UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

“FISIOLOGIA HUMANA”

RESUMEN:

INTRODUCCION A LA FISIOLOGIA Y CELULA.

CATEDRATICO:

DR. OMAR GOMEZ CRUZ

ALUMNA:

ARANZA RUIZ ROBLEDO

1 ° “A”

FISIOLOGIA HUMANAORGANIZACIÓN FUNCIONAL DEL CUERPO HUMANO Y CONTROL DEL MEDIO INTERNO.

La palabra fisiología significa, literalmente , “conocimiento de la naturaleza”.

Aristóteles (384-322 a. C.) Utilizó el término en este sentido amplio para describir el funcionamiento de todos los organismos vivos, y no solamente el del cuerpo humano. No obstante, Hipócrates (ca. 460-377 a. C.), considerado el padre de la medicina, usaba el término fisiología con el significado de “el poder curativo de la naturaleza”, y a partir de aquí la disciplina se asoció más estrechamente con la medicina.

Al nivel del organismo, la fisiología se encuentra íntimamente ligada a la anatomía. La estructura de un tejido u órgano debe proporcionar una base física eficiente para su función; por esta razón resulta casi imposible estudiar la fisiología de un sistema del cuerpo sin comprender la anatomía subyacente.

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La fisiología humana está enfocada al estudio de las funciones del organismo humano.

Muchos conocimientos de la fisiología humana han sido adquiridos gracias al estudio de la fisiología animal, mediante la experimentación con animales.

La fisiología humana estudia desde el funcionamiento de los órganos que lo componen y su interrelación hasta el funcionamiento de las células que lo componen.

La célula es la unidad estructural más pequeña capaz de llevar adelante todos los procesos vitales, cada célula tiene una función especial, se dice que el cuerpo aproximadamente tiene 100 billones de células y además todas las células tienen la capacidad de reproducirse formando más, las cuales están en contante división, lo cual las hace ser especiales y fundamentales en el organismo.

Las células para que cumplan correctamente con sus tareas necesitan de un medio apto para obtener nutrientes y en las cuales se puedan mover libremente, por lo cual es necesario el ” medio interno” o liquido extracelular, el medio interno es una solución acuosa compuesta principalmente por iones y otras sustancias.

Este líquido extracelular está en movimiento constante por todo el cuerpo y se transporta rápidamente en la sangre circulante para mezclarse después entre la sangre y los líquidos tisulares por difusión a través de las paredes capilares.

En el líquido extracelular están los iones y nutrientes que necesitan las células para mantenerse vivas, por lo que todas ellas viven esencialmente en el mismo

entorno de líquido extracelular. Las células son capaces de vivir y realizar sus funciones especiales, siempre que este medio interno disponga de las concentraciones adecuadas de oxígeno, glucosa, distintos iones, aminoácidos, sustancias grasas y otros componentes.

El líquido extracelular también contiene dióxido de carbono que se transporta desde las células a los pulmones para ser excretado junto con otros residuos celulares que se transportan a los riñones para su excreción.

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El líquido intracelular es muy distinto del líquido extracelular; por ejemplo, contiene grandes cantidades de iones potasio, magnesio y fosfato en lugar de los iones sodio y cloruro que se encuentran en el líquido extracelular.

Los diversos iones, nutrientes, productos de desecho y otros componentes del organismo están regulados normalmente dentro de un intervalo de valores, esencialmente todos los órganos y tejidos del organismo realizan funciones que

colaboran en el mantenimiento de estas condiciones relativamente constantes.

Existen poderosos sistemas de control para mantener las concentraciones de sodio e hidrógeno, así como la mayoría de los demás iones, nutrientes y sustancias del organismo, en niveles que permitan que las células, los tejidos y los órganos lleven a cabo sus funciones normales, pese a grandes

variaciones ambientales y a las dificultades derivadas de lesiones y enfermedades.

Las funciones normales del organismo exigen acciones integradas de células, tejidos, órganos y los múltiples sistemas de control nervioso, hormonales y locales que contribuyen conjuntamente a la homeostasis y a la buena salud.

El concepto de un medio interno relativamente estable fue desarrollado por el médico francés Claude Bernard a mediados del siglo XIX. Durante sus estudios en medicina experimental, Bernard notó la estabilidad de varias funciones fisiológicas, tales como la temperatura corporal, la frecuencia cardíaca y la presión arterial.

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En 1929, el fisiólogo estadounidense Walter B. Cannon escribió una revisión para la Sociedad Americana de Fisiología, utilizando las observaciones realizadas por numerosos fisiólogos y médicos durante el siglo XIX y comienzos del siglo XX, Cannon propuso una lista de variables que se encuentran bajo el control homeostático. Cannon dividió sus variables en lo que él describió como factores ambientales que afectan las células (osmolaridad, agua, sodio, calcio y otros iones orgánicos, oxígeno, así como “secreciones internas que tienen efectos generales y continuos”).

Las “secreciones internas” de Cannon son las hormonas y otras sustancias químicas que nuestras células utilizan para comunicarse entre sí. En su ensayo, Cannon creó la palabra homeostasis para describir la regulación del medio interno del organismo.

El concepto importante para recordar es que el organismo controla su estado interno y actúa corrigiendo las alteraciones que atenten contra su función normal. Si el organismo no logra mantener la homeostasis de las variables críticas indicadas por Walter Cannon, la función normal se interrumpe, y puede aparecer como resultado un estado de enfermedad o patológico.

Es relativamente fácil controlar la cantidad de una sustancia que ingresa en el organismo desde el mundo exterior, pero resulta más difícil seguir las moléculas dentro del organismo a fin de controlar su eliminación o su metabolización. En lugar de medir directamente la sustancia, podemos seguir la velocidad a la que desaparece de la sangre.

La sangre atraviesa el organismo también fluye por los pulmones y capta el oxígeno a través de los alvéolos, adquiriendo el oxígeno que necesitan las células. La membrana que separa los alvéolos y la luz de los capilares pulmonares, la membrana alveolar, tiene un grosor de tan solo 0,4 a 2 μm y el oxígeno difunde rápidamente por el movimiento molecular a través de esta membrana para entrar en la sangre.

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Una gran porción de la sangre que bombea el corazón también atraviesa las paredes del aparato digestivo, donde se absorben los distintos nutrientes, incluidos los hidratos de carbono, los ácidos grasos y los aminoácidos, desde el alimento ingerido hacia el líquido extracelular de la sangre.

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Una gran porción de la sangre que bombea el corazón también atraviesa las paredes del aparato digestivo, donde se absorben los distintos nutrientes, incluidos los hidratos de carbono, los ácidos grasos y los aminoácidos, desde el alimento ingerido hacia el líquido extracelular de la sangre.

SISTEMAS DE CONTROL

El mecanismo de control del oxígeno en el líquido extracelular depende de las características químicas de la hemoglobina, esta se combina con el oxígeno a medida que la sangre atraviesa los pulmones.

Si la concentración de oxígeno en el líquido tisular es demasiado baja, se libera oxígeno suficiente para restablecer una concentración adecuada. Es decir, la regulación de la concentración de oxígeno en los tejidos se basa principalmente en las características químicas de la hemoglobina, regulación que se conoce como función amortiguadora de oxígeno de la hemoglobina.

La concentración de dióxido de carbono en el líquido extracelular está regulada de una forma muy diferente.

El dióxido de carbono es el principal producto final de las reacciones oxidativas de las células , una concentración mayor de lo normal de dióxido de carbono en la sangre excita el centro respiratorio, haciendo que la persona tenga una respiración rápida y profunda. Esta aumenta la espiración de dióxido de carbono y, por tanto, elimina el exceso de dióxido de carbono de la sangre y los líquidos tisulares.

En el caso de la regulación de la presión arterial ,existe un mecanismo excelente de acción rápida, conocida como sistema de barorreceptores, estos receptores nerviosos se estimulan cuando se estira la pared arterial.

Cuando la presión arterial es demasiado elevada los barorreceptores envían descargas de impulsos nerviosos al bulbo raquídeo cerebral, que es donde estos impulsos inhiben el centro vasomotor y, a su vez, disminuyen el número de impulsos transmitidos desde el centro vasomotor a través del sistema nervioso simpático hacia el corazón y los vasos sanguíneos.

La ausencia de estos impulsos hace que disminuya la actividad de bomba en el corazón y también produce una dilatación de los vasos sanguíneos periféricos, lo

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que permite aumentar el flujo de sangre a través de ellos. Ambos efectos hacen que la presión arterial disminuya y tienda a recuperar sus valores normales.

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RETROALIMENTACION NEGATIVA Y POSITIVA

Los sistemas corporales controlados homeostáticamente son mantenidos por retroalimentación negativa en un intervalo pequeño alrededor de un valor de referencia, y cualquier cambio o desviación de esos valores normales es contrarrestada. Las desviaciones inician respuestas que llevan la función del órgano de regreso a un valor dentro del intervalo normal.

Las retroalimentación negativa requiere un receptor, un control central y un efector.

El receptor es la estructura que mide las condiciones internas, como los receptores en los vasos sanguíneos del cuerpo humano que miden el pH de la sangre. En la mayor parte de los mecanismos homeostáticos el centro de control es el cerebro, que cuando recibe información sobre una desviación en las condiciones internas del cuerpo, manda señales para producir cambios que corrijan esa desviación y lleven las condiciones internas de regreso al intervalo normal. Los efectores son músculos, órganos y otras estructuras, que cuando reciben señales del cerebro u otro centro de control, cambian su función para corregir la desviación.

Un ejemplo de retroalimentación negativa es la regulación de la presión sanguínea. Cuando los receptores que detectan la presión en la pared de los vasos sanguíneos detectan un aumento, mandan un mensaje al cerebro, que a su vez manda mensajes a los efectores, el corazón y los vasos sanguíneos. Como resultado, la frecuencia del corazón disminuye y los vasos

sanguíneos se dilatan, lo que hace que la presión sanguínea caiga a un valor dentro del intervalo alrededor del valor de referencia.

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Lo mismo ocurre si la presión sanguínea disminuye, ya que los receptores mandan un mensaje al cerebro, que hace que la frecuencia del corazón aumente y los vasos sanguíneos disminuyan en diámetro.

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En algunos casos, el organismo usa la retroalimentación positiva a su favor, es un proceso por el que el cuerpo detecta un cambio y activa mecanismos que aceleran ese cambio. Esto también puede ayudar a la homeostasis, pero en muchos casos produce los efectos opuestos y pone en peligro la vida.

Un ejemplo de un efecto benéfico de la retroalimentación positiva es la coagulación de la sangre, ya que parte de su vía metabólica es la producción de una enzima llamada trombina, que forma la matriz del coágulo pero también acelera la producción de más trombina. Esto tiene un efecto autocatalítico o autoacelerador, de manera que el proceso de coagulación se va haciendo cada vez más rápido hasta que la hemorragia se detiene. Así, la retroalimentación positiva es parte de un asa de retroalimentación negativa que es activada por el sangrado y finalmente lo detiene.

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LA CELULA Y SUS FUNCIONES

La célula es la unidad más pequeña, anatómica y fisiológica de los seres vivos, la cual muestra todas las propiedades características de la vida .

Como ya es sabido el ser humano cuenta con la célula eucariota, la cual es más compleja; según la Teoría Endosimbiotica, las células eucariotas surgieron de la asociación de varias células procariotas.

La célula eucariota se le denomina célula verdadera ya que tiene el núcleo rodeado por una membrana que la aísla del citoplasma, además posee de otros orgánulos intracelulares.

Las células aportan la estructura de los tejidos y los órganos del cuerpo y también realizan funciones especializadas ; en el ser humano hay aproximadamente 100 billones de células ,cada célula contienen en su interior el código hereditario del organismo.

Las dos partes importantes de la célula son el núcleo, el cual es el centro de control de todas las actividades de la célula y sede del material genético; y el citoplasma, se encuentra separado de los líquidos circundantes por la membrana plasmática.

Las sustancias que componen la célula se llaman en conjunto protoplasma, el protoplasma se compone por cinco sustancias :agua, electrolitos ,proteínas, lípidos e hidratos de carbono.

El agua es el medio líquido de la célula, en una concentración aproximadamente de 70-85%, las reacciones químicas tienen lugar entre los productos químicos disueltos o en las superficies de las partículas en suspensión o de las membranas.

Los iones importantes de la célula son el potasio, el magnesio, el fosfato, el sulfato, el bicarbonato y cantidades más pequeñas de sodio, cloruro y calcio,estos son los productos químicos inorgánicos de las reacciones celulares y

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además son necesarios para el funcionamiento de algunos de los mecanismos de control celulares.

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Los lípidos especialmente importantes son los fosfolípidos y el colesterol, al ser principalmente insolubles en agua, se usan para formar las barreras de la membrana celular y de la membrana intracelular que separan los distintos compartimientos celulares.

Además de los fosfolípidos y el colesterol, algunas células contienen grandes cantidades de triglicéridos, que también se conocen como grasas neutras.

Los hidratos de carbono forman parte de las moléculas glucoproteicas,y tienen un papel muy importante en la nutrición celular.

Los hidratos de carbono siempre están presentes en forma de glucosa disuelta en el líquido extracelular ,para que esta, esté disponible para la célula. Además, una pequeña cantidad de hidratos de carbono se almacena en las células en forma de glucógeno.

ESTRUCTURAS DE LA CELULA

Membrana celular: es una estructura elástica, fina y flexible, formada por proteínas y lípidos, consiste en una bicapa lipídica, en las cuales se encuentran intercaladas las proteínas globulares. La capa lipídica de la zona media de la membrana es impermeable a las sustancias hidrosolubles habituales, como iones, glucosa y urea. Por el contrario, las sustancias hidrosolubles, como oxígeno, dióxido de carbono y alcohol, pueden penetrar en esta porción de la membrana con facilidad.

Proteínas de membrana: Existen dos tipos de proteínas las integrales y las proteínas periféricas.

Las proteínas integrales componen canales estructurales a través de los cuales las moléculas hidrosolubles, especialmente los iones, pueden difundir entre los líquidos extracelular e intracelular, también pueden actuar como receptores de los productos químicos hidrosolubles, como las hormonas peptídicas, que no penetran fácilmente en la membrana celular. Las proteínas integrales que ocupan la membrana celular son un medio de transmisión de la información sobre el entorno hacia el interior de la célula.

Citoplasma: La porción de líquido gelatinoso del citoplasma en el que se dispersan las partículas se denomina citosol y contiene principalmente proteínas, electrólitos y glucosa disueltos. En el citoplasma se encuentran dispersos gránulos de glucógeno, ribosomas, vesículas secretoras y cinco orgánulos especialmente importantes: el retículo endoplásmico, el aparato de Golgi, las mitocondrias, los lisosomas y los peroxisomas.

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El   retículo endoplásmico :   formado por membranas arregladas en forma de laberinto. Se relaciona con la síntesis de los bloques estructurales de la membrana plasmática: los fosfolípidos. Además, sintetiza grasas, esteroides y glucoproteínas. En esta estructura ocurre la formación de productos de exportación celular.

Se diferencian dos tipos de retículo endoplasmático: el liso y el rugoso. Se le denomina “rugoso” porque existen ribosomas anclados a las membranas, lo que da una apariencia arrugada.El retículo endoplasmático liso carece de ribosomas. Llega un punto en que la membrana de este organelo se fusiona con la membrana nuclear.

Aparato de Golgi: Son estructuras con formas de sacos,estos sacos se encuetran apilados entre sí,usualmente, los productos generados en el retículo endoplasmático viajan a este aparato para ser modificados.Dentro de sus funciones podemos mencionar el procesamiento de proteínas. Es una especie de “fábrica” celular encargada de empacar y distribuir los productos que serán exportados de la célula. Los productos que serán enviados al exterior celular se encuentran en vesículas.

Lisosomas: son sacos que contienen una serie de enzimas digestivas. Estas pueden ser usadas para degradar estructuras celulares viejas que ya no son útiles o alguna partícula ingerida por la célula. Los lisosomas son formados en el aparato de Golgi.

Peroxisomas: Son organelos involucradas en el proceso de detoxificación celular. El producto de dicho proceso es el peróxido de hidrógeno. Los peroxisomas contienen la enzima necesaria para escindir el peróxido de hidrógeno en sus componentes: agua y oxígeno.La eliminación del peróxido de hidrógeno es necesaria para la célula, ya que este compuesto es bastante reactivo y podría perjudicar algunas estructuras celulares.

Citoesqueleto: es la estructura encargada de mantener la forma celular, compuesto por una serie de filamentos, clasificados con base en su tamaño relativo. Los más finos son los filamentos de actina.

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Los que poseen mayor grosor son los microtúbulos. El tercer tipo posee un grosor medio entre los filamentos de actina y los microtúbolos; por ello recibe el nombre de filamentos intermedios. Estas estructuras, junto con una serie de proteínas especializadas, forman un sistema dinámico que se encargan de dar soporte y motilidad a las células.

Mitocondrias: son organelos con doble membrana que se encargan principalmente de la producción de ATP, la molécula energética por excelencia, las mitocondrias poseen su propio ADN.

Núcleo: Es una especie de esfera que contiene el material genético, el ADN . A su vez, el núcleo puede dividirse en estructuras discretas: la membrana nuclear, el nucléolo y la cromatina.La membrana nuclear, la cual es semejante a la membrana celular, delimita el núcleo. Posee diversos poros que regulan la salida y entrada del núcleo a la célula y viceversa.

Vesículas secretoras: Estas vesículas almacenan proenzimas proteicas (enzimas que aún no están activadas) que se segregan más tarde a través de la membrana celular hacia el conducto pancreático, es decir, hacia el duodeno,donde se activan y realizan sus funciones digestivas sobre el alimento en el aparato digestivo.

SISTEMAS FUNCIONALES DE LA CELULA

La entrada de grandes moléculas (macromoléculas) o de partículas complejas en el interior de la célula se lleva a cabo mediante procesos de endocitosis, estos procesos suponen un gasto energético y el tránsito controlado de vesículas a través de la célula.

La endocitosis es un proceso por el cual la membrana plasmática de la célula se invagina englobando las partículas del medio y forma una vesícula.

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Las formas principales de endocitosis son la pinocitosis y la Fagocitosis.

La pinocitosis se refiere a la ingestión de partículas diminutas que forman vesículas de líquido extracelular y partículas dentro del citoplasma celular. La fagocitosis se refiere a la ingestiónde partículas grandes, como bacterias, células enteras o porciones de tejido degenerado.

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Los productos de digestión son moléculas pequeñas de aminoácidos, glucosa, fosfatos, etc., que pueden difundir a través de la membrana de las vesículas hacia el citoplasma.

Lo que queda en la vesícula digestiva, que se denomina cuerpo residual, representa las sustancias indigestibles. En la mayoría de los casos, el cuerpo residual se excreta finamente a través de la membrana celular en un proceso que se denomina exocitosis, que es esencialmente lo contrario que la endocitosis.

Reciclado de los orgánulos celulares: autofagiaLos lisosomas desempeñan un papel fundamental en el proceso de autofagia, que literalmente significa “comerse a sí mismo”. La autofagia es un proceso de limpieza según el cual los orgánulos y los grandes agregados proteicos obsoletos se degradan y se reciclan.

La autofagia contribuye a la renovación rutinaria de los componentes citoplásmicos y es un mecanismo clave para el desarrollo tisular, para la supervivencia celular en situaciones de escasez de nutrientes y para el mantenimiento de la homeostasis.

Locomoción de las células

Movimiento amebiano :

El movimiento amebiano es el movimiento de toda la célula en relación con su entorno,recibe ese nombre por el movimiento similar de las amebas.

Las células más frecuentes que muestran movimiento amebiano en el cuerpo humano son: los leucocitos cuando salen de la sangre hacia los tejidos para formar macrófagos tisulares. Otros tipos de células también pueden moverse con un movimiento amebiano en determinadas circunstancias,como los fibroblastos se mueven hacia una zona dañada para reparar el daño e incluso las células germinales de la piel.

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Movimiento ciliarUn segundo tipo de movimiento celular, el movimiento ciliar, es un movimiento a modo de látigo de los cilios que se encuentran en la superficie de las células.

Este movimiento existe principalmente solo en dos lugares del cuerpo humano: en la superficie de las vías aéreas y en la superficie interna de las trompas uterinas (trompas de Falopio) del aparato reproductor.

COMENTARIO DE APRENDIZAJE

Es de relevancia conocer la importancia de la célula, todos los seres vivos la poseemos, y es la unidad estructural más pequeña del organismo, el cual cuenta con todos los procesos vitales, y algún factor que llegue alterarla, puede ocasionar que se pierda el equilibrio,y consecuencia de esto generar una patología.

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Bibliografía

Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica.John E. Hall PhDDECIMOTERCERA EDICIÓN