Sangre. Sistema cardiobascular. Sistema inmunitario. Aparato respiratorio
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TEMA 2: LA SANGRE La Sangre es un líquido viscoso presente en los vasos del sistema circulatorio formado por células (glóbulos) y plasma. La sangre está compuesta por: ­ Plasma (55%): el 90% del plasma es agua y el 10% solutos. ­ Elementos formes (45%): o Eritrocitos: 4’2 a 5’8 Mll. o Leucocitos: 5000-9000, neutrófilos, basófilos, eosinófilos (2%), monicitos y linfocitos o Plaquetas: 250000-400000 Los hematíes o eritrocitos no poseen mitocondrias ni núcleo. Son células porque tienen membrana y son muy especializadas. Básicamente transportan O2 gracias a la Hb, que será usado por las células para formar ATP. Hay que destacar de los hematíes las mitocondrias, que son una simbiosis entre célula y bacteria. Es un orgánulo muy pequeño formado por una doble capa, con membrana externa muy permeable y membrana interna. En esta membrana interna a caballo entre la membrana interna y el medio interno, hay CTP (Cadena de Transporte Electrónico-mitocondrial). EL O2 cede 2 electrones, lo que produce un desencadenamiento de transporte a través de la CTP (fluyan), para formar agua, lo que produce un bombeo de protones (H+) de la matriz hasta el espacio intermembranal, causando un gradiente de pH entre el interior de la mitocondria y el espacio intermembranal. Acoplada se encuentra la ATP-sintasa, que utiliza esa energía para convertir ATP a partir de ADP. Los H+ a la matriz, aprovechando parte de la energía (para compensar) y por difusión simple. ATP-Sintasa ADP+ P ATP (sustrato) (enzima) (producto) Estrés oxidativo: este proceso no es eficaz al 100%. Si se pierden electrones se producen cambios importantes por producir células inestables. Sangre: ­ Elementos formes (45%): hematíes, leucocitos y plaquetas. ­ Plasma (55%), que es básicamente agua y solutos. o 7% proteínas (albúminas, globulinas, fibrinógeno). o 91% agua o 2% otros: iones (Na+), nutrientes (glucosa, vitaminas, aminoácidos), desechos (urea, bilirrubina), gases (O2, CO2), sustancias reguladoras (hormonas). El hematocrito es el volumen de células concentradas, que se generaliza en volumen de hematíes por cien del volumen de la sangre completa. En el hombre representa el 45+/- 7% y en mujeres 42 +/- 5%. El Hto. Aumenta en la policitemia fisiológica y disminuye en las anemias. Propiedades fisico-químicas de la sangre: ­ VOLEMIA: es el volumen corporal de la sangre y representa el 8% del peso corporal. En condiciones normales en los varones hay 5-6 L de sangre y en mujeres 4-5. ­ VSG (velocidad de sedimentación globular): Se determina por centrifugación de sangre, a la que se añade un anticoagulante y está dentro del hemograma. Depende del tamaño y volumen de los hematíes, de la diferencia de densidad de los hematíes respecto al plasma y de la viscosidad plasmática. Se basa en que un hematíe más grande de lo normal o el aumento de la viscosidad de la sangre, hacen que los elementos formes tarden más en sedimentar. Es una prueba muy importante. ­ VISCOSIDAD: es la resistencia que un líquido presenta a deformarse. Es la fricción entre las capas de la sangre y viene determinada por varios factores: o Hto: a mayor hto, mayor viscosidad (+hto = + clas = +fuerza de rozamiento) o Concentración y tipo de proteínas plasmáticas. o Efecto Fahraeus-Lindqvist o alineación de glóbulos: el flujo de la sangre en vasos muy pequeños tiene un efecto de viscosidad mucho menor que en los grandes vasos, efecto que se contrarresta cuando disminuye la velocidad de flujo. Esto se produce porque las clas han de entrar ordenadas en los vasos muy pequeños. o Velocidad de flujo: determinada por la adherencia glóbulo-glóbulo y glóbulo-pared del vaso. Cuando disminuye el flujo, disminuye la interacción entre las clas y aumenta la densidad. Cuando aumenta la velocidad, disminuye la viscosidad. o Las clas que se atascan en los pequeños vasos, aumentan la viscosidad. ­ PRESIÓN ONCÓTICA: es la presión osmótica del plasma y depende en gran medida de la albúmina. ­ ­ pH: es de 7’4 (7’35-7’45). Sus alteraciones son acidosis cuando baja o alcalosis cuando aumenta. Una función de la sangre es la fosfolidación oxidativa por medio de enzimas. Si esto se realiza mediante la cintaza no usa ATP. SI se realiza mediante la sintetasa usa ATP. Génesis de las células sanguíneas. HEMATOPOYESIS: es el proceso de formación de las células de la sangre. Sus precursores se encuentran en la Médula Ósea Roja y son las Células Madre Pluripotentes o Hematopoyéticas. Existen mecanismos homeostáticos encaminados a mantener constante el número de clas sanguíneas presentes en cn. MÉDULA ÓSEA ROJA CÉLULAS MADRE O HEMATOPOYÉTICAS 4 DÍAS ERITROPOYESIS: es un proceso activo que produce 2’5 Mll de RBCs /segundo. Está regulado por la eritropoyetina, que es una hormona sintetizada en los riñones y destruida en el hígado. Esta hormona se une a los receptores de membrana estimulando la división celular. Las clas viejas se destruyen en el hígado y en el bazo. El Fe se recicla mandándose al tejido mieloide (en la MOr) para reutilizarse en la nueva síntesis de RBCs. La eritropoyesis precisa Fe (para formar HB), y vit. B 12 y ácido fólico (para la diferenciación celular). La secuencia de diferenciación es: Proeritroblasto eritroblasto basófilo eritroblasto policromatófilo eritroblasto ortocromático RETICULOCITO (eritrocito joven) ERITROCITO (eritrocito maduro, 2 meses). Estas dos últimas diferenciaciones son las que encontramos en la sangre circulante y su recuento nos da una idea del nivel de renovación de las células sanguíneas. Homeostasis en la eritropoyesis: La disminución de la presión parcial oxígeno en sangre produce una estimulación de síntesis y libreración de eritropoyetina por los riñones que lleva a estimular la síntesis de hematíes, con aporte de Fe y vit. B 12. La eritropoyetina es una proteína muy grande con secuencia de aminoácidos concreta para cada persona. Se produce en el riñón (90%) y en el hígado (10%). LEUCOPOYESIS: Los granulocitos y los monocitos se producen únicamente en la MOr. Los linfocitos se forman en los diferentes órganos linfógenos: ganglios linfáticos, bazo, timo, amígdalas y en varias bolsas de tejido linfático situadas en la MO y las Placas de Peyer. Composición y características de los distintos elementos de la sangre. GLÓBULOS ROJOS, (hematíes o eritrocitos): son células con forma de disco bicóncavo de 7μm, sin núcleo, ribosomas, mitocondrias… Su componente principal es la hemoglobina (Hb). Su característica específica es su flexibilidad intrínseca, gracias a la espectrina (es una proteína de membrana). Sus valores normales son: - Hombre 5’5 Mll/mm3 (por la testosterona). - Mujeres de 4’8/mm3. La función de los hematíes es el transporte de O2 y CO2, en lo cual intervienen la Hb y la Anhidrasa Carbónica, que cataliza la reacción de formación de iones bicarbonato a partir de agua y CO2. Los hematíes tienen una estructura adaptada a su función, poseen una superficie enorme, para favorecer el intercambio de gases entre la Hb de los eritrocitos y el líquido intersticial. La Hb está formada por 4 cadenas de proteínas (globulinas), cada una de ellas unida a un pigmento rojo, denominado hemo, que contiene un átomo de Fe. Cada molécula de Hb es capaz de unir 4 moléculas de O2 para formar OXIHEMOGLOBINA a nivel del grupo hemo. Tb puede unirse a formar CARBAMINOHEMOGLOBINA, a nivel de las globinas. Los niveles normales de Hb son: ­ Hombre: 14-16g/100ml. ­ Mujer: 12-14 g/100ml. La reacción de intercambio de gases es: Anhidrasa Carbónica CO2 + H2O H2CO3 H+ + CO3H+ + CO32El dióxido de carbono se combina con agua y, en presencia de anhidrasa carbónica (enzima que cataliza la reacción) forma ác. Carbónico. Éste, a su vez y en equilibrio librera H+ y CO3- , que también en equilibrio, vuelve a liberar H + y CO32LEUCOCITOS: Tienen forma esférica, poseen núcleo y tienen mayor tamaño que los eritrocitos. ­ Neutrófilos o polimorfonucleares: su función fundamental es fagocitar pequeños microorganismos patógenos (inmunidad primaria). ­ Eosinófilos: Realizan la defensa celular. Fagocitan grandes microorganismos (p.e. parásitos). En las reacciones alérgicas liberan sistancias antiinflamatorias). ­ Basófilos: segregan heparina e histamia (respuesta inflamatoria). ­ Linfocitos: realizan la defensa humoral, segregando anticuerpos y Participa en la respuesta y regulación del sistema inmunitario. ­ Monocitos: son capaces de emigrar fuera de la sangre en forma de macrófagos que pueden ingerir bacterias, restos celulares y células cancerosas. La fórmula leucocitaria es el recuento porcentual de leucocitos: NEUTRÓFILO LÍMITE NORMAL % VALOR NORMAL % 65-75 65 S EOSINÓFILOS 2-5 3 BASÓFILOS 0’5-1 1 LINFOCITOS 20-25 25 MONOCITOS 3-8 6 El número normal de leucocitos es de 5000-9000/mm3. Una disminución del número de leucocitos es una leucopenia y un aumento una leucocitosis. La fórmula leucocitaria es muy importante en la orientación diagnóstica. P.e. una leucocitosis con mayor aumento de eosinófilos (eosinofilia) puede indicar una parasitosis. PLAQUETAS O TROMBOCITOS: son pequeños discos en forma de huso u ovales, casi incoloros, de 2-4μM de diámetro. Producen aglutinación, adherencia y agregación de sí mismas para cumplir con sus funciones ­ Hemostasia: detención del flujo sanguíneo. Tapón hemostático muy importante en las microhemorragias. ­ Coagulación: importante en hemorragias extensas. Liberan serotonina y factores de crecimiento. EL PLASMA: Es un líquido amarillento formado por agua y solutos disueltos (iones, metabolitos, hormonas, anticuerpos y una fracción proteica). La fracción proteica, compuesta por albúmina, globulinas y fibrinógeno. Constituye del 7-9% del plasma y proporciona la presión osmótica coloidal necesaria para conducir el agua desde el líquido intersticial a los capilares y así contribuye a mantener la presión sanguínea. Las proteínas atraen el agua, a mayor soluto, mayor líquido. Si el plasma no tuviera proteínas, el agua saldría de los vasos al líquido intersticial. ­ ALBÚMINA: Forma entre el 60 y 80% de las proteínas plasmáticas. Su función es el transporte, presión (equilibrio osmótico) y otras. La albúmina es una proteína muy grande que puede retener sustancias medicamentosas en su interior y ser reservorio. Como todas las proteínas, contribuye a mantener la presión osmótica. ­ GLOBULINAS: αglobulina: transporta lípidos y vitaminas solubles. βglobulina: transporta lípidos y vitaminas solubles. γglobulina: son anticuerpos que se usan en la inmunidad. FIBRINÓGENO: constituye el 4% de las proteínas del plasma. Es un importante factor de coagulación que se convierte en fibrina durante el proceso de coagulación. Coagulación Sanguínea. Su objetivo es obturar los vasos para prevenir la pérdida de líquidos vitales. Debe ser un proceso rápido y seguro. A su vez, debe estar estrictamente regulado, pues en ocasiones, la formación de coágulos conduce a la obstrucción de vasos sanguíneos. Su mecanismo se divide en tres fases: α FASE I: es la activación de la TROMBOPLASTINA, que a su vez se divide en vía intrínseca y extrínseca: o Vía extrínseca: las sustancias químicas liberadas por los tejidos dañados extrínsecos a la sangre desencadenan la cascada de fenómeno9s que dan lugar a la formación del coágulo de fibrina. o Vía intrínseca: las sustancias químicas presentes en la sangre desencadenan la cascada de fenómenos que dan lugar a la producción del coágulo de fibrina. α FASE II y FASE III: Una vez formada la tromboplastina, se forma la protrombina en la fase II. La trombina interviene en la reacción de formación de fibrina (insoluble), a partir de Fibrinógeno (soluble). El líquido que queda en la sangre tras su coagulación se denomina SUERO. El suero no tiene fibrinógeno porque se ha convertido en fibrina y precipita. La mayoría de las reacciones que participan en la coagulación requieren iones de Ca ++. Además, se requiere la vitamina K para que el hígado sintetice la protrombina y el fibrinógeno que irán a cumplir su función a la sangre. Si extraemos sangre, la tratamos con anticoagulante y centrifugamos, obtenemos PLASMA, porque tiene fibrinógeno, que es soluble. Si extraemos sangre, no la tratamos y centrifugamos, obtenemos SUERO, porque el fibrinógeno se convierte en fibrina y precipita. Un ejemplo de anticoagulante es el EDTA, que es quelante (“se queda”) con cationes bivalentes (en este caso el Ca++, es quelante del Calcio). Protrombinasa producción de fibrina a partir PROTROMBINA TROMBINA Ca++ Interviene en la de fibrinógeno. FACTORES QUE REGULAN LA COAGULACIÓN: ­ Frenen la cascada de coagulación: o Superficie lisa del recubrimiento endotelial normal de los vasos. o Antitrombinas: evitan que el fibrinógeno se convierta en fibrina. o Heparina actúa como antitrombina. ­ Aceleran la cascada de coagulación: o Superficie áspera del recubrimiento de los vasos, circulación anormal de la sangre (arteriosclerosis). o Falta de movimiento (necesidad de mover a pacientes encamados) Las plaquetas liberan más tromboplastina (circulo viciosoretroalimentación positiva). o Fibrinolisis: disolución del coágulo. Aglutinación: al formar grandes complejos, precipitan porque pasan a ser insolubles. Tipos de sangre (Grupos Sanguíneos) Se refiere al tipo de antígenos (aglutinógenos) presentes en la membrana celular de los hematíes. Existen tres tipos de antígenos: A, B, y Rh, que son fundamentales para las transfusiones y para los recién nacidos. Las aglutininas son los anticuerpos disueltos en el plasma que reaccionan con los aglutinógenos. Las pruebas de laboratorio denominadas tiraje sanguíneo y pruebas cruzadas aseguran que no se producirá una reacción de aglutinación cuando se mezclen. SISTEMA ABO: ­ Tipo A: antígenos tipo A en la superficie de los hematíes. ­ Tipo B: Antígenos tipo B en la superficie de los hematíes. ­ Tipo AB: Antígenos tipo A y tipo B en la superficie. ­ Tipo O: no hay antígenos, ni tipo A ni tipo B en la superficie de los hematíes. En el plasma de cada grupo existen los anticuerpos o aglutininas contrarias al antígenos que poseen sus hematíes. SISTEMA ABO SANGRE DEL RECEPTOR REACCIONES CON LA SANGRE DEL DONANTE Antígenos Acs plasmátic. Donante O Donante A Donante B Donante AB Ninguno AntiA- AntiB NO SI SI SI A Anti B NO NO SI SI B Anti A NO SI NO SI AB Ninguno NO NO NO NO SISTEMA Rh: ­ Rh positivo: tiene antígeno Rh en sus hematíes. ­ Rh negativo: no tiene antígeno Rh en sus hematíes. En general no hay anticuerpo Rh en el plasma de ninguna persona, a no ser que reciba una transfusión de un donante Rh positivo, un donante Rh positivo, segundo embarazo niño positivo, porque se produce ERITROBLASTOSIS FETAL, riesgo en 2º embarazo de 3%). Rh negativo. o en el embarazo (madre Rh negativa y padre RhoGAM: proteína que impide la formación de anticuerpos Rh en el plasma de la madre. Se inyecta durante el embarazo. TEMA 3: FISIOLOGÍA DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR. El sistema circulatorio está formado por el Sistema cardiovascular y el sistema linfático. El papel vital del sistema cardiovascular en el mantenimiento de la homeostasia depende controlado de la sangre en los capilares. Numerosos mecanismos de control facilitan la regu diversas funciones y elementos del sistema cardiovascular para aportar sangre en respuesta determinadas zonas del cuerpo. Hemodinámica Es el conjunto de mecanismos que modifican la circulación dinámica (activa y cambiante) explica cómo la sangre se distribuye por los vasos. La circulación de distintos volúmenes de sangre por minuto es esencial para la supervive Los mecanismos de control de la circulación han de realizar dos funciones: 1. Mantener la circulación. 2. modificar el volumen y la distribución de la sangre circulante. 1. El corazón como bomba. El sistema de conducción del corazón está formado por cuatro estructuras: Nodo sinoauricular o nódulo SA (NSA). Nodo auriculoventricular o nódulo AV (NAV). Haz AV o haz de Hiss. Sistema de Purkinje. Las estructuras del sistema de conducción están más especializadas que el tejido muscular permiten la rápida conducción de un potencial de acción por el corazón (ordenan a los mioc parte del corazón que realiza el bombeo en su mayor parte son los ventrículos) 3. 2.1. El nodo SA (marcapasos). Inicia cada latido y marca su ritmo. Las células especializadas del marcapasos del nódulo tienen un ritmo intrínseco. SECUENCIA DE ESTIMULACIÓN CARDIACA. 1. Tras haber sido producidos en el nodo SA, los impulsos viajan por las fibras musculares de ambas aurículas, que empiezan a contraerse 2. Cuando el potencial de acción llega al nodo AV procedente de la aurícula derecha, su conducción se hace más lenta para permitir la contracción completa de ambas cavidades. auriculares, antes de que el impulso llegue a los ventrículos. 3. Después del nodo AV la velocidad de conducción aumenta a medida que el impulso es transmitido a los ventrículos por el haz AV. 4. Las ramas derecha e izquierda de las fibras del haz y las fibras de Purkinje conducen los impulsos por los músculos de ambos ventrículos rápidamente, estimulando su contracción de forma casi simultánea. ELECTROCARDIOGRAMA (ECG O EKG) 1. Es el registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón y de la conducción de los impulsos 2. Con el ECG se registran los fenómenos eléctricos que preceden a la contracción del corazón. 3. Es un patrón eléctrico que produce el corazón y que podemos detectar. Para obtener un ECG se fijan al sujeto los electrodos de un electrocardiógrafo y se registran los cambios de voltaje que representan las variaciones de la actividad eléctrica del corazón. El ECG normal está formado por: ­ ­ ­ La onda P, representa la despolarización de las aurículas. El complejo QRS , representa la repolarización de las aurículas y la despolarización de los ventrículos. La onda T, representa la repolarización de los ventrículos. La medición de los intervalos entre P, QRS y T puede ofrecer información sobre la velocidad de conducción del potencial de acción en el órgano cardiaco. Eje x tiempo (horizontal) Eje y voltaje (vertical) CICLO CARDIACO: Un latido completo está constituido por la contracción(sístole) y la relajación (diástole) de ambas aurículas y ambos ventrículos; el ciclo se suele dividir en intervalos de tiempo: 1. 2. 3. 4. 5. Sístole auricular (P) Contracción ventricular isovolumétrica (QRS) Eyección Relajación ventricular isovolumétrica Llenado ventricular pasivo. Los iones de Na inician la despolarización (contracción), los iones de Ca la mantienen y los iones K repolarizan. Sístole auricular: La contracción de las aurículas finaliza el vaciamiento de la sangre de las aurículas a los ventrículos. Las aurículas son el cebador de sangre de los ventrículos. Cerca del 80% de la sangre de las aurículas pasa sin necesidad de contracción, pero se contraen para dar fuerza al 20% restante para dar más fuerza 1. 1. a la sístole ventricular). 2. Las válvulas AV están abiertas y las válvulas semilunares cerradas. 3. Los ventrículos están relajados y llenándose de sangre. 4. Este ciclo se inicia con la onda P del ECG. Contracción ventricular isovolumétrica: Tiene lugar entre el comienzo de la sístole ventricular y la apertura de las válvula semilunares. 2. El volumen ventricular permanece constante, mientras que la presión aumenta rápidamente. 3. El comienzo de la sístole ventricular coincide con la onda R del ECG y con la aparición del primer ruido cardiaco. 2. 1. Eyección: La válvulas SL se abren y la sangre es expulsada del corazón cuando el gradiente de presión en los ventrículos supera la presión en la arteria pulmonar y la aorta. 2. Eyección rápida, fase inicial, breve, que se caracteriza por un marcado aumento de la presión ventricular y aórtica y por el flujo de la sangre en la aorta. 3. Eyección disminuida que se caracteriza por una disminución menos brusca del volumen ventricular y coincide con la onda T del ECG. 3. 1. 4. 1. 2. Relajación ventricular isovolumétrica: En esta fase comienza la diástole ventricular Tiene lugar entre el cierre de las válvulas SL y la apertura de las válvulas AV. Se observa un espectacular descenso de la presión intraventricular, pero no se producen cambios de volumen. 4. Durante este periodo se oye el segundo ruido cardiaco. 3. Llenado ventricular pasivo. El retorno de la sangre venosa aumenta la presión intraauricular hasta que las válvulas AV se ven forzadas a abrirse y la sangre se precipita en los ventrículos relajados. 2. La entrada dura aproximadamente 0’1 segundos y produce un aumento espectacular en el volumen del ventrículo. 5. 1. Diástasis, periodo tardío, más largo, de llenado ventricular lento al final de la diástole ventricular y que dura aproximadamente 0’2 segundos; se caracteriza por el aumento gradual de la presión y del volumen ventriculares. 3. RUIDOS CARDIACOS. Los ruidos cardiacos tiene importancia clínica porque aportan información sobre el funcionamiento de las válvulas del corazón. Hay cuatro zonas importantes de auscultación para detectar diversas patologías: 4. Zona aórtica. 5. Zona pulmonar. 6. Zona tricúspide. 7. Zona mitral. 1. Ruido sistólico: es el primer ruido, que se considera está causado sobre todo por la contracción ventricular y por las vibraciones de las válvulas AV que se cierran. 2. Ruido diastólico: sonido corto, agudo, que se considera producido por las vibraciones de las válvulas SL que se cierran. La presión arterial. PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA CIRCULACIÓN. 1. La sangre fluye porque hay un gradiente de presión entre las distintas partes de su recorrido; esto se basa en la primera y la segunda ley del movimiento de Newton. 2. La sangre circula del ventrículo izquierdo a la aurícula derecha de corazón porque existe un gradiente de presión entre ambas estructuras. 3. P1-P2 es el símbolo utilizado para indicar un gradiente de presión, donde P1 representa la presión más alta y P2 la más baja. El principal factor que determina la presión arterial es el volumen de sangre en las arterias; existe una relación directa entre el volumen de sangre arterial y la presión arterial: 2. Volumen Frecuencia cardiaca sistólico Viscosidad De la sangre Diámetro de Las arteriolas Gasto cardiaco/minuto Resistencia periférica Volumen de sangre que Entra en las arterias Por minuto Volumen de sangre que sale de las arterias por Minuto, la “salida arterial” Volumen de sangre arterial Presión Arterial GASTO CARDIACO (GC) Se define como el volumen/minuto de sangre que bombea el corazón, está determinado por el volumen de sangre sistólico (VS) y la frecuencia cardiaca (FC). VS es el volumen bombeado en cada latido. GC (volumen/minuto), VS (volumen/latido), FC (latidos/minuto). En la práctica el GC se calcula mediante la Ley de Fick, sobre difusión de materia y energía: VS x FC = GC Ejemplo del la Ley de Fick: si introducimos un terrón de azúcar e un vaso con agua y no removemos, al día siguiente el azúcar esté completamente disuelto en el agua. Esto es fundamental para entender el intercambio de nutrientes a nivel capilar. 4. 5. 6. 7. La FC y el VS determinan el gasto cardiaco, de modo que cualquier cosa que modifique uno u otro tenderá a cambiar también el GC, de modo que cualquier cosa que modifique uno u otro tenderá a cambiar también el GC, el volumen de sangre arterial y la presión arterial en la misma dirección. (El GC es directamente proporcional al volumen sistólico y la frecuencia cardiaca. Si el GC disminuye, se puede compensar aumentando la FC o el VS. Volumen sistólico: determinado principalmente por la Ley de Frank-Starling del corazón: “cuanta más sangre llega al corazón (retorno venoso), más distendidos están los ventrículos y mayor es el volumen sistólico” Frecuencia cardiaca: el nódulo sinoauricular suele iniciar cada latido; sin embargo, diversos factores pueden modificar la FC: 8. Los reflejos presores cardiacos: los barorreceptores aórticos y carotídeos, situados en los senos aórtico y carotídeo tienen gran importancia, ya que influyen sobre el centro de control cardíaco del SNA nódulo sinoauricular. (buscar diapositiva de reflejos presores). 9. Otros factores son: La ansiedad, el temor y la cólera aumentan la FC. La pena tiende a disminuirla. Las emociones producen cambios en la FC mediante la influencia de impulsos del cerebro a través del hipotálamo. El ejercicio aumenta la FC. EL aumento de la temperatura de la sangre o la estimulación de los receptores cutáneos del calor la incrementan. La disminución de la temperatura de la sangre o la estimulaciçon de los recptores cutáneos del frío la disminuyen. (ver cómo afectan los quimioreceptores, como digital o adrenalina y cómo actúan los sinotropos que aumentan o disminuyen la FC, cono el isopropanol, que la dsiminuye). RESISTENCIA PERIFÉRICA. Es la resistencia a la circulación de la sangre impuesta por la fuerza de fricción entre ésta y las paredes de los vasos. 1. Cómo modifica la resistencia la presión arterial: La presión arterial tiende a variar en proporción directa a la resistencia periférica. La fricción se debe a la viscosidad y al pequeño diámetro de las arteriolas y capilares. La capa muscular de las arteriolas les permite contraerse o dilatarse y variar la resistencia o fricción al paso de la sangre. La resistencia periférica participa en la determinación de la presión arterial, controlando la cantidad de sangre que circula desde las arterias a las arteriolas; el aumento de la resistencia y la disminución de la circulación arteriolar dan lugar a una mayor presión arterial. 2. Factores que modifican la resistencia periférica: Mecanismo de control vasomotor. Reflejos presores vasomotores (variaciones de presión) Quimioreflejos vasomotores (variaciones de concentración, O2, pH). Control isquémico bulbar (urgencia, médula). Control local de las arteriolas: diversos mecanismos producen vasodilatación en zonas localizadas; se denomina hiperemia reactiva. Si hay un tapón en un vaso, tienden a vasodilatarse, actuando como medida de compensación. La hiperemia activa se produce por una actividad metabólica (por ejemplo en la comunicación entre intestino e hígado). La sangre que llega al hígado posee muchas proteínas y por ello con carga osmolar muy alta. Los vasos se dilatan para compensar las altas presiones. VELOCIDAD DE LA SANGRE. La velocidad de la sangre se rige por el principio físico de que, cuando un líquido fluye en una zona de determinada sección transversal a otra de sección mayor, su velocidad disminuye en la zona de mayor sección transversal. La sangre fluye con más lentitud en las arteriolas que por las arterias porque el área transversal total de las primeras es mayor que la de las segundas y la circulación en los capilares es más lenta que en las arteriolas. Del mismo modo, la sección transversal de las vénulas es menor que la de los capilares, haciendo que aumente la velocidad de la sangre en éstas y luego en las venas, cuya sección transversal es menor. (Aunque la arteria tiene mayor calibre, el conjunto de las arteriolas tiene mayor sección transversal, por lo tanto la velocidad de la sangre será menor en los capilares que la arteria y esta velocidad disminuye más en los capilares. Cuando la sangre pasa a las vénulas, que tienen menor sección transversal que los capilares, toma velocidad, que aumenta al llegar a las venas). RETORNO VENOSO AL CORAZÓN. Bombas venosas: la acción de bombeo de la sangre por la respiración y las contracciones musculares esqueléticas facilitan el retorno venoso al aumentar el gradiente de presión entre las venas periféricas y las cavas. Estas bombas son: Respiración: la inspiración aumenta el gradiente de presión entre las venas periféricas y centrales por disminución de la PVC y también por aumento de la presión venosa periférica. Contracciones del músculo esquelético, estimulan el retorno venoso por presión de las venas por un músculo que se contrae y empuja la sangre hacia el corazón. (En general, en las partes caudales hay mayor presión y en las cefálicas menor presión, por lo que se favorece el retorno para igualar presiones). VOLUMEN TOTAL DE SANGRE. La volemia cambia según: 1. Intercambio capilar: controlado por la ley de Starling de los capilares. En el extremo arterial de los capilares, la fuerza dominante es la presión hidrostática de salida, que hace salir el líquido del plasma hacia el líquido intersticial. 11. En el extremo venoso de los capilares, la fuerza dominante es la presión osmótica de entrada, que hace entrar líquido desde el LI al plasma; pero este proceso no es efectivo al 100%, sino que sólo entra el 90%. 12. El sistema linfático recobra el 10% no recuperado por los capilares (que se pierde en el extremo arterial) y lo vuelve a llevar a la sangre venosa antes de que regrese al corazón. 2. Mecanismos rápidos de regulación: son los que hacen que el agua entre o salga del plasma con rapidez: Mecanismo de la ADH: reduce la cantidad de agua perdida por el cuerpo, aumentando la cantidad que reabsorben los riñones de la orina antes de que ésta se excrete del organismo; se pone en marcha por impulsos barorreceptores y osmorreceptores. La ADH es la hormona antidiurética, que tiene una vida media 16-20 minutos. Su función es aumentar la absorción a nivel de los túmulos contorneados distales (TCDs) y los túmulos colectores. Es secretada por el hipotálamo por los núcleos supraópticos y paraventriculares. Se transporta por la neurofina a la hipófisis posterior (neurohipófisis). La función de los barorreceptores (arco aórtico) y osmorreceptores (hipotálamo), es indicar que hay menos volumen del normal. Mecanismo de la renina-angiotensina: La renina se libera cuando la presión arterial en el riñón es baja; aumenta la secreción de aldosterona, que estimula la retención de sodio, provocando una mayor retención de agua y aumentando el volumen de sangre (aumenta la presión). La angiotensina II es un compuesto intermedio que produce vasoconstricción, lo que complementa los efectos de aumento de volumen de la renina y estimula el aumento en el volumen de la sangre circulante. La renina tiene una vida media de 30 minutos. Mecanismo de la HNA (hormona natriurética auricular o atrial), que ajusta el retorno venoso desde un nivel anormalmente alto, estimulando la pérdida de agua del plasma, provocando un descenso del volumen de sangre (en realidad del plasma); incrementa la pérdida de Na por la orina, lo que hace que la sangre siga a éste osmóticamente. 10. CUANDO DISMINUYE LA PRESIÓN ARTERIAL RENINA MECANISMO DIRECTO MECANISMO INDIRECTO Aumenta el Na Aumenta absorción de agua Aumenta la PA Angiotensina I Angiotensina II Aldosterona Feed-Back Aumenta la PA Estimula la producción de RENINA DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL. Se mide con ayuda del esfigmomanómetro y el fonendoscopio; escuchar los ruidos de Korotkoff a medida que se hace descender gradualmente la presión con el manguito. Presión arterial sistólica es la fuerza con la que la sangre presiona contra las paredes arteriales mientras se contraen los ventrículos. Corresponde al momento en el que la presión que ejercemos con el manguito sobre la arteria se iguala con la presión que hay en las venas. Presión arterial diastólica es la fuerza con la que la sangre presiona las paredes arteriales cuando los ventrículos están relajados. Corresponde al momento en el que la presión que ejerce el manguito es más baja que la presión que ejerce la sangre en el arteria. Presión del pulso es la diferencia entre la PAS y la PAD. Relación entre la hemorragia arterial y venosa. En la hemorragia arterial, la sangre sale a chorros debido a un aumento y disminución alternativos de la presión arterial. En la hemorragia venosa, la sangre sale lenta y continuadamente debido a la presión baja, casi constante. 3. Volumen nimuto es el volumen de sangre circulante en el cuerpo en un minuto. Viene determinado por la magnitud del gradiente de PA y resistencia periférica. La Ley de Poiseuille dice que Volumen minuto = Gradiente de presión + Resistencia TEMA 4: SISTEMA INMUNITARIO. El sistema inmunitario protege frente a los ataques al cuerpo: - Los ataque externos se deben a los microorganismos, protozoos, bacterias y virus. - Los ataques internos se deben a las células anormales que se reproducen y forman tumores que pueden ser cancerosos y difundirse. Organización del sistema inmunitario. El sistema inmunitario actúa continuamente. Hay dos clases principales de mecanismos inmunitarios, inmunidad inespecífica e inmunidad específica. - Inmunidad inespecífica: proporciona una defensa general frente a cualquier cosa que no sea “propia” (respuesta más rápida). Sus principales células son: neutrófilos, monocitos, macrófagos y células asesinas naturales (NK, natural killers). - Inmunidad específica: actúa frente a agentes amenazantes específicos (respuesta más lenta). linfocitos T y linfocitos B. Composición detallada de la sangre. Plasma (% de peso): 55% del total de sangre, en el que: ­ Proteínas: 7%, de las cuales albúmina (58%), globulinas (38%) y fibrinógeno (4%). ­ Agua: 91%. ­ Otros solutos (2%): iones, nutrientes, productos de desecho, gases, sustancias reguladoras. Elementos formes (número/mm3 (L): 45%: ­ Plaquetas: 250000-400000. ­ Leucocitos: 5000-9000, de los cuales: Neutrófilos 60-70%. Linfocitos 20-25% Monocitos: 3-8%. Eosinófilos 2-4%. Basófilos 0’5-1%. INMUNIDAD INESPECÍFICA. Mecanismos de acción de la inmunidad inespecífica. Resistencia de especie: las características genéticas de la especie humana protegen al cuerpo frente a ciertos gérmenes. Barreras mecánicas y químicas: obstáculos físicos a la entrada de células y sustancias extrañas. Piel y mucosas: forman una pared continua que separa el medio interno del externo, evitando la entrada de gérmenes. Secreciones: como el sebo, el moco y las enzimas que inhiben químicamente la actividad de los gérmenes (como la -amilasa de las lágrimas). Inflamación: la respuesta inflamatoria aísla al germen y estimula la rápida llegada de gran número de células inmunitarias: QUIMIOTAXIS. Fagocitosis: Ingestión y destrucción de los gérmenes por las células fagocitarias. Neutrófilos: son leucocitos granulosos que suelen ser las primeras células fagocitarias que llegan a la escena de la respuesta inflamatoria. Macrófagos: son monocitos que han crecido hasta transformarse en células fagocitarias gigantes, capaces de consumir muchos gérmenes; muchas veces se denominan con otros nombres más específicos cuando se encuentran en determinados tejidos del cuerpo. Células Naturales Asesinas: Son un grupo de linfocitos que destruyen muchas clases distintas de células cancerosas y células infectadas por virus. Interferón: sustancia química producida por células que han sido infectadas por un virus; inhibe la difusión o el nuevo desarrollo de la infección vírica. Complemento: grupo de proteínas plasmáticas (enzimas inactivas) que provocan una cascada de reacciones químicas que producen finalmente la lisis (rotura) de una célula extraña; la cascada del complemento puede ser desencadenada por mecanismos inmunitarios, tanto inespecíficos como específicos. (Importante dibujo de líneas de defensa, pg. 5, esquema pg. 6, dibujo pg. 7) LEUCOCITOS EOSINÓFILOS BASÓFILOS NEUTRÓFILOS MONOCITOS MACRÓFAGOS LINFOCITOS Linfocitos B Linfocitos T INESPECÍFICA ESPECÍFICA INMUNIDAD ESPECÍFICA. La inmunidad específica forma parte de la 3ª línea de defensa, constituida por los linfocitos. Hay dos clases de linfocitos, linfocitos B (células B) y linfocitos T (células T). Los linfocitos se desarrollan en la médula ósea, el timo, los ganglios linfáticos y el bazo. Los linfocitos circulan en el torrente sanguíneo, se distribuyen por los tejidos y vuelven a la circulación. Mecanismos de las células B: inmunidad mediada por anticuerpos; producen anticuerpos que atacan los gérmenes. Mecanismos de células T: atacan a los gérmenes más directamente, clasificadas como inmunidad mediada por células. Los linfocitos presentan marcadores de superficie que se denominan según el sistema CD (“clusters of differentiation”, o grupo diferencial). Se definen distintos subtipos de linfocitos en función los marcadores CD de superficie (como los linfocitos CD4 y CD8 del SIDA). Linfocitos B: actúan mediante anticuerpos. Linfocitos T: eliminan gérmenes directamente. CÉLULAS B E INMUNIDAD MEDIADA POR ANTICUERPOS: Las células B se desarrollan en dos fases: 1. Las células pre-B se desarrollan a los pocos meses de edad. 2. La segunda fase tiene lugar en los ganglios linfáticos y en el bazo, es la activación de las células B cuando se unen a un antígeno específico. 3. Las células B actúan de antecesoras de las células plasmáticas secretoras de anticuerpos. Los anticuerpos son unas proteínas llamadas inmunoglobulinas, segregadas por la célula B activada. La molécula de anticuerpo está formada por dos cadenas polipeptídicas pesadas y otras dos ligeras; cada molécula tiene dos puntos de unión antigénica y dos puntos de unión del complemento. Clases de anticuerpos. Hay cinco clases de anticuerpos: las inmunoglobulinas M, G, A ,E, D. - IgM: anticuerpo inactivo que sintetizan las células B y/o introducen en su propia membrana plasmática; es la clase predominante producida después del contacto inicial con un antígeno. - IgG: constituye el 75% de los anticuerpos de la sangre; anticuerpo predominante en la respuesta secundaria de anticuerpos. - IgA: clase principal de anticuerpos en la mucosa, en la saliva y en las lágrimas. IgE: en pequeña cantidad; produce efectos nocivos, por ejemplo alergias. IgD: en pequeña cantidad en sangre; su función exacta se desconoce. Inmunidad específica humoral. Las moléculas de anticuerpos producen inmunidad mediada por anticuerpos (inmunidad humoral) en el plasma. Los anticuerpos se oponen a la enfermedad ante todo, reconociendo las sustancias extrañas o anormales. Los epítopos se unen a los puntos de unión antigénica formando un complejo ag-ac que puede producir diversos efectos. Los anticuerpos actúan mediante una inmunidad llamada inmunidad humoral. El anticuerpo ataca el germen destruyéndolo - Topos: ubicaciones concretas. - Epitopos: lugar donde se produce la unión ag­ac. Está en el Ac. Los mecanismos de inmunidad humoral son: - Aglutinación. - Fagocitado. - Inflamación. - Activación de la cascada Complemento. - Inactivación del antígeno. (Ver dibujo pg. 2, 2ª parte tema 4) Reacción Alérgica: es una reacción exagerada del sistema inmune ante un cuerpo extraño para el cuerpo. Suele producir procesos inflamatorios muy grandes. Complemento. Es un componente del plasma sanguíneo formado por una serie de compuestos proteicos; actúa destruyendo células extrañas por citolisis produce vasodilatación, estimula la fagocitosis y otras funciones. Se une al complejo ag-ac, se produce la cascada del complemento en la que se liberan muchas sustancias que acaban con la rotura de la membrana celular del agente extraño. La acción del complemento se puede iniciar por mecanismos inmunitarios inespecíficos. CÉLULAS T E INMUNIDAD MEDIADA POR CÉLULAS. Las Células T son linfocitos que pasan por el timo antes de emigrar a los ganglios linfáticos y al bazo. Las células pre-T se transforman en timocitos, mientras permanecen en el timo. Los timocitos pasan a la sangre y son transportados a las zonas Tdependientes del bazo y de los ganglios linfáticos. Las Células T presentan receptores antigénicos en su membrana de superficie; se activan cuando un antígeno (presentado por un macrófago) se une a sus receptores, haciendo que se dividan repetidamente para formar un clon de células T sensibilizadas. Estas células T sensibilizadas se dirigen al punto por donde entró el Ag, se unen a éste y liberan citocinas (linfocinas). - Células T asesinas: liberan linfotoxina para destruir las células. Células T colaboradoras: regulan la función de las células B. Células T supresoras: suprimen la diferenciación de células B en células plasmáticas. CÉLULA T SENSIBILIZADA SECRETA CITOCINAS CERCA DE LAS CÉLULAS INVASORAS CITOXINAS, QUE ACTÚAN INDIRECTAMENTE CITOXINAS QUE ACTÚAN DIRECTAMENTE El factor El factor quimiotáctico atrae activador de los a los macrógafos a macrófagos la proximidad de acelera la las células fagocitosis invasoras. macrofágica. Estimulación de la FAGOCITOSIS El factor inhibidor de la migración detiene el movimiento de los macrófagos La linfotoxina destruye la célula invasora unida a la célula T sensibilizada Tipos de inmunidad Específica. - Inmunidad heredada: (inmunidad innata). Se produce durante el desarrollo intrauterino. Los procesos genéticos sitúan mecanismos inmunitarios específicos e inespecíficos. - Inmunidad adquirida: resistencia adquirida después del nacimiento; es de dos clases: o Inmunidad natural: es la resultante de la exposición no deliberada a los antígenos. o Inmunidad artificial: es consecuencia de la exposición deliberada a los antígenos, llamada inmunización. La inmunidad natural y artificial puede ser activa o pasiva: o Inmunidad activa: cuando el sistema inmunitario responde a un agente nocivo independiente de si era natural o artificial; su duración es mayor que el de la pasiva. o Inmunidad pasiva: la inmunidad desarrollada en un individuo es transferida a otro que no era inmune anteriormente. Es temporal, pero proporciona protección inmediata. Inmunidad heredada: la inmunidad a ciertas enfermedades se desarrolla antes del nacimiento, también se llama inmunidad innata. Inmunidad adquir ida: puede ser: - Natural: la exposición a un agente causal no es deliberada. o Activa (exposición): tras pasar el sarampión se adquiere inmunidad. o Pasiva (exposición): a través de la leche materna o placenta. - Inmunidad artificial: exposición artificial al agente causal deliberada: o Activa (exposición): vacunación (inyección del agente causal). o Pasiva (exposición): inyección de anticuerpos (material protector. Inmunidad artificial: VACUNAS. La inmunidad activa puede lograrse artificialmente empleando una técnica llamada vacunación. La vacuna original era un virus vivo de la vaccina o viruela bovina, que se inyectaba a las personas sanas para provocarles una infección vacunal leve. EL término vacuna significa “sustancia de la vaca”. Como el virus de la viruela bovina es similar al mortal virus de la viruela, los sujetos vacunados producían anticuerpos que conferían inmunidad frente a ambas infecciones. Las vacunas modernas actúan según un principio similar; sustancias que ponen en marcha la formación de anticuerpos frente a gérmenes específicos se administran por vía oral o parenteral. Algunas de estas vacunas son gérmenes muertos o vivos atenuados (debilitados). Estos gérmenes todavía conservan intactos sus Ag específicos, de modo que pueden provocar la formación de los anticuerpos adecuados, pero ya no son virulentos (capaces de provocar la enfermedad). Aunque es raro, a veces estas vacunas se reactivan y provocan una infección. En muchas de las vacunas más modernas se evita este posible problema utilizando sólo la parte del germen que contiene los antígenos. Al faltar la fracción que causa la enfermedad, estas vacunas no pueden provocar infecciones. La cantidad de anticuerpos en la sangre de una persona en respuesta a la vacunación o a una infección real se denomina título de anticuerpos. La inyección inicial de vacuna provoca un aumento en el título de anticuerpos que disminuye gradualmente. Es frecuente administrar una inyección de recuerdo o segunda inyección para mantener alto el título de anticuerpos o para elevarlo hasta un nivel en el que tenga posibilidades de evitar la infección. La respuesta secundaria es más intensa que la primitiva porque las células B de memoria están listas para producir inmediatamente una gran cantidad de anticuerpos. La exposición accidental posterior al germen desencadenará una respuesta aún más intensa, evitando así la infección. Los TOXOIDES son como las vacunas, pero empleando una forma alterada de toxinas bacterianas para obtener más anticuerpos. La inyección de toxoides imparte protección frente alas toxinas, mientras que la administración de vacunas lo hace frente a los gérmenes patógenos y los virus. TEMA 5: APARATO RESPIRATORIO. Las funciones del sistema respiratorio comprenden: - La ventilación pulmonar. - El intercambio gaseoso entre los pulmones y tejidos. - El transporte de gases por sangre. - La regulación de la respiración. - Eliminación del CO2 y algunas sustancias como acetona, alcohol, etc. 1. VENTILACIÓN PULMONAR. - Es la respiración y consta de dos fases: Inspiración: introduce el aire en los pulmones. Espiración: extrae el aire de los pulmones. Mecanismos de ventilación pulmonar: el mecanismo de ventilación pulmonar debe establecer dos gradientes de presión de gases: a) Uno en el que la presión dentro del alvéolo pulmonar sea menor que la presión atmosférica para que se produzca la inspiración: INSPIRACIÓN P ALVÉOLO < P ATMOSFÉRICA b) Otro en el que la pressión en el añvéolo pulmonar sea mayor que la presión atmosférica para que se produzca la espiración. ESPIRACIÓN (VER CUADRO PG.3) P ALVÉOLO > P ATMOSFÉRICA. Los gradientes de presión se establecen mediante cambios en el tamaño de la cavidad torácica debidos a la contracción y relajación de los músculos. Importante. Ley de Boyle: el volumen de un gas varía inversamente a la presión en una temperatura constante (inversamente proporcional). La expansión del tórax da lugar a un descenso de la presión intrapleural, que a su vez hace descender la presión alveolar, dando lugar a la entrada de aire en los pulmones. La contracción del diafragma da lugar a la inspiración; al contraerse, aumenta el tamaño de la cavidad torácica. La pleura mantiene una cierta presión negativa, lo que favorece el flujo de aire, aumenta o disminuye el volumen de la caja torácica y aumenta o disminuye el volumen de los pulmones. Al aumentar el volumen de la caja torácica, la presión intrapleural es menor que la atmosférica, así que tienden a igualarse las presiones y entra aire a los pulmones. Los músculos del tórax, fundamentalmente el diafragma, aumentan el volumen de la cavidad torácica. constante P= volumen Ley de Dalton: P total = P(a) + P (b) + P(c) Ley de Henry: [gas] = P(gas) x solubilidad del gas Ventilación pulmonar: (sólo leer) Espiración es el proceso pasivo que comienza cuando los músculos inspiratorios se relajan, disminuyendo el tamaño del tórax e incrementando la presión intrapleural desde unos –6mmHg hasta un nivel preinspiratorio de – 4mmHg. La retracción elástica es la tendencia del tejido pulmonar a recuperar un tamaño menor tras haber sido distendido de forma pasiva durante la espiración. Volúmenes pulmonares: (Importante, aprender las fórmulas) El aire que se mueve dentro y fuera, y el que queda, son necesarios para que pueda existir un adecuado intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. El espirómetro es un instrumento utilizado para medir volúmenes de aire. Volumen corriente (VT): cantidad de aire exhalado tras una inspiración normal. Es el volumen de aire que entra o sale de la vía respiratoria en un ciclo respiratorio normal (500cc). - Volunten de reserva espiratoria (VRE): el mayor volumen de aire adicional que puede ser exhalado forzadamente (normalmente entre 1 y 1’2L). Es el máximo que se puede sacar de la vía aérea tras una espiración normal. - Volumen de reserva inspiratoria (VRI): es la cantidad de aire que puede ser inhalado forzadamente tras una inspiración normal. Es el volumen máximo que se puede hacer entrar a la vía respiratoria tras una inspiración normal (3000-3300 cc). - Volumen residual (VR): cantidad de aire que no puede ser exhalado forzadamente. Es el volumen que permanece en el tracto respiratorio después de la espiración máxima (1’2L). - Capacidad pulmonar (CP): es la suma de dos o más volúmenes pulmonares. - Capacidad vital (CV): la suma de VRI + VT + VRE (4500-5000cc). La capacidad vital de una persona depende de numerosos factores, incluidos el tamaño de la capacidad torácica y la postura. - - Capacidad inspiratoria (CI): VT + VRI (3500-3800). - Capacidad residual funcional: (CRF): VRE + VR (2200-2400cc). Capacidad pulmonar total (CPT): es la suma de los cuatro volúmenes pulmonares; es la cantidad total de aire que puede albergar el pulmón. VT + VRI + VRE + VR (5700-6200cc). - Ventilación alveolar: es el volumen de aire inspirado que alcanza el alveolo. Sólo ese volumen forma parte del intercambio gaseoso. Espacio muerto anatómico: aire en las vías aéreas que no participa en el intercambio gaseoso. Los alvéolos deben estar correctamente ventilados para un adecuado intercambio gaseoso. 2. INTERCAMBIO GASEOSO. El intercambio gaseoso pulmonar tiene lugar entre el aire alveloar y el flujo sanguíneo a través de los capilares pulmonares. Intercambio gaseoso en los pulmones: La presión parcial de los gases es la presión ejercida por un gas en una mezcla de gases o un líquido. La Ley de Presiones Parciales (Ley de Dalton), dice que “la presión parcial de una gas en una mezcla de gases es directamente proporcional a la concentración de ese gas en la mezcla y a la presión total de la mezcla (importante). Factores que determinan la cantidad de oxígeno que difunde a la sangre: - El gradiente de presión de oxígeno que existe entre el aire alveolar y la sangre. - La superficie total funcionante de la membrana respiratoria. - El volumen minuto respiratorio. La ventilación alveolar. Factores estructurales que facilitan la difusión de oxígeno desde el aire alveolar a la sangre son: - El hecho de que las paredes alveolares y capilares formen sólo una delgada barrera para que la atraviesen los gases. - El que las superficies alveolares y capilares sean grandes. - El que la sangre circule a través de los capilares en una fina capa, de forma que cada hematíe pase muy cercano al aire alveolar. TRASPORTE DE GASES EN SANGRE. El oxígeno y el dióxido de carbono se transportan como solutos y formando parte de la molécula de otros compuestos químicos. 3. Transporte de oxígeno. La hemoglobina está compuesta de cuatro cadenas polipeptídicas (dos cadenas alfa y dos beta), cada una de las cuales posee un grupo hemo con hierro; el dióxido de carbono se puede unir a los aminoácidos de las cadenas y el oxígeno al hierro de los grupos hemo. La sangre oxigenada contiene unos 0’3cc de oxígeno, disuelto por 100cc de sangre. La hemoglobina incrementa la capacidad transportadora de oxigeno de la sangre. El oxígeno viaja de dos formas: - Como oxígeno disuelto en el plasma. - Asociado a la Hb (oxihemoglobina). Al aumentar la PO2 de la sangre, se acelera la asociación de la Hb con el O 2. La oxihemoglobina lleva caso todo el oxígeno transportado por la sangre. Transporte de dióxido de carbono. - Una pequeña cantidad del CO2 se disuelve en el plasma, se transporta como soluto (10%). - Menos de la cuarta parte del CO2 sanguíneo se combina con los grupos NH2 (amino) de la Hb y otras proteínas para formar carbaminohemoglobina (20%). La unión de CO 2 con la Hb se acelera con el incremento de la PCO2 de la sangre. - Más de las dos terceras partes del CO2 se transporta en el plasma como iones bicarbonato (70%). (Ver esquema pg 6). 4. INTERCAMBIO SISTÉMICO DE GASES EN LOS TEJIDOS. El intercambio de gases en los tejidos tiene lugar entre la sangre arterial que circula por los capilares sistémicos y las células. El oxígeno difunde fuera de la sangre arterial, ya que el gradiente de presión del oxígeno favorece esta difusión hacia fuera. Como el oxígeno disuelto difunde fuera de la sangre arterial, la PCO 2 en sangre disminuye, lo que acelera la disociación de la oxihemoglobina para liberar más oxígeno al plasma y que luego difunda a las células. El intercambio de CO2 entre los tejidos y la sangre tiene lugar en sentido opuesto al del oxígeno. o El efecto Bohr. (ver gráficas pg. 9, 10, 11). o El incremento de la PCO2 hace disminuir afinidad entre el oxígeno y la Hb. o El efecto Haldane. o El incremento en la carga de CO2 causado por un descenso en la PCO2.. REGULACIÓN DE LA RESPIRACIÓN. Los principales centros integradores que controlan los nervios que inervan los músculos inspiratorios y espiratorios se localizan en el tronco del encéfalo. 5. Centro de ritmicidad bulbar: Genera el ritmo básico del ciclo respiratorio. Esta área está formada por dos centros de control interconectados: - El centro inspiratorio regula la inspiración. El centro espiratorio estimula la espiración. El ritmo respiratorio básico se puede alterar por diferentes impulsos al centro de ritmicidad bulbar. - El impulso del centro apnéustico de la protuberancia estimula el centro inspiratorio, incrementando la longitud y profundidad de la inspiración. - El centro neumotáxico, en la protuberancia, inhibe el centro apnéustico y el inspiratorio, evitando así la hiperinsuflación pulmonar. Factores que influyen en la respiración. - Sensores del sistema nervioso: proporcionan información al centro de ritmicidad bulbar sobre cambios en la PO 2, PCO2, y pH de sangre arterial. La PCO2 actúa sobre los quimiorreceptores en el bulbo: si aumenta, produce una respiración más rápida; si disminuye, el resultado es una respiración más lenta. o Un descenso del pH sanguíneo estimula los quimiorreceptores de los cuerpos carotídeos y aórticos. 2 o La PO arterial tiene presumiblemente escasa influencia si permanece por encima de cierto nivel. - Tensión arterial: controlas la respiración a través de mecanismos respiratorios mediados por barorreceptores. - Reflejos de Hering-Breuer: ayudan a controlar las respiraciones, regulando la profundidad de las mismas y el volumen corriente (receptores de estiramiento). - Corteza cerebral: influye la respiración, aumentando y disminuyendo la frecuencia y la profundidad de las respiraciones. Tipos de respiración. La maniobre de Heimplich utiliza el aire existente en los pulmones para expulsar un objeto presente en la tráquea. o (Ver cuadro pg. 19). El reflejo de la tos: es estimulado por cuerpos extraños en la tráquea o en los bronquios. La epiglotis y la glotis se cierran por un reflejo y la contracción de los músculos espiratorios da lugar a un incremento de la presión de aire en los pulmones. La epiglotis y la glotis se abren de repente, dando lugar a un estallido hacia arriba de aire que elimina los contaminantes estimuladores. El bostezo: es una inspiración lenta y profunda a través de la boca inusualmente abierta. Una teoría sostiene que bostezamos por la misma razón que a veces nos estiramos, para preparar nuestros músculos y sistema circulatorio para la acción. El estornudo: es similar al reflejo de la tos, excepto que es estimulado por contaminantes en la cavidad nasal. Un estallido de aire se dirige a través de la nariz y la boca, expulsando los contaminantes del sistema respiratorio. El hipo: se utiliza para describir una contracción espasmódica e involuntaria del diafragma. Cuando se producen, por lo general al principio de la inspiración, la glotis se cierra de repente, produciendo el característico sonido. Puede estar producido por la irritación del nervio frénico o de los nervios sensitivos del estómago, por una herida directa o por presión directa en determinadas zonas cerebrales. Por fortuna, la mayoría de los casos de hipo sólo duran unos minutos y son banales. TEMA 6: APARATO DIGESTIVO. La función principal del aparato digestivo es proporcionar los nutrientes esenciales al ambiente interno para ponerlos al alcance de cada célula del organismo. Esto se realiza a través de varios mecanismos: - Ingestión: se traga el alimento. - Digestión: se rompen los nutrientes complejos en otros más sencillos. Una vez ingeridos los alimentos, el proceso de la digestión se inicia inmediatamente. La digestión engloba aquellos procesos, tanto químicos como físicos, que conllevan la rotura de los alimentos complejos en nutrientes absorbibles. - Motilidad: de la pared GI, se rompen físicamente grandes fragmentos de alimento y se mueve la comida a lo largo del tracto. - La secreción de enzimas digestivas permite la digestión química. - Absorción, movimiento de los nutrientes a través de la mucosa GI hacia el ambiente interno. - Eliminación, excreción del material que no ha sido absorbido. Digestión: una vez ingeridos los alimentos, el proceso de la digestión se inicia inmediatamente. La digestión engloba aquellos procesos, tanto químicos como físicos, que conllevan a la rotura de alimentos complejos en nutrientes absorbibles. Así pues, podemos estudiar la digestión, según sea digestión mecánica o digestión química. Digestión Mecánica: consiste en... 1. Transformación de los grandes trozos de comida ingerida en partículas más pequeñas, facilitando la digestión química. 2. Agitación del contenido GI para el mezclado con los jugos digestivos y lo pone en contacto con la superficie de la mucosa intestinal, facilitando su absorción. 3. Propulsa la comida a lo largo del tracto digestivo, eliminando los desechos digestivos del organismo. Se realiza mediante los movimientos del tracto digestivo, que implican: - Masticación: mediante movimientos de trituración se reduce el tamaño de las partículas de alimento y mezcla la comida con la saliva y la prepara para ser tragada. - Deglución: es el proceso de tragar. es un complejo proceso que requiere movimientos rápidos y coordinados: o Etapa oral (de boca a orofaringe), controlada voluntariamente; se forma un bolo en el centro de la lengua; la lengua aprieta el bolo contra el paladar y se empuja la comida a la orogafinge. o Etapa faríngea (de orofaringe a esófago), movimiento involuntario; para empujar el bolo de la faringe al esófago, deben estar cerradas la - - boca, la nasofaringe y la laringe; la combinación de las contracciones y la gravedad empujan al bolo a través del esófago. o Etapa esofágica (de esófago a estómago), movimiento involuntario; las contracciones y la gravedad mueven el bolo a través del esófago hasta el estómago. Peristaltismo y segementación: dos tipos principales de motilidad producida por la musculatura lisa del tracto GI; pueden producirse juntas en una secuencia alternativa. o Peristaltismo, movimiento ondulatorio de la capa muscular de un órgano hueco; motilidad progresiva que produce un movimiento del material hacia delante, a lo largo del tracto GI. o Segmentación, movimiento de rotura y mezcla; los reflejos digestivos causan un movimiento hacia delante y hacia atrás con un solo segmento del tracto gastrointestinal, ayuda a romper las partículas de alimento, mezcla la comida y los jugos digestivos y pone a la comida digerida en contacto con la mucosa intestinal para facilitar la absorción. Regulación de la motilidad: o Motilidad gástrica: el vaciamiento del estómago requiere de 2 a 6 horas; mientras está en el estómago, la comida es agitada y mezclada con los jugos gástricos para formar el quimo; el quimo es enviado a duodeno cada 20” aproximadamente; el vaciamiento gástrico está controlado por mecanismos hormonales y nerviosos. Mecanismo hormonal: las grasas en el duodeno estimulan la liberación del péptido inhibidor gástrico (PIG), que disminuye el peristaltismo del músculo gástrico y ralentiza el paso del quimo al duodeno. Mecanismo nervioso: reflejo enterogástrico; los receptores de la mucosa duodenal son sensibles a la distensión y a la presencia del ácido; se produce una inhibición refleja del peristaltismo gástrico. o Motilidad intestinal: incluye el peristaltismo y la segmentación. La segmentación en el duodeno y el yeyuno superior mezcla el quimo con los jugos digestivos del páncreas, hígado y mucosa intestinal. El índice de peristaltismo persiste a medida que el quimo se aproxima al final del yeyuno, moviéndolo a través del resto del intestino delgado hacia el intestino grueso; tras abandonar el estómago, suele tardar unas cinco horas en atravesar el intestino delgado. EL peristaltismo está regulado por los reflejos intrínsecos de estiramiento; estimulados por la colecistokinina-pancreocimina (CCK). Digestión química. Se producen cambios en la composición química de la comida a medida que ésta viaja a través del tracto digestivo; estos cambios son el resultado de la hidrólisis. Enzimas digestivas: son unas proteínas que actúan como catalizadores orgánicos extracelulares. Los principios de acción enzimática son... - Los específicos de su acción. - El funcionamiento óptimo a un pH específico. - La mayoría de las enzimas catalizan una reacción química en ambos sentidos. - Las enzimas son destruidas continuamente en el organismo, debiendo ser sintetizadas permanentemente. - La mayoría de las enzimas digestivas son sintetizadas como proteínas inactivas. DIGESTIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS. - Los carbohidratos son compuestos sacáridos. - Los polisacáridos son hidrolizados por las amilasas para formar disacáridos. - Los pasos finales de la digestión de carbohidratos son hidrolizados por la sacarasa, la lactasa y la maltasa, que se encuentran en la membrana celular de las células epiteliales, cubriendo las vellosidades que tapizan la luz intestinal. DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS. - Los compuestos proteicos están formados por cadenas retorcidas de aminoácidos. - Las proteasas catalizan la hidrólisis de las proteínas en compuestos intermedios, y finalmente en aminoácidos. - Principales proteasas: pepsina de jugo gástrico, tripsina del jugo pancreático, peptidasas del borde del cepillo intestinal. Proteínas (Proteasa de los jugos gástrico y pancreático) (Hidrólisis) Proteasa Péptidos (Proteasas en el jugo pancreático) intestinales) (Hidrólisis) (Peptidasas (Hidrólisis) AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS DIGESTIÓN DE LAS GRASAS. - Las grasas deben ser emulsionadas por medio de la bilis (lecitina y sales biliares), en el intestino delgado antes de ser digeridas. - La lipasa pancreática es la principal enzima de la digestión de las grasas. SECRECIÓN. Es la liberación de diversas sustancias por parte de las glándulas exocrinas que forman parte del aparato digestivo. Saliva: es secretada por las glándulas salivales. Fundamentalmente está constituida por agua, pero también tiene otras sustancias: - Moco: lubrica la comida y, junto con el agua, facilita la mezcla. - Amilasa: enzima que empieza la digestión del almidón; se libera una pequeña cantidad de amilasa salival, cuya función se ignora. - Bicarbonato sódico: aumenta el pH para que la función de la amilasa sea óptima. Jugo gástrico: secretado por las glándulas gástricas, se compone de - Pepsina: secretada como pepsinógeno inactivo por las células principales o zymógenas), es una proteasa que empieza la digestión de las proteínas. - El ácido clorhídrico, secretado por las células parietales, reduce el pH del quimo para la activación y funcionamiento óptimo de la pepsina.. - Factor intrínseco: secretado por las células parietales, protege a la vitamina B12 y facilita posteriormente su absorción. - El moco y el agua lubrican, protegen y facilitan la mezcla del quimo. Jugo pancreático: secretado por las células acinares y ductales del páncreas. - Proteasas: como la tripsina y la quimiotripsina. Son enzimas que digieren proteínas y polipéptidos. - Lipasas: enzimas que digieren las grasas emulsionadas. - Nucleasas: enzimas que digieren los ácidos nucleicos, como el ADN y ADN. - Amilasa: enzima que digiere el almidón. Bicarbonato sódico: aumenta el pH para la correcta función enzimática; su producción también permite restaurar el pH normal de la sangre. (ver esquema pg 13). Bilis: secretada por el hígado; se almacena y concentra en la vesícula biliar - Lecitina y sales biliares: emulsionan las grasas al rodearlas en forma de cubiertas formando pequeñas esferas denominadas micelas. - Bicarbonato sódico: aumenta el pH para que la función enzimática sea óptima. - Colesterol y productos de destoxificación y pigmentos biliares (como la bilirrubina). Son productos de desecho excretados por el hígado y eliminados en último término en las heces. Jugo intestinal: secretado por las células exocrinas intestinales. - Moco y agua: lubrican y contribuyen a la mezcla continuada del quimo. - Bicarbonato sódico: aumenta el pH para que la función enzimática sea óptima. (ver cuadro pg. 15). CONTROL DE LA SECRECIÓN DE LAS GLÁNDULAS DIGESTIVAS. Secreción salival: - Sólo los mecanismos reflejos controlan su secreción. - Estímulos químicos y mecánicos, que se derivan de la presencia de la comida en la boca. - Estímulos olfativos y visuales, que provienen del olor y la fisión del alimento. Secreción gástrica: se produce en tres fases. 1. Fase cefálica: “fase psíquica”, ya que son factores mentales los que activan este mecanismo; las fibras parasimpáticas en las ramas del nervio vago conducen los impulsos eferentes estimuladores a las glándulas, las cuales estimulan la producción de gastrina, hormona sintetizada por la mucosa gástrica y que aumenta la secreción gástrica (aumenta la secreción de HCl). 2. Fase gástrica: cuando los productos de la digestión proteica alcanzan la porción pilórica del estómago estimulan la liberación de gastrina; está acelerada la secreción de jugo gástrico, asegurando que existan las suficientes enzimas para digerir la comida. 3. Fase intestinal: varios mecanismos regulan la secreción gástrica a medida que avanza por el tubo digestivo. Los reflejos endocrinos incluyen el péptido gástrico inhibidor (GIP), la secretina y CCK (colecistocinina pancreocimina) inhibiendo esta últimas las secreciones gástricas. También inhibida por el reflejo enterogástrico. Secreción biliar: la bilis es secretada continuamente por el hígado; la secretina y la CCK estimulan la excreción de bilis por la vesícula biliar. Secreción intestinal: se sabe poco acerca de cómo está regulada; se ha sugerido que la mucosa intestinal es estimulada para liberar hormonas que incrementan la producción del jugo intestinal. (ver cuadro pg 18) ABSORCIÓN. El proceso de absorción supone: 1. Paso de sustancias a través de la mucosa intestinal a la sangre o a la linfa. 2. La mayor parte de la absorción se produce en el intestino delgado. Mecanismos de absorción. - Para algunas sustancias, como el agua, la absorción tiene lugar por simple difusión u ósmosis. - Otras sustancias son absorbidas a través de mecanismos más complejos. o Transporte secundario activo, como el del sodio. o Co-transporte de sodio (transporte asociado), como el de la glucosa. o Ácidos grasos, monoglicéridos y colesterol son transportados, con la ayuda de sales biliares, desde la luz a las células de absorción de las vellosidades. Después de que la comida se absorbe, viaja a través de la vía porta hacia el hígado. ELIMINACIÓN. Es la expulsión de las heces del tracto digestivo; acto de expulsar las heces mediante un proceso denominado defecación. La defecación es el resultado de un reflejo mediado por la estimulación de receptores situados en la mucosa rectal que se activan al distenderse las paredes del recto. Estreñimiento: el contenido de las partes distales del colon y del recto no se elimina con el ritmo adecuado; se absorbe una cantidad de agua extra de las heces, lo que da lugar a que éstas se tornen más duras. Diarrea: aumento de la motilidad del intestino delgado; produce una disminución de la absorción de agua y electrolitos, con la consiguiente depleción hídrica. TEMA 7: SISTEMA URINARIO. La misión fundamental del riñón es filtrar la sangre para formar la orina. Un fallo renal significa un fallo de la homeostasia, que si no se subsana a tiempo, implica la muerte a corto plazo. El riñón también influye en la secreción de ADH y aldosterona y sintetizan eritropoyetina. La unidad funcional básica del riñón es la nefrona, que forma la orina a partir de tres procesos: - Filtración, movimiento de agua y de los solutos desde el plasma del glomérulo hasta el espacio que existe en la cápsula de Bowman. - Reabsorción: movimiento de moléculas fuera del túbulo hacia la sangre peritubular. - Secreción: movimiento de moléculas fuera de la sangre peritubular hacia el túbulo para su posterior excreción. (ver dibujo pg3). FILTRACIÓN. Es el primer paso en el procesado sanguíneo que tiene lugar en los corpúsculos renales. - Desde la sangre hacia los capilares glomerulares, el agua y los solutos se filtran hacia la cápsula de Bowman; tiene lugar a través de la membrana capsuloglomerular, que retiene las células sanguíneas y la mayor parte de las proteínas plasmáticas. - La filtración se produce gracias a la existencia de un gradiente de presión. Las presiones que intervienen en ese gradiente son: - La presión hidrostática glomerular. - La presión osmótica glomerular. - La presión hidrostática capsular. - La presión osmótica capsular (despreciable). La filtración capilar-glomerular es más rápida que la del resto de capilares tisulares, debido al gran número de fenestraciones. La presión hidrostática glomerular y la filtración se relacionan directamente con la presión sanguínea sistémica. Las tasa de filtración glomerular debe mantenerse elevada para que haya una filtración efectiva. REABSORCIÓN. Segundo paso en la formación de orina; se produce por mecanismos de transporte activos y pasivos desde todas las partes de los túbulos renales; la mayor parte de la reabsorción tiene lugar en los tubos proximales. Reabsorción en el tubo proximal: la mayor parte del agua y de los solutos son recuperados por la sangre, dejando sólo un pequeño volumen de líquido tubular que se mueve hacia el asa de Henle. - Sodio: transportado activamente fuera del líquido tubular hacia la sangre. - Glucosa y aminoácidos: transportados pasivamente fuera del líquido tubular por medio del mecanismo de cotransporte de sodio. - Cloro, fosfato e iones bicarbonato: se mueven pasivamente hacia la sangre gracias al desequilibrio que existe entre las cargas eléctricas. - Agua: el movimiento del sodio y del cloro hacia la sangre produce un desequilibrio osmótico, empujando al agua pasivamente hacia la sangre. - Urea: alrededor de la mitad de la urea sale pasivamente fuera del túbulo, mientras que la otra mitad permanece en el asa de Henle. Reabsorción en el asa de Henle: mecanismo de transporte contracorriente. El contenido del asa descendente discurre en sentido contrario al ascendente. El transporte es muy distinto en la rama descendente y la rama ascendente. - El agua: se reabsorbe desde el líquido tubular y la urea se recoge desde el líquido intersticial en la rama descendente. - Sodio y cloro: se reabsorben desde el filtrado en la rama ascendente, donde la reabsorción de sales diluye el líquido tubular y crea y mantiene una elevada presión osmótica del líquido intersticial medular. Reabsorción en el túbulo distal y en tubo colector: el túbulo distal reabsorbe sodio mediante transporte activo, aunque en menor cantidad que el túbulo proximal. En condiciones normales la orina es hipotónica. (ver dibujo pg 16) La neurohipófisis secreta ADH y ésta actúa sobre las células de los túbulos distales y de los tubos colectores para hacerlos más permeables al agua. Mediante la reabsorción del agua en el tubo colector, la concentración de urea aumenta, lo que provoca su difusión hacia el líquido intersticial de la médula. La urea participa en un mecanismo multiplicador de contracorriente que, junto con los mecanismos de contracorriente del asa de Henle y de los vasos rectos, mantiene elevada la presión osmótica necesaria para formar una orina muy concentrada y evitar así la deshidratación. SECRECIÓN. Secreción tubular: movimiento de sustancias fuera de la sangre hacia el líquido tubular. La rama descendente del asa de Henle secreta urea mediante difusión. Los túbulos distales y colectores secretan potasio, hidrógeno e iones amonio. Aldosterona: hormona que actúa sobre las células de los túbulos distales y colectores y aumenta la actividad de las bombas sodio-potasio, de modo que se secreta más potasio y se reabsorbe más sodio. La secreción de los hidrogeniones aumenta cuando lo hace la concentración de los mismos en la sangre. Parte de la Función Sustancia eliminada. nefrona Agua Filtración Corpúsculo renal Pequeñas partículas de (pasiva) soluto (iones, glucosa). Reabsorción (activa) Túbulo proximal Reabsorción pasiva Asa de Henle: Rama descendente Reabsorción pasiva Secreción pasiva Reabsorción activa Asa de Henle: Rama ascendente Reabsorción pasiva Reabsorción activa Ósmosis (agua) Difusión: urea Transporte activo (Na+) Difusión (Cl-) Transporte activo (Na+) Reabsorción pasiva Difusión (Cl-) y otros aniones. Ósmosis: agua (sólo en presencia de ADH) Secreción pasiva Difusión (amoniaco) Secreción activa Transporte activo: Transporte activo K+, H+, algunos fármacos. Reabsorción (activa) Transporte activo (Na+) Túbulo distal Túbulo colector Transporte activo: Na+ Cotransporte: glucosa y aminoácidos. Difusión: Cl-, PO4=, urea, otros solutos Ósmosis: agua Reabsorción (pasiva) Difusión: urea Ósmosis: agua (sólo en presencia de ADH) Secreción (pasiva) Difusión: amoniaco Secreción (activa) Transporte activo: K+, H+, algunos fármacos. REGULACIÓN DEL VOLUMEN DE ORINA. 1. La ADH influye sobre la reabsorción de agua; a medida que el agua se reabsorbe, el volumen total de orina se reduce por la cantidad de agua que sale de los túbulos; la ADH disminuye la pérdida de agua. 2. La aldosterona secretada por la corteza adrenal aumenta la reabsorción de sodio en el túbulo distal, elevando la concentración de sodio en la sangre y estimulando también la reabsorción de agua. 3. La hormona atrial natrimétrica (ANH), secretada por las fibras musculares especializadas, da lugar a la pérdida de sodio, a través de la orina; se opone a la aldosterona, haciendo que los riñones reabsorban menos agua y por ello produzcan más orina. 4. Volumen de orina, también relacionado con la cantidad total de solutos además del sodio que secretan por la orina; por lo general, cuanto más solutos más orina. COMPOSICIÓN DE LA ORINA. Un 95% de agua con diversas sustancias disueltas en ella: - Desechos nitrogenados: son el resultado del metabolismo proteico, por ejemplo, urea, ácido úrico, amoniaco y creatinina. - Electrolitos: sobre todo los siguientes iones: sodio, potasio, amonio, cloro, bicarbonato, fosfato y sulfato; las cantidades y tipos de materiales varían con la dieta y otros factores. - Toxinas: durante la enfermedad, las toxinas bacterianas salen del organismo hacia la orina (importancia de hidratarse en las enfermedades infecciosas). - Pigmentos: sobre todo los urocoromos (hematíes), también derivados de fármacos. - Hormonas: grandes cantidades de hormonas pueden verterse hacia el filtrado. CARACTERÍSTICAS NORMALES DE LA ORINA: COLOR. En condiciones normales es amarillo transparente, ámbar o pajizo. En condiciones anormales la orina adquiere una coloración anormal o turbidez, que indican la presencia de sangre, bilis, bacterias, fármacos, pigmentos alimentarios o elevada concentración de solutos. COMPOSICIÓN. - En condiciones normales: Iones minerales (Na+, Cl-, K+) Desechos nitrogenados: amoniaco, creatinina, urea, ácido úrico. Sólidos en suspensión (sedimento): bacterias, células sanguíneas, cilindros (materia sólida). Pigmentos urinarios. - En condiciones anormales: Acetona. Albúmina. Bilis. Glucosa. Olor: normalmente huele ligeramente. Anormalmente, olor a acetona, habitual en diabetes mellitus. pH: normalmente 4’6-8 (la orina recién eliminada suele ser ácida). En condiciones anormales es baja en la acidosis y alta en la alcalosis. Densidad específica (1001-1035), una elevada densidad específica puede causar la precipitación de los solutos y la formación de piedras en el riñón. Componentes anormales de la orina: - Glucosa (glucosuria). - Sangre (hematuria). - Albúmina (albuminuria). - Proteínas (proteinuria). - Pus (piuria). - Piedrecillas (cálculos renales). Otros términos. - Disuria (dolor al orinar). - Poliuria /aumento de la cantidad orinada). - Oliuria (disminución de la cantidad de orina). - Orina (no orina). TEMA 8: EQUILIBRIO HIDROELECTROLÍTICO El equilibrio hidroelectrolítico es el equilibrio entre el agua y los electrolitos. Equilibrio hídrico y equilibrio electrolítico, implica homeostasia, es decir, cantidad de líquidos y cantidad de electrolitos constante. Los electrolitos tienen enlaces químicos que les permiten disociarse en iones, los cuales tienen una carga eléctrica; papel fundamental en el equilibrio hídrico. Agua corporal. Las funciones del LEC (líquido extracelular) son proporcionar un ambiente relativamente constante para las células y transportar sustancias desde y hacia las células. El LIC facilita las reacciones químicas intracelulares que mantienen la vida. Composición química, distribución y medida de los electrolitos en los líquidos corporales. El plasma y el LEC son casi idénticos en cuanto a composición química, y presentan importantes diferencias con el líquido intracelular. Su principal diferencia es que la sangre contiene una cantidad de iones ligeramente mayor que el LEC. La diferencia más importante entre el líquido intracelular y el extracelular está en la concentración de Na y K. Funcionalmente, es importante la diferencia de concentración de aniones proteicos entre la sangre y el LI (líquido intersticial), la sangre posee una gran cantidad, mientras que en el LI apenas se encuentran. La membrana capilar es prácticamente impermeable a las proteínas, como consecuencia la sangre tiene más iones sodio que cloruros. Los líquidos LEC y LIC tienen más diferencias que similitudes. La composición química del plasma, del LI y del LIC es muy importante para controlar el movimiento del agua y de los electrolitos entre ellos. Unidad de medida. (importante) Miliequivalentes: miden el número de cargas iónicas presentes en una solución. Nos da idea de la reactividad del ión. Se calcula: mEq/L= (mg/100ml x 10 x valencia) / peso atómico. (se multiplica por 10 para corregir L/100ml) Es la concentración de una sustancia (soluto), en un solvente, teniendo en cuenta la carga eléctrica. La molaridad es igual a los moles disueltos en un líquido (concentración). Los mEq es la concentración teniendo en cuenta la valencia. Esta es la diferencia entre molaridad y concentración. Mecanismos que mantienen la homeostasia. En condiciones normales, la homeostasia del volumen total de agua se mantiene o restablece principalmente ajustando el volumen urinario, y, en segundo lugar, mediante la ingesta líquida. - Deshidratación: desciende la secreción salival, produciéndose la sensación de sed. Regulación del volumen de orina: o Tasa de filtración glomerular, salvo en condiciones anómalas, permanece prácticamente constante. o Tasa de reabsorción tubular del agua; fluctúa considerablemente; normalmente ajusta el volumen urinario a la ingesta líquida; influido por la ADH y la aldosterona. - Factores que alteran la pérdida de líquidos bajo condiciones anómalas: frecuencia respiratoria, volumen de sudor secretado, vómitos, diarrea, drenaje intestinal. - Regulación de los niveles de agua y electrolitos en plasma y LI: (importante). Ley de los capilares: el mecanismo que controla el intercambio de agua y electrolitos entre el plasma y el líquido intersticial depende de cuatro presiones: o Hidrostática y coloidosmótica de la sangre. o Hidrostática y coloidosmótica del líquido intersticial. Dos de ellas representan un vector dirigido en una dirección y otras dos en otra, dependiendo del nivel de presión habrá movimiento de entrada o de salida. Los líquidos en el cuerpo se mueven de un lugar a otro mediante dos tipos depresiones. La P Hidrostática corresponde a la presión que ejerce un líquido sobre las paredes de su continente. La P. Coloidosmótica corresponde a la presión que ejercen las proteínas en un líquido (que va en función de la carga proteica). La presión osmótica es la presión de un líquido por la cantidad de soluto que hay disuelto en él. En realidad es la presión osmótica, pero como hablamos de plasma fundamentalmente, el soluto son las proteínas. Por eso se llama coloidosmótica. Regulación de los niveles de agua y electrolitos en el plasma y en el LI. 1. Presión hidrostática de la sangre (PHS), empuja el líquido desde el LI hasta los capilares. Es ejercida fundamentalmente por la contracción cardiaca, que empuja la sangre ejerciendo presión y provocando a nivel capilar la salida del líquido fuera de los vasos. 2. Presión coloidosmótica de la sangre (PCOS), empuja líquido desde el LI a los capilares. 3. Presión hidrostática del líquido intersticial (PHLI), empuja líquido desde el LI hasta los capilares. 4. Presión coloidosmótica del líquido intersticial (PCOLI), empuja líquido desde los capilares al LI. Básicamente, el movimiento que se produce es de agua, pero el fin de este movimiento es el transporte de nutrientes. Las proteínas no pasan. La velocidad y dirección del flujo de intercambio líquido entre un lado y otro depende de la interacción entre estas cuatro presiones. Principios generales sobre la transferencia de líquidos entre la sangre y el líquido intersticial. 1. No se intercambia agua si (PHS + PCOLI) = (PHLI + PCOS). 2. Se intercambia agua si (PHS + PCOLI) no= (PHLI + PCOS). 3. Pasa líquido desde sangre a LI si ((PHS + PCOLI) > (PHLI + PCOS). 4. Pasa líquido desde el LI hasta la sangre si (PHS + PCOLI) < (PHLI + PCOS). Edema. (Importante). Es la presencia de cantidades excesivas de líquido en el espacio intersticial. Es un clásico ejemplo de desequilibrio hídrico, que puede aparecer por: - Retención de electrolitos en el LEC (por la PCO). - Aumento de la presión capilar sanguínea (aumenta la PSH y aumenta la salida de agua al LI = edema). - Disminución de la concentración de proteínas del plasma (disminuye la PCOS, por lo que la recuperación del agua no es tan efectiva). Equilibrio ácido-base. (Importante) El equilibrio ácido-básico es uno de los mecanismos homeostáticos más importantes del organismo. Se refiere a la regulación de la concentración de hidrogeniones en los líquidos corporales. Para la supervivencia es necesaria una regulación precisa del pH a nivel celular. Ligeros cambios en el pH tienen efectos espectaculares sobre el metabolismo celular. MECANISMOS QUE CONTROLAN EL PH DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES. Significado del pH: es el logaritmo negativo de la concentración de hidrogeniones de una solución y tiene un rango de 0 a 14. pH = -log [H+] (pH ácido, HCl, disocia H+), (pH básico, sosa, disocia OH) Fuentes de elementos que influyen sobre el pH: - Ácido carbónico, formado por el metabolismo de la glucosa. - Ácido láctico, formado por el metabolismo anaerobio de la glucosa (ciclo de Krebs). - Ácido sulfúrico, formado por la oxidación de los aminoácidos que contienen sulfuro (aminoácidos que contienen átomos de azufre, como la cisteína). - Ácido fosfórico, formado por la rotura de las fosfoproteínas y de las nucleoproteínas. - Cuerpos cetónicos, formados por la rotura de las grasas. Se acumulan en la diabetes mellitus y son acetona, ácido acetoacético, ácido betahidroxibutírico. Potencial formador de ácido de los alimentos: determinado por los elementos cloro, sulfuro y fósforo, presentes en los alimentos muy proteicos como carne, pescados, aves y huevos. Potencial formador de bases de los alimentos: determinado por los elementos, potasio, calcio, sodio, magnesio, presentes en alimentos como frutas y verduras. El equilibrio acidobásico es uno de los mecanismos homeostáticos más importantes del organismo. Se refiere a la regulación de la concentración de hidrogeniones en los líquidos corporales. Para la supervivencia, es necesaria una regulación precisa del pH a nivel celular. Ligeros cambios en el pH tienen efectos espectaculares sobre el metabolismo celular. Tipos de mecanismos de control del pH: 1. Químico, tamponadores de acción rápida: - Sistema tampón bicarbonato. - Sistema tampón fosfato. - Sistema tampón proteico. 2. Fisiológico, tamponadores de acción retardada. - Respuesta respiratoria. - Respuesta renal. Resumen de los mecanismos de control del pH. - Tampones. - Respiraciones. - Excreción renal de ácidos y bases. Eficacia de los mecanismos de control del pH: El rango del pH, extremadamente efectivo, mantienen normalmente el pH dentro de un estrecho margen de 7’36 a 7’41. Sustancias tampón: son sustancias que evitan los cambios bruscos en el pH de una solución al añadir a la misma un ácido o una base. Se componen de un ácido débil (o su sal ácida) y una sal básica de ese ácido. Una sustancia tamponadora tiene siempre una parte ácida y una parte básica. Cuando el medio es ácido se combina el CO- y cuando el medio es básico se combina H+. Por ejemplo, las proteínas están compuestas por a.a. que tienen una parte ácida y una básica, pudiendo actuar como tampón. - - - Los tampones actúan para evitar cambios fuertes en el pH de los líquidos corporales. Los ácidos no volátiles, como el ácido hidroclorhídrico, el ácido láctico y los cuerpos cetónicos, son tamponados principalmente por el bicarbonato sódico. Los ácidos volátiles, principalmente el ácido carbónico, tamponados sobre todo por las sales de potasio de la Hb y de la oxihemoglobina. El intercambio del cloro hace que el ácido carbónico sea tamponado en el hematíe y luego transportado como bicarbonato por el plasma. Las bases son tamponadas principalmente por ácido carbónico (cuando existe una homeostasia del pH de 7’4). No es posible mantener el pH normal sin un adecuado funcionamiento de los mecanismos de control del pH urinarios y respiratorios. TEMA 9: SISTEMA ENDOCRINO. Comunicación, control e integración. El sistema endocrino está constituido porglándulas especializadas que segregan a la sangre sustancias químicas denominadas hormonas (hormaein). El sistema endocrino desarrolla un control más lento, pero más duradero, mediante la secreción de hormonas, que regulan el metabolismo, el desarrollo y el crecimiento. La hipófisis, la glándula pineal, el hipotálamo, el tiroides, las glándulas paratiroides, suprarrenales, páncreas, ovarios, testículos, timo y placenta funcionan como glándulas endocrinas. (Si disminuye el pH, lo 1º que actúa es la sustancia tamponadora, que actúa más rápido porque es más directo. Luego actúan las hormonas, que es más lento. EL cerebro detecta la alteración y “manda” la orden de producir más hormonas). Relación entre Sistema Nervioso y Sistema Endocrino. Característica Endocrino Nervioso Función general Regulación de efectores para mantener la homeostasia Regulación de los efectores para mantener la homeostasia Control por circuitos de retroalimentación reguladora. Si: reflejos endocrinos. Si: reflejos nerviosos. Tejidos efectores Efectores endocrinos: virtualmente todos los tejidos. Efectores nerviosos: sólo músculo y tejido glandular. Células efectoras. Células diana (en todo el cuerpo). Células postsinápticas (sólo en el músculo y el tejido glandular). Mensajero químico Hormona Neurotransmisor Células que segregan el mensajero químico Distancia recorrida (y método de recorrido) por los mensajeros químicos. Situación del receptor en la célula efectora. Características de los efectos reguladores. - Cálulas epiteliales glandulares o células neurosecretoras Neurona (neuronas modificadas). Corta (a través de Larga (por medio de una sinapsis la sangre circulante). microscópica). Sobre la membrana plasmática o dentro de la célula. Sobre la membrana plasmática. Aparecen Tardíos en aparecer, rápidamente, poco muy duraderos. duraderos. Las células postsinápticas (muscular o glandular), son la terminación del SN. Se encuentran en el lugar en el que van a ejercer la acción. Neurotransmisor: sustancia que favorece la transmisión del impulso nervioso. Una hormona puede entrar dentro de la célula y entrar en contacto con su núcleo, para producir el efecto o unirse a los receptores de membrana. Sistema endocrino. Secreción sin conducto, directa a la sangre de hormonas. Sistema exocrino. Secreción por medio de conducto. (la adrenalina puede actuar como hormona o como neurotransmisor) Hormonas (Importante, clasificación de hormonas según su estructura química). Esteroideas, fabricadas a partir del colesterol, atraviesan con facilidad la membrana celular (liposolubles): cortisol (hidrocortisona), aldosterona, estrógeno, progesterona, testosterona. No esteroideas, son de 4 tipos: - Proteínas, Sintetizadas a partir de aminoácidos, son: hormona del crecimiento (GH), prolactina (PRL), hormona paratiroidea (PTH), Calcitonina, hormona adrenocorticotropa (ACTH), insulina y glucagón. - Glucoproteínas, hormonas proteicas con grupos carbohidrato unidos a sus cadenas de amionoácidos, son: hormona foliculoestimulante (FSH), - - hormona luteinizante (LH), hormona tiroestimulante (TSH), gonadotropina coriónica (HGC). Péptidos, menores que las proteicas. Formadas por una cadena corta de aminoácidos, son: Hormona antodiurética (ADH), oxitocina, hormona melanocitostimulante (MSH), somatostatina, hormona liberadora de tirotropina (TRH), hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). Hormonas derivadas de aminoácidos simples, provienen de una única molécula de aminoácidos, son: aminas (noradrenalina, adrenalina, melatonina) y aminoácidos yodados (Tiroxina o T 4 y Triyodotironina o T3). Acción Hormonal. Las hormonas envían señales a las células fijándose en los receptores específicos (mecanismo llave-cerradura): Una célula con receptor para una hormona = Célula diana. Una célula diana es la que puede tener una acción cuando una hormona penetra en ella o se une a su receptor de membrana. La hormona provoca alteraciones en las reacciones químicas celulares: - Síntesis de proteínas. - Activación o inactivación de enzimas. - Apertura o cierre de canales iónicos. Interacción entre hormonas: - Sinergismo: colaboración de distintas hormonas para aumentos su mutua influencia sobre una célula diana. - Permisividad: una pequeña cantidad de una hormona permite a la otra ejercer su pleno efecto sobre una célula diana. - Antagonismo: una hormona ejerce el efecto opuesto de la otra. Los efectos hormonales están limitados a los tejidos específicos. Las hormonas no utilizadas se excretan por vía renal o se degradan por otros metabólicos. Hormonas esteroideas. Viajan por el plasma unidas a proteínas plasmáticas solubles (el plasma tiene un 90% de agua y las hormonas esteroideas son liposolubles), disociándose de su transportador antes de llegar a la célula diana. Sus receptores suelen encontrarse en el citoplasma de la célula diana y no en la membrana plasmática. La formación del complejo hormona-receptor se ha denominado modelo de acción hormonal, hipótesis de móvil-receptor (el receptor se encuentra en la célula). Una vez formado el complejo activa cierta secuencia génica para iniciar la transcripción de moléculas de ARNm. Éste sale del núcleo hacia el ribosoma e inicia la síntesis de proteínas (enzimas y proteínas de membrana). (Las hormonas esteroideas no se unen a la membrana, sino que su naturaleza química hace que penetre fácilmente la membrana citoplasmática y sus receptores se encuentran en el citoplasma. Estudios recientes demuestran que algunas hormonas esteroideas sí tienen receptores de membrana en las células). La cantidad de hormona esteroidea presente condiciona la magnitud de la respuesta de la célula diana. La respuesta suele ser lenta, desde 45 minutos hasta varios días, para alcanzar el efecto pleno. Hormonas no esteroideas. Utilizan el mecanismo de segundo mensajero o hipótesis de receptor de membrana fijo (la HNE sería el primer mensajero). Una molécula no esteroidea actúa como un primer mensajero, entregando su mensaje a receptores fijos de membrana. Pasa el mensaje al interior de la célula, donde un segundo mensajero desencadena las modificaciones celulares apropiadas. Una vez activado el receptor de membrana, la hormona se desentiende y el receptor produce la cadena de información que activa la acción. (La hormona esteroidea penetra en la célula, actuando como mensajero. La hormona no esteroidea, que no es capaz de penetrar dentro de la membrana plasmática, usan un segundo mensajero, desencadenado por los receptores de membrana, que se su vez han sido activados por la hormona no esteroidea La cascada de reacciones producida en el mecanismo de 2º mensajero amplía en gran medida los efectos de la hormona. La célula endocrina se sensible a los cambios producidos por sus células diana. HORMONAS DE LA HIPÓFISIS. Hormona del crecimiento: se origina en la adenohipófisis, perteneciendo al grupo de los somatotropos. La diana es general y su acción prioncipal es promover el crecimiento, estimulando el anabolismo proteico y la movilización de grasas. Prolactina (PRL), hormona lactógena: se origina en la adenohipófisis y pertenece al grupo de los lactotropos. La diana son las glándulas mamarias, concretamente las células secretoras alveolares. Su acción principal es promover la secreción de leche. Hormona tiroestimulante (TSH): se origina en la adenohipófisis y pertenece al grupo de los tirotropos. La diana se encuentra en la glándula tiroides. Su finción es estimular el desarrollo y la secreción de la glándula tiroides. Hormona adrenocorticotropa (ACTH): se produce en la adenohipófisis y pertenece al grupo de los corticotropos. La diana se encuentra en la corteza suprarrenal y su función es promover el desarrollo y la secreción de la corteza suprarrenal. Hormona folículoestimulante (FSH): se origina en la adenohipófisis perteneciendo al grupo de las gonadotropas. Sus células diana se encuentran en las gónadas (órganos sexuales primarios). En la mujer promueven el desarrollo del folículo ovárico, estimulando la secreción de estrógeno. En el hombre promueve el desarrollo de los testículos y estimulan la producción de esperma. Hormona luteinizante (LH): se origina en la adenohipófisis y pertenece al grupo de las gonadotropas. Su diana se encuentra en las gónadas y glándulas mamarias. En la mujer provoca la ovulación y promueve el desarrollo del cuerpo lúteo. En el varón estimula la producción de testosterona. Hormona melanocitoestimulante (MSH): su origen es la adenohipófisis y pertenece al grupo de las corticotropas. Su diana se encuentra en la piel y las glándulas suprarrenales. Su función exacta es incierta; tal vez estimule la producción de melanina en la piel y puede que mantenga la actividad suprarrenal. MELATONINA: principal secreción epifisiaria (induce al sueño). Su secreción se inhibe en presencia de luz (tratamiento de depresiones, luz solar para evitar el efecto sobre el estado de ánimo de la melatonina). Puede actuar sobre otros sistemas. Hormona antidiurética (ADH): se origina en la neurohipófisis y su diana se encuentra en el riñón. Su función es promover la retención de agua por los túbulos renales. Oxitocina (OT): se origina en la neurohipófisis y su diana está en el útero y las glándulas mamarias. Su función es estimular las contracciones uterinas y estimulas la secreción de leche en los conductos prolactóforos.