Introduccion a fisiologia

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  • 22/12/10 Funciones de las moleculas de hidratos de carbono (glucocáliz): Están cargadas negativamente. Punto de anclaje con otras células Actúan como receptores de membrana, activando a los segundos mensajeros Participan en acciones inmunitarias
  • Introduccion a fisiologia

    1. 1. INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA Estefanía Maldonado Ramón UNIVERSIDAD CRISTIANA LATINOAMERICANA QUITO - ECUADOR
    2. 2. TODOS LOS MECANISMOS VITALES POR MUY VARIADOS QUE SEAN TIENEN UN FIN, MANTENER LA CONSTANCIA DEL MEDIO INTERNO, LO QUE ES LA CONDICION DE LA VIDA LIBRE
    3. 3. COMPOSICIÓN Y DISTRIBUCION DE LOS LIQUIDOS ORGÁNICOS Y CONTROL DEL MEDIO INTERNO
    4. 4. GRIEGO : PHYSIS ( NATURALEZA ) LOGOS ( CONOCIMIENTO ) FUNCIONES DE LOS CUERPOS ORGANIZADOS
    5. 5. Objetivo general de la Fisiología: explorar los factores físicos y químicos responsables del origen, el desarrollo y la progresión de la vida. <ul><li>Fisiología Humana: Características y mecanismos específicos </li></ul><ul><li>del cuerpo humano </li></ul><ul><li>Fisiopatología: Alteraciones de los procesos fisiológicos en la </li></ul><ul><li>enfermedad o ante una lesión </li></ul>
    6. 6. <ul><li>Dentro de la célula se llevan a cabo muchas actividades metabólicas. </li></ul><ul><li>Los azúcares se rompen y liberan energía </li></ul><ul><li>Se sintetizan proteínas partiendo de materiales simples. </li></ul><ul><li>Se producen materiales de desecho. </li></ul><ul><li>La célula necesita recibir materiales para llevar a cabo sus procesos vitales. </li></ul><ul><li>Necesita eliminar los materiales de desecho antes de que se acumulen y causen daño. </li></ul><ul><li>La obtención de materiales y la eliminación de desechos, se realizan a través del intercambio de materiales con el ambiente. </li></ul>
    7. 7. <ul><li>Mantenimiento del organismo dentro de límites que le </li></ul><ul><li>permiten desempeñar una función de manera adecuada </li></ul><ul><li>Mantenimiento de las condiciones del medio interno constantes. </li></ul>HOMEOSTASIS Medio externo variable intracelular intracelular Medio interno constante Excreción Absorción
    8. 8. <ul><li>Condiciones esenciales del medio interno: </li></ul><ul><ul><li>Concentración óptima de gases, </li></ul></ul><ul><ul><li>elementos nutritivos, iones y </li></ul></ul><ul><ul><li>Agua. </li></ul></ul><ul><ul><li>Condiciones físicas: Tª y </li></ul></ul><ul><ul><li>Presión óptimas </li></ul></ul><ul><ul><li>Volumen óptimo </li></ul></ul><ul><li>Enfermedad: Alteración de la homeostasis </li></ul>
    9. 9. CÉLULAS: unidad básica del cuerpo humano <ul><ul><li>- Organización de la célula; </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Núcleo (membrana nuclear) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Citoplasma (membrana celular) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Protoplasma: Compuesto básicamente por: </li></ul></ul><ul><li>Agua </li></ul><ul><li>Iones. K + , Mg 2+ , PO 4 2- , SO 4 2- , CO 3 - , Na + , Cl - y Ca 2+ </li></ul><ul><li>Proteínas. </li></ul><ul><ul><li>Estructurales </li></ul></ul><ul><ul><li>Funcionales </li></ul></ul><ul><li>Lípidos. Fosfolípidos y colesterol </li></ul><ul><li>Hidratos de carbono o carbohidratos. Glucosa </li></ul>
    10. 10. Estructura física de la célula Organelas intracelulares <ul><li>Cubierta membranosa </li></ul><ul><li>( lípidos y proteínas): </li></ul><ul><ul><li>Membrana plasmática </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana del RE </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana mitocondrial </li></ul></ul><ul><ul><li>Membrana de los lisosomas y Ap. Golgi </li></ul></ul><ul><li>Poros: para el paso de sustancias a través de la membrana </li></ul>Retículo endoplásmico liso Retículo endoplásmico rugoso Membrana plasmática Citoplasma Microtúbulos Ribosoma Cromatina Lisosoma Mitocondria Membrana nuclear Ap. Golgi Nucleo Vesículas de secreción Centriolo Nucleolo
    11. 11. Membrana Celular <ul><ul><li>Constituye una barrera fundamental impermeable a iones, glucosa y urea. El O2, CO2 y alcohol (liposolubles) atraviesan esta porción de la membrana con facilidad. </li></ul></ul><ul><ul><li>Posee moléculas de colesterol que se encuentran disueltas en la bicapa lipídica. Contribuye a la determinación del grado de permeabilidad a los constituyentes hidrosolubles de los líquidos corporales. </li></ul></ul>glicoproteína glicolípido Lado extracelular Carbohidratos colesterol fosfolípidos proteínas Extremos polares Extremos no polares Lado intracelular
    12. 12. <ul><ul><li>Carbohidratos (glucocáliz celular) </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Se encuentran en forma de glucoproteínas y glucolípidos. La porción gluco, sobresale hacia el exterior de la célula. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Posee proteoglicanos (sust. hidrocarbonadas unidas por pequeños grupos proteícos) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Proteínas: </li></ul></ul><ul><ul><li>Conformadas por Glucoproteínas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tipos de proteínas: </li></ul></ul><ul><ul><li>Integrales (toda la membrana): proporcionan canales estructurales (poros), proteínas transportadoras, enzimas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Periféricas (ancladas a la superficie de membrana, en la parte interna y unidas a las integrales), actúan como enzimas u otro tipo de reguladores. </li></ul></ul>
    13. 13. Sistema tegumentario Sistema Nervioso Aparato Digestivo Sistema endocrino Sistema cardiovasc. Sistema esquelético Aparato respiratorio Sistema muscular Sistema inmunitario Sistema urinario Sistema reproductor Medio externo Medio interno
    14. 14. TRANSPORTE DE IONES Y MOLECULAS A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR .
    15. 15. <ul><li>LIQUIDO EXTRACELULAR : </li></ul><ul><li>GRAN CANTIDAD DE IONES SODIO Y CLORO </li></ul><ul><li>LIQUIDO INTRACELULAR: </li></ul><ul><li>ESCASA CANTIDAD DE IONES SODIO Y CLORO </li></ul><ul><li>MAYOR CANTIDAD DE FOSFATOS Y PROTEINAS </li></ul>
    16. 16. BARRERA LIPIDICA Y PROTEINAS DE TRANSPORTE <ul><li>La bicapa lipídica no es miscible ni con el LEC ni el LIC </li></ul><ul><li>Hidrosolube . Liposoluble? </li></ul><ul><li>Proteínas de Transporte: </li></ul><ul><ul><li>Proteínas de los canales </li></ul></ul><ul><ul><li>Proteínas portadoras </li></ul></ul>
    17. 18. LA MEMBRANA CELULAR <ul><li>Es la estructura que ayuda a controlar el paso de materiales entre la célula y su ambiente. </li></ul><ul><ul><li>Impide que algunas sustancias, como las proteínas y los lípidos, entren a la célula. </li></ul></ul><ul><ul><li>Permite el paso de azúcares simples, oxígeno, agua y bióxido de carbono. </li></ul></ul><ul><li>La membrana es selectivamente permeable. </li></ul>
    18. 19. La membrana celular <ul><li>El grueso de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm). </li></ul><ul><li>La membrana se compone, casi completamente, de moléculas de proteínas y lípidos . </li></ul><ul><ul><li>Las moléculas de lípidos están dispuestas en dos capas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Entre las capas de lípidos hay varias proteínas. </li></ul></ul>
    19. 20. Transporte a través de la membrana. TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA Tipos de transporte:
    20. 21. <ul><li>DIFUSION ( TRANSPORTE PASIVO) </li></ul><ul><ul><ul><li>Movimiento molecular aleatorio de sustancias, molécula a molécula, a través de los espacios intermoleculares de la membrana o en combinación con una proteína portadora </li></ul></ul></ul><ul><li>TRANSPORTE ACTIVO </li></ul><ul><ul><li>Movimiento de iones u otras sustancias a través de la membrana en combinación con una proteína portadora , pero además contra un gradiente de energía </li></ul></ul>
    21. 22. DIFUSIÓN <ul><li>La energía causante de la difusión es la energía del movimiento cinético normal de la materia </li></ul><ul><li>El movimiento no cesa nunca bajo ninguna condición </li></ul><ul><li>Este movimiento continuo de moléculas entre si, entre los líquidos, o en los gases </li></ul>
    22. 23. <ul><li>Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia en la concentración de una sustancia en dos regiones. </li></ul><ul><li>La velocidad de difusión va a depender del tamaño del gradiente de concentración. </li></ul>Mayor gradiente Mayor velocidad de concentración de difusión
    23. 24. DIFUSION A TRAVES DE MC <ul><li>DIFUSIÓN SIMPLE: </li></ul><ul><ul><li>Movimiento molecular por espacios intercelulares por 2 vías: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>A través de los intersticios de la bicapa lipídica </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>A través de los canales acuosos en alguna de las proteínas de transporte </li></ul></ul></ul>
    24. 25. La difusión simple <ul><li>Sustancias como el O 2 y el CO 2 , pasan a través de los poros de la membrana celular por difusión simple. </li></ul>Aquaporinas
    25. 26. <ul><li>DIFUSIÓN FACILITADA: </li></ul><ul><ul><li>Difusión Mediada por portadores que facilitan la difusión de la sustancia </li></ul></ul>
    26. 27. Difusión facilitada <ul><li>Es la difusión de materiales a través de la membrana celular con la ayuda de moléculas transportadoras (proteínas). </li></ul><ul><ul><li>Las moléculas transportadoras permiten que moléculas específicas, que se encuentran en un lado de la membrana, puedan pasar hasta el otro lado. </li></ul></ul><ul><li>La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a favor de un gradiente de concentración. </li></ul><ul><ul><li>Sin embargo, las sustancias se mueven más rápido que en la difusión simple. </li></ul></ul>
    27. 28. Difusión facilitada
    28. 29. FACTORES QUE AFECTAN A LA TASA NETA DE DIFUSIÓN <ul><li>Efecto de la permeabilidad de la membrana sobre la tasa de difusión </li></ul><ul><li>Coeficiente de Difusión </li></ul>
    29. 30. OSMOSIS A TRAVES DE MEMBRANAS SELECTIVAMENTE PERMEABLES: ( DIFUSIÓN NETA DE AGUA )
    30. 31. Proceso de movimiento neto de agua causado por una diferencia de concentración lo que hace que la célula se hinche o se contraiga
    31. 32. LA ÓSMOSIS (difusión del agua) <ul><li>Es el paso del agua por una membrana relativamente permeable, desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración. </li></ul>
    32. 33. ¿ Cómo podemos comparar la concentración de agua en dos regiones? <ul><li>La concentración de agua se determina por la cantidad de material disuelto en ella. </li></ul><ul><li>La concentración de agua se considera alta si el material disuelto en ella es poco. Ej.: </li></ul><ul><ul><li>Si una solución contiene 1 g de sal en 1000 g de agua, la concentración de agua es alta. </li></ul></ul><ul><ul><li>Si una solución contiene 100 g de sal en 1000 g de agua, la concentración de agua es menor que en la primera solución. </li></ul></ul>
    33. 34. Ósmosis
    34. 35. Solución isotónica <ul><li>La concentración de sustancias dentro de la célula es igual a la concentración de sustancias fuera de la célula. </li></ul><ul><ul><li>El plasma sanguíneo es isotónico para los glóbulos rojos. </li></ul></ul>
    35. 36. Solución hipertónica <ul><li>La concentración de sustancias disueltas en el agua que está fuera de la célula es mayor que en el agua que está dentro de la célula. </li></ul><ul><ul><li>Una solución de sal es hipertónica para los glóbulos rojos. </li></ul></ul>
    36. 37. Solución hipotónica <ul><li>La concentración de materiales disueltos en el agua fuera de la célula es menor que la concentración en la célula. </li></ul><ul><ul><li>Un glóbulo rojo en agua destilada está en una solución hipotónica. </li></ul></ul>
    37. 38. Soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas
    38. 39. TRANSPORTE ACTIVO <ul><li>PRIMARIO: </li></ul><ul><ul><ul><li>La energía deriva principalmente de la ruptura del ATP o de otro fosfato de alta energía </li></ul></ul></ul><ul><li>SECUNDARIO: </li></ul><ul><ul><li>La energía deriva de la almacenada en forma de concentración iónica entre los dos lados de la membrana </li></ul></ul>
    39. 40. EL TRANSPORTE ACTIVO <ul><li>Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para mover átomos, iones y moléculas contra un gradiente de concentración. </li></ul><ul><ul><li>Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su energía para el transporte activo de materiales hacia las células. </li></ul></ul>
    40. 41. Transporte activo
    41. 42. Transporte activo <ul><li>La glucosa, los aminoácidos y algunos iones ( raíces ) se mueven hacia las células por transporte activo. </li></ul><ul><li>Algunas sustancias de desecho salen de algunas células de esta forma. </li></ul>
    42. 44. LA ENDOCITOSIS Y LA EXOCITOSIS <ul><li>La endocitosis es el proceso mediante el cual las células obtienen materiales grandes que no pueden pasar a través de la membrana celular. Hay 2 tipos: </li></ul><ul><ul><li>Pinocitosis </li></ul></ul><ul><ul><li>Fagocitosis </li></ul></ul>
    43. 45. Pinocitosis <ul><li>La célula adquiere partículas pequeñas o gotas de líquidos. </li></ul>
    44. 46. Fagocitosis <ul><li>Los materiales sólidos grandes entran a la célula. </li></ul><ul><ul><li>Ocurre en amebas, glóbulos blancos, etc. </li></ul></ul>
    45. 47. EXOCITOSIS <ul><li>Es la salida de moléculas grandes, o de grupos de moléculas, del interior de la célula. </li></ul><ul><ul><li>Pueden ser desechos o secreciones útiles llevadas a la membrana celular por el aparato de Golgi. </li></ul></ul>
    46. 48. POTENCIALES DE MEMBRANA Y POTENCIALES DE ACCION
    47. 49. <ul><li>La diferencia de concentración de iones a través de una membrana selectivamente permeable, puede favorecer la creación de un potencial de membrana </li></ul>
    48. 50. Normalmente hay potenciales eléctricos a través de las membranas en todas las células. Las células nerviosas y musculares son AUTOEXCITABLES es decir, son capaces de autogenerar impulsos electroquímicos en sus membranas, y en muchos casos, de transmitir señales a lo largo de las mismas.
    49. 51. Potenciales de membrana creados por difusión ++ ++ ++ ++ ++ Na+ [ Na +] intracelular > [ Na ] intracelular = difunde = > cargas + intracel = pero, luego la difusion se frena por esas cargas (+) = POTENCIAL DE NERNST
    50. 52. Conceptos Cuando el potencial de membrana es generado por la por difusi ón de diferentes iones (por diferente permeabilidad a la membrana) Depende de : * polaridad de la carga eléctrica de cada ión. * permeabilidad de la membrana para cada ión. * [ ] de cada uno de los iones en el int-ext celular. Esos iones son: Na+ K+ Cl- = desarrollan potenciales de membrana en membranas de células neuronales, musculares y nervios de conducción. = el gradiente de [ ] de cada uno a través de la membrana determina el VOLTAJE del potencial de membrana.
    51. 53. Conceptos La permeabilidad de los canales de Na y K sufren cambios durante la conducción del impulso nervioso. Mientras que los canales de Cl no cambian, por lo tanto los cambios de permeabilidad para Na y K son importantes para la: TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL A LOS NERVIOS.
    52. 54. Potencial de reposo en la membrana de la célula nerviosa <ul><li>De reposo: cuando no están transmitiendo señales = - 90 Mv </li></ul><ul><li>Es producido por: </li></ul><ul><li>*DIFUSIÓN PASIVA DEL K: </li></ul><ul><li>a través de un canal proteico = - 94 Mv </li></ul><ul><li>*DIFUSIÓN PASIVA DEL Na: </li></ul><ul><li>a través de canales proteicos pero con menos </li></ul><ul><li>permeabilidad que el K = + 61 Mv </li></ul><ul><li>La combinación de ambos generan un </li></ul><ul><li>POTENCIAL NETO de – 86 Mv </li></ul><ul><li>*BOMBA Na-K: </li></ul><ul><li>saca 3 Na+ y mete 2 K = - 90 Mv </li></ul>
    53. 55. El potencial de acción <ul><li>Permite transmitir señales nerviosas en las células nerviosas = </li></ul><ul><li>Son cambios rápidos del potencial de membrana = y que se desplaza a </li></ul><ul><li>lo largo de la fibra nerviosa. </li></ul><ul><li>ETAPAS: </li></ul><ul><li>*REPOSO: la membrana está POLARIZADA con – 90 MV </li></ul><ul><li>*DESPOLARIZACIÓN: > permeab Na = entra Na a la cel = </li></ul><ul><li>= se positiviza el interior de la cel </li></ul><ul><li>(porque el potencial de membrana disminuye a -50-70 Mv </li></ul><ul><li>se abren canales de Na por VOLTAJE) </li></ul><ul><li>*REPOLARIZACION: < permeab K = sale K al ext = se nega- </li></ul><ul><li>tiviza el interior celular nuevamente </li></ul>
    54. 56. Inicio del potencial de accion Cualquier acontecimiento que aumente RÁPIDAMENTE el potencial De membrana y sobrepase el UMBRAL alrededor de los – 65 Mv Provocará que se abran los canales de Na (por voltaje) en forma PROGRESIVA y RECLUTANTE. Propagación del potencial de acción Es decir, un potencial de acción de un SEGMENTO EXCITABLE de la membrana puede excitar segmentos adyacentes = la PROPAGACIÓN DE LA DESPOLARIZACIÓN a lo largo de * la fibra nerviosa = impulso nervioso = POT ACC ( >1 para que * la fibra muscular = impulso muscular = UMBRAL se de la propag) “ FACTOR DE SEGURIDAD”
    55. 57. Potencial de acci ón en meseta Na+ A <ul><li>A : DESPOLARIZACIÓN. por canales rápidos de Na ab por volt. </li></ul><ul><li>B : MESETA. Prologación del Tiempo de despolarización = T de contracción </li></ul><ul><li>musc card. Es por canales lentos de Ca por voltaje </li></ul><ul><li>C: REPOLARIZACIÓN. Por entrada de K (abertura de canales de K) y </li></ul><ul><li>termina entrada de Na (se cierran los canales) </li></ul>B C K+ CA
    56. 58. La ritmicidad de ciertos tejidos excitables En base a la alta permeabilidad a los Na (y Tb CA) para permitir la DESPOLARIZACIÓN AUTOMÁTICA. El potencial de membrana en reposo es de – 60 a – 70 Mv Estas descargas repetitivas se dan en euronas, músculo liso y cardiaco. En donde se manifiestan como rtimo cardiaco,peristalsis y ritmo respi- ratorio. Tb hay una HIPERPOLARIZACIÓN al final del potencial de acción Debido a canales de K = una excesiva permeabilidad al K y eso retrasa La siguiente despolarización.
    57. 59. El fenómeno de excitación Cualquier fenómeno que aumente la permeabilidad al Na producirá La apertura de los canales de Na automáticamente. Pueden ser: *fenómenos físicos *fenómenos químicos *fenómenos eléctricos Los ESTABILIZADORES DE LA MEMBRANA Inhiben la excitabilidad (hipercalcemia, hipocalemia, procaína, Tetracína, por disminución de activación de canales de Na)
    58. 60. Fin Volver

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