Fisiología de la Membrana Celular y Excitabilidad

La Membrana Celular: Permeabilidad y Función

• La membrana celular es impermeable a moléculas hidrofílicas (Proteínas, ácidos nucleicos, aminoácidos). Representa una barrera física entre el interior y el exterior celular.
• La membrana es permeable a moléculas hidrofóbicas (Lípidos, gases). Permite la entrada de nutrientes a la célula y la salida de desechos, siendo altamente selectiva.

Mecanismos de Transporte a Través de la Membrana

Transporte Pasivo

Ocurre a favor del gradiente de concentración y no requiere gasto de energía.

• Difusión Simple: Cuando una molécula está más concentrada en una cara de la membrana que en la otra y la membrana es permeable a ella.
• Difusión Facilitada: Algunas moléculas son demasiado grandes o polares, por lo que necesitan proteínas transportadoras para cruzar la membrana (ej. Glucosa, aminoácidos).
• Ósmosis: Difusión de agua a través de una membrana semipermeable (que contiene poros).

Transporte Activo

Puede transportar moléculas en contra de un gradiente de concentración, requiriendo energía (ATP).

• Transporte Primario: Utiliza ATP directamente (ej. Bomba de sodio-potasio).
• Transporte Secundario: Transporte de dos o más moléculas. Una se mueve a favor del gradiente (o potencial electroquímico) y la otra en contra.

Otros Tipos de Transporte

• Exocitosis y Endocitosis.

Células Excitables y Potencial de Acción

Las células excitables generan señales eléctricas mediante cambios en el potencial de la membrana.

• Células Musculares Esqueléticas y Lisas: Activan el mecanismo contráctil.
• Células Secretoras: Producen un aumento intracelular transitorio de la concentración del ión Ca²⁺.
• Neuronas: Integran la información que les llega por los contactos sinápticos y emiten señales a otras neuronas y a efectores.

Tipos de Señales Eléctricas

• Señales breves y de larga distancia.
• Respuestas lentas y de menor voltaje (Potenciales marcapasos).
• Señales de bajo voltaje resultantes de la acción sináptica.

Potencial de Membrana en Reposo

La distribución asimétrica de iones genera el potencial de membrana en reposo.

• Interior de la Membrana: Potencial negativo.
• Exterior de la Membrana: Potencial positivo.
• En estado de reposo, el potencial es de aproximadamente -70 mV. Hay más iones de sodio (Na⁺) en el exterior y potasio (K⁺) en el interior.
• Dos iones de potasio pueden atravesar la membrana fácilmente, mientras que el cloro (Cl^–) y el sodio (Na⁺) tienen mayor dificultad.

Potencial de Acción

Es una explosión de actividad eléctrica. Un estímulo hace que el potencial de reposo se despolarice.

• Umbral: Cuando la despolarización alcanza cerca de -55 mV, la neurona lanza un potencial de acción.
• Principio de Todo o Nada: El potencial de acción se dispara completamente o no se dispara.
• Defectos de transporte asociados: Alzheimer, Parkinson, Cáncer.

Organización Biológica y Metodología Médica

Niveles de Organización de la Materia Viva

• Nivel Atómico: Unidad de materia más pequeña que participa en reacciones químicas y conserva las propiedades de un elemento (H, C, O y N).
• Nivel Molecular: Unión de uno o más átomos (Agua, oxígeno molecular y glucosa).
• Nivel Subcelular (Macromoléculas y Organelos): Carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas se ensamblan para formar organelos (Mitocondria, ribosoma, aparato de Golgi).

Jerarquía de la Organización Biológica

1. Célula: Unidad básica de estructura y función de todos los seres vivos.
2. Tejido: Grupo de células que trabajan juntas para una función específica.
3. Órganos: Estructura compuesta por diferentes tejidos que trabajan juntos para una función particular.
4. Sistema de Órganos: Grupo de órganos que trabajan juntos para llevar a cabo una función corporal amplia (Circulatorio, respiratorio, digestivo).
5. Organismo: Todos los sistemas trabajan en conjunto para mantener la vida.

El Método Clínico

Son los pasos ordenados que todo médico aplica en la búsqueda del diagnóstico en sus enfermos.

1. Formulación del Problema

Se debe precisar cuál es el síntoma fundamental que aqueja al paciente. Es fundamental tener cuidado en la interpretación que el paciente hace del síntoma.

2. Búsqueda de la Información

Comprende el interrogatorio y el examen físico, que constituyen una unidad dialéctica del método que se interrelacionan, complementan y enriquecen. El interrogatorio es determinante.

• A) Hay que tener presente la primera concurrencia del paciente a la consulta.
• B) El paciente se presenta con problemas que a menudo son una mezcla compleja de componentes físicos, psicológicos y sociales.
• C) Considerar la frecuencia de las enfermedades en la comunidad y la de los síntomas en cada una de las enfermedades.

3. Toma de Decisiones y Evaluación

Se está en condiciones de imponer una terapia acorde con el diagnóstico formulado. Se evalúa la respuesta terapéutica para confirmar el diagnóstico o replantearlo, en dependencia de los resultados de este paso.

Consideraciones Finales

Comprender la necesidad impostergable del método clínico en la práctica médica y luchar por su uso y aplicación apropiada.

Reacciones de Hipersensibilidad (Inmunopatología)

La hipersensibilidad es una situación de reactividad anómala, en la que el organismo reacciona con una respuesta inmunitaria exagerada o inapropiada frente a algo que percibe como una sustancia extraña (alérgeno o antígeno).

Hipersensibilidad Tipo I (Inmediata o Anafiláctica)

Es una reacción alérgica que se produce cuando el sistema inmunitario responde de forma exagerada a una sustancia. Se caracteriza por la liberación de anticuerpos IgE contra el antígeno soluble.

Fase de Sensibilización

Depende de las señales de células T_H2, las cuales regulan la producción de IgE alérgeno-específica. El mecanismo involucra una interacción entre el sistema inmune innato y el adaptativo.

• El ambiente polarizador a respuesta T_H2 se produce por la IL-4 de mastocitos y basófilos liberada en el medio.
• Los Linfocitos Linfoides Innatos tipo 2 (ILC2) amplifican y mantienen la respuesta.
• Los ILC2 son activados por citoquinas producidas por las células epiteliales (alarminas) como IL-25, IL-33 y linfopoyetina tímica estromal (TSLP).
• Una vez activados, los ILC2 producen grandes cantidades de citoquinas tipo 2, incluyendo IL-5, IL-9 e IL-13.

Fase Efectora

Mastocitos y basófilos expresan receptores de alta afinidad para la IgE. Los mastocitos (tanto mucosos como de tejido conectivo) están cubiertos por IgE. En una reexposición al alérgeno, este une dos moléculas de IgE, provocando la degranulación celular.

Manifestaciones Clínicas de Hipersensibilidad Tipo I

Dermatitis Atópica

Conjunto de afecciones que involucran respuesta inmunitaria anormal mediada por IgE y reacciones alérgicas.

• Síntomas: Prurito intenso, enrojecimiento, pápulas y vesículas, piel seca.
• Tratamiento: Cuidado de la piel, evitar desencadenantes, corticoesteroides.

Asma Alérgica

Asma desencadenada por la exposición a alérgenos como polen, ácaros o moho.

• Síntomas: Sibilancias, disnea, opresión en el pecho, fatiga.
• Tratamiento: Corticoesteroides, leucotrienos, broncodilatadores.

Rinitis Alérgica

Inflamación de la mucosa nasal causada por alergia.

• Síntomas: Secreción nasal, prurito, lagrimeo, fatiga, ojos rojos.
• Tratamiento: Evitar alérgenos, antihistamínicos, corticoesteroides.

Conjuntivitis Alérgica

Irritación de la conjuntiva (que cubre la parte blanca del ojo) ocasionada por alergias o infección bacteriana o viral.

• Síntomas: Enrojecimiento en ojos, picazón, lagrimeo, sensibilidad a la luz.
• Tratamiento: Evitar tocarse, lavarse el ojo, lágrimas artificiales, aplicar compresas frías.

Anafilaxia (Reacción Mortal)

Reacción alérgica sistémica grave, respuesta exagerada del sistema inmune ante un agente externo.

• Síntomas: Urticaria, enrojecimiento, dolor abdominal, mareo o vértigo, náuseas, vómito.
• Tratamiento: Epinefrina (vasoconstrictor), esteroides, medicamentos de soporte.

Alergias al Látex

Reacción a las proteínas presentes en el látex.

• Síntomas: Picazón, enrojecimiento, ojos llorosos, secreción nasal.
• Tratamiento: Broncodilatadores, antihistamínicos, epinefrina.

Hipersensibilidad Tipo II (Citotóxica Mediada por Anticuerpos)

Se refiere a una reacción inmunitaria mediada por anticuerpos IgG o IgM que se dirigen contra antígenos celulares o de la matriz extracelular, causando daño o muerte celular.

Causas: Antígenos eritrocitarios no compatibles, antígenos propios en autoinmunidad, reacción del sistema inmunitario.

Ejemplos de Hipersensibilidad Tipo II

Anemia Hemolítica Inmune

Los anticuerpos atacan a los eritrocitos, provocando anemia.

• Síntomas: Fatiga, debilidad, palidez, disnea, taquicardia.
• Diagnóstico (DX): Hemograma.
• Tratamiento: Corticoesteroides, inmunosupresores, transfusiones de sangre (en casos graves).

Púrpura Trombocitopénica Inmunitaria (PTI)

Los anticuerpos dirigidos contra las plaquetas causan opsonización y fagocitosis, provocando trombocitopenia.

• Síntomas: Sangrado fácil, sangrado prolongado en heridas menores, hemorragias.
• Tratamiento: Corticoesteroides, inmunoglobulina intravenosa (IVIG).

Enfermedad de Graves

Los anticuerpos se unen a los receptores de TSH en la tiroides, estimulando la producción excesiva de hormonas tiroideas.

• Síntomas: Hipertiroidismo, bocio, pérdida de peso, taquicardia, ojos prominentes (oftalmopatía).
• Tratamiento: Medicamentos antitiroideos, cirugía.

Reacciones Transfusionales

Ocurren cuando los anticuerpos del receptor atacan los antígenos de los glóbulos rojos transfundidos.

• Síntomas: Fiebre, escalofríos, dolor lumbar, taquicardia.
• Tratamiento: Suspender transfusión, hidratación intravenosa, antihistamínicos.

Miastenia Gravis

Enfermedad autoinmune donde los anticuerpos atacan a los receptores de acetilcolina en la unión neuromuscular, impidiendo la transmisión normal de señales nerviosas hacia los músculos.

• Síntomas: Debilidad muscular, caída de párpados (ptosis), visión doble (diplopía).
• Tratamiento: Inhibidores de la colinesterasa, inmunosupresores.

Eritroblastosis Fetal

Incompatibilidad entre madre Rh negativa y feto Rh positivo. Los anticuerpos de la madre destruyen los glóbulos rojos fetales.

• Tratamiento: Transfusiones intrauterinas o intercambio de sangre. Test de Coombs indirecto y monitoreo fetal.

Hipersensibilidad Tipo III (Mediadas por Inmunocomplejos)

Las inmunoglobulinas forman complejos inmunes junto con un antígeno, los cuales se encuentran en circulación y se depositan en tejidos.

Fisiopatología: Reacción antígeno-anticuerpo = Inmunocomplejo.

Cuadro Clínico y Diagnóstico

• Vasculitis: Inflamación en articulaciones.
• Glomerulonefritis: Daño renal con hematuria.
• Fiebre, malestar general.
• Síndrome de Enfermedad del Suero: Fiebre, erupción cutánea, edema.

Diagnóstico: Pruebas serológicas, detección de depósito de inmunocomplejos, pruebas de complemento, historia clínica.

Tratamiento: Eliminar la causa, plasmaféresis, inmunosupresores.

Hipersensibilidad Tipo IV (Retardada o Mediada por Células T)

Respuesta inflamatoria mediada por los linfocitos T. La estimulación de linfocitos frente a antígenos provoca una inflamación y edema.

La reacción puede ser visible de 2 a 6 horas, con un máximo de 24 a 48 horas después de la exposición. Los linfocitos T se sensibilizan durante la infección por microorganismos o por una sustancia sensibilizante para la piel.