferenciadas que dan origen a las células receptoras* Esta renovación está controlada por una proteína morfogénica ósea (BMP) inhibidora

- Terminaciones nerviosas libres- de fibras del trigémino (respuesta a la irritación)

2.- Bulbo olfatorio- 4 tipos de células

- Células mitrales- Células en penacho- Células periglomerulares ------ inhiben glomérulos que NO deben activarse- Células granulares ----------- liberan GABA (también inhiben)

- Los axones de cel. receptoras de un mismo tipo hacen sinapsis con las células mitrales y células en penacho en los glomérulos olfatorios- Los axones de las células mitrales y las células en penacho se dirigen, por medio de las estrías olfatorias intermedias y laterales, a las células piramidales de la corteza olfatoria (piriforme y orbitofrontal)

* La corteza entorrinal se encarga de la “memoria olfatoria”

* En los glomérulos olfatorios existe una inhibición lateral mediada por las células periglomerulares y las células granulares (mediante sinapsis dendodentríticas), lo cual agudiza y enfoca las señales olfatorias

3.- Transducción olfatoria(Conversión de señales químicas en señales eléctricas)a) Moléculas odoríferas se disuelven en el moco olfatorio, uniéndose a los receptores en los cilios de los botones olfatoriosb) Esta unión activa una proteína G, que activa a la adenililciclasa ------ cAMP y DAGc) Se abren canales catiónicos, con la entrada a la célula de Ca2+ y Na+

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d) El potencial de membrana se despolariza, y genera potenciales de acción en los nervios olfatorios

4.- Características del olfato- El ser humano puede reconocer más de 10 mil olores* Metilmercaptano es el olor más fácilmente captado

GUSTO

1.- Estructura receptora (botón gustativo)- Localizados en lengua (papilas fungiformes y circunvaladas), paladar, faringe, y epiglotis- Formados por 4 tipos de células

- Células basales- Células de sostén (tipo 1 y 2)- Células receptoras gustativas (tipo 3)

* Ésta presenta una microvellosidad que se proyecta a la cavidad bucal* Vida media de 10 días; las células basales (surgidas de las células epiteliales que rodean el botón) se diferencían en células receptoras

2.- Sabores básicos- Dulce - Ácido (agrio) - Umami- Salado - Amargo* Todas las regiones linguales detectan todos los sabores

3.- Transducción olfatoria- Amargo

- Mecanismo IP3/Ca provoca la liberación de neurotransmisor* Estricnina

- Dulce- COH El cAMP cierra los canales de K de la membrana celular

- Ácido- Mediado por H, que cierra los canales de K

- Salado- Mediado por NaCl, causa despolarización directa

4.- Vías gustativas- Nervio glosofaríngeo: (sabores amargo y agrio)- Nervio facial: (sabores salado y dulce)- Nervio vago: faringe y epiglotis

a) Los 3 nervios ascienden por el fascículo solitario, y llegan a 2ª neuronas en el núcleo solitario en el bulbo raquídeo. b) De aquí pasan a 3ª neurona en el núcleo posteromedial ventral de tálamoc) Terminan en la corteza gustativa

SISTEMAS DE CONTROL MOTOR

ARCO REFLEJO

La unidad básica de la actividad refleja integrada es el arco reflejo, compuesto por (1) un órgano sensorial, (2) una neurona aferente, (3) una (o más) sinápsis en la “estación de integración”, (4) una neurona eferente, y (5) un efector.

(2) (4)

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(1) ------------------------- (3) ------------------------- (5)

Hay dos tipos de arco reflejo: el monosináptico (1 sinápsis entre la neurona aferente y la eferente), y el polisináptico (una o más interneuronas interpuestas entre la neurona aferente y la eferente).

• Un ejemplo de arco reflejo monosináptico es el reflejo de estiramiento (miotático), el cual es la respuesta normal a un estiramiento muscular. El órgano sensorial implicado es el:

HUSO MUSCULAR

- Función: regular el estiramiento muscular- Retorna el músculo a su longitud en reposo tras haber sido acortado o alargado

- Localizado entre las fibras extrafusales del músculo, en disposición paralela a ellas.- Compuesto por 2 tipos de fibras intrafusales:

- Fibras de saco nuclear (dinámicas) – cantidad- Fibras de cadena nuclear (estáticas) + cantidad

- Inervación- Sensorial

- Terminaciones aferentes de neuronas Ia envuelven en espiral cada fibra intrafusal

- Motora- Terminaciones eferentes de motoneuronas localizadas en el asta) * ץ anterior de médula espinal).

* Regulan la sensibilidad del huso al estiramiento, por lo que el incremento en la descarga eferente ץ aumenta la sensibilidad de los husos al estiramiento

La manera en que el reflejo de estiramiento se lleva a cabo:

a) Al estirarse el músculo, el incremento de longitud de las fibras intrafusales activa las fibras Iab) Éstas hacen sinapsis (liberando glutamato) en el asta anterior de la médula espinal con las motoneuronas α (que inervan el mismo músculo)c) Éstas, al activarse, provocan la contracción de las fibras extrafusales que inervan, contrayéndose así el músculo y acortándose a su estado original.

* ) Las motoneuronas ץ son estimuladas al mismo tiempo que las α

Ejemplos de reflejos miotáticos:

REFLEJO INTEGRACIÓN valorada

Rotuliano lumbar (L2,L3, L4)Bicipital musculocutáneo (C5, C6, C7)Tricipital radial (C5 - D1)Masetero Puente (Trigémino)Cremastérico Sacra (L4, L5 - S4)Abdominal Torácica

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• Un ejemplo de arco reflejo polisináptico es el reflejo miotático inverso, el cual ocurre como respuesta al estiramiento intenso: mientras más se estire un músculo, la contracción refleja (causada por el reflejo de estiramiento) es más fuerte; cuando la tensión aumenta la suficiente, la contracción cesa en forma súbita y el músculo se relaja

ÓRGANO TENDINOSO DE GOLGI

- Función: regular la tensión (acortamiento) muscular- Localización: en los tendones, dispuesto en serie con las fibras musculares extrafusales- Inervación sensorial:

- Terminaciones aferentes de neuronas Ib

La manera en que se lleva a cabo:

a) Al contraerse el músculo, el acortamiento de las fibras extrafusales activa las fibras Ibb) Éstas hacen sinápsis sobre neuronas inhibitorias en médula espinalc) Éstas a su vez hacen sinápsis sobre motoneuronas α, inhibiéndolas, provocando así la relajación del músculo que inervan.

CEREBELO

El cerebelo constituye un importante centro de control motor, ya que está implicado en la planeación, la ejecución, y sobretodo, la coordinación de los movimientos (sobretodo finos), así como en el equilibrio, postura y reflejos oculares.

Tres divisiones principales:

- Vestíbulocerebelo* Equilibrio y reflejos oculares *Lobulo floculonodular vernix- Espinocerebelo Propiocepción y coordinación- Pontocerebelo** Planificación de movimientos ** Neocerebelo

Capas de la corteza cerebelosa: granulosa (interna), de células de Purkinje (intermedia), y molecular (externa)

2 entradas a cerebelo

- Fibras musgosas: provenientes principalmente de puente (también de médula espinal y de sistema vestibular). Se proyectan a las células granulosas, y de ahí por medio de fibras paralelas, a las células de Purkinje (cada cél. de Purkinje recibe impulsos de varias fibras paralelas)

- Fibras trepadoras: provenientes de la oliva inferior (bulbo raquídeo). Se proyectan directamente a las células de Purkinje (cada cél. de Purkinje recibe impulsos de una sola fibra trepadora)

1 salida de cerebelo

- Fibras de células de Purkinje: se proyectan al núcleo dentado, de ahí a tálamo, y finalmente a la corteza cerebral. También se proyectan a los hemisferios cerebelosos. Su función es inhibitoria (liberan GABA)

Consecuencias de la lesión cerebelosa:- Aparecen anormalidades marcadas cuando se efectúan movimientos, pero no en reposo

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(temblor de intención). No existe parálisis ni deficiencia sensitiva, pero todos los movimientos se caracterizan por ataxia, que es la incoordinación causada por errores en la velocidad, fuerza y dirección del mismo.

- Además hay balbuceo (por la ataxia), dismetría (al intentar tocar un objeto con un dedo, ocurre un sobretiro a uno y otro lado) y adiadococinesia (incapacidad de realizar movimientos opuestos alternantes)

GANGLIOS BASALES

La función principal de los ganglios basales es la de concretar el pensamiento de movimiento en la acción voluntaria de movimiento (planeación y ejecución del movimiento). Además participan en ciertos procesos cognoscitivos.

Están localizados profundamente en los hemisferios cerebrales, y son 5:

- Núcleo Caudado* * Juntos forman el CUERPO ESTRIADO- Putámen* ^- Globus Pallidus ^ ^ Ambos forman el NÚCLEO LENTICULAR- Substancia Negra- Núcleo subtalámico

Conexiones aferentes

- Las principales conexiones aferentes terminan en el cuerpo estriado: proyección corticoestriada que proviene de todas las partes de la corteza cerebral. También hay una proyección desde el tálamo al cuerpo estriado.

Conexiones eferentes

- La principal salida proviene del segmento interno del Globus Pallidus a través del fascículo talámico hacia el tálamo (llegando a los núcleos central lateral, ventral anterior y centromediano)

- De tálamo, continúan para proyectarse a la corteza prefrontal y premotora

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Las conexiones aferentes y eferentes se agrupan en un circuito, que de manera simple se puede describir así:

La corteza cerebral se proyecta al cuerpo estriado, éste al globus pallidus, de éste al tálamo, y del tálamo de regreso a la corteza

En los ganglios basales operan de forma balanceada 3 vías bioquímicas distintas:

- Sistema dopaminérgico nigroestriado- Sistema colinérgico intraestriado- Sistema GABA-érgico que va del cuerpo estriado al globo pálido y a sustancia negra

Consecuencias de lesión de los Ganglios Basales:

- Trastornos HIPERCINÉTICOS

- Corea: movimientos rápidos e involuntarios- Atetosis: movimientos continuos, lentos, de contorsión- Balismo: movimientos involuntarios (sacudidas), intensos y violentos

- Trastornos HIPOCINÉTICOS

- Acinesia: dificultad para iniciar el movimiento- Bradicinesia: lentitud en el movimiento

- Enfermedad de Huntington

- Trastorno hereditario causado por destrucción de neuronas colinérgicas y neuronas GABA-érgicas del cuerpo estriado

- Se presentan movimientos coreiformes hipercinéticos y demencia progresiva

- Caracterizada por la expansión de la repetición de trinucleótidos (la anormalidad se presenta en un gen, el cual, en vez de contener el número normal de repeticiones citosina-adenina-guanina, contiene muchas más)

- Enfermedad de Parkinson

- Trastorno autodegenerativo de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra

- Se presentan características hipocinéticas (acinesia y bradicinesia) e hipercinéticas (rigidez y temblor en reposo).

- Existe dificultad para iniciar los movimientos, así como una disminución en los movimientos inconscientes normales, tales como el balancear los brazos durante la marcha, o las expresiones faciales relacionadas con las emociones.

CICLO SUEÑO – VIGILIA

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1.- Electroencefalograma- Registro de las variaciones en el potencial cerebral

2.- Ritmos de actividad cerebral

RITMO FRECUENCIA AMPLITUD LOCALIZACIÓN

α * 8 – 12 Hz 50 – 100 µV Parietooccipital,despiertos en reposo

β 15 – 30 Hz 20 – 50 µV Frontal

* Ritmo alfa disminuye en hipoglicemia, baja temperatura, disminución de esteroides, aumento PCO2

(acidosis), mientras que en la alcalosis, aumenta

ץ 30 – 80 Hz 10 – 30 µV Atención muy enfocada

Ө 4 – 8 Hz 100 µV (niños)

δ - 4 Hz recién nacidos y prematuros

3.- SARA (Sistema Activador Reticular Ascendente)- Encargado de producir el sueño- En la porción media ventral del bulbo raquídeo y mesencéfalo- Vía polisináptica, de tipo inespecífico

4.- Tipos de sueño

- Sueño de ondas lentas (no MOR)- Disminución de la presión arterial, frecuencia respiratoria y tasa metabólica basal (entre 10 – 30%)- Sueño profundo, reposado * sonambulismo y enuresis- NO se recuerdan los sueños- 4 etapas

- I baja amplitud, alta frecuencia - Actividad musc. cuello fuerte- II husos de sueño - Menos actividad- III menor frecuencia, mayor amplitud - Más activ. electrocortical y ocular- IV “ “ - “ “

- Sueño MOR (paradójico)- Elevación del umbral para despertar- Actividad EEG rápida- Movimientos oculares rápidos- Disminución del tono muscular- Sueños- Bruxismo- Descargas pontogeniculooccipitales- Sistema Reticular Activador inhibido* Períodos de entre 5 – 30 min. que aparecen cada 90 min.* Desencadenado por la formación reticular de la protuberancia anular

5.- Distribución de etapas de sueño

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- Jóven adultoa) Sueño no MOR (etapas 1 y 2, luego 3 y 4 más prolongadas)b) Sueño MOR (5 – 30 min)

* Éste ciclo se repite cada 90 min durante todo el sueño, pero poco a poco disminuye la duración de las etapas 3 y 4 y aumenta la duración del sueño MOR

- Lactantes- El sueño MOR ocupa 80% del tiempo total de sueño en lactantes prematuros- “ “ 50% “ “ recién nacidos

- Vejez- El sueño MOR ocupa menos del 25% del sueño total

6.- Trastornos del sueño- Insomnio familiar mortal: rara enfermedad hereditaria progresiva ocasionada por un prión- Sonambulismo y enuresis: ocurren durante el sueño de ondas lentas- Narcolepsia: pérdida súbita episódica del tono muscular e impulso de dormirse de inmediato

7.- Aplicaciones clínicas del EEG- Diagnosticar epilepsia

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO

Órgano efector PARASIMPÁTICO SIMPÁTICO

OjosM. radial iris Midriasis (contracción)

M. esfínter iris Miosis (contracción)M. ciliar Visión cercana Visión lejana

CorazónNodo SA muscarinicos 2 Disminuye FC cronotropico - Aumenta FC (B1-β2)

Aurículas

Nodo AV

ventriculos

Disminuye contractibilidadAumenta vel de conducción

Menos Vel de conducción y aumento del retraso

Aumenta contractibilidad y vel de conducción

Aumenta vel y disminuye el retraso

ArteriasPulmonares, cerebrales, renales

(y demás en general)Dilatación Constricción (α1)

Dilatación (β2)Pulmones

M. bronquial Contracción RelajaciónGlándulas Estimulación Inhibición (α1)

Estimulación (β2)Estómago / Intestino

Motilidad Aumenta DisminuyeEsfínteres Relaja ContraeSecreción Aumenta Disminuye

VejigaEsfínter (y trígono) Relajación Contracción

Detrusor Contracción RelajaciónPene

Erección EyaculaciónGlándulas exócrinas

Salivales Secreción acuosa Secreción viscosaLagrimales Secreción Secreción

Tejido adiposoLipólisis

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Los receptores nicotínicos se encuentran en uniones neuromusculares, ganglios autónomos y SNCMuscarinicos 1 cerebro

2corazon3 y 4 m. liso

FUNCIONES HIPOTALÁMICAS

1.- RITMOS CIRCADIANOS- Encargados: Núcleos supraquiasmáticos- Vía neural: Fibras retinohipotalámicas- Sistemas regulados:

- Ritmos de secreción de hormonas hipofisiarias- Ciclo sueño – vigilia- Patrones de actividad- Secreción de la hormona pineal (melatonina)

2.- HAMBRE- Encargados:

- Centro del hambre: núcleo del fascículo medial del prosencéfalo- Centro de la saciedad: núcleo ventromedial *

* funciona inhibiendo el centro del hambre- Péptidos hipotalámicos:

- Aumento de la ingesta- Neuropéptido Y- Orexina-A y Orexina-B- MCH (hormona concentradora de melatonina)- Grelina

- Disminución de la ingesta- Malonil-CoA- α-MSH (hormona estimulante de los melanocitos)- Leptina- Hipoglucemia

- Mecanismos implicados en la ingesta de alimentos- Hipótesis Lipostática

- El tejido adiposo produce una señal humoral proporcional a la cantidad de grasa

- Hipótesis del péptido intestinal- El alimento en el tubo digestivo induce la liberación de polipéptidos hipotalámicos

- Hipótesis glucostática- El aumento en la utilización de glucosa en el hipotálamo produce saciedad

- Hipótesis termostática- Un descenso en la temperatura corporal por debajo de un punto preestablecido estimula el apetito, y una aumento sobre otro lo inhibe

3.- SED- Encargados: Osmolalidad plasmática y volumen de LEC

- Osmorreceptores (hipotálamo anterior)- Sistema renina-angiotensina (y los órganos subfornical y vasculoso de la lámina terminal)

4.- TEMPERATURA- Encargados:

- Respuesta al calor: hipotálamo anterior- Respuesta al frío: hipotálamo posterior

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