Introducción a las Ciencias Fisiológicas y Composición Química del Cuerpo Humano

Composición Química del Cuerpo Humano

DEFINICIÓN DE FISIOLOGÍA (conocimiento de la naturaleza) Siglo XVI => estudio de las funciones vitales del cuerpo humano (animales y plantas). Además, desde la década del 1970 habrá un gran avance en este campo de estudio y en medicina.

1. Químico
2. Celular
3. Tisular Tepide mincular ise O NIVEL DE APARATOS Y SISTEMAS Conectiva O NVEL DE ORIGANOS Tejido eptotal Bebés del estómago) Intestino delgado O NIVEL DE ORGANISNO

Aparatos y Sistemas del Cuerpo

APARATOS Y SISTEMA DEL CUERPO

Nombre	Órganos	Funciones
Circulatorio	Corazón, sangre y vasos sanguíneos	Transporte de sustancias
Digestivo	Estómago, intestino, hígado y páncreas	Transformar alimentos y eliminar desechos
Endocrino	Glándula tiroides y adrenal	Coordina el funcionamiento del organismo
Inmunitario	Timo, ganglios linfáticos y linfa	Defensa
Tegumentario	Piel	Protección del medio externo
Locomotor	Músculos esqueléticos y huesos	Soporte y movimiento
Nervioso	Cerebro y médula espinal	Coordinación rápida de las funciones
Reproductor	Ovarios y útero/ testículos	Reproducción
Respiratorio	Pulmones y vías aéreas	Intercambio de gases
Urinario	Riñones y vejiga	Intercambio de agua y solutos.

Funciones Vitales del Organismo

• Metabolismo: Reacciones químicas (catabolismo + anabolismo).
• Reactividad: Capacidad Para detectar cambios externos e internos y responder a ellos.
• Movimiento: de todo el cuerpo, de grupo de células y células aisladas.
• Crecimiento: aumento del tamaño de las células, del número de células y del material de las células.
• Diferenciación: especialización.
• Reproducción: formación de células nuevas para el crecimiento, la reparación o el reemplazo.

Niveles de Organización

O NIVEL QUÍMICO NIVEL TITULAR

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

1. Órganos
2. Aparatos y sistemas
3. Organismo

NIVEL CELULAR

Homeostasis

En general, las células de nuestro cuerpo pueden soportar diferentes cambios en el ambiente, siempre y cuando estén dentro de unos parámetros no extremos.

Medio interno: líquido extracelular del organismo (entre células), que se mantiene constante pese a la aparición de condiciones externas; es decir, se mantiene dentro de los limites normales.

Cabe destacar, que mientras el organismo se encuentra dentro de los valores normales se clasificará como un estado fisiológico, mientras que si estos valores sobrepasan o no alcanzan su medida, se clasificara como un estado patológico.

Ambientes de las Células

Dentro de este medio se observan 3 ambientes en los que viven las células (líquidos corporales):

• Líquido intravascular: situado dentro de los vasos sanguíneos, siendo mayoritario el plasma (3L)
• Líquido intersticial: rodea a las células, destaca el linfa (11L)
• Líquido transluminal: situado en algunas cavidades del cuerpo como el pericardio, LCR, sinovial, sudor (1L)

El organismo controla su estado interno y actúa corrigiendo las alteraciones que atentan contra su función normal => condición dinámica que responde a circunstancias cambiantes.

. Todos los sistemas contribuyen al mantenimiento del equilibrio . Existen intervalos de normalidad y unos limites máximos que permiten la continuidad de la vida. . La regulación precisa de los elementos del LEC son los que determinan el funcionamiento de las células.

Sistemas de Control

2014 Editorial Médica Panamericana

Señal de entrada

Centro de integración

Señal de salida

Respuesta

Células corporales

Líquido intracelular

Líquido extracelular: Líquido intersticial Plasma

Capilar sanguín

· 2014 Editorial Médica Panamericana

Organismo en homeostasis

Cambio externo

Cambio interno

El cambio interno produce pérdida de la homeostasis

El organismo intenta compensarla

Fallo en la compensación

Éxito de la compensación

Enfermedad

Bienestar

Tipos de Control

Encontramos 2 tipos:

1. Control local: zona limitada El tejido muscular necesita metabolitos para que puede hacer los ciclos que le corresponden, si la concentración de los metabolitos es - de la normal, los receptores lo perciben. Es aquí cuando ocurrirá una vasodilatación en el músculo que hará que aumente su tamaño => respuesta en células próximas.
2. Control reflejo: aquí el centro de integración se encarga de percibir el cambio y se emitirá una respuesta en células distantes.

® 2014 Editorial Médica Panamericana

El cerebro evalúa el cambio e inicia una respuesta

Cerebro

Aquí se percibe un cambio sistémico en la presión sanguinea.

CAMBIO LOCAL

En el control reflejo, las células distantes controlan la respuesta.

En el control local, las células cercanas al cambio inician una respuesta.

Vasos sanguíneos

RESPUESTA LOCAL

La RESPUESTA REFLEJA es iniciada por las células distantes

LEYENDA Estímulo Centro integrador Respuesta

Sistemas de Retroalimentación (Reflejo)

La homeostasis está continuamente alterada tanto por alteraciones externas como internas.

El SN y el endocrino son los principales sistemas correctivos, que actúan mediante sistemas de retroalimentación.

En el ejemplo del pez observamos como un sensor detecta la señal de la baja temperatura, el centro integrador interpreta el cambio, lo procesa y genera una respuesta.

Feedback

2014 Editorial Médica Panamericana

Pasos del Reflejo

Pasos del reflejo

La temperatura del agua está por debajo del valor fijado.

ESTÍMULO

Temperatura del agua: 25 ℃

El termómetro detecta la disminución de la temperatura.

SENSOR

La señal pasa del sensor a la caja de control a través del cable.

SEÑAL DE ENTRADA

2 Termómetro

La caja de control se programa para que responda a una temperatura menor de 29 °C.

CENTRO INTEGRADOR

3 Cable

La señal pasa por un cable hasta el calentador.

SEÑAL DE SALIDA

4 Caja de control

5 6

El calentador se enciende.

OBJETIVO

Cable conector al calentador

Calentador

La temperatura del agua sube.

RESPUESTA

Receptor

Centro regulador

Efector

• Detecta cambios de una condición controlada.
• Envía información, aferencia, al centro regulador.
• Impulso nervioso o señales químicas.

• Establece los valores limites de esa condición controlada. Evalúa la información recibida del receptor.
• Genera señales de salida, eferentes. Ej: Receptor de T de la piel

• Recibe las órdenes.
• Produce una respuesta que modifica la condición controlada. Ej: Músculo esquelético

Ej: El cerebro

Tipos de Retroalimentación

Retroalimentación NEGATIVA: es homeostatica y la más frecuente; su respuesta se opone a la señal de entrada o la elimina. Trata de estabilizar la variable reguladora. Ejemplo: si la temperatura corporal es baja, se encargará de subirla / si nuestro cuerpo tiene poca glucosa, se encargará de aumentar sus niveles / regulación de la presión arterial

Retroalimentación POSITIVA: no homeostatica y poco frecuente. La respuesta intensifica la señal (temporalmente) y no se estabiliza la variable reguladora. Ejemplo: en el momento del parto la cabeza del bebe presiona el cuello del útero para salir provocando contracciones, esta presión seria la señal de entrada que en el centro integrador (SN) se procesa y genera la hormona oxitocina (encargada de las contracciones). Como respuesta, encontramos que se generan más contracciones para que el bebe salga hacia el exterior. Otro caso es el de la coagulación sanguínea, puesto que el propio cuerpo aumenta la producción de plaquetas para acabar de coagular la herida.

Por tanto, la negativa consiste en crear un equilibrio (homeostática) y la positiva en aumentar la señal de entrada para lograr un proceso determinado (no homeostática).

Circuito de realimentación

7 Sube la temperatura del agua

Retroalimentación

La Célula

Unidad funcional básica del organismo, la cual está compartimentada y dentro de ella se encuentra el material genético y ocurren reacciones metabólicas.

Células Madre

Las células madre son células no especializadas y capaces de generar distintos tipos celulares:

1. Totipotentes: las más abundantes (menos en adultos ya formados) en el cigoto y los blastómeros que forman la morula => da lugar a un organismo entero
2. Pluripotentes: dan lugar a células de todos los orígenes embrionarios (mesodermo, endodermo y ectodermo) => no hacen al individuo pero si un tejido => están más especializadas. Hay embrionarias y adultas y se suelen utilizar en terapia celular
3. Multipotentes: las más diferenciadas => capacidad de generar un tipo celular especifico (ejemplo: célula madre del tejido nervioso genera neuronas). Ya están más especializadas => mayor grado de especialización. Algunas tienen la capacidad de volver atrás para convertirse en pluripotente.

A medida que las células se dividen se van haciendo más "inútiles" => van diferenciándose más y pierden la capacidad de convertirse en otras células => se especializan. Una vez se especializan no pueden volver atrás

Células totipotentes

Células pluripotentes

CIGOTO

MÓRULA

BLASTOCISTO

grado creciente de diferenciación

Composición Química Celular

La composición química de la célula es: H20, electrolitos/iones (K+, Mg2+, P+, Ca2+ ... ), proteínas, lípidos y glúcidos.

Sus componentes principales son:

• Membrana plasmática: Se describe como el modelo de mosaico fluido (es asimétrica y está formado por macromoléculas; no es estática, tiene cierta movilidad). Estructura de bicapa lipídica (moléculas hidrofóbicas e hidrofílicas => cabeza polar y cola apolar). Formada por: - Lípidos 38% - Fosfolípidos 75% - Colesterol 20% (apolar) - Glucolípidos 5% - Proteínas 55% - Glúcidos 3% de Las proteinas periféricas pueden ser eliminadas sin alterar la integridad de la membrana. Las cabezas fosfolipidicas están en contacto con los compartimentos acuosos intra y extracelulares. Proteínas ancladas a lípidos Las colas ipídicas forman la capa interna le la membrana. Citoplasma Proteína periférica Proteínas del citoesqueleto

Funciones de la Membrana Plasmática

Funciones:

• Barrera de difusión (determina que sustancias difunden a través de ella y cuales no => semipermeable)
• Transporte de vesículas (mecanismo de transporte y comunicación entre células => restos de membrana plasmática)
• Identificación celular (la composición de la membrana es exclusiva de un tipo celular)
• Comunicación . Conexiones intercelulares

Cadenas de carbohidratos

,0000

Proteina globula

Colesterol

Fosfolipido

Las membranas presentan una permeabilidad selectiva. La bicapa lipídica es:

• Permeable a moléculas apolares, sin carga eléctrica: O2, CO2 y los esteroides (no solubles en agua)
• Moderadamente permeable a moléculas polares pequeñas sin carga: urea, H2O (solubles en agua)
• Impermeable a iones y moléculas polares grandes sin carga como la glucosa

Gradiente de Concentración

GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN

Distribución desigual de una sustancia (el exterior respecto al interior).

Ejemplo: si la célula no puede introducir glc, fuera habrá mucha y dentro nada => se creará un gradiente de concentración.

La célula mantiene un gradiente de concentración a través de la membrana plasmática. El gradiente se mantiene gracias al transporte activo y pasivo (bomba Na+/K-)

Liquido extracelular

H CI Na CI K Na Na CI Na CI R H+ + + + + + + membrana + 3 K + Proteína K Na + Proteína POA

Tipos de Proteínas de Membrana

Tipos de proteínas de membrana (forma)

Multi-pass transmembrane protein

Cell membrane

Single-pass transmembrane protein

Peripheral membrane protein

Lipid-anchored protein

Clasificación de las proteínas según su función:

Canal iónico: movilizan solamente iones, normalmente lo hacen a favor de gradiente Proteínas transportadoras: movilizan moléculas (generalmente polares y grandes => aminoácidos, glc ... ); hay un cambio conformacional de la estructura

Gases Hydrophobic molecules Small polar molecules Large polar molecules CI H+ H2O Na+ CO2 Jons O2 Benzene Ethanol Glucose Amino acids V CI Na + + POA K 3 K Na H+ Charged molecules Ca2+