Unidad Didáctica I. I t d ió l Fii l í C t d Introducción a la Fisiología

24/02/2010
Unidad Didáctica I.
I t d ió a lla Fi
Introducción
Fisiología.
i l í C
Concepto
t d
de
Homeostasis. Conceptos Fisiopatológicos
Básicos.
Tema 1. Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología.
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología.
1. Concepto de Fisiología.
1 1 Regulación fisiológica y concepto de homeostasis
1.1.Regulación
homeostasis.
1.2. Mecanismos homeostáticos.
1.2.1. Homeostasis intracelular.
1.2.3. Comunicación intercelular.
1.3. Función de la membrana celular en los procesos homeostáticos.
1.3.1. Estructura de la membrana.
1.3.2. Mecanismos de transporte.
2. Concepto de Fisiopatología.
2.1. Concepto de enfermedad.
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1. Concepto de Fisiología.
Ciencia experimental y básica que trata del estudio de las
“Ciencia
funciones y procesos que se llevan a cabo en los seres vivos
SANOS”.
Los procesos que se llevan a cabo en los organismos pueden ser
de dos tipos:
a. Procesos concernientes al funcionamiento coordinado de
l diferentes
los
df
sistemas que forman
f
all ser vivo.
b. Procesos relacionados con el funcionamiento del ser vivo
con respecto al medio en el que vive.
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
Los aspectos generales que estudia la Fisiología son:
1 Cómo se regulan los procesos biológicos.
1.
biológicos
2. Cómo interaccionan las diferentes funciones.
3. Cómo se adaptan las funciones a los cambios ocurridos en
el entorno.
CONCLUSIÓN:
CONC
US ÓN:
La Fisiología es la ciencia que estudia las funciones de los seres
vivos sanos y su regulación, incluyendo los conceptos de
homeostasis y de adaptación.
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.1. Regulación fisiológica y concepto de homeostasis.
Claude
Cl
d Bernard
B
d (1868) describió
d
ibió ell concepto de
d medio
di interno:
i
Las células del organismo están bañadas por un medio líquido
que se renueva constantemente y cuyas condiciones deben
permanecer constantes gracias a la existencia de mecanismos
de regulación.
Cannon (1928) definió el concepto de homeostasia:
“M
“Mantenimiento
i i
d las
de
l características
í i
fí i
físicas
y químicas
í i
d l
del
medio interno”.
Existen mecanismos homeostáticos que recobran las condiciones
de normalidad.
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.2. Mecanismos homeostáticos.
Estos mecanismos son los responsables de mantener y
reestablecer las condiciones de normalidad del medio interno.
Varían a lo largo de la vida.
Aunque tradicionalmente el concepto de homeostasis se ha
referido al medio extracelular, también puede aplicarse al
medio
d intracelular
l l y hace
h
referencia
f
a los
l mecanismos de
d
regulación de la actividad enzimática que se llevan a cabo en
el interior de la célula.
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.2.1. Homeostasis intracelular.
Existen tres mecanismos:
1. Retroalimentación negativa: Se “miden” variaciones y se
activa o inhibe una respuesta.
2. Retroalimentación positiva: Se favorece un cambio
progresivo en una dirección.
3. Alimentación anterógrada: Se anticipa a los cambios.
4.
Otros
mecanismos:
Proteínas
intracelulares,
fosforilación/defosforilación, concentración intracelular de
iones (especialmente Ca2+) y pH.
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.2.2.Comunicación intercelular.
Los mecanismos de regulación requieren la comunicación entre
células. Esta comunicación se puede llevar a cabo a través de
4 mecanismos:
1. Comunicación directa por uniones en hendidura (tipo GAP).
Son canales proteicos que permiten el flujo de iones y
moléculas pequeñas entre células vecinas. Estos canales se
cierran cuando existe una célula lesionada para evitar la
expansión de la lesión. Este aislamiento se debe a un
incremento de la concentración de calcio y una disminución del
pH intracelular.
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
2. Comunicación mediante la liberación de sustancias qúimicas:
* Autocrina: La célula libera una sustancia que
actúa sobre la propia célula.
* Paracrina: La célula libera una sustancia que tras
recorrer una distancia corta actúa sobre células
vecinas.
3. Comunicación nerviosa: Potenciales de acción y liberación de
neurotransmisor.
4. Comunicación endocrina: Secreción de hormonas. Es un proceso
lento, difuso, duradero y a larga distancia.
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.3. Función de la membrana celular en los procesos
homeostáticos.
La membrana celular desempeña una función clave en todos los
procesos homeostáticos:
* Mantiene las concentraciones iónicas a ambos lados de ella.
* Regula el intercambio de mensajeros químicos.
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.3.1. Estructura de la membrana.
Actualmente se acepta el modelo de “mosaico
mosaico fluido
fluido” propuesto
por Singer y Nicolson (1972): La membrana celular es “una
bicapa lipídica con proteínas”.
Los lípidos de la membrana pueden ser de dos tipos:
* Con ácidos nucleicos en su molécula: Fosfolípidos,
glucolípidos y esfingolípidos.
* Sin ácidos nucleicos en su molécula: Colesterol.
Las proteínas también pueden ser de dos tipos:
* Intrínsecas o integrales: Están insertadas en la bicapa.
* Extrínsecas: No se insertan sino que están adosadas.
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1.3.2. Mecanismos de transporte.
Todas las células requieren:
* Aporte de sustancias como oxígeno, azúcares, aminoácidos,
iones…
* Eliminación de productos como CO2, otros productos de
desecho.
* Secreción de hormonas y neurotransmisores.
Por tanto, deben de existir mecanismos específicos de transporte.
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Estos mecanismos de transporte se clasifican en función del
tamaño de la partícula que se transporta:
1. Moléculas de gran tamaño.
1.1. Endocitosis.
1.2. Exocitosis.
* Fagocitosis.
* Constitutiva.
* Pinocitosis.
* Regulada.
2. Moléculas de pequeño tamaño.
2 1 Transporte
2.1.
T
pasivo.
i
2 2 Transporte
2.2.
T
activo.
i
* Difusión simple.
* Primario.
* Difusión facilitada.
* Secundario.
* Difusión canales.
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1. Moléculas de gran tamaño.
1.1. Endocitosis (transporte hacia dentro).
Una región de la membrana se invagina hasta formar una
vesícula endocítica en el interior celular. Esta vesícula atrapa
líquido, solutos y diferentes partículas del medio extracelular
que se transportan al interior. En función del tamaño se
diferencian:
A. Fagocitosis: partículas grandes (1-2 μm). Se requiere un
estímulo. La llevan a cabo células especializadas
(macrófagos).
B. Pinocitosis. Partículas pequeñas (0.1 – 0.2 μm). Sin
estímulo, la llevan a cabo casi todos los tipos celulares
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
1.2. Exocitosis (transporte hacia afuera).
Las células sintetizan macromoléculas que tienen que liberarse al
exterior. Estas moléculas sintetizadas en el retículo
endoplasmático y empaquetadas en vesículas en el aparato
de Golgi , se dirigen a la membrana plasmática, se funden
con ella y vierten su contenido al exterior. Existen dos
mecanismos:
A. Constitutiva: La secreción ocurre de forma continua. P. ej.
secreción
ió de
d moco en células
él l
caliciformes
li if
d l intestino
del
i t ti
delgado.
B. Regulada. Las moléculas se liberan ante un estímulo
específico. P. ej. neurotransmisor
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
2. Moléculas de pequeño tamaño.
2.1. Transporte pasivo (sin gasto de energía).
A. Difusión simple. Movimiento a favor de gradiente.
B. Difusión facilitada por proteínas: Sustancias hidrófilas
(azúcares o aminoácidos) atraviesan la membrana ayudados
por una proteína transportadora a favor de gradiente.
C. Difusión a través de canales iónicos. La carga eléctrica
dificulta el movimiento a través de la membrana. Iones
monovalentes y divalentes atraviesan la membrana con
rapidez a través de canales iónicos que son proteínas
intrínsecas de la membrana.
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
Existen tres tipos de canales iónicos:
1 Canales voltaje dependientes o dependientes de potencial.
1.
potencial
2. Canales dependientes de ligandos.
3. Canales no activables.
Neher y Sakmam recibieron en 1991
el Premio Nobel por la técnica del
Patch Clamp.
Clamp
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
2.2. Transporte activo (con gasto de energía).
Todos los mecanismos de transporte vistos anteriormente tienden
a conseguir
i ell equilibrio
ilib i entre
t ell medio
di intrai t
y extracelular.
t
l l
Las células se oponen al equilibrio. Otros mecanismos de
transporte mantienen esas diferencias.
a. Transporte activo primario: Bombas iónicas. Son proteínas
intrínsecas de membrana que emplean energía metabólica
(ATP) para transportar iones en contra de gradiente.
b. Transporte activo secundario. Algunas proteínas actúan
como transportadores específicos:
*C
*Cotransporte:
El soluto
l
se mueve en la
l misma
i
di
dirección
ió
que el Na.
*Antitransporte o intercambio: El soluto se mueve en
dirección contraria al Na.
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
2.Concepto de Fisiopatología.
El término Fisiopatología procede de la combinación de:
patología (pathos que significa enfermedad y abarca el
estudio de las alteraciones estructurales y funcionales de las
células, tejidos y órganos que causan enfermedad o son
provocadas por enfermedad) y fisiología.
Fisiopatología: “Estudio de las alteraciones celulares y orgánicas
asociadas a la enfermedad y de los efectos que estos cambios
provocan sobre la función corporal total. También abarca el
estudio de los mecanismos de la enfermedad y sienta las
bases para implantar las prácticas terapéuticas apropiadas.
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Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
2.1. Concepto de enfermedad.
“Alteración
Alteración de la estructura y función de un órgano o de un
sistema que se manifiesta por un conjunto de signos
(manifestaciones objetivas, p.ej. fiebre) y síntomas
(manifestaciones subjetivas, p. ej. dolor).
Dentro de un proceso patológico se diferencian:
A. Factores etiológicos: Causas de la enfermedad.
* Agentes
g
biológicos:
g
Virus y bacterias.
* Fuerzas físicas: Traumatismos, quemaduras…
* Agentes químicos: Toxinas, ácidos.
* Excesos o déficits nutricionales.
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Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
B. Patogenia: Secuencia de mecanismos celulares y tisulares que
tienen lugar entre el momento del contacto con el agente
etiológico
i ló i
y ell momento de
d la
l expresión
ió clínica
lí i
d la
de
l
enfermedad, es decir, refleja la forma en que evoluciona un
proceso patológico.
C. Morfología. Las alteraciones morfológicas se relacionan con
los cambios macroscópicos y microscópicos característicos de
una enfermedad.
D. Manifestaciones clínicas. Es la forma de manifestarse una
enfermedad Los signos y síntomas se relacionan con el
enfermedad.
proceso patológico primario o bien pueden ser un reflejo del
intento del organismo por compensar una alteración funcional.
Tema 1
Conceptos generales de Fisiología y Fisiopatología
E Diagnóstico
E.
Diagnóstico. Establece la naturaleza o la causa del trastorno.
trastorno
En el diagnóstico se requiere anamnesis (el paciente relata sus
propios síntomas y la evolución de éstos) y examen físico
(estudio de posibles alteraciones estructurales y/o funcionales).
F. Evolución clínica. Refleja la evolución de la enfermedad. Las
enfermedades pueden ser agudas (severa pero autolimitada),
crónica (continua o episódica pero continuada) o subaguda.
subaguda
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