Fisiología General y la Unidad de la Vida
La Fisiología es el estudio del funcionamiento normal de un organismo vivo y de las partes que lo componen. Se estudian órganos, aparatos y sistemas que dan vida a un individuo. Estos están compuestos por tejidos en los que la célula es la unidad principal, capaz de llevar adelante procesos vitales.
La Célula: Estructura y Función
Núcleo y Genética
- El Núcleo almacena la información genética necesaria para el funcionamiento y división celular.
- Contiene cromosomas; en el ser humano hay 46 cromosomas (23 haploides y 46 diploides).
- El estudio del genoma humano es esencial en medicina para comprender y prevenir enfermedades genéticas.
- El ADN, polímero de polinucleótidos, dirige el desarrollo, funcionamiento y herencia. Cada nucleótido incluye desoxirribosa, una base púrica o pirimidínica y un grupo fosfato.
Ribosomas
Los Ribosomas son responsables de la síntesis de proteínas.
Homeostasis y Medio Interno
Homeostasis
La Homeostasis es el proceso por el cual un organismo mantiene estable su equilibrio interno (como la temperatura, el nivel de agua o la glucosa en sangre) aunque cambien las condiciones del entorno, asegurando que las células y órganos funcionen correctamente.
Medio Interno
El Medio Interno se refiere al conjunto de líquidos que rodean y nutren a las células del cuerpo. Está formado por el líquido intercelular, la sangre y el líquido linfático. Estos líquidos permiten el transporte de nutrientes, oxígeno y desechos entre las células y el sistema circulatorio, manteniendo un equilibrio constante en el organismo.
Aparato Circulatorio: Transporte y Distribución
Movimiento de la Sangre
La sangre se mueve a través de dos circuitos principales:
- Circulación Mayor (Sistémica): La sangre arterial, rica en oxígeno, circula desde el ventrículo izquierdo hasta la aurícula derecha, suministrando oxígeno y nutrientes a todo el cuerpo.
- Circulación Menor (Pulmonar): La sangre venosa, con menor oxígeno, circula del ventrículo derecho al pulmón para oxigenarse y luego regresa a la aurícula izquierda. Este movimiento asegura que el organismo reciba oxígeno y elimine dióxido de carbono de manera eficiente.
Intercambio Capilar
Los capilares son los vasos sanguíneos de menor calibre, donde se produce el intercambio entre el plasma sanguíneo y el líquido intersticial. A través del proceso de difusión, los nutrientes y gases se trasladan hacia las células, mientras que los desechos pasan hacia la sangre para su eliminación. Este intercambio es fundamental para la nutrición y el equilibrio de líquidos.
Sistema de Transporte Linfático
El sistema linfático constituye una segunda red de transporte de líquidos. Su función principal es recoger el exceso de líquido que sale de los capilares hacia el espacio intercelular, devolviéndolo al torrente sanguíneo. Además, ayuda a transportar grasas desde el intestino y contribuye a la defensa del cuerpo.
Componentes del Aparato Circulatorio
Vasos Sanguíneos
- Arterias: Su función es transportar sangre con una presión alta a los tejidos. Tienen paredes vasculares fuertes y discurren flujos de sangre importantes a alta velocidad.
- Venas: Son conductos de transporte que devuelven la sangre al corazón y sirven como reserva de sangre extra. La presión en el sistema venoso es muy baja y sus paredes son muy finas.
Células Sanguíneas
- Leucocitos: Combaten las infecciones.
- Plaquetas: Ayudan a la coagulación.
- Hematíes (Glóbulos Rojos): Transportan O₂ a los tejidos (sistema arterial u oxigenado) y transportan CO₂ para su expulsión.
El Corazón: La Bomba Pulsátil
El corazón es una bomba pulsátil con cuatro cavidades: dos aurículas (derecha e izquierda) y dos ventrículos (derecho e izquierdo). Funciona como dos bombas separadas:
- El corazón derecho (ventrículo y aurícula) impulsa sangre hacia los pulmones para oxigenarla.
- El corazón izquierdo (ventrículo y aurícula) bombea sangre oxigenada a todo el cuerpo.
Detalle de la Circulación Sanguínea
- Circulación Menor o Pulmonar (Baja Presión): La aurícula derecha recibe sangre venosa desde la vena cava. Esta sangre pasa al ventrículo derecho, que la impulsa hacia los pulmones para oxigenarse. La sangre oxigenada vuelve a la aurícula izquierda.
- Circulación Mayor o Sistémica (Alta Presión): La aurícula izquierda impulsa la sangre oxigenada al ventrículo izquierdo, que al contraerse la envía a la aorta y desde allí a todos los órganos y tejidos del cuerpo.
Mecánica Cardíaca y Estructura Muscular
Estructura Muscular
- Músculo Esquelético: Formado por fibras musculares que contienen filamentos. Estos filamentos se entrelazan y deslizan entre sí durante la contracción, lo que permite el movimiento.
- Músculo Cardíaco: Funciona como una unidad funcional (sincitio) en la que las células musculares están unidas. Cuando una se excita, transmite la excitación a las demás, haciendo que todo el conjunto se contraiga como una sola unidad.
Sincitios Cardíacos
En el corazón existen dos sincitios: el sincitio auricular y el sincitio ventricular. Esta división permite que las aurículas se contraigan primero para enviar la sangre a los ventrículos, y luego los ventrículos se contraigan para bombear la sangre al resto del cuerpo.
Sistema de Conducción Nerviosa Especializado
El corazón posee un sistema especializado de fibras que generan y conducen impulsos eléctricos. Estas fibras producen potenciales de acción de forma automática y regulan el ritmo cardíaco, transmitiendo la señal a través del sistema de conducción, incluido el haz aurículo-ventricular.
Ciclo Cardíaco
El ciclo cardíaco es el intervalo entre una contracción del corazón y la siguiente. Comienza cuando el Nodo Sinusal genera un impulso eléctrico que pasa por las aurículas, llega al Nodo A-V y continúa por el Haz de His hacia los ventrículos.
- Fases: Diástole (relajación) y Sístole (contracción).
- Duración: Depende de la frecuencia cardíaca; cuanto más rápida, más corto es el ciclo.
Válvulas Cardíacas y Regulación del Flujo
Las válvulas regulan la entrada y salida de sangre en las cavidades:
- Válvula Tricúspide: Permite el paso de sangre de la aurícula derecha al ventrículo derecho.
- Válvula Pulmonar: Permite que la sangre salga del ventrículo derecho hacia los pulmones.
- Válvula Mitral: Permite el paso de sangre oxigenada de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo.
- Válvula Aórtica: Permite la salida de sangre del ventrículo izquierdo hacia la aorta y el resto del cuerpo.
Patologías Valvulares: Si una válvula no abre bien, se llama estenosis. Si no cierra bien, se llama insuficiencia.
Aparato Respiratorio: Intercambio Gaseoso
Etapas de la Respiración Pulmonar
1. Ventilación Pulmonar
Es la entrada y la salida de aire entre la atmósfera y los pulmones.
Factores que la alteran:
- Obstrucción.
- Lesiones torácicas.
- Atrapamiento de aire.
2. Intercambio Gaseoso (Difusión)
Es la difusión de O₂/CO₂ entre los alvéolos pulmonares.
Condiciones necesarias:
- Ventilación alveolar adecuada.
- Buena perfusión capilar.
- Difusión efectiva entre alvéolos y sangre.
- Coordinación ventilación/perfusión.
3. Transporte de O₂/CO₂
El transporte se realiza principalmente por los hematíes.
- Mecanismo: El O₂ es transportado por la hemoglobina. El CO₂ es transportado disuelto, unido a la hemoglobina (Hb) o como bicarbonato.
- Función: Aportar oxígeno a los tejidos y eliminar CO₂.
4. Regulación de la Ventilación
El Centro Respiratorio se encuentra en el tallo cerebral, formado por neuronas. Su objetivo es mantener el equilibrio gaseoso y ácido-base del cuerpo.
Aparato Renal: Filtración y Equilibrio
La Nefrona: Unidad Funcional
La Nefrona es la unidad anatómica y funcional del riñón, originaria de la orina. Su función principal es aclarar el plasma sanguíneo de sustancias indeseables cuando la sangre la atraviesa.
Composición de la Nefrona
- Glomérulo: Red de capilares dentro de la cápsula de Bowman, donde la presión de la sangre filtra el líquido que formará la orina.
- Túbulos: El filtrado pasa por el túbulo proximal, el asa de Henle, el túbulo distal y luego al túbulo colector, donde el líquido filtrado se convierte en orina y se envía hacia la pelvis renal.
Procesos Renales
- Filtrado Glomerular: Es el líquido que se filtra a través de la membrana glomerular hacia la cápsula de Bowman.
- Presión de Filtración: Es la presión que obliga a salir el líquido a través de la membrana glomerular.
Hormonas Relacionadas con la Función Renal
Neurohipófisis
- ADH o Vasopresina: Regula la concentración de la orina actuando en el túbulo colector. Se produce en el hipotálamo y se libera desde la hipófisis.
Hormonas Propias del Riñón
- Eritropoyetina (EPO): Estimula a la médula ósea para producir glóbulos rojos.
- Renina: Favorece la liberación de aldosterona, lo que aumenta la retención de sodio y el volumen de líquido en el cuerpo.
Funciones Metabólicas del Hígado
El hígado es un órgano central en el metabolismo corporal:
Metabolismo de los Hidratos de Carbono
- Depósito de grandes cantidades de glucógeno.
- Conversión de la galactosa y fructosa en glucosa.
- Gluconeogénesis (formación de glucosa a partir de precursores no glucídicos).
Metabolismo de las Grasas
- Oxidación de los ácidos grasos para producir energía.
- Síntesis de grandes cantidades de colesterol, fosfolípidos y lipoproteínas.
Metabolismo de las Proteínas
- Formación de Urea para eliminar amoniaco (NH₃) de los líquidos corporales.
- Formación de las proteínas del plasma, entre ellas los factores de la coagulación.
Aparato Digestivo: Procesamiento de Nutrientes
Ingestión y Masticación
La ingestión de alimentos proporciona nutrientes. La masticación tritura los elementos y comienza una pequeña digestión que continuará en el estómago.
Deglución
La deglución consta de tres fases:
- Fase Voluntaria: Inicia el proceso.
- Fase Faríngea: Paso del alimento por la faringe hacia el esófago.
- Fase Esofágica (Involuntaria): Paso del alimento por el esófago hasta el estómago.
Digestión en el Estómago
El estómago cumple varias funciones:
- Almacenar alimentos.
- Mezclar el alimento para formar una papilla (quimo).
- Vaciamiento del quimo hacia el intestino delgado.
Función Intestinal
- Intestino Delgado: Es el sitio principal de la absorción de alimentos.
- Intestino Grueso: Se encarga de la absorción de agua y el almacenamiento de heces hasta la defecación.