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FISIOLOGÍA BLOQUE 1: FISIOLOGIA GENERAL TEMA 1: FISIOLOGÍA CELULAR INTRODUCCIÓN La Fisiología trata del estudio de las funciones y los procesos que se llevan a cabo en los seres vivos. ● Un individuo requiere la coordinación y regulación de las funciones en todos los niveles de organización, desde el celular o molecular hasta el organismo completo y su interacción con el medio ambiente. ● Para que una persona conserve su salud forma íntegra, las condiciones fisiológicas del cuerpo deben mantenerse a un nivel óptimo y estrechamente reguladas. Si sale de un nivel “normal” surgen las patologías. ● La coordinación y regulación requiere de una comunicación efectiva. La fisiología celular trata de entender como funcionan los factores físicos y químicos responsables del origen, desarrollo y progresión de la vida. Estudia la normalidad (término abstracto) que permite funcionar al organismo. - Tejido: conjunto de células… - Célula: unidad viva del cuerpo, se comunican por un fin (funcionamiento del cuerpo). Hay alrededor de 100 billones de células. La flora bacteriana son células ajenas al cuerpo ya que no contienen el ADN. Los organismos se dividen en : unicelular, multicelular y pluricelular. Todas las partes del cuerpo utilizan comunicación neurológica. ●

2. REGULACIÓN FISIOLÓGICA Las células poseen un medio externo o medio intracelular, aquel que tiene abundancia en Na y el medio interno o medio extracelular que posee abundancia en K. Entre ambos medios se encuentra el espacio intersticial, donde se producen intercambios entre el medio interno y externo. La estabilidad del medio interno es la condición primaria que permite la existencia libre e independiente (Claude Bernard). Las células son independientes por la membrana celular y el medio proporciona los nutrientes 2.1 HOMEOSTASIS La homeostasis es el mantenimiento de la constancia del organismo por la acción coordinada de los procesos fisiológicos. Es decir, es la regulación que se mantiene entre células y medio interno (extracelular). Por ello, si se produce una alteración en las constantes fisiológicas, el organismo utiliza mecanismos o procesos fisiológicos para regularlos y que vuelvan a ser estables, pero si las constantes se alteran demasiado aparece la patología.

La homeostasis - utiliza un mecanismo de retroalimentación negativa. Negativa en relación al estímulo inicial. - La retroalimentación positiva en la mayoría de casos no da lugar a estabilidad. Se utiliza por ejemplo: contracciones en el parto, inflamación y coagulación. Con la edad se pierde la capacidad de regular la homeostasis.

Alostasis, es la adaptación homeostática en función al ambiente o comportamiento// adaptación homeostática a otras condiciones diferentes. Ej: dieta para bajar de peso.

2.1.1 HIPÓTESIS DE HIPOTOXILOGÍA. Estamos expuestos a agresiones y la homeostasis lucha contra ello. Las enfermedades aparecen por acumulación de sustancias tóxicas. Pasos: 1. Desintoxicación y drenaje. 2. Inmunización. 3. Activación celular El dr. Hans Heinrich Reckeweg está en contra de los antinflamatorios, ya que impide el funcionamiento de la homeostasis y retrasa procesos de reparación de tejidos. - Alergías: ocurren cuando hay un mal funcionamiento homeostático (niveles exagerados). 2.1.2 SÍNDROME METABÓLICO. (resistencia a la insulina). Mecanismo de regulación homeostática. La grasa se debe almacenar en el tejido adiposo, pero si hay demasiada aparece este mecanismo para almacenarla en diferentes órganos. Si un órgano no puede regular la grasa la traslada a otro órgano. Demasiada grasa empeora el funcionamiento de la homeostasis. Se produce por: - Niveles de glucemia elevados. - Niveles elevados de insulina. - Niveles de lípidos elevados

2.2 TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR

2.3 TRANSPORTE PASIVO La membrana tiene que tener mecanismos de transporte como proteínas poros o canales iónicos

2.3.1 DIFUSIÓN SIMPLE La difusión simple es el proceso mediante el cual las moléculas se desplazan desde un lugar de alta concentración a otro de baja concentración. Se trata de un mecanismo de transporte pasivo,es decir, que actúa a favor del gradiente electro-químico(no requiere energía en forma de ATP).

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Las moléculas pasan a favor de gradiente de concentración. Mecanismo más facil. Paso de moléculas por energía cinética. De fuera a dentro solo pueden pasar moléculas liposolubles. Para moléculas pequeñas solubles en grasa. - C02 - O2. No es muy soluble en agua, por eso tenemos la hemoglobina. - N2 - Alcoholes. Tienden a modificar la membrana celular.

La difusión puede ser de sustancias liposolubles(Coeficiente de partición lg P ) o bien, de aguay otras moléculas liposolubles(lipófilas), apolares,a través de canales proteícos. Estos canales son selectivos, y modulan la apertura y el cierre de sus compuertas mediante activación por voltaje y activación por ligandos. El agua es transportada al interior de la célula por difusión mediante acuaporinas. La velocidad de difusión de una molécula se mide por la primera Ley de Fick de la difusión. Los factores que influyen

en la velocidad neta de difusión son: •Concentración:La velocidad neta de difusión es proporcional a la diferencia de concentración de solutos •Potencial Eléctrico:Ecuación de Nerst E(v)=-61 log C1/C2 •Presión:Diferencia de presión En el caso del agua, siempre va a tender a compensarse, de manera que se va a dirigir donde la concentración de partículas sea más elevada(medio hipertónico).Este proceso se conoce como ósmosis. La presión que se opone a la ósmosis se conoce como presión osmótica. POTENCIAL DE ACCIÓN

1. GRADIENTE ELECTROQUÍMICO El gradiente electroquímico se emplea para medirla fuerza que actúa sobre la molécula para conseguir que atraviese una membrana. El gradiente electroquímico depende de las concentraciones. Cuando el gradiente electroquímico es igual a 0, el movimiento neto de iones es cero, por lo que se dice que se alcanza el potencial de equilibrio de ese ión, es decir, el potencial de equilibrio de Nernst.•∆ũ= RT ln C1/C2 + zF (Ei –Ee) R: cte. universal gases (2 cal/mol/ºK) T: temperatura absoluta (ºK) z: valencia del ion F: cte. Faraday (23 cal/mV/mol) C: concentraciones E: potencial eléctrico

2.POTENCIAL DE MEMBRANA La bomba Na/K (ATPasa) convierte la energía de ATP en gradientes iónicos(para Na y K) y en potencial de membrana, como consecuencia de la salida de K de la célula, regulada por su gradiente de concentración a través de la membrana. En la membrana se genera un dipolo debido a la diferencia de carga entre el interior y el exterior, lo que se conoce como potencial de membrana (Vm). Todas las células en reposo del cuerpo, el interior de la célula es negativo respecto del exterior. Esto se debe a que, cuando la célula está en reposo el único ión que pasa por la membrana es el K debido a que su carga es similar a la del interior de la célula. En cambio, solo habrá difusiones de Na cuando la membrana se despolarice, es decir, sea menos electronegativa. La bomba Na/k saca 3cationes de Na por cada 2 cationes de K que entran.Por tanto, el potencial de membrana es la diferencia entre los potenciales a ambos lados de la membrana. Sin este potencial, la célula moriría. Según sea más positivo o más negativo, la célula se despolariza o se hiperpolariza respectivamente. Si una célula en reposo tiene -70V y el potencial de membrana es más negativo, estamos ante una hiperpolarización, en cambio, si el potencial es más positivo, estamos ante una despolarización. El equilibrio entre el Na, el K y aniones mantiene el potencial de membrana en valores negativos. En el caso de las células contráctiles, éstas tienen la capacidad de contraerse y en cada contracción, se despolarizan, sufriendo cambios bruscos en el potencial de membrana.

3. MANTENIMIENTO DEL POTENCIAL DE MEMBRANA Para mantener equilibrado el potencial de membrana, las enzimas llamadas bombas de Na/K tienen la capacidad de mantener las concentraciones(en el interior de K y en el

exterior de Na). En situaciones normales, existe poco Na en el interior de la membrana, sin embargo cuando una célula recibe un estímulo, esta se despolariza, abriéndose así sus canales iónicos. Es decir, el estímuloque una célula necesita para abrir sus canales iónicos se llama despolarización. Así, se produce la entrada de cationesNa hacia el interior a favor del gradiente de concentración. Una vez entran los cationes deNa al interior, la membrana tiende a volver a su potencial de membrana en reposo, sacando el Na que sobra y metiendo cantidades de K en el interior. Cuando una célula se despolariza asciende en sus valores positivos de potencial y desciende en los negativos cuando se hiperpolariza. Una despolarización en la membrana permite que puedan entrar iones que previamente no podían. Otra forma de abrir el canal es mediante un ligando, de esta forma cambia la permeabilidad de la membrana. Los cambios rápidos en la actividad de los canales iónicos son la base del potencial de acción en las neuronas y en otras células excitables como el músculo esquelético y el cardíaco....