Fisiología Humana: Sistemas Corporales y Funciones Esenciales

Volúmenes y Capacidades Pulmonares

Volúmenes Pulmonares

  • Volumen corriente: Volumen de aire que se desplaza durante una inspiración o espiración común (500 ml).
  • Volumen de reserva inspiratorio: Volumen adicional que se inspira sobre el volumen corriente (3000 ml).
  • Volumen de reserva espiratorio: Cantidad de aire que se exhala forzadamente después de una exhalación normal (1100 ml).
  • Volumen residual: Volumen de aire presente en el aparato respiratorio después de una exhalación máxima (1200 ml).

Capacidades Pulmonares

  • Capacidad vital: Volumen de reserva inspiratorio + volumen de reserva espiratorio + volumen corriente. Cantidad máxima de aire que puede movilizarse voluntariamente. Disminuye con la edad.
  • Capacidad pulmonar total: Capacidad vital + volumen residual.
  • Capacidad inspiratoria: Volumen corriente + volumen de reserva inspiratorio.
  • Capacidad residual funcional: Volumen de reserva espiratorio + volumen residual.

Centro Respiratorio

  • Área rítmica bulbar
    • Control del ritmo básico de la respiración.
    • Incluye áreas inspiratorias y espiratorias.

Respiración normal:

Neuronas área inspiratoria → generan impulsos.

Neuronas área espiratoria → inactivas.

Respiración forzada:

Área inspiratoria activa a la espiratoria.

  • Área neumotáxica
    • Coordina la transición entre la inspiración y espiración.
    • Inhibe el área inspiratoria antes de que los pulmones se insuflen excesivamente.
    • Acorta la duración de la inspiración.

Muy activa → frecuencia mayor.

  • Área apnéustica
    • Coordina la transición entre la inspiración y la espiración.
    • Estimula el área inspiratoria.
    • Activa y prolonga la inspiración.
    • Inspiración larga y profunda.
    • El área neumotáxica contrarresta su señal.

Sangre

Eosinófilos

Función:

  • Actividad fagocítica sobre agentes extraños. Luchan contra los parásitos.
  • Contribuyen en las reacciones alérgicas (inflamación, daño tisular).
  • Disuelven coágulos (enzimas).

Basófilos

Función:

  • Liberan anticoagulante (heparina).
  • Participan en respuestas alérgicas y respuestas inmunitarias.
  • Son raros en la circulación (<1%).

Neutrófilos

Función:

  • Atacan y destruyen a bacterias, virus y otros factores lesivos, fagocitosis.
  • Son células fagocíticas que ingieren y matan 5-20 bacterias.
  • Son los más abundantes (50-70%).
  • Se desplazan a lugares extravasculares (daño o infección).
  • Liberan citocinas y mediadores químicos de la respuesta inflamatoria.

Monocitos

Función:

  • Actividad fagocítica.
  • No son muy comunes en la sangre (1-6%).
  • Fuera de la sangre maduran y se transforman en macrófagos.
  • Ingieren 100 bacterias.
  • Eliminan partículas grandes: eritrocitos viejos, neutrófilos muertos.

Linfocitos

Función:

  • Liberan anticuerpos (respuesta inmune específica).
  • Se distinguen dos grupos:
    • Linfocitos T: Defienden al cuerpo contra los patógenos intracelulares.
    • Linfocitos B: Células especializadas que secretan anticuerpos.

Inmunidad Mediada por Células

Participan los linfocitos T.

1- Células T colaboradoras (helper):

  • Presentan la proteína CD4 en su superficie.
  • Liberan sustancias que aceleran la respuesta inmune.
  • Ayudan a la producción de linfocitos B.

2- Células T citotóxicas:

  • Presentan proteína CD8 en su superficie.
  • Eliminan células del organismo que se encuentran infectadas.
  • Autodestrucción.
  • Apertura de canales → entrada de líquido en la célula.

3- Células T de memoria:

  • Patógeno reingresa en el organismo → respuesta más rápida.
  • Se destruye antes de que aparezca algún signo o síntoma.

4- Células T reguladoras:

  • Supresores.
  • Frenan la respuesta inmunitaria específica.

Proceso:

: Activación de células T por un antígeno específico.

  • El reconocimiento antigénico es la primera señal de activación.
  • Unión antígeno-célula T es la segunda señal.
  • Las dos señales evitan que se ponga en marcha el sistema inmunitario de forma accidental.

: Proliferación y diferenciación.

  • Copias idénticas de células que son capaces de reconocer al mismo antígeno.

: Eliminación del invasor.

Linfocitos T citotóxicas:

  • Apertura de canales.
  • Destrucción del DNA (autodestrucción).

Respuesta Hormonal

La respuesta de una célula diana a una hormona depende de:

  • La concentración de la hormona.
  • La cantidad de receptores hormonales.
  • Influencias ejercidas por otras hormonas.
    • Efecto sinérgico: El efecto de dos hormonas juntas es mayor o más general que el de una sola. Ninguna es suficiente por sí sola.
    • Efecto antagónico: Una hormona se opone a las acciones de otra hormona.
  • Degradación hormonal → Actividad de duración limitada → cambios en el medio interno.

Clasificación de las Hormonas

Hormonas Peptídicas

  • Formadas por aminoácidos unidos.
  • Se sintetizan, se almacenan y se liberan.
  • Ejemplos: hormona antidiurética, oxitocina, hormona del crecimiento e insulina.
  • Transporte: solubles en agua, disueltas en el líquido extracelular.
  • Mecanismo de acción:
    • No atraviesan la membrana plasmática (hidrofílicas).
    • Unión a receptores de membrana.
    • Sistema de segundos mensajeros.
  • Respuesta rápida.

Hormonas Esteroideas

  • Derivadas del colesterol.
  • Síntesis en unos pocos órganos.
  • Son lipófilas → atraviesan la membrana plasmática.
  • No se almacenan en vesículas (síntesis según necesidades).
  • No son solubles. Proteínas transportadoras.
  • Activas a concentraciones muy bajas → gran respuesta.

Hormonas Amínicas

Derivan de dos aminoácidos:

1- Triptófano (melatonina).

2- Tirosina (catecolaminas, hormonas tiroideas).

Catecolaminas:

  • Adrenalina, noradrenalina y dopamina.
  • Neurohormonas → receptores de membrana.

Tiroideas:

  • Glándula tiroides.
  • Parecidas a las hormonas esteroideas.

Glándulas Endocrinas

Hipotálamo y Glándula Hipófisis

Hipotálamo:

  • Conexión principal entre los sistemas nervioso y endocrino.
  • Centro regulador.
  • Glándula endocrina.

Glándula hipófisis:

  • Lóbulo anterior: adenohipófisis (5 hormonas).
  • Lóbulo posterior: neurohipófisis. No sintetiza hormonas. Almacena y libera dos hormonas: oxitocina y hormona antidiurética o vasopresina.
  • Hormonas importantes para:
    • Crecimiento.
    • Desarrollo.
    • Metabolismo.

Glándula Tiroides: Hormonas Tiroideas

  • Sacos huecos esféricos (folículos tiroideos).
  • Hormonas: tiroxina (T4), triyodotironina (T3).

Glándula Paratiroides

  • Hormona paratiroidea (PTH).
    • Control de la concentración de calcio en sangre.

Actúa sobre los huesos, riñones e intestino.

Glándulas Suprarrenales

  • Corteza suprarrenal:
    • Hormonas esteroideas: corticosteroides o corticoides.

Mineralcorticoides: regulan el equilibrio de Na y K.

Glucocorticoides: regulan el metabolismo de la glucosa y otras moléculas.

Esteroides sexuales: completan a los secretados por las gónadas.

  • Médula suprarrenal:
    • Adrenalina.
    • Noradrenalina.

Islotes Pancreáticos

  • Hormonas:
    • Células α: glucagón.
    • Células β: insulina.
  • Regulan la concentración plasmática de glucosa.

Sistema Cardiovascular

Ruidos Cardíacos

  • R1: Sonido “lub”.
    • Más fuerte y prolongado.
    • Cierre de las válvulas AV en el comienzo de la sístole.
    • Después del complejo QRS.
  • R2: Sonido “dup”.
    • Más débil y más grave.
    • Cierre de las válvulas semilunares aórtica y pulmonar.
    • Poco después del comienzo de la onda T.
  • R3: Llenado ventricular rápido.
  • R4: Sístole auricular.

Arteriolas

Distribuyen el flujo hacia los tejidos por contracciones y dilataciones selectivas → Conduce la sangre hacia los capilares.

Intercambio Capilar

  • Movimiento de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial.
  • Tres mecanismos básicos: difusión, transcitosis y flujo de masa.

Difusión simple: Difusión a través de las hendiduras intercelulares o a través de las células endoteliales.

Flujo de masa o global:

  • Filtración: Movimiento generado por la presión de los líquidos y solutos desde los capilares sanguíneos → líquido intersticial.
  • Reabsorción: Líquido intersticial → capilares sanguíneos.

Sistema Digestivo

Sistema nervioso entérico:

  • Las neuronas están organizadas en dos plexos:
    • Plexo mientérico o de Auerbach: motilidad.
    • Plexo submucoso o de Meissner: control de las secreciones.
  • Puede actuar de forma independiente.
  • Involuntario.

Sistema nervioso autónomo:

  • Regula el funcionamiento de las neuronas del SNE.
  • Nervio vago (X): fibras parasimpáticas a todo el tracto GI.
  • Nervios simpáticos: proceden de las regiones torácica y lumbar de la médula ósea.
  • Disminuyen la secreción y motilidad por inhibición de las neuronas del SNE.

Vías reflejas gastrointestinales:

  • Neuronas del SNE.
  • Participan:
    • Receptores sensitivos: quimiorreceptores y mecanorreceptores.
    • Neuronas sensitivas del SNE.
    • Neuronas sensitivas del SNE, SNC o SNA.
    • Neuronas motoras: activan o inhiben glándulas, el músculo liso, etc.
  • Llevan información sobre la naturaleza del contenido y el grado de distensión.

Control de la Fase Gástrica

Regulación neural:

Receptores:

  • Receptores de estiramiento de la pared.
  • Quimiorreceptores: sensibles al pH.

Retroalimentación negativa neural.

Regulación hormonal:

  • Hormona gastrina: células G.
  • Se libera en respuesta a determinados estímulos:
    • Distensión del estómago por el quimo.
    • Proteínas parcialmente digeridas en el quimo.
    • Aumento del pH del quimo.
  • Refuerza las contracciones del esfínter esofágico inferior para evitar el reflujo.

Regulación de la Fase Intestinal

Regulación neural:

  • Reflejo enterogástrico: distensión del duodeno (quimo).
  • Envían impulsos nerviosos al bulbo raquídeo → inhibición de la estimulación parasimpática (inhibición de la motilidad y el vaciamiento gástrico).

Regulación hormonal:

  • Dos hormonas: secretina y colecistocinina.
  • Secreción de enzimas digestivas.

Sistema Renal

Nefronas

  • Células que filtran la sangre.
  • Modifican el líquido filtrado mediante reabsorciones y secreción de distintas sustancias. Formación de orina.
  • Tienen dos componentes principales:
    • Corpúsculo renal:
      • Glomérulo: Red de capilares interconectados (capilares glomerulares).
      • Cápsula de Bowman: Rodea los capilares glomerulares.
    • Filtra el plasma sanguíneo.
    • Sistema tubular:
      • Formado por una sola capa de células epiteliales.
      • Permite el paso del líquido filtrado.

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