Fisiología Animal

Primer Parcial

1) Factores que afectan la velocidad de difusión a través de una membrana celular

• Solubilidad en lípidos.
• Tamaño molecular.
• Espesor de la membrana celular.
• Gradiente de concentración.
• Superficie de la membrana.
• Composición de la capa lipídica.

La tasa de difusión transmembrana para un soluto sin carga viene dada por la ley de Fick.

J = PA (C₁ – C₂)

2) Potencial de acción. Fases e iones a ambos lados de la membrana

Las señales son transmitidas de una célula a otra en forma de potenciales de acción. Se originan los cambios breves en la permeabilidad de la membrana a los iones Na⁺ y K⁺. Los potenciales de acción recorren largas distancias sin perder intensidad. Son fenómenos de tipo todo o nada.

Reposo: El K puede entrar y salir con libertad. El Na tiene un canal que está controlado por el voltaje; cuando cambia el voltaje, estos canales se abren o se cierran. Además, hay otros canales de K operados también por el voltaje. La permeabilidad para el K es mayor que para el Na en reposo.

Fase de despolarización: La llegada de potenciales graduados abre los canales de Na, que entran, por lo que la membrana se va a despolarizar, volviéndose positivo el interior. La fase de despolarización se debe a la entrada de Na. Cuando el Na alcanza su potencial de equilibrio, se cierran los canales de Na.

Fase de repolarización: Se abren los canales de K. El K, por tanto, sale. Volvemos a la condición anterior de interior negativo. Se tiende a recuperar la polaridad del equilibrio. Cuando se llega al potencial de membrana en reposo, los canales de K se mantienen abiertos, por lo que el potencial sigue bajando y entramos en la fase de hiperpolarización.

Hiperpolarización: Se recupera la polaridad, pero el K está fuera y el Na dentro, al revés. Por lo que las condiciones iónicas hay que restablecerlas mediante una ATPasa Na-K.

3) Diferencia de propagación de señales entre neuronas pequeñas y grandes

Pequeñas: Por conducción electrotónica pasiva (potenciales graduados). No se producen espigas y los potenciales graduados viajan de forma pasiva hacia el terminal axónico.

Grandes: Por conducción electrotónica en el soma y mediante potenciales de acción regenerativos y activos a lo largo del axón. Los PG son los desencadenantes de los PA y su amplitud codifica la frecuencia a la que se desencadenan. Los PA se propagan hacia el axón terminal y provocan la liberación graduada de neurotransmisor en proporción a la frecuencia de los mismos.

5) Velocidad de propagación de potencial de acción

• Magnitud del circuito: Existe una relación inversa entre la capacitancia (C), cantidad de carga eléctrica almacenada por voltaje, y resistencia eléctrica (R) del medio interno y externo. Al aumentar el diámetro, la R cae más de lo que aumenta la C. Si R disminuye, el tamaño del circuito aumenta y aumenta la velocidad de conducción.
• Temperatura: La velocidad se incrementa por cada 10 ºC que aumenta la temperatura corporal. Fibras mielínicas y no mielínicas es de 1,8.
• Mielinización: La mielina aumenta la resistencia, pero disminuye de forma importante la capacitancia. Hay menos iones que mover, ya que al aumentar la resistencia se impide que pasen los iones, aumentando la velocidad de reacción.

6) Receptores en los neurotransmisores

• Receptores ionotrópicos: Multiméricos, incluyen o forman un canal iónico. Como por ejemplo: el receptor de Ach o el glutamato.
• Receptores metabotrópicos: Causan una elevación de segundos mensajeros como el AMPc o bien activan la proteína G que activa segundos mensajeros y produce una cascada de reacciones.

7) Inhibición química sináptica

Si se estimula el tercer terminal, hace que la cantidad de neurotransmisor sea menor y, por lo tanto, se reduce el potencial. La encefalina consigue que disminuya la permeabilidad para el calcio (se cierran los canales de calcio) y se cierran los canales de calcio, el calcio no entra o entra mucho menos, por lo que las vesículas no se liberan. Esto sucede porque se cierran los canales de calcio, aumenta la permeabilidad del potasio o se abren los canales de cloro. La membrana hiperpolarizada no abre los canales de calcio.

8) Sistema periférico

Sistema nervioso somático: Control de los músculos esqueléticos. Acetilcolina y receptor nicotínico.

Sistema nervioso autónomo: Control de los músculos lisos, cardiaco y glándulas. Acetilcolina y receptor nicotínico; simpático norepinefrina y receptor adrenérgico; y parasimpático acetilcolina y receptor muscarínico.

9) Unión neuromuscular

Una vía motora somática tiene una única neurona que se origina en el SNC y proyecta su axón en el músculo esquelético. Esta vía somática siempre es excitadora.

Los músculos esqueléticos se contraen cuando son estimulados por neuronas motoras (MN). Los receptores nicotínicos presentan afinidad por la acetilcolina liberada desde la MN.

10) Codificación de la intensidad de un estímulo

Viene establecida por dos tipos de información:

• La frecuencia de acción que proviene de esos receptores.
• La cantidad de receptores activados.

Los receptores sensoriales codifican la intensidad de un estímulo mediante:

• Frecuencia de descarga de la fibra sensorial.
• Número de receptores sensoriales activados o códigos de población de receptores.

11) Rango dinámico de receptores

Es el rango de intensidad del estímulo al que una neurona responde sin saturarse.

12) Defina:

• Receptores tónicos: Son receptores de adaptación lenta que se disparan rápidamente cuando son activados por primera vez, luego se hacen más lentos y mantienen su disparo mientras el estímulo está presente.
• Receptores fásicos: Son receptores de adaptaciones rápidas que se disparan cuando reciben por primera vez un estímulo, pero dejan de disparar si la fuerza del estímulo se mantiene constante.

13) Propioceptores para relajar o contraer

Los receptores sensitivos llamados “propioceptores” se localizan en el músculo esquelético, cápsulas, articulaciones y ligamentos. Existen tres tipos:

• Huso muscular: Relajar (encargado del estiramiento).
• Órgano tendinoso de Golgi: Contraer (encargados de la contracción).
• Receptores articulares.

14) Células ciliadas

La unidad sensorial que informa del equilibrio y la aceleración. Su localización es variable dentro de los metazoos: estatocistos, cúpula, mácula, cresta ambulares. Su estímulo adecuado: la deformación mecánica de sus cilios.

15) Receptores maculares del utrículo y receptores maculares del sáculo

Utrículo: Desplazamiento horizontal y aceleración horizontal.

Sáculo: Desplazamiento y aceleración vertical.

16) Aislamiento de fibra (gráfica de sintonías)

Cada fibra auditiva responde a su frecuencia característica, pero se observa que también se puede responder a otras frecuencias dependiendo de la intensidad (combinaciones de intensidad-frecuencia).

17) ¿Qué permite localizar la procedencia de un sonido?

Una diferencia en el tiempo de llegada de un hemisferio cerebral a otro.

18) Pez Anableps, visión dentro y fuera del agua

La lente de Anableps tiene forma piriforme. En el agua, la luz pasa por la pupila inferior y es enfocada por la zona de la lente con más curvatura. La imagen aérea se enfoca a través de la zona de la lente más aplanada.

19) Visión binocular ¿Qué tiene que ver con la evolución de los animales?

Sí, ya que ha ido evolucionando conjuntamente con el tipo de alimentación y las necesidades del animal.

Presentándose este tipo de visión en depredadores, este tipo de visión les proporciona profundidad y sentido de la posición, se obtiene así la llamada visión estereoscópica.

20) Visión teleósteos

Desplazan el cristalino hacia atrás para enfocar objetos distantes. El cristalino tiene forma esférica y, en lugar de variar la forma del cristalino, varía su posición en el ojo.

21) Células fotorreceptoras, cómo se activan

En condiciones de OSCURIDAD se produce un flujo de iones Na⁺ al interior del segmento externo, la llamada “corriente oscura”. El flujo de cationes mantiene la célula parcialmente despolarizada, ocasionando la liberación continua de NT.

En condiciones de ILUMINACIÓN se interrumpe la corriente oscura por cierre de los canales de Na⁺. Como consecuencia, la célula se hiperpolariza y disminuye la liberación de NT.

22) Sustancia amarga

Se unen a receptores metabotrópicos que activan distintas rutas intracelulares, mediadas por la activación de una proteína G. El resultado es un aumento de la concentración de calcio intracelular que desencadena la liberación de neurotransmisor sobre la neurona sensorial.

23) Odorantes, ¿Por qué se pueden oler 2 cosas distintas de igual forma?

Cada célula puede expresar varios genes y poseer diferentes tipos de proteínas receptoras. Podría, por tanto, responder a muchos tipos de odorantes, actuando como generalista de olor. Además, cada receptor puede responder a odorantes que poseen hechos estructurales comunes. En este caso, todos ellos desencadenan la misma sensación olorosa.

24) Tipos de electrocitos

Generan corriente de dos formas: mediante PA o mediante PEPS. En agua dulce generan PA y en agua salada no generan PA.

25) Etapa de la contracción muscular

Acontecimientos en la unión neuromuscular, acoplamiento excitación-contracción y ciclo contracción-relajación.

26) Ordenar los 3 tipos de músculos según la duración de su contracción

Músculo liso > músculo cardiaco > músculo esquelético.

27) Tensión > carga :

Contracción isotónica

Tensión < carga:

Contracción isométrica

28) ¿Por qué hay tétanos en el músculo esquelético y no en el cardiaco?

Porque en el músculo cardiaco se necesitan estímulos que no tengan contracción sostenida como es el caso del tétanos.

29) Fuerza de contracción: Reclutamiento

Un músculo puede estar inervado por varios MN y cada MN activa a un número determinado de fibras musculares.

Al inicio de un acto motor no descargan todas las MNs; a medida que progresa el movimiento se van reclutando cada vez más unidades motoras. El reclutamiento supone un aumento en el número de unidades activas y, por tanto, un aumento de tensión.

30) Marcapasos

Cuando el potencial de membrana es inestable, se producen despolarizaciones regulares que siempre alcanzan el umbral.

Meseta

Por mantenimiento de la conductancia, pero el Na⁺ y el Ca⁺². Asociadas a contracciones duraderas.

31) ¿Qué son los estereocilios?

Uno genera descarga y el otro campo magnético. El desplazamiento de los estereocilios contra el cilio provoca la apertura de canales de potasio que entra en la célula despolarizada.

32) ¿De qué depende la tensión al inicio de la contracción?

Depende directamente de la longitud de los sarcómeros y, por lo tanto, es una función de la longitud de la fibra.

33) ¿Qué necesitamos para que se produzca la contracción de la fibra muscular individual?

• De forma espontánea.
• Por acción de neurotransmisores.
• Por acción de hormonas y sustancias paracrinas.
• Por estiramiento.

34) ¿Cómo se codifica la intensidad de un estímulo?

Durante el ritmo de descarga de las fibras auditivas (número de PA) que a su vez varía en función a la frecuencia característica de cada fibra.

35) Principio de reciprocidad

La neurona sensorial que inicia el reflejo miotático establece sinapsis también con una interneurona inhibidora que inhibe la MN a los músculos antagonistas (flexores). De esta forma, el músculo flexor se relaja, permitiendo la extensión de la extremidad (inervación recíproca).

36) Mecanismo del sueño paradóxico

La actividad de SARA está sujeta a un ritmo circadiano, presentando un máximo cada 90 min a lo largo de las 24 horas. Durante la fase de sueño, los episodios de sueño REM parecen coincidir con el momento de máxima actividad del SARA.

37) Condicionamiento instrumental

Asociación de una conducta y un refuerzo.

Condicionamiento clásico: Asociación de un estímulo neutro y un estímulo incondicionado.

Condicionamiento adverso: Asociación entre estímulos gustativos y sensibilidad visceral dolorosa.

38) Consolidación

Paso de una memoria de corto plazo a una de largo plazo, depende de:

• La intensidad de la información.
• Grado de atención.
• Interés para el sujeto.
• Grado de reconsideración al que se somete la información.
• Tiempo de facilitación.

39) Diferencias entre conos y bastones

40) Inervación muscular

Tiene fibras motoras gruesas α y gamma. Una sola célula nerviosa motora inerva varias fibras musculares esqueléticas. Son una sinapsis neuromuscular. A esta relación de la fibra nerviosa y fibra muscular se llama placa matriz. La célula nerviosa, el axón y las fibras musculares inervadas por él forman la unidad motora.

41) Automatismo cardíaco

El sistema nervioso autónomo (división simpática) estimula las catecolaminas que aumentan la tasa de despolarización, que es igual al efecto cronótropo positivo.

La división parasimpática estimula la acetilcolina, que disminuye la tasa de despolarización, que es igual al efecto cronótropo negativo.

42) ¿Qué tipo de inervación autonómica poseen los vasos sanguíneos en la piel y cómo responden a la estimulación nerviosa?

Fibras sinápticas.

43) ¿Qué tipo de respuesta presentan los receptores de adaptación rápida?

Receptor fásico.

44) La deformación mecánica de los cilios de una célula ciliada situada en la mácula del utrículo

Indica la posición de la cabeza frente a la gravedad en muchas proporciones.

45) ¿Por qué la activación de la ATPasa Na⁺K⁺ tras cada potencial de acción es más necesaria en fibras nerviosas pequeñas?

Porque tienen elevada relación S/V y elevado intercambio de iones y no se puede producir el PA tan fácilmente.

46) ¿A qué tipos de ritmos está sujeta la secreción de cortisol?

Ritmo circadiano y ultradiano.

47) Principio de reciprocidad en el reflejo rotuliano

La neurona sensorial que inicia el reflejo miotático establece sinapsis también con una neurona inhibidora que inhibe la MN a los músculos antagonistas; de esta forma, el músculo flexor se relaja, permitiendo la extensión de la extremidad.

48) ¿Qué efecto ha tenido la endotermia sobre la fisiología de las fibras nerviosas?

Aumenta la velocidad en el axón.

49) Periodo refractario relativo

Solo un estímulo de intensidad superior a la normal puede disparar un potencial de acción.

50) Potencial umbral

Valor crítico del potencial de membrana para que se produzca un PA; valores inferiores producen potenciales graduados, proporcionales a la intensidad del estímulo.

51) ¿Qué factores incrementan la velocidad de conducción del impulso en una fibra nerviosa?

• Magnitud de los circuitos.
• Temperatura.
• La capacitancia.
• El diámetro de la fibra.
• La mielinización de la fibra.

52) Haz un esquema breve del mecanismo de estimulación de una célula gustativa

Se produce una caída del potencial proporcional al logaritmo de la intensidad del estímulo, lo que provoca un aumento de AMPc, GMPc y IP_B que provoca la entrada de Ca⁺², que a su vez libera NT para estimular la membrana.

53) ¿Qué neurotransmisores se liberan en las fibras pre-postganglionares de SNA?

Preganglionares: Acetilcolina.

Postganglionares: Parasimpáticos (acetilcolina) y simpático (noradrenalina).

54) Factores que desencadenan la fatiga sináptica

Es el resultado del elevado metabolismo bioquímico que requiere la sinapsis y se debe a:

• Agotamiento del NT o de sus precursores.
• Acumulación de metabolitos en la actividad bioquímica.
• Desequilibrio iónico que dificulta la despolarización y la hiperpolarización.

55) ¿Qué función tiene la mielinización en las fibras?

Actúa impidiendo la formación de circuitos; es como un aislante, la despolarización afecta solo los nódulos de Ranvier.

56) ¿Qué características debe tener un cristalino para ver un objeto cercano y otro lejos?

Para un objeto cercano, el cristalino debe bombearse y para eso el músculo ciliar se contrae y las fibras zonulares se relajan.

Para un objeto lejano, el cristalino se aplana; para eso, el músculo ciliar se relaja y los ligamentos suspensorios aumentan su tensión.