Portada » Biología » Fisiología Humana Esencial: Mecanismos Celulares y Sistemas Orgánicos
Funciones esenciales de las membranas celulares:
Ósmosis: Es el paso de un **solvente** a través de una **membrana semipermeable selectiva**. Es un **proceso pasivo** que consiste en un movimiento a través de la **bicapa lipídica** y de las **acuaporinas**.
La **retroalimentación positiva** refuerza el cambio producido en la condición controlada (ejemplo: dilatación del útero en el parto).
La **retroalimentación negativa** revierte el cambio en la condición controlada (ejemplo: tensión arterial alta).
Los **potenciales de acción** son la base de la **comunicación nerviosa y muscular**. Consisten en un cambio brusco y transitorio del potencial de membrana. Se producen debido a la **ley del todo o nada**, ya que al llegar al **umbral de acción** se alcanza el potencial de acción (PA).
Los circuitos neuronales se clasifican en:
Las **células de Schwann** rodean a los axones del **Sistema Nervioso Periférico (SNP)** y forman la **vaina de mielina**. Cada célula de Schwann mieliniza un único axón. Participan en la **regeneración axónica**. El daño producido en el axón puede dar lugar a la regeneración de las neuronas, mientras que el daño causado en el soma suele provocar la muerte de las neuronas.
Las neuronas son la **unidad anatómica y estructural del sistema nervioso** y poseen las siguientes propiedades y funciones:
La comunicación entre neuronas se realiza a través de sinapsis, que pueden ser de dos tipos:
El **Sistema Nervioso Periférico (SNP)** se divide en:
Cuando aumenta la cantidad de grasa almacenada en los **adipocitos**, se libera **leptina** a corto plazo, lo que constituye un **mecanismo de retroalimentación negativa**. La leptina informa al **hipotálamo** que el cuerpo tiene reservas e inhibe el apetito. El **tejido adiposo blanco** forma el 99% del tejido adiposo en adultos, mientras que el **tejido adiposo marrón** constituye el 1%.
Por otro lado, cuando aumenta la masa de tejido adiposo, aumenta la síntesis y secreción de leptina, que estimula el hipotálamo. De este modo, aumenta la producción de **péptidos anorexigénicos** y disminuyen los **orexigénicos**; también aumenta el **gasto energético**, el **metabolismo basal**, la **temperatura corporal** y la **lipólisis**, mientras que disminuye la **lipogénesis**.
La **sed** es la necesidad de beber líquidos. Es un mecanismo esencial de regulación del contenido hídrico y uno de los primeros síntomas de deshidratación. Se produce por una carencia de hidratación o por un aumento de la concentración de sales minerales.
Los **osmorreceptores hipotalámicos** detectan un aumento de la osmolaridad y mandan señales al **núcleo parabranquial**, que pasan al **núcleo preóptico** y generan impulsos que van a centros integradores superiores, produciendo la sensación de sed y las ganas de beber.
El dolor es una experiencia sensorial y emocional desagradable asociada a un daño tisular real o potencial. Se clasifica en varios tipos:
Existen diferencias clave entre el SNS y el SNA:
La **noradrenalina** se une a su receptor en la membrana postsináptica, activando una **proteína G** cuya subunidad alfa estimula la **adenilato ciclasa**. Esta enzima convierte el **ATP en AMPc**, que a su vez activa una **proteína quinasa**. Esta proteína quinasa produce diversos efectos celulares, como la apertura de canales iónicos.
Los **miofilamentos finos** están compuestos por tres proteínas principales:
En el músculo esquelético, el **potencial de reposo** es de aproximadamente -90mV, siendo más duradero que en el tejido nervioso, pero con menor velocidad de conducción. El proceso de excitación-contracción es el siguiente:
En reposo, los lugares de unión de la actina a la miosina están cubiertos por la **tropomiosina**. El proceso de contracción es el siguiente:
La relajación ocurre cuando la concentración de Ca2+ disminuye, permitiendo que la tropomiosina vuelva a cubrir los sitios de unión de la actina.
El músculo liso se clasifica en:
Existen varias diferencias en el proceso de contracción entre el músculo esquelético y el liso:
La sangre presenta las siguientes características:
El volumen y la presión osmótica se mantienen relativamente constantes por la acción de hormonas como el **Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (SRAA)**, la **Hormona Antidiurética (ADH)** y el **Péptido Natriurético Auricular (PNA)**.
Las proteínas plasmáticas desempeñan diversas funciones vitales, incluyendo:
La **hematopoyesis** es el proceso de formación de células sanguíneas en la **médula ósea** a partir de **células madre hematopoyéticas**. Estas células se diferencian en líneas **mieloide** y **linfoide**. Durante el desarrollo fetal, la hematopoyesis ocurre primero en el **saco vitelino**, luego en el **hígado** y el **bazo**, y finalmente en la médula ósea.
El músculo cardíaco presenta las siguientes características:
La excitación cardíaca comienza en el **Nódulo Sinoauricular (NSA)**, el marcapasos natural del corazón. A continuación, el impulso se transmite por:
La **autoexcitabilidad** es una característica común de algunas de las células cardíacas, lo que les confiere las siguientes propiedades:
El potencial de acción en las células contráctiles del miocardio presenta varias fases:
El **ciclo cardíaco** comprende los movimientos encadenados que ocurren en el corazón desde que se inicia la actividad auricular hasta que comienza la sístole auricular del siguiente latido. En cada ciclo, las aurículas y los ventrículos se contraen y se relajan de forma alterna, lo que hace que la sangre fluya de las zonas de presión alta a las de presión baja.
El **gasto cardíaco** es el volumen de sangre expulsada por cada ventrículo en un minuto. En ambos ventrículos, este volumen es igual. El gasto cardíaco dividido por la superficie corporal recibe el nombre de **índice cardíaco**. El **flujo sanguíneo** es el volumen de sangre que circula por un tejido dado por unidad de tiempo. La **reserva cardíaca** indica la proporción del gasto cardíaco máximo sobre el gasto cardíaco en reposo de una persona.
Los **eritrocitos** (glóbulos rojos) desempeñan varias funciones vitales:
El **Efecto de Bohr** se refiere al desplazamiento hacia la derecha de la curva de disociación de la oxihemoglobina. Esto incrementa la liberación de O2 en los tejidos en presencia de un aumento de la **presión parcial de CO2 (PCO2)**, un aumento de la **temperatura**, un aumento de la concentración de **protones (H+)** y una disminución del **pH**. En estas condiciones, la hemoglobina cede más fácilmente el O2 a los tejidos.
El **metabolismo del hierro** es crucial para la formación de eritrocitos:
Promotores de la absorción de hierro: Ácido ascórbico (vitamina C), otros ácidos orgánicos, carne, pescado y aves.
Inhibidores de la absorción de hierro: Ácido fítico, proteínas de soja, polifenoles y ciertos minerales.
El **CO2** se produce en las mitocondrias durante el ciclo de Krebs y se transporta en la sangre de tres formas principales: disuelto, unido a la hemoglobina (como carbaminohemoglobina) o convertido en **bicarbonato** por la enzima **anhidrasa carbónica**. En los pulmones, el CO2 se libera desde el bicarbonato, difunde hacia los alvéolos y se elimina por la respiración, ayudando a mantener el **equilibrio ácido-base**.
La **eritroblastosis fetal** (o enfermedad hemolítica del recién nacido) ocurre cuando un niño Rh+ nace de una madre Rh– sensibilizada. Los **anticuerpos anti-Rh** formados por la madre (generalmente en un embarazo previo o transfusión) pasan al feto y producen la **aglutinación y fagocitosis** de sus eritrocitos, lo que puede llevar a anemia grave y otras complicaciones.
La **inflamación** es una **respuesta defensiva inespecífica** del organismo ante una lesión tisular. Su función es la eliminación de microorganismos, toxinas o sustancias extrañas en el sitio de la lesión, impedir su diseminación y preparar el sitio de la lesión para su reparación.
La **fiebre** es el aumento de la temperatura corporal media por encima de los límites normalmente habituales. Es causada por alteraciones en el centro termorregulador del cerebro (hipotálamo) o por sustancias tóxicas (pirógenos) que afectan a estos centros reguladores de la temperatura.
La **memoria inmunológica** ocurre por la presencia durante largo tiempo de **anticuerpos (Ac)** y **linfocitos de vida larga** (células B y T de memoria) que surgen durante la proliferación y diferenciación de células B y T ante el contacto inicial con un **antígeno (Ag)**. Gracias a esta memoria, la respuesta inmune celular y humoral es más rápida y potente tras una segunda exposición al mismo antígeno.