Fisiología humana/Texto completo

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Fisiología Humana
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Contenidos

El presente contenido ha sido traducido desde el libro destacado en Wikilibros en inglés titulado Human Physiology.

Grado de desarrollo: 100% (a fecha de 24 may 2019)

  1. Introducción
  2. Homeostasis
  3. Fisiología celular
  4. Los sentidos
  5. Nutrición
  6. Genética y herencia
  7. Embarazo y parto
  8. Desarrollo humano
  9. Fisiología de la sangre
  10. Sistema tegumentario
  11. Sistema nervioso
  12. Sistema muscular
  13. Sistema cardiovascular
  14. Sistema inmunológico
  15. Sistema urinario
  16. Sistema respiratorio
  17. Sistema gastrointestinal
  18. Sistema endocrino
  19. Sistema reproductor masculino
  20. Sistema reproductor femenino
  21. Autores


Introducción

La palabra Fisiología deriva de φυσιολογία del griego clásico ( physiologia , "filosofía natural")[1] y es el estudio de cómo los organismos realizan sus funciones vitales. Un ejemplo es el estudio de cómo un músculo se contrae o la fuerza que ejercen sobre el esqueleto los músculos que se contraen. Fue introducida por el médico francés Jean Fernery en 1552. La Fisiología se construye sobre tres ciencias: la Física, la Química y la Anatomía.

Tipos de fisiología humana

La fisiología humana es el estudio de las funciones del cuerpo humano y se puede dividir en los siguientes tipos :.

Fisiología celular.

Esta es la piedra angular de la fisiología humana; es el estudio de las funciones de las células.

Fisiología especial

Es el estudio de las funciones de órganos concretos. Por ejemplo, la fisiología renal es el estudio de la función renal.

Fisiología sistémica

Incluye todos los aspectos de la función de los sistemas corporales, tales como la fisiología cardiovascular, fisiología respiratoria, fisiología reproductiva etc ..

Patofisiología

Es el estudio de los efectos de las enfermedades en las funciones de aparatos o sistemas (pathos es la palabra griega para la enfermedad).

Nivel de organización

Existen diferentes niveles de organización:

  • Átomo: : un átomo es la partícula más pequeña de un elemento (de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), etc.).
    • Molécula: : una molécula es una partícula compuesta por dos o más átomos unidos (CO2 dióxido de carbono, agua de H2O).
      • Macromoléculas: una macromolécula es una molécula grande (hidratos de carbono, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos).
        • Orgánulos: un orgánulo es un órgano pequeño de una célula, que realiza una función particular (membrana celular, citoplasma o núcleo)
          • Célula: la célula es la unidad básica de la estructura y función de los organismos vivos.
            • Tejido: un tejido es un grupo de células similares que realiza una función especializada (epitelial, conectivo, muscular y nervioso).
              • Órgano: un órgano es una estructura que consiste en un grupo de tejidos que realizan una función especializada (piel, corazón, cerebro, etc ...).
                • Sistema: un sistema es un grupo de órganos que actúan conjuntamente para realizar una función especializada.
  1. Sistema cardiovascular
  2. Sistema respiratorio
  3. Sistema urinario
  4. Sistema digestivo
  5. Sistema de nervioso
  6. Sistema reproductivo
  7. Sistema endocrino
  8. Sistema musculoesquelético
  9. Sistema integumentario
  • Cuerpo humano : un organismo vivo es el nivel más complejo de organización. Se compone de todos los sistemas.

Las siete características de la vida[2]

  1. Las células : todos los organismos vivos tienen células; Las células son los componentes básicos de la vida.
  2. Metabolismo : todos los organismos vivos comen, beben, respiran y excretan.
  3. Crecimiento : todos los organismos vivos toman la materia de medio ambiente para crecer y mantenerse.
  4. Reproducción : todos los organismos vivos son capaces de producir una copia de sí mismos.
  5. Reacción : todos los organismos vivos son capaces de reaccionar a un cambio en su entorno.
  6. Adaptación : todos los organismos vivos son capaces de competir entre sí por el alimento y el espacio para sobrevivir.
  7. Movimiento : todos los organismos vivos son capaces de moverse.

Fisiología de las células

  • La célula es la unidad funcional de un organismo.
  • Las células no son todas iguales, pero todas las células comparten estructuras generales
  • Las células se organizan en tres regiones principales: núcleo, citoplasma y membrana plasmática.

Núcleo

Es el centro de control de la célula debido a que contiene material genético (ADN). Formado por tres regiones: membrana nuclear, nucléolo y cromatina

  • Membrana nuclear: la membrana nuclear sirve como barrera del núcleo. Se compone de una doble membrana de fosfolípidos y contiene poros nucleares que permiten el intercambio de material con el resto de la célula.
  • Nucleolo: el nucleolo contiene uno o más nucleolos. Funciona como lugar de producción de los ribosomas. Los ribosomas migran al citoplasma a través de los poros nucleares.
  • La cromatina: está compuesta de ADN y proteínas dispersas por todo el núcleo. La cromatina se condensa para formar los cromosomas cuando la célula se divide.
Celula Eucariota Animal 3(1).gif

Citoplasma

Es un líquido espeso. Compuesto por el material que está fuera del núcleo y en el interior de la membrana plasmática. Consiste en

  • El citosol: el líquido en el que están suspendidos los otros elementos
  • Los orgánulos: realizan la actividad metabólica de la célula
    • Orgánulos citoplasmáticos: son los orgánulos que están dispersos en el citoplasma y realizan una función específica. Son los siguientes:
      • Los ribosomas: representan los lugares de síntesis de proteínas en la célula. Se encuentran en dos lugares: libres en el citoplasma y unidos al retículo endoplásmico.
      • Retículo endoplasmático (RE): túbulos llenos de líquido para que transporte sustancias. Hay dos tipos de RE
      • Retículo endoplásmico rugoso : transporta los ribosomas que son los lugares donde se sintetizan las proteínas
      • Retículo endoplasmático liso : su función es la síntesis y la descomposición de colesterol, el metabolismo de la grasa, y la desintoxicación de drogas.
      • Aparato de Golgi: sus funciones son modificar y producir proteínas, secretar componentes de la membrana plasmática y lisosomas.
      • Los lisosomas: contienen enzimas que digieren materiales no utilizables dentro de la célula
      • Los peroxisomas: sacos membranosos de enzimas oxidasa. Desintoxican de sustancias nocivas y descomponen los radicales libres.
      • Las mitocondrias: representan la central eléctrica de la célula. Pueden cambiar de forma. También llevan a cabo las reacciones en que se utiliza el oxígeno para descomponer los alimentos para proporcionar ATP para las actividades celulares.
      • Centrosoma: el centrosoma se compone de dos centriolos rodeados por una masa amorfa de proteína. Los centrosomas se asocian con la membrana nuclear durante la profase del ciclo celular. En la mitosis la membrana nuclear se rompe y el centrosoma puede interactuar con los cromosomas para construir los husos mitóticos.
      • Los centríolos: los centríolos son orgánulos auto-replicantes que se componen de nueve haces de microtúbulos. Aparecen para ayudar en la organización de la división celular, pero no son esenciales para el proceso.
      • Citoesqueleto: red de estructuras de proteínas que se extienden por todo el citoplasma. Proporcionan a la célula un marco interno. Por ejemplo, microfilamentos y microtúbulos.
      • A-microfilamentos: los microfilamentos son barras sólidas hechas de proteína llamada actina. Estos filamentos son un importante soporte del citoesqueleto.
      • B-microtúbulos: estos cilindros huecos rectos se encuentran en todo el citoplasma de todas las células humanas y llevan a cabo una gran variedad de funciones, que van desde el transporte hasta el soporte estructural.

Membrana plasmática

Barrera para el contenido de la célula. Se compone de una doble capa de fosfolípidos y una monocapa de proteínas dispersas en la capa de fosfolípidos, y otros materiales que forman la membrana plasmática son el colesterol y las glucoproteínas.

Referencias

  1. Fundamentos de fisiología. Escrito por E. Martín Cuenca, books.google.es
  2. Biologia/ Biology, Volumen 1. Escrito por Patricia Campos-Bedolla, books.google.es

Homeostasis

Resumen

El organismo humano está compuesto de trillones de células que trabajan juntas para el mantenimiento de todo el organismo. Si bien las células pueden desarrollar diferentes funciones, todas las células poseen requerimientos similares en sus metabolismos. Mantener un ambiente interno estable, con todas las sustancias que se necesitan para sobrevivir (oxígeno, glucosa, iones minerales, remoción de desechos), es necesario para el bienestar de las células individuales y para el bienestar de todo el cuerpo. Los variados procesos con los que el cuerpo regula su ambiente interno se denominan colectivamente homeostasis.

¿Qué es la homeostasis?

La homeostasis, en sentido general, se refiere a estabilidad, balance o equilibrio. Es el intento del cuerpo humano de mantener un ambiente interno. Mantener dicho ambiente requiere un monitoreo constante y ajustes a medida que las condiciones cambien. Este ajuste del sistema fisiológico dentro del cuerpo humano es llamado regulación homeostática.[1]

La regulación homeostática está compuesta de tres partes o mecanismos:
1) El receptor.
2) El centro de control.
3) El efector.

El receptor recibe la información de que algo en el ambiente está cambiando, luego el centro de control o centro de integración recibe y procesa la información que viene del receptor y por último el efector responde a los comandos del centro de control ya sea reduciendo o mejorando el estímulo. Este es un proceso en desarrollo que continuamente trabaja para restaurar y mantener la homeostasis.

Por ejemplo, en la regulación de la temperatura corporal existen receptores de temperatura en la piel, que comunica información al cerebro, que es el centro de control y el efector son los vasos sanguíneos y las glándulas sudoríparas en nuestra piel.

Debido a que los ambientes internos y externos del cuerpo humano están en constante cambio y que además se deben estar haciendo constantes ajustes para alcanzar o estar cerca del punto de equilibrio, la homeostasis puede considerarse como un equilibrio sintético.

Ya que la homeostasis es un intento por mantener las condiciones internas de un ambiente limitando las fluctuaciones, esta debe abarcar una serie de curvas de feedback negativo.

El hipotálamo es una glándula hormonal del volumen de un guisante situado en el centro del cerebro, que controla y regula cada glándula y a la vez cada una de las funciones del organismo. Su función principal es la homeostasis, que es el proceso de devolver alguna cosa a la neutralidad, a su punto de partida.. Más info

Feedback negativo y positivo

Cuando ocurre un cambio de variable, existen dos tipos de feedback al que el sistema reacciona.

Feedback negativo

Es una reacción en la que el sistema responde de tal manera que invierte la dirección del cambio. Dado que esto tiende a mantener las condiciones constantes, permite el mantenimiento de la homeostasis.

Por ejemplo, cuando la concentración de dióxido de carbono en el cuerpo humano aumenta, se les indica a los pulmones incrementar su actividad y expeler más dióxido de carbono. Otro ejemplo de feedback negativo es la termorregulación, que consiste en que cuando la temperatura corporal aumenta (o disminuye), los receptores en la piel y en el hipotálamo sienten este cambio, enviando una señal desde el cerebro. Esta señal a su vez efectúa la respuesta correcta, que en este caso es el descenso de la temperatura corporal.

El sistema de calefacción casero versus el feedback negativo

Cuando estamos en casa, configuramos el termostato de la casa a una temperatura deseada. Por ejemplo digamos que si configuramos el termostato en 21 grados Celsius, el termómetro en el termostato espera hasta sentir un cambio en la temperatura superior o inferior de los 21 grados configurados anteriormente. Cuando este cambio ocurre el termómetro enviara un mensaje al “centro de control”, o termostato, que a su vez enviara un mensaje a la caldera para apagarla si es que la temperatura es muy alta o encenderla nuevamente si la temperatura es muy baja. En este ejemplo de la calefacción casera la temperatura del aire es el “Feedback negativo “, y cuando el centro de control recibe el feedback negativo esto detona una reacción en cadena para mantener la temperatura de la habitación.

Feedback positivo

Una respuesta es amplificar el cambio en la variable. Esto tiene un efecto desestabilizador, por lo que no resulta en la homeostasis.

El feedback positivo es menos común en sistemas naturales que el feedback negativo, pero tiene sus funciones. Por ejemplo, en los nervios, un umbral de potencial eléctrico denota la generación de una acción potencial más grande. La coagulación de sangre en la que las plaquetas procesan los mecanismos para transformar la sangre de un estado líquido a uno sólido. Este es un ejemplo de un ciclo de feedback positivo. Otro ejemplo es la secreción de oxitocina que provee una vía para que el útero se contraiga y que deriva en el nacimiento del bebe.

Feedback positivo dañino

A pesar de que el feedback positivo es necesario dentro de la homeostasis este también puede ser dañino algunas veces. Cuando una persona tiene fiebre alta esto causa un cambio metabólico que puede elevar la fiebre más y más. En raras ocasiones la temperatura corporal alcanza los 45 grados Celsius, provocando que las proteínas celulares dejen de trabajar y que el metabolismo se detenga, lo que finalmente da como resultado la muerte de la persona.

  • Resumen:

Los sistemas sustentables requieren una combinación de ambas clases de feedback (positivo y negativo). Generalmente con el reconocimiento de divergencia de la condición homeostática, los feedbacks positivos son llamados a actuar, mientras que se alcanza la condición homeostática, el feedback negativo es usado para las respuestas “afinadas” o puestas a punto. Esto crea una situación de “metaestabilidad”, en la que las condiciones homeostáticas se mantienen dentro de límites establecidos, pero cuando estos límites son excedidos, el sistema puede cambiar radicalmente a una nueva situación de homeostasis (posiblemente menos deseable).

Propiedades de los sistemas homeostáticos

  • Son ultra estables, lo que significa que el sistema es capaz de probar en qué dirección sus variables deben ser ajustadas.
  • Sus organizaciones completas (interna, estructural y funcional) contribuyen al mantenimiento del balance. (revisar uso de la palabra. Al principio sugiere equilibrio)
  • La Fisiología es en gran medida un estudio de procesos relacionado con la homeostasis. Algunas de las funciones que se enseñarán en este texto no son específicamente acerca de la homeostasis (por ejemplo: como se contraen los músculos) pero para que todos los procesos fisiológicos funcionen debe existir un ambiente interno adecuado. Por lo tanto la homeostasis es, el marco correcto para el estudio introductorio de la Fisiología.

¿De dónde proviene el termino homeostasis?

El concepto de homeostasis fue usado por primera vez por el científico francés Claude Bernard (1813-1878) en sus estudios del mantenimiento de la estabilidad en el “milieu (ambiente) interior”. Dijo que “todos los mecanismos vitales, variados como ellos son, tienen solo un propósito, este es preservar las condiciones constantes de vida en el ambiente interno” (extraído de Leçons sur les Phénonèmes de la Vie Commune aux Animaux et aux Végétaux, 1879).

El término en sí mismo fue acuñado por el fisiólogo americano Walter Cannon, autor de The Wisdom of the Body (1932). Este término proviene del griego homoios que significa similar o parecido y de estasis que significa estado o estabilidad.[2]

El control de crucero en un auto es una metáfora simple para la homeostasis

Cuando en un auto se enciende el control de crucero, este establece una velocidad límite en la que el automóvil viajará. A veces esta velocidad puede variar en algunos kilómetros por hora pero en general el sistema mantendrá la velocidad establecida. Si el automóvil comienza a subir por una colina, los sistemas automáticamente incrementarán la cantidad de combustible entregado para mantener la velocidad establecida.

Por otra parte si el automóvil comienza a descender la colina, el automóvil automáticamente comenzará a reducir la cantidad de combustible entregada para mantener la velocidad establecida. Con la homeostasis ocurre lo mismo, porque el cuerpo humano tiene un límite establecido en cada ambiente, si uno de estos límites se incrementa o reduce, el cuerpo lo sentirá y automáticamente tratará de arreglar el problema para mantener los límites preestablecidos. Esta es una metáfora simple para explicar como el cuerpo opera en constante monitoreo de los niveles y automáticamente hace pequeños ajustes cuando estos niveles están por debajo o exceden el punto establecido.

Caminos que alteran las homeostasis

Una gran variedad de mecanismos homeostáticos mantienen el ambiente interno dentro de los límites tolerables. O la homeostasis es mantenida a través de una serie de mecanismos de control, o el cuerpo puede sufrir varias enfermedades o dolencias.

Cuando las células en el cuerpo comienzan a funcionar de manera incorrecta, el balance homeostático se ve alterado. Finalmente, esto conduce a una enfermedad o a un funcionamiento defectuoso de la célula. Lo anterior puede ser causado de dos formas: la deficiencia, que quiere decir que las células no están recibiendo lo que necesitan, o la toxicidad, que se refiere a que las células están siendo envenenadas por elementos que no necesitan.

Cuando la homeostasis es interrumpida en las células, existen caminos para corregir o empeorar el problema. Además de los mecanismos de control interno, existen influencias externas que se basan principalmente en elecciones de estilo de vida y exposiciones medioambientales que influencian la habilidad de cuerpo para mantener su salud celular.

  • Nutrición: si su dieta tiene escasez de alguna vitamina o mineral sus células funcionaran pésimamente, lo que posiblemente dé como resultado alguna enfermedad. Por ejemplo, una mujer que está en su periodo menstrual y que tiene una ingesta inadecuada de hierro durante este período se volverá anémica. La falta de hemoglobina, una molécula que requiere hierro, dará como resultado una reducida capacidad de transportar oxígeno. En casos leves los síntomas pueden ser vagos (por ejemplo fatiga), pero si la anemia es severa el cuerpo tratará de compensar estos síntomas incrementando el ritmo cardíaco, derivando en palpitaciones, sudoración y en una posible falla cardíaca.
  • Toxinas: Las toxinas son cualquier sustancia que interfiera con la función celular, causando el mal funcionamiento celular. Esto puede suceder de varias formas: a través de algún químico, de alguna planta, por insecticidas o por alguna mordida. Un ejemplo común de las toxinas en el cuerpo es la sobredosis de droga. Cuando una persona consume una gran cantidad de droga sus signos vitales comienzan a flaquear y pueden causar problemas en los que se incluyen el coma, daño cerebral e incluso la muerte.
  • Psicológico: La salud física y mental son inseparables, nuestros pensamientos y emociones producen cambios químicos que tiene lugar para mejor como es el caso de la meditación y para peor como es el caso del estrés.
  • Físico: El mantenimiento físico es esencial para nuestras células y cuerpos. El descanso adecuado, la luz del sol y ejercitarse son ejemplos de mecanismos físicos para influenciar la homeostasis. Por otra parte la falta de sueño está relacionada a un número de enfermedades tales como ritmos cardiacos irregulares, fatiga, ansiedad y dolores de cabeza.
  • Genético/reproductor: heredar fuerzas y debilidades pueden ser partes de nuestra constitución genética. Los genes se encuentran a veces apagados o encendidos debido a factores externos de los cuales podemos tener algún control, pero en ciertas ocasiones poco se puede hacer para corregir o mejorar las enfermedades genéticas. Una variedad de enfermedades provienen de genes mutados que comienzan a nivel celular, el cáncer puede ser genéticamente heredado o puede ser causado debido a una mutación desde una fuente externa tal como la radiación o genes alterados en un feto cuando la madre usa drogas durante la gestación de este.
  • Médico: debido a las diferencias genéticas algunos cuerpos necesitan ayuda en alcanzar o mantener la homeostasis. A través de la medicina moderna a nuestros cuerpos se les ha podido entregar diferentes ayudas, desde anticuerpos para ayudar a combatir infecciones a quimioterapia para acabar con células cancerígenas nocivas. Las prácticas médicas alternativas y tradicionales tienen muchos beneficios, pero como cualquier práctica médica la posibilidad de efectos dañinos está presente. Ya sea mediante infecciones nosocomiales o una dosis incorrecta de medicamentos, la homeostasis puede ser alterada por lo que la está tratando de arreglar, la prueba y error con medicamentos puede causar potenciales reacciones dañinas y la muerte si no es detectada a tiempo.

Los factores enumerados anteriormente tienen sus efectos a nivel celular, ya sean beneficiosos o dañinos. Las vías beneficiosas inadecuadas (deficiencia) casi siempre resultan en una oscilación nociva en la homeostasis. Mucha toxicidad también causa un desequilibrio homeostático, lo que resulta en un mal funcionamiento celular. Removiendo las influencias negativas en la salud y proporcionando influencias positivas, nuestro cuerpo está mejor preparado para auto regularse y para auto repararse, y por tanto de mantener la homeostasis.


Cada sistema corporal contribuye a la homeostasis de otros sistemas y a la del organismo completo. Ningún sistema del cuerpo trabaja de forma aislada y el bienestar de la persona depende del bienestar de todos los sistemas que interactúan en el cuerpo. Una alteración dentro de un sistema generalmente tiene consecuencias para varios sistemas corporales adicionales. A continuación se muestran breves explicaciones de cómo varios sistemas corporales contribuyen en el mantenimiento de la homeostasis:

Sistema nervioso

Ya que el sistema nervioso no almacena nutrientes, este debe recibir un suministro continuo desde la comida. Cualquier interrupción en el flujo de sangre podría significar daño cerebral o la muerte. El sistema nervioso mantiene la homeostasis controlando y regulando las otras partes del cuerpo. Una desviación del punto de balance actúa como un estímulo a un receptor, que envía un impulso nervioso a un centro de regulación en el cerebro. El cerebro indica a un efector actuar de tal manera que se produce una respuesta flexible. Por ejemplo, si la desviación era una baja en la temperatura corporal, el efector actúa para incrementar la temperatura corporal. La respuesta adaptativa regresa el cuerpo a un estado de normalidad y el receptor, el centro regulador, y el efector cesan temporalmente sus actividades.

Ya que el efector es regulado por las mismas condiciones que produce, este proceso es llamado control por retroalimentación negativa. Esta manera de regulación de la normalidad resulta en una fluctuación entre dos niveles extremos. Sólo hasta que la temperatura del cuerpo descienda bajo el nivel normal, los receptores estimulan el centro de regulación y los efectores actúan para elevar la temperatura corporal.

Los centros de regulación están ubicados en el sistema nervioso central, que está compuesto por el cerebro y la médula espinal. El hipotálamo es una parte del cerebro que se encarga especialmente de la homeostasis, además influencia la acción de la médula oblongada, una parte inferior del cerebro, además del sistema nervioso autónomo y la glándula pituitaria.

El sistema nervioso consta de dos partes importantes: el sistema nervioso central y sistema nervioso periférico. El sistema nervioso periférico está formado por los nervios craneales y espinales. El sistema nervioso autónomo es una parte del sistema nervioso periférico y contiene neuronas motoras que controlan los órganos internos. Opera a nivel subconsciente y se divide en el sistema simpático y el parasimpático. En general, el sistema simpático brinda estímulos que asociamos con situaciones de emergencia, a menudo llamadas reacciones de “pelear “o “huir”. Por otra parte, el sistema parasimpático produce los estímulos necesarios para nuestra existencia diaria.

Sistema endocrino

El sistema endocrino está formado por glándulas que secretan hormonas al torrente sanguíneo. Cada hormona tiene un efecto en uno o más tejidos diana. De esta manera el sistema endocrino regula el metabolismo y el desarrollo de la mayoría de las células y los sistemas del cuerpo. Para ser más específicos, el sistema endocrino contiene hormonas sexuales que activan las glándulas sebáceas, desarrollan las glándulas mamarias, altera el flujo dérmico sanguíneo y liberan lípidos desde los adipocitos y la hormona melaoestimulante estimula los melanocitos en la piel.

El crecimiento de los huesos es regulado por varias hormonas, y el sistema endocrino ayuda con la movilización de calcitonina y calcio. En el sistema muscular, las hormonas ajustan el metabolismo muscular, la producción de energía y el crecimiento. En el sistema nervioso las hormonas afectan al metabolismo neuronal, regulan el balance en el fluido de electrolitos y ayudan con las hormonas reproductivas que influencian el desarrollo y el comportamiento del sistema nervioso central. En el sistema cardiovascular, se necesitan hormonas que regulan la producción de glóbulos rojos, los que elevan y bajan la presión sanguínea. Las hormonas también tienen efectos antiinflamatorios y estimulan el sistema linfático. En resumen, el sistema endocrino tiene un efecto regulador en todos los demás sistemas del cuerpo.

Sistema integumentario

El sistema integumentario (la piel) está encargado de proteger el cuerpo de microbios invasores (principalmente formando una capa gruesa e impenetrable), regula la temperatura corporal a través de la sudoración y la vasodilatación/ vasoconstricción, o piloerección (piel de gallina), también regula el balance de iones en la sangre.

La estimulación de los mastocitos también produce cambios en el flujo de sangre y la permeabilidad capilar que puede afectar el flujo de sangre en el cuerpo y como este es regulado. También ayuda a sintetizar la vitamina D que interactúa con la absorción de calcio y fósforo necesaria para el crecimiento, mantenimiento y reparación ósea. El cabello en la piel protege la entrada de la cavidad nasal u otros orificios, previniendo que los invasores se adentren más en nuestros cuerpos. La piel también ayuda a mantener el balance gracias a la excreción de agua y de otros solutos, es decir que la epidermis queratinizada limita la pérdida de fluido a través de la piel, también provee un mecanismos de protección contra riesgos ambientales. Por esto se debe recordar que nuestra piel es integumentaria, es decir es nuestra primera línea de defensa.

Sistema esquelético u óseo

Como estructura del cuerpo humano, este sistema está compuesto principalmente por 206 huesos pero también se incluyen los cartílagos, ligamentos y otros tejidos conectivos que lo estabilizan e interconectan.

El trabajo de los huesos en conjunto con el sistema muscular es de colaborar en la postura y la locomoción. Muchos huesos del esqueleto actúan como palancas, que cambian la magnitud y la dirección de las fuerzas generadas por los músculos esqueléticos.

El sistema esquelético cumple un rol esencial en la protección de los órganos vitales encajonados entre las cavidades esqueléticas, por ejemplo la cavidad craneal y la espinal, además los huesos forman la mayoría de la base estructural para otras cavidades del cuerpo humano, por ejemplo la cavidad torácica y la cavidad pélvica. El sistema esquelético además actúa como una importante reserva mineral, por ejemplo, si los niveles de calcio o de magnesio en la sangre están bajos y los minerales no están disponibles en la dieta de la persona, estos minerales se obtendrán de los huesos. Además, el sistema esquelético provee el calcio necesario para toda la contracción muscular. Finalmente los glóbulos rojos, linfocitos y otras células relacionadas con la respuesta inmunológica se producen y almacenan en la médula ósea.

Sistema muscular

El sistema muscular es uno de los sistemas más versátiles en el cuerpo humano. En este sistema se incluye el corazón, que constantemente bombea sangre a través del cuerpo. El sistema muscular es responsable también por las acciones involuntarias , como la piel de gallina, la digestión y la respiración, y también es responsable por las acciones voluntarias, como el caminar y tomar objetos, y además ayuda a proteger los órganos en la cavidades del cuerpo humano. Los músculos en el cuerpo humano se contraen, lo que incrementa la temperatura corporal cuando se tiene frío. El escalofrío ocurre cuando la temperatura interna desciende, los músculos alrededor de los órganos vitales se contraen degradando ATP (adenosina trifosfato) y por lo tanto expendiendo calor, el cual se distribuye al resto del cuerpo.

Sistema cardiovascular

El sistema cardiovascular, además de necesitar mantenerse entre ciertos niveles, desempeña un rol en el mantenimiento de otros sistemas en el cuerpo humano transportando hormonas, por ejemplo el corazón secreta el péptido natriurético auricular (PNA) y el péptido natriurético cerebral (PNC), también transporta nutrientes como el oxígeno, para ser más precisos eritropoyetina (EPO) a los huesos, deshaciéndose de los residuos, removiendo el dióxido de carbono y proveyendo de un suministro fresco de oxígeno a todas las células del cuerpo. La homeostasis se ve alterada cuando los sistemas linfático o cardiovascular no funcionan correctamente. La piel, huesos, músculos, pulmones, tracto digestivo y nervioso, además de los sistemas endocrino, linfático, urinario y reproductivo usan el sistema cardiovascular como su “camino” o “autopista” para la distribución de elementos como nutrientes, oxígeno, desechos, hormonas, drogas, etc.

Existen muchos factores de riesgo que pueden producir un sistema cardiovascular poco saludable, algunas enfermedades asociadas están típicamente etiquetadas como “controlables” e “incontrolables”. Los principales factores de riesgo incontrolables son la edad, el sexo y el historial familiar de enfermedades cardíacas especialmente a temprana edad.

El sistema cardiovascular también contiene sensores para monitorear la presión sanguínea, llamados barorreceptores, que trabajan detectando el estrechamiento de un vaso sanguíneo. Esta información es transmitida a la médula oblongada en el cerebro donde se toman acciones para aumentar o disminuir la presión sanguínea vía sistema nervioso autónomo.

Sistema linfático

El sistema linfático tiene tres roles principales, el primero es el mantenimiento del volumen de sangre y tejido. El exceso de fluido que sale de los capilares cuando están bajo presión podrá desarrollar y causar edema. En segundo lugar, el sistema linfático absorbe los ácidos grasos y triglicéridos de la digestión de las grasas para que estos componentes no entren directamente en el torrente sanguíneo. En tercer lugar, el sistema linfático está encargado de la defensa del cuerpo contra los microbios invasores y en la respuesta inmunológica. Además, este sistema también colabora en el mantenimiento, como cuando los huesos y los músculos se reparan luego de las lesiones. Otra defensa de este sistema es el mantenimiento del PH ácido de la orina para combatir las infecciones en el sistema urinario. Las amígdalas son los “asistentes” del cuerpo que ayudan a defenderlo de las infecciones y toxinas absorbidas desde el tracto digestivo. Además las amígdalas protegen contra las infecciones que entran a los pulmones.

Sistema respiratorio

El sistema respiratorio trabaja en conjunto con el sistema cardiovascular para proveer oxígeno a las células dentro de cada sistema corporal para el metabolismo celular. Este sistema además remueve el dióxido de carbono, ya que el CO2 es principalmente transportado en el plasma como iones de bicarbonato, que actúa como amortiguador químico o solución amortiguadora.

El sistema respiratorio también ayuda a mantener los niveles de pH apropiados en la sangre, hecho que es muy importante para la homeostasis. Como resultado de la hiperventilación, el nivel de CO2 se reduce en la sangre, esto causa que el pH de los fluidos corporales se incremente. Si los niveles de ácido se elevan por encima de 7,45 dará como resultado la alcalosis respiratoria. Por otra parte, mucho CO2 causará que el pH caiga por debajo de 7,35 lo que dará como resultado la acidosis respiratoria.

El sistema respiratorio también ayuda al sistema linfático atrapando patógenos y protegiendo tejidos profundos dentro de este. Se debe tener presente que cuando se ha incrementado el espacio torácico puede provocar presión abdominal a través de la contracción de los músculos respiratorios, lo que puede ayudar en la defecación. Se debe recordar que los pulmones son la entrada para el aliento de vida de nuestros cuerpos.

El órgano del sistema respiratorio está compuesto por la nariz, faringe, laringe, tráquea, bronquios y pulmones. Estos órganos juntos permiten el movimiento de aire dentro de las pequeñas y delgadas paredes de los sacos de aire en los pulmones llamados alvéolos. Es en los alvéolos donde el oxígeno es intercambiado por el dióxido de carbono, que es llevado a los pulmones por la sangre para que pueda ser eliminado del cuerpo.

Sistema digestivo

Todos los sistemas en el cuerpo se resienten sin un suministro regular de energía y nutrientes desde el sistema digestivo. Este sistema absorbe sustancias orgánicas, vitaminas, iones y agua que son necesarias en todo el cuerpo. En la piel, el tracto digestivo provee lípidos para almacenar en la capa subcutánea. Se debe tener en cuenta que la comida experimenta tres tipos de procesos en el cuerpo: digestión, absorción y eliminación. Si uno de estos procesos no funciona el cuerpo presentara problemas que serán extremadamente notorios. Los mecanismos de digestión pueden incluir la digestión química, movimientos, ingestión, absorción y eliminación. Para mantener un sistema digestivo saludable y eficiente, se debe recordar los componentes incluidos en este sistema, si estos son perturbados, la salud digestiva puede que se vea afectada.

Sistema urinario

Los desechos nitrogenados tóxicos acumulados como proteínas y ácidos nucleídos son descompuestos y usados para otros propósitos, y es el sistema urinario quien se deshace de estos desechos. Este sistema está directamente envuelto en el mantenimiento de los volúmenes apropiados de sangre (e indirectamente en la presión sanguínea) y en la concentración de iones dentro de la sangre. Otra contribución es que los riñones producen una hormona (eritropoyetina) que estimula la producción de glóbulos rojos. Además los riñones juegan un rol importante en el mantenimiento del contenido de agua en el cuerpo y de la correcta salinidad de la composición del fluido extracelular. Los cambios externos que llevan a una excesiva perdida de fluido detonan mecanismos de respuesta que actúan para inhibir la perdida de fluido.

Sistema reproductivo

El sistema reproductivo es el único que no contribuye mucho con la homeostasis en nuestros organismos. En vez de estar atado al mantenimiento del organismo, el sistema reproductivo está relacionado con la preservación de las especies. Una vez dicho esto, las hormonas sexuales si tienen un efecto en otros sistemas corporales y su desequilibrio puede llevar a varios desordenes, por ejemplo una mujer cuyos ovarios hayan sido extirpados a temprana edad tiene un mayor riesgo de desarrollar osteoporosis.

Termorregulación

Los cuerpos vivos han sido programados con un número de procesos automatizados, que los hacen autosustentables en el ambiente natural. Entre estos muchos procesos se encuentra la reproducción, el ajuste con ambientes externos y el instinto de supervivencia, que han sido dados por la naturaleza a los seres vivos.

La supervivencia de los seres vivos depende de su capacidad de mantener una temperatura corporal estable independientemente de la temperatura del ambiente que lo rodee. Esta capacidad de mantener la temperatura corporal es llamada termorregulación. Los animales de sangre fría, como los reptiles, tienen medios diferentes de regular su temperatura que la de los animales de sangre caliente u homeotermos, tales como los humanos y otros mamíferos. Esta sección es más relevante cuando se considera a los organismos de sangre caliente.

La temperatura corporal depende del calor producido menos el calor perdido. El calor se pierde por radiación, convección y conducción, pero la pérdida neta por los tres procesos depende de la gradiente entre el cuerpo y el exterior. Por consiguiente, cuando la temperatura externa es baja, la radiación es la forma más importante de pérdida de calor. Por otra parte cuando hay una temperatura externa alta, la evaporación es la más importante forma de pérdida de calor. El balance de calor producido y de pérdida de calor mantiene una temperatura corporal constante, sin embargo la temperatura varía durante el día y su punto de equilibrio es controlado por el hipotálamo.

La temperatura corporal es usualmente de 37,4°C, pero varía durante el día en alrededor de 0,8°C. Así también la menor temperatura diaria se registra cuando las personas duermen. Los receptores de temperatura se encuentran en la piel, las grandes venas, los órganos abdominales y el hipotálamo.

Mientras que los receptores en la piel proveen la sensación de frío, los receptores de temperatura hipotalámicos (núcleo central) son los más importantes. La temperatura del núcleo del cuerpo es usualmente de 0,7-1,0°C más alta que la temperatura axilar u oral.

Cuando la temperatura corporal cae debido a frío externo o del ambiente, un importante componente de protección es la vasoconstricción de la piel y de los vasos sanguíneos de las extremidades. Esto hace bajar la temperatura de la superficie de la piel proveyendo una capa aislante (como la capa de células grasas) entre la temperatura central y la temperatura del ambiente externo. Igualmente, si la temperatura se eleva, el flujo sanguíneo hacia la piel se incrementa, maximizando el potencial para la pérdida por radiación y evaporación. Por consiguiente si se han dilatado los vasos sanguíneos de la piel por la ingesta de alcohol esto puede entregar una sensación agradable y cálida, pero incrementara la perdida de calor (si la temperatura externa ha seguido siendo baja).

Los principales ajustes en el frío son los escalofríos para incrementar la producción de calor, y la constricción de los vasos sanguíneos en la periferia y en la piel. Esto ayuda a minimizar la pérdida de calor a través de la piel y dirige sangre a los órganos internos vitales.

Además de la variación diaria en la temperatura corporal, existen otras variaciones cíclicas. En las mujeres la temperatura cae antes de la ovulación y se eleva en 1°C en la ovulación, esto es debido en gran parte al incremento de progesterona en el punto de equilibrio, también la hormona tiroidea y las sustancias pirógenas incrementan este punto de equilibrio. La tasa de metabolismo basal (TMB) es de alrededor de 30 calorías /m2/h. Esta es más alta en los niños que en los adultos, parcialmente como resultado de la diferencia en el área de superficie al índice de masa corporal. Debido a esta relación, los niños pequeños están más propensos a bajar su temperatura rápidamente, por lo tanto existe una gran variación de temperatura en los niños más que en los adultos. Esto es incrementado por la hormona tiroidea y disminuido por la falta de esta.

Diferentes comidas pueden afectar el TMB y el cuociente respiratorio de las comidas puede variar. Carbohidratos= 1,0; Proteína=1,0; Grasas =0,7.

Sistema excretor

Este sistema es responsable de la remoción de desperdicios, excesos de agua y sal en la orina. Regula el volumen y el PH del ambiente interno. El sistema excretor humano mantiene la homeostasis removiendo los desperdicios metabólicos, tales como el agua, la sal y las concentraciones de metabolitos en la sangre. Los riñones, que son los órganos excretores primarios, son los principales órganos de la homeostasis porque ellos excretan desechos nitrogenados y regulan el balance de agua y sal y el balance base de ácido. Esta sección examinará los riñones en detalle.

Composición corporal

Fluido extracelular Fluido celular
Volumen Plasma – 3 litros / Intersticial – 10 litros 30 litros
Osmolalidad (mOsm) 290 290
Na+ (mmol/l) 140 15
Ca2+ (mmol/l) 2.2 < 10 -6
Cl- (mmol/l) 110 10
HCO3- (mmol/l) 30 10
K+ (mmol/l) 4 150
Mg2+ (mmol/l) 1.5 15
PO43+ (mmol/l) 2 40
pH 7.4 7.1
Diferencia potencial(mV) -70

La presión sanguínea o arterial se expresa como dos números diferentes. El primer número es llamado “presión sanguínea sistólica” y el segundo número es llamado “presión sanguínea diastólica”. La presión sistólica es la presión al momento del ciclo cardíaco cuando el corazón se contrae, lo que fuerza la sangre hacia afuera del corazón (llamada sístole), además este es el periodo de la más alta presión.

El número diastólico proviene del tiempo en el ciclo cardíaco cuando la presión está en su más bajo nivel, mientras que el corazón se llena de sangre. Esta fase es llamada diástole. La presión sanguínea en las arterias más grandes es de alrededor de 120/80 mmHg. Para el tiempo que esto llega a los capilares ha perdido parcialmente su naturaleza pulsátil y tiene una presión de alrededor de 35 mmHg. La presión cae rápidamente a lo largo de los capilares a 15 mmHg en el extremo venoso. Esta presión hidrostática tiende a forzar el fluido hacia afuera del capilar dentro del intersticio (el fluido entre las células), pero el balance es mantenido por la presión osmótica coloidal (debido a las proteínas, principalmente albúmina) de 26 mmHg. El movimiento neto de agua es pequeño (alrededor de 2%) y por lo tanto la presión osmótica coloidal es la misma en el extremo arterial y venoso del capilar.

En el extremo arterial del capilar existe un fuerza hacia afuera neta de alrededor de 11 mmHg mientras que en el extremo venoso la fuerza hacia dentro neta es de alrededor de 9 mmHg(es decir, -9). Existe un desequilibrio entre el movimiento de agua hacia afuera y hacia adentro el que lleva a un desequilibrio de alrededor de 3 litros por día, y que se remueve como linfa. Existe algo de albumina en el tejido intersticial, la que varía en diferentes órganos pero la concentración puede ser de hasta 10 o 20 % de plasma. Esto da una presión oncótica intersticial que causa el movimiento de fluido dentro del intersticio, pero sin embargo el movimiento a granel del agua no es la forma en que los nutrientes llegan a las células. La gradiente de concentración de los nutrientes se disemina a medida que el capilar es muy permeable a todas las moléculas pequeñas.

El volumen extracelular es de aproximadamente 13 litros en una persona que pesa 70 kilos, 10 litros hay en el espacio intersticial y tres litros en el plasma. Los capilares son las interconexiones entre los dos compartimientos y son permeables a la mayoría de las substancias con un peso molecular menor a 20.000. De este modo los nutrientes se pueden diseminar fácilmente a través de la pared e ir de la sangre a la célula. A pesar de la alta permeabilidad del capilar el agua es mantenida dentro debido a la presión oncótica y solo alrededor del 2% del plasma que fluye por el capilar se mueve a través de la pared.

El volumen sanguíneo es de alrededor de 5 litros de los que aproximadamente 3 litros son plasma y los restantes 2 litros son glóbulos rojos. El volumen de los glóbulos rojos (hematocrito) es de alrededor del 43% y la relación entre el plasma y el volumen de sangre y el hematocrito es la siguiente: Volumen de sangre = volumen de plasma 100 / (100 - Ht). Además la mayor parte de la sangre esta usualmente en las venas (70% de la sangre).

Los capilares difieren en su permeabilidad a lo largo del cuerpo. Los capilares cerebrales son relativamente impermeables debido a uniones estrechas entre las células endoteliales que cubren los vasos sanguíneos. Esto se conoce como la barrera hematoencefálica o BHE y ayuda a prevenir que las toxinas entren al cerebro.

Las siguientes partes del cuerpo están ordenadas desde el menos permeable al más permeable

Cerebro < Músculo < Glomérulo < Sinusoides hepáticos.

Los capilares, a pesar de que cubren una gran superficie, solo contienen alrededor del 7 % del volumen sanguíneo. Las arterias y arteriolas contienen aproximadamente el 15 %.

Distribución del fluido corporal

La membrana celular es una capa bilípida que es permeable al agua y a las partículas solubles a los lípidos sin embargo es impermeable a las partículas cargadas, lo que se conoce como factor de control de osmolalidad. La osmolalidad en la célula y el fluido intersticial son lo mismo pero difieren es su composición aniónica y catiónica. La membrana capilar, hecha de albumina, es permeable a todo excepto a las proteínas, además estas membranas varían en los diferentes tejidos. Existen fenestras o poros para ayudar un mejor flujo de los fluidos. Las partículas que pesan sobre 40.000 tienen una baja permeabilidad, lo que se conoce como factor de control de presión oncótica. Los capilares en el cerebro son relativamente impermeables mientras que los capilares en las sinusoides hepáticas y en los glomérulos son extremadamente permeables.

Agua (litros) Sodio (mmol) Potasio (mmol)
Total 43 3700 4000
Intracelular 30 400
Hueso - 1500 300
Extracelular 13 1820 52
Plasma 3 420 12
Intersticial 10 1400 40
Ingesta usual 1,5 180 70
Rango 0,7-5 5-400 50-400

La deshidratación y la disminución del volumen

La osmolalidad del plasma es de aproximadamente de 290 mosmol/l aportados principalmente por el sodio (140 mmol/l) y sus aniones complementarios. En la deshidratación se pierde agua del cuerpo. El aumento de la osmolalidad que ocurre en el plasma (también aumenta el sodio) causa inicialmente que el agua salga de las células junto con la gradiente osmótica. De este modo el volumen de la célula se reduce pero los procesos homeostáticos de la célula subsecuentemente retornan a un estado normal absorbiendo solutos.

En la deshidratación el agua es removida del plasma y por consiguiente los hematocritos y la albumina que no se hayan perdido tendrán una alta concentración. En la disminución del volumen el agua y los electrolitos se pierden y de este modo habrá un pequeño efecto en la concentración de sodio o en la osmolalidad. Como la osmolalidad no es alterada no existirá fuerza para extraer el agua de las células, por lo que el volumen de la célula no se verá afectada.

En la disminución del volumen debido a la pérdida de sangre la intensidad del hematocrito es la misma pero la resultante caída de la presión sanguínea causa que el fluido salga del intersticio dentro del compartimiento vascular y disminuye la albumina y el hematocrito. Cuando existe disminución del volumen debido a la perdida de agua y electrolitos por la acción del vomito o diarrea, existirá un pequeño o ningún efecto en la osmolalidad del plasma o de la concentración de sodio. Sin embargo existirá un pequeño incremento en el la albumina del plasma y del hematocrito porque el volumen es perdido desde el espacio extracelular y como las células sanguíneas y la albumina no se pierden esto incrementa la concentración.

En la disminución del volumen existen fuerzas activas que retienen sodio y agua en el cuerpo. La retención de sodio en gran medida por el sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA) que se activa por una caída en la presión sanguínea causada por la disminución del volumen. En la deshidratación, la alta osmolalidad activa la secreción de la hormona antiduirética (HAD) que causa la retención de agua. Como también hay disminución de volumen, esto activa el sistema renina angiotensina aldosterona que causa que se retenga el sodio. Esta retención tendera a causar un aumento en la concentración de sodio la que ya estaba alta, pero la retención de agua debería corregir esto. No existe un receptor activo que controle y controle la concentración de Na (sodio) alterando la excreción de sodio. Las hormonas retenedoras de sodio son principalmente reguladas por el volumen y la presión sanguínea. Inicialmente en la pérdida de sangre el hematocrito no es alterado pero cae a medida que el fluido entra en el espacio intersticial.

Balance de agua

La vasopresina, también llamada hormona antidiurética (HAD), es el componente principal que controla el balance del agua disminuyendo la salida de agua del riñón, y de este modo la disminución de la micción. Percibe la necesidad monitoreando la osmolalidad del plasma y si esta es alta, la vasopresina es secretada. La vasopresina se forma en el hipotálamo y viaja a través de los axones a la parte posterior de la glándula pituitaria donde es almacenada.

La osmolalidad del plasma es el factor usual que regula la liberación de la vasopresina, pero otros factores alteran esta liberación. El dolor y la emoción liberan vasopresina junto con la otra hormona posterior pituitaria, la oxitocina. El alcohol inhibe la liberación de la vasopresina y por lo tanto causa diuresis. Un volumen de plasma bajo también libera vasopresina la que en alta concentración puede causar vasoconstricción. Estos diferentes factores pueden vencer el control psicológico usual de la osmolalidad.

Los osmorreceptores en el hipotálamo monitorean la osmolalidad del plasma y envían una señal a través del axón que libera vasopresina desde la glándula pituitaria posterior. La vasopresina viaja por la sangre al riñón y se une a un receptor en la membrana basolateral y gracias a una serie de eventos celulares altera la permeabilidad de la membrana luminal al agua, de este modo se incrementa la permeabilidad al agua del conducto de recolección y debido a los gradientes osmóticos creados en el riñón causa que el agua sea retenida por el cuerpo (esto es una antidiuresis) lo que provee el otro nombre para la vasopresina, hormona antidiurética.

La vasopresina liberada por la glándula pituitaria se une a un receptor en la membrana basolateral y activa la adenilciclasa que incrementa los niveles de AMP cíclico en el riñón. Esto gracias a una serie de reacciones, algunas de las cuales involucran al calcio, provocan que los microfilamentos se contraigan e inserten canales de agua preformados (acuaporinas) dentro de la membrana luminal incrementando la permeabilidad al agua.

Una alta osmolalidad del plasma es un importante estimulo fisiológico que causa la liberación de vasopresina. La urea en el plasma de una persona normal tiene una concentración de 6 mmol/l y por consiguiente contribuye en una pequeña parte de la osmolalidad del plasma. Aunque la urea en el plasma se eleve a 30 mmol/l no tendrá un efecto significativo en la liberación de vasopresina a pesar de que las membranas (incluyendo aquellas de las células osmorreceptoras) son permeables a la urea. Si hay una excesiva cantidad de HAD se retendrá el agua y la osmolalidad y la concentración de sodio disminuirá (hiponatremia). Si no existe HAD se perderá agua y la osmolalidad y la concentración de sodio aumentara (hipernatremia). Mientras la HAD es liberada si el volumen de plasma cae el factor más importante para restaurar el volumen es la retención del sodio por la acción de la renina angiosterina aldosterona y por otros sistemas de retención de sal.

Balance de sodio

Cantidad Concentración
Cantidad en el cuerpo 3700 mmol
Intracelular 400 mmol 15 mmol/1
Extracelular 1800 mmol 140 mmol/1
Plasma 420 mmol 140 mmol/1
Intersticial 1400 mmol 140 mmol/1
Hueso 1500 mmol
Cantidad en la dieta
Cazador – recolector 20 mmol/día
Occidental 180 mmol/día
Japonés 300 mmol/día
Necesidad obligatoria < 5 mmol/ día

El sodio es un catión importante distribuido principalmente fuera de la célula. La concentración de sodio en la célula es de alrededor de 15 mmol/l pero esto varia en los diferentes órganos del cuerpo y tiene un volumen intracelular de 30 litros, alrededor de 400 mmol están dentro de la célula. El plasma y el sodio intersticial es de alrededor de 140 mmol/l con un volumen extracelular de 13 litros, de estos 1800 mmol están en el espacio extracelular. A pesar de que el sodio total del cuerpo es de 3700 mmol aproximadamente existen alrededor de 1500 mmol almacenados en los huesos.

La ingesta usual de sodio de la dieta australiana es de 180 mmol/ día pero esto varia ampliamente (50 – 400 mmol/día) dependiendo de los hábitos y de las influencias culturales. El cuerpo humano tiene potentes mecanismos retenedores de sodio e incluso si una persona tiene 5 mmol Na + / día puede mantener el balance de sodio. El sodio extra se desecha del cuerpo reduciendo la actividad del sistema renina angiosterina aldosterona el que dirige una mayor pérdida de sodio del cuerpo.

El sodio se desecha a través de los riñones, el sudor y las heces. En estados de disminución de sodio los niveles de aldosterona se incrementan y en estados de exceso de sodio los niveles de aldosterona disminuyen. El principal controlador fisiológico de la secreción de aldosterona es el nivel de plasma angiotensina II el que incrementa la secreción de aldosterona. Un alto nivel de potasio plasmático también incrementa la secreción de aldosterona porque además de retener Na + un alto nivel de aldosterona plasmática causa la perdida de K+ por el riñón. Los niveles de plasma Na+ tienen un pequeño efecto en la secreción de aldosterona.

Una presión renal de perfusión baja estimula la liberación de renina, la que forma angiotensina I la que a su vez es convertida a angiotensina II. La angiotensina II corregirá la baja presión de perfusión por medio de la constricción de los vasos sanguíneos y por medio del incremento de la retención de sodio por un efecto directo en los túbulos renales proximales y también por otro efecto operado a través de la aldosterona. La presión de perfusión en la glándula adrenal tiene un efecto directo pequeño en la secreción de aldosterona y la baja presión sanguínea opera para controlar la aldosterona vía el sistema renina angiotensina.

Además de la aldosterona y la angiotensina II, existen otros factores que influencian la excreción de sodio. De este modo estados de alta concentración de sodio debido a una ingesta excesiva o a una enfermedad cardiaca (u otras) el péptido atrial es secretado desde el corazón por una serie de acciones que causan la perdida de sodio gracias a los riñones. Una presión sanguínea elevada tenderá a causar una pérdida de Na+ y una presión sanguínea baja usualmente llevará a una retención de sodio. La aldosterona también actúa en los conductos sudoríparos y el epitelio colónico para conservar el sodio. Cuando la aldosterona ha sido activada para retener el sodio, el sodio en el plasma tiende a aumentar. Esto inmediatamente causa la liberación de la hormona antidiuretica que causa que el agua sea retenida, por lo consiguiente retendrá Na+ y H2O en la correcta proporción para restaurar el volumen plasmático.

Balance de potasio

cantidad Concentración
Cantidad en el cuerpo 4000 mmol
Intracelular 3000 + mmol 110 mmol/1
Extracelular 53 mmol 4 mmol/1
Plasma 12 mmol 4 mmol/1
Intersticial 40 mmol 4 mmol/1
Huesos 300 mmol
Cantidad en la dieta
Cazador – recolector 200-400 mmol/día
Occidental 50-100 mmol/día
Necesidad obligatoria 30-50 mmol/día

El potasio es principalmente un ion intracelular y la mayor parte de su masa total de alrededor de 4000 mmol se encuentra dentro de las células y la siguiente proporción más grande ( 300 - 500) se encuentra en los huesos. La concentración de célula K+ es de alrededor de 150 mmol/l pero varia en los diferentes órganos. El potasio extracelular es de aproximadamente 4.0 mmol/l y tiene un valor extracelular de alrededor de 13 litros, 52 mmol (es decir menos de 1.5 %) está presente aquí y solo 12 mmol en el plasma.

En una alimentación no procesada el potasio es mucho más abundante que el sodio y está presente como sal orgánica mientras que el sodio es añadido como NaCl. In una dieta cazador- recolector la ingesta de K+ puede ser como mucho 400 mmol/ día mientras que en la dieta occidental es de 70 mmol/ día o menos si la persona consume una mínima cantidad de frutas frescas y vegetales. La elaboración de alimentos reemplaza K+ con NaC1. Aunque el cuerpo excreta una gran carga de K+ es incapaz de conservarlo. En una ingesta de cero K+ o en una persona con disminución de K+ seguirá habiendo una pérdida de K+ de 30 – 50 mmol/ día por la orina o en las heces.

Si existe una alta ingesta de potasio, por ejemplo 100 mmol, esto incrementara potencialmente el nivel extracelular de K+ dos veces antes que el riñón pueda excretar el potasio extra. El cuerpo regula el potasio extra equilibrándolo dentro de las células. El estado acido – base controla la distribución entre el plasma y la células. Un pH alto (es decir alcalosis >7.4) favorece el movimiento de K+ a las células mientras un pH bajo (acidosis) causa el movimiento de K+ fuera de la célula. Un alto nivel de potasio plasmático incrementa la secreción de aldosterona y esto incrementa la perdida de potasio del cuerpo lo que restaura el balance. Este cambio de distribución con el estado acido-base significa que el plasma K+ no reflejara el contenido corporal total. Por lo tanto, una persona con acidosis ( pH 7.1) y un plasma K+ de 6.5 mmol/l podría agotar el potasio total del cuerpo, esto ocurre en la acidosis diabética. Por otra parte una persona que es alcalótica y que tiene un plasma K+ de 3.4 mmol/l tendrá un potasios corporal normal.

Balance de calcio y fosfato

Cantidad Concentración
Cantidad en el cuerpo
Intersticial (0.9%) 270 mmol 9 mmol/1
Citoplasma <1 mmol 10-6 mmol/l
Organelos celulares 270 mmol 9 mmol/l
Extracelular (0.1%) 30 mmol 2.2 mmol/l
Plasma 7 mmol 2.2 mmol/1
Intersticial 23 mmol 2.2 mmol/1
Hueso (99%) 27.5 mol (1.1 kg)
Cantidad en la dieta 1200 mg/día 40 mmol/día
Cantidad absorbida 300 mg/día 10 mmol/día
Cantidad excretada 300 mg/día 10 mmol/día
Necesidad obligatoria 100 mg/día 3 mmol/día
Hueso => plasma 500 mmol/día

El calcio es un importante electrolito, 99 % o más de este elemento se encuentra en los huesos, el restante porcentaje de calcio está asociado con la conducción nerviosa, la contracción muscular, la liberación de hormonas y la señalización celular.

La concentración plasmática de Ca++ es 2.2 mmol/l y de fosfato es 1.0 mmol/l. La solubilidad producto de Ca y P es cerca de la saturación en el plasma. La concentración de Ca++ en el citoplasma es < 10 – 6 mmol/l pero la concentración de Ca++ en la célula es mucho más alta mientras el calcio toma organelos celulares.

La dieta australiana está constituida aproximadamente por 1200 mg/ día de calcio. Aunque estuviera todo soluble no todo es absorbido ya que se combina con fosfatos en las secreciones intestinales. Además la absorción es regulada por la vitamina D activa y en cantidades altas incrementa la absorción de Ca++. La absorción es controlada por la vitamina D mientras que la excreción es controlada por las hormonas paratiroideas y la vitamina D. Existe una pérdida constante de calcio por los riñones incluso si es que no se ha incluido en la dieta. La excreción de calcio por los riñones y su distribución entre los huesos y el resto del cuerpo es controlado principalmente por la hormona paratiroidea.

El calcio en el plasma existe en 3 formas, ionizada, no ionizada y unida a una proteína. Es la concentración ionizada de calcio la que es monitoreada por la glándula parótida y si esta concentración baja, la secreción de hormona parótida se incrementa. Esto actúa para incrementar los niveles de calcio ionizado ,al incrementar la reabsorción de hueso, reduciendo la excreción renal y actuando en el riñón para incrementar el índice de formación de vitamina D activa y por lo tanto la absorción de calcio del intestino. La cantidad usual de fosfato en la dieta es de aproximadamente de 1 g/ día pero no todo es absorbido. Cualquier exceso es excretado por el riñón y esta excreción es incrementada por la hormona paratiroidea. Esta hormona también causa que el fosfato salga del hueso. El fosfato plasmático no tiene efecto directo en la secreción de la hormona paratiroidea, sin embargo si se eleva se combina con Ca++ disminuyendo el Ca++ ionizado en el plasma, por lo tanto incrementando la secreción de la hormona paratiroidea.

Estudio de caso

Golpe de calor (insolación) y agotamiento por calor

Si se ha llevado a cabo un trabajo extenuante o si se ha competido en un evento atlético en un día de mucho calor, se puede haber experimentado los síntomas del agotamiento por calor. Típicamente esto incluye una elevada temperatura interna del cuerpo (sobre los 40° C), sudoración profusa, piel pálida, calambre musculares, mareos y en algunas circunstancias extremas desmayos o perdida de conciencia.

El agotamiento por calor se produce como consecuencia de una interrupción en el sistema de termorregulación del cuerpo, el medio por el cual se ajusta la temperatura. La sudoración es el principal medio por el que el cuerpo se enfría, pero el desvió de sangre desde otras regiones hacia la piel también sirve para este propósito. Aunque el sudor permite que el exceso de calor se disipe como humedad que alcanza la superficie de la piel, también puede tener peligrosas implicaciones para el volumen y presión sanguínea. A medida que la sudoración se incrementa, el volumen sanguíneo puede caer precipitadamente, lo que significa que el cerebro y otros sistemas del cuerpo están es riesgo por la insuficiencia de oxigeno o por el suministro de nutrientes. Además la desviación de sangre desde otros sistemas hacia la piel compone los cambios en el volumen sanguíneo y de la presión sanguínea inducida a través de la sudoración.

El golpe de calor o insolación es una condición mucho más seria. Esto ocurre cuando la temperatura corporal se eleva sin control debido a una falla en el sistema de termorregulación. Si el cuerpo es incapaz de reducir su temperatura debido a influencias exteriores o físicas, el cerebro comenzará a funcionar incorrectamente. El delirio y la pérdida de conciencia se ponen en marcha. El centro del cerebro encargado de controlar las glándulas sudoríparas dejarán de funcionar, deteniendo la producción de sudor. Esto causa que la temperatura corporal aumente incluso más rápido. Además con el incremento de la temperatura corporal, los procesos metabólicos se aceleraran causando mucho más calor en el cuerpo. Si se deja sin tratamiento esto dará como resultado la muerte. Una de las formas más fáciles de detectar el golpe de calor es la piel. Si esta se encuentra ruborizada debido al incremento del flujo sanguíneo pero seca gracias a que las glándulas han dejado de funcionar, el individuo necesitara atención media lo más pronto posible.

Otros ejemplos.

  • Termorregulación
    • Los músculos esqueléticos pueden producir escalofríos para producir calor si la temperatura corporal es demasiado baja.
    • La termogénesis sin escalofríos involucra la descomposición de grasa para producir calor.
    • La sudoración enfría el cuerpo con el uso de la evaporación.
  • La regulación química
    • El páncreas produce insulina y glucagón para controlar la concentración de azúcar en la sangre.
    • Los pulmones absorben oxigeno y expelen dióxido de carbono, lo que regula el pH en la sangre.
    • Los riñones remueven la urea y ajustan la concentración de agua y una amplia variedad de iones.

A continuación se presentan algunos ejemplos de la homeostasis en mamíferos:

  • La regulación de las cantidades de agua y minerales en el cuerpo. Esto se conoce como osmoregulación y ocurre principalmente en los riñones.
  • La remoción de los residuos metabólicos. Esto se conoce como excreción y es realizado por los órganos excretores tales como los riñones y los pulmones.
  • La regulación de la temperatura corporal. Esto es realizado principalmente por la piel.
  • La regulación del nivel de glucosa en la sangre. Esto es realizado principalmente por el hígado y la insulina y por el glucagón secretado por el páncreas en el cuerpo.

La mayoría de estos órganos son controlados por las hormonas secretadas por la glándula pituitaria, que a su vez es dirigida por el hipotálamo.

Cuestionario.

  1. ¿Cuál es el significado de homeostasis?
    1. Colaborador
    2. Expandir
    3. Igual o constante
    4. Receptor
  2. ¿Cuál es el valor normal de pH para el fluido corporal?
    1. 7.15-7.25
    2. 7.35-7.45
    3. 7.55- 7.65
    4. 7.00-7.35
    5. 6.5-7.5
  3. Un ejemplo de el sistema urinario trabajando junto con el sistema respiratorio para regular el pH de la sangre sería:
    1. Cuando se contiene el aliento los riñones removerán el CO2 de la sangre
    2. Si se realiza ejercicio una gran parte de la orina se volverá más acida
    3. Si se tiene enfisema los riñones removerán unos pocos iones de bicarbonatos de la circulación
    4. Si se está hiperventilado los riñones contrarrestaran la alcalinidad añadiendo iones de hidrogeno en el torrente sanguíneo
    5. Ninguna de las anteriores, el sistema urinario nunca trabaja con el sistema respiratorio
  4. La necesidad de respirar proviene en respuesta directa de:
    1. Cuanto tiempo ha pasado desde la última vez desde que se respiró
    2. La concentración de oxígeno del ambiente
    3. La acumulación de nitrógeno dentro del torrente sanguíneo
    4. Del pH de la sangre
    5. El aumento de la presión sanguínea que ocurre cuando no se respira.
  5. “En respuesta a una infección bacteriana el termostato de mi cuerpo a aumentado su temperatura. Comencé a temblar y a producir más calor corporal. Cuando mi temperatura corporal llegó los 38° Celsius , paré de temblar y mi temperatura corporal dejo de subir”. Lo siguiente es un ejemplo de :
    1. Feedback negativo
    2. Un sistema de control qué no está funcionando bien
    3. Feedback positivo
    4. Un impacto negativo
  6. ¿Cuál de los siguientes ejemplos corresponde al feedback positivo?
    1. Temblar para entrar en calor en una tormenta de invierno
    2. Un control de crucero instalado en el auto aplica mas combustible cuando se requiere subir una colina
    3. Cuando se suda en un día caluroso de verano y los vasos sanguíneos en la piel se vasodilatan
    4. Cuando se sufre una herida cortante y las plaquetas forman coagulación. Esto en cambio activa el sistema de coagulación y más sangre forma coágulos
  7. ¿Donde se encuentra el “Termostato” del cuerpo humano?
    1. Dentro del sistema nervioso, en el hipotálamo
    2. Dentro del sistema integumentario, en la piel
    3. Dentro del cerebro, en el cuerpo calloso (corpus callosum)
    4. Dentro del sistema urinario, en los riñones
  8. ¿Qué sistema tiene una pequeña contribución en la homeostasis del organismo?
    1. El sistema urinario
    2. El sistema reproductor
    3. El sistema respiratorio
    4. El sistema nervioso
  9. Seleccione la o las frases que describan mejor la homeostasis
    1. Fluctuación dentro del rango homeostático
    2. Mantener un constante ambiente interno
    3. Equilibrio dinámico
    4. Desviación

Glosario

  • Centro de control o centro de integración: recibe y procesa información desde el receptor.
  • Efector: responde a los comandos del sistema de control oponiendo o mejorando el estimulo.
  • Homeostasis: se refiere a la estabilidad, balance o equilibrio.
  • Feedback negativo: la reacción en la que el sistema responde de forma que se revierta la dirección de cambio.
  • Feedback positivo: la respuesta es amplificar el cambio en la variable.
  • Receptor: Recibe información de que algo en el ambiente está cambiando.

Referencias

Fisiología celular

Estructura Celular y Función

¿Qué es una célula?

Una célula es una estructura además de unidad funcional de vida, cada organismo vivo tiene células: bacterias, protozoos, hongos, plantas y animales son los grupos principales grupos de seres vivos. Algunos organismos están hechos solo de una célula y son llamados organismos unicelulares (bacterias y protozoos), pero los animales, incluyendo los seres humanos son organismos multicelulares. Un cuerpo humano adulto está compuesto de alrededor de 100 billones de células, cada célula tiene requerimientos básicos para mantenerse, y los sistemas de órganos del cuerpo están construidos en gran parte proveyendo de muchos trillones de células con esas necesidades básicas (como oxígeno, comida y remoción de desechos).

Existen alrededor de 200 clases diferentes de células especializadas en el cuerpo humano. Cuando muchas células idénticas están organizadas juntas se llaman un tejido (por ejemplo tejido muscular, tejido nervioso, etc.). Varios tejidos organizados juntos para un propósito común son llamados órganos (por ejemplo, el estomago es un órgano, y también lo es la piel, el cerebro y el útero).

Las ideas acerca de la estructura celular han cambiado considerablemente a lo largo de los años. Los biólogos de antaño vieron a las células como simples sacos membranosos que contenían fluidos y unas pocas partículas flotantes. En cambio los biólogos de hoy conocen que las células son inconcebiblemente más complejos que eso. Por lo tanto, un fuerte conocimiento de los variados orgánulos celulares y sus funciones es importante para cualquier fisiólogo. Si las células de una persona están saludables, entonces esa persona será saludable. Todos los procesos fisiológicos, enfermedades, crecimiento y desarrollo pueden ser descritos a nivel celular.

Células especializadas del Cuerpo humano

Si bien existen células especializadas en estructura y función dentro del cuerpo, todas las células tienen semejanzas en su organización estructural y necesidades metabólicas (tales como el mantenimiento de los niveles de energía vía conversión de carbohidratos a ATP y el uso de genes para crear y mantener las proteínas)

A continuación se presentan algunos de los diferentes tipos de células especializadas dentro del cuerpo humano

  • Células nerviosas: también llamadas neuronas, estas células están en el sistema nervioso y su función es procesar y transmitir información (según las hipótesis). Son los componentes centrales del cerebro, la medula espinal y de los nervios periféricos. Estas células usan la sinapsis química que pueden evocar señales eléctricas, llamadas potenciales de acción, para transmitir señales a través del cuerpo.
  • Células epiteliales: las funciones de estas células incluyen la secreción, absorción, protección, transporte transcelular, detección de sensación y permeabilidad selectiva. Las líneas epiteliales externas (piel) y las cavidades internas y lumen corporal.
  • Células exocrinas: estas células secretan productos a través de ductos, como la mucosidad, sudor o encimas digestivas. Los productos de estas células van directamente al órgano objetivo a través de los ductos. Por ejemplo, la bilis de la vesícula es transportada al duodeno vía el conducto biliar.
  • Células endocrinas: estas células son similares a las células exocrinas, pero estas secretan sus productos directamente en el torrente sanguíneo en lugar de llevarlas a través de conductos. Estas células se encuentran a través del cuerpo pero están concentradas en las glándulas secretoras de hormonas tal como la glándula pituitaria. Los productos de las células endocrinas van a través del cuerpo por el torrente sanguíneo pero actúan en órganos específicos gracias a los receptores en las células de los órganos objetivos. Por ejemplo, la hormona estrógeno actúa específicamente en el útero y las mamas de las mujeres, puesto que existen receptores de estrógeno en las células de estos órganos objetivo.
  • Células sanguíneas: Los tipos más comunes de células sanguíneas son:
    • Glóbulos rojos (eritrocitos): la principal función de los glóbulos rojos es recolectar oxígeno en los pulmones y entregarlo a través de la sangre a los tejidos del cuerpo. El intercambio de gas es llevado a cabo por difusión simple.
    • Varios tipos de glóbulos blancos (leucocitos): se producen en la medula ósea y ayudan al cuerpo a combatir enfermedades infecciosas y objetos extraños en el sistema inmunológico. Las células blancas se encuentran en el sistema circulatorio, en el sistema linfático, en el bazo y otros tejidos del cuerpo.

Tamaño de una célula

Las células son las unidades vivas estructurales más pequeñas y funcionales dentro de nuestro cuerpo, pero juegan un rol importante en hacer que el cuerpo funcione adecuadamente. Muchas células nunca tienen un gran incremento de tamaño como los huevos, después de que se formaron de una célula parental. Las células madres típicas se reproducen, duplican su tamaño y se vuelven a reproducir. La mayoría de los contenidos citosólicos, tales como el sistema endomembranoso y el citoplasma fácilmente escalan a tamaños más grandes en células más grandes. Si una célula se convierte en una muy grande la cantidad celular normal de ADN puede que no sea adecuada para mantener el suministro de la célula con ARN. Las células más grandes a menudo replican sus cromosomas a una cantidad altamente anormal o se vuelven multinucleadas. Las células grandes que son principalmente para el almacenaje de nutrientes pueden tener membranas de superficie lisa, pero metabólicamente las células grandes activas a menudo tienen algún tipo de pliegue de la membrana de la superficie de la célula para incrementar el área de superficie disponible para funciones de transporte.

Organización Celular

Varias moléculas diferentes interactúan para formar orgánulos dentro del cuerpo. Cada tipo de orgánulo tiene una función específica. Los orgánulos desempeñan las funciones vitales que mantienen nuestras células vivas.

Membranas celulares

El límite de la célula, a veces llamada membrana plasmática, separa los eventos metabólicos internos del ambiente externo y controla el movimiento de materiales dentro y fuera de la célula. Esta membrana es muy selectiva con lo que permite pasar a través de ella, a ésta característica se le denomina “permeabilidad selectiva”. Por ejemplo, permite que entre el oxígeno y los nutrientes a la célula mientras que mantiene fuera a las toxinas y a los productos de desechos. La membrana plasmática es una membrana fosfolipídica doble, o una bicapa lipídica, con las colas hidrofóbicas apolares apuntando hacia dentro de la membrana y las cabezas hidrofílicas polar formando las superficies internas y externas de la membrana.

Estructura molecular de la membrana celular.

Proteína y Colesterol

Las moléculas de proteínas y colesterol están dispersas por toda la membrana fosfolipídica flexible. Las proteínas periféricas se adhieren libremente a la superficie interna y externa de la membrana plasmática. Las proteínas integrales se extienden a través de la membrana desde adentro hacia afuera. Una variedad de proteínas están dispersas por toda la matriz flexible de las moléculas fosfolipídicas, de manera similar a los icebergs que flotan en el océano, y esto es denominado modelo de mosaico fluido de la membrana celular.

La bicapa fosfolipídica es selectivamente permeable. Sólo las moléculas polares pequeñas, sin carga pueden pasar libremente a través de la membrana. Algunas de estas moléculas son H2O y CO2, las moléculas hidrofóbicas (apolar) como el O2, y moléculas solubles en lípidos como los hidrocarburos. Otras moléculas necesitan la ayuda de las proteínas de membrana para transmitir. Existen una variedad de membranas de proteínas que tienen varias funciones:

  • Proteínas canal: son proteínas que proveen corredores a través de las membranas para ciertas substancias hidrofílicas o solubles en agua, tal como moléculas polares y con carga. Durante el transporte no se usa energía, por lo tanto este tipo de movimiento es llamado Difusión facilitada.
  • Proteínas de transporte: son proteínas que gastan energía (ATP) para transferir materiales a través de la membrana. Cuando la energía es usada para proveer corredores para los materiales, el proceso es llamado Transporte activo.
  • Proteínas de reconocimiento: estas proteínas distinguen la identidad de las células vecinas. Estas proteínas contienen oligosacáridos o cadenas cortas de polisacáridos que se extienden desde la superficie celular.
  • Proteínas de adhesión: son proteínas que adhieren células a células vecinas o proveen anclajes para los filamentos internos y túbulos que dan estabilidad a la célula.
  • Proteínas receptoras: son proteínas que inician respuestas específicas de la célula una vez que las hormonas u otras moléculas desencadenantes se adhieren a ellas.
  • Proteínas de transporte de electrones: son proteínas que están envueltas en el movimiento de electrones desde una molécula a otra durante las reacciones químicas.

Transporte pasivo a través de la membrana celular

El transporte pasivo describe el movimiento de sustancias bajo una gradiente de concentración y no requiere uso de energía.

  • Flujo en masa es el movimiento colectivo de sustancias en la misma dirección en respuesta a una fuerza, como la presión. La sangre que se mueve a través de los vasos es un ejemplo para el flujo en masa.
  • Difusión simple, o difusión, es la red de movimiento de substancias de un área con alta concentración a otra con baja concentración. Este movimiento ocurre como resultado del movimiento constante y aleatorio de todas las moléculas (átomos o iones) y es independiente del movimiento de otras moléculas. Debido a que todas las moléculas se pueden mover contra la gradiente y otras moléculas se pueden mover a favor de la gradiente, y aunque el movimiento es aleatorio, la palabra “red” es usada para indicar el resultado final y general del movimiento.
  • Difusión facilitada es la difusión de solutos a través de los canales en la membrana plasmática. El agua puede pasar libremente a través de la membrana plasmática sin la ayuda de proteínas especializadas (aunque con la ayuda de las acuaporinas).
  • Osmosis es la difusión de moléculas de agua a través de la membrana selectivamente permeable. Cuando el agua se mueve dentro de un cuerpo gracias a la osmosis, la presión hidrostática o presión osmótica se pude desarrollar dentro del cuerpo.
  • Diálisis es la difusión de solutos a través de la membrana selectivamente premiable.

Transporte activo a través de la membrana celular

El transporte activo es el movimiento de solutos contra una gradiente y requiere un gasto de energía, usualmente en la forma de ATP. El transporte activo es logrado a través de uno de los siguientes mecanismos:

Bombas de proteína
  • El Transporte de proteínas en la membrana plasmática transfiere solutos tales como pequeños iones (Na+ , K+ , Cl-, H+ ), aminoácidos y monosacáridos.
  • Las proteínas envueltas en el transporte activo son conocidas como bombas de iones.
  • La proteína se combina a una molécula de la substancia a ser transportada en un lado de la membrana, entonces se usa la energía liberada (ATP) para cambiar su forma, y liberarla en el otro lado.
  • Las bombas de proteína son específicas, existe una bomba diferente para cada molécula a transportar.
  • Las bombas de proteína son catalizadores en la separación de ATP  ADP +fosfato, por lo tanto son llamados encimas ATPasa.
  • Bomba de potasio y sodio (también llamada encima Na+ /K+ -ATPasa) mueve activamente sodio fuera de la célula y potasio dentro de la célula. estas bombas se encuentran en la membrana de virtualmente cada célula, y son esenciales en la transmisión de impulsos nerviosos y en las contracciones musculares.

La Fibrosis Quística es un desorden genético que resulta en un canal iónico de cloruro mutado. Al no regular la secreción de cloruro apropiadamente, el flujo de agua a través de la superficie de la vía aérea es reducida y la mucosidad se deshidrata y se vuelve espesa.

Transporte vesicular

Las vesículas u otros cuerpos en el citoplasma mueven macromoléculas o partículas de gran tamaño a través de la membrana plasmática. En los tipos de transporte vesicular se incluyen:

  1. Exocitosis, es la que describe el proceso de fusión vesicular con la membrana plasmática, liberando su contenido al exterior de la célula. Este proceso es común cuando la célula produce sustancias para exportar.
  2. Endocitosis, la que describe la captura de una sustancia en el exterior de una célula cuando la membrana plasmática se incorpora para envolverla. Luego de esto la sustancia entra al citoplasma envuelta en una vesícula.

Existen 3 tipos de Endocitosis:

  • Fagocitosis o alimento celular, ocurre cuando los materiales disueltos entran en la célula. La membrana plasmática envuelve el material sólido, formando una vesícula fagosítica.

Pinocitosis o bebida celular ocurre cuando la membrana plasmática se pliega hacia el interior formando un canal permitiendo que las substancia disueltas entren a la célula. Cuando el canal está cerrado, el líquido es rodeado dentro de la vesícula pinocitica.

  • Endocitosis mediada por receptor ocurre cuando moléculas específicas en el fluido que rodea la célula se combina en receptores especializados en la membrana plasmática. Como en la Pinocitosis, la membrana plasmática se pliega hacia el interior y la formación de vesículas continua.

Nota: ciertas hormonas son capaces de enfocar células específicas mediante la Endocitosis mediada por receptor.

Partes de la célula

Estructura de la célula animal

Leyenda de imagen:

  • 1. Núcleo.
    • 1.1. Poro nuclear.
    • 1.2. Cromatina.
    • 1.3. Membrana nuclear.
    • 1.4. Núcleo.
    • 1.5. Nucleolo.
  • 2. Membrana plasmática.
  • 3. Complejo de Golgi (vesículas, aparato).
  • 4. Ribosomas.
  • 5. Retículo endoplasmático rugoso.
  • 6. Retículo endoplasmático liso.
  • 7. Filamentos de actina.
  • 8. Flagelo.
  • 9. Peroxisoma.
  • 10. Microtúbulo.
  • 11. Lisosoma.
  • 12. Ribosomas libres.
  • 13. Mitocondria.
  • 14. Fibras intermedias.
  • 15. Citoplasma.
  • 16. Vesícula secretora.
  • 17. Centrosoma (con dos centríolos).


Citoplasma

El material gelatinoso dentro de la membrana celular es llamado citoplasma. Es un fluido de la matriz, el citosol , que consiste en 80% a 90% de agua, sales , moléculas orgánicas y muchas enzimas que catalizan las reacciones, junto con substancias disueltas tales como proteínas y nutrientes. El citoplasma tiene un rol importante en la célula, sirve de “sopa molecular” en la cual los orgánulos están suspendidos y unidos por una membrana grasa.

Dentro de la membrana plasmática de una célula, el citoplasma rodea la envoltura nuclear y los orgánulos citoplasmáticos. Juega un rol mecánico desplazándose dentro de la membrana y empujando contra la membrana celular ayudando a mantener la forma y consistencia de la célula y proveyendo suspensión para los orgánelos. También es un espacio de almacenaje para las sustancias químicas indispensables para la vida, que están envueltas en reacciones metabólicas vitales, como la glicolisis anaeróbica y síntesis de proteínas.

La membrana celular mantiene el citoplasma sin derrames. Contiene muchos orgánelos diferentes que son considerados los componentes insolubles del citoplasma, como lo son la mitocondria, lisosomas, peroxisomas, ribosomas , varias vacuolas y citoesqueleto , además de estructuras celulares membranosas complejas como el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi , los que tienen funciones específicas dentro de la célula.

Citoesqueleto

Son proteínas filiformes que forman el citoesqueleto y que se reconstruyen continuamente para adaptarse a las necesidades de las células que están en constante cambio. Esto ayuda a las células a mantener su forma y les permite moverse a las células y su contenido. El citoesqueleto permite que ciertas células, como los neutrófilos y macrófagos, realicen movimientos ameboides.

La red está compuesta de tres elementos: los microtúbulos, filamentos de actina y las fibras intermedias.

Microtúbulos

Los microtúbulos funcionan como infraestructura junto con los orgánelos y vesículas para que se muevan dentro de la célula. Son las estructuras más gruesas en el citoesqueleto, y son cilindros largos y huecos, compuestos de subunidades de proteínas, llamadas tubulinas. Los microtúbulos forman husos mitóticos, la maquinaria que particiona los cromosomas entre dos células en el proceso de la división celular. Sin esos husos las células no podrán reproducirse.

Los microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos son tres fibras de proteínas de diámetro decreciente respectivamente. Todos estos elementos se encargan de establecer la forma o movimientos del citoesqueleto, la estructura interna de la célula.

Fotografía de Microfilamentos.

Microfilamentos

Los microfilamentos proporcionan soporte mecánico para la célula, determinan la forma de la célula y en algunos casos permite los movimientos de ésta. Tienen una apariencia de flecha con un extremo puntiagudo. Están hechos de la proteína actina y son responsables de la motilidad celular. Se pueden encontrar en casi todas las células, pero son predominantes en las células musculares y en las células que se mueven cambiando su forma, como los fagocitos (células blancas que exploran el cuerpo en búsqueda de bacterias y otros invasores externos)

Orgánulos

Los orgánulos son cuerpos incrustados en el citoplasma y sirven para separar físicamente las variadas actividades metabólicas que ocurren dentro de las células. Los organelos son como pequeñas fábricas separadas, cada uno es responsable de producir cierto producto que es usado en otro lugar ya sea en la célula o en el cuerpo.

Las células de todos los seres vivientes se dividen en dos grandes categorías: Procarionte y Eucarionte. Las bacterias (y las arqueas) son procariontes, que significa que carecen de núcleos o orgánulos unidos a una membrana. Las eucariotas incluyen todos los protozoos, hongos, plantas, y animales (incluyendo a los humanos), y estas células se caracterizan por tener un núcleo (que es el hogar de los cromosomas) además de una variedad de otros organelos. Las células humanas varían considerablemente (teniendo en cuenta las diferencias entre una célula ósea, un glóbulo rojo y una célula nerviosa), pero la mayoría de las células tienen las características descritas a continuación.

Comparación entre células procariotas y eucariotas.

Núcleo

Este componente controla la célula, además es el hogar del material genético (ADN). El núcleo es el orgánulo más grande de las células. Las células pueden tener más de un núcleo o falta de núcleo. Las células musculares esqueléticas contienen más de un núcleo, mientras que los glóbulos rojos no contienen un núcleo en su interior. El núcleo está rodeado por la membrana nuclear, una bicapa fosfolipídica similar a la membrana plasmática. El espacio entre estas dos capas es la nucleolema Cisterna.

Como se mencionó anteriormente, el núcleo contiene el ADN, la información hereditaria en la célula. Normalmente el ADN es esparcido dentro del núcleo como matrices filiformes llamadas cromatinas. Cuando la célula se comienza a dividir, la cromatina se condensa en cuerpos con forma de varas llamadas cromosomas, y cada uno de los cuales, antes de dividirse, está formado por dos largas moléculas de ADN y en varias moléculas histonas. Estas últimas moléculas sirven para organizar el larguísimo ADN, enrollándolos en lotes llamados nucleosomas. También entre los núcleos podemos ver uno o más nucléolos, cada uno formado de ADN en el proceso de fabricación de los componentes de los ribosomas. Los ribosomas son enviados al citoplasma donde transforman aminoácidos en proteínas. El núcleo también sirve como el sitio para la separación de los cromosomas durante la división celular.

Diagrama del corte transversal de una célula

Cromosomas

Un bosquejo básico de un cromosoma.

Dentro de cada núcleo celular hay cromosomas. Los cromosomas están compuestos de cromatina, la cual se constituye de proteína y espirales de ácido desoxirribonucleico. El ácido desoxirribonucleico es ADN, el material genético que tiene forma de espiral entrelazada, también denominado doble hélice. Los seres humanos tienen 23 pares de cromosomas. El síndrome de Down y el síndrome Cri du Chat se originan de una anormalidad en el número de cromosomas.

Centriolos

Los centriolos son estructuras con forma de varillas compuestas por estructuras de 9 grupos que contienen tres microtúbulos cada uno. El centrosoma se constituye de dos centriolos perpendiculares que están rodeados por proteínas. Los centriolos son muy importantes en la división celular, donde se organiza el huso mitótico que expulsa a los cromosomas hacia el exterior.

Los Centriolos y estructuras basales actúan como centros organizadores de microtúbulos. Un par de centriolos (encerrados en un centrosoma) se localizan fuera de la envoltura nuclear elevando a los microtúbulos que forman el huso mitótico durante la división celular. Las estructuras basales están en la base de cada flagelo y cilio y se presentan para organizar su desarrollo.

Ribosomas

Estructura de los ribosomas

Los ribosomas juegan un rol activo en el complejo proceso de síntesis de proteínas, donde sirven como estructuras que facilitan la unión de los aminoácidos. Cada ribosoma se compone de grandes y pequeñas subunidades que se constituyen de proteínas ribosomales y ARN ribosomales. Se encuentran solos o en grupos llamados poliribosomas dentro del citoplasma. Ocasionalmente, pueden estar adheridos al retículo endoplasmático.

Dibujo del interior de una mitocondria

Mitocondria

Las mitocondrias son orgánulos que funcionan como la fuente de poder, que produce ATP, la forma universal de energía usada por todas las células. Convierte los nutrientes de los alimentos como la glucosa, en combustible (ATP) que necesitan las células del cuerpo. Las mitocondrias son estructuras diminutas en forma de saco que se encuentran cerca del núcleo. Pequeñas estanterías llamadas crestas se forman desde el fondo de una membrana interna. Las células metabólicamente activas como células de músculos, hígado y riñón necesitan de mucha energía, por lo tanto tienen más mitocondrias.

Las mitocondrias son únicas ya que tienen su propio ADN mitocondrial (separado del ADN que está en el núcleo). Se cree que los eucariontes envuelven una célula viva dentro de otra célula y que la mitocondria comparte muchos rasgos con bacterias de crecimiento libre (cromosoma similar, ribosomas similares, etc.).

Retículo Endoplasmático

Endoplasmático significa "dentro del plasma" y retículo significa "red".

Un sistema tridimensional interno membranoso complejo de sáculos aplanados y tubos, que juegan un importante rol en hacer proteínas y transportar producto celular, que involucra el metabolismo de las grasas y la producción de varios materiales. En un corte transversal, se presentan como una serie de canales en forma de laberinto que a menudo se asocian con el núcleo.

Cuando los ribosomas están presentes, el retículo endoplasmático rugoso conecta el grupo de polisacáridos a los polipéptidos, reunidos por los ribosomas. El retículo endoplasmático liso, sin ribosomas, es responsable de varias actividades, incluyendo la síntesis de lípidos y hormonas, especialmente en células que producen están sustancias para exportarlas desde las células.

El retículo endoplasmático rugoso tiene un aspecto irregular debido a la multitud de ribosomas que lo cubre. En este lugar se sintetizan las proteínas que no están destinadas para el citoplasma

El retículo endoplasmático liso cumple muchas funciones, incluyendo la síntesis de lípidos y degradación, además del almacenaje de ion de calcio. En las células del hígado, el retículo endoplasmático liso se somete en una descomposición de tóxicos, drogas y subproductos tóxicos que provienen de la reacción celular.

Aparato de Golgi

“Empaqueta” productos celulares en sáculos llamados vesículas, de manera que los productos puedan cruzar la membrana celular y salir de la célula. El aparato de Golgi es el sistema de distribución central para las células. Es un grupo de sáculos aplanados organizados como un grupo de sacos discoidales. Funcionan para modificar y empacar proteínas y lípidos en vesículas, sáculos esféricos pequeños que surgen desde el final del aparato de Golgi. Las vesículas a menudo emigran y aparecen con la membrana plasmática, liberando su contenido fuera de la célula. El aparato de Golgi además transporta lípidos y crean lisosomas y orgánulos que participan en la digestión.

Vacuolas

Espacios en el citoplasma que a veces sirven para llevar materiales a las membranas celulares para descarga fuera de la célula. Las vacuolas se forman durante la Endocitosis cuando porciones de membrana celular se estrangulan.

Lisosomas

Los lisosomas son compartimentos en forma de sacos que contienen un gran número de poderosas enzimas degradativas. Se forman en el aparato de Golgi. Descomponen las células dañinas y materiales de desechos, restos celulares e invasores externos como bacterias y las fuerzan a salir de la célula. La enfermedad de Tay-Sachs y la enfermedad de Pompe son el mal funcionamiento de los lisosomas o proteína digestiva.

Peroxisomas

Orgánulos en los que el oxígeno es usado para la oxidación de sustancias, descomposición de lípidos y desintoxicación de ciertos químicos. Los peroxisomas se multiplican a sí mismos, aumentando su tamaño para luego dividirse. Son comunes en las células del hígado y riñón que descomponen sustancias potencialmente dañinas. Los peroxisomas se pueden convertir en peróxido de hidrógeno, una toxina compuesta de H2O2 a H2O.

Estructuras extracelulares

Matriz extracelular

Las células humanas, al igual que las animales, no tienen una pared celular rígida. Las células humanas poseen una estructura importante y variable fuera de su célula membranosa llamada matriz extracelular. A veces, esta matriz puede ser extensa y sólida (ejemplos: matriz de hueso calcificado, cartílago matriz) mientras que en otras ocasiones se componen de una capa de proteínas extracelulares y carbohidratos. Esta matriz es responsable de vincular una célula con otra y es sumamente importante en la forma en que las células interactúan tanto física como fisiológicamente, unas con otras.

Flagelo

Muchos procariontes tienen flagelo, permitiendo, por ejemplo, a una bacteria E.coli a impulsarse hacia la uretra causando una infección tracto urinaria (ITU). Sin embargo, las células humanas (en la mayoría células eucariontes) no tienen flagelos. Esto hace sentido ya que los seres humanos son multicelulares y las células individuales no necesitan desplazarse en un líquido. La excepción obvia es la esperma, ya que cada esperma es expulsada por un flagelo propio. El flagelo de la esperma se compone de microtúbulos.

Cilio

Los cilios son visibles en protozoos unicelulares, donde golpean sincronizadamente para mover las células ágilmente a través del agua. Se componen de extensiones de células membranosas que contienen microtúbulos. En seres humanos, se encuentran en grandes cantidades en una sola superficie de las células, donde más allá de mover células, transportan materiales. El escalador mucociliar del sistema respiratorio está compuesto de células que secretan mucosa, inclinado hacia la tráquea y bronquios; y la célula epitelial ciliada que mueven la mucosa hacia arriba. De esta manera, las esporas, bacterias y desechos son atrapados por la mucosidad y se remueven de la tráquea y son empujados al esófago (para ser absorbidos por un recipiente de ácido). En el oviducto, el cilio mueve el óvulo desde el ovario al útero, un viaje que toma un par de días.

Unión Celular

Imagen ampliada de muchas células, con cilio visible.

Las membranas plasmáticas de células adyacentes son comúnmente separadas por fluidos extracelulares que permiten el transporte de nutrientes y desechos hacia y desde el torrente sanguíneo. Sin embargo, en ciertos tejidos, las membranas de células adyacentes se pueden juntar y formar una unión. Se conocen tres tipos de unión celular:

  • Desmosomas: son proteínas unidas entre las células adyacentes. Dentro de la membrana plasmática, un desmosoma sostiene una estructura en forma de disco desde donde las fibras de proteínas se extienden hacia el citoplasma. Los desmosomas actúan como una unión que contiene tejidos unidos que se someten a una tensión considerable, como los de la piel o el corazón.
  • Las uniones estrechas u ocluyentes son tejidos estrechos entre las células. La unión encierra cada célula por completo, previniendo el movimiento de material entre las células. Las uniones estrechas son características del revestimiento celular del tracto digestivo, donde se requieren materiales para pasar a través de las células, más que en espacios intercelulares, para penetrar el torrente sanguíneo.
  • Las uniones en hendidura son túneles angostos que conectan directamente el citoplasma de dos células vecinas, que se constituyen de proteínas llamadas conexones. Estas proteínas permiten sólo el paso de los iones y pequeñas moléculas. De esta manera, las uniones en hendidura permiten la comunicación entre células a través del intercambio de materiales o la transmisión de impulsos eléctricos.

Metabolismo Celular

El metabolismo celular es la energía total que es liberada y consumida por una célula. El metabolismo describe todas las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo. Algunas reacciones, llamadas reacciones anabólicas, crean los productos necesarios. Otras reacciones llamadas reacciones catabólicas, descomponen los productos. El cuerpo funciona con ambas reacciones al mismo tiempo, veinticuatro horas al día, manteniendo el cuerpo vivo y funcionando. Incluso mientras duermes, las células están metabolizando.

  • Catabolismo: el proceso de liberación de energía en el que un químico o alimento es usado (descompuesto) por degradación o descomposición, en pequeñas partículas.
  • Anabolismo: Anabolismo es lo opuesto de catabolismo. En esta porción de metabolismo, las células consumen energía para producir moléculas más grandes a través de moléculas más pequeñas.

Moléculas de Alta Energía

Trifosfato de adenosina (ATP)

Diagrama químico de una molécula de ATP

El ATP es la moneda de una célula. Cuando las células necesitan usar energía, como cuando se necesita mover sustancias cruzando la célula membranosa a través del sistema trasportador activo, se “paga” con moléculas de ATP. La cantidad de ATP en el cuerpo humano en cualquier momento es aproximadamente de 0.1 mol.

La energía usada por las células humanas requiere de hidrolisis de 200 a 300 moles de ATP diariamente. Esto significa que cada molécula de ATP es reciclada 2000 a 3000 veces durante un día. El ATP no puede ser almacenado, así que el consumo debe ser seguido de la síntesis. Un kilogramo de ATP es creado, procesado y reciclado en el cuerpo en una hora. Visto de otro modo, una sola célula usa alrededor de 10 millones de moléculas de ATP por segundo para satisfacer las necesidades metabólicas y reciclar todas las moléculas de ATP cada 20-30 segundos.

Dinucleótido de flavina adenina (FAD)

Cuando dos átomos de hidrógenosestán vinculados, el FAD es reducido a FADH2 y se convierte en una molécula transportadora de energía. El FAD proporciona dos equivalentes de hidrogeno, los iones de hidruros y protones. Esto es usado por los organismos para transportar energía requerida en los procesos. El FAD es reducido en el ciclo de ácido cítrico durante la respiración aeróbica.

Dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADH)

El dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD+)y nicotinamida adenina dinucleotido fosfato (NADP)son dos co-factores importantes encontrados en las células. NADH es la forma reducida de NAD+,y NAD+ es la forma oxidada de NADH. Se forma NADP con la adicción del grupo de fosfato a la 2'posición del nucleótido adenosina a través del enlace ester.

NAD es usado ampliamente en la glicolisis y el ciclo del acido cítrico de la respiración celular. El potencial reducido almacenado en NADH se puede convertir en ATP a través de la cadena de transporte de electrones o usadas para el metabolismo anabólico. La "energía" ATP es necesaria para que un organismo viva. Las plantas verdes obtienen ATP a través de la fotosíntesis, mientras que otros organismos la obtienen por la respiración celular.

NADP es usado en la reacción anabólica, como ácido graso y síntesis de ácido nucleico que requiere NADPH como agente reductor. En cloroplastos el NADP es un agente oxidante importante en la reacción preliminar de la fotosíntesis. El NADPH producido por la fotosíntesis entonces se usa para reducir el poder de la reacción biosintética en el ciclo de Calvin de la fotosíntesis.

Diagrama químico de una molécula de NADH.

MH2 + NAD+ → NADH + H+ + M: + energía,

donde M es un metabolito. Dos iones de hidrogeno (un ion de hidruro y uno de H+) son transferidos desde el metabolito. Un electrón es transferido al nitrógeno cargado positivamente y un hidrógeno añade un átomo de carbono opuesto al nitrógeno.

El cuerpo humano sintetiza NAD desde la vitamina niacina en forma de ácido nicótico o nicotinamida.

Respiración Celular

La respiración celular es el proceso de liberación de energía, en el cual las moléculas de azúcar se descomponen por una serie de reacciones y la energía química que se convierte en energía almacenada en las moléculas de ATP. La reacciones que convierten el combustible (glucosa) en energía celular disponible (ATP) son glicolisis, el ciclo de Krebs (a veces llamado el ciclo del ácido cítrico) y la cadena de transporte de electrones. Todas estas reacciones hacen referencia a la “respiración celular” o “respiración aerobica”. El oxigeno es necesario en el electrón final aceptante, lo que indica que la respiración celular es la razón principal por la que respiramos y comemos.

Diagrama de respiración celular

Glicolisis

La secuencia glicótica (glicolisis) es donde la glucosa, la molécula más pequeña que los carbohidratos pueden descomponer en la digestión, se oxida y se rompe en dos moléculas de carbono 3 (piruvatos) que continúan el ciclo de Krebs. La glicolisis es el principio de la respiración celular y se localiza en el citoplasma. Se requieren dos moléculas de ATP para la glicolisis, pero se producen cuatro, por lo que hay una red que atrapa dos ATP por molécula de glucosa. Dos moléculas de NADH transfieren electrones (en forma de iones de hidrógeno) a la cadena de transporte de electrones en la mitocondria, donde serán usados para generar ATP adicional.

Durante el esfuerzo físico, cuando la mitocondria ya está produciendo el máximo ATP posible con la cantidad de oxigeno disponible, la glicolisis puede continuar produciendo 2 ATP adicionales por molécula de glucosa sin enviar electrones a la mitocondria. Sin embargo, durante esta respiración anaeróbica se produce ácido láctico, que se podría acumular y producir calambres musculares temporales.

Ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs fue llamado así en honor a Sir Hans Krebs (1900-1981), quien propuso los elementos claves de este camino en 1937, y fuera premiado con el premio Nobel de Medicina por su descubrimiento en 1953.

Dos moléculas de piruvatos entran en el ciclo de Krebs, lo que se conoce como secuencia aeróbica debido a que requiere presencia de oxígeno para que ocurra. Este ciclo es una vía biológica importante que ocurre en los seres humanos y en todas las plantas y animales.

Después que la glicolisis se haya producido en el citoplasma celular, las moléculas de ácido pirúvico viajan al interior de la mitocondria. Una vez que el ácido pirúvico está dentro, el dióxido de carbono se elimina enzimáticamente de cada molécula de ácido pirúvico de tres carbonos para formar ácido acético. Entonces, las enzimas combinan el acido acético con la coenzima A, para producir acetil coenzima A, también conocida como acetil CoA.

Una vez que se forma el acetil CoA, comienza el ciclo de Krebs. El ciclo está dividido en ocho etapas, cada una de ellas serán explicadas a continuación:

  • Etapa 1: la subunidad de ácido acetil CoA se combina con oxalacetato para formar una molécula de citrato. La acetil coenzima A actúa sólo como transportador de ácido acético desde una enzima a otra. Después de la etapa 1, la coenzima es liberada por hidrólisis, de manera que se pueda combinar con otra moléculas de acido acético para comenzar de nuevo el ciclo de Krebs.
  • Etapa 2: la molécula del acido cítrico experimenta una isomerización. Un grupo de hidróxilo y una molécula de hidrógeno se eliminan de la estructura del citrato en forma de agua. Los dos carbonos forman un enlace doble hasta que la molécula de agua se añade de nuevo. Solo entonces el grupo hidroxilo y la molécula de hidrogeno se invierten con respecto a la estructura original de la molécula de citrato. Por consiguiente, se forma el isocitrato.
  • Etapa 3: en esta etapa, la molécula de isocitrato es oxidada por una molécula de NAD. La molécula de NAD es reducida por el átomo de hidrogeno y el grupo hidróxilo. El NAD se une con un átomo de hidrógeno y se lleva el otro átomo de hidrógeno dejando un grupo carbonilo. Esta estructura es muy inestable, por lo que se libera una molécula de CO2 creando alfa cetoglutarato.
  • Etapa 4: en este paso, la coenzima A, oxida la molécula de alfa cetoglutarato. Una molécula de NAD es reducida nuevamente para formar NADH y quedar con otro hidrogeno. Esta inestabilidad causa que sea liberado un grupo carbonilo como dióxido de carbono y se forma un enlace tioéster en su lugar entre el alfa-cetoglutarato anterior y la coenzima A para crear una molécula del complejo succinil-coenzima A.
  • Etapa 5: una molécula de agua dona sus átomos de hidrogeno a la coenzima A. Entonces, un grupo flotante libre de fosfato desplaza a la coenzima A y forma un enlace con el complejo de succinilo. El fosfato es entonces transferido a una molécula de GDP para producir una molécula de energía de GTP. Queda una molécula de succinato.
  • Etapa 6: en esta etapa, el sucinato es oxidado por una molécula de FAD(dinucleotido flavino adenina). El FAD elimina dos átomos de hidrogeno del succinato y fuerza un doble enlace que se forma entre dos átomos de carbono creando fumarato.
  • Etapa 7: una enzima añade agua a la molécula de fumarato para formar malato. El malato se crea por la adición de un átomo de hidrogeno a un átomo de carbono y luego añadiendo un grupo hidroxilo a un carbono junto a un grupo carbonilo terminal.
  • Etapa 8: en esta etapa final, la molécula de malato es oxidada por una molécula de NAD. El carbono que fue llevado por el grupo hidroxilo ahora se convierte en un grupo de carbonilo. El producto final es oxalacetato que se combina con acetil-coenzima A y así puede comenzar el ciclo de Krebs de nuevo.

Resumen: en resumen, ocurren tres grandes eventos durante el ciclo de Krebs. Se produce un GTP (trifosfato de guanosina) que al eventualmente dona un grupo fosfato al ADP para formar ATP; se reducen tres moléculas de NAD y se reduce una molécula de FAD. Aunque una molécula de GTP lidera la producción de un ATP, la producción de un NAD y FAD reducidos, son mucho más significativos en el proceso de generación de energía celular. Esto se debe a el NADH y el FADH2 donan sus electrones a un sistema de transporte de electrón que genera una gran cantidad de energía formando muchas moléculas de ATP.

Sistema de transporte de electrón

Es el sistema más complicado de todos. En la cadena respiratoria, las reacciones de oxidación y reducción se producen repetidamente como forma de transportar energía. La cadena respiratoria se denomina también cadena de transporte de electrones. Al final de la cadena, el oxígeno acepta el electrón y se produce agua.


Reacción Redox

Se trata de un proceso simultáneo de oxidación-reducción mediante el cual se produce el metabolismo celular, tal como la oxidación del azúcar en el cuerpo humano, a través de una serie de procesos de transferencia de electrones muy complejos.

La secuencia química que se observa en los procesos redox es que la sustancia que se está oxidando transfiere electrones a la sustancia que se está reduciendo. Por consiguiente, en la reacción, la sustancia que está siendo oxidada (llamada agente reductor) pierde electrones, mientras la sustancia que está siendo reducida (llamada agente oxidante) gana electrones. Cabe recordar que: PEO (por su sigla, Perdida de Electrones es Oxidación), GER (Ganar Electrones es Reducción )o alternativamente OEP (Oxidación es Perdida) REG (Reducción es Ganancia).

El término estado redox se utiliza a menudo para describir el equilibrio de NAD+/NADH y NADP+/NADPH en un sistema biológico tal como una célula o un órgano. El estado redox se refleja en el equilibrio de varios conjuntos de metabolitos (por ejemplo, lactato y piruvato, β-hidroxibutirato y acetoacetato) cuya interconversión depende de estas relaciones. Un estado redox anormal puede desarrollarse en una variedad de situaciones perjudiciales, tales como hipoxia, shock y sepsis.

Componentes básicos de las células

¿Qué clases de moléculas se encuentran dentro de las células?

Lípidos

El término es específicamente usado para referirse a los ácidos grasos y sus derivados (incluyendo el tri, di y mono glicérido y fosfolípidos ) como también a metabolitos que contienen esterol y solubles grasos, como el colesterol. Los lípidos sirven en muchas funciones de los organismos vivientes, incluyendo el almacenaje de energía, sirve como componente estructural de las células membranosas y constituyen moléculas de señalización importantes. Aunque, el termino lípido a veces es usado como sinónimo de grasa, esta última en en realidad un subgrupo de lípidos llamados triglicéridos y no se debieran confundir con el término de acido graso.

Carbohidratos

Las moléculas de carbohidratos se constituyen de carbono, hidrogeno y oxigeno. Tienen una formula general Cn (H2O)n. Están subdivididos en base al tamaño molecular.

Los carbohidratos son compuestos químicos que contienen oxigeno, hidrogeno y átomos de carbono y ningún otro elemento. Consiste en azúcares monosacáridos de cadenas de distinto largo.

Ciertos carbohidratos son formas importantes de almacenaje y transporte de energía en la mayoría de los organismos, incluyendo plantas y animales. Los carbohidratos se clasifican por su número de unidades de azúcar: monosacáridos (como la glucosa y fructosa), disacáridos (como sacarosa y lactosa), oligosacáridos y polisacáridos (como el almidón, glicógeno y celulosa).

Los carbohidratos más simples son los monosacáridos, que son pequeñas cadenas de aldehídos cetones con muchos grupos de hidroxilo añadido, usualmente uno en cada carbono excepto el grupo funcional. Los otros carbohidratos se componen de unidades de monosacáridos y se descomponen bajo la hidrólisis. Estos se pueden clasificar como disacáridos, oligosacaridos o polisacáridos, dependiendo de cuantas unidades tenga el monosacárido.

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Proteínas

Todas las proteínas contienen carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno . Algunas también contienen fosforo y sulfuro. La composición básica de la proteína son aminoácidos. Hay 20 diferentes tipos de aminoácidos usados por el cuerpo humano. Unidos por péptidos se enlazan para formar largas moléculas llamadas poli péptidos. Los poli péptidos son ensamblajes dentro de las proteínas .Las proteínas tienen cuatro niveles de estructuras:

  • Primaria

La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos enlazados dentro de los poli péptidos

  • Secundaria

Estas estructuras secundarias se forman por hidrogeno que se enlaza entre los aminoácidos .Los poli péptidos pueden enrollarse en la hélice o formar una hoja plegada.

  • Terciaria

La Estructura terciaria se refiere al pliegue tridimensional de la hélice u hoja plegada.

  • Cuaternario

La Estructura cuaternaria se refiere a la relación espacial dentro del polipéptido en la proteína.

Enzimas

Son moléculas biológicas que catalizan una reacción química. Las enzimas son esenciales para la vida ya que la mayoría de las reacciones químicas están en células vivas que pueden ser producidas también sin enzimas, pero lentamente o con resultados diferentes. La mayoría de las enzimas son proteínas y la palabra “enzima” es a menudo usada para referirse a una enzima de proteína. Algunas RNA moleculares también tienen actividad catalítica y para diferenciarse de las enzimas proteicas, se les llama enzimas RNA o ribosomas.

Cuestionario

  1. Listado de las funciones de las células membranosas. Preguntas 2-6 unir los siguientes orgánulos con sus funciones
  2. Mitocondria
  3. Vacuolas
  4. Cilio
  5. Retículo endoplasmático liso
  6. Aparato de Golgi
    1. Movimiento de la célula
    2. Síntesis lípido y transporte
    3. "energía principal " de la célula, hacen ATP
    4. áreas de almacenaje, principalmente encontrados en células de plantas.
    5. empaque y distribución de productos celulares.
  7. La difusión de H2O que cruza una semipermeable o permeable membrana se denomina:
    1. Transporte activo
    2. Difusion
    3. Osmosis
    4. Endocitosis
  8. ¿Oxigeno entrando a una vía celular?
    1. Difusion
    2. Filtracion
    3. Osmosis
    4. Transporte activo
  9. ¿El término usado para describir la alimentación celular es?
    1. Exocitosis
    2. Fagocitosis
    3. Pinocitosis
    4. Difusion
  10. ¿Cuál de los siguientes requiere energía?
    1. Difusion
    2. Osmosis
    3. Transporte activo
    4. Difusión facilitada
  11. La síntesis de proteínas ocurre en:
    1. Mitocondria
    2. Lisosomas
    3. Dentro del núcleo
    4. Ribosomas
  12. ¿Cuál de los siguientes no se encuentran en la célula membranosa?
    1. Colesterol
    2. Fosfolipidos
    3. Proteínas
    4. Galactosa
    5. Ácido nucleído
  13. ¿Qué es una célula?
    1. las grandes unidades dentro del cuerpo.
    2. Enzimas que comen bacterias
    3. unidades microscópicas fundamentales de toda cosa viva.
    4. Todas las anteriores

Glosario

Transporte activo: el movimiento de un soluto en contra de un gradiente y requiere de mucha energía.

Trifosfato Adenosino (ATP): fuente de energía de una célula.

Corriente generada: el movimiento colectivo de una sustancia en la misma dirección, en respuesta a una fuerza.

Células: la unidad microscópica fundamental que hace que todas las cosas se mantengan vivas.

Célula membranosa: limite de una célula, algunas veces llamadas membranas plasmáticas.

Citoplasma: un agua como sustancia que rellena células. El citoplasma se constituye de citosol y los orgánulos de las células, excepto los núcleos celulares. El citosol está compuesto de agua, sal, moléculas orgánicas y muchas enzimas que catalizan reacciones .El citoplasma de orgánulos celulares fuera del núcleo, mantienen la forma y consistencia de la célula y sirve como almacenaje para las sustancias químicas.

Citoesqueleto: hecho de proteínas, ayuda a las células a mantener su forma y permite mover su contenido.

Diálisis: la difusión de solutos que cruzan una membrana permeable. La más común cuando una persona tiene un problema renal .En medicina, diálisis es un tipo de terapia que reemplaza el riñón, que es usado para proveer un reemplazo artificial para la pérdida de las funciones del riñón. Es una gran ayuda el tratamiento pero no cura la enfermedad del riñón.

Células endocrinas: similares a las células exocrinas, pero segregan su productos directamente en el torrente sanguíneo a través de un ducto

Endocitosis: la captura de una sustancia fuera de la célula cuando la membrana plasmática emerge para engullirla.

Retículo endoplasmático: orgánulo que juega un rol, importante haciendo proteínas y transportador de productos celulares, además se involucra en el metabolismo de las grasas y la producción de varios materiales.

Célula epitelial: células que auxilian la secreción, absorción , protección ,transporte transcelular ,detección de sensación y selectiva permeabilidad.

Células exocrinas: células que secretan productos a través de los ductos, como mucosidad, transpiración o enzimas digestivas.

Exocitosis: el proceso cuando se fusión la vesicular con la membrana plasmática liberando su contenido hacia afuera de la célula

Difusión facilitada: la difusión de solutos a través del canal de proteínas de la membrana plasmática

Aparato de Golgi: "empaques " de productos celulares en sáculos llamados vesículas que el producto puede cruzar la membrana celular y salir de la célula

Glicolisis: proceso donde el azúcar (glucosa) se convierte en acido.

Lisosomas: compartimentos similares a los sáculos que contienen un numero de poderosas enzimas gradativas .

Microfilamentos: provee de soporte mecánico para la célula, en la forma de la célula y en ocasiones en el movimiento de ellas.

Microtúbulos: funcionan como un diagrama cuyos orgánulos y vesícula se mueven dentro de la célula.

Mitocondria: los orgánulos que funcionan como la energía principal, generando ATP.

Núcleo: controla la célula, centro del material genético.

Orgánulos: cuerpos presentes en el citoplasma que sirve para la separación física de varias actividades metabólicas que ocurren dentro de la célula.

Osmosis: la difusión de las moléculas de agua que cruzan la membrana permeable desde un área de alta concentraciones de soluto a un área de concentración flotante

Transporte pasivo: el movimiento de sustancias de baja concentración gradiante que no necesita usar energía.

Peroxisomas: orgánulos que cuyo oxigeno es usado para oxidar sustancias, en la descomposición lípida y detoxificacion de ciertos químicos.

Fagocitosis: una forma de Endocitosis donde una gran parte está envuelta por una membrana celular de una célula y internalizada para formar fagosoma o alimento vacuolo. En animales, fagocitosis se presenta por células especializadas llamadas fagocitos que sirven para remover cuerpos extraños e infecciones. En vertebrados, esto incluye grandes macrófagos y pequeños granulocitos, tipos de célula sanguínea. Las bacterias, células muertas y pequeños minerales son todos ejemplos de ellos.

Pinocitosis: también llamadas células bebestibles, se forman de endocitosis, un proceso donde pequeñas partículas se convierten en diminutas partículas. Las partículas forman pequeñas vesículas que se fusionan con otras hidrolizadas, o se descomponen .Este proceso requiere de ATP.

Endocitosis mediante receptor: ocurre cuando moléculas específicas en el fluido bordean las células receptoras en la membrana plasmática. Glóbulos rojos (eritrocitos): célula que recolecta oxigeno puro y es liberado a través del torrente sanguíneo a los tejidos

Ribosomas: juega un rol, activo en el proceso complejo de síntesis de proteínas, donde sirven de estructuras facilitadoras de la unión de aminoácidos.

Difusión simple: el movimiento de una sustancia desde un área de mucha concentración a una de poca concentración.

Vacuolas: espacios en el citoplasma, que algunas veces sirven para transportar material a las células para una descarga hacia afuera de la célula.

Glóbulo blanco (leucocitos): producido en la medula ósea, que ayuda al cuerpo a combatir las infecciones que pueden atacar el sistema inmunológico.

Los Sentidos

¿Qué son los sentidos?

Toda la realidad se experimenta a través de los sentidos. Los sentidos son métodos fisiológicos de percepción, por lo que un sentido tiene la facultad de percibir estímulos externos. Los sentidos y su operación, clasificación y teoría son temas muy estudiados por una variedad de ciencias.
Muchos neurólogos no concuerdan en las interpretaciones de la definición de los sentidos. Nuestros sentidos están divididos en dos grupos diferentes. Los exteroceptores detectan la estimulación que vienen desde afuera de nuestro cuerpo. Por ejemplo, el olfato, el gusto y el equilibrio. Los interoceptores reciben la estimulación desde el interior de nuestro cuerpo. Por ejemplo, la baja de presión sanguínea, cambios en el nivel de la glucosa y pH. Los niños por lo general, aprenden que existen cinco sentidos (visión, audición, tacto, olfato y gusto). Sin embargo, hay al menos cinco sentidos en el ser humano y un mínimo de dos mas observados en otros organismos. Los sentidos pueden variar de una persona a otra. Por ejemplo el gusto, para una persona un sabor puede ser agradable, pero para otra puede ser repugnante. Esto se debe a cómo el cerebro interpreta el estímulo que recibe.

Quimiorrecepción

Los sentidos de gustación (gusto) y percepción olfativa (olfato) se encuentran en la categoría de quimiorrecepción. Células especializadas actúan como receptores de ciertos componentes químicos. Al reaccionar estos componentes con los receptores, un impulso es enviado al cerebro y se registra como un cierto sabor u olor. La gustación y percepción olfativa son sentidos químicos ya que los receptores son sensibles a las moléculas de la comida y del aire.

Sistema gustativo

Vista semi -diagramática de una porción de la membrana mucosa de la lengua. Se muestran dos papilas fungiformes. En algunas de las papilas filiformes la prolongación epitelial se encuentra erecta, unas están separadas y tres de ellas están dobladas.

En los seres humanos, el sentido del gusto es conducido por las papilas gustativas y es transportado a tres de los doce nervios craneales. El nervio craneal VII (el nervio facial) transporta sensaciones de gustación desde la parte anterior de la lengua (excluyendo las papilas circunvaladas, ver papila lingual)y el paladar blando. El nervio craneal IX ( el nervio glosofaríngeo ) transporta las sensación del gusto desde el primer tercio anterior de la lengua (incluyendo la papila circunvalada). Por otra parte, una rama del nervio vago transporta algunas sensaciones de gusto desde la parte posterior de la cavidad oral (la faringe y epiglotis). La información desde el nervio craneal es procesada por el sistema gustativo. A pesar de que existen pequeñas diferencias de sensaciones, se pueden medir con instrumentos específicos, las papilas gustativas pueden responder a todos los tipos de sabores. La sensibilidad a los sabores es distribuida por toda la lengua y a otras regiones de la boca, donde están las papilas gustativas (epiglotis y paladar blando).

Las papilas

Las papilas son células epiteliales especializadas. Existen cuatro tipos de papilas: filiforme (con forma de hilo), fungiforme (con forma de hongo), foliada(con forma de hoja) y circunvalada(con forma de anillo). Todas las papilas con excepción de la filiforme tienen papilas gustativas en su superficie. Algunas actúan directamente por el canal de iones y otras actúan indirectamente.

  • Papila fungiforme – como lo dice el nombre, tienen una ligera forma de hongo, si se mira por partes. Se encuentran principalmente en la punta de la lengua.
  • Papila filiforme - son papilas angostas y largas que no contienen papilas gustativas pero son las más numerosas. Estas papilas son mecánicas y no tienen que ver con la gustación de los alimentos.
  • Papila foliada – son rugosas y ranuradas y se sitúan hacia la parte posterior de la lengua
  • Papila circunvalada – son alrededor de 3 a 14 de estas papilas. La mayoría de las personas las tienen en la parte posterior de la lengua. Están distribuidas en forma circular en fila justo en frente del surco terminal de la lengua.

Estructura de la papila gustativa

La cavidad bucal. La mejilla está cortada trasversalmente y la lengua esta hacia afuera.

La papilla se forma por dos tipos de células: las células de soporte y las células gustativas.

Las células de soporte están distribuidas como peldaños de toneles y forma una membrana externa para las papilas. Sin embargo, algunas se encuentran en el interior de la papila entre las células gustativas. Las células gustativas ocupan la porción central de la papila, tienen forma de huso y cada una posee un gran núcleo esférico cerca de la mitad de la célula. El extremo periférico de la célula termina en el poro gustativo en un filamento fino similar a un pelo, el vello gustativo.

El proceso central ocurre en la extremidad profunda de la papila y ahí termina en varicosidades simples o bifurcadas.

La fibra nerviosa después de perder su envoltura medular entra en la papila gustativa y termina en extremidades finas entre las células gustativas, otras fibrilas nerviosas se ramifican entre la célula de soporte y termina en las extremidades finas. Sin embargo, se cree que son nervios de una sensación común, no gustativa.

Tipos de sabores

  • Salado

Se puede decir que el receptor más simple encontrado en la lengua es el receptor de sal (NaCl). Un canal de ion en la célula de la pared gustativa permite a iones de Na+ entrar en la célula. Esto por sí solo despolariza la célula y abre las entradas de Ca2+ reguladas por voltaje, inundando la célula con iones y conduciendo a la liberación del neurotransmisor. Este canal de sodio es conocido como EnAC y se compone de tres subunidades. El EnAC puede ser bloqueado por la droga amilorida en muchos mamíferos, especialmente en ratas. Sin embargo, la sensibilidad del sabor de la sal a la amilorida en seres humanos es mucho menos pronunciada, lo que lleva a la conjetura de que puede haber proteínas receptoras adicionales además de EnAC que no se han descubierto aún.

  • Ácido

El sabor ácido indica la presencia de compuestos ácidos (iones H + en solución). Hay tres tres receptores diferentes de proteínas del sabor amargo. El primero es un canal iónico simple que permite que los iones de hidrógeno fluyan directamente a la célula. La proteína para esto es EnAC, la misma proteína implicada en la distinción del gusto de la sal (esto implica una relación entre los receptores de la sal y los receptores del sabor ácido y podría explicar porqué el sabor salado se reduce cuando está presente un sabor amargo ).

También hay canales H + presentes. El primero es un canal K +, que normalmente permite que los iones K + salir de la célula. Los iones H + lo bloquean, atrapando los iones de potasio dentro de la célula (este receptor se clasifica como MDEG1 de la familia EnAC/Deg). Una tercera proteína se abre a iones Na + cuando un ion de hidrógeno se adhiere a ella, permitiendo que los iones de sodio disminuyan el gradiente de concentración en la célula. La afluencia de iones conduce a la apertura de una entrada Ca2 + regulada por voltaje. Estos receptores trabajan juntos y conducen a la despolarización de la célula y a la liberación del neurotransmisor.

  • Amargo

Hay muchas clases de compuestos amargos que pueden ser químicamente muy diferentes. Es interesante que el cuerpo humano haya desarrollado un sentido muy sofisticado para las sustancias amargas: podemos distinguir entre los muchos compuestos radicalmente diferentes que producen una respuesta generalmente "amarga". Esto puede ser debido a que el sentido del sabor amargo es muy importante para la supervivencia, ya que la ingestión de un compuesto amargo puede conducir a lesiones o a la muerte. Los compuestos amargos actúan a través de estructuras en las paredes celulares del gusto llamadas receptores acoplados a la proteína G (GPCR). Recientemente, fue descubierto un nuevo grupo de GPCR, conocido como el T2R, que se cree que sólo responden a los estímulos amargos.

Cuando el compuesto amargo activa el GPCR, a su vez libera gustducina. La proteína G- se une con la gustducina y forma tres subunidades. Cuando es activado por el GPCR, las subunidades se separan y activan la fosfodiesterasa, una enzima cercana. A continuación, se convierte en un precursor dentro de la célula de un mensajero secundario que cierra el canal de ión potasio. Este mensajero secundario puede estimular el retículo endoplásmico para liberar Ca2 +, lo que contribuye a la despolarización. Esto conduce a una acumulación de iones de potasio en la célula, a la despolarización y liberación de neurotransmisores. También es posible que algunos saborizantes amargos interaccionen directamente con la proteína G, debido a una similitud estructural con el GPCR correspondiente.

  • Dulce

Como el sabor amargo, el sabor dulce también tiene relación con GPCR. El mecanismo específico depende de la molécula específica. Los edulcorantes "naturales" tales como los sacáridos activan el GPCR, que libera gustducina. La gustducina activa entonces la molécula adenilato ciclasa, que ya está dentro de la célula. Esta molécula aumenta la concentración de la molécula cAMP o adenosina 3', 5'-monofosfato cíclico. Esta proteína, ya sea directa o indirectamente cierra los canales del ión potasio, lo que conduce a la despolarización y la liberación de neurotransmisores. Los edulcorantes sintéticos tales como la sacarina activan diferentes GPCR, iniciando un proceso similar de transiciones de proteínas, comenzando con la proteína fosfolipasa A, que finalmente conduce al bloqueo de los canales iónicos de potasio.

  • Umami

Umami es una palabra japonesa que significa "sabroso" o "jugoso". Se cree que los receptores umami actúan de la misma manera que los receptores amargos y dulces (implican los GPCR), pero no se sabe mucho sobre su función específica. Sabemos que umami detecta glutamatos que son comunes en las carnes, queso y otros alimentos ricos en proteínas. Los receptores de umami reaccionan a los alimentos tratados con glutamato monosódico (MSG). Esto explica por qué comer alimentos que tienen MSG a menudo dan una sensación de saciedad. Se cree que el aminoácido L-glutamato se une a un tipo de GPCR conocido como receptor de glutamato metabotrópico (mGluR4). Esto hace que el complejo de proteína G active un receptor secundario, que en última instancia conduce a la liberación de neurotransmisores. No se conocen los pasos intermedios.

Trastornos de la lengua

  • Pérdida del sabor

Se puede perder el sentido del gusto si el nervio facial sufre algún daño. Otro caso es el síndrome de Sjogren, que es cuando se reduce la producción de saliva. En la mayoría de los casos, la pérdida del gusto es un síntoma típico de anosmia, la pérdida del sentido del olfato.

  • Lengua irritada

Generalmente, causada por algún tipo de trauma, como cuando se muerde la lengua, se come algo picante o caliente, o cuando se ingiere un alimento o bebida muy ácido.

Si los dientes no están alineados, es de esperar el trauma de la lengua.

Algunas personas sienten la lengua irritada cuando aprietan los dientes (bruxismo).

Trastornos como la diabetes, anemia, algún tipo de deficiencia de vitaminas y ciertas enfermedades de la piel pueden incluir irritación de la lengua, entre otros síntomas.

  • Glosodinia

Es una afección caracterizada por una sensación de ardor en la lengua.

  • Glositis migratoria benigna

Esta afección se caracteriza por parches irregulares e inflamados en la superficie de la lengua que a menudo tiene bordes blancos. La lengua puede estar hinchada, roja o con irritación. Otro nombre que se le da a esta enfermedad es lengua geográfica. Las causas de la glositis migratoria benigna son desconocidas.

  • Los factores de riesgo son:
  1. Defiencia de minerales o vitaminas.
  2. Irritaciones locales producto de los enjuagues bucales, cigarros o alcohol.
  3. Algún tipo de anemia.
  4. Infecciones.
  5. Algunos medicamentos.
  6. Estrés.

Sistema olfativo

El olfato es el sentido de oler. En los seres humanos el sentido de oler reside en la nasofaringe. Las moléculas transportadas por el aire se disuelven en la superficie epitelial húmeda del pasaje nasal. La neurona receptora olfativa envía un impulso a través del nervio craneal I (el nervio olfativo). A pesar de que el 80-90% de lo que creemos que es "sabor" en realidad es debido al olor. Esta es la razón por la que cuando se está resfriado o congestionado, es mas difícil captar el sabor de las comidas.

Receptores

Los seres humanos tenemos 347 genes funcionales del receptor del olor; en cambio los otros genes tienen mutaciones sin sentido. Este número se determinó analizando el genoma en el Proyecto Genoma Humano; el numero puede variar dentro de los grupos étnicos y entre los individuos. Por ejemplo, no todas las personas pueden oler el androstenediona, un componente del sudor masculino.

Cada neurona receptora olfativa en la nariz puede expresar solo un receptor funcional de olor. Las células nerviosas receptoras pueden funcionar como un sistema de cerradura: Si las moléculas del olor encajan en la cerradura, la célula nerviosa responderá. De acuerdo con la teoría de la forma, cada receptor detecta una característica de la molécula del olor. La teoría de la debilidad de la forma forma, dice que los diferentes receptores detectan solo pequeños fragmentos de moléculas y que estos diminutos sistemas de entrada se combinan para crear una gran percepción olfativa (similar a la manera de la percepción visual que se construye de sensaciones de poca información combinadas y refinadas para crear una percepción general). Una teoría alternativa, la teoría vibracional propuesta por Luca Turín (1996, 2002), postula que los receptores de olor detectan las frecuencias de vibraciones de las moléculas de olor en el infrarrojo por el efecto túnel del electrón. Sin embargo, las predicciones de conducta de esta teoría han sido insuficientes (Keller and Vosshall, 2004).

La neurona receptora olfativa, también llamada neurona sensorial olfativa, es la célula de transducción primaria en el sistema olfativo. Los seres humanos tienen alrededor de 40 millones de neuronas receptoras olfativas. En los vertebrados estas neuronas residen en el epitelio olfativo en la cavidad nasal. Estas células son neuronas bipolares con una dendrita frente al interior del espacio de la cavidad nasal y una neurita que viaja a lo largo del nervio olfativo al bulbo olfatorio.

Muchos diminutos cilios parecidos a cabellos sobresalen de la dendrita de la célula receptora olfativa y penetran en el moco que cubre la superficie del epitelio olfatorio. Estos cilios contienen receptores olfatorios, un tipo de receptor acoplado a proteína G. Cada célula receptora olfatoria tiene sólo un tipo de receptor olfatorio, pero muchas células receptoras olfativas por separado contienen el mismo tipo de receptor olfativo. Las neuritas de las células receptoras olfativas del mismo tipo se unen al glomérulo en el bulbo olfativo.

Los receptores olfatorios pueden unirse a variadas moléculas de olor. El receptor olfativo activado a su vez activa la proteína G GFL intracelular, y la adenilato ciclasa y la producción de AMP cíclico abre canales iónicos en la membrana celular, dando como resultado una afluencia de iones sodio y calcio dentro de la célula. Esta afluencia de iones positivos hace que la neurona se despolarice, generando un potencial de acción.

Las neuronas receptoras olfatorias individuales son reemplazadas aproximadamente cada 40 días por células madres neuronales que residen en el epitelio olfativo. La regeneración de las células receptoras olfativas, como una de las pocas instancias de neurogénesis en el sistema nervioso central, ha despertado un interés considerable en diseccionar las vías de desarrollo y diferenciación neuronal en organismos adultos.

En el cerebro

El nervio olfatorio desde la nariz al cerebro. (amarillo)

Las neuronitas de todos las miles de células que expresan el mismo receptor de olores convergen en el bulbo olfatorio. Las células mitrales en el bulbo olfatorio envían la información sobre las características individuales a otras partes del sistema olfatorio en el cerebro, que reune las características en una representación del olor. Como la mayoría de las moléculas de olor tienen muchas características individuales, la combinación de características da al sistema olfativo una amplia gama de olores que puede detectar.

La información del olor es fácilmente almacenada en la memoria a largo plazo y tiene conexiones fuertes con la memoria emocional. Esto ocurre posiblementye debido al estrecho vínculo anatómico del sistema olfativo con el sistema límbico y el hipocampo, áreas del cerebro que durante mucho tiempo se sabe que están involucradas en la emoción y la memoria espacial, respectivamente.

Olfacción de feromonas

Algunas feromonas son detectadas por el sistema olfatorio, aunque en muchos vertebrados las feromonas también son detectadas por el órgano vomeronasal, localizado en el vomer, entre la nariz y la boca. Las serpientes lo usan para oler la presa, sacando la lengua y tocando el órgano. Algunos mamíferos hacen una mueca llamada reflejo de Flehmen para dirigir el aire directamente a este órgano. En los seres humanos, se desconoce si existen o no las feromonas.

Olfacción y gustación

El olfato, el gusto y los receptores trigeminales juntos contribuyen al sabor. Hay que destacar que no hay más de 5 sabores distintivos: salado, amargo, dulce, amargo y umami. Los 10.000 olores diferentes que los seres humanos usualmente reconocen como “sabores” a menudo se pierden o se reducen severamente con la pérdida del olfato. Esta es la razón por la cual la comida tiene poco sabor cuando la nariz está bloqueada, como por un resfriado.

El actor clave de la nutrición en el sabor es la función olfativa, entre el 80-90% de lo que consideramos el sabor depende de nuestro sentidos de olfato. Con el envejecimiento disminuye nuestra función olfativa. En los ancianos es necesario un cuidadoso control del apetito debido a las alteraciones en la función olfativa. Los nutricionista sugieren dar suplementos de zinc y hierro para mejorar el sentido del olfato y gusto.

Transtornos del olfato

  • Anosmia

La anosmia es la falta de olfato, o la pérdida del sentido del olfato. Puede ser de forma temporal o permanente. Un término relacionado es la hiposmia que se refiere a la disminución en la capacidad de oler. Algunas personas pueden ser anósmicas en relación a un olor en particular. Esto se llama “anosmia especifica” y puede ser un factor genético. La anosmia puede tener una serie de efectos perjudiciales. Los pacientes con anosmia pueden encontrar las comidas menos apetitosas. La pérdida de olfato puede ser perjudicial ya que puede dificultar la detención de una fuga de gas, fuego, olor corporal y comida en mal estado. Considerar la anosmia como trivial puede dificultar que un paciente reciba los mismos tipos de tratamiento que un paciente que presenta la perdida de otros sentidos como la audición o la vista.

Una pérdida temporal del olfato puede ser ocasionada por una congestión nasal o infección. En contraste, una perdida permanente del sentido del olfato puede ser causada por la muerte de las neuronas receptoras olfatorias en la nariz, o por una lesión en el cerebro, donde se daña el nervio olfatorio o las áreas del cerebro que procesan el olor.

La falta del sentido del olfato de nacimiento, se debe a factores genéticos, y hace referencia a una anosmia congénita. La anosmia puede ser un signo de una enfermedad degenerativa del cerebro, como el Parkinson y Alzheimer. Otras causas específicas de pérdida permanente pueden provenir de un daño en las neuronas receptoras olfatorias debido al uso de aerosoles nasales. Para evitar la pérdida del olfato que es causado por los aerosoles, solo se deben usar durante periodos cortos de tiempo. Los aerosoles nasales que se usan para tratar la congestión relacionada con la alergia son los únicos aerosoles nasales que son seguros de usar durante largos períodos de tiempo.

  • Fantosmia

La fantosmia es el fenómeno de oler olores que no están presentes. (olores fantasmas AKA). Los olores más comunes son los olores desagradables como carne descompuesta, vómito, heces, humo de cigarro, etc. La fantosmia a menudo es resultado del daño al tejido nervioso en el sistema olfativo. El daño puede ser causado por infección viral, trauma, cirugía y posible exposición a toxinas o drogas. Además, puede ser inducida por la epilepsia que afecta a la corteza olfativa. También se piensa que la condición puede tener orígenes psiquiátricos.

  • Disosmia

Cuando las cosas tienen un olor diferente del que deberían tener.

El sentido de la visión

La visión necesita de los ojos y del cerebro para procesar cualquier información. La mayoría de los estímulos se llevan a cabo a través de la visión y la información es enviada al cerebro por los impulsos nerviosos. Al menos un tercio de la información de lo que el ojo ve se procesa en la corteza cerebral del cerebro.

Anatomía del ojo

Vista de la sección del ojo humano.

El ojo humano es una esfera alargada de aproximadamente 1 pulgada (2,5 cm) de diámetro y está protegido por un receptáculo óseo en el cráneo. El ojo tiene tres capas o láminas que forman la pared exterior del globo ocular, que son la esclera, la coroides y retina.

  • Esclera

La capa externa del ojo es la esclera o esclerótica, que es una capa fibrosa blanca y resistente que mantiene, protege y sostiene la forma del ojo. El frente de la esclerótica es transparente y se llama córnea. La córnea refracta los rayos de luz y actúa como la ventana externa del ojo.

  • Coroides

La capa fina media del ojo es la coroides, también conocida como la capa coroidea o coroidea, es la capa vascular del ojo situada entre la retina y la esclerótica. La coroides proporciona oxígeno y nutrición a las capas externas de la retina. También contiene un pigmento no reflexivo que actúa como un escudo de luz y evita la dispersión de la luz. La luz entra por la parte frontal del ojo a través de un agujero en la capa coroidea llamada la pupila. El iris se contrae y se dilata para compensar los cambios en la intensidad de la luz. Si la luz es brillante, el iris se contrae haciendo que la pupila sea más pequeña, y si la luz es tenue, el iris se dilata haciendo que la pupila sea más grande. Justo después del iris está la lente, que está compuesta principalmente de proteínas llamadas cristalinas. La lente está unida por las zónulas al cuerpo ciliar que contiene los músculos ciliares que controlan la forma de la lente para su adaptación. Junto con el cuerpo ciliar y el iris, la coroides forma el tracto uveal. La úvea es el centro de las tres capas concéntricas que componen el ojo. El nombre es posiblemente una referencia a su color casi negro, apariencia arrugada y forma y tamaño de uva, cuando está intacto en el ojo de un cadáver.

  • Retina
Ilustración de un “punto ciego”. Sitúa tu cabeza a 30 cm (un pie) del monitor. Cierra tu ojo derecho mira el punto del lado derecho con el ojo izquierdo. Mueve tu cabeza lentamente y acércate. Cuando veas el punto correctamente, el punto izquierdo desaparecerá.

La tercera o la capa más interna del ojo se llama retina. En humanos adultos la retina entera es el 72% de una esfera de alrededor de 22 milímetros de diámetro. La retina se extiende sobre dos tercios de la coroides, que se encuentra en el compartimiento posterior. El compartimento está lleno de humor vítreo que es un material claro y gelatinoso. Dentro de la retina hay células llamadas células de bastones y células cono, también conocidas como fotorreceptores. Los bastones son muy sensible a la luz y no distinguen el color, es por eso que cuando estamos en una habitación oscura solo vemos tonos de gris. Los conos son sensibles a las diferentes longitudes de onda de la luz, y así es como podemos distinguir diferentes colores. La carencia de conos sensibles a la luz roja, azul o verde causa a los individuos deficiencias en la visión del color o varios tipos de daltonismo. En el centro de la retina está el disco óptico, a veces conocido como "el punto ciego" porque carece de fotorreceptores. Es donde el nervio óptico sale del ojo y lleva los impulsos nerviosos al cerebro. La córnea y la lente del ojo centran la luz en una pequeña área de la retina llamada fóvea central donde los conos están densamente concentrados. La fóvea es una hendidura que tiene la mayor agudeza visual y es responsable de nuestra visión central aguda, no hay bastones en la fóvea.

Organización axial de la retina (de Cajal, 1911). (Cajal, 1991): S. R. Y. Cajal, Histologie Du Système nerveux de Lhomme et Des Vertébrés, Maloine, París, 1911 Organización axial simplificada de la retina. La retina es un conjunto apilado de varias capas neuronales. La luz se concentra desde el ojo y pasa a través de estas capas (de izquierda a derecha) para incidir en los fotorreceptores (capa derecha). Esto provoca una transformación química que media una propagación de la señal a las células bipolares y horizontales (capa amarilla media). La señal se propaga entonces a las células amacrinas y ganglionares. Estas neuronas en última instancia, pueden producir potenciales de acción en sus axones. Este patrón espaciotemporal en espigas determina la conexión de los ojos al cerebro.
  • Fotorreceptores

Un fotorreceptor o célula fotorreceptora, es un tipo de neurona especializada que se encuentra en la retina del ojo y que es capaz de hacer fototransducción. Más específicamente, los fotorreceptores envían señales a otras neuronas mediante un cambio en la membrana potencial cuando absorbe fotones.

Diagrama de cono y bastón

Finalmente, esta información será usada por el sistema visual para formar una representación completa del mundo visual. Hay dos tipos de fotorreceptores: los bastones son responsables de la visión escotópica o nocturna, mientras que los conos son responsables de la visión fotópica o visión diurna, así como de la percepción del color.

  • Músculos extraoculares

Cada ojo tiene seis músculos que controlan sus movimientos: el recto lateral, el recto medial, el recto inferior, el recto superior, el oblicuo inferior y el oblicuo superior. Cuando los músculos ejercen diferentes tensiones, se produce un movimiento giratorio sobre el globo. Esta es una rotación casi pura, con sólo alrededor de un milímetro de traslación, por lo tanto el ojo puede rotar en torno a un solo punto en el centro del ojo.

Cinco de los músculos extraoculares tienen su origen en la parte posterior de la órbita en un anillo fibroso llamado el anillo de Zinn. Cuatro de éstos se insertan sobre el globo en su mitad anterior (es decir, delante del ecuador del ojo). Estos músculos tienen el nombre de músculos rectos. Se insertan en el globo en las posiciones 12, 3, 6 y 9 horas, y se llaman los músculos rectos superior, lateral, inferior y medio.

Movimiento del ojo

El sistema visual en el cerebro es demasiado lento para procesar la información si las imágenes se deslizan a través de la retina a más velocidad de unos pocos grados por segundo, por lo tanto, para que los seres humanos puedan ver mientras los objetos se mueven, el cerebro debe compensar el movimiento de La cabeza girando los ojos. Para obtener una visión clara del mundo, el cerebro debe girar los ojos para que la imagen del objeto recaiga en la fóvea. Los movimientos oculares son, por lo tanto, muy importantes para la percepción visual, y cualquier fallo al hacerlos correctamente puede conducir a graves discapacidades visuales. Tener dos ojos es una complicación añadida, porque el cerebro debe guiar a ambos con suficiente precisión para que el objeto recaiga en los puntos correspondientes de las dos retinas; De lo contrario, se produciría una visión doble. Los movimientos de las diferentes partes del cuerpo son controlados por los músculos estriados que actúan alrededor de las articulaciones. Los movimientos del ojo no son una excepción, pero tienen ventajas especiales que no comparten los músculos esqueléticos y las articulaciones, y por lo tanto son considerablemente diferentes.

  • Experimento

Levanta tu mano hacia arriba, alrededor de un pie (30 cm) frente a tu nariz. Mantén la cabeza inmóvil y mueve tu mano de lado a lado, lentamente al principio, y luego más y más rápido. Al principio podrás ver tus dedos muy claramente. Pero a medida que la frecuencia del movimiento llega cerca de un hertzio, los dedos se verán borrosos. Ahora, mantén la mano inmóvil y agita la cabeza (arriba y abajo o izquierda y derecha). No importa lo rápido que muevas la cabeza, la imagen de tus dedos permanece clara. Esto demuestra que el cerebro puede mover los ojos en contra del movimiento de la cabeza mucho mejor de lo que puede seguir el movimiento de la mano. Cuando su sistema de búsqueda falla en el movimiento con la mano, las imágenes ¨resbalan¨ en la retina y se ve una mano borrosa.

Como se ve un objeto

  • Los rayos de luz entran en el ojo a través de la córnea (parte frontal transparente del ojo que focaliza los rayos de luz).
  • Entonces, los rayos de luz penetran a través de la pupila, que está rodeada por el iris que controla la cantidad de luz que penetra en el ojo.
  • Luego, los rayos de luz llegan al cristalino (lente que enfoca aún más los rayos de luz)
  • Luego, los rayos de luz atraviesan el humor vítreo (sustancia transparente similar a gelatina)
  • Los rayos de luz llegan a la retina, que procesa y convierte la luz incidente en señales neuronales utilizando pigmentos especiales en las células bastones y conos.
  • Estas señales neuronales se transmiten a través del nervio óptico,
  • Entonces, las señales neuronales se mueven a través de la vía visual - nervio óptico> quiasma óptico> tracto óptico> radiaciones ópticas> cortex
  • Entonces, las señales neuronales alcanzan la corteza occipital (visual) y sus radiaciones para ser procesadas por el cerebro.
  • La corteza visual interpreta las señales como imágenes y junto con otras partes del cerebro, interpreta las imágenes para extraer la forma, el significado, la memoria y el contexto de las imágenes.

Percepción de profundidad

Percepción de la profundidad en un cono móvil

La percepción de profundidad es la capacidad visual para percibir el mundo en tres dimensiones. Es un rasgo común a muchos animales superiores. La percepción de profundidad permite al observador medir con precisión la distancia a un objeto.

La percepción de la profundidad se confunde a menudo con la visión binocular, también conocida como estereopsis. La percepción de profundidad se basa en la visión binocular, pero también utiliza muchas otras señales monoculares.

Enfermedades, trastornos y cambios relacionados con la edad

Hay muchas enfermedades, trastornos y cambios relacionados con la edad que pueden afectar a los ojos y sus estructuras circundantes. A medida que el ojo envejece hay ciertos cambios que se pueden atribuir únicamente al proceso de envejecimiento. La mayoría de estos procesos anatómicos y fisiológicos siguen un declive gradual. Con el envejecimiento, la calidad de la visión empeora debido a razones independientes a las enfermedades oculares causadas por el envejecimiento de los ojos.

Los cambios funcionalmente más importantes parecen ser una reducción en el tamaño de la pupila y la pérdida de capacidad de acomodación o enfoque (presbicia). El área de la pupila regula la cantidad de luz que puede alcanzar la retina. El grado en que la pupila se dilata también disminuye con la edad. Debido al tamaño más pequeño de la pupila, los ojos más viejos reciben mucha menos luz en la retina. En comparación con los más jóvenes, es como si las personas mayores llevaran gafas de sol de mediana densidad cuando la luz es brillante y gafas muy oscuras cuando la luz es tenue. Por lo tanto, para todas las tareas visuales detalladas las personas mayores requieren iluminación adicional.

  • Daltonismo
Ejemplo de una carta de color Ishihara. El número "74" debe ser claramente visible para los individuos con visión normal. Las personas con tricromacia pueden leer "21", y aquellos con acromatopsia no distinguen ningún número.

El daltonismo o deficiencia en la visión del color, en humanos es una incapacidad de percibir diferencias entre algunos o todos los colores, que las demás personas pueden distinguir. En la mayoría de los casos es de naturaleza genética, pero también puede ocurrir por daños en el ojo, nervio o cerebro; o debido a la exposición a ciertos productos químicos. Existen muchos tipos de daltonismo. El mas común es por herencia de trastornos de los fotorreceptores, pero también puede ser adquirido por daños en la retina, el nervio óptico o áreas cerebrales superiores. Generalmente los tratamientos no curan la enfermedad, pero existen tratamientos con filtros de color y lentes de contacto que podrían ayudar a la persona a diferenciar mejor los distintos colores.

  • Ceguera nocturna

También conocido como nictalopía, es un estado que dificulta o imposibilita ver en la oscuridad. Es un síntoma de varias enfermedades oculares. La ceguera nocturna puede existir desde el nacimiento, o ser causada por lesiones o desnutrición (por ejemplo, una falta de vitamina A). La causa mas común de nictalopía es la retinitis pigmentosa, un trastorno en que las células bastones de la retina pierden gradualmente su capacidad para responder a la luz. Los pacientes que padecen esta condición genética presentan una nictalopía progresiva e incluso se puede ver afectada su visión diurna. En la ceguera nocturna congénita estacionaria las células bastón no funcionan desde el nacimiento y como su nombre sugiere, los pacientes no empeoran. Otra causa de la enfermedad es la deficiencia de retinol o vitamina A, que se encuentra en el aceite de pescado, en el hígado y en los productos lácteos.

  • Ceguera diurna

También conocida como hemeralopía, que es la incapacidad de ver en la luz brillante. La visión diurna empeora y empeora. La visión nocturna permanece inalterada debido a que los bastones funcionan bien, en oposición a los conos (intervienen en la visión diurna), que se ven afectados por la hemeralopia y a su vez degradan la respuesta óptica diurna.

  • Flotadores
Impresión de los flotadores, como se ven frente al cielo azul.

También conocidas como moscas volantes o miodesopsias, son depósitos de varios tamaños, formas, consistencia, índice refractivo y motilidad dentro del humor vítreo transparente del ojo. Los flotadores están suspendidos en el humor vítreo, el fluido o gel que ocupa el ojo. Por consiguiente, generalmente siguen el movimiento rápido del ojo, mientras se amontonan lentamente dentro del fluido. Los flotadores son visibles solo porque no se fijan perfectamente con el ojo. Las formas son sombras proyectadas en la retina por una diminuta estructura de proteína o restos de células desechadas a través de los años y atrapadas en el humor vítreo. Son comunes después de una operación de cataratas o trauma. En algunas ocasiones, los flotadores son congénitos.

  • Glaucoma
Foto de niños que sujetan un balón, así lo ve una persona que padece glaucoma.

Es un grupo de enfermedades del nervio óptico que causa la pérdida de las células ganglionales de la retina en un patrón característico de neuropatía óptica. Aunque la presión alta intraocular es un factor de riesgo significativo para el desarrollo de glaucoma, no es seguro que esta sea la causa del glaucoma. Una persona puede desarrollar daños en el nervio, teniendo una presión relativamente baja, mientras que una persona que tiene la presión alta durante años puede que no desarrolle nunca ningún daño. Si el glaucoma no se trata, permanecerá el daño del nervio óptico y la pérdida en el campo visual, que puede terminar en una ceguera.

  • Agnosia visual

La agnosia visual es la incapacidad del cerebro para dar sentido o uso de algunas partes del estímulo visual normal y se caracteriza por la incapacidad de reconocer objetos o caras familiares. Se diferencia de la ceguera en que esta es la falta de entrada sensorial al cerebro debido al daño en el ojo o el nervio óptico. La agnosia visual está a menudo causado por un accidente cerebrovascular, en el lóbulo parietal posterior en el hemisferio derecho del cerebro. Análisis minuciosos de la naturaleza de la agnosis visual están dirigidos para entender mejor el rol del cerebro en la visión normal.

  • Atropa belladonna

Atropa belladona es una planta que puede ser mortal. La atropina que produce esta planta hace que se dilaten los ojos. Así fue usada por las mujeres en la Edad Media para mostrarse mas atractivas a los hombres. Hoy aún es utilizada por los oftalmólogos. La atropina es un competidor de la acetilcolina. Entra en sus receptores en la membrana postsinaptica produciendo un potencial de acción, de tal manera que la acetilcolina se queda sin receptores por lo que los iones de Na no se pueden liberar.

Pensamiento crítico

Las respuestas del pensamiento crítico las encontrara aquí

  1. Explicar por qué no se conoce normalmente el punto ciego.
  2. Mirar fijamente una luz brillante por 10 segundos y después mirar fijamente una hoja blanca de papel. ¿Qué es lo que se observa? Y ¿Por qué?
  3. ¿Qué es lo que hace que las cosas desaparezcan cuando estás mirándolas fijamente en la noche y cómo hacer para que vuelvan a aparecer?
  4. Nombrar a qué son sensible los bastones y los conos.
  5. Explicar cómo actúa la Atropa belladona.

El sentido de la audición

Micrografía de las estructuras del interior del oído, llamadas estereocilias

El oído es el órgano sensorial que recolecta y detecta ondas sonoras y juega un papel importante en el sentido del equilibrio y posición corporal. Los receptores sensoriales para el oído y el equilibrio son mecanorreceptores que se encuentran en el oído interno; estos receptores son células ciliadas que tienen estereocilias (microvellosidades largas) que son extremadamente sensibles a las estimulaciones mecánicas.

Anatomía del oído

El oído tiene tres divisiones: oído externo, medio e interno.

  • Oído externo (aurícula, canal auditivo, superficie del tímpano)
Diagrama de la anatomía del oído humano

El oído externo es la porción más externa del oído. El oído externo incluye el pabellón auricular (auricula), el conducto auditivo y en la capa más superficial del tímpano (también llamada membrana timpánica). Aunque la palabra "oído" puede referirse correctamente al pabellón (el apéndice del cartílago cubierto de carne a cada lado de la cabeza), esta parte del oído no es vital para la audición. El diseño complejo del oído externo humano ayuda a capturar el sonido, pero la parte funcional más importante del oído es el canal auditivo. La piel del canal auditivo esta unida al cartílago; la piel más delgada del fondo del canal que se encuentra en el hueso del cráneo. Si el conducto auditivo no está abierto, la audición se amortiguará. La cera del oído (conocida como cerumen) es producida por glándulas en la piel de la parte externa del canal auditivo. Solo la piel más gruesa del canal auditivo que produce cerumen tiene vello. El oído externo termina en la capa más superficial de la membrana timpánica. La membrana timpánica se denomina comúnmente el tímpano.

Oído medio (cavidad llena de aire detrás del tímpano, que incluye el tímpano y huesos del oído)

El oído medio incluye la mayor parte del tímpano (membrana timpánica) y los 3 huesos o huesecillos: el martillo, incus (yunque) y estribo. La apertura de la trompa de Eustaquio está dentro del oído medio. El martillo tiene una parte alargada (el mango) que se fija a la porción móvil del tímpano. El incus es el puente entre el martillo y el estribo. El estribo es el hueso mas pequeño del cuerpo humano. El estribo transfiere la vibración del incus a la ventada oval, la cual está conectada a una porción del oído interno. Es el hueso final en la cadena que transfiere las vibraciones desde el tímpano al oído interno.

Representación 3D del oído medio.

La distribución de estos tres huesos es similar a la del aparato de Rube Goldberg: el movimiento de la membrana timpánica causa el movimiento del primer hueso, lo que provoca el movimiento del segundo y que a su vez causa movimiento en el tercer hueso. Cuando el tercer hueso empuja hacia abajo, provoca el movimiento de líquido dentro de la cóclea (una parte del oído interno).

Este fluido solo se mueve cuando la base del estribo presiona hacia abajo dentro del oído medio. Sin embargo, a diferencia del canal auditivo abierto, el aire del oído medio no está en contacto directo con el exterior. La trompa de Eustaquio conecta la cámara del oído medio con la parte trasera de la faringe. El oído medio humano es muy parecido a un seno paranasal especializado, llamado cavidad timpánica, y como el seno paranasal es una cavidad mucosa, rugosa y ahuecada en el cráneo que se ventila a través de la nariz. La porción mastoidea del hueso temporal, que se puede sentir como un bulto en el cráneo detrás de la oreja, también contiene aire, que se ventila a través del oído medio.

  • Oído interno (cóclea, vestíbulo y canales semicirculares)

El oído interno incluye el órgano de la audición (la cóclea) y el órgano del equilibrio (el laberinto o aparato vestibular) que está en armonía con los efectos de la gravedad y del movimiento. La zona del equilibrio del oído interno está compuesta por tres canales semicirculares y el vestíbulo.

El oído interno esta encajado en el hueso mas duro del cuerpo. Dentro de este hueso duro, hay huecos llenos de líquido. Dentro de la cóclea hay tres espacios llenos de liquido: el canal timpánico, el canal vestibular y el canal medio. El octavo nervio craneal viene desde el bulbo raquídeo y se conectan con el oído interno.

Anatomía interna del oído.

Cuando las ondas sonoras inciden sobre el tímpano, el movimiento se transfiere a la base del estribo, que está unida a la ventana oval y presiona en uno de los conductos llenos de líquido de la cóclea. Las células ciliadas en el órgano de Corti son estimuladas por frecuencias particulares de sonido, basadas en su ubicación dentro de la cóclea. Los sonidos de volumen alto están en una frecuencia más alta y debido a la longitud de onda más corta "golpean" la membrana "más rápidamente" (cerca de la ventana oval). En contraste, los sonidos de baja frecuencia tienen longitudes de onda mayores y viajan a través de la escala vestibular antes de golpear la membrana tectorial cerca del extremo de la cóclea. El fluido dentro de la cóclea se mueve, flotando en contra de las células receptoras (vellos) del órgano de Corti, que produce una respuesta graduada basada en el volumen del sonido. Entonces, las células ciliadas estimulan las células nerviosas en el Ganglión Espiral, que envía la información a través de la porción auditiva del octavo nervio craneal al cerebro. Los seres humanos son capaces de oír sonidos entre los 20 Hz y 20.000 Hz.

Los mamíferos que pueden oír sonidos de menor frecuencia, como las ballenas y los elefantes, tienen una cóclea mas larga. Los seres humanos tienden a perder la capacidad de oír las altas frecuencias, lo que ha llevado a los adolescentes a usar tonos de llamada de alta frecuencia (por encima de de 17, 000 Hz) que no pueden ser detectados por sos profesores de mediana edad.

  • Células ciliadas

Las células ciliadas son células columnares, cada una con un grupo de entre 100 y 200 cilios especializados en la parte superior, a lo que se debe su nombre. Estos cilios son mecanosensores que sirven para oír. La membrana tectorial descansa ligeramente sobre el cilio más largo. Dicha membrana se mueve hacia abajo y hacia el frente con cada ciclo de sonido, inclinando los cilios y permitiendo la entrada de la corriente eléctrica a la célula ciliada. Las células ciliadas, como los fotorreceptores de los ojos, muestran una respuesta graduada, a diferencia de los picos típicos de otras neuronas. Inmediatamente sobre las células ciliadas el órgano de Corti hay una “membrana tectorial” que sobresale.

corte seccional de la cóclea

Cuando los huesos del oído medio vibran en la ventana oval, las vibraciones son transmitidas al fluido de la cóclea y finalmente causa que la ventana circular en la cóclea sobresalga hacia afuera. Estas vibraciones desvían la membrana sobre la que se encuentra el órgano de Corti, provocando que las tres hileras de las células ciliadas externas se “froten” contra de la membrana tectorial sobresaliente. Por su actividad similar a la de los músculos amplifican las vibraciones más débiles para las células ciliadas internas. Los sonidos más fuertes no son amplificados. Las células ciliadas internas perturbadas activan las fibras nerviosas cocleares. El modelo actual es que los cilios están unidos uno sí por conexiones “en puntas”, estructuras que unen las puntas de los cilios uno a otro. El estiramiento y la compresión de los enlaces “en puntas” puede abrir un canal de iones y producir el potencial de receptor en la célula ciliada.

Estos potenciales graduados no están limitados por propiedades de “todo o nada” de un potencial de acción. Hay mucho menos células ciliadas que fibras nerviosas aferentes (que llevan mensaje al cerebro) en la cóclea. El nervio que inerva la cóclea es el nervio coclear y forma el nervio craneal número VIII con el nervio vestibular del órgano de equilibrio. Las dendritas neuronales inervan las células ciliadas cocleares.

Se cree que el neurotransmisor es el glutamato. Para la unión presinaptica, existe un "cuerpo denso presináptico" o lazo distinto. Este cuerpo denso está rodeado de vesículas sinápticas y se cree que ayuda en la liberación rápida del neurotransmisor. Las proyecciones eferentes desde el cerebro a la cóclea, también juegan un papel importante en la percepción del sonido. La sinapsis eferente ocurre en las células ciliadas externas y en la dendritas aferentes bajo las células ciliadas internas.

El proceso de escuchar

La detección del sonido se asocia con el giro temporal posterior superior derecho del cerebro. El giro temporal superior contiene varias estructuras importantes del cerebro, incluyendo la ubicación de la corteza auditiva primaria, la región cortical responsable de la sensación de sonido. A las secciones 41 y 42 se les denomina el área auditiva primaria del cerebro y procesan las características básicas del sonido, como el tono y el ritmo. El área de asociación auditiva se localiza dentro del lóbulo temporal del cerebro, en un área denominada área de Wernicke, o área 22. Esta área, cerca del surco cerebral lateral, es una región importante para el procesamiento de la energía acústica de modo que pueda ser distinguida como habla, música o ruido. También interpreta las palabras que se escuchan en un patrón de pensamiento asociado de comprensión y entendimiento. El área gnóstica del cerebro (áreas 5, 7, 39 y 40) ayuda a integrar todos los patrones de los sentidos entrantes para que se pueda formar un pensamiento común (correlacionado) usando toda la información sensorial que llegue.

Escuchar bajo el agua

El umbral de audición y la capacidad para localizar las fuentes de sonido se reducen bajo el agua donde la velocidad del sonido es más rápida que en el aire. Bajo el agua, la audición es por la conducción ósea y la localización de sonido aparece dependiendo de las diferencias en la amplitud detectada por la conducción ósea.

La localización de los sonidos por los seres humanos

Los seres humanos son normalmente capaces de escuchar frecuencias de sonido que van desde aproximadamente 20Hz a 20kHz. Nuestra capacidad de localizar exactamente de dónde viene el sonido, depende de la capacidad auditiva de cada uno de los dos oídosy de la calidad exacta del sonido. Puesto que cada oído se encuentra en un lado opuesto de la cabeza, un sonido llegará antes a la oreja más cercana y su amplitud será más fuerte en ese oído. Gran parte de la capacidad del cerebro para localizar el sonido depende de las diferencias de intensidad interaurales (entre los oídos) y de las diferencias interaurales temporales o de fase.

Se conocen dos mecanismos que se utilizan para localizar el sonido.

Las neuronas granulosas pueden rcaptar diferencias de tiempo tan pequeñas como el tiempo que tarda el sonido en pasar de un oído al otro (10 milisegundos). Cuando son frecuencias altas, frecuencias con una longitud de onda más corta que la cabeza del oyente, llega más intensidad de sonido al oído más cercano. La ecolocalización humana es una técnica que implica la ecolocalización utilizada por personas ciegas para explorar dentro de su entorno.

Proceso de equilibrio

La equilibriocepción o sentido del equilibrio es uno de los sentidos fisiológicos. Permite a los seres humanos y animales caminar sin caerse. Algunos animales son mejores en esto que los seres humanos, por ejemplo dejando a un gato (cuadrúpedo que usa su oído interno y su cola) caminar sobre un superficie estrecha. Todas las formas de equilibriocepción pueden ser descritas como la detección de aceleración.

Esto es determinado por el nivel de fluido llamado correctamente endorfina en el laberinto (un grupo complejo de tubos en el oído interno).

Cuando el sentido del equilibrio se interrumpe causa mareo, desorientación y náusea.

Se puede alterar el sentido de equilibrio cerrando los ojos y girando rápidamente en círculo cinco o seis veces. Estos giros provocan el movimiento de líquido también en círculo dentro del canal auditivo. Al detener los giros el líquido tarda unos segundos en perder impulso y hasta ese momento el sentido del oído interno entra en conflicto con la información de la visión, causando mareo y desorientación. La mayoría de los astronautas encuentran que su sensación de equilibrio se ve afectada cuando están en órbita, porque no hay suficiente gravedad para mantener el fluido del oído en equilibrio. Esto causa una forma de enfermedad del movimiento llamada enfermedad del espacio.

Trastornos del oído

Estudio de caso

Una mujer de 45 años despierta sintiéndose mal. Cree que se ha resfriado debido a que siente nauseas, así es que continua con las tareas cotidianas. El día iba trascurriendo y seguía con la sensación de náusea. Mientras veía una película con su familia, el malestar se intensificó y dejaron de ver la película. En la sala del cine se sintió muy desequilibrada y se desplomó. El temor era que estuviese sufriendo un derrame cerebral. Después de ser llevada al hospital en ambulancia los médicos de urgencia también pensaron que podía ser un derrame cerebral e hicieron un escáner para verificarlo. No se vio nada en el escáner pero la nausea y el vértigo seguían siendo intensos. La mujer fue diagnosticada más tarde de infección en el oído interno.

Los siguientes 6 a 9 meses de su vida estuvo tomando antibióticos y recibiendo terapias de equilibrio pero continuaba con nausea y vértigo. Nada parecía funcionar, así que los médicos decidieron operar el oído interno a través del cráneo. Cortaron el nervio vestibular que está unido al centro de equilibrio del lado izquierdo. El oído interno derecho con el tiempo compensaría esta pérdida de equilibrio pero esto conllevará meses de terapia de equilibrio. La mujer ha sido operado tres veces del oído interno, ha perdido de la audición en el oído izquierdo y continúa con problemas de equilibrio. Los médicos le dijeron que habían hecho todo lo que podían hacer y que tendría que vivir en esas condiciones a diario.

  • Sordera

La palabra sordo puede tener al menos dos significados. El primer término es usado para indicar la pérdida suficiente de audición de manera que la persona es insensible al sonido. Alguien con una pérdida parcial de audición es más probable que sea tratado como que tiene una discapacidad auditiva o calificado sordo parcial por los profesionales. El segundo significado se utiliza para indicar a alguien que se considera a sí mismo “culturalmente sordo” y a menudo usa una S para diferenciar esto. Las personas sordas a menudo usan el lenguaje de señas y consideran que la sordera no es una condición que necesite ser médicamente tratada.

Implantes cocleares

Un implante coclear es un dispositivo que se utiliza para restaurar la función auditiva de algunas personas sordas y con discapacidad auditiva. Consiste en un dispositivo interno que incluye unos electrodos implantados en la cóclea e indirectamente estimula el nervio auditivo, y un dispositivo externo, que funciona como un audífono, excepto que transmite información al dispositivo interno en lugar de al oído. El implante coclear básicamente evita el paso del sonido por el oído medio y las células ciliadas de la cóclea, y permite a algunas personas con daño en estas estructuras escuchar "electrónicamente".

Inflamación de otitis media
  • Otitis media

Es una inflamación del segmento medio del oído. Se asocia generalmente con la acumulación de fluido y frecuentemente causa un dolor de oído. El fluido puede o no estar infectado. El progreso típico de la otitis media es: el tejido que rodea el tubo faringotimpánico aumenta debido a una infección o congestión severa. El tubo faringotimpánico permanece bloqueado la mayoría del tiempo. El aire presente en el oído medio se va absorbiendo lentamente en los tejidos adyacentes. Una fuerte presión negativa crea un vacío en el oído medio. El vacío llega al punto donde está el fluido acumulado en los tejidos adyacentes en el oído medio. Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae son las causas bacterianas más comunes de la otitis media. Además de ser causada por Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae también puede ser causada por el resfriado común.

  • Vértigo (mareo)

El vértigo es un síntoma grave de un trastorno del equilibrio. Es la sensación de girar mientras el cuerpo está parado con respecto a la tierra o el entorno. Con los ojos cerrados se tendrá una sensación de que el cuerpo está en movimiento, llamado vertigo subjetivo; si los ojos están abiertos, el entorno parecerá moverse más allá del campo de visión, llamado vértigo objetivo. Los efectos pueden ser leves. Puede causar náuseas o, si es grave, puede dar lugar a dificultades para pararse y caminar. El vértigo suele asociarse con un problema en los mecanismos del equilibrio del oído interno (sistema vestibular), en el cerebro o con las conexiones nerviosas entre estos dos órganos. La causa más común es el vértigo posicional paroxístico benigno, o VPPB. El vértigo puede ser un síntoma de una causa inofensiva subyacente, como en la VPPB o puede sugerir problemas más serios. Estos incluyen toxicidad de fármacos, accidentes cerebrovasculares o tumores (aunque estos son mucho menos comunes que el VPPB).

  • Cinetosis

La cinetosis es una condición en la que la endolinfa (el líquido que se encuentra en los canales semicirculares del oído interno) se "agita", causando confusión entre la diferencia entre el movimiento aparente percibido (ninguno o muy poco) y el movimiento real. Dependiendo de la causa, también se refiere al mareo (en el mar, auto, avión o espacio). La náusea es el síntoma más común de la cinetosis. Si el movimiento causante de náuseas no se controla, el paciente frecuentemente vomitará dentro de los veinte minutos siguientes. A diferencia de una enfermedad ordinaria, el vómito en la cinetosis tiende a no aliviar las náuseas. Si no desea consultar a un médico, una forma común de alivio es comer menta.

  • Disacusia

La disacusia es una alteración auditiva caracterizada por la dificultad en procesar detalles del sonido, pero no fundamentalmente una pérdida de la capacidad de percibir el sonido. También puede referirse al dolor o malestar debido al sonido.

Pensamiento crítico

Las respuestas a estas preguntas de pensamiento crítico se encuentran aquí.

  1. Explicar cómo se codifica el tono del sonido. ¿Cómo se codifica la sonoridad del sonido?
  2. ¿Qué hace que los tres canales semicirculares en el oído interno se activen? ¿Cómo lo logran?
  3. ¿Qué hace la trompa de Eustaquio? ¿Qué tiene que ver la trompa de Eustaquio con una infección del oído medio?
  4. ¿Cuál es la ventaja de tener la ventana oval?

Tacto

El tacto es el primer sentido desarrollado en el útero y el ultimo sentido usado antes de la muerte. Con 50 receptores del tacto por cada centímetro cuadrado y cerca de 5 millones de células sensoriales en total, la piel es muy sensible y es el uno de los órganos más grande y complejos en el cuerpo. Estos receptores del tacto son agrupados por tipo e incluye mecanorreceptores (sensibles a la presión, vibración y combinación), termorreceptores (sensibles a los cambios de temperatura) y nociceptores (responsable del dolor).

Corpúsculo de Pacini

Los corpúsculos de Pacini detectan cambios bruscos de presión y vibraciones. Son los más grandes de los receptores. Cualquier deformación en el corpúsculo hace que se generen potenciales de acción, al abrir canales de iones de sodio sensibles a la presión en la membrana del axón. Esto permite la entrada de iones de sodio, creando un potencial receptor. Los corpúsculos de Pacini causan potenciales de acción cuando la piel sangrada, pero no cuando la presión es constante, debido a las capas de tejido conectivo que cubren la terminación nerviosa (Kandel et al., 2000). Se cree que responden a cambios muy veloces en la posición de la articulación.

Corpúsculo de Meissner

Los corpúsculos de Meissner se distribuyen por toda la piel, pero se concentran en zonas especialmente sensibles al tacto ligero, como las yemas de los dedos, las palmas, las plantas de los pies, los labios, la lengua, la cara, los pezones y la piel externa de los genitales masculinos y femeninos. Se encuentran principalmente debajo de la epidermis dentro de las papilas dérmicas.

Cualquier deformación física en el corpúsculo de Meissner causará un potencial de acción en el nervio. Puesto que se adaptan muy rápidamente, los potenciales de acción generados disminuyen también rápidamente y finalmente cesan. Si se elimina el estímulo, el corpúsculo recupera su forma y mientras lo hace (es decir: mientras se reforma físicamente), se genera otra descarga de potenciales de acción. (Esta es la razón por la que uno deja de "sentir" la ropa). Este proceso se llama adaptación sensorial.

Debido a su ubicación superficial en la dermis, estos corpúsculos son particularmente sensibles al tacto y a las vibraciones, pero por las mismas razones, están limitados en su detección porque sólo pueden indicar que algo está tocando la piel. Los corpúsculos de Meissner no detectan el dolor; Esto es detectado exclusivamente por terminaciones nerviosas libres.

Capa de la piel, que muestra la célula de Merkel

Discos de Merkel

Los discos de Merkel son mecanorreceptores, con sensibilidad a la presión y a la vibración. En los seres humanos, las células de Merkel están en las capas superficiales de la piel, y se encuentran agrupadas bajo las crestas de las yemas de los dedos que componen las huellas dactilares. Son algo rígidos en la estructura, y el hecho de que no estén encapsulados, hace que tengan una respuesta sostenida (en forma de potenciales de acción o picos) a la deflexión mecánica del tejido. Las terminaciones nerviosas de Merkel son extremadamente sensibles al desplazamiento del tejido y pueden responder a desplazamientos inferiores a 1 um. Varios estudios indican que intervienen en la discriminación táctil de alta resolución, y son responsables de la capacidad de nuestras puntas de los dedos para sentir patrones finos detallados de la superficie (por ejemplo, para leer Braille).

Corpúsculo de Ruffini

Los corpúsculos de Ruffini son termorreceptores, que ayudan en la detección de los cambios de temperatura. Nombrados así en honor a Angelo Ruffini, el corpúsculo de Ruffini es una clase de mecanoreceptores que se adaptan lentamente, diseñados para existir solo en la dermis sin vello y en el tejido subcutáneo de los seres humanos. Estos receptores con forma de huso son sensibles al estiramiento de la piel y contribuyen al sentido quinésico y al control de la posición y movimiento de los dedos.

Trastornos del tacto

  • Trastorno del procesamiento sensorial

En la mayoría de las personas la integración sensorial ocurre naturalmente sin ningún proceso de pensamiento. Pero en algunas personas la integración sensorial no se desarrolla adecuadamente y se distorsiona. En esas personas, el cerebro y el sistema nervioso central no interpreta la información diaria del tacto, el sonido o el movimiento. Aun se realizan investigaciones sobre este trastorno pero se han encontrado vínculos directos entre la disfunción de sínfisis púbica (en inglés SPD) con otros trastornos como trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDA/TDAH), nacimiento prematuro, autismo, síndrome de Down y síndrome X frágil.

  • Defensa táctil

Considerada como una categoría de FSP, la defensa táctil es una reacción exagerada al sentido del tacto. Identificada por el Dr. Jean Ayers en los años 60. Una persona con defensa táctil puede reaccionar con una respuesta de lucha contra los estímulos tactiles que una persona normal interpretaría como inofensivos. La mayoría de los casos se han visto en niños o bebes debido al hjecho de que no quieren ser tocados o abrazados como lo haría un niño normal. Un niño con este trastorno probablemente tendrá estos signos o síntomas:

  1. No le gusta andar descalzo o que le toquen los pies.
  2. No disfruta el baño, el corte de pelo o corte de uñas.
  3. Necesita que quiten las etiquetas de toda la ropa.
  4. No le gusta que le toquen la cara.
  5. Dificultad oara comer debido a la textura o temperatura de la comida.
  6. No le gusta tocar nada sucio o pegajoso.
  • Insensibilidad congénita al dolor con anhidrosis o ICDA

Enfermedad muy extraña. Solo hay unos 35 casos conocidos en Estados Unidos. La ICDA es una enfermedad autosómica recesiva grave en la que los nervios periféricos muestran una pérdida de fibras sin mielina o poco mielinizadas. El mecanismo fisiopatológico real es aún desconocido y está en estudio; esta es una enfermedad extremadamente difícil de estudiar debido a la rareza de los casos. La mayoría de las personas con esta enfermedad no viven mucho tiempo debido a que las lesiones no tienen tratamiento porque son desconocidas y graves.

Estudio de caso

Insensibilidad al dolor

Que pasaría si no sintiéramos dolor. ¿Será algo que no deberíamos tener? ¿O tenemos dolor por una buena razón? Aunque es algo raro es una enfermedad conocida como insensibilidad congénita al dolor. Aunque es raro, existe una enfermedad conocida como insensibilidad congénita al dolor. Esta anomalía genética hace que algunas personas carezcan de ciertos componentes del sistema sensorial para recibir dolor. La razón exacta del problema es desconocida y varía entre las personas. Lamentablemente, las personas que tienen la enfermedad a menudo mueren en la infancia. Las lesiones son muy comunes en personas con insensibilidad congénita al dolor. A menudo pierden los dedos, pueden sufrir quemaduras y sus rodillas están a menudo irritadas producto de estar arrodillados por mucho tiempo. Claramente el dolor tiene un propósito, es una señal de advertencia cuando las cosas no están bien.

El sentido de los recién nacidos

Los recién nacidos pueden sentir sensaciones diferentes, pero responden con más entusiasmo a caricias suaves y abrazos. Un suave balanceo a menudo calma a un bebé llorando, al igual que los masajes y baños calientes. Los recién nacidos pueden consolarse chupando sus pulgares, o con un chupete. La necesidad de mamar es instintiva y permite que los recién nacidos se alimenten.

  • Visión

Los recién nacidos tienen una visión imperfecta, pudiendo concentrarse en objetos que estén solo aproximadamente a 45 cm directamente en frente de su rostro. Si bien esto puede no ser mucho, es todo lo que se necesita para que el bebé distinga la cara de la madre cuando amamanta. Cuando un recién nacido no está durmiendo, ni alimentándose, ni llorando, puede pasar mucho tiempo mirando objetos. Por lo general, todo lo que es brillante, tiene colores contrastantes chillones o tiene patrones complejos captará la mirada de un bebé. Sin embargo, el recién nacido muestra preferencia por mirar las caras de otras personas por encima de todo.

  • Audición

Mientras que todavía está dentro de la madre, el niño puede oír muchos ruidos internos, tales como el latido del corazón de la madre, así como muchos ruidos externos como voces humanas, música y la mayoría de otros sonidos. Por lo tanto, aunque los oídos de un recién nacido pueden tener algo de líquido, puede oír desde el nacimiento. Los recién nacidos suelen responder a la voz de una mujer antes que a la de un varón. Esto puede explicar por qué la gente sin saberlo aumentar el tono de su voz cuando habla con los recién nacidos. El sonido de otras voces humanas, especialmente la de la madre, puede tener un efecto calmante o relajante sobre el recién nacido. Por el contrario, los ruidos fuertes o repentinos asustarán y sobresaltarán a un recién nacido.

  • Gusto

Los recién nacidos pueden responder a diferentes gustos, incluyendo sustancias dulces, agrias, amargas y saladas, con preferencia a lo dulce.

  • Olfato

Un recién nacido tiene un sentido del olfato desarrollado al nacer, y en la primera semana de vida ya puede distinguir las diferencias entre la leche materna de su madre y la leche materna de otra mujer.

Reflejo Estimulación Respuesta Edad en que desaparece Función
Parpadeo Luz brillante iluminando los ojos o aplaudiendo cerca de los ojos Cierre de parpados rápidamente Es permanente Este reflejo protege al bebe de la excesiva estimulación
Retracción Tocar la planta del pie con un estimulo, como por ejemplo con un alfiler Esto hace que el pie se retire. Se produce una flexión de la rodilla a la cadera. Después del décimo día de nacido. Es una protección para el bebe en el caso de una estimulación táctil desagradable.
Búsqueda Tocar la mejilla cerca de la boca del bebe La cabeza del bebe girará hacia el sitio de estimulación Tres semanas (debido a la respuesta voluntaria que ya es capaz de hacer el bebé) Este reflejo ayuda al bebe a encontrar el pezón de su madre.
Succión Colocar los dedos en la boca del bebe El bebe succionará los dedos rítmicamente Cuatro meses(la succión voluntaria durará del cuarto al sexto mes ) Esto ayuda con la alimentación.
Natación Colocar al bebe en una piscina con agua boca abajo El bebe remará y pateará en movimientos de natación Cuatro a seis meses Esto ayuda al bebe a sobrevivir si se cae al agua.
Agarre Sujetar al niño en una posición horizontal y bajar rápidamente al bebe en un movimiento rápido hacia el suelo mientras se hace un ruido fuerte sujetando al bebe. El bebe hará un movimiento arqueando su espalda, extendiendo sus piernas y adelantando sus brazos hacia afuera y finalmente retraerá los brazos hacia su cuerpo. Seis meses En el pasado evolutivo esto puede haber ayudado al bebe a agarrarse a la madre.
Prensión palmar Colocar el dedo en la palma del bebe y presionar contra la palma de este El bebe inmediatamente apretará el dedo Tres a cuatro meses Esto prepara al bebe para cuando ocurra la prensión voluntaria.
Cuello tónico Girar la cabeza del bebe hacia un lado mientras el bebe está despierto Esto causará que el bebe extienda un brazo frente al ojo hacia el que se le ha girado o hacia el lado al que la cabeza ha sido girada. Cuatro meses Esto puede preparar al bebe para el agarre voluntario.
Andar Se sujeta al bebe por debajo de los brazos y se permite que el pie desnudo del bebe toque una superficie plana El bebe levantará un pie tras el otro como si caminara Dos meses Esto puede preparar al bebe para la marcha voluntaria.
De Babinski Tocar el pie de forma suave o acariciando desde el dedo hasta el talón Los dedos del pie del bebe se abrirán y se doblaran hacia adentro Ocho a doce meses Se desconoce

Cuestionario de revisión

Las respuestas las puedes encontrar aquí

  1. Ubicado bajo el hueso más duro del cuerpo, no solo controla la audición sino que también el equilibrio y el movimiento:
    1. El incus o yunque y el estribo.
    2. El pabellón auricular y el tímpano
    3. El nervio vestibular y los canales semicirculares.
    4. La trompa de Eustaquio y el estribo.
  2. La retina hace lo siguiente:
    1. Permite la visión en la claridad y la oscuridad, usando los conos y bastones.
    2. Da una percepción de profundidad usando la visión binocular.
    3. Contiene los músculos ciliares que controlan la forma de la lente.
    4. Protege y sostiene la forma del ojo.
  3. Esta es la razón por la que dejamos de sentir la ropa que llevamos.
    1. Los discos de Merkel son una estructura rígida, y el hecho de que no están encapsulados, hace que tengan una respuesta sostenida
    2. El corpúsculo de Meissner se adapta rápidamente, generando un potencial de acción que rápidamente disminuye y cesa.
    3. El corpúsculo de Ruffini permite una adaptación lenta del mecanoreceptor.
    4. Los corpúsculos de Pacini permiten la entrada de iones de sodio, creando un potencial receptor.
  4. Cuando comemos un dulce, usaremos lo siguiente para sentir el dulzor.
    1. Papilas fungiformes
    2. Papilas filiformes
    3. Papilas foliadas
    4. Papilas circunvaladas
    5. Todas las anteriores.
  5. Si tienes un resfriado, la comida puede no tener sabor debido a:
    1. Las fibrillas nerviosas no funcionan apropiadamente.
    2. Mi comida sabrá igual y el gusto y el olfato no tienen nada en común
    3. Como las papilas están bloqueada por la mucosa no funcionan.
    4. El olfato, el gusto y los receptores trigeminales contribuyen al sabor de la comida.
  6. Caminando desde una habitación iluminada a una oscura, puede ocurrir lo siguiente:
    1. La esclerótica del ojo se abre y permite ver en la oscuridad.
    2. El músculo extraocular se abre y me permite ver en la oscuridad.
    3. Los conos del ojo se abren y me permiten ver en la oscuridad.
    4. Los bastones se abren y me permiten ver en la oscuridad.
  7. Las células ciliadas del oído
    1. Son los receptores sensoriales que dispararán los potenciales de acción cuando son perturbados.
    2. Muestran una respuesta gradual, en lugar de los picos típicos de otras neuronas.
    3. Se frotan contra la membrana tectorial sobresaliente
    4. Todas las anteriores.
  8. La visión del ojo disminuye con el tiempo debido a:
    1. El ojo recibe mucha menos luz en la retina.
    2. Existen muchas enfermedades que afectan el ojo.
    3. La dilatación de la pupila disminuye con los años
    4. Todas las anteriores.
  9. Los jóvenes que bajan de una montaña rusa parecen tener vértigo porque
    1. El líquido en la aurícula no ha dejado de moverse causando conflictos con la información que viene de su visión
    2. El líquido en la cóclea no ha dejado de moverse causando conflicto con la información de la visión.
    3. El líquido de la membrana timpánica no ha dejado de moverse causando conflicto con la información proveniente de su visión
    4. El líquido en el estribo no ha dejado de moverse causando conflicto con la información proveniente de su visión
  10. Estos receptores reaccionan a alimentos tratados con glutamato monosódico.
    1. Salado
    2. Ácido
    3. Amargo
    4. Dulce
    5. Umami
  11. ¿Cuál de estos sentidos se encuentran en la categoría de quimiorrecepción?
    1. Audición y olfato
    2. Tacto y audición
    3. Visión y gusto
    4. Gusto y olfato

Glosario

Anosmia: deficiencia del olfato o pérdida del sentido del olfato.

Canal auditivo: tubo desde la abertura del oído hasta la membrana timpánica.

Tubo auditivo: cualquiera de los pares de tubos que conecta el oído medio a la nasofaringe, ecualizando la presión del aire en dos partes del tímpano.

Quimorrecepción: respuesta fisiológica de un órgano del sentido a un estimulo químico.

Coroidea: capa vascular del ojo que está entre la retina y la esclera.

Papila circunvalada: la papila que está presente en la parte posterior de la lengua.

Cóclea: está relacionada con el oído, similar al caparazón de un caracol.

Disosmia: cuando las cosas huelen diferentes a lo que debería oler.

Equilibrium: sentido del equilibrio

Músculos extraoculares: seis músculos que controlan el movimiento del ojo, lateral recto, medio, inferior, superior, inferior oblicuo y superior oblicuo.

Papila filiforme: papilas largas y delgadas que no contienen papilas gustativas pero que son las más numerosas.

Papila foliada: se presenta rugosa y acanalada hacia la parte posterior de la lengua.

Papila fungiforme: se presentan principalmente en la punta de la lengua con forma de hongo.

Gustación: el sentido del gusto.

Célula ciliada: mecanosensores para oír, son células columnares cada uno con entre 100 a 200 cilios en la punta.

Haptico: que viene del griego haphe, que significa perteneciente al sentido del tacto.

Hiposmia: disminución de la capacidad para oler.

Oído interno: la parte interna del oído, contiene la cóclea, vestíbulo y canales semicirculares.

Mecanorreceptores: receptor sensorial que responde al presión mecánica o distorsión.

Corpúsculo de Meissner: encapsulado en las terminaciones nerviosas sin mielina, que se encuentran en áreas sensibles del tacto.

Oído medio: cavidad llena de aire detrás del tímpano, que incluye el tímpano y los huesos del oído.

Nasofaringe: parte nasal de la faringe que está detrás de la nariz y sobre el nivel del paladar blando.

Nocicepción: la percepción del dolor.

Olfacción: el sentido del olfato

Otitis media: una inflamación en el oído medio.

Oído externo: porción externa del oído, que incluye la aurícula, canal auditivo y superficie del tímpano.

Ventana oval: ventana que tiene la base en los estribos adjuntos.

Corpúsculo Pacini: detecta los cambios totales de la presión y vibración.

Papila: célula epitelial especializada que tiene pequeñas proyecciones en la punta de la lengua.

Percepción: la interpretación cerebral de las sensaciones.

Fantosmia: fenómeno de oler olores que no están presentes.

Fotoreceptores: neurona especializada encontrada en la retina del ojo que es capaz de la foto transducción.

Pinna: aurícula del oído

Retina: capa delgada de las células neuronales que están detrás del glóbulo del ojo de los vertebrados y algunos cefalópodos.

Ventana circular: ventana que conduce a la cóclea.

Esclera: capa blanca del ojo, da la forma y protege las partes internas delicadas.

Canales semicirculares: ciertos canales del oído interno

Sensación: ocurre cuando el impulso nervioso llega hacia el cerebro.

Adaptación sensorial: una disminución en respuesta a la estimulación

Estribos: uno de los huesos más pequeños en el tímpano del oído.

Tacto: el sentido de percepción de la presión, generalmente en la piel.

Membrana timpánica: la membrana del oído que vibra y produce el sonido.

Umami: palabra de significado japonés que significa sabroso o jugoso, una señal de sabor.

References

  • Hänig, D.P., 1901. Zur Psychophysik des Geschmackssinnes. Philosophische Studien, 17: 576-623.
  • Collings, V.B., 1974. Human Taste Response as a Function of Locus of Stimulation on the Tongue and Soft Palate. Perception & Psychophysics, 16: 169-174.
  • Buck, Linda and Richard Axel. (1991). A Novel Multigene Family May Encode Odorant Receptors: A Molecular Basis for Odor Recognition. Cell 65: 175-183.

Nutrición

La comunidad y los programas de nutrición

Pirámide nutricional de Harvard

Las conexiones entre la nutrición y la salud han sido probablemente entendidas, al menos en algún grado, por todas las personas de todos los lugares y tiempos. Por ejemplo alrededor del 400 A.C. Hipócrates dijo “dejar que la comida sea su medicina y que la medicina sea su comida “. El entender las necesidades fisiológicas de nuestras células nos ayuda a entender por qué la comida tiene tal impacto en nuestra salud general. En este capítulo presentaremos la nutrición examinando como las células usan los diferentes nutrientes y luego se verán las enfermedades que están ligadas a los problemas nutricionales.

La nutrición y la salud en la comunidad

El estado nutricional de las personas de nuestras comunidades es preocupante no solo para la calidad de vida, sino que también para la economía (el tratamiento de una enfermedad cuesta mucho más que prevenirla). Varias agencias públicas de salud se están esforzando para prevenir las deficiencias nutricionales y mejorar la salud general. Por ejemplo en los Estados Unidos, el gobierno suministra una variedad de recursos tales como la asistencia estatal, un ejemplo de esto es el programa especial de nutrición suplementaria para mujeres, infantes y niños (WIC) y otros. Además, existen otras agencias gubernamentales y asociaciones científicas y de salud voluntaria como la Asociación Americana del corazón, que se enfoca en el estilo de vida y en los factores dietéticos que previenen las enfermedades crónicas y de riesgo mortal. Otra asociación es el Departamento de agricultura de los Estados Unidos (en ingles USDA) y el Departamento de Salud y Servicios humanos de los Estados Unidos (en ingles USDHHS) que desarrolló en 1977 las pautas de alimentación que fueron compiladas y expuestas como la Pirámide alimentaria, o pirámide alimenticia (The food guide Pyramid), que fue actualizada como “My Pyramid”, pero este nuevo cuadro resulta confuso para muchas personas.

La facultad de Salud Pública de la Universidad de Harvard desarrolló una pirámide alternativa de alimentación saludable basada en estudios nutricionales a largo plazo. Esta pirámide difiere en varios aspectos de la antigua pirámide creada por el Departamento de agricultura de los Estados Unidos (USDA): por ejemplo, el ejercicio físico se encuentra en el final de la pirámide para recordarnos el importante rol que cumple en nuestra salud. Además, no todos los carbohidratos se encuentran al final de la pirámide (pan blanco, arroz blanco, y las papas están ahora al principio junto con los azúcares), además no todos los aceites están al principio (el aceite vegetal esta al final). Otro recurso, tal como La Cantidad Diaria Recomendada (CDR) ha ayudado a las personas a ser más conscientes de las necesidades nutricionales, sin embargo la obesidad y los problemas crónicos de salud continúan aumentando.

Requerimientos nutricionales

Las etiquetas muestran los ingrediente, el contenido de grasa de los alimentos así como las calorías.

Nuestros cuerpos tienen necesidades calóricas y nutricionales. El tejido vivo se mantiene gracias al gasto de energía en las moléculas de ATP, cuya energía proviene de la descomposición de las moléculas de la comida. Las necesidades calóricas se refieren a la energía necesaria cada día para llevar a cabo las variadas reacciones químicas que se producen en cada célula.

Cuando observamos una etiqueta nutricional, podemos ver fácilmente cuantas calorías hay en una porción. Estas calorías (“C” Mayúscula) son en realidad Kilocalorías (1000 calorías). Técnicamente, una caloría (“c” minúscula) es la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1 mililitro de agua en 1°C. La cantidad de calorías que una persona necesita diariamente varía considerablemente por edad, sexo, altura, y niveles de actividad física. Si la cantidad de energía tomada excede la cantidad de energía usada, entonces el exceso de energía es almacenada como tejido adiposo (grasa), independientemente de la fuente de la energía.

Además de las necesidades diarias de energía, existen las necesidades nutricionales para evitar que el cuerpo pierda sus propias grasas, carbohidratos y proteínas. Tales moléculas están continuamente rompiéndose, y deben ser reemplazadas regularmente. Los aminoácidos esenciales y ácidos grasos son particularmente importantes construyendo bloques para el reemplazo de estas moléculas. Las vitaminas y minerales no son usados como energía, pero son esenciales en el tejido y las estructuras de las enzimas o de las reacciones.

  • Macronutrientes

Los macronutrientes son nutrientes productores de energía, además proveen la mayoría de energía metabólica a un organismo. Los tres principales macronutrientes son los carbohidratos, las proteínas y las grasas.

  • Micronutrientes

Microminerales o elementos traza, son minerales necesarios para el cuerpo humano en muy bajas cantidades (generalmente menos de 100 mg/día) en oposición a los macrominerales que son requeridos en grandes cantidades.

Carbohidratos

Las frutas aportan carbohidratos simples de fácil asimilación como la glucosa y la fructosa
  • Funciones

La glucosa es el más accesible carbohidrato usado por el cuerpo que circula en la sangre y es la principal fuente de energía para los músculos, el sistema nerviosos central, y el cerebro (el cerebro además usa cuerpos cetónicos).

Los carbohidratos están hechos de compuestos orgánicos de carbón, hidrógeno y oxígeno.

Existen tres tamaños de carbohidratos y se clasifican en dos tipos: los carbohidratos simples (monosacáridos y disacáridos) y los carbohidratos complejos (polisacáridos). Los polisacáridos son los carbohidratos más abundantes en el cuerpo junto con el hidrógeno.

La descomposición de los polisacáridos ocurre de la siguiente forma: los polisacáridos son digeridos en monosacáridos incluyendo la glucosa que va al epitelio intestinal y al torrente sanguíneo. Las moléculas de glucosa son tomadas por los transportadores de glucosa y entregadas dentro de las células del cuerpo, mientras que la glucosa está en las células puede ser oxidada para producir energía o proveer sustrato para otras reacciones metabólicas o por supuesto para transformarse en glucógeno para ser almacenado.

  1. Monosacáridos= unidad de carbohidrato (glucosa, fructosa, y galactosa).
  2. Disacáridos = dos carbohidratos simples unidos ( sacarosa, maltosa, y lactosa).
  3. Polisacáridos = Poseen muchas unidades de monosacáridos unidas (almidón y fibra)
  • Fibra
las verduras y frutas son fuente de fibra

La fibra, carbohidrato no digerible, se encuentra es todas las plantas comestibles como las frutas, vegetales, granos y legumbres. Existen muchas formas de clasificar los tipos de fibra: el primero son las llamadas fibras cereales, que se encuentran en alimentos tales como el cereal o los granos. El segundo son las fibras solubles que se disuelven parcialmente en agua y las insolubles que no se disuelven.

Los adultos necesitan alrededor de 21 – 38 gramos de fibra al día, por otra parte los niños a partir de 1 año necesitan alrededor de 19 gramos diarios. En promedio los estadounidenses consumen solo 15 gramos de fibra diaria.

La fibra ayuda a reducir las posibilidades de desarrollar las siguientes enfermedades: cáncer de colon, enfermedades cardiacas, diabetes tipo 2, divertículos y el estreñimiento.

Índice glucémico

El arroz refinado tiene un alto índice glucémico

El índice glucémico es una nueva forma de clasificación de los carbohidratos y mide que tan rápido y que tanto el azúcar en la sangre se incrementa después de consumir carbohidratos. Los alimentos que se considera que tiene un alto índice glucémico son convertidos casi inmediatamente en azúcar en la sangre lo que causa su incremento. Los alimentos que se considera que tienen un bajo índice glucémico son digeridos lentamente lo que causa un incremento lento de azúcar en la sangre. Algunos ejemplos de alimentos con un alto índice glucémico son: las papas, el arroz blanco, la harina blanca, cualquier cosa que sea refinada, cualquier cosa con mucha azúcar que incluya jarabe de maíz con alto contenido de fructosa. Por otra parte algunos ejemplos de alimentos con un bajo índice glucémico son: los granos enteros ( el arroz integral, el pan 100% integral, la pasta integral y el cereal alto en fibra), frutas y verduras con alto contenido de fibra y las legumbres.

De acuerdo con la facultad de Salud Pública de la Universidad de Harvard, “ La lista más completa acerca del índice glucémico fue publicada en julio de 2002, publicada por la revista de nutrición “American Journal of Clinical Nutrition”. Además la Universidad de Sídney mantiene una base de datos online acerca del índice glucémico en los alimentos.”

Proteínas

  • Funciones

La proteína crea hormonas, enzimas y anticuerpos. Es parte de la regulación de fluido y de electrolitos, del efecto amortiguador para el pH, y del transporte de nutrientes. Un buen ejemplo de proteína es la hemoglobina que transporta el oxigeno que se encuentra en los glóbulos rojos.

Las proteínas están compuestas de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, una molécula inorgánica, lo que claramente la distingue de los otros macronutrientes.

  1. Los aminoácidos son los bloques de construcción de las proteínas.
  2. Los polipéptidos son un grupo de aminoácidos unidos (10- 100 o más)

El cuerpo necesita aminoácidos para producir nueva proteína corporal (retención de proteína) y para reemplazar la proteína dañada (mantenimiento) que se pierde en la orina.

Las proteínas son moléculas relativamente grandes hechas de aminoácidos unidos en cadenas con nexos de péptidos. Los aminoácidos son las unidades estructurales básicas de construcción de las proteínas, forman cadenas cortas de polímero llamados péptidos o poli-péptidos largos que retorcidas forman estructuras llamadas proteínas. El proceso de la síntesis de proteínas es controlada por un patrón tRNA transfiere aminoácidos al mRNA para formar cadenas proteicas.

Existen veinte aminoácidos estándar usados por las células en la creación de proteínas. Los vertebrados, incluyendo a los humanos, son capaces de sintetizar 11 de estos aminoácidos desde otras moléculas. Los restantes nueve aminoácidos no pueden ser sintetizados por nuestras células y son llamados “aminoácidos esenciales”, que deben ser obtenidos desde los alimentos.

Los 9 aminoácidos esenciales tienen los siguientes nombres: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.

Los 11 aminoácidos no esenciales son los siguientes: alanina, arginina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutámico, glutamina, glicina, prolina, serina, tirosina. En esta sección se debe corregir el nombre de la cisteína porque no es uno de los 20 aminoácidos comunes. Debe ser reemplazada por la asparagina que no está incluida en la lista anterior. Además la histidina no es esencial para los adultos mientras que la cisteína, tirosina, histidina, y la arginina son necesarias para los bebes y niños en crecimiento. Algunos aminoácidos son también esenciales para sub-poblaciones específicas, por ejemplo la tirosina para aquellos individuos que padecen de fenilcetonuria (PKU en ingles).

Los 20 aminoácidos y sus funciones

Aminoácido Abreviación Comentario
Alanina A Ala Muy abundante, muy versátil. Más rígida que la glicina, pero lo suficientemente pequeña para presentar solo pequeños limites estéricos para la conformación de la proteína. Se comporta de manera neutral, se puede ubicar en la región hidrofílica fuera de la proteína y también en la región hidrofóbica dentro de la proteína.
Cisteína C Cys El átomo de azufre se une fácilmente a los iones de metales pesados. Bajo condiciones oxidantes, dos cisteínas pueden unirse en un enlace disulfuro para formar el aminoácido cistina. Cuando la cistina se encuentra a parte de la proteína, por ejemplo la insulina, esto estabiliza la estructura terciaria y hace a la proteína más resistente a la desnaturalización; los puentes disulfuro son por lo tanto comunes en las proteínas teniendo que funcionar en ambientes duros en los que se incluyen las enzimas digestivas (por ejemplo, pepsina y quimotripsina) y proteínas estructurales (por ejemplo la queratina). Los disulfuros también se pueden encontrar en péptidos tan pequeños para mantener una forma estable por si mismos (por ejemplo la insulina)
Ácido aspártico D Asp Se comporta de manera similar al ácido glutámico. Lleva un grupo de ácido hidrofílico con una fuerte carga negativa. Usualmente se localiza en la superficie externa de la proteína, haciéndola soluble en agua. Vinculada a los iones y moléculas cargadas positivamente, a menudo se usa en enzimas para reparar el ion metálico. Cuando se localiza dentro de la proteína, el aspartato y el glutamato están usualmente emparejados con arginina y lisina
Glutamato E Glu Se comporta de manera similar al ácido aspártico. Posee una larga y ligeramente más flexible cadena lateral. También sirve como neurotransmisor excitatorio en CNS
Fenilalanina F Phe Es esencial para los humanos. La fenilalanina, la tirosina y el triptófano, son los aminoácidos más grandes y contienen un grupo grande rígido y aromático en la cadena lateral. Como la isoleucina, la leucina y la valina, estas son hidrofobicas y tiendes a orientarse hacia el interior de la molécula de proteína doblada
Glicina G Gly Debido a los dos átomos de hidrógeno en el carbono alfa(α Carbon), la glicina no es ópticamente activa. Es el aminoácido más pequeño, rota fácilmente y añade flexibilidad a la cadena proteica. Además es capaz de caer en los espacios más estrechos (por ejemplo, la triple hélice del colágeno). Como la glicina es muy flexible y esto usualmente no es tan deseado, la glicina como componente estructural esta es menos común que la alanina.
Histidina H His Incluso en condiciones levemente acidas la protonoación del nitrógeno ocurre, lo que cambia las propiedades de la Histidina y del polipéptido en su conjunto. Es usado por muchas proteínas como mecanismo regulador, cambiando la configuración y comportamiento del polipéptido en las regiones acidas tal como, endosoma tardío o lisosoma, ejecutando el cambio de configuración en las enzimas. Sin embargo solo son necesarias unas pocas histidinas para esto, por lo tanto es comparativamente escaso.
Isoleucina I Ile Es esencial para los seres humanos. La isoleucina, la leucina y la valina tienen grandes cadenas laterales alifáticas hidrofobicas. Sus moléculas son rígidas y sus mutuas interacciones hidrofobicas son importantes para el correcto plegamiento de las proteínas, ya que estas cadenas tienden a estar localizadas dentro de la molécula de proteína.
Lisina K Lys Es esencial para los humanos. Se comporta de manera similar a la arginina. Contiene una larga cadena lateral flexible con un fin cargado positivamente. La flexibilidad de la cadena hace a la lisina y la Arginina aptas para la unión a moléculas con mucha carga negativa en sus superficies (por ejemplo, la unión de las proteínas de ADN tiene sus regiones activas con abundante Arginina y lisina). La fuerte carga hace a estos dos aminoácidos propensos a ser localizados en las superficies hidrofílicas exteriores de las proteínas. Cuando se encuentran dentro, usualmente emparejadas con su correspondiente aminoácido cargado negativamente (por ejemplo, aspartato o glutamato)
Leucina L Leu Es esencial para los humanos. Se comporta de manera similar a la isoleucina y la valina. (Ver isoleucina).
Metionina M Met Es esencial para los humanos. Es siempre el primer aminoácido en ser incorporado dentro de la proteína, a veces es removida después del traslado. Al igual que la cisteína, la metionina contiene azufre, pero con un grupo metilo en vez de hidrógeno. Este grupo metilo puede ser activado y usado en muchas reacciones donde un nuevo átomo de carbono es añadido a otra molécula
Asparginina N Asn Es similar al ácido aspártico. El Asn contiene un grupo amida donde el Asp contiene un carboxilo
Prolina P Pro Contiene un inusual anillo para el grupo amina con N- terminal, lo que fuerza a la secuencia amiga CO-NH a una configuración reparada. Puede interrumpir estructuras de plegamiento de proteína como la hélice α (α helix) o la beta lamina (β sheet), forzando la torcedura deseada en la cadena de proteína. Es común en el colágeno, donde este a menudo se somete a una modificación post-translacional a hidroxiprolina.
Glutamina Q Gln Es similar al ácido glutámico. El Gln contiene un grupo amida donde Glu contiene un carboxilo. Es usado en las proteínas y también usado como almacenamiento para el amoniaco.
Arginina R Arg Funciona de manera similar a la lisina.
Serina S Ser La serina y la treonina poseen un grupo de término corto con un grupo hidroxilo. Su hidrógeno es fácil de remover, por lo tanto la serina y la treonina a menudo actúan como un donante de hidrógeno en las encimas. Ambas proteínas son muy hidrofílicas, por lo tanto las regiones externas de las proteínas solubles tienden a ser ricas en estas proteínas.
Treonina T Thr Es esencial para los humanos. Se comporta de manera similar a la serina.
Valina V Val Es esencial para los humanos. Se comporta de manera similar a la isoleucina y leucina (ver isoleucina).
Triptófano W Trp Es esencial para los humanos. Se comporta de manera similar a la Fenilalanina y a la tirosina (ver fenilalanina). Es precursora de la serotonina
Tirosina Y Tyr Se comporta de manera similar a la fenilalanina y a al triptófano (ver fenilalanina). Es precursora de la melanina, la epinefrina y las hormonas tiroideas.
El pescado es fuente de proteínas completas

Las proteínas dietarias pueden clasificarse en dos categorías: en proteínas completas e incompletas. Las proteínas completas incluyen abundantes cantidades de todos los aminoácidos esenciales. Algunos ejemplos de alimentos que incluyen estas proteínas completas son, la carne, el pescado, las aves de corral, el queso, los huevos y la leche. Por otra parte las proteínas incompletas contienen algunos pero no todos los aminoácidos esenciales requeridos por el cuerpo humano. Algunos ejemplos de alimentos que contienen proteínas incompletas son, las legumbres, el arroz y las verduras de hojas verdes. Alguien que elige un estilo de vida vegano debe tener cuidado en combinar varias proteínas de las plantas para obtener todos los aminoácidos esenciales en el día a día, pero no quiere decir que esto no pueda lograrse.

Composición de las grasas en diferentes alimentos, como porcentaje y como la grasa total.

Las proteínas ingeridas son descompuestas en aminoácidos durante la digestión, además son absorbidas por las vellosidades del intestino delgado para luego entrar al torrente sanguíneo. Nuestras células usan estos aminoácidos para reunir nuevas proteínas que son usadas como enzimas, receptores celulares, hormonas y para otras necesidades estructurales. Cada proteína tiene su secuencia de aminoácidos única que es especificada por la secuencia de nucleótido del gen que codifica la proteína. Si nuestro cuerpo tiene una deficiencia de algún aminoácido, entonces nuestras células no podrán fabricar las proteínas que este necesite.

Lípidos

Macronutriente

Provee 9 kilocalorías por gramo; es un nutriente productor de energía.

Sus funciones son almacenar energía(tejido adiposo), protección de los órganos, regulador de temperatura, aislante tal como la mielina que cubre las células nerviosas, membranas lipídicas alrededor de las células y emulsionantes para mantener las grasas dispersas en los fluidos corporales.

Los Lípidos están formados por moléculas orgánicas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Las grasas están compuestas de glicerol, ácidos grasos unidos por una unión de éster.

  1. Triglicéridos: compuestos de tres ácidos grasos y una molécula de glicerol.
  2. Ácidos grasos saturados: ácidos grasos con cadenas de carbono completamente saturadas con hidrógeno.
  3. Ácidos grasos monoinsaturados: Ácidos grasos que tiene una cadena de carbono con un enlace insaturado doble.
  4. Ácidos grasos poliinsaturados: ácidos grasos que tienen dos o más enlaces dobles en la cadena de carbono.

Ácidos grasos esenciales son parte de los ácidos grasos poliinsaturados.

  1. Ácido linoleico es un ácido graso poliinsaturado, su primer enlace doble está en el sexto carbono y gracias a esto puede ser llamado Omega 6.
  2. Ácido linolénico es un ácido graso poliinsaturado, su primer enlace doble está en el tercer carbono y gracias a esto puede ser llamado Omega 3, y es el principal miembro de la familia Omega 3.
  3. Ácido eicosapentaenoico (AEP): puede derivar de manera ineficiente del ácido linolénico y es el principal ácido graso que se puede encontrar en el pescado, y también es llamado omega 3.
  4. Ácido docosahexanoico (ADH): es un ácido graso de omega 3, es sintetizado en el cuerpo desde el ácido alfalinolénico, y está presente en el pescado. El ADH está presente en la retina y en el cerebro.

Ácidos grasos no esenciales

  1. Esteroles: cumplen un rol vital en el cuerpo, son producidos por este y no son nutrientes esenciales. El colesterol tiene la estructura de un lípido; es una sustancia cerosa similar a un triglicérido. No tiene un núcleo de glicerol ni de ácidos grasos, pero dado que es impermeable en agua es considerado un lípido.
  2. Ácidos grasos CIS – Trans: la hidrogenación hace que los ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados cambien su forma original, es decir de Cis, se transforman en Trans. La adición de iones de hidrógeno provoca que el aceite vegetal se endurezca. Estimulan la síntesis de colesterol y son potencialmente sustancias carcinogénicas.

Proceso de absorción de triglicéridos

Esto se refiere a la grasa con que nuestro cuerpo debe lidiar la mayoría del tiempo. Es absorbida en el sistema linfático, que a su vez la llevará al torrente sanguíneo. Una vez que entran a la sangre los triglicéridos llegan a las células. Los triglicéridos que se encuentran en la parte exterior de los quilomicrones son descompuestos por la lipoproteinlipasa. Este enzima se puede encontrar en las paredes de los capilares y se descompondrá en ácidos grasos y monoglicéridos. Los ácidos grasos son asimilados por las células del cuerpo mientras que los monoglicéridos son asimilados por el hígado para ser procesados.

Información extra sobre los Lípidos

  1. Los lípidos son componentes estructurales que se encuentran en cada célula del cuerpo humano, forman la bicapa que se encuentra en las células individuales. También sirven como vaina de la mielina que se encuentra en las neuronas.
  2. Los lípidos nos proporcionan energía, la mayor parte de esa energía está en forma de triagliceroles.
  3. Los lípidos y los derivados de los lípidos sirven como vitaminas y hormonas.
  4. Los ácidos biliares lipofílicos ayudan en la solubilidad de los lípidos.

Recomendaciones para la ingesta de grasas

Existen diferentes tipos de de grasas, estas tienen un efecto en la salud y en el desarrollo de enfermedades, por esto el mensaje es simple, se deben dejar fuera las grasas malas y reemplazarlas con grasas buenas. Se debe tratar de limitar las grasas saturadas en nuestra dieta y se debe tratar de eliminar las grasas Trans que proceden de los aceites parcialmente hidrogenados. Además se deben reemplazar las grasa saturadas y las grasa Trans con grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas.

Las grasas Trans deben estar declaradas en la etiqueta de los alimentos por lo que cada vez más productos libres de “Grasas-Trans” están disponibles para el consumo. Se debe tener en cuenta que de acuerdo con la FDA (Food and Drug Administration), un producto que dice tener cero grasas Trans, actualmente puede contener medio gramo de esta grasa. Por esto se debe seguir observando las etiquetas de los alimentos en busca de “aceite vegetal parcialmente hidrogenado” y buscar un producto alternativo que no contenga este elemento.

Vitaminas y minerales

Las frutas y vegetales son una buena fuente de vitaminas

Todos los seres humanos necesitan micronutrientes (minerales y vitaminas) en pequeñas cantidades para mantenerse saludables. Mientras que todos los minerales y vitaminas se pueden obtener a través de la comida, muchas personas no consumen suficientes para satisfacer su necesidad de micronutrientes por lo que deben tomar un suplemento para poder satisfacer esta necesidad.

Los microelementos u oligoelementos incluyen al menos hierro, cobalto, cobre, yodo, manganeso, selenio, zinc y molibdeno. Esto son minerales necesarios por el cuerpo humano en muy bajas cantidades (generalmente menos de 100mg/por día) en oposición a los macronutrientes que se necesitan en grandes cantidades.

Vitaminas

Las vitaminas son compuestos orgánicos que son esenciales para que nuestro cuerpo funcione de forma apropiada. La mayor parte de las vitaminas se obtienen de lo que consumimos, ya que nuestro cuerpo no es capaz de producir la mayoría de las vitaminas esenciales que necesitamos para sobrevivir. A continuación presentamos los tipos de vitaminas y sus roles.

Vitamina Fuente alimenticia Funciones Problemas al no consumir suficiente Problemas al consumir demasiada
A(retinol) Se encuentra en fuentes animales como la leche, y huevos. También se encuentra en las zanahorias y espinacas (contiene carotinoides pro vitamina A) La vitamina A es una vitamina liposoluble. Ayuda a las células a diferenciarse, además disminuye el riesgo de desarrollar cáncer. La vitamina A además ayuda a mantener la visión saludable. Es requerida durante el embarazo. La vitamina A también influencia la función y el desarrollo de los espermas, ovarios y la placenta y también es un componente vital del proceso reproductivo Ceguera nocturna, deterioro en el crecimiento de los huesos y los dientes. Dolor de cabeza, mareos, náuseas, caída del cabello, desarrollo anormal del feto
B1(tiamina) Se encuentra en el germen de trigo, trigo entero, guisantes, frijoles, harina fortificada, pescado, maní y carnes La vitamina B1 es una vitamina soluble en agua que requiere el cuerpo para descomponer los carbohidratos, grasas y proteínas. El cuerpo necesita esta vitamina para producir ATP. La vitamina B1 es también esencial para el correcto funcionamiento de las células nerviosas. Beriberi, debilidad muscular, agrandamiento del corazón Puede interferir con la absorción de otras vitaminas
B2(riboflavina) Se encuentra en el queso de leche, vegetales de hoja verde, hígado, levadura de soja y almendras. La exposición a la luz destruye la riboflavina La vitamina B2 es una vitamina soluble en agua que ayuda al cuerpo a procesar aminoácidos y grasas. La vitamina B6 activada y el ácido fólico ayudan a convertir carbohidratos en ATP. A veces la vitamina B2 puede actuar como antioxidante. Dermatitis, visión borrosa, falla del crecimiento Se desconoce
B3(niancina) Se encuentra en la remolacha, levadura de cerveza, hígado de res, riñón de res, pavo, cerdo, ternera, pescado, salmón, Pez espada, atún, semillas de maravilla y maní. La vitamina B3 es requerida por las células respiratorias y ayuda a soltar la energía en carbohidratos, grasas y proteínas. Ayuda con la correcta circulación y la piel saludable, con el funcionamiento del sistema nervioso y la secreción normal de la bilis y fluidos estomacales. Es usada en la síntesis de las hormonas sexuales, en el tratamiento de la esquizofrenia y en otras enfermedades mentales y como potenciador de la memoria Pelagra, diarrea, trastornos mentales Altos niveles de azúcar en la sangre(hiperglucemia), ácido úrico y vasodilatación
C(ácido ascórbico) Se encuentra en las frutas cítricas como, naranjas, pomelos y limones La vitamina C es una vitamina soluble en agua esencial. Es necesaria para producir colágeno. La vitamina C además ayuda en la producción de bilis que ayuda al cuerpo a desintoxicarse del alcohol y otras substancias. La evidencia indica que los niveles de vitamina C disminuyen con la edad y esto pude ser una de las causas de las cataratas. Se ha informado también que la vitamina C reduce la actividad de la enzima aldosa-reductasa, que ayuda a proteger a las personas que sufren de diabetes. También protege al cuerpo contra la acumulación o retención de la toxina mineral llamada plomo. Escorbuto, retraso en la cicatrización de las heridas, infecciones. Gota, cálculos renales, diarrea, reducción de cobre.
D Es producida por el cuerpo humano durante la exposición a los rayos ultravioletas del sol. La vitamina D es una vitamina liposoluble que ayuda a mantener los niveles de calcio en la sangre. La vitamina D es necesaria para la salud de los huesos y dientes. Esta vitamina juega un rol importante en la inmunidad y en la formación de las células sanguíneas y también ayuda en la diferenciación celular, lo que reduce las probabilidades de desarrollar cáncer. La falta de vitamina D causa en los niños el raquitismo y en los adultos osteomalacia. Calcificación del tejido blando, diarrea, posible daño renal.
E Se encuentra en los aceites vegetales, nueces y en vegetales de hoja verde. Los cereales fortificados son también una importante fuente de vitamina E en los Estados Unidos La vitamina E es un importante antioxidante que protege las membranas celulares y otras partes liposolubles del cuerpo de algún daño, como por ejemplo el colesterol LDL (el colesterol “malo”). Se desconoce Diarrea, nauseas, dolores de cabeza, fatiga, debilidad muscular.
K Se encuentra en la col rizada, col forrajera, espinacas, hoja de mostaza, nabos y coles de Bruselas. También se encuentra en los aceites vegetales (soja, canola, aceite de semilla de algodón y de oliva). Adicionalmente la flora normal del intestino grueso produce vitamina K, que nuestro cuerpo es capaz de absorber y usar. La vitamina K al ayudar al transporte de calcio (C) es necesaria para el crecimiento de los huesos y la coagulación sanguínea. Propensión a hematomas y sangrado Puede interferir con los medicamentos anticoagulantes.
Ácido fólico Se encuentra en muchos vegetales incluyendo el brócoli, guisantes, espárrago, espinacas y otros tipos de verdura de hoja verde. También se encuentra en el hígado y la levadura. Coenzima necesaria para la producción de hemoglobina y la formación de ADN. Anemia megaloblástica, Espina bífida. Puede ocultar la deficiencia de la vitamina B12.
B12 Se encuentra en la carne, el pescado, los huevos y la leche pero no en los vegetales. La vitamina B12 es necesaria para producir glóbulos rojos. Los suplementos pueden ayudar en algunos tipos de anemia. Anemia perniciosa Se desconoce.
B6 (piridoxina) Se encuentra en cereales, levadura, hígado y en el pescado. La vitamina B6 es una coenzima en la síntesis de los aminoácidos. Es raro que sea deficiente, convulsiones, vómitos, debilidad muscular. Insomnio, neuropatía.

El ácido fólico y la prevención del cáncer

Las mujeres en edad de concebir son a menudo alentadas a consumir un suplemento de ácido fólico para ayudar a reducir el riesgo de ciertos defectos congénitos. Investigaciones citadas por la Facultad de salud pública de la Universidad de Harvard muestran que el ácido fólico puede que tenga aún más beneficios y no solo para el desarrollo del feto. Sus estudios muestran que las personas que toman más de la cantidad recomendada de acido fólico debido a su dieta o a suplementos, pueden actualmente tener menor riesgo de desarrollar cáncer de colon o de mama. Puesto que el alcohol bloquea la absorción de ácido fólico e inactiva el folato circulante, esto puede ser especialmente importante para aquellos que consumen alcohol frecuentemente (más de un trago por día). La ingesta recomendada actualmente para el ácido fólico es de 400 microgramos por día. Existen muchas fuentes de ácido fólico, en las que se incluyen cereales preparados para el desayuno, frijoles y granos fortificados. Entonces si se quiere reducir el riesgo de desarrollar cáncer de colon o de mama, asegúrese de tomar más de 400 microgramos por día.

Vitaminas liposolubles A, D, E, K

Con las vitaminas liposolubles se necesita la presencia de grasa en nuestra dieta para poder absorberlas, esto se debe a que la bilis, no es secretada para ayudar con la emulsificación y por lo tanto las vitaminas no serán descompuestas para su absorción. Las vitaminas liposolubles son almacenadas en órganos tales como el hígado, el bazo y otros tejidos grasos en el cuerpo. Debido a esto, excesivas cantidades de vitaminas liposolubles pueden acumularse en el cuerpo lo que resultara en toxicidad, pero esto rara vez proviene de un excesivo consumo sino del uso impropio de suplementos vitamínicos. Las otras, las vitaminas solubles en agua o hidrosolubles, no desarrollan niveles tóxicos puesto que son regularmente excretadas en la orina.

Minerales

Los minerales son átomos de ciertos elementos químicos que son esenciales para los procesos corporales. Los minerales son inorgánicos, lo que significa que no contienen el elemento carbono. Pueden ser producidos por nuestro cuerpo o podemos obtenerlos comiendo ciertos alimentos que los contengan. Estos minerales son iones que se encuentran en el plasma sanguíneo y citoplasma celular, como el sodio, potasio y cloro. Además, los minerales representan la mayor parte de la composición química de los huesos (calcio, fósforo y oxigeno). También contribuyen en la actividad muscular y nerviosa (sodio, potasio y calcio), además de servir en muchas más funciones de nuestro cuerpo. Existen 21 minerales considerados esenciales para nuestros cuerpos, 9 de estos minerales representan menos del. 01% de nuestro peso corporal. Debido a la pequeña cantidad de estos minerales que nuestro cuerpo necesita, los podemos llamar Microminerales u Oligominerales. Los 12 más importantes y sus funciones los enumeraremos a continuación.

Mineral Fuente Uso en el cuerpo
Calcio(Ca) El calcio se puede encontrar en los productos lácteos, vegetales de hoja verde oscura y legumbres Contribuye a la formación de los huesos y dientes. Además el calcio también contribuye a la acción nerviosa y muscular y la coagulación sanguínea.
Cloro(Cl) El cloro se encuentra principalmente en la sal de mesa. Tiene roles en el equilibrio ácido-base, en la formación de ácido estomacal y en el equilibrio del agua en el cuerpo.
Cobre(Cu) Se puede encontrar en mariscos, nueces y legumbres. Participa en la síntesis de hemoglobina y melanina.
Flúor(F) El flúor es evidente en el agua fluorada, té y mariscos. Cuenta en la mantención de los dientes y quizás la mantención de los huesos.
Yodo(I) El yodo es un componente en la sal yodada, peces marinos y crustáceos (mariscos). Aunque nuestro cuerpo necesita una pequeña cantidad de yodo, según algunos, el yodo sigue teniendo un rol importante en el funcionamiento de nuestro cuerpo. También se puede encontrar en las algas marinas y es necesario para la hormona tiroidea.
Hierro(Fe) El hierro se puede encontrar en vegetales de hoja verde, alimentos de granos enteros, legumbres, carnes y huevos. Es necesario para la composición de la hemoglobina, mioglobina y de ciertas enzimas.
Magnesio(Mg) Se encuentra en alimentos con granos enteros y en vegetales de hoja verde. Es la coenzima que se encuentra en muchas enzimas.
Fósforo(P) Se encuentra en la carne, en las aves de corral y en comidas de grano entero. Sirve de componente para los huesos, dientes, fosfolipidos, ATP y en ácidos nucleícos.
Potasio(K) El potasio está diseminado en nuestra dieta, especialmente en carnes y granos. Interviene en la función muscular y nerviosa y también es el mayor componente del fluido intracelular.
Sodio(Na) Se encuentra en la sal de mesa, es uno de los mayores componentes del agua salada y también esta diseminada por nuestra dieta. Participa en el funcionamiento de los músculos y los nervios.
Azufre(S) Se encuentra en la carne y en los productos lácteos. Es componente de muchas proteínas.
Zinc(Zn) Se encuentra en los alimentos de grano entero, carnes y mariscos. Es componente de muchas enzimas.

Trastornos nutricionales

El índice de masa corporal (IMC) se volvió popular durante los primeros años de la década de los 80 al igual que la obesidad empezó a volverse un asunto preocupante en la prospera sociedad occidental. El IMC provee una simple medida numérica de la “gordura” o “delgadez” de una persona, permitiendo a los profesionales de la salud discutir los problemas de sobre y bajo peso más objetivamente con sus pacientes. Sin embargo, el IMC se ha vuelto controversial puesto que muchas personas, incluyendo los médicos, han llegado a confiar en su aparente “autoridad” numérica para el diagnostico medico, pero eso nunca fue el propósito del IMC. Su objetivo es ser usado como un simple medio de clasificar a los individuos sedentarios (físicamente inactivos) con una composición corporal promedio. Para estos individuos, las configuraciones de valores actuales son los siguientes:

  • Un IMC que va desde los 18,5 a 25 indicara un peso óptimo.
  • Un IMC más bajo de 18,5 sugiere que la persona tiene bajo peso, mientras que un número superior a 25 puede indicar que la persona tiene sobre peso.
  • Un IMC más bajo de 15 puede indicar que la persona tiene un trastorno alimenticio.
  • Un IMC superior a 30 sugiere que la persona es obesa (sobre 40, la persona es obeso mórbido).

En la fisiología el término “peso” es usado indistintamente con “masa”. Para una dada forma corporal y una dada densidad, el IMC será proporcional al peso, por ejemplo, si todo el peso corporal se incrementa en un 50%, el IMC se incrementa un 50%.

El IMC se define como el peso corporal del individuo dividido por el cuadrado de su altura. Las formulas usadas universalmente en medicina producen una unidad de medida que no tiene dimensión, tiene unidades de Kg/m2. El índice de masa corporal debe ser calculado con exactitud usando alguna de estas formulas:

Sistema internaciónal de unidades (SI units ) Unidades de estados unidos(US units) Unidades mixtas del reino unido(UK units)
IMC = peso (kg) / altura² ( m² ) IMC = 703 peso ( lb ) / altura² ( in² ) IMC = 6. 35 peso ( kg ) / altura² ( st² )
Cualquiera de las dos puede ser un trastorno
IMC Estado de Peso
Menos de 18, 5 Bajo peso
18, 5 - 24, 9 Normal
25, 0 - 29, 9 Sobrepeso
30, 0 y más Obeso

La Encuesta Nacional de Examen de Salud y Nutrición de los Estados Unidos de 1994 indicó que el 59 % de los hombres Norteamericanos y el 49% de las mujeres tienen un IMC sobre 25. Por otra parte un IMC de 40 o más se encontró en el 2% de los hombres y en el 4% de las mujeres lo que representa un estado de extrema obesidad en estas personas.

Existen diferentes opiniones en el umbral para tener bajo peso en mujeres. Los doctores citan que cualquiera índice desde 18,5 a 20, es un peso bajo, el IMC indicado como más normal está en 19. Un IMC próximo a 15 se usa normalmente como indicador de inanición y del riesgo para la salud que esto implica, un IMC menor a 17, 5 es uno de los criterios para el diagnostico de anorexia nerviosa.

  • Anorexia nerviosa: es un diagnostico psiquiátrico que describe un trastorno alimenticio caracterizado por el bajo peso y por la distorsión de la imagen corporal con un miedo obsesivo a ganar peso. Los individuos con anorexia a menudo controlan su peso corporal gracias a la inanición voluntaria, purgación, vómitos, ejercicio excesivo y otras medidas de control de peso como píldoras de dieta o drogas diuréticas. Esta enfermedad principalmente afecta a niñas adolecentes en el mundo occidental y tiene uno de los más altos índices de mortalidad de cualquier condición psiquiátrica con aproximadamente el 10% de las personas diagnosticadas con esta condición que eventualmente mueren debido a factores relacionados con ella. La anorexia nerviosa es una condición compleja, que involucra componentes psicológicos, neurobiológicos y sociológicos.
  • Bulimia nerviosa: comúnmente conocida como bulimia, es generalmente considerada una condición psicológica en la que el sujeto realiza una recurrente ingesta compulsiva seguida de una purgación intencional, que se realiza para compensar la excesiva ingesta de comida y para prevenir la ganancia de peso. La purgación típicamente toma la forma del vomito y también el uso inapropiado de laxantes, enemas, diuréticos u otros medicamentos y el excesivo ejercicio físico.

Metabolismo

Fase de absorción y post absorción del metabolismo

El cuerpo posee dos fases para su ciclo metabólico. La primera se conoce como la etapa de absorción y se produce entre 3 a 4 horas después de alimentarse. Durante esta fase el cuerpo absorbe los nutrientes, es decir, la energía se almacena en macromoléculas. En la etapa de post absorción los nutrientes no se absorben sino que se transportan.

Insulina

Los cambios que ocurren en el cuerpo entre las etapas de absorción y post absorción se producen debido a los cambios en la concentración plasmática de insulina. La insulina estimula la síntesis de moléculas de almacenamiento de energía. Cuando los niveles de glucosa plasmática en el flujo sanguíneo aumentan durante la etapa de absorción, la insulina es secretada por el páncreas. Cuando los niveles de glucosa disminuyen, se da inicio a la etapa de post absorción. La insulina actúa en múltiples y diferentes tejidos del cuerpo e influye en casi cada aspecto importante del metabolismo de la energía. La insulina apoya y promueve todos los aspectos de la fase de absorción almacenando la energía en todos los tejidos. La insulina también afecta al transporte de nutrientes a través de la membrana de todas las células del cuerpo, excepto en las localizadas en el hígado y el SNC. La insulina también toma parte en el crecimiento ya que necesita estar presente en el torrente sanguíneo para que las hormonas actúen con normalidad.

  • La epinefrina y la actividad nerviosa simpática sobre el metabolismo

El sistema simpático y la epinefrina suprimen la insulina y estimulan la secreción de glucógeno. Esto afecta la fase de post absorción haciendo ajustes metabólicos. En la fase de post absorción, los niveles de glucosa sanguínea disminuyen y provocan un incremento en la secreción de glucógeno. Además, actúan directamente en los receptores de glucosa en el SNC. Esto provoca un aumento en la secreción de epinefrina en la médula adrenal que crea un evento en cascada en el que el cuerpo envía señales a todos los tejidos (excepto los músculos esqueléticos) para cambiar a la fase de post absorción.

Diabetes

Síntomas de la diabetes

Diabetes Mellitus

La diabetes es esencialmente cualquier condición que se caracteriza por un incremento en la producción de orina y secreción. El diccionario Random House Webster la define como: “Un trastorno del metabolismo de los hidratos de carbono que generalmente le ocurre a individuos genéticamente predispuestos que se caracterizan por una producción o utilización inadecuada de la insulina y que resultan en cantidades excesivas de glucosa en la sangre y en la orina, sed excesiva, pérdida de peso y en algunos casos destrucción progresiva de los pequeños vasos sanguíneos que conllevan a complicaciones como infecciones y gangrena de las extremidades o ceguera. "En otras palabras, cuando la comida entra en el cuerpo se obtienen altos niveles de glucosa en el flujo sanguíneo dando como resultado la liberación de la insulina para absorber y metabolizar la glucosa. También estimula el hígado para almacenar la glucosa en forma de glucógeno, dando como resultado el almacenamiento de nutrientes y la disminución de los niveles de glucosa en la sangre. Por otra parte, está el glucagón que ayuda en la descomposición de los nutrientes almacenados para cuando el cuerpo los necesite, por consiguiente tiene el efecto contrario de la insulina. Las personas que son incapaces de producir insulina por su propia cuenta, o en ausencia de ella han dañado sus receptores de insulina desarrollan lo que se conoce como " Diabetes Mellitus ". Existen dos tipos de diabetes mellitus: la Tipo I, también conocida como, Diabetes Mellitus Insulinodependiente ( DMID) y la Tipo II, Diabetes Mellitus No Insulinodependiente (DMNID).

Se cree que la diabetes tipo I es una enfermedad autoinmune que ha estado presente desde el nacimiento o se padece por la exposición a un virus que causa que la producción de insulina por el páncreas sea defectuosa. Normalmente esto le significa a una persona tener que recibir insulina de una fuente externa, puesto que sin esta administración, el cuerpo metabolizará las grasas en lugar de la glucosa, lo que conlleva a la acumulación de cetonas en la sangre y por ende a una acidosis de la sangre que puede resultar en un coma o la muerte. Generalmente, este tipo de diabetes la padecen menores de 25 años.

Aunque la diabetes tipo II es similar a la tipo I en muchos aspectos, en el comienzo, generalmente es el resultado de elecciones de vida poco saludables, sobre todo al comer una dieta alta en azucares y grasas acompañada de escasa o nula actividad física. Si se sigue esta rutina se llegará rápidamente al daño o cierre total de los receptores de insulina, dando como resultado una falta de almacenamiento de la glucosa y la expulsión de nutrientes esenciales del cuerpo a través de la orina. Al igual que la diabetes tipo I, la tipo II puede generar efectos perjudiciales en el cuerpo, tales como: ceguera, enfermedades renales, aterosclerosis e incluso llegar a la perdida de extremidades por gangrena.

Los médicos predicen que más de siete millones de estadounidenses podrían tener diabetes sin ni siquiera saberlo. Se recomienda que si las personas comienzan a sufrir alteraciones como: orinar con frecuencia (especialmente en la noche), hambre o sed inusual, aumento o pérdida de peso inexplicable, visión borrosa, ulceras incurables o fatiga excesiva, acudan a un experto a medirse en nivel de glucosa en la sangre. Además, mantener un estilo de vida saludable acompañado de alimentos sanos puede extender los años de vida y proteger del padecimiento de diabetes.

Calorías, ejercicios y peso

La energía se mide en unidades que se llaman calorías. Una caloría es la cantidad de energía que se necesita para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua un grado Celsius. Debido a que una caloría es una cantidad pequeña, los científicos utilizan una unidad más grande para medir la ingesta, se denomina kilocaloría. A menudo la kilocaloría se denomina como una caloría con la letra mayúscula “C” y equivale a 1000 calorías. Al “contar” las calorías, lo que se hace es contar las calorías grandes.

El viejo dicho “Eres lo que comes” es muy cierto, debido a que según los científicos, un adulto promedio consume 900 mil calorías por año. La mayoría de las personas tienden a ingerir más calorías de las que su cuerpo necesita. Una ingesta de 120 calorías extra al día o alrededor del 5% de exceso de calorías, produce un incremento anual de 5, 4 kilos en el cuerpo. Los países más desarrollados tienden a consumir más calorías que otros debido a la creciente oferta y hábitos alimenticios de comidas refinadas que son poco nutritivas y contienen muchas grasas saturadas. En nuestra sociedad, existe un enorme énfasis en la imagen de la persona y cuan delgada y poco énfasis en lo que realmente importa: la nutrición que nuestro cuerpo recibe.

Se debe controlar la cantidad de calorías que se consumen para así mantener una buena salud y un peso apropiado.

La ingesta de calorías se vincula directamente con nuestro estado de salud. Generalmente el tener sobrepeso significa estar por sobre el 15-20% de nuestro peso ideal y la obesidad superar el 20%. Las personas que pesan un 10% menos de su peso ideal están bajo peso. Normalmente esto se da en países menos desarrollados como Sudáfrica en donde el estar bajo peso es común debido a la escasez en la nutrición lo que impide mantener una buena salud.

¿Cómo se obtiene mayor peso? Al consumir más calorías de las que nuestro cuerpo quema en un día, este exceso de energía se almacena en las células convirtiéndose en grasa. Es importante saber que los tres tipos de nutrientes poseen diferentes contenidos calóricos. Los carbohidratos y las proteínas contienen solo 4 calorías por gramos mientras que las grasas contienen casi 9. Debido a esto, es esencial controlar la cantidad de grasas que se consumen, puesto que si el cuerpo se alimenta con más calorías de las que necesita, se producirán más células de grasa para almacenar los excesos de energía generando mayor peso en el cuerpo.

Es más difícil para las personas con sobrepeso crónico perder peso que para las personas con peso normal ya que están constantemente luchando contra el sistema de control de peso del cuerpo que responde como si el exceso de peso fuera normal. El cuerpo es capaz de medir cuanto se come y mantener nuestro peso. Cuando una persona con sobrepeso empieza una dieta y consume menos calorías, el cuerpo comenzará a reaccionar como si se estuviese muriendo de hambre y tratará de almacenar energía cuando pueda para compensar la disminución de calorías recibidas.

El ejercicio es una gran forma de mantener un peso corporal saludable

Manteniendo un peso saludable

Para mantener un peso adecuado, el consumo de calorías debe ser el igual a la cantidad de calorías que se usan en un día. La energía diaria se puede determinar calculando la tasa metabólica basal (TMB). El TMB es la energía que el cuerpo necesita para realizar actividades esenciales, como por ejemplo: respirar y mantener en funcionamiento los órganos. La tasa metabólica puede ser influenciada por la edad, actividad muscular, la superficie corporal y la temperatura ambiente.

Actividad física: Un método eficaz para quemar calorías

Si la TMB sigue sin cambios, se puede cambiar abruptamente la cantidad de calorías que se queman en un día mediante la actividad física. Es importante acotar que las personas con mayor peso realizan mayor gasto por hora que las personas con peso normal en la misma actividad física. Se deben quemar alrededor de 3. 500 calorías para perder 450 gramos de grasa. La mejor forma para perder peso, recomendada por nutricionistas, es reducir el consumo de calorías a diario y a la vez aumentar gradualmente la actividad física.

TMB: Determinando cuantas calorías requiere el cuerpo

Existen varios factores que influyen en la TMB. Cada cuerpo de las personas tiene diferentes necesidades, así como también las necesidades de TMB varían según el género y la composición corporal. Los tejidos musculares consumen más energía que los tejidos de grasa. Normalmente, los hombres necesitan más calorías que las mujeres debido a que generalmente poseen mayor tejido muscular y porque las consumen más rápido. La TMB también varía de acuerdo a la edad, cuanto más viejos menos calorías requerimos. Además, algunas condiciones de salud contribuyen en la cantidad de calorías que el cuerpo necesita. Por ejemplo: la fiebre, infecciones e hipertiroidismo son condiciones de salud que disminuyen la TMB. Además, los efectos del nivel de estrés también afectan provocando necesidad de ingesta de calorías. Por lo tanto, el incremento y disminución en el consumo y la tasa de metabolismo varía de acuerdo a la genética del individuo.

Calculando la TMB

A continuación se presentarán pasos para calcular la TMB o la cantidad de energía que el cuerpo necesita para cumplir con actividades esenciales:

  1. Primero calcula tu peso en kilogramos. Esto se obtiene dividiendo el numero de libras por 2,2
  2. Para los hombres: multiplica tu peso en kilogramos por 1,0. Para las mujeres: multiplica tu peso en kilogramos por 0,9.
  3. Este número se debe aproximar al número de calorías que consumes por hora. Ahora multiplica este número por 24 para calcular cuantas calorías necesitas por día para cumplir con las funciones metabólicas básicas.
  4. El resultado final es tu tasa metabólica.

Ejercicio

El vivir una vida saludable y balanceada involucra una buena nutrición y ejercicios adecuados.

Existen muchos beneficios al realizar ejercicio.

  • Tus expectativas de vida aumentan
  • Disminuyen los riesgos de padecer enfermedades tales como:
    • Enfermedades cardíacas o problemas de circulación
    • Muchas clases de cáncer
    • Diabetes tipo 2
    • Artritis
    • Osteoporosis
    • Depresión
    • Ansiedad
    • Controles de peso
  • Los costos de estar físicamente activo son menores que los costos médicos para aquellos que no realizan actividad física.
  • Ejercicios cardiovasculares.
    • 30 minutos al día de ejercicio de intensidad moderada o actividad física se ha demostrado que hace notables incrementos en la respiración y frecuencia cardíaca.
    • MET (equivalentes metabólicos) son la cantidad de energía que se necesita mientras se descansa (1 caloría por cada 2. 2 libras de peso corporal por hora). Las actividades de intensidad moderada pueden hacerle quemar energía de 3 a 6 veces más dependiente sobre la actividad.
    • Caminar es ideal para todos
    • El cuadro de escala MET en el sitio web de la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Harvard es interesante de revisar.
  • Sintiendo que es lo correcto
    • Un estudio sugiere que aquellos con discapacidad, que son viejos o que están fuera de forma obtienen los mismos beneficios de 30 minutos de ejercicio de intensidad baja que aquellos que son jóvenes y más en forma y realizan mas actividad intensa.
  • Mas allá del corazón
    • Existen otras áreas que se benefician de diferentes tipos de ejercicio como el entrenamiento de fuerza. Estos tipos de ejercicio ayudan al balance, fuerza muscular y función total.
    • La resistencia o entrenamiento de fuerza puede posiblemente disminuir la pérdida del tejido muscular magro e incluso reemplazar alguno que se haya perdido.
      • También puede disminuir la masa grasa e incrementar el índice metabólico de descanso.
      • Es efectivo en la lucha contra la osteoporosis.
      • También ayuda a mantener las tareas funcionales en población de más edad.
    • El entrenamiento de flexibilidad o ejercicios de estiramiento incrementa el rango de movimiento, disminuye el dolor muscular y las lesiones.

Glosario

Aminoácido: son los bloques de construcción de la proteína en el cuerpo. Existen 9 amino ácidos esenciales que no están manufacturado por el cuerpo y debe venir de la dieta.

Anabolismo: se refiere al metabolismo intracelular acumulativo, procesos moleculares por el cual cada célula se repara y crece por si misma (síntesis)

Anorexia: un trastorno alimenticio común que se caracteriza por una perdida anormal del apetito por la comida.

Antioxidantes: compuestos que protegen contra el daño celular causado por las moléculas llamadas radicales libres de oxigeno, que son las principales causas de las enfermedades y el envejecimiento.

Bulimia nerviosa: trastorno alimenticio que se caracteriza por comer compulsivamente seguido por la purga intencional.

Catabolismo: lo opuesto del anabolismo. El proceso metabólico que descompone las moléculas en unidades más pequeñas. Esta hecho por reacciones químicas degradativas en las células vivas.

Cirrosis del hígado: es causada por la cicatrización avanzada irreversible del hígado como resultado de una inflamación crónica del hígado. Puede ser causado por el alcoholismo o la obesidad.

Proteínas completas: son proteínas que contienen amplias cantidades de todos los aminoácidos esenciales.

Desaminación: cuando un grupo aminoácido rompe un aminoácido que hace una molécula de amoniaco y ceto ácido.

Diverticulosis: una dieta baja en fibra dietaría incrementa el riesgo, esto es la bolsa llamada formación diverticular en la parte externa del intestino grueso.

Cirugía de bypass gástrico: es una operación donde un se crea un pequeña bolsa gástrica y a lo que resta del estomago se le hace un bypass.

Proteínas incompletas: son proteínas que contienen algunos pero no todos los aminoácidos esenciales requeridos por el cuerpo.

Ipecac: droga usada para inducir el vómito.

Kwashiorkor:  una forma infantil de desnutrición causada por la falta general de proteína o deficiencia en uno o más aminoácidos. La persona con desnutrición aparece con el vientre hinchado debido a la producción inadecuada de albúmina, que hace que la sangre tenga una presión osmótica más baja, dando por resultado más fluidos que escapan del plasma.

Marasmo: malnutrición causada por la falta de ingesta calórica. La apariencia de una persona con esta enfermedad es de un esqueleto.

Malnutrición: desequilibrio en los nutrientes o de ingesta de energía.

Obesidad: una condición en la que la reserva de energía natural en el tejido graso aumentó hasta un punto en el que se cree que es un factor de riesgo para ciertas condiciones de salud o aumento de la mortalidad

Péptido: dos o más aminoácidos unidos por un nexo llamado “enlace peptídico.”

Polipéptido: una cadena de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos. Una proteína es un ejemplo de un polipéptido.

Inanición: una reducción severa de la ingesta de vitaminas, nutrientes y energía, y es la forma más extrema de desnutrición

Cuestionario

  1. Los aminoácidos no esenciales:
    1. Son almacenados en el cuerpo
    2. Se necesitan ocasionalmente
    3. Pueden ser producidos en el cuerpo
    4. Pueden ser tomados en suplementos
  2. Los micronutrientes incluyen a:
    1. Minerales y vitaminas
    2. Lípidos y ácidos grasos
    3. Aminoácidos y proteínas
    4. Vitaminas y minerales
  3. El cuerpo requiere aminoácidos para:
    1. Para producir nuevos glóbulos rojos
    2. Para producir nueva proteína
    3. Para reemplazar glóbulos rojos dañados
    4. Para reemplazar proteína dañada
    5. 1 y 3
    6. 2 y 4
  4. La función de los lípidos es:
    1. Almacenar energía
    2. Proteger a los órganos
    3. De emulsionantes
    4. Todas las anteriores
  5. Esta vitamina es un componente vital del proceso reproductivo y disminuye el riesgo de desarrollar cáncer.
    1. B12
    2. Ácido fólico
    3. Niacina
    4. Tiamina
    5. Retinol
  6. Esta vitamina es necesaria para producir glóbulos rojos
    1. B2
    2. B1
    3. B6
    4. B12
  7. Este elemento participa en la síntesis de hemoglobina y melanina
    1. Cobre
    2. Cloro
    3. Calcio
    4. Hierro
    5. Yodo
  8. Fui a visitar a mi abuela y me fije que tenía varios moretones, por esto puedo asumir que:
    1. Tiene una deficiencia de vitamina A
    2. Es anciana y un poco torpe
    3. Tiene una deficiencia de vitamina K
    4. Tiene escorbuto
    5. Sufre de raquitismo
  9. Como pirata puede que tenga escorbuto porque:
    1. No estoy consumiendo suficientes vegetales en el barco
    2. No estoy consumiendo suficientes frutas en el barco
    3. Estoy comiendo mucho pescado en el barco
    4. Estoy tomando mucho sol en el barco
    5. Estoy bebiendo mucho ron en el barco
  10. Estoy tomando medicamentos anticoagulantes y parece que no están funcionando, esto puede ser:
    1. Tengo mucha vitamina a
    2. Tengo mucha vitamina B12
    3. Tengo mucho sodio
    4. Tengo mucha vitmamina E
    5. Tengo mucha vitamina K
  11. Cuáles de estos son liposolubles
    1. Vitamina K
    2. Vitamina E
    3. Vitamina D
    4. Vitamina A
    5. Todas las anteriores

Referencias

  • Van De Graaff (2002) Human Anatomy 6th ed. McGraw-Hill Higher Education
  • Windmaier, P.W. Raff, H. Strang, T.S. (2004) Vander, Sherman, & Luciano's Human Physiology, the Mechanisms of Body Function 9th ed. Mcgraw-Hill
  • Starr & McMillan (2001) Human Biology 6th ed. Thomson-Brooks/cole.
  • Spurlock, Morgan (2004) Super Size Me Hart Sharp Video
  • Sylvia S. Mader (2006) Human Biology 9th ed. McGraw-Hill Higher Education
  • Anatomy & Physiology Revealed (2007) McGraw-Hill Higher Education
  • Random House Webster's Unabridged Dictionary 2nd ed. (2001) Random House

Genética y Herencia

Introducción

La genética es la ciencia que estudia la manera en que se transmiten los rasgos de padres a hijos. Para todas las formas de vida, la continuidad de la especie depende del código genético que se transmite de padres a hijos.

La evolución por selección natural depende de que los rasgos sean heredables. La genética es muy importante en la fisiología humana porque todos los atributos del cuerpo humano se ven afectados por el código genético de una persona. Puede ser tan simple como el color de los ojo, la estatura o el color del pelo. O puede ser tan complejo como lo bien que su hígado procesa las toxinas, si usted será propenso a enfermedades del corazón o cáncer de mama, y ​​si usted será daltónico. Los defectos en el código genético pueden ser trágicos. Por ejemplo: el síndrome de Down, síndrome de Turner y síndrome de Klinefelter son enfermedades causadas por anomalías cromosómicas. La fibrosis quística es causada por un solo cambio en la secuencia genética.

La herencia genética comienza en el momento de la concepción. Se heredan 23 cromosomas de la madre y 23 del padre. Juntos forman 22 pares de cromosomas autosómicos y un par de cromosomas sexuales (ya sea XX si es mujer, o XY si es hombre). Los cromosomas homólogos tienen los mismos genes en las mismas posiciones, pero pueden tener diferentes alelos (variedades) de esos genes. Puede haber muchos alelos de un gen dentro de una población, pero un individuo dentro de esa población sólo tiene dos copias, y puede ser homocigótico (ambas copias iguales) o heterocigótico (las dos copias son diferentes) para cualquier gen dado.

La genética es importante para la medicina. A medida que se comprende más acerca de cómo afecta la genética a ciertos defectos y enfermedades, las curas y tratamientos para estos trastornos pueden desarrollarse más fácilmente. La secuencia del genoma humano (aproximadamente 3.000 millones de pares de bases en un genoma humano haploide con una estimación de 20.000-25.000 genes codificadores de proteínas) se completó en 2003, pero estamos lejos de entender las funciones y regulaciones de todos los genes.

De alguna manera, la medicina está pasando del diagnóstico basado en los síntomas al diagnóstico basado en la genética, y nos estamos moviendo en lo que muchos están llamando la era de la medicina personalizada.

ADN

Animación rotativa de una molécula de ADN

El ácido desoxirribonucleico (DNA) es la macromolécula que almacena la información necesaria para construir componentes celulares estructurales y funcionales. También proporciona la base para la herencia cuando el ADN se transmite de los padres a la descendencia.

La unión de estos conceptos sobre el ADN nos permite idear una definición de gen. Un «gen» es un segmento de ADN que codifica la síntesis de una proteína y actúa como una unidad de herencia que puede transmitirse de generación en generación. La apariencia externa ( fenotipo ) de un organismo está determinada en gran medida por los genes que hereda ( genotipo ). Así, uno puede comenzar a ver cómo la variación del ADN puede causar la variación del organismo entero. Estos conceptos forman la base de la "'genética y de la teoría evolutiva .

Gen

Este diagrama esquemático muestra un gen en relación a su estructura física (doble hélice de ADN) y a un cromosoma (derecha).

Un gen se compone de secciones cortas de ADN que están contenidas en un cromosoma dentro del núcleo de una célula. Los genes controlan el desarrollo y la función de todos los órganos y todos los sistemas de trabajo del cuerpo. Un gen tiene cierta influencia sobre cómo funciona la célula; un mismo gen contenido en muchas células diferentes determina una cierta característica física o bioquímica de todo el cuerpo (por ejemplo, el color de los ojos o las funciones reproductivas).

Todas las células humanas contienen aproximadamente 30.000 genes diferentes. Aunque cada célula tiene copias idénticas de todos los mismos genes, diferentes células expresan o reprimen diferentes genes. Esto es lo que explica las diferencias entre, por ejemplo, una célula hepática y una célula cerebral.

El genotipo es el par real de genes que una persona tiene para un rasgo de interés. Por ejemplo, una mujer podría ser portadora de hemofilia al tener una copia normal del gen para una determinada proteína de coagulación y una copia defectuosa.

El fenotipo es la apariencia física del organismo en relación con un determinado rasgo. En el caso de la mujer portadora, su fenotipo es normal (porque la copia normal del gen es dominante a la copia defectuosa).

El fenotipo se aprecia en cualquier rasgo medible, como el color de los ojos, la longitud de los dedos, la estatura, rasgos fisiológicos como la capacidad de bombear los iones de calcio de las células de la mucosa, rasgos de comportamiento como la sonrisa y rasgos bioquímicos como los tipos de sangre y los niveles de colesterol. El genotipo no siempre puede predecirse según el fenotipo (no sabríamos que la mujer era portadora de hemofilia basándonos sólo en su apariencia), pero se puede determinar a través de gráficos genealógicos o pruebas genéticas directas.

A pesar de que el genotipo es un fuerte predictor del fenotipo, los factores ambientales también pueden desempeñar un papel importante en la determinación del fenotipo. Los gemelos idénticos, por ejemplo, son clones genéticos resultantes de la división temprana de un embrión, pero pueden ser muy diferentes en personalidad, masa corporal e incluso huellas dactilares.

Genética

Genética (del griego genno = dar vida) es la ciencia de los genes, la herencia y la variación de los organismos. La palabra "genética" fue sugerida por primera vez para describir el estudio de la herencia y la ciencia de la variación por el destacado científico británico William Bateson en una carta personal a Adam Sedgwick, fechada el 18 de abril de 1905. Bateson usó el término "genética" públicamente en la Tercera Conferencia Internacional sobre Genética (Londres, Inglaterra) en 1906.

La herencia y las variaciones forman la base de la genética. Los seres humanos aplicaron conocimientos de genética ya en la prehistoria con la domesticación y la cría de plantas y animales. En la investigación moderna, la genética proporciona importantes herramientas para la investigación de la función de un gen particular, por ejemplo, el análisis de las interacciones genéticas. Dentro de los organismos, la información genética se lleva generalmente en "cromosomas", donde está representada en la estructura química de moléculas de ADN particulares.

Diagrama que muestran los siete caracteres observados por Mendel

Los genes codifican la información necesaria para sintetizar las secuencias de aminoácidos en las proteínas, que a su vez juegan un papel importante en la determinación del fenotipo final, o la apariencia física del organismo. En los organismos diploides, un alelo dominante en un cromosoma enmascarará la expresión de un alelo recesivo en el otro. Mientras que la mayoría de los genes son dominantes/recesivos, otros pueden ser codominantes o mostrar diferentes patrones de expresión.

La frase "codificar para" se utiliza a menudo para significar que un gen contiene las instrucciones sobre una proteína en particular. Ahora se sabe que el concepto de "un gen, una proteína" es simplista. Por ejemplo, un único gen puede producir múltiples productos, dependiendo de cómo se regula su transcripción. Los genes codifican la secuencia de nucleótidos en mRNA (mensajero) y rRNA (ribosomal), necesarios para la síntesis de proteínas.

Gregor Mendel investigó los principios de la herencia en las plantas. Pronto se dio cuenta de que estos principios también se podía aplicar a las personas y los animales y son los mismos para todos los animales vivos.

Gregor Mendel experimentó con plantas de guisantes comunes. Al pasar las generaciones de las plantas de guisantes, se dio cuenta de que ciertos rasgos pueden aparecer en la descendencia sin mezclare con cualquiera de las características de los padres. Esta es una observación muy importante porque en este punto la teoría era que los rasgos heredados se mezclan de una generación a otra.

Herencia medeliana 1 2 1

La reproducción de plantas de guisante es fácilmente manipulable. Tienen partes masculinas y femeninas y se pueden cultivar fácilmente en grandes cantidades. Por esta razón, las plantas de guisantes pueden autopolinizarse o cruzarse con otras plantas de guisantes.

En la polinización cruzada se combinan dos plantas, por ejemplo, una que proviene de una larga línea de guisantes amarillos y otra proviene de una larga línea de guisantes verdes, la primera generación de descendientes siempre sale con todos los guisantes amarillos. Las siguientes generaciones tienen una proporción de 3:1 amarillo a verde. En este y en todos los demás rasgos de plantas de guisantes Mendel observó que una forma era dominante sobre otra, por lo que enmascara la presencia del otro alelo. Aunque en el fenotipo aparezca visible solo un rasgo, el genotipo (alelo) no visible se puede transmitir a otras generaciones.

Línea de tiempo de descubrimientos notables

1859 Charles Darwin publica "el origen de las especies"

1865 El artículo de Gregor Mendel, Experiments on Plant Hybridization

1903 Se descubre que los cromosomas son unidades hereditarias

1906 El término "genética" es presentado públicamente por el biólogo británico William Bateson en la Tercera Conferencia Internacional sobre Genética en Londres, Inglaterra

1910 Thomas Hunt Morgan muestra que los genes residen en los cromosomas y descubrió genes unidos en los cromosomas que no siguen la ley de Mendel de segregación de alelos independiente

1913 Alfred Sturtevant hace el primer mapa genético de un cromosoma

1913 Los mapas de genes muestran que los cromosomas contienen genes dispuestos linealmente

1918 Ronald Fisher publica Sobre la correlación entre parientes sobre la suposición de la herencia mendeliana - comienza la síntesis moderna.

1927 Los cambios físicos en los genes se llaman mutaciones

1928 Fredrick Griffith descubre una molécula hereditaria que es transmisible entre bacterias

1931 El cruce es la causa de la recombinación

1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle muestran que los genes codifican proteínas

1944 Oswald Theodore, Avery Colin McLeod y Maclyn McCarty aislan el ADN como el material genético (en ese momento llamado principio transformador)

1950 Erwin Chargeaff muestra que los cuatro nucleótidos no están presentes en el ácido nucleico en proporciones estables, pero que algunas reglas generales parecen mantenerse. (Por ejemplo, las bases nucleotídicas adenina-timina y citosina-guanina permanecen siempre en proporciones iguales)

1950 Barbra McClintock descubre transposones en maíz

1952 El experimento de Hershey-Chase demuestra que la información genética de los fagos (y de todos los otros organismos) es ADN

1953 La estructura del ADN se resuelve para ser una doble hélice por James D. Watson y Francis Crick, con la ayuda de Rosalind Franklin

1956 Jo Hin Tjio y Albert Levan establecieron el número correcto de cromosomas en humanos para ser 46

1958 El experimento de Meselson-Stahl demuestra que el ADN es semi-conservadoramente replicado

1961 El código genético se organiza en trillizos

1964 Howard Temin mostró usando los virus de ARN que el dogma central de Watson no siempre es cierto

1970 Las enzimas de restricción se descubrieron en estudios de una bacteria Haemophilus influenzae, permitiendo a los científicos cortar y pegar ADN

1977 El ADN es secuenciado por primera vez por Fred Sangr, Walter Gilbert y Allan Maxam trabajando independientemente. El laboratorio de Sanger completa el genoma completo de la secuencia de bacteriófagos

1983 Kary Banks Mullis descubre la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) que permite la fácil amplificación del ADN

1985 Alec Jeffreys descubre la huella genética

1989 El primer gen humano es secuenciado por Francis Collin y Lap-Chee Tsui. Codifica la proteína CFTR. Un defecto en este gen causa fibrosis cística

1995 El genoma de Haemophilus influenza es el primer genoma de un organismo vivo libre a ser secuenciado.

1996 Saccharomyces cerevisiae es la primera secuencia del genoma eucariota que se libera.

1998 Se libera la primera secuencia del genoma para un eucariota multicelular, C. elegans.

2001 El primer proyecto de secuencias del genoma humano es lanzado simultáneamente por el Proyecto Genoma Humano y Celera Genómica

2003 (14 de abril) Conclusión exitosa del Proyecto Genoma Humano con 99% del genoma secuenciado con una precisión del 99.99%

2006 Marcus Pembrey y Olov Bygren publican Sex-specifics, male line trans-generational responses in humans, una prueba de epigenética

Transcripción y Translación

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Transcripción es el proceso de síntesis de ARN (sigla en inglés RNA). La enzima ARN polimerasa rompe los enlaces de hidrógeno del gen. Un gen es un segmento de ADN que contiene la información para hacer una proteína. Como se rompe el enlace de hidrógeno el gen comienza a moverse hacia abajo. El próximo ARN polimerasa se alinea al nucleoide de manera sean complementarios. Algunos tipos de ARN dejarán el núcleo y cumplirán con una función específica.

Translación es la síntesis de la proteína en el ribosoma a medida que el ARN mensajero (mRNA) se mueve en frente del ribosoma. Hay nueve pasos básicos para la traslación.

1. La secuencia base de ARNm determina el orden de ensamblaje de los aminoácidos para formar proteínas específicas.

2. La Transcripción ocurre en el núcleo, una vez que se tiene una trascripción completa, el ARNm dejará el núcleo y se irá al citoplasma donde el ARNm será combinado con ribosomas de libre flotación, donde será unido a subunidades ribosomales.

3. El ARNt metionina se une a nucleótido AUG. AUG es conocido como codón de inicio y se encuentra al principio de cada ARNm.

4. Entonces el complejo se une a una gran subunidad ribosomal. El ARNt metionina se une al sitio P del ribosoma.

5. Otras ARNt que contienen un segundo aminoácido (lisina) se une al segundo aminoácido. Uniendo al segundo codón de ARNm (en el sitio A del ribosoma).

6. El Peptidil trasferansa, forma una unión de péptido entre dos aminoácidos (metonina y lisina)

7. El primer ARNt (de transferencia) es liberado y el ARNm es traslocalizado a un codón que transporta el segundo ARNt (que aún transporta dos aminoácidos) al sitio P.

8. Otro ARNt con aminoácido juntos (glutamina) se mueven al sitio A y se une el codón.

9. Ahora se formará un enlace péptidico con lisina y glutamina.

Entonces el ARNt se irá al sitio P y ARNm es traslocalizado a un codón (el ARNt con tres aminoácidos) al sitio P.

Esto continúa hasta que alcanza el codón de parada (UAG) en el ARNm. Entonces este codón libera la cadena polipeptida.

Estos son algunos sitios que puede visitar:

Seleccionar A, el video de la vida interior de una celula. Si desea oír la descripción en este proceso vaya a B sitio web y seleccione la vida interior: ver la animación.

Herencia

Los niños heredan rasgos, trastornos y características de sus padres. Los niños tienden a parecerse a sus padres, especialmente en apariencia física. Sin embargo, también pueden tener los mismos gestos, personalidad y muchas de las mismas habilidades mentales o discapacidades.

Muchas características negativas y positivas tienden a "correr en la familia". Una gran parte del tiempo la gente se excusa diciendo "Es cosa de familia" para cosas que tienen razones alternativas, como el sobrepeso, que se dice que es algo que viene de familia, pero que también podría ser debido a la gran cantidad de alimentos grasos y dulces que la familia come. O también de que después de comer una buena comilona todos se sientan en el sofá y no se mueven durante el resto del día.

Los niños suelen tener los mismos hábitos (buenos o malos) que sus padres, como morderse las uñas o disfrutar de leer libros. Estas cosas no se heredan porque lo que sucede es que los niños imitan a sus padres, quieren ser como mamá o papá. Los buenos ejemplos son tan importantes como los buenos genes.

Patrón de herencia Descripción Ejemplos
Dominante autosómico Sólo se necesita una copia mutada del gen para que una persona se vea afectada por un trastorno autosómico dominante. Cada persona afectada por lo general tiene un padre o madre afectado. Existe un 50% de probabilidad de que un niño herede el gen mutado. Muchas enfermedades que son autosómicas dominantes tienen baja penetración, lo que significa que aunque sólo se necesita una copia mutada, una proporción pequeña de quienes heredan la mutación desarrollarán la enfermedad posteriormente Enfermedad de Huntington, Neurofibromatosis 1, Síndrome hereditario de cáncer de mamas y ovarios (sigla en inglés HBOC), cáncer colorectal sin poliposis hereditaria.
Recesivo autosómico Deben mutar dos copias de genes para que una persona sea afectada por un trastorno autosómico recesivo. Por lo general, los padres del afectado no presentan la enfermedad ya que solo transportan una sola copia de gen mutado. Dos personas que no portan una copia del gen mutado tienen un 25% de probabilidad de tener un hijo afectado con la enfermedad en cada embarazo. Fibrosis quística, anemia falciforme, atrofia muscular lumbar, distrofia muscular y enfermedad de Tay Sach.
Dominante ligada al cromosoma X Es un trastorno causado por una mutación en el cromosoma X. Solo algunos trastornos tienen este patrón de herencia. Por lo general, las mujeres lo padecen mas que lo hombres y la probabilidad de que ocurra una enfermedad dominante ligada al cromosoma X es distinta entre hombres y mujeres. Los hijos de un hombre con esta enfermedad no se verán afectados, sin embargo todas sus hijas heredarán esta enfermedad. Una mujer con esta enfermedad tiene un 50% de probabilidad de que el hijo o hija sea afectada en cada embarazo. Algunas enfermedades como el síndrome de Aicardi, es mortal para los niños por lo que sólo las niñas lo tienen (y niños con síndrome de Klinefelter). Hipofosfatemia y Síndrome de Aicardi.
Recesivo ligado al cromosoma X Es también causado por una mutación en el cromosoma X. Los hombres son más afectados que las mujeres con este trastorno, y la probabilidad de que se trasmita esta enfermedad es distinta entre hombres y mujeres. Los hijos con un padre que tiene este trastorno no será afectado pero sus hijas serán portadoras de una copia del gen mutado. Con cada embarazo una mujer que es portadora de la enfermedad tiene la probabilidad del 50% de que los hijos sean afectados por la enfermedad y el 50% de que la hijas sean portadoras de una copia del gen mutado. Hemofilia A, distrofia muscular de Duchenne, daltonismo y síndrome de Turner
Ligado al cromosoma Y Esta enfermedad es causada por mutaciones en el cromosoma Y. Solo los hombres la tienen y todos los hijos de un padre afectado serán afectados con esta enfermedad. Como el cromosoma Y es muy pequeño, los trastornos ligados al cromosoma Y solo causa infertilidad y esto puede ser corregido con ayuda de tratamientos de fertilidad. Infertilidad masculina
Mitocondrial Este tipo de herencia también se conoce como herencia maternal, se origina en los genes en el ADN mitocondrial. Debido a que solo los ovulos aportan mitocondrias para el desarrollo embrionario, solo la madre puede trasmitir enfermedades mitocondriales a sus hijos. Neuropatía óptica hereditaria de Leber.

Mecanismo de herencia

Las células de una persona contienen los genes exactos que se originan desde el esperma y óvulo de sus padres en el momento de la concepción. Los genes de las células están formados en largas hebras de ADN. La mayoría de los genes que controlan las características están en pares, un gen de la madre y otro del padre. Todos tenemos 22 pares de cromosomas (autosomas) y dos genes llamados cromosomas sexuales. Las mujeres tienen dos cromosomas X (XX) y los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). Las cualidades hereditarias y trastornos pueden ser divididas en tres categorías: herencia unifactorial, herencia ligada al sexo y herencia multifactorial.

Herencia unifactorial

Dibujo que muestran las posibilidades de contraer un defecto recesivo de dos padres portadores

Las cualidades como tipo de sangre, color de ojos, color de pelo y gusto son controladas por un solo par de genes. El monje austriacoGregor Mendel fue el primero en descubrir este fenómeno que hace referencia a las leyes de la herencia mendeliana. Los genes que deciden un solo rasgo pueden tener muchas formas (alelos). Por ejemplo, el gen responsable del color del pelo tiene dos alelos principales: rojo y marrón. De este modo las cuatro posibilidades son:

  • marrón/rojo, lo que puede dar como resultado cabello color café,
  • rojo/rojo, que de cómo resultado el cabello de color rojo,
  • marrón/marrón, que da como resultado marrón y
  • rojo/marrón, que da como resultado cabello de color rojo.

Los códigos genéticos para rojo y marrón pueden ser dominantes o recesivos. En cualquier caso, el gen dominante anula el gen recesivo Cuando dos personas procrean un hijo, cada uno proporciona su propio grupo de genes. En un caso simple, como el ejemplo del pelo rojo/marrón cada padre proporciona un “código” lo que contribuye al color de pelo del niño. Por ejemplo si el padre tiene marr ón/rojo tiene una probabilidad de un 50% de que el hijo tenga el pelo marrón y 50% de que tenga el pelo rojo. Cuando se combina con la madre marrón/marrón (que le aportara el 100% color marrón), el niño tienen una probabilidad del 75% de tener el pelo marrón y el 25% de tener el pelo rojo. Reglas similares se aplican a diferentes rasgos y características, aunque generalmente son mucho más complejas.

Herencia multifactorial

Se ha encontrado que algunas cualidades son determinadas por efectos genéticos y medioambientales. La altura por ejemplo, se controla por múltiples genes, algunos son genes “altos” y otros genes “bajos”. Un niño puede heredar los genes altos de ambos padres y puede ser más alto que sus padres. O un niño puede heredar los genes bajos y puede ser el más bajo de su familia.

Lo más frecuente es que los niños hereden tanto los genes altos y bajos y la estatura puede ser la misma que la de su familia. Una dieta saludable y ejercicio puede ayudar a las personas que tienen genes bajos a que puedan alcanzar una estatura promedio. Los bebes que nacen con adicción a las drogas o alcohol son un triste ejemplo de herencia medioambiental. Cuando la madre consume drogas o alcohol, todo lo que consume también lo consume el bebé. A menudo estos bebes tienen problemas en el desarrollo y problemas de aprendizaje.

Los bebes nacidos con síndrome fetal alcohólico son inusualmente bajos, tiene los ojos pequeños y la mandíbula pequeña, pueden tener afecciones cardiacas, labio y paladar leporino, problemas para succionar y dormir y son irritables. Alrededor de una quinta parte de los bebes que nacen con este síndrome mueren dentro de la primera semana de vida y los que viven tienen discapacidad física o mental.

Herencia ligada al sexo

Herencia ligada al gen recesivo X

La herencia ligada al sexo es bastante obvia ya que determina el género. El género masculino es causado por el cromosoma Y, el cual solo se encuentra en hombres y es heredado del padre. Los genes en los cromosomas Y dirigen el desarrollo de los órganos sexuales masculinos. El cromosoma x no está tan estrechamente relacionado con el sexo femenino porque está contenido tanto en machos como en hembras. Los varones tienen una sola X y las hembras tienen doble XX. El cromosoma X es para regular el desarrollo regular y parece que el Y se añade sólo para los genitales masculinos. Cuando hay un defecto con los cromosomas X en los hombres es casi siempre persistente porque no existe el cromosoma X extra que las mujeres tienen que contrarrestar el problema. Ciertos rasgos como el daltonismo y la hemofilia están en los alelos transportados en el cromosoma X. Por ejemplo, si una mujer es daltónica, todos sus hijos serán daltónicos. Mientras que todas sus hijas serán portadoras de daltonismo.

Excepciones de la herencia simple

Nuestro conocimiento de los mecanismos de la herencia genética ha crecido mucho desde el tiempo de Mendel. Ahora se entiende que si se hereda un alelo, a veces puede aumentar la posibilidad de heredar otro y puede afectar a cuándo o cómo se expresa un rasgo en un fenotipo de individuos. Hay niveles de dominancia y recesividad con algunos rasgos. Las reglas simples de herencia de Mendel no siempre se aplican en estas excepciones.

Cualidades poligénicas

Los rasgos poligénicos son rasgos determinados por el efecto combinado de más de un par de genes. La estatura humana es un ejemplo de este rasgo. El tamaño de todas las partes del cuerpo de la cabeza al pie combinado determina la altura. El tamaño de cada parte del cuerpo individual está determinado por numerosos genes. La piel, los ojos y el cabello humanos son también genes poligénicos porque están determinados por más de un alelo en una ubicación diferente.

Expresiones intermedias

Cuando hay dominancia incompleta, puede ocurrir una mezcla dando lugar a individuos heterocigotos. Un ejemplo de expresión intermedia es el tono de una voz masculina humana. Los homocigotos tienen la voz más baja y más alta para este rasgo (AA y aa). La enfermedad de Tay-Sachs también se caracteriza por una dominancia incompleta.

Co-dominancia

Para algunos rasgos, dos alelos pueden ser co-dominantes. Ambos alelos se expresan en individuos heterocigotos. Un ejemplo de eso sería una persona con sangre AB. Estas personas tienen las características de ambos tipos de sangre A y B cuando se prueban.

Serie de alelos múltiples

Hay algunos rasgos que son controlados por alelos con mucha más diferencia. Por ejemplo, el sistema antígeno leucocitario humano (HLA por sus siglas en inglés) que es responsable de aceptar o rechazar tejido extraño en nuestro cuerpo, puede tener hasta 30 millones de genotipos diferentes. El sistema HLA es la causa del rechazo de los trasplantes de órganos. La serie de alelos múltiples es muy común, y a medida que los genetistas aprenden más acerca de la genética se dan cuenta de que es más común que los dos alelos simples.

Genes reguladores y modificadores

Los genes modificadores y reguladores son las dos clases de genes que pueden tener un efecto sobre cómo funcionan los otros genes. Los genes modificadores alteran cómo se expresan otros genes en el fenotipo. Por ejemplo, un gen de cataratas dominante puede deteriorar la visión en varios grados, dependiendo de la presencia de un alelo específico para un gen modificador asociado. Sin embargo, las cataratas también pueden provenir de la exposición excesiva a los rayos ultravioleta y la diabetes. Los genes reguladores también conocidos como genes homeóticos, pueden iniciar o bloquear la expresión de otros genes. También controlan varios productos químicos en plantas y animales. Por ejemplo, los genes reguladores controlan el tiempo de producción de ciertas proteínas que serán las nuevas piezas estructurales de nuestro cuerpo. Los genes reguladores también funcionan como un interruptor para iniciar el desarrollo de nuestras partes del cuerpo justo después de la concepción y también son responsables de los cambios en nuestros cuerpos a medida que envejecemos. Controlan los procesos de envejecimiento y maduración.

Penetración incompleta

Algunos genes son de penetración incompleta. Lo que significa que a menos que algunos factores medioambientales estén presentes, el efecto no se produce. Por ejemplo, se puede heredar el gen de la diabetes, pero nunca contraer la enfermedad, a menos que se esté muy estresado, obeso o no duerma lo suficiente por la noche.

Enfermedades Genética heredadas

Algunas de las enfermedades hereditarias más comunes son "hemocromatosis", "fibrosis quística", "anemia de células falciformes" y "hemofilia". Todas ellos son transmitidos por los padres, incluso aunque los padres no muestren signos de la enfermedad de la que pueden ser portadores, lo que significa que todos los niños que tengan pueden nacer con la enfermedad. Hay pruebas genéticas que se pueden hacer prenatalmente para determinar si el bebé está afectado con una de estas enfermedades.

Hemocromatosis

La hemocromatosis tipo 1-3 se hereda en una forma autosómica recesiva
Hemocromatosis tipo 4 se hereda en una forma autosómica dominante

A pesar de que la mayoría de la gente nunca ha oído hablar de la hemocromatosis es la enfermedad hereditaria más común. Aproximadamente 1 de cada 300 nace con hemocromatosis y 1 de cada 9 son portadores. La característica principal es el exceso de hierro en el cuerpo. El hierro es crucial para el funcionamiento de la "hemoglobina", pero demasiado hierro es tan malo como demasiado poco. Con la hemocromatosis se forman depósitos de hierro en casi todos los órganos importante especialmente el hígado, el corazón y el páncreas, que causa el fallo completo del órgano. Los pacientes con hemocromatosis absorben dos o tres veces el hierro que necesita una persona normal.La hemocromatosis se descubrió por primera vez en 1865 y la mayoría de los pacientes tienen ascendencia celta que data de 60 o 70 generaciones.

El tratamiento para la hemocromatosis

El tratamiento más común para la hemocromatosis es inducir anemia y mantenerla hasta que se reduzca el almacenamiento de hierro. Esto se realiza mediante flebotomía terapéutica. La flebotomía es la eliminación de una unidad de sangre (aproximadamente 500 ml.) Esto debe hacerse una o dos veces a la semana y puede tardar semanas, meses o años en completarse. Después de este tratamiento, algunos pacientes nunca tendrán que hacerlo de nuevo y otros tendrán que hacerlo muchas veces a lo largo de su vida. Los pacientes que se someten a los tratamientos recomendados por lo general tienen una vida larga y saludable. Los pacientes que no siguen el tratamiento aumentan sus probabilidades de problemas como la insuficiencia de órganos o incluso la muerte. Junto con el tratamiento de flebotomía, los pacientes deben atenerse a una dieta baja en hierro y no deben cocinar con utensilios de cocina de hierro.

Fibrosis quística (FQ)

La fibrosis quística es una enfermedad que hace que el moco espeso y pegajoso se acumule en los pulmones y el tracto digestivo. Es la enfermedad pulmonar más común en niños y adultos jóvenes y puede causar la muerte temprana. El moco se acumula en los conductos respiratorios de los pulmones y en el páncreas. La acumulación de moco resulta en terribles infecciones pulmonares y problemas digestivos. La fibrosis quística también puede causar problemas en las glándulas sudoríparas y en el sistema reproductor del hombre.

Hay más de 1.000 mutaciones del gen de la FQ, los síntomas varían de persona a persona. Los síntomas más frecuentes son: ausencia de evacuaciones intestinales durante las primeras 24 a 48 horas de vida, deposiciones pálidas o de color arcilla, con mal olor o flotantes, lactantes con la piel salada, infecciones respiratorias recurrentes como neumonía, tos o sibilancias, pérdida de peso o bajo aumento de peso en la infancia, diarrea, retraso en el crecimiento y fatiga excesiva. La mayoría de los pacientes son diagnosticados al cumplir el primer año, pero los casos menos graves a veces no se detectan hasta después de los 18 años de edad. El 40% de los pacientes tienen más de 18 años de edad y la esperanza de vida promedio de los pacientes con FQ es de unos 35 años, lo que representa un gran aumento en los últimos 30 años. Los pacientes suelen morir de complicaciones pulmonares.

Estructura molecular de la proteína CFTR

Tratamiento para la fibrosis quística (CF)

En 2005, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos aprobó el primer análisis de sangre basado en ADN para ayudar a detectar la FQ. Otras pruebas para ayudar a detectar CF incluyen: prueba de cloruro en el sudor, que es la prueba estándar para CF. Los niveles altos de sal en el sudor de los pacientes son una indicación de CF; prueba de grasa fecal, GI superior y serie de intestino delgado, y medidas de la función pancreática. Después de que se ha diagnosticado, hay una serie de tratamientos disponibles que incluyen: antibióticos para las infecciones respiratorias, reemplazo de enzimas pancreáticas, suplementos vitamínicos (en su mayoría A, D, E y K), inhaladores para abrir las vías respiratorias, terapia de reemplazo enzimático que hace que sea más fácil toser el moco, analgésicos, y en casos muy graves, los trasplantes de pulmón.

Anemia falciforme

La anemia de células falciformes es una enfermedad hereditaria de los glóbulos rojos que causa anormalidades en los glóbulos rojos formados. Un glóbulo rojo típico tiene alrededor de 270 millones de moléculas de hemoglobina, que se unen con el oxígeno. En una persona con enfermedad de células falciformes, cambia un aminoácido en la molécula de hemoglobina, y el resultado final es la deformidad de los glóbulos rojos. En un paciente con enfermedad de células falciformes, los glóbulos rojos cambian de la forma redonda normal a una forma falciforme o a una forma en "C". La forma anormal hace que las células se atasquen en algunos vasos sanguíneos lo que causa bloqueo en el vaso. Esto causa dolor y puede destruir los órganos debido a la falta de oxígeno.

Las células falciformes viven sólo de 10 a 20 días y una célula normal vive unos 120 días. Esta rápida muerte de las células sanguíneas conduce a una anemia crónica. Las complicaciones pueden incluir dolor severo, infección grave, hinchazón de pies y manos, derrame cerebral, daño a los ojos y a otros órganos. Estos efectos pueden variar de persona a persona dependiendo del tipo de enfermedad de células falciformes que tienen. Algunos pacientes tienen en su mayoría buena salud y otros están en el hospital más de lo que están fuera. Gracias a los avances diagnósticos y de tratamiento, la mayoría de los niños nacidos con células falciformes crecen para tener una vida normal y relativamente saludable.

Glóbulos rojos con mutaciones de células falciformes

La forma de la célula falciforme está determinada por los genes que heredan de los padres. Cuando un niño hereda un gen de célula falciforme (gen de la hemoglobina) de cada padre se llama enfermedad de hemoglobina SS (que es el nombre formal de la célula falciforme). Cuando un niño hereda un gen de la célula falciforme de un padre y un gen anormal diferente del otro progenitor, es una forma de enfermedad llamada hemoglobina SC o hemoglobina S-talasemia. Si un niño hereda un gen normal de un padre y un gen de la célula falciforme del otro, el niño no tendrá una célula falciforme, pero será portador y puede pasarlo a sus hijos. La célula falciforme afecta principalmente a afroamericanos y algunos latinoamericanos. Una persona que es portadora (tiene una copia del gen) es resistente a la malaria. Esta ventaja heterocigótica explica por qué el gen es más común en personas en regiones ecuatoriales, o que son descendientes de tales personas (como los afroamericanos).

Tratamiento para la anemia de células falciformes

Las células falciformes se diagnostican al nacer con un simple análisis de sangre. Si el primer análisis de sangre es positivo, entonces se realiza una segunda prueba sólo para confirmación. Debido al alto riesgo de infecciones que ocurren con la célula falciforme, el diagnóstico precoz es muy importante. Aparte de un trasplante de médula ósea, no hay cura conocida para la célula falciforme. Los trasplantes de médula ósea tienen un alto riesgo de rechazo y no son una opción disponible para cada paciente. El paciente necesitaría un donante de médula ósea con un bajo riesgo de rechazo. Incluso sin una cura, con el uso de medicamentos para el dolor y tratamientos con antibióticos, los niños con células falciformes pueden vivir una vida larga y feliz. Las transfusiones de sangre a veces se usan para tratar episodios de dolor severo. Para los adultos que tienen episodios de dolor recurrentes (al menos 3 anuales), ha sido aprobado para aliviar los síntomas un medicamento contra el cáncer, la hidroxiurea (comercializada como Droxia). Parece funcionar aumentando la flexibilidad de las células falciformes.

Hemofilia

Aproximadamente dos tercios de las personas que tienen hemofilia la han heredado. Para el otro tercio, no hay causa conocida para poseer el desorden. Hay dos tipos de hemofilia, Tipo A y Tipo B. Ambos son causados ​​por un nivel bajo o una ausencia completa de proteína en la sangre. Sin esta proteína, la sangre no es capaz de coagular.

Algunos de los síntomas de la hemofilia son: el sangrado en las articulaciones, las rodillas y los tobillos. Rigidez sin dolor en las articulaciones, rigidez con mucho calor, (la mayoría de la habilidad para el movimiento se pierde debido a la hinchazón) sangre en la orina o heces, sangrado excesivo después de la cirugía o pérdida de un diente, moretones excesivos, sangrado menstrual anormal y nariz sangrante durante largos períodos de tiempo.

La sangre de los hemofílicos no coagula como en las personas normales. La coagulación controla el sangrado, cambia la sangre de líquido a sólido. A los pocos segundos de un corte o rascado, las plaquetas, el calcio y otros factores tisulares comienzan a trabajar juntos para formar un coágulo. En poco tiempo el coágulo se fortalece y luego se disuelve a medida que la lesión se cura. Los hemofílicos han perdido el factor de coagulación, o no éste no funciona correctamente lo que hace que sangren durante más tiempo. El mito más común es que una persona con un trastorno hemorrágico sangra hasta la muerte por una herida menor o que su sangre fluye más rápido que alguien sin un trastorno hemorrágico.

Algunos de los riesgos de la hemofilia son: cicatrización de las articulaciones o enfermedad de las articulaciones, pérdida de la visión por sangrado de los ojos, anemia crónica por pérdida de sangre, un problema neurológico o psiquiátrico, muerte que puede ocurrir por grandes pérdidas de sangre o sangrado en el cerebro u otros órganos vitales. La mayoría de los casos de hemofilia son causados ​​por trastornos hereditarios, pero a veces la gente puede contraer deficiencia de vitamina K, enfermedad hepática o tratamientos como el uso prolongado de antibióticos o fármacos contra la coagulación. La hemofilia es el trastorno hemorrágico más conocido y ha tenido la mayor cantidad de investigación realizada, por lo que los hemofílicos tienen una ligera ventaja sobre las personas con otros trastornos hemorrágicos.

Tratamiento para la hemofilia

Para tratar la hemofilia, se necesita un factor de coagulación. Es en forma de polvo guardado en una pequeña botella de vidrio estéril. Tiene que ser guardado en la nevera. Cuando es necesario, el factor de coagulación se mezcla con agua estéril, y luego un minuto después se puede inyectar en una vena. También se puede mezclar con una gran cantidad de agua y se inyecta a través de una IV.

Hay bastantes centros especializados en hemofilia. La mayoría de estos centros son "Instalaciones Integrales de Cuidado". Las instalaciones de atención integral proporcionan todos los servicios necesarios para un hemofílico y su familia. Los servicios que se ofrecen incluyen: médico de cabecera, enfermera coordinadora, fisioterapeuta y dentista. Los hemofílicos requieren un dentista especial debido al mayor riesgo de sangrado. Se recomienda que los hemofílicos acudan a los centros de tratamiento dos veces al año para un chequeo completo.

El tratamiento básico y más común para los pacientes con hemofilia A y B es la terapia de reemplazo de factor. La terapia de reemplazo de factores es la inyección IV de concentrados de Factor VIII y IX que ayudan a controlar el sangrado. Este concentrado proviene de dos fuentes: el plasma humano y las células genéticamente modificadas hechas por tecnología de ADN. Este concentrado es lo que al hemofílico le fgalta en sus propios genes. Después de la inyección a los pacientes la sangre se les convierte en "normal" durante un par de horas lo que da tiempo para la formación de un coágulo en un vaso sanguíneo dañado. Este tratamiento no es una cura permanente, al cabo de unos 3 días no quedará huella en el sistema.

Los tratamientos de hoy día son mucho más concentrados de lo que eran en el pasado, así que se requiere muy poco, incluso si el paciente va a ser intervenido con una cirugía mayor o tiene una lesión importante. Los tratamientos también son muy convenientes, se pueden almacenar en el hogar en la nevera hasta 6 meses. Por lo tanto, si el paciente se lesiona, no necesita ir al hospital, puede ponerse una inyección en casa. Después de la inyección sólo tarda unos 15-20 minutos en comenzar el proceso de coagulación. Existe el riesgo de contraer otras enfermedades como el SIDA a partir del Factor VIII que se hace a partir de plasma humano, pero a medida que la tecnología mejora los casos de SIDA ha disminuido. No hay posibilidad de contraer enfermedades por Factor VIII de ingeniería genética.

Los hemofílicos pueden vivir una larga vida. La razón más común de muerte temprana entre los pacientes han sido las complicaciones relacionadas con el SIDA.

Trastornos genéticos no hereditarios

Cariotipo del trisoma 21-Sindrome de Down

Cualquier trastorno causado total o parcialmente por una falla (o fallas) del material genético pasado de padres a hijos se considera un trastorno genético. Los genes para que ocurran muchos de estos trastornos pasan de una generación a la siguiente, y los niños nacidos con un trastorno genético hereditario a menudo tienen uno o más miembros de la familia extendida con el mismo trastorno. También hay trastornos genéticos que aparecen debido a fallas espontáneas en el material genético, en cuyo caso un niño nace con un trastorno sin antecedentes familiares aparentes.

  • El Síndrome de Down, también conocido como Trisomía 21, es una anomalía cromosómica que afecta a uno de cada 800-1000 bebés recién nacidos. Durante la anafase II de la meiosis, las cromátidas hermanas del cromosoma 21 no se separan, dando como resultado un óvulo con un cromosoma extra y un feto con tres copias (trisomía) de este cromosoma. Al nacer este defecto es reconocible debido a las características físicas tales como ojos en forma de almendra, una cara aplanada, y menos tono muscular que un bebé recién nacido normal. Durante el embarazo, es posible detectar el defecto del Síndrome de Down mediante la realización de pruebas de amniocentesis. Existe riesgo para el feto y no se recomienda a menos que la madre embarazada tenga más de treinta y cinco años de edad. Otras anomalías cromosómicas no letales incluyen anomalías cromosómicas adicionales del osex que es cuando una niña (alrededor de 1 de 2.500) nace con una X en lugar de dos (XX), esto puede causar anomalías físicas y sistemas de reproducción defectuosos. Los niños también pueden nacer con un X extra (XXY o XXXY) que causará problemas reproductivos y a veces retraso mental.
  • Anomalías cromosómicas

En la mayoría de los casos con una anomalía cromosómica, todas las células se ven afectadas. Los defectos pueden tener desde poco efecto hasta un efecto letal dependiendo del tipo de anormalidad. Del 1 de cada 200 bebés nacidos con algún tipo de anormalidad cromosómica, aproximadamente 1/3 de estos resultan en el aborto espontáneo. Las anomalías generalmente se forman poco después de la fecundación y los padres por lo general tiene la misma anomalía.

No hay cura para estas anomalías. Las pruebas son posibles temprano en el embarazo y si un problema es detectado los padres pueden elegir abortar el feto.

Genes mutantes

La mutación es un cambio permanente en un segmento de ADN.

Las mutaciones son cambios en el material genético de la célula. Las sustancias que pueden causar mutaciones genéticas se llaman agentes mutágenos. Los agentes mutágenos pueden ser cualquier cosa, desde la radiación de rayos X, el sol, las toxinas en la tierra o del aire y los virus del agua. Muchas mutaciones genéticas son completamente inofensivas ya que no cambian la secuencia de aminoácidos de la proteína para la que el gen codifica.

Las mutaciones pueden ser buenas, malas o indiferentes. Pueden ser buenas para alguien porque su mutación puede ser mejor y más fuerte que el original. Pueden ser malas porque podría afectar negativamente a la supervivencia del organismo. Sin embargo, la mayoría de las veces, son indiferentes porque la mutación no es diferente de la original.

Las no tan inofensivas pueden llevar al cáncer, defectos de nacimiento y enfermedades heredadas. Las mutaciones suelen ocurrir en el momento de la división celular. Cuando la célula se divide, una célula contrae un defecto, que luego se transmite a cada célula mientras continúan dividiéndose.

Los teratógenos se refiere a cualquier agente ambiental que cause daño durante el período prenatal. Ejemplos de teratógenos comunes:

  • Medicamentos: prescripción, sin receta y drogas ilegales
  • Tabaco, alcohol,
  • Radiación,
  • Contaminación ambiental,
  • Enfermedad infecciosa,
  • STD,infecciones de transmisión sexual
  • SIDA,
  • Parásitos,

El periodo más sensible a la exposición al teratógeno es durante el periodo embrionario. El daño fetal es menor.

Ingeniería genética


La ingeniería genética es la ciencia en la que el ADN o el gen es modificado por un científico para hacer un gen con las características que ellos quieren que tenga y para deshacerse de las características que no quieren que tenga el gen. Este proceso puede aplicarse a cualquier planta, animal o persona.

La razón principal de la ingeniería genética es "producir en masa" una determinada proteína. Cada célula es responsable de producir una determinada proteína y estas proteínas se pueden utilizar para el tratamiento médico y el diagnóstico. El trabajo de cada gen es controlar la producción de una proteína particular en una célula viva. Si se puede encontrar el gen responsable de sintetizar una proteína importante o útil, y si ese gen puede ser insertado en otra célula que se pueda reproducir, entonces se puede cultivar una colonia de células que contienen ese gen y la proteína se fabricará en grandes cantidades. Este proceso es responsable de la insulina y las hormonas de crecimiento y también se utiliza en las vacunas para ayudar a prevenir la hepatitis y un tratamiento para ayudar a prevenir las infecciones virales. También es responsable en la ingeniería genética del Factor VIII, que es un tratamiento para la hemofilia.

El primer paso es encontrar el gen en el ADN de una célula que es el responsable de la fabricación de la proteína deseada. A continuación, ese gen se extrae o es sintetizada su estructura química exacta. El último paso es insertar el ADN en el receptor, lo que se hace mediante el uso de enzimas especiales para dividir una molécula de la célula receptora y la inserción del nuevo gen.

Se han tomado muchas medidas para acercar la tecnología a la posibilidad de reparar enfermedades genéticamente heredadas. Esperemos que algún día habrá menos bebés nacidos con enfermedades y trastornos genéticos.

Terapia génica

La terapia génica es una forma de corregir los genes defectuosos que son la causa del desarrollo de enfermedades. Cuando los genes son alterados las proteínas no son capaces de funcionar normalmente y como resultado de esto pueden ocurrir defectos. La terapia genética actual sigue siendo experimental pero en algunos casos es muy eficaz.

Los genes son transportados en los cromosomas y son las partes básicas físicas y funcionales de la herencia. Cuando hay un trastorno genético, la terapia génica puede ayudar a solucionar el problema de forma permanente o al menos temporalmente. La forma más común de terapia génica es insertar un gen en un lugar inespecífico para reemplazar un gen defectuoso. Otro método es el intercambio de genes, en el que un gen anormal se sustituye por un gen normal. Los genes también podrían ser reparados a través de "mutación inversa selectiva" que devuelve el gen a su función original. El grado en que un gen se activa o desactiva también puede ser alterado.

La terapia génica funciona en la creencia del principio de que el genoma un virus se puede manipular para eliminar los genes que causan la enfermedad e insertar en su lugar los nuevos genes terapéuticos. Estos nuevos genes se llaman vectores de terapia génica. (El contenedor de virus es el vector y el nuevo gen es la carga útil).

Terapia génica usando un vector adenovirus. Un nuevo gen es insertado en un vector de adenovirus, que se utiliza para introducir el ADN modificado en una célula humana. Si el tratamiento es exitoso, el nuevo gen hará una proteína funcional.

Algunos de los diferentes virus utilizados como vectores de terapia génica son

  • Retrovirus: una clase de virus que pueden crear copias de ADN de su genoma de ARN original. Estas copias de su genoma se pueden mezclar en los cromosomas de las células "anfitrionas". El VIH es un tipo de retrovirus.
  • Adenovirus: una clase de virus con genoma de ADN bicatenario que causa infecciones respiratorias, intestinales y oculares en humanos. El causante del resfriado común es un adenovirus.
  • Virus adeno-asociados : clase de virus pequeños de ADN de una sola cadena que pueden insertar su material genético en un sitio específico del cromosoma 19, el cromosoma 19 representa aproximadamente el 2% del genoma humano y contiene aproximadamente 1.500 genes. Algunos de estos genes son: los que codifican la diabetes insulino-dependiente, la distrofia miotónica, las migrañas y el colesterol alto hereditario). Una clase de virus de ADN de doble hebra que infectan un tipo particular de células, las neuronas, llamadas virus del herpes simplex, es otro virus común utilizado en la terapia génica. Es el virus que causa herpes labial.

Se han realizado importantes avances en terapia génica. Hay muchos nuevos descubrimientos que ayudan a curar y tratar enfermedades que cuestan millones de vidas. Algunas de las enfermedades en las que se estudian curas o tratamientos mediante la terapia génica son: parkinson, huntington, fibrosis quística, algunos cánceres, síndrome de "Bubble Boy" y células falciformes. Con la tecnología avanzando, tal vez algún día habrá una cura para cada enfermedad que amenaza la vida.

Regulación Genética del desarrollo y homeostasis

Es muy fácil pensar en la genética pensando por qué tengo los ojos azules, mientras que mis padres tienen ojos marrones. O cómo la hemofilia se transmite de madre a hijo, y no de madre a hija. Pero la genética es más profunda que eso.

En la concepción se comienza como una sola célula. Esa celda se fue dividiendo. Se empieza a ganar masa adquiriendo nuevos recursos (desde la madre) y aumenta el número de células. Una vez que el grupo de células se hace mayor algunas de ellas se especializan y unas se convirtieron en el hígado, otras se convirtieron en el corazón, los pulmones, el cerebro, y así sucesivamente.

¿Por qué ocurre esto? ¿Cómo es que ese pequeño grupo de células "sabía" cuándo era el momento de especializarse? Ocurre porque su ADN tiene control regulador sobre todo su sistema. Si no lo hiciera, ese grupo de células sólo seguiría dividiéndose como células indiferenciadas y nunca se especializaría, nunca tomaría forma o función.

Gracias al control regulador genético sobre su sistema, su anatomía se forma correctamente con todo los órganos en su lugar apropiado. Incluso después del desarrollo fetal, la regulación genética controla todavía lo que cada célula produce y cómo funciona. La pubertad no sucede a la edad de doce años. La pubertad ocurre porque los genes de su código genético se desencadenan por su crecimiento y desarrollo, haciendo que su sistema endocrino comience a producir las hormonas apropiadas, causando así que madure sexualmente. Incluso el envejecimiento está controlado genéticamente.

Los mecanismos de regulación genética no se estudian aquí, pero vale la pena señalar que cualquier paso de la expresión génica puede ser modulado, desde el paso de transcripción de ADN-ARN a la modificación postraduccional de una proteína.

La regulación génica da el control celular sobre la estructura y la función, y es la base para la diferenciación celular. Una célula también puede responder a los cambios en su entorno alterando la expresión génica. Por ejemplo, una célula pancreática expuesta a altos niveles de glucosa libera insulina preformada que estaba almacenando. Sin embargo, si los niveles altos de glucosa continúan, la célula transcribirá copias adicionales del gen para producir insulina y así aumentar la producción de insulina para satisfacer la demanda. Esta es la homeostasis en acción.

Glosario

Alelo: un miembro del par de genes que ocupan una posición especifica en un cromosoma específico. Autosoma: cromosoma que no está relacionado con el cromosoma sexual.

Cromosoma: cadena de AND en forma de hilo y asociada a las proteínas del núcleo de la célula que portan genes y funciones en la trasmisión de información hereditaria.

Fibrosis quística: trastorno genético recesivo que afecta la mucosa de los pulmones, generando otras dificultades respiratorias.

Síndrome fetal alcohólica: combinación de defectos al nacer producto de consumo de alcohol de la madre durante el embarazo.

Gen: es un segmento del ácido nucleico que contiene la informacion necesaria para producir producto funcional generalmente una proteína.

Genética: es la ciencia de los genes, herencia y variación de los organismos.

Genoma: grupo completo de información genética de un organismo, incluido el AND y RNA.

Genotipo: grupo de genes de un organismo. Es la huella del material genético.

Hemocromatosis: trastorno metabólico que causa incremento en la absorción del hierro, que es depositado en el tejido del cuerpo y órganos, la acumulación del hierro en el cuerpo puede ser toxica y dañina.

Hemoglobina: componente de glóbulos rojos que transporta oxigeno.

Hemofilia: grupo de trastornos de herencia en que los individuos no pueden coagular la sangre.

Herencia: características asignadas a un niño por sus padres.

Gen modificador: altera la forma en que otros genes están expresados en el fenotipo.

Herencia multifactorial: cualidad o trastorno determinado por genes múltiples y/o efectos medioambientales.

Fenotipo: apariencia física de los organismos

Poligénicos: cualidad donde la expresión es influenciada por más de un gen.

Gen regulador: inicia o bloquea la expresión de otro genes.

Ligado al sexo: perteneciente a una cualidad de un trastorno determinado por el cromosoma sexual y que puede ser portado de otra célula.

Anemia falciforme: trastorno recesivo donde los glóbulos rojos pierden forma, llevando otros problemas de salud.

Sintetizador: se hace usando un proceso químico

Herencia unifactorial: cualidad o trastorno determinado por un solo par de genes.

Cigoto: célula formada por la unión de los gametos del hombre y la mujer. Un cigoto es la célula que resulta de la fertilización.

Preguntas de revisión

Las respuestas las puede encontrar here

  1. ADN se encuentra en
    1. retículo endoplasmático
    2. ribosomas
    3. cromosomas
    4. citoplasma
  2. A pesar que cada célula tienen copias idénticas de todo los genes, células diferentes __________o ___________genes diferentes
    1. expresión, reexpresion
    2. genotipo, fenotipo
    3. dominante, recesivo
  3. En un organismo diploide,un alelo dominante en un cromosoma debería
    1. mostrar la expresión de un alelo recesivo
    2. esconder la expresión del alelo recesivo.
    3. mostrar que hay alelos dominantes en ambos cromosomas.
    4. ninguna de las anteriores
  4. La transcripcion ocurre en el
    1. citoplasma
    2. aparato de Golgi
    3. mitocondria
    4. núcleo
  5. Esto es el principio del codón y se encuentra al principio de cada ARNm
    1. AGU
    2. GAU
    3. UAG
    4. GUA
    5. AUG
  6. Sara nació con fibrosis quística, esto presume que
    1. todas sus hijos padecerán de fibrosis quística
    2. solo su padre es portador
    3. solo su madre es portadora
    4. ambos padres son portadores.
  7. Jesse nació con cara aplanada, ojos de almendra y menos tono muscular,se asume que tiene :
    1. una anormalidad en el cromosoma 21
    2. una anormalidad en el cromosoma 19
    3. una anormalidad en el cromosoma 20
    4. una anormalidad en el cromosoma 22
    5. no hay anormalidad, es una cualidad hereditaria.
  8. La enfermedad hereditaria más común es
    1. hemocromatosis
    2. fibrosis quística
    3. anemia falciforme
    4. hemofilia
    5. todas las anteriores
  9. Ser un portador de anemia falciforme significa que la persona
    1. también es portador de hemofilia
    2. ser resistente a la malaria
    3. todos los hijos tendrán anemia falciforme
    4. todos los hijos tendrán malaria
    5. ninguna de las anteriores
  10. La hemofilia es
    1. enfermedad ligada al cromosoma Y
    2. enfermedad ligada al cromosoma XY
    3. enfermedad ligada al cromosoma X

Embarazo y parto

Introducción

En este capítulo vamos a ver los temas que tratan el embarazo, desde la concepción hasta el nacimiento. El capítulo tratará la fertilización, la implantación del cigoto, el devenir del feto, los tres trimestres, y el desarrollo progresivo del feto a través de las semanas de embarazo. Abarcará el tema del nacimiento y diferentes métodos de parto.

Fertilización

Un espermatozoide fertilizando un óvulo.

La fertilización es la unión de un espermatozoide y un óvulo. Un espermatozoide es un gameto masculino que se libera en la vagina de una hembra durante el coito. Para que ocurra la fertilización debe haber un óvulo maduro presente. Cada mes uno de los ovarios libera un óvulo que se encontrará con uno de los 4 millones de espermatozoides que el hombre eyacula en la vagina. Los espermatozoides nadan a través del cuello del útero hacia el interior del útero que conduce a las trompas de Falopio. Aquí es donde la fertilización es más probable que tenga lugar. Es necesaria una cantidad alta de espermatozoides en el eyaculado porque sólo alrededor de 100 sobreviven para entrar en el lugar de la fertilización.

Para penetrar el óvulo el espermatozoide debe primero romper dos barreras que rodean al óvulo. El acrosoma del esperma entra en contacto con la corona radiata y libera enzimas digestivas que descomponen una capa gelatinosa alrededor del huevo llamada la zona pelúcida. Una vez que un espermatozoide llega a la membrana plasmática del óvulo, desencadena una reacción que se propaga a través de la membrana del óvulo evitando que otros espermatozoides se introduzcan a través de la membrana del óvulo. Una vez que el esperma alcanza el interior del óvulo se deshace de su cola y los dos núcleos se fusionan. Entonces los 23 cromosomas del óvulo y los 23 cromosomas del espermatozoide se unen y se convierten en un cigoto. Los cromosomas contienen toda la información necesaria para determinar la estructura genética del nuevo bebé. Normalmente todos los seres humanos tienen dos cromosomas que determinan el sexo: una combinación de X e Y dará lugar a un macho y una combinación de X y X dará lugar a una hembra. Todos los óvulos tienen cromosomas sexuales X, los espermatozoides tienen ambos cromosomas sexuales X o Y, por lo tanto, los gametos masculinos determinan el sexo del bebé.

Un embrión de 8 células en el proceso de escisión.

Período preembrionario

Después de la fecundación, el cigoto comienza un proceso de división por "mitosis" en un proceso llamado "clivaje". Se divide hasta llegar a 16 células. Entonces se conoce como una "mórula". Como la mórula flota libremente dentro del útero, comienza a llevar nutrientes a las células. La mórula se llena de líquido y las células en el interior comienzan a formar dos grupos separados. En esta etapa es un "blastocisto". La capa interna de las células se llama embrioblasto, y se convertirá en el feto. La capa externa se llama trofoblasto que se convertirá en parte de la placenta. En este punto la zona pelúcida se está desintegrando. El trofoblasto contiene células especializadas que se convierten en partes del cuerpo, como los dedos, que crecen en el endometrio una vez que se ponen en contacto con éste cuando ya está bien engrosado.

Implantación

El blastocisto se preserva secretando una hormona que detiene indirectamente la menstruación. Las células del trofoblasto secretan hormonas HGC que ayudan a desarrollar el cuerpo lúteo que normalmente desaparece en unos 10 o 12 días. A su vez, el cuerpo lúteo sigue segregando progesterona, que mantiene el endometrio del útero en la fase secretora. Esto ayuda a que el blastocisto continúe creciendo y permanezca incrustado dentro del endometrio. El sistema de apoyo a la vida fetal y la placenta comienzan a formarse, y finalmente la placenta asumirá el trabajo de producir progesterona.

  • Gastrulación y formación

El embrioblasto dentro del blastocisto forma 3 capas germinales primarias: ectodermo, mesodermo y endodermo.

Ectodermo

Forma el tejido nervioso y el epitelio que cubre la superficie externa del cuerpo. La epidermis de la piel, incluyendo el cabello y las uñas, las glándulas de la piel, los recubrimientos de la cavidad oral, cavidad nasal, canal anal, vagina, cerebro, médula espinal, órganos sensoriales, lente del ojo y epitelio de la conjuntiva (una membrana que cubre la esclerótica y el interior de los párpados), la glándula pituitaria, la médula suprarrenal y el esmalte de los dientes.

Mesodermo

Forma todo el tejido muscular y el tejido conectivo del cuerpo, así como los riñones y el epitelio de las membranas serosas y los vasos sanguíneos. Todo el tejido muscular (esquelético, liso, cardíaco), todo el tejido conectivo (tejido conectivo fibroso, hueso, sangre, cartílago), dentina de los dientes, corteza suprarrenal, riñones y uréteres, vísceras reproductivas internas, vasos del epitelio, cavidades articulares y cavidades serosas del cuerpo.

Endodermo

Forma el epitelio del revestimiento, el aparato digestivo — excepto boca, faringe y la porción terminal del recto — y respiratorio. Forma también las células que tapizan las glándulas que drenan en el tubo digestivo, incluyendo las del hígado y páncreas, el epitelio del conducto auditivo y la cavidad timpánica. También da origen a la vejiga urinaria y parte de la uretra y el epitelio que reviste los folículos de la glándula tiroides y el timo.

Formación de la placenta

A medida que ocurren cambios en el endometrio, el crecimiento celular y la acumulación de glucógeno hacen que el tejido fetal y el materno se unan. Esta unión forma la unidad funcional llamada placenta. La placenta no mezcla la sangre entre la madre y el feto, pero permite que los nutrientes y los productos de desecho se difundan por los dos sistemas sanguíneos. La placenta proporciona protección mediante el filtrado de muchas sustancias nocivas con las que la madre entra en contacto. La placenta no puede proteger contra algunos teratógenos incluyendo pero no limitados a:

  • Talidomida
  • Heroína
  • Cocaína
  • Aspirina
  • Alcohol
  • Productos químicos en el humo de los cigarrillos
  • Propecia, un fármaco también conocido como finasterida, que puede causar defectos de nacimiento simplemente con que una mujer manipule durante el embarazo un comprimido roto.

Líquido amniótico

Unido a la placenta está el saco membranoso que rodea y protege al embrión. Este saco se llama el amnios. Crece y comienza a llenarse, principalmente con agua, alrededor de dos semanas después de la fertilización. Este líquido se llama líquido amniótico, permite al feto moverse libremente, sin que las paredes del útero estén demasiado apretadas contra su cuerpo. También proporciona flotabilidad para su comodidad. Después de 10 semanas más, el líquido contiene proteínas, carbohidratos, lípidos y fosfolípidos, urea y electrolitos, todos los cuales ayudan en el crecimiento del feto. En las últimas etapas de la gestación, gran parte del líquido amniótico consiste en orina fetal. El feto se traga el líquido y luego lo expulsa para preparar sus órganos digestivos para su uso después del nacimiento. El feto también "respira" el líquido para ayudar en el crecimiento y desarrollo del pulmón.

Una pequeña parte de la placenta se muestra en la parte inferior, mientras que el amnio lleno de líquido la rodea

Si no hay suficiente líquido amniótico se produce un oligohidramnios, esto puede ser una preocupación durante el embarazo. Los oligohidramnios pueden ser causados ​​por infección, disfunción renal o malformación en el feto. Un posible resultado de oligohidramnios puede ser causa de pulmones subdesarrollados o hipoplásicos. Esta condición es potencialmente fatal y el bebé puede morir poco después del nacimiento. Los bebés con poco líquido amniótico también pueden desarrollar contracturas de los miembros o malformaciones de los pies y las manos.

Al igual que tener poco líquido, tener demasiado líquido o polihidramnios, puede ser causa o indicador de problemas para la madre y el bebé. El polihidramnios es un factor de riesgo que predispone el prolapso del cordón umbilical y es a veces un efecto secundario de un embarazo macrosómico. En ambos casos, sin embargo, la mayoría de los embarazos se desarrollan normalmente y el bebé nace sano.

La ruptura prematura de las membranas (PPROM) es una condición en la que el saco amniótico pierde líquido antes de las 38 semanas de gestación. Esto puede ser causado por una infección bacteriana o por un defecto en la estructura del saco amniótico, el útero o el cuello uterino. En algunos casos la fuga puede curarse espontáneamente, pero en la mayoría de los casos de PPROM, el parto comienza en el plazo de 48 horas de la rotura de la membrana. Cuando esto ocurre, es necesario que la madre reciba tratamiento inmediatamente para posponer el parto si el feto no es viable, mientras sea seguro, y para que los tratamientos antibióticos eviten una posible infección en la madre y el bebé. Si la ruptura se produce demasiado pronto durante el embarazo poco se puede hacer para salvar al feto.

Una complicación obstétrica muy rara y con mucha frecuencia fatal es una embolia de líquido amniótico o una fuga de líquido amniótico a los sistemas vasculares de las madres causando una reacción alérgica. Esta reacción alérgica produce un colapso cardiorrespiratorio (corazón y pulmón), llegando a una condición conocida como coagulación intravascular diseminada en la cual la sangre de las madres pierde su capacidad de coagularse.

El síndrome de banda amniótica, o ABS, se produce cuando la membrana fetal interna (amnios) se rompe sin lesión de la membrana externa (corión). Las bandas fibrosas del amnios roto flotan en el líquido amniotico y pueden enredar el feto, reduciendo el suministro de sangre y causando anomalías congénitas en las extremidades (dismelia). En algunos casos puede ocurrir una amputación completa "natural" de un dedo o miembro antes del nacimiento o el dedo o los miembros pueden estar necróticos (muertos) lo que requiere extirpación quirúrgica.

Función endocrina de la placenta

Existen hormonas hipofisarias y hormonas esteroides segregadas de la placenta. Las hormonas hipofisarias son hCG y hCS. HCG es similar a LH y ayuda a mantener en las madres el corpus luteum. HCS es como la prolactina y la hormona del crecimiento y ayuda a aumentar la descomposición de grasa lo que evita el uso de glucosa de los tejidos de las madres. Este efecto deja más glucosa disponible para la placenta y el feto para el crecimiento necesario. Las hormonas esteroides son la progesterona y el estrógeno. La progesterona ayuda a mantener el endometrio y apoya el crecimiento de las glándulas mamarias. El estrógeno también ayuda a mantener el endometrio y el crecimiento de las glándulas mamarias, así como inhibe la secreción de prolactina.

Desarrollo del bebé

El útero se expande, el bebé crece y toma todo el alimento de la madre. Lo que una vez comenzó como un huevo microscópico de dos células, se convertirá en un bebé en tan sólo doce semanas. El bebé se desarrolla de la concepción al término, en un progreso de mes a mes.

Panorama general de los hitos del desarrollo

SEMANA CAMBIOS EN LA MADRE DESARROLLO DEL BEBÉ
Desarrollo preembrionario
1 semana Se produce la ovulación Se produce la fecundación, comienza y continúa la división celular, aparece el corion
Desarrollo del embrión
2 semanas Síntomas de un embarazo precoz (náuseas, inflamación y sensibilidad de los senos, fatiga); Las pruebas de embarazo en sangre pueden mostrar resultados positivos Se produce la implantación; el amnios y el saco vitelino; el embrión tiene tejido; empieza a formarse la placenta
3 semanas Primer período perdido; la prueba de orina de embarazo puede dar positivo; los síntomas del embarazo temprano continúan El sistema nervioso comienza a desarrollarse; están presentes el alantoides y vasos sanguíneos, la placenta está bien formada
4 semanas Se forman de las yemas de los miembros; el corazón late; el sistema nervioso se desarrolla; el embrión tiene cola; otros sistemas se están formando
5 semanas El útero es del tamaño de un huevo de gallina; la madre puede tener que orinar frecuentemente El embrión es curvo, la cabeza es grande, las extremidades muestran su división, se notan la nariz, los oídos y los ojos
6 semanas El útero es del tamaño de una naranja Los dedos están ya formados y el esqueleto es cartilaginoso
8 semanas El útero se puede sentir por encima del hueso púbico El feto empieza a parecer humano; los miembros se están desarrollando y se forman los órganos principales; Los rasgos faciales son cada vez más refinados
Desarrollo fetal
12 semanas El útero es del tamaño de un pomelo La cabeza crece más rápido que el resto del cuerpo; los rasgos faciales son evidentes, pero no hay capa de grasa todavía y la piel es translúcida; el género se puede distinguir mediante una ecografía; aparecen las uñas
16 semanas Se puede sentir el movimiento fetal El pelo fino (lanugo) crece sobre el cuerpo; el feto se asemeja a un pequeño ser humano; el esqueleto es visible
20-22 semanas El útero alcanza hasta el nivel del ombligo y el embarazo es obvio Vernix caseosa, el revestimiento graso protector, comienza a depositarse; el latido del corazón puede ser escuchado
24 semanas El doctor puede saber dónde están la cabeza, la espalda y los miembros del bebé; los senos se han agrandado y los pezones y areola son más oscuros, se produce el calostro Completamente formado pero todavía delgado; mucho más grande y muy activo, todos los órganos principales están en acción, los pulmones y el sistema digestivo necesitan más tiempo para desarrollarse; el cuerpo está cubierto de pelo fino llamado lanugo
32 semanas El útero alcanza la mitad del ombligo y la caja torácica La mayoría de los bebés están en una posición de cabeza abajo en el útero; la cabeza está más en proporción con el cuerpo; los ojos están abiertos; los bebés nacidos en esta etapa tienen buena oportunidad de vivir
36 semanas El aumento de peso promedia una libra por semana; estar de pie y caminar se hacen muy difíciles porque el centro de gravedad se desplaza hacia adelante El pelo del cuerpo comienza a desaparecer, la grasa va depositando
40 semanas El útero llega hasta la caja torácica, causando la falta de aliento y la acidez estomacal; es muy difícil dormir No hay mucho espacio para moverse en el vientre; completamente maduro, el bebé se mueve menos, el líquido circundante se reduce y el útero se expande hasta sus límites

Desarrollo embrionario por etapas específicas

Primer trimestre

Un embrión e este caso pequeño muestra rasgos anatómicos muy distintos, incluyendo la cola, las yemas de los miembros, el corazón (que en realidad sobresale del tórax), copas ópticas, la córnea/ lente, cerebro y segmentación prominente en somitas. El saco gestacional está rodeado por una miríada de vellosidades coriónicas que se asemejan a globos de fiesta alargados. Este embrión tiene alrededor de cinco semanas de edad (o siete semanas en el sistema de datación biológicamente engañoso pero eminentemente práctico utilizado en obstetricia).

4 semanas

  • Sólo existen los inicios de los rasgos faciales. Todos los órganos principales están empezando a formarse. Los pliegues parecidos a las branquias que se desarrollarán en rasgos faciales, comienzos de la médula espinal, la piel es translúcida, y se desarrolla el corazón rudimentario (básico, mínimo).

6 semanas

  • La longitud desde la coronilla a la espalda es aproximadamente del tamaño de la punta de un dedo ¾ " (pulgada). Los comienzos de todos los órganos principales ya se han formado.
  • El embrión flota en una burbuja llena de líquido que se convertirá en el saco amniótico. El saco está cubierto por una capa protectora de células, llamada corión. El saco vitelino suministra al embrión todos sus nutrientes hasta que la placenta se desarrolla completamente y toma el control alrededor de la duodécima semana. Durante las primeras 12 semanas, el embrión desarrollará los rasgos y órganos principales de un ser humano. El embrión es susceptible a influencias ambientales dañinas. Este es un momento vital para que el embrión se desarrolle sano; tomar suplementos de ácido fólico, evitar ciertos alimentos y eliminar el alcohol, los cigarrillos y cualquier medicamento innecesario.

9 semanas

  • La longitud desde la coronilla a la espalda es de aproximadamente 1 1/4 ". Las características faciales son cada vez más distintas, y la "cola" ha desaparecido. Los músculos también se están desarrollando. Se forman los ojos, pero los párpados todavía están cerrados sobre ellos. Las manos y los dedos rudimentarios se desarrollan. Las rodillas se han formado y se desarrollan los pies con sus dedos.
  • El corazón es ahora un órgano de cuatro cámaras y completamente formado; late alrededor de 180 veces por minuto.
  • El cerebro y el sistema nervioso es cuatro veces el tamaño que tenía a las 6 semanas. Se están formando células gliales especiales dentro del tubo neural lo que permite que las células nerviosas se unan para que los mensajes se pueden transmitir desde el cerebro al cuerpo.
  • Sistema digestivo: la boca, el intestino y el estómago se están desarrollando muy rápidamente, pero no funcionan todavía.
  • El sistema de soporte de la vida fetal el tejido placentario que inicialmente rodea al feto y el saco amniótico se está concentrando en un área circular en la pared del útero para formar la placenta.
Ecografía de un feto a las 14 semanas (perfil)

12 semanas A las doce semanas el feto se parece a un ser humano diminuto. Tiene aproximadamente 2 1/2" de largo y pesa 1/2 onza (14 gr aprox.). Los brazos y las piernas comienzan a moverse. La piel es roja y translúcida. Los dedos están más definidos y las uñas están empezando a crecer.

  • El corazón está completo y funcionando, bombeando sangre a todas las partes del cuerpo. El sistema digestivo se ha formado y está unido a la boca y los intestinos. Los órganos sexuales se han formado dentro del cuerpo, pero todavía no puede establecer el sexo del bebé.

Segundo Trimestre

20 semanas

  • A las 20 semanas el feto será de aproximadamente 6 1/3 "de largo y pesa 12 oz (340 gr aprox). Los movimientos son más coordinados. Los órganos sexuales están bien desarrollados y son generalmente visibles con ultrasonido.
  • El feto crece muy rápidamente. En esta etapa, la madre debe sentir los movimientos del feto. Los movimientos son más evidentes ya que los huesos de la pierna del feto alcanzan sus proporciones relativas finales en un proceso llamado aceleración. El movimiento articular mejora la nutrición del cartílago articular y evita la fusión de los tejidos conectivos dentro de la articulación. También promueve el endurecimiento óseo.

A partir de entonces, la placenta completamente desarrollada proporcionará todas las necesidades del feto hasta el nacimiento: oxígeno, nutrientes y anticuerpos protectores.

Feto a las 29 semanas de gestación en 3D.

Tercer Trimestre

29 semanas

  • A las 29 semanas, el bebé tiene unas 10" de largo y pesa alrededor de 2 libras 7 oz. (700 gr aprox.)
  • El cerebro se hace mucho más grande, y la cubierta protectora grasa cubre las fibras nerviosas; este importante desarrollo permite que los impulsos cerebrales viajen más rápido, mejorando la capacidad de aprender. Los pulmones han desarrollado la mayor parte de sus vías respiratorias y sacos de aire. La placenta es bastante selectiva en lo que permite pasar de la madre a la sangre del bebé, impidiendo que puedan cruzarla algunas sustancias nocivas como ciertos medicamentos.

40 semanas

  • El bebé está listo para nacer. Cuando la cabeza del bebé se mueve hacia abajo desde arriba en el abdomen de la madre y se instala más profundamente en su pelvis preparándose para el nacimiento, se dice que el bebé acepta el compromiso. Esto puede ocurrir en cualquier momento entre las 36 semanas y el parto.
  • En las últimas cuatro semanas de embarazo, el bebé gana mucho peso y desarrolla una gruesa capa de grasa. Todos los órganos están completamente formados y funcionando.

Cordón umbilical

Es el soporte vital para un embrión en crecimiento. El cordón umbilical va desde la placenta al feto. Este cordón contiene las arterias umbilicales y la vena. El cordón umbilical se forma en la 5asemana de la concepción. El cordón medio tiene cerca de 22 pulgadas de largo y puede tener la apariencia de una espiral. El cordón umbilical es muy rico en células madre y se utiliza a menudo por los padres que deciden almacenar sus células madre en un banco de sangre o donarlo a un banco de sangre. Estas células madre se pueden utilizar para tratar más de 45 trastornos y es una alternativa a extraer células madre de un donante.

La placenta humana unos minutos después del nacimiento. El lado mostrado es el frontal respecto al bebé con el cordón umbilical arriba a la derecha. El lado invisible se conecta a la pared uterina. La franja blanca del fondo son los restos del saco amniótico. Se pueden ver las diferencias entre la vena umbilical y las arterias.
  • Arterias umbilicales

El intercambio de gases, nutrientes y oxígeno se produce entre la sangre materna y la sangre fetal. Hay 2 arterias principales.

  • Vena umbilical

Es la vena que lleva nutrientes y oxígeno desde la placenta al feto en crecimiento. Sólo hay una vena principal.

  • El feto no utiliza sus pulmones para el intercambio de gases, sólo una pequeña cantidad de sangre se bombea a los pulmones fetales con el fin de facilitar su desarrollo.

Anomalías umbilicales

  • Arteria umbilical única

Si existen anormalidades cromosómicas puede que solo haya una arteria umbilical que puede dar lugar a un crecimiento fetal deficiente o a un parto prematuro. Esto puede ser detectado mediante una ecografía de rutina. Si se realiza un ultrasonido y no se detectan otras complicaciones o anormalidades el bebé normalmente nacerá san.o

Prolapso del cordón umbilical, ilustrado por William Smellie, 1792.
  • Prolapso umbilical

Esta condición suele ocurrir cuando el cordón es demasiado largo. El bebé puede nacer prematuramente o será un parto de nalgas.

  • Circular del cordón

Esta condición ocurre cuando el cordón umbilical se envuelve alrededor de la cabeza del bebé al menos una o más veces. Esto se puede detectar cuando un bebé está en estrés o por un simple ultrasonido. En la mayoría de los casos, se realizará una cesárea ala madre En otros casos, el cordón puede envolverse alrededor de las manos o los pies.

  • Placenta previa

Esto ocurre en uno de cada 3.000 nacimientos, lo que puede convertirse en una amenaza para la vida del bebé nonato. Esta complicación ocurre cuando el cordón umbilical se inserta anormalmente en las membranas fetales de la placenta, que aparece anormalmente en forma o posicionado. Los principales riesgos incluyen vasos sanguíneos fetales desprotegidos que cruzan el cuello uterino, rompiendo a menudo las membranas. Además, la falta de presión arterial debido a la presión, causa la pérdida de oxígeno al bebé. Las mujeres que estarán en riesgo de esto sería aquellas que ya han experimentado placenta previa o han utilizado la fertilización in vitro.

  • Nudos en el cordón umbilical

Alrededor del 1% de los bebés nacen con uno o más nudos en el cordón umbilical. Algunos nudos ocurren durante el parto; otras ocurren debido al movimiento del bebé en el útero. La mayoría de los nudos ocurren cuando el cordón umbilical es demasiado largo. En algunos casos, los nudos pueden estar apretados, cortando el suministro de oxígeno al bebé. Los nudos del cordón resultan en abortos espontáneos y mortinatos en el 5% y el 10% de la mayoría de los casos. La mayoría requerirá un parto por cesárea.

  • Coagulación umbilical

Esto es más común cuando existen defectos genéticos, como el Factor V Leiden. Esta complicación impedirá el flujo sanguíneo hacia y desde el bebé y muchas veces hará que la placenta también coagule y muera. Si esto no se detecta a tiempo, el bebé morirá de hambre en el útero. Un ultrasonido simple puede determinar si hay problemas con el flujo sanguíneo.

Embarazo desde la perspectiva de la madre

Crecimiento del útero en una mujer embarazada.

Un signo inicial de embarazo es la amenorrea, o la ausencia de la menstruación. Los menstruos cesan porque el blastocito comienza la liberación de hCG o gonadotropina coriónica humana. La mayoría de las pruebas de embarazo están diseñadas específicamente para reconocer la presencia de hCG, y los niveles de hCG se pueden comprobar a través de la sangre de las madres para saber si un embarazo progresa normalmente.

El embarazo humano dura aproximadamente 40 semanas desde el último ciclo menstrual hasta el parto (38 semanas después de la fecundación). El término médico para el bebé potencial es embrión (primeras semanas) y después feto (hasta el nacimiento). Una mujer que está embarazada por primera vez es conocida como una primigrávida o grávida 1, una mujer que nunca ha estado embarazada se conoce como grávida 0; del mismo modo, los términos 0, 1 y así sucesivamente se utilizan para el número de veces que una mujer ha dado a luz.

En las definiciones médicas y jurídicas de muchas sociedades, el embarazo humano se divide arbitrariamente en tres períodos trimestrales, como medio para simplificar la referencia a las diferentes etapas del desarrollo fetal. El período del primer trimestre conlleva el mayor riesgo de aborto involuntario (muerte espontánea del embrión o del feto). Durante el segundo trimestre el desarrollo del feto puede comenzar a ser monitoreado y diagnosticado. El tercer trimestre marca el inicio de la viabilidad, lo que significa que el feto podría sobrevivir si se produce un parto prematuro.

Cambios en el cuerpo

Un feto completamente desarrollado en el abdomen de la madre

Tan pronto como una mujer queda embarazada, su cuerpo comienza a cambiar para que pueda mantener tanto a ella misma como al bebé nonato. Todas las funciones del cuerpo comienzan a trabajar mucho más duro. El corazón tiene que bombear más sangre alrededor del cuerpo, en particular al útero, a la placenta y al feto. Además de las demandas físicas, el embarazo también causa una serie de reacciones emocionales.

  • El primer trimestre, las primeras doce semanas, es poco visible desde el exterior.
  • El segundo trimestre, 13-27 semanas, la cintura crece rápidamente, el abdomen se ve notablemente hinchado.
  • El tercer trimestre, 28-40 semanas, el cuerpo se expande rápidamente y el útero se agranda y presiona contra el diafragma.

Primer trimestre

En las primeras semanas, es probable que la madre esté más cansada. A medida que el útero comienza a crecer, el "bache" se hace evidente. Este es un buen momento para empezar a buscar opciones sobre el parto y los médicos.

  • Sentimientos físicos: cansancio, náuseas, estreñimiento, micción frecuente, antojos de alimentos, cambios en el tamaño de los senos, desmayos o mareos, estómago hinchado y emociones fuertes.

Segundo trimestre

La madre probablemente se sentirá llena de energía y emoción.

Sentimientos físicos: más energía, estreñimiento, acidez estomacal e indigestión. Los senos siguen creciendo, al igual que un aumento en el apetito. Hay una leve hinchazón en los pies, los tobillos, las manos y la cara. También hay más movimiento del bebé. Puede haber altibajos emocionales en la sensación de embarazo, y la memoria a corto plazo puede ser pobre. Las hormonas estrógeno, progesterona, lactógeno placentario humano, oxitocina y prolactina preparan el cuerpo para alimentar al bebé y hacen que los senos se agranden, llegando a ser dolorosos.

  • El feto, la placenta y el líquido amniótico representan algo más de un tercio del aumento de peso durante el embarazo. El peso restante proviene del aumento del volumen sanguíneo, retención de líquidos y grasa corporal adicional. El aumento de peso sugerido en la mayoría de los embarazos es entre 25-40 libras.

Tercer trimestre

Sentimientos físicos: dificultad para respirar, cansancio, dificultad para moverse y dormir y micción frecuente. Los cambios emocionales del humor se relajan, pero la madre empieza a sentirse menos entusiasta por estar embarazada. Puede llegar a estar impaciente e inquieta y sólo quiere que el nacimiento termine.

  • El cuerpo está cambiando para hacer frente al cada vez mayor tamaño de la matriz. El bebé crece y empuja la espalda baja de la madre. La tasa de respiración del bebé crece muy rápidamente. En esta etapa, la madre debe sentir los movimientos del feto. Otros signos pueden ser los pezones que secretan el calostro, pueden comenzar las contracciones de Braxton-Hicks y el flujo sanguíneo al útero se ha multiplicado por diez desde la concepción.

Cuidado prenatal

Una vez que la mujer confirme su embarazo, tendrá que averiguar su condición física y qué esperar en los próximos meses. Las mujeres típicamente comienzan la atención médica prenatal a aproximadamente 8-10 semanas de gestación, y el cuidado del embarazo debe continuar hasta aproximadamente 6 semanas después del parto. El objetivo principal de las visitas prenatales es realizar una medicina preventiva. La mayoría de las complicaciones en el embarazo se tratan mejor si se detectan temprano. Se llevarán a cabo una serie de pruebas durante el embarazo para juzgar el bienestar de la madre y el feto, incluyendo:

  • Historial de la madre
  1. Pruebas de orina para la glucosa, las proteínas y la infección
  2. El peso de la madre
  3. Exámenes de sangre tales como un recuento sanguíneo completo, prueba de VIH, o prueba triple que es la prueba utilizada más comúnmente para buscar defectos del tubo neural y síndrome de Downs.
  4. Examen físico
  5. Presión sanguínea
  6. Monitoreo fetal del corazón
  7. Ultrasonidos
  8. Pruebas de estrés

El cuidado continuo es la mejor manera de asegurar una madre y un bebé saludables.

Parto y nacimiento

El parto son las contracciones y el cambio cervical, las contracciones por sí solas no son el parto.

  • Signos del preparto: Como su cuerpo se está preparando para el parto, hay algunas cosas que se deben esperar que sucedan antes de las cuatro a seis semanas del parto.
  1. Presión en el área pélvica
  2. Flujo ocasional de color marrón oscuro
  3. El nivel de energía aumenta o disminuye notablemente
  4. Pérdida del tapón de moco (no siempre existe)/ aumento del flujo
  5. Contracciones de Braxton Hicks (contracción indolora del útero)
  6. Movimiento del bebé en la pelvis
  • Falsos signos de parto: hay algunos signos que indican un parto falso.
  1. La frecuencia de las contracciones es irregular y no se hace más frecuente o más intenso
  2. Las contracciones se detienen durante el descanso, cuando la madre detiene lo que está haciendo, caminando o cambiando de posición
  3. Inconsistentes en su intensidad (fuertes durante un minuto y luego débiles al siguiente)
  4. La localización del dolor es en el frente solamente
  • Parto verdadero
  1. Dolor en la parte inferior de la espalda, irradiando hacia la parte delantera del abdomen. Posiblemente también en las piernas
  2. Las contracciones aumentan de fuerza y ​​son cada vez más frecuentes, llegando de manera regular, con 30 a 70 segundos de diferencia
  3. El tapón mucoso se desprende, mostrando una descarga sanguinolenta
  4. Se rompe aguas (por lo general esto no ocurre hasta que lo hace el médico), cuando esto sucede, las contracciones se vuelven mucho más fuertes
  5. Algunas mujeres tienen la necesidad repentina de ir al baño, es común la diarrea.
  6. Las contracciones continúan a pesar del movimiento
  7. El cuello uterino se adelgaza y se dilata

Cuando comienzan las contracciones del parto, las paredes del útero comienzan a contraerse. Son estimuladas por la liberación de la hormona pituitaria oxitocina. Las contracciones hacen que el cuello del útero se ensanche y comience a abrirse. A medida que el t parto progresa, el saco amniótico puede romperse produciendo un flujo lento o rápido de líquidos. El parto suele comenzar dentro de un período de 24 horas después de que el saco amniótico se haya roto. A medida que las contracciones se vuelven más continuas y más fuertes, el cuello uterino gradualmente comienza a dilatarse. La primera etapa del parto se divide en tres partes:

  • La primera es la fase temprana del parto, cuando el cuello del útero se dilata de 1 a 4 centímetros, esta puede ser la parte más larga y agotadora para la madre.
  • Fase activa. El cuello del útero se dilata en promedio 1 cm por hora en la fase activa de dilatación del parto, llegando a 4-7 centímetros. Si se solicita una epidural se produce generalmente en esta fase.
  • Transición. Esta se considera a menudo la parte más intensa del parto con contracciones que duran más tiempo y tienen períodos de descanso más cortos entre ellos. La dilatación de 8-10 centímetros ocurre durante esta etapa. Algunas mujeres experimentan náuseas y vómitos durante esta fase, así como presión rectal y un deseo de empujar.

En este punto el parto entra en la segunda etapa, o el nacimiento del bebé. La madre comienza a presionar para ayudar en el nacimiento del bebé, esta parte del parto puede durar minutos, o incluso horas. Un feto por lo general saca la cabeza primero. "Coronamiento" es el término utilizado cuando la cabeza del feto se puede ver cuando emerge entre las labios de las madres. En este punto, si es necesario puede realizarse una episiotomía, que es una pequeña incisión quirúrgica en el perineo. Este procedimiento generalmente se hace para sacar al bebé más rápidamente evitando la angustia fetal.

Diagrama mostrando una episiotomía

La tercera etapa del parto es el alumbramiento de la placenta.

La oxitocina continúa liberándose para reducir el tamaño del útero y ayudar a limitar la pérdida de sangre del sitio de la placenta. A medida que el útero va reduciendo los vasos sanguíneos del sitio de inserción, algunos de los cuales pueden ser tan grandes como un dedo adulto, estos se contraen también. La pérdida de sangre promedio en un parto vaginal de rutina es de 400-500 cc.

Hay momentos en que la madre puede necesitar ayuda externa en la salida del bebé, algunos de estos métodos incluyen:

  • Pinzas, un instrumento utilizado para agarrar la cabeza del feto y manipular la cabeza debajo del hueso púbico para que pase más fácilmente a través del canal del parto.
  • Extracción de vacío, se aplica una ventosa a la cabeza del bebé, y se utiliza un émbolo para aspirar el aire entre la ventosa y la cabeza para crear un buen vacío. Así la cabeza de los bebés se puede manipular a través del canal del parto. Esto generalmente deja la cabeza del bebé algo magullada, pero la marca se desvanece unas semanas después del nacimiento.
  • La cesárea, o sección en C, es el parto de un bebé a través de una incisión abdominal quirúrgica. Un parto en C se realiza cuando no es posible o no es seguro para la madre o el niño un parto vaginal. La cirugía se hace generalmente mientras que la mujer está despierta pero anestesiada del pecho hasta las piernas por la anestesia epidural o espinal. Se hace una incisión a través del abdomen justo por encima de la zona púbica. El útero se abre a través de la incisión. El líquido amniótico se drena, y el bebé es extraído. La boca y la nariz del bebé se liberan de líquidos, y el cordón umbilical se sujeta y se corta. Después del nacimiento una enfermera de niños o un pediatra comprueba que el bebé respira y responde. Debido a diversos factores médicos y sociales, las cesáreas se han convertido en bastante comunes. Alrededor del 25% de los nacimientos se realizan por cesárea. La cesárea tiene algunos riesgos para la madre y el bebé. En comparación con un nacimiento vaginal, los riesgos para la madre incluyen un mayor riesgo de muerte, lesión quirúrgica, infección, depresión posparto y hemorragia, aunque estos son raros. Los bebés nacidos por cesárea son más propensos a ser tratados en la UCI por problemas respiratorios. Se aconseja a las madres que sopesen cuidadosamente los riesgos de la cesárea en contra del parto vaginal.

Opciones de nacimiento

  • Nacimientos hospitalarios: Las posibilidades de tener un parto natural y sin complicaciones se optimizan seleccionando cuidadosamente a su obstetra y al hospital. Los médicos que trabajan con parteras tienen menores tasas de cesáreas porque las parteras manejan embarazos menos complicados. El nacimiento de bebés por cirugía abdominal ha ido aumentando constantemente en América durante las últimas dos décadas, de modo que ahora el 22-30% de los nacimientos en los hospitales americanos son por cesárea. Los EE.UU., a pesar de contar con la tecnología más avanzada y personal médico altamente capacitado, ocupa el lugar 23 en mortalidad infantil y el 18 en mortalidad perinatal.
    Las intervenciones médicas como la anestesia epidural, el aumento de la pitocina en el parto, la extracción al vacío del feto, la episiotomía y la separación del recién nacido y la madre son comunes en los hospitales estadounidenses. Hay circunstancias donde los procedimientos médicos como estos son necesarios, pero muchos padres y profesionales ahora cuestionan el uso rutinario de tales intervenciones. En algunos casos, el uso rutinario de estos procedimientos ha llevado a complicaciones adicionales. Por ejemplo, la anestesia epidural, al mismo tiempo que proporciona alivio del dolor, ha demostrado aumentar ligeramente las tasas de ayudas para el nacimiento (es decir, fórceps y extracción al vacío ), especialmente en las madres primerizas. No se ha demostrado que las epidurales aumenten la tasa de cesáreas en estudios recientes bien documentados.
  • Centros de parto independientes y nacimiento en el agua: Los centros de nacimiento "independientes" no están dentro están asociados a un hospital. Son dirigidos mediante la colaboración de parteras o médicos. Es una opción alternativa para las mujeres que no desean dar aluz en un ambiente hospitalario pero no es cómodo dar a luz en casa. Los centros de parto no proporcionan ninguna medida adicional de seguridad que la mayoría de los partos domiciliarios planificados con parteras cualificadas no tengan; Pueden proporcionar a la pareja expectante la comodidad fisiológica necesaria para permitir que la madre se relaje.
    Los centros de parto independientes de los hospitales están diseñados para mujeres que tienen embarazos de bajo riesgo que quieren un parto libre de drogas con una intervención mínima y en un ambiente hogareño. Los miembros de la familia pueden participar en el nacimiento. Las tasas de cesáreas son más bajas que en la mayoría de los hospitales porque los embarazos son de bajo riesgo. Son una opción alternativa para una mujer que ha tenido una cesárea anterior y desea maximizar sus posibilidades de un parto vaginal. Sin embargo, los intentos de parto vaginal después de una cesárea previa tienen un 1-2% de riesgo de ruptura uterina. El seguro de salud puede cubrir los costos. Muchos centros de nacimiento ofrecen bañeras de parto donde se puede dar a luz en el agua.
  • Parto en casa: El nacimiento en el hogar proporciona a los padres intimidad, privacidad, comodidad y experiencia centrada en la familia. El parto en el hogar puede ser una opción segura para las mujeres sanas que tienen embarazos normales. Para aquellos que tienen un deseo muy fuerte de parto natural y que están dispuestos a asumir un alto grado de responsabilidad en el cuidado de la salud y el nacimiento del bebé. En casa, los padres y la partera controlan el entorno de parto, y no se imponen condiciones estrictas para la duración del parto, ni se realizan intervenciones médicas de rutina como las IV. Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) afirma que "dar a luz en un centro de salud (no necesariamente un hospital) con personal profesional es mucho más seguro que hacerlo en casa". (Informe sobre la salud en el mundo, 2005). Además, el Colegio Americano de Obstetras y Ginecólogos (ACOG) se opone a los partos hospitalarios. Al elegir la comodidad de los padres, también están eligiendo estar más lejos de las medidas de salvamento si surgen complicaciones.
    Las parteras de parto domiciliario brindan atención prenatal completa incluyendo visitas mensuales, pruebas de laboratorio, detección de infecciones. Proporcionan asesoramiento nutricional y apoyo a los problemas psicosociales. Existe la posibilidad de que pueda ocurrir durante el parto una emergencia rara pero crítica, donde los servicios de urgencia no puedan acudir con la suficiente rapidez. Una vez más, la OMS afirma que "es justo antes, durante y en las primeras horas y días después del nacimiento cuando la vida está en mayor riesgo" (The World Health Report 2005) y que "muchas de las complicaciones que resultan en muertes en la maternidad y muchas que contribuyen a las muertes perinatales son impredecibles y su aparición puede ser repentina y severa ". (Nacimiento y preparación para emergencias en la atención prenatal, 2006 OMS) Las parteras de parto en el hogar están capacitadas para saber cuándo una emergencia requiere atención médica y pueden proporcionar medidas estabilizadoras hasta que se pueda obtener atención crítica. Mientras que las parteras del parto en casa generalmente tienen el entrenamiento, el equipo, y los medicamentos para manejar muchas complicaciones, existe gran variación en el entrenamiento y en el nivel de habilidad entre las parteras. En la elección de una partera en casa uno debe examinar cuidadosamente las credenciales y la formación.
Un recién nacido con el cordón umbilical todavía unido (3 minutos.)

Cuidados posparto

Después de que el bebé nace, el cordón umbilical se corta y el bebé es revisado por un médico o enfermera. Al bebé se le da una puntuación de APGAR a uno y cinco minutos después del nacimiento. Este es un análisis de si el bebé está desempeñando bien sus funciones vitales.

  0 puntos 1 punto 2 puntos Acrónimo
Color de la piel todo azul extremidades azules normal Apariencia
Frecuencia cardíaca 0 menos de 100 más de 100 Pulso
Reflejos e irritabilidad sin respuesta a estimulación mueca / llanto débil al ser estimulado estornudos / tos / pataleo al ser estimulado Gesto
Tono muscular ninguna alguna flexión movimiento activo Actividad
Respiración ausente débil o irregular fuerte Respiración
Los cinco criterios del Apgar son:

Riesgos en el embarazo

Los embarazos que requieren atención cercana usualmente provienen de una condición médica existente como asma, diabetes, epilepsia o una condición desarrollada debido al embarazo. Las condiciones que surgen durante el embarazo requieren un tratamiento especial. El propósito de la atención prenatal es detectar estas condiciones, y controlar y tratarlas antes de que se conviertan en graves.

  • Preeclampsia es el término médico para la presión arterial alta durante el embarazo. También se caracteriza por edema, visión borrosa, dolor de hígado, y puede progresar a la eclampsia en la que la madre puede experimentar convulsiones, coma o incluso la muerte.
  • Diabetes gestacional es la diabetes mellitus que se desarrolla durante el embarazo. Todas las mujeres deben someterse a una prueba de la enfermedad a las 28 semanas de gestación. La diabetes gestacional y preexistente puede causar bebés grandes en edad gestacional, una caída repentina del azúcar en la sangre de los recién nacidos después del nacimiento y tiene un alto riesgo de muerte fetal

Otros riesgos serios incluyen:

  • Teratógenos(sustancias que causan defectos de nacimiento, incluyendo alcohol y ciertas drogas recetadas y recreativas)

Infección (como la rubéola o el citomegalovirus) Una infección en la undécima semana tiene menos probabilidades de dañar el corazón, pero el bebé puede nacer sordo.

  • Genéticos(como Factor V Leiden), diabetes, condiciones de la sangre, etc.
  • Radiación(radiación ionizante tal como rayos X, radioterapia o exposición accidental a la radiación)
  • Deficiencias nutricionales
  • La exposición al síndrome de alcoholismo fetal o al FAS es la principal causa conocida de retraso mental en el mundo occidental. Es un trastorno de defectos de nacimiento permanentes que ocurre en los descendientes de mujeres que beben alcohol durante el embarazo, dependiendo de la cantidad, frecuencia y momento del consumo de alcohol. El alcohol atraviesa la barrera placentaria y puede atrofiar el crecimiento fetal o afectar a su peso, crear estigmas faciales distintivos, dañar neuronas y estructuras cerebrales, y causar otros problemas físicos, mentales o de comportamiento. Debe evitarse beber durante el embarazo. Las mujeres que beben más de 4 o 5 copas al día pueden causar daño permanente a su feto, incluyendo problemas de conducta, pérdida de la vista y de la audición, órganos deformados y disfunción del sistema nervioso central.
  • Fumar puede causar bajo peso al nacer, nacimiento muerto, defectos congénitos, partos prematuros y desarrollo pulmonar inmaduro. También puede contribuir a la adicción en los últimos años de la adolescencia del niño.
  • Las drogas ilegales pueden ser las más devastadoras. Los riesgos incluyen SIDS (síndrome de muerte súbita infantil), trastornos de aprendizaje, defectos de nacimiento, temblor incontrolable, hiperactividad, y la dependencia de drogas. La mayoría de las drogas pueden detectarse con un simple análisis de orina o de sangre.
  • Medicamentos. El uso de cualquier medicamento debe ser discutido con su médico. Muchos de los de venta libre y otros recetados tienen etiquetas de advertencia. Hay que seguir estas precauciones para evitar defectos de nacimiento u otros problemas relacionados.

Aborto espontáneo

Aborto espontáneo es el final natural o espontáneo de un embarazo en una etapa en la que el embrión o el feto es incapaz de sobrevivir. En los seres humanos es el que se produce antes de las 20 semanas de gestación. Los abortos espontáneos son la complicación más común del embarazo.

Hechos básicos: el 15-20% de los embarazos terminan en aborto espontáneo. En el 70% existe una anomalía cromosómica con el feto, y un aborto involuntario no aumenta el riesgo en el próximo embarazo. El aborto involuntario casi nunca es culpa de la madre.

Si los productos de la concepción no son completamente expulsados ​​después de la muerte fetal esto se conoce como un aborto retenido y generalmente se trata quirúrgicamente por un procedimiento conocido como D&C o dilatación y curetaje.

Sangrado durante el embarazo

El sangrado vaginal en cualquier etapa debe tomarse en serio. El sangrado severo en las primeras semanas puede ser un signo de aborto espontáneo. Sin embargo, el 25% de las mujeres embarazadas sangran en el primer trimestre. Después de 24 semanas la madre debe buscar consejo médico inmediatamente. La hemorragia en el tercer trimestre del embarazo es a menudo uno de los primeros signos de placenta previa; La placenta se encuentra implantada en la porción inferior de útero, de tal manera que puede ocluir el cuello uterino. Se debe realiza un ultrasonido para establecer la ubicación. Otras causas de hemorragia tardía incluyen:

  • Parto a pretérmino o parto que ocurre antes de las 38 semanas de gestación que pueden tener múltiples causas
  • Desprendimiento placentario, es una condición en la cual la placenta se desprende de la pared uterina causando pérdida de oxígeno y nutrientes al bebé y hemorragia a la madre y el bebé por los grandes vasos sanguíneos de la placenta. La mayoría de las mujeres, pero no todas, experimentan sangrado intenso y dolor abdominal. Esta es una emergencia que pone en peligro la vida, ya que el feto sólo puede sobrevivir mientras el 50% de la placenta siga unida.

Condiciones de la sangre

Las personas tienen, o no tienen, el factor Rhesus (o antígeno Rh D) en la superficie de sus glóbulos rojos. Esto suele indicarse con un sufijo RhD positivo (tiene el antígeno RhD) o RhD negativo (no tiene el antígeno) al tipo sanguíneo ABO, es decir, A + B-.

Esto es un problema solamente cuando una mujer Rh-negativa tiene un compañero que es Rh-positivo dando por resultado un bebé Rh-positivo. Si la madre y la sangre del bebé entran en contacto durante el parto, su cuerpo produce anticuerpos contra la sangre del bebé. Este problema por lo general no afecta el embarazo actual, pero puede ser peligroso para futuros embarazos ya que los anticuerpos permanecen en la sangre causando una respuesta inmune contra futuros Rh+ del feto. En esencia, el cuerpo de la madre "rechaza" al feto como si fuera un cuerpo extraño. Actualmente se administra un medicamento llamado Rhogam mediante una inyección administrada a las 28-30 semanas de gestación y se le da de nuevo si hay confirmación de que el bebé es Rh positivo en las 24 horas posteriores al nacimiento para proteger los futuros embarazos. la Rh isoinmunización es rara en nuestros días. Las madres Rh también deben recibir la inyección después de un aborto.

Si una madre no es tratada, corre el riesgo de parir posteriormente a bebés que sufren de enfermedad hemolítica del recién nacido. La enfermedad hemolítica del recién nacido, también conocida como HDN, es una afección aloinmunológica que se desarrolla en un feto, cuando los anticuerpos IgG que han sido producidos por la madre y han pasado a través de la placenta incluyen aquellos que atacan a los glóbulos rojos en la circulación fetal.

Los glóbulos rojos se descomponen y el feto puede desarrollar reticulocitosis y anemia. Esta enfermedad fetal oscila entre leve a muy grave, y puede ocurrir la muerte fetal por insuficiencia cardíaca (hidropesía fetal). Cuando la enfermedad es moderada, hay en la sangre fetal muchos eritroblastos y por lo tanto esta forma de la enfermedad se puede llamar eritroblastosis fetal (o eritroblastosis foetalis). La hemólisis conduce a niveles elevados de bilirrubina. Después del parto, la bilirrubina ya no es eliminada (a través de la placenta) de la sangre del recién nacido y los síntomas de ictericia (piel amarillenta y decoloración amarilla del blanco de los ojos) aumentan en las 24 horas posteriores al nacimiento. Como cualquier otra ictericia neonatal severa, existe la posibilidad de una encefalopatía neonatal bilirrubínica agudoa o crónica.

La anemia profunda puede causar insuficiencia cardíaca, con palidez, hígado y/o bazo agrandados, hinchazón generalizada y dificultad respiratoria. Las manifestaciones prenatales se conocen como hidropesía fetal; En formas severas esto puede incluir petequias y púrpura. El bebé puede nacer muerto o morir poco después del nacimiento.

Otras anomalías

Defectos físicos y genéticos: Al nacer pueden existir anomalías físicas. Los ejemplos son: cardíacas, faciales (como el paladar hendido), el pie equinovaro, etc. Estos defectos no siempre ponen en peligro la vida del bebé. El 1-2% de los bebés nacen con una anomalía congénita significativa. El 4-6% con alguna relativamente menor.

  • Anomalías cromosómicas: ocurren cuando hay un problema en la composición genética del bebé; como en el caso del síndrome de Down. Otros defectos genéticos, como la fibrosis quística, pueden ser heredados de los padres.

Mantenerse sana

El embarazo y el parto requieren grandes demandas por lo que es importante mantenerse sano. Cuanto más sana y relajada esté la madre, mejor podrá hacer frente a las demandas del embarazo. Un estilo de vida saludable combina muchos factores:

  • Dieta balanceada: una dieta pobre puede causar un bajo peso al nacer. El aumento excesivo de peso durante el embarazo puede causar problemas de espalda, venas varicosas, o indicar preclampsia. Es bueno comer alimentos que sean ricos en contenido nutricional. Suficiente proteína, vitaminas, carbohidratos, grasas y minerales, así como fibra. Limitar la ingesta de grasas saturadas, azúcar y sal. Beber mucho líquido.
  • Ejercicio Regular: el ejercicio suave, como caminar o nadar, es beneficioso y ayudará a lidiar con la carga del embarazo y el parto. La madre debe estar atenta a su cuerpo y dejar de hacer ejercicio cuando este se lo pide. El ejercicio nunca debe ser doloroso.
  • Salud del bebé: el fumar reduce el oxígeno y los nutrientes que pasan a través de la placenta al bebé. Evite el alcohol para evitar defectos de nacimiento serios.

Fertilización in vitro e implante artificial

Un ovocito se inyecta con espermatozoides fuera del útero.

Una alternativa cuando otros métodos para lograr la concepción han fracasado.

La fecundación in vitro (FIV) es una técnica mediante la cual los óvulos son fertilizados por los espermatozoides fuera del útero de la mujer. FIV es un tratamiento importante de la infertilidad cuando otros métodos de lograr la concepción han fracasado. El proceso implica el control hormonal del proceso ovulatorio, la extracción de óvulos de los ovarios de la mujer y dejar que el esperma los fertilice en un medio fluido. El óvulo fertilizado (zigoto) se transfiere al útero de la paciente con la intención de establecer un embarazo de éxito.

Se utiliza el término in vitro, de raíz latina, porque los primeros experimentos biológicos que implicaban el cultivo de tejidos fuera del organismo vivo de donde procedían, se llevaron a cabo en recipientes de vidrio tales como vasos de precipitados, tubos de ensayo o placas de Petri.

Mientras que la tasa general de fecundidad viva a través de la FIV en los EE.UU. es de alrededor del 27% por ciclo (tasa de embarazo del 33%), las posibilidades de un embarazo exitoso mediante la FIV varían ampliamente sobre la base de la edad de la mujer (o de los óvulos implicados). Cuando se utilizan los propios óvulos de la mujer en lugar de los de una donante, em las mujeres menores de 35 años la tasa de embarazo suele ser de aproximadamente el 43% por ciclo (37% de nacidos vivos), mientras que para las mujeres mayores de 40 años la tasa disminuye drásticamente; 4% para las mujeres mayores de 42 años. Otros factores que determinan las tasas de éxito incluyen la calidad de los óvulos y el esperma, la duración de la infertilidad, la salud del útero y la experiencia médica. Es una práctica común en los programas de FIV aumentar la tasa de embarazo mediante la colocación de múltiples embriones durante la transferencia de éstos. La otra cara de esta práctica es un mayor riesgo de embarazo múltiple, asociado a complicaciones obstétricas.

  • Criopreservación de embriones

Si se generan múltiples embriones, los pacientes pueden optar por congelar los embriones que no se transfieran. Estos embriones se colocan en nitrógeno líquido y se pueden conservar durante mucho tiempo. En la actualidad hay 500.000 embriones congelados en los Estados Unidos. La ventaja es que los pacientes que no pueden concebir pueden quedar embarazadas usando tales embriones sin tener que pasar por un ciclo completo de FIV. O, si el embarazo ocurrió, podrían ser usados más adelante para otro embarazo.

Células madre embrionarias

Las células madre embrionarias pluripotentes se encuentran en la masa celular interna (ICM) del blastocisto. Estas células madre pueden convertirse en cualquier tejido del organismo, con exclusión de la placenta. Solo las células de una etapa anterior del embrión, la mórula, son totipotentes, capaces de convertirse en todos los tejidos del cuerpo y la placenta.

Las líneas celulares embrionarias (ES) son cultivos de células derivadas del tejido epiblasto de la masa celular interna (MCI) de un blastocisto. Un blastocisto es un embrión en fase temprana - aproximadamente de 4 a 5 días de edad en seres humanos y que consta de 50-150 células. Las células ES son pluripotentes , y dan lugar durante el desarrollo a todos los derivados de las tres capas germinales primarias: ectodermo, endodermo y mesodermo. En otras palabras, pueden desarrollarse en cada uno de los más de 200 tipos de células del cuerpo adulto cuando se les da una estimulación suficiente y necesaria para un tipo celular específico. No contribuyen a las membranas extraembrionarias o a la placenta. Esto significa que pueden convertirse en cualquier tipo de tejido humano (es decir, tejido del corazón, tejido nervioso, etc.).

Cuando no se les da ningún estímulo para la diferenciación, las células ES continuarán dividiéndose in vitro y cada célula hija permanecerá pluripotente. La pluripotencia de las células ES ha sido rigurosamente demostrado in vitro e in vivo, por lo que pueden ser de hecho clasificadas como células madre.

Debido a sus habilidades únicas combinadas de expansión ilimitada y pluripotencia, las células madre embrionarias son una fuente potencial para la medicina regenerativa y el reemplazo de tejidos después de una lesión o enfermedad. Hasta la fecha, no se han derivado tratamientos médicos aprobados de la investigación con células madre embrionarias. Esto no es sorprendente teniendo en cuenta que muchas naciones tienen actualmente moratorias (suspensión de prácticas) en la investigación con células ES o en la producción de nuevas líneas celulares ES.

Existe una controversia generalizada sobre la investigación de células madre que emana de las técnicas utilizadas en la creación y el uso de células madre. La investigación con células madre embrionarias es particularmente controvertida porque, con el estado actual de la tecnología, el inicio de una línea de células madre requiere la destrucción de un embrión humano y/o la clonación terapéutica. Los opositores de la investigación sostienen que esta práctica es una pendiente resbaladiza a la clonación reproductiva y equivalente a la instrumentalización de un ser humano. Por el contrario, algunos investigadores médicos en este campo sostienen que es necesario proseguir la investigación con células madre embrionarias porque se espera que las tecnologías resultantes tengan un potencial médico significativo, y que los embriones utilizados para la investigación son sólo aquellos destinados a la destrucción de todos modos (como un producto de fertilización in vitro). Esto además de los conflictos con los opositores en el movimiento provida, que argumentan que un embrión es un ser humano y, por tanto, tiene derecho a la dignidad, incluso si legalmente sea un producto destinado a la destrucción. El debate ha llevado a las autoridades de todo el mundo a buscar marcos regulatorios y a destacar el hecho de que la investigación con células madre representa un desafío social y ético.

  • La clonación reproductiva

La clonación reproductiva es una tecnología utilizada para generar un animal que contiene el mismo ADN nuclear que otro animal actual o existente previamente. Los científicos trasladan el material genético del núcleo de una célula adulta donadora a un óvulo cuyo núcleo, y por lo tanto su material genético ha sido sustituido. El óvulo que contiene el ADN, ahora reconstruido, tiene que ser tratado con productos químicos o corriente eléctrica con el fin de estimular la división celular. Una vez que el embrión clonado alcanza una etapa adecuada, se transfiere al útero de una hembra para continuar el desarrollo hasta el nacimiento. Actualmente esta práctica es ilegal en los Estados Unidos.

  • Clonación terapéutica

Una investigación reciente de investigadores liderados por Anthony Atala de la Universidad de Wake Forest y un equipo de la Universidad de Harvard ha encontrado que el líquido amniótico, además de sus principales funciones de amortiguar un feto en crecimiento y proporcionar flotabilidad, es también una fuente abundante de células madre no embrionarias. Estas células han demostrado la capacidad de diferenciarse en un número de diferentes tipos de células, incluyendo cerebro, hígado y hueso.

La clonación terapéutica se refiere a un procedimiento que permite la clonación de partes y órganos específicos del cuerpo para usarse con fines médicos. Aunque esto aún no se ha conseguido, se están realizando muchas investigaciones sobre el tema.

Embarazo y lactancia

La leche materna es ideal porque satisface las necesidades específicas del bebé. La lactancia es una respuesta neuroendocrina para la producción de leche. La succión estimula las terminaciones nerviosas sensoriales en los pezones y envía estímulos al hipotálamo. El hipotálamo estimula la pituitaria anterior y se libera prolactina. En la bajada de la leche la succión estimula los nervios sensoriales en los pezones. Esto estimula el hipotálamo que luego estimula la pituitaria posterior y libera oxitocina. La succión también estimula la contracción de las células alrededor de los alvéolos en las células mamarias. Luego, la leche fluye hacia los conductos lácteos, lo que provoca la bajada de la leche.

La leche materna proporciona todos los nutrientes necesarios para los primeros 4-6 meses. Contiene carbohidratos (como la lactosa), grasas (como el ácido linoleico) y proteínas fácilmente digeribles (como la alfa-lactalbúmina). La leche materna también contiene un suministro adecuado de vitaminas y minerales, enzimas digestivas, hormonas y factores inmunológicos.

La primera leche producida después del nacimiento se llama calostro. Este se sintetiza al final del embarazo y 3-5 días después del parto. Es muy rica en proteínas y baja en grasas y carbohidratos, y contiene inmunoglobulinas. Esto ayuda al bebé a tener un primer movimiento intestinal y a prevenir la ictericia. El movimiento intestinal que resulta del calostro es de un color y consistencia diferentes a los movimientos intestinales futuros una vez que se alimente de la leche materna. En algunas culturas el calostro se descarta debido a la diferencia con la leche, pero lo que no saben es que es lo mejor para el bebé.

La composición de la leche materna varía durante la alimentación y con el tiempo del desarrollo del bebé. En cuanto a la lactancia materna existen tres nombres según sea la composición de la leche: la leche anterior, presente durante el inicio de la toma; media durante la parte central de tiempo de toma; y posterior que se produce hacia el final de la toma y contiene una composición alta en grasa.

Con la lactancia materna la mujer debe considerar los tipos de alimentos que consume. Si la madre sigue en una dieta baja en grasa o si toma alimentos como el ajo, el brócoli y la cebolla, puede afectar la preferencia del bebé para la lactancia materna. Además, la madre debe considerar no amamantar después del consumo de alcohol, cafeína, fumar y tomar ciertos medicamentos.

Las barreras de la lactancia materna son: la falta de apoyo profesional y social, la desinformación, la vergüenza, el abandono temprano del hospital sin instrucción, y el regreso al trabajo o la escuela sin salas de lactancia adecuadas o si la madre se niega a dar lactancia materna.

Cuando la lactancia se inicia tan pronto después del parto como sea posible, hay que colocar al bebé correctamente y alimentarlo de ambos pechos en cada toma y al menos 10 minutos en cada seno. Además debe haber un buen educador en el caso de que el bebé no se enganche a mamar.

Un problema común que puede ocurrir en la lactancia materna es la mastitis, que es una inflamación de uno o ambos senos y se asocia generalmente con la infección de un conducto de leche bloqueado durante la lactancia. Los síntomas incluyen síntomas parecidos a la gripe, rayas rojas en el pecho y piel caliente. Pueden ser necesarios antibióticos para eliminar la infección. También pueden aparecer aftas y podrían pasar de la mamá al bebé. Un síntoma de aftas incluye manchas blancas en la lengua, y el bebé y la madre deben ser tratados por un médico.

La leche materna se recomienda durante los primeros 12 meses. No se recomienda la suplementación con leche de vaca debido a la alta proteína que causaría daño hepático al bebé.

¿Por qué amamantar?

  • Se digiere fácilmente
  • La composición cambia con las necesidades del bebé
  • Cambios durante la toma, altos en grasa al final
  • Anticuerpos en la leche
  • Las madres que amamantan pierden menos trabajo porque los bebés están enfermos menos veces
  • Menos alergias
  • Menos regurgitaciones
  • Menos estreñimiento y diarrea
  • Mejor desarrollo de la mandíbula
  • Disminución del riesgo de SIDS (síndrome de muerte súbita infantil)
  • Mayor coeficiente intelectual
  • Disminución del riesgo de diabetes, enfermedad de Crohn, celiaquía
  • Gran vinculación
  • Conveniente, siempre a la temperatura correcta y lista para tomar
  • Menos costosa
  • Ayuda al útero a volver a su tamaño normal más rápidamente
  • Menos incidencia de tristeza postparto
  • Menor riesgo de cáncer de mama
  • Menor riesgo de osteoporosis

Depresión postparto

Tener un bebé es generalmente una de las épocas más felices en la vida de una mujer, pero para algunas mujeres, puede incluir épocas de tristeza y depresión. Más mujeres sufren de depresión posparto de lo que realmente sabemos. Las mujeres usualmente ignoran los signos emocionales y físicos, tratando sus sentimientos por su cuenta.

La depresión posparto afecta aproximadamente a entre el 10 y el 15 por ciento de las nuevas madres. A menudo causa ansiedad y obsesión por el cuidado del bebé o la limpieza del hogar. Puede causar cambios en los patrones de sueño y afectar las relaciones, incluyendo la capacidad de formar un vínculo con el bebé y otros miembros de la familia. Algunas madres con depresión posparto tienen pensamientos de querer morir o de lastimar al bebé. Si los síntomas son tan graves que impiden que la madre pueda cumplir con su función, es necesario un tratamiento médico.

La tristeza posparto es común debido a los rápidos cambios hormonales pero se resuelve después de 1-2 semanas. La depresión posparto se caracteriza por síntomas persistentes, y la madre debe notificar a su médico inmediatamente.

Prueba tus conocimientos

1. Es en esta etapa cuando un óvulo se implanta en el revestimiento uterino

  • A) mórula
  • B) zigoto
  • C) blastocisto
  • D) embriones

2. ¿Qué parte del embrión se convertirá en el sistema nervioso central en desarrollo?

  • A) ectodermo
  • B) mesodermo
  • C) endodermo

3. Esta hormona sólo se produce en el cuerpo humano cuando una mujer está embarazada

  • A) estrógeno
  • B) HCG
  • C) progesterona
  • D) FSH
  • E) LH

4. En esta semana de embarazo, los comienzos de todos los órganos principales se han formado

  • A) 4
  • B) 7
  • C) 5
  • D) 6
  • E) 8

5. Las células madre se encuentran en el embrioblasto y el uso de ellas es muy controvertido, otro lugar para encontrar las células madre que son utilizables para tratar la leucemia y otros trastornos es el

  • A) mórula
  • B) corión
  • C) amnio
  • D) líquido amniótico
  • E) cordón umbilical

6. El cuello del útero se dilata en un promedio de ______ por hora en la fase activa del parto

  • A) 2 mm
  • B) 2 cm
  • C) 1 mm
  • D) 1 cm

7. Las contracciones del útero son estimuladas por la liberación de

  • A) oxitocina
  • B) FSH
  • C) LH
  • D) prolactina
  • E) estrógeno

8. Un signo de preparto es

  • A) contracciones irregulares
  • B) dolor en el frente solamente
  • C) pérdida del tapón de moco
  • D) las contracciones se detienen durante el reposo

9. Esta es la complicación más común del embarazo

  • A) Preclampcia
  • B) aborto espontáneo
  • C) fumar
  • D) Factor Rh
  • E) teratógenos

10. Sabina decide amamantar porque le han dicho que el calostro contiene

  • A) alta tasa de proteínas
  • B) bajo en grasa
  • C) inmunoglobulinas
  • Todo lo anterior
  • E) ninguna de las anteriores

11. ¿Cuál es la primera leche después del nacimiento?

  • A) aftas
  • B) mastitis
  • C) calostro
  • D) bajada de la leche

Glosario

Desprendimiento: Separación prematura de la placenta de la pared del útero

Amnio: Una membrana embrionaria que rodea a un feto en desarrollo y contiene líquido amniótico.

Amniocentesis: procedimiento en el cual se extrae una pequeña muestra de líquido amniótico de alrededor del feto

Fluido amniótico: Fluido que rodea al feto

Amniotomía: (ruptura artificial de las membranas, ARM) Romper las membranas usando un gancho de plástico especial

Anemia: Falta de hemoglobina en los glóbulos rojos, debido a deficiencia de hierro o enfermedad

Hemorragia anteparto: (APH) Hemorragia vaginal que ocurre después de 24 semanas de embarazo y antes del parto

De nalgas: El bebé está acostado boca abajo en el útero

Celíaquía: Insuficiencia en la absorción de nutrientes que se mejora cuando se elimina el gluten de la dieta. Lesión mucosa característica del intestino delgado.

Cefálico: El bebé está situado con la cabeza en el centro en el útero

Corión: La membrana embrionaria que forma la cobertura externa alrededor del feto en desarrollo.

Muestreo de Villor Chorion: (CVS) Método para el muestreo del tejido placentario para estudios genéticos o cromosómicos.

Calostro el líquido que se forma al final del embarazo y los primeros días posparto en el pecho, que contiene sustancias inmunológicas y nutrientes esenciales.

Clivaje: Las divisiones sucesivas tempranas de las células embrionarias en células cada vez más pequeñas.

Cilia: Los pelos finos que recubren las trompas de Falopio

Cordocentesis: procedimiento para extraer sangre del cordón umbilical fetal mediante una aguja a través del abdomen de la madre

Copulación : (Coito, relación sexual) es el acto procreativo del pene erecto de un hombre que se inserta en la vagina de una mujer. En el clímax, el semen se eyacula desde el pene en el cuello uterino del útero. Los espermatozoides luego se propulsan en los tubos uterinos donde la fecundación puede ocurrir si un óvulo está presente.

Enfermedad de Crohn: Lesiones no continuas en el colon, es una enfermedad de malabsorción.

Cistitis: Infección de la vejiga

Dicigóticos: No son gemelos idénticos

Doppler: Una forma de ultrasonido usado especialmente para investigar el flujo sanguíneo en la placenta o en el feto

Síndrome de Down: (Trisomía 21) Trastorno causado por la presencia de un cromosoma 21 extra en las células

Embarazo ectópico: un embarazo que se desarrolla fuera del útero

Edema: Hinchazón de los dedos, piernas, dedos de los pies y cara.

Embrión: El término médico para el bebé desde la concepción hasta alrededor de seis semanas

Compromiso: El proceso en el cual la cabeza del bebé se mueve hacia abajo desde arriba en el abdomen de la madre y se instala más profundamente en su pelvis en preparación para el nacimiento. Esto puede ocurrir en cualquier momento entre las 36 semanas y el parto.

Anestesia epidural: un método de anestesiar los nervios de la médula espinal inferior para asegurar un parto libre de dolor

Episiotomía: Corte del perineo y la vagina realizados para facilitar el parto

Monitor Fetal Externo: Un monitor electrónico usado para registrar los latidos del corazón fetal y las contracciones de la madre

Trompas de Falopio: Dos estructuras tubulares (una a cada lado del útero) que van desde los ovarios hasta el útero

Fertilización: La unión de un óvulo y una célula de esperma, donde 23 cromosomas de cada uno de los padres se unen para formar un cigoto. Después de que el espermatozoide penetra, el óvulo sufre un cambio químico para evitar que otros espermatozoides entren. Los nacimientos múltiples pueden ocurrir de la división completa del conceptus durante la escisión temprana o de la fertilización de óvulos múltiples. Las técnicas anticonceptivas están diseñadas para prevenir la ovulación o para prevenir la fertilización mediante barreras, que mantienen separados los espermatozoides y los óvulos.

Fetus: término médico para el bebé de seis semanas después de la concepción hasta el nacimiento

Pinzas : Instrumentos de metal que se ajustan a cada lado de la cabeza del bebé y se usan para ayudar a nacer al bebé

Fundus: La parte superior del útero

Capa germinativa: Capas de células dentro de un embrión que forman los órganos del cuerpo durante el desarrollo.

Células gliales: células no neuronales que proporcionan apoyo y nutrición, mantienen la homeostasis, forman mielina y participan en la transmisión de señales en el sistema nervioso. En el cerebro humano, se estima que la glía supera en número a las neuronas en aproximadamente 10 a 1.

Las células gliales proporcionan apoyo y protección a las neuronas, el otro tipo principal de células en el sistema nervioso central. Por lo tanto, son conocidas como el "pegamento" del sistema nervioso. Las cuatro funciones principales de las células gliales son rodear las neuronas y mantenerlas en su lugar, suministrar nutrientes y oxígeno a las neuronas, aislar una neurona de otra y destruir los patógenos y eliminar las neuronas muertas.

Hemoglobina: (Hb) El componente portador de oxígeno de los glóbulos rojos

Inducción del parto: (LIO) el procedimiento para iniciar el parto artificialmente

Muerte in utero: (DIU) la muerte del feto después de 24 semanas

Fertilización in vitro:(FIV) un método de concepción asistida en el que la fecundación se produce fuera de la madre y el embrión se implanta en el útero

Lanugo: pelo fino que cubre al feto en el útero

Lochia: pérdida de sangre después del nacimiento

Mastitis: inflamación de la mama con mayor frecuencia en la lactancia.

Neonatal: bebé de menos de 28 días de edad

Escáner nucal: escáner especial de ultrasonido que da una estimación del riesgo de síndrome de Down

Ovocito: un óvulo que se libera del ovario en cada ovulación

Placenta: Es la estructura por la que un niño no nacido está unido a la madre y a través de la cual se nutre.

Postnatal: Después del nacimiento

Prenatal: Antes del nacimiento

Aceleramiento: El proceso que ocurre entre las semanas 17 y 20 del desarrollo fetal, los huesos de la pierna del feto alcanzan sus proporciones relativas finales. En este proceso los músculos se contraen, causando movimiento en las articulaciones sinoviales del feto. El movimiento articular mejora la nutrición del cartílago articular y evita la fusión de los tejidos conectivos dentro de la articulación. También promueve el endurecimiento óseo. Es en esta etapa, donde los huesos del feto se desarrollan más desarrollados y cuando la madre empieza a notar el movimiento fetal.

Rudimentario: Básico; mínimo; Con menos o sólo el mínimo necesario

Afta: úlcera superficial, pequeña, redondeada, blanquecina y con borde rojo bien delimitado.

Cordón umbilical: Es una estructura que conecta al feto con la placenta.

Cigoto: Célula producida por la fusión de un óvulo y un espermatozoide; Un óvulo fertilizado.

Desarrollo humano

Resumen

Nacemos, crecemos, envejecemos y luego morimos. A menos que ocurra un trauma o una enfermedad, la mayoría de los humanos pasamos por las etapas de la vida nombradas anteriormente. El desarrollo humano es el proceso de crecer hasta la madurez. Tradicionalmente, las teorías que explican la senescencia han estado generalmente dividas entre las teorías de envejecimiento programado y las estocásticas.

Las teorías programadas implican que el envejecimiento está regulado por relojes biológicos que operan durante nuestra vida. Esta regulación dependerá de los cambios en la expresión génica que afectan a los sistemas responsables del mantenimiento, reparación y de respuesta de defensa.

Las teorías estocásticas culpan a los impactos ambientales en los organismos vivos que inducen daño acumulativo a varios niveles como causa del envejecimiento. Los ejemplos de impactos ambientales van desde daño al ácido desoxirribonucleico (DNA), daño a los tejidos y células por radicales de oxigeno (conocido como radicales libres contrarrestados por los aún más conocidos antioxidantes) y los enlaces cruzados. Sin embargo, el envejecimiento es visto ahora como una combinación de procesos genéticos y ambientales, un fallo progresivo de los mecanismos homeostáticos que incluyen la mantención y la reparación de los genes, eventos estocásticos que conducen a daños moleculares y a la heterogeneidad molecular y eventos al azar que determinar la probabilidad de muerte.

La homeostasis, como hemos visto a lo largo de este texto, es mantenida a través de complejos e interactivos sistemas y el envejecimiento es considerado como una progresiva disminución de las capacidades homeostáticas, principalmente debido al aumento de la heterogeneidad molecular. En este capítulo exploraremos la fisiología de todas las etapas del desarrollo humano, con un énfasis particular en el proceso de envejecimiento.

Apoptosis

Una célula experimentando la apoptosis. En solo uno de los muchos escenarios de la apoptosis, el proceso es detonado por otra célula vecina. La célula moribunda finalmente transmite señales que alertan a los fagocitos, que son una parte del sistema inmunológico, que la engullen.

La apoptosis es el proceso de muerte celular regulada y de remoción de las células implicadas. En algunos casos el daño celular puede desencadenar la apoptosis, pero es usualmente una función normal de la célula. La apoptosis da como resultado la controlada auto digestión del contenido de la célula. La membrana celular se queda en su lugar y el contenido de la célula no se dispersa. Cuando este proceso está cerca de completarse, las señales “cómeme”, como la fosfatidilserina, aparecen en la superficie de la membrana celular. Esto a su vez atrae a los fagocitos carroñeros que completan el proceso de remoción de células muertas sin obtener una respuesta inflamatoria. A diferencia de la necrosis, que es una forma de muerte celular que resulta de una grave lesión celular, la apoptosis se lleva a cabo en un proceso ordenado que generalmente confiere ventajas durante el ciclo vital del organismo.

Índices de apoptosis

El índice al cual las células de cuerpo mueren varía ampliamente entre los diferentes tipos de células. Algunas células, como los glóbulos blancos, viven solo durante algunas horas mientras que otras células pueden vivir a lo largo de toda la vida de un individuo.

Homeostasis

La apoptosis es una función regulada que da como resultado un número relativamente constante de células en el cuerpo. Este balance es parte de la homeostasis que es requerido por los organismos vivos. Un ejemplo de esto son las células sanguíneas que son constantemente producidas y la apoptosis tiene lugar para eliminar un número similar de células viejas. La homeostasis fue descubierta por Claude Bernard alrededor del año 1851.

Desarrollo

La apoptosis también tiene un rol clave en el crecimiento y el desarrollo, un ejemplo de cómo la apoptosis permite el desarrollo es la diferenciación de los dedos en el desarrollo del embrión. La apoptosis es la función que permite a los dedos del embrión separarse.

Trastornos

Mucha apoptosis causa trastornos de pérdida celular como la osteoporosis, mientras que muy poca apoptosis da como resultado una proliferación incontrolada de células, lo que es comúnmente conocido como cáncer.

Crecimiento y desarrollo.

El crecimiento y desarrollo es un proceso continuo que comienza con la concepción y continúa durante el resto de nuestras vidas. Es un amplio espectro de cambios físicos y psicológicos que son parte de la maduración y vida del individuo.

El crecimiento es un cambio físico que puede ser pesado y medido. El desarrollo son cambios psicológicos y sociales de un individuo como los patrones de comportamiento y pensamiento. El crecimiento y el desarrollo son dos procesos complementarios que juntos forman al individuo.

Los ejemplos de esta diferencia están alrededor de nosotros, un cambio notable envuelve a los bebes, quienes entienden el lenguaje mucho antes que sus cuerpos hayan madurado físicamente para poder producirlo. Por lo tanto es evidente que los patrones de lenguajes se desarrollan antes que el crecimiento físico de sus cuerdas vocales lo que es adecuado para facilitar el lenguaje.

El índice de desarrollo y crecimiento varía dependiendo de muchos factores como la edad y la disposición genética. Los bebes crecen aproximadamente al mismo ritmo y con los mismos puntos de referencia para el desarrollo físico y social lo que son aproximadamente estándar. Sin embargo, como cualquier padre puede decirnos, dos niños no se desarrollan exactamente dentro del mismo marco de tiempo, por lo tanto debe usarse un período de tiempo apropiado. Por ejemplo, un hermano puede ganar peso más rápido que otro. Los períodos de crecimiento pueden variar, algunos niños pueden hablar frases enteras antes de su primer año de vida mientras que otros no pueden hablar antes del segundo o tercer año. Esto crea una gran diversidad entre los seres humanos.

El siguiente cuadro se enfoca en los reflejos del bebe en desarrollo.

Reflejo Estimulación Respuesta Edad en que desaparece Función
Parpadeo Una luz brillante iluminando los ojos o aplaudir cerca de los ojos Cierre rápido de los párpados Es permanente Este reflejo protege al bebe de demasiada estimulación
Retracción Tocar la planta del pie con un estimulo, como por ejemplo con un alfiler Esto causa la retracción del pie, esto ocurre con el uso de la flexión de la rodilla a la cadera Después del décimo día de nacido. Esto es una protección para el bebe en el caso de una estimulación táctil desagradable
Búsqueda Toque la mejilla cerca de la boca del bebe La cabeza del bebe girara hacia el sitio de estimulación Tres semanas Este reflejo ayuda al bebe a encontrar el pezón de su madre.
Succión Coloque los dedos del bebe en su boca El bebe succionara sus dedos rítmicamente Cuatro meses(la succión voluntaria durara del cuarto al sexto mes ) Esto ayuda en la alimentación
Natación Coloque al bebe en una piscina con agua boca abajo El bebe rema y patea en movimientos de natación Cuatro a seis meses Esto ayuda al bebe a sobrevivir si se cae al agua.
Agarre Sujete al niño en una posición horizontal y baje suavemente al bebe en un movimiento rápido hacia la línea del suelo mientras se hace un ruido fuerte sujetando al bebe. El bebe hará un movimiento y arqueara su espalda extendiendo sus piernas y lanzando sus brazos hacia afuera y finalmente retraerá sus brazos hacia su cuerpo. Seis meses En el pasado evolutivo esto puede haber ayudado al bebe a aferrarse a la madre
Prensión palmar Coloque los dedos en la palma del bebe y presione contra la palma de este El bebe inmediatamente apretará el dedo Tres a cuatro meses Esto prepara al bebe para la prensión voluntaria
Tónico del cuello Gire la cabeza del bebe hacia un lado mientras el bebe está despierto Esto causará que el bebe extienda un brazo en frente de los ojos y otro hacia el lado en el lugar donde la cabeza ha sido girada Cuatro meses Esto puede preparar al bebe para el alcance voluntario
De marcha Se sujeta al bebe por debajo de los brazos y se permite que el pie desnudo del bebe toque una superficie plana El bebe levantará un pie tras el otro como si caminara Dos meses Esto prepara al bebe para el caminar voluntario
De Babinski Toque el pie de de forma suave o acariciando desde el dedo hasta el talón Los dedos del pie del bebe se abrirán y se doblarán hacia adentro Ocho a doce meses Se desconoce

Período neonatal

El período neonatal se extiende desde el nacimiento hasta 2 semanas o 1 mes. Inmediatamente después de que el bebe nace, las contracciones uterinas fuerzan la sangre, el líquido y a la placenta fuera del cuerpo de la madre. El cordón umbilical, la línea de vida del bebe hacia su madre, es cortado. Sin la placenta que remueva los residuos o desechos, el dióxido de carbono aumenta en la sangre. Este hecho, junto con las acciones del personal médico, estimula el centro de control en el cerebro, que a cambio responde comenzando la inhalación, de este modo el recién nacido realiza su primera respiración. Cuando los pulmones del recién nacido comienzan a funcionar, los vasos sanguíneos del desvío de la circulación fetal comienzan a cerrarse. El desvío que conecta las aurículas del corazón, conocido como el foramen oval, normalmente cierra lentamente durante el primer año.

Durante este período el cuerpo pasa por drásticos cambios fisiológicos. La necesidad más esencial para el cuerpo es obtener suficiente oxigeno además de un adecuado suministro de alimento.(La frecuencia cardíaca y respiratoria del recién nacido es mucho más rápida que la de un adulto)

Bebe recién nacido, solo segundos después del parto vaginal

La apariencia del recién nacido

La piel del neonato es a menudo de un color grisáceo o de un tono azul oscuro. Tan pronto el recién nacido comienza a respirar, usualmente entre uno o dos minutos de nacido, la piel retorna a su tono normal. Los recién nacidos están húmedos, cubiertos con rastros de sangre y cubiertos con una sustancia blanca conocida como vérnix caseosa, que se cree que actúa como una barrera antibacteriana. El neonato también puede tener manchas mongólicas, varias otras marcas de nacimiento o descamación, particularmente en las muñecas, manos, tobillos y pies.

Los hombros y caderas del recién nacido son angostas, el abdomen sobresale ligeramente y los brazos y piernas son relativamente cortas. El peso promedio de los bebes nacidos a tiempo completo es de aproximadamente 3,2 kilogramos, pero puede estar entre los 2,7 kg a los 4,6kg. La longitud promedio del cuerpo va desde los 35,6 cm a los 50,8, aunque los bebes prematuros pueden ser mucho más pequeños. El test de Apgar es una medida de la transición del neonato desde la salida del útero durante los diez primeros minutos de vida.

La cabeza del recién nacido es muy grande en proporción al resto de su cuerpo y el cráneo es enorme en relación a su cara. Mientras que el cráneo humano adulto representa alrededor de 1/8 de la longitud total del cuerpo, el del recién nacido es dos veces eso. Al nacer, muchas regiones del cráneo del recién nacido todavía no se han convertido en hueso, estos “puntos blandos” son conocidos como fontanelas; las dos más grandes son la fontanela anterior en forma de diamante, que se localiza en la porción frontal superior de la cabeza y la fontanela posterior de forma triangular, que yace en la parte trasera de la cabeza.

Durante el parto y el nacimiento, el cráneo del bebe cambia de forma para caer por el canal de nacimiento, lo que a veces causa que el bebe nazca con una deformación de la cabeza. Esto usualmente retorna a la normalidad por si solo después de algunos días o semanas. Algunos ejercicios recomendados por los médicos pueden ayudar en el proceso.

Algunos recién nacidos tienen un fino y suave vello corporal llamado “lanugo”. Es particularmente notable en la espalda, hombros, frente, orejas y en la cara de los bebes prematuros. El lanugo desaparece al cabo de unas pocas semanas. Igualmente no todos los bebes nacen con una cabeza llena de cabello, algunos nacen calvos mientras que otros pueden tener cabellos muy finos casi invisibles. Algunos bebes incluso nacen con su cabeza llena de cabello. Entre los padre de piel clara, este fino cabello puede ser rubio incluso si es que los padre no lo son. El cuero cabelludo puede estar temporalmente hinchado o amoratado, especialmente en los bebes calvos y el área alrededor de los ojos puede estar inflamada.

Rastros de vérnix caseosa en un recién nacido de tiempo completo

Los genitales del neonato están enrojecidos y dilatados, en los bebes de sexo masculino se puede observar un inusual gran escroto. Las mamas pueden también estar dilatadas, incluso en los varones, esto es causado por las hormonas maternales producidas naturalmente pero es una condición temporal. Algunos bebes de sexo femenino (e incuso en los de sexo masculino) pueden secretar leche de sus pezones y/o una sustancia sanguinolenta o lechosa de la vagina. En cada caso, esto es considerado normal y desaparecerá con el tiempo.

El cordón umbilical de un recién nacido es de un color blanco azulado, después del nacimiento normalmente se corta, dejando un muñón de 2,5 a 5,1 cm. El muñón umbilical se secará, marchitará, se oscurecerá y espontáneamente se caerá en alrededor de 3 semanas. Ocasionalmente, los hospitales pueden aplicar un líquido bactericida al muñón para prevenir la infección de este, por lo que temporalmente puede que coloree de purpura el muñón y la piel que lo rodea.

Los neonatos pierden muchas de sus características físicas rápidamente. De este modo los bebes de más edad se ven muy diferentes. Mientras que los bebes de más edad son considerados “bonitos”, los recién nacidos pueden ser “poco atractivos” por el mismo criterio y los padres primerizos quizás necesiten ser educados en este sentido.

Ictericia neonatal

La ictericia neonatal es usualmente inofensiva, esta condición se a menudo en bebes alrededor del segundo día después del parto y puede durar hasta el octavo día en nacimientos normales, o alrededor del décimo cuarto día en nacimientos prematuros. La bilirrubina sérica se incrementa porque el recién nacido no necesita tantos glóbulos rojos como lo necesitaba cuando era un feto (ya que hay una mayor concentración de oxígeno en el aire que el que estaba disponible a través de la vena umbilical). El hígado del neonato procesa la descomposición de los glóbulos rojos extras, pero hay un aumento de bilirrubina en la sangre. Los niveles de bilirrubina normal caen a un nivel bajo sin ninguna intervención requerida. En los bebes en los que los niveles de bilirrubina son una preocupación (particularmente en bebes prematuros), un tratamiento común es el uso de luces ultravioletas (“bililuces”) en los bebes recién nacidos.

Cambios en el tamaño corporal y constitución muscular

Hacia el fin del primer año de vida del bebe, su altura o talla se ha incrementado en un 50 % y para el segundo año el bebe habrá crecido un 75%.

A los cinco meses un bebe habrá doblado su peso y triplicado su peso para el primer año de vida, además para el segundo año el bebe habrá cuadriplicado su peso.

Los recién nacidos y los bebes mayores (1-2 años de edad) crecen en pequeños incrementos a lo largos de los primeros 21 meses de vida. Un bebe puede atravesar por periodos de entre 7 y 63 días sin crecimiento pero por otra parte pueden agregar a su talla tanto como 2,5 centímetros en un periodo de 24 horas. Durante el día antes de un incremento en el crecimiento, los padres describen que sus bebes están irritables y muy hambrientos.

La mejor manera de estimar la madurez física de un niño es usar su edad esquelética, una medida del desarrollo de los huesos. Esto se realiza obteniendo radiografías de los huesos largos del cuerpo para ver la extensión de cuanto cartílago flexible y suave se ha endurecido para convertirse en hueso.

Cambios en las proporciones corporales

Tendencia céfalocaudal, quiere decir que el crecimiento ocurre desde la cabeza a los pies. La cabeza se desarrolla más rápidamente que la parte más baja del cuerpo. Al nacer, la cabeza abarca un cuarto de la longitud total del cuerpo y las piernas solo un tercio. La parte inferior del cuerpo recupera su desarrollo a los 2 años y la cabeza sólo representa una quinta parte y las piernas casi la mitad de la longitud del cuerpo.

Tendencia próximo distal, quiere decir que el crecimiento de la cabeza se realiza literalmente de cerca a lejos o del centro del cuerpo hacia el exterior.

Al nacer el cerebro está más cerca de su forma adulta y tamaño que cualquier otra estructura física. El cerebro continúa su desarrollo a un asombroso ritmo a lo largo de la infancia y la niñez temprana.

El desarrollo del cerebro

Las neuronas de lactantes y adultos difieren en dos formas significativas: El crecimiento de las fibras neurales y las sinapsis aumenta las estructuras conectivas. Cuando se forman sinapsis, muchas neuronas circundantes mueren. Esto ocurre en 20 a 80 por ciento de la región del cerebro.

Sinapsis en las dendritas: las sinapsis son pequeños espacios entre las neuronas donde las fibras de diferentes neuronas se acercan pero no se tocan. Las neuronas liberan químicos que cruzan la sinapsis enviando mensajes de una a otra. Durante el periodo prenatal el tubo neural produce muchas más neuronas que las que el cerebro jamás necesitará.

Mielinización: la cobertura de las fibras nerviosas con una vaina grasa llamada mielina que mejora la eficiencia de la transferencia del mensaje

Poda sináptica: las neuronas raramente estimuladas pronto pierden sus sinapsis. Las neuronas que no se necesitan en este momento regresan a un estado no especializado para que puedan apoyar el desarrollo futuro. Sin embargo, si la poda sináptica ocurre en la vejez, las neuronas pierden sus sinapsis. Si las neuronas son estimuladas a una edad temprana, a pesar de que las neuronas fueron podadas, serán estimuladas de nuevo

La corteza cerebral: rodeando al cerebro, es la más grande y compleja estructura del cerebro. La corteza está dividida en cuatro grandes lóbulos, el occipital, parietal, temporal y frontal que es el ultimo en desarrollarse.

Plasticidad cerebral: el cerebro es altamente plástico, muchas aéreas todavía no están especializadas para funciones específicas. Si una parte del cerebro está dañada, otras partes de este asumen las tareas que normalmente no realizan.

Cambios en los estados de excitación

Como los niños desarrollan “patrones de sueño” más regulares alrededor del cuarto al sexto mes de edad: los patrones de sueño están más desarrollados a medida que el cerebro se desarrolla. No es hasta el primer año de vida que la secreción de melatonina, hormona que es producida en el cerebro, afecta más somnolencia en la noche que en el día. Además, el MOR (movimiento rápido de ojos) se reduce.

Los niños desarrollan unos "patrones de sueño" más regulares alrededor de los 4 a 6 meses de edad. Los patrones de sueño están más desarrollados a medida que el cerebro se va desarrollando. No es hasta el primer año de vida cuando la secreción de melatonina, una hormona producida en el cerebro, produce más somnolencia por la noche que por el día. Además, la fase de sueño REM (movimiento rápido de ojos) disminuye.

Infancia

Bebé

La infancia es el período que sigue al periodo neonatal e incluye los primeros dos años de vida. Durante este tiempo ocurren enormes cambios de desarrollo mental y de coordinación. La mayoría de los niños aprende a caminar, a manipular objetos y pueden formar palabras básicas al final de la infancia. Otra característica de la infancia es el desarrollo de los dientes deciduos o dientes de leche.

Dientes deciduos

Estos dientes, también conocidos como dientes de leche, dientes de bebe o dientes primarios,son el primer conjunto de dientes en el desarrollo del crecimiento humano y en muchos otros animales. Se desarrollan durante la fase embrionaria del desarrollo y son visibles en la boca durante la infancia. Por lo general se pierden y son reemplazados por los dientes permanentes, pero en la ausencia de los dientes permanentes, estos pueden permanecer funcionales por muchos años.

Los dientes deciduos comienzan a formarse durante la fase embrionaria del embarazo, el desarrollo de estos dientes comienza a la sexta semana de desarrollo como la lamina dental. Este proceso comienza en la línea media y luego se extiende dentro de la región posterior. En el momento en que el embrión tiene ocho semanas de vida hay diez aéreas en el arco superior e inferior que eventualmente se convertirán en la dentadura temporal. Estos dientes continuarán formándose hasta que salgan en la boca. En la dentadura temporal hay un total de veinte dientes, cinco por cuadrante y diez por arco. En la mayoría de los bebes la erupción de estos dientes comienza a la edad de seis meses y continua hasta los veinticinco o treinta y tres meses de edad. Los primeros dientes que se observan en la boca son los incisivos centrales mandibulares y los últimos son los segundos molares maxilares. Sin embargo, no es inaudito que un bebé nazca con los dientes.

Dientes deciduos

La dentadura decidua está compuesta por centrales, laterales, caninos, primeros molares y segundos molares, hay uno en cada cuadrante, haciendo un total de cuatro de cada diente. Todos estos son reemplazados con su contraparte permanente excepto los primeros y segundos molares, estos son reemplazados por los premolares. Estos dientes permanecen hasta los seis años de edad, en ese momento, los dientes permanentes comienzan a aparecer en la boca lo que da como resultado una dentadura mixta. La dientes permanentes en erupción causan la reabsorción de las raíces, donde los dientes permanentes presionan hacia abajo en las raíces de los dientes deciduos lo que causa que las raíces sean disueltas y absorbidas por los dientes permanentes. El procesos en el cual se eliminan los dientes deciduos y son reemplazados por los dientes permanentes se llama exfoliación dental. Esto durara desde los seis años hasta los doce, en esa edad solo permanecerán los dientes permanentes.

Los dientes deciduos son considerados esenciales en el desarrollo de la cavidad oral por los investigadores dentales y dentistas. Los dientes permanentes se desarrollan desde el mismo brote de diente que los dientes deciduos, esto provee una guía para la erupción de los dientes permanentes, además los músculos en la mandíbula y la formación de los huesos de la mandíbula dependen de los dientes primarios en orden de mantener el espacio apropiado para los dientes permanentes. Las raíces de los dientes deciduos proveen una abertura para que los dientes permanentes salgan por ese lugar, esos dientes también son necesarios en el desarrollo de la habilidad del niño para hablar y masticar su comida correctamente.

Adolescencia

Estudiantes americanos de escuela secundaria

La adolescencia es el periodo de transición psicológica y social entre la niñez y la edad adulta. La adolescencia etapa de transición del desarrollo humano en la que un joven madura hasta ser un adulto. Esta transición involucra cambios biológicos, sociales y psicológicos, aunque los cambios biológicos son los más fáciles de medir objetivamente. Ocurren cambios en el cuerpo, junto con un desarrollo sicológico y cambios en el desarrollo académico de la persona. En el inicio de la adolescencia, los niños normalmente completan la escuela primaria y entran en la educación secundaria. Una persona que está entre la infancia y la adolescencia es a veces llamado preadolescente.

La maduración física que resulta de la pubertad lleva a un interés en las actividades sexuales, que a veces, también conduce al embarazo adolescente. Como los adolescentes puede que no estén emocionalmente o mentalmente maduros o no sean capaces financieramente hablando de mantener a un niño, la actividad sexual entre los adolescentes se considera problemática.

A esta edad existe mayor posibilidad de uso de alcohol o drogas, trastornos de la salud mental como la esquizofrenia, trastornos alimenticios como la anorexia y depresión clínica. Las emociones inestables o la falta de inteligencia emocional entre algunos adolescentes pueden también conducir a la delincuencia juvenil.

La búsqueda de una identidad única es uno de los problemas que a menudo enfrentan los adolescentes. Algunos adolescentes pero no todos, a menudo desafían la autoridad o las reglas como vía para establecer su individualidad. Ansían la madurez y están deseosos de encontrar su lugar en la sociedad. Como los adolescentes están deseosos por crecer y ser tratados como adultos, también idolatran a atletas, estrellas de cine y celebridades, quieren ser como estos modelos a imitar, sin importar si estos modelos a tienen o no cualidades que ellos deban anhelar.

Mujeres

En las mujeres, la pubertad es causada por alteraciones en las funciones cerebrales que dan como resultado una mayor secreción por el hipotálamo de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). Los niveles elevados de GnRH estimulan la secreción de las gonadotrofinas pituitarias FSH y LH lo que causa el desarrollo de los folículos y la secreción de estrógenos. El estrógeno es responsable de los órganos sexuales accesorios y las características sexuales secundarias. La menarquia, el primer ciclo menstrual, ocurre a los 12,5 años de edad como resultado de la liberación de FSH.

  • Desarrollo de las mamas

El primer signo físico de la pubertad en las niñas es usualmente una protuberancia suave y firme debajo del centro de la aréola de uno o de los dos pechos, esto ocurre en promedio a los 10,5 años de edad. Esto se conoce como telarquia. En la escala Tanner ampliamente utilizada para la pubertad, esta es la segunda etapa del desarrollo de las mamas (la etapa 1 es una mama plana y prepuberal). Dentro de 6 a 12 meses, la inflamación comienza claramente en ambos lados y se puede sentir y verse extendiéndose más allá de los bordes de las areolas. Esta es la etapa tercera del desarrollo de los pechos. En otros 12 meses (etapa 4), las mamas se aproximan a su tamaño y forma de maduración, con la aréola y las papilas formando un montículo secundario. En la mayoría de las mujeres jóvenes, este montículo desaparece en el contorno del pecho maduro (etapa 5), aunque hay tanta variación en los tamaños y formas de los senos adultos que distinguir las etapas avanzadas es de poco valor clínico.

  • Vello púbico en jovencitas

El vello púbico es a menudo el segundo cambio inequívoco de la pubertad. Se refiere a la pubarquia y el vello púbico es usualmente visible primeramente en los labios vaginales. Los primeros pocos vellos son descritos como etapa 2 de Tanner. La etapa 3 es alcanzada usualmente dentro de otros 6 a 12 meses, cuando los vellos son muy numerosos para contarlos y aparecen también en el pubis. En la etapa 4, los vellos púbicos llenan densamente el “triangulo púbico”. La etapa 5 se refiere a la extensión de los vellos púbicos a los muslos y a veces como vello abdominal hacia arriba del ombligo. En alrededor del 15% de las jóvenes, el primer vello púbico aparecen antes que comience el desarrollo de las mamas.

  • Vagina, útero y ovarios

La superficie mucosa de la vagina también cambia en respuesta a los altos niveles de estrógeno, esta se torna más gruesa y con un leve color rosado (en contraste al rojo brillante del la mucosa vaginal prepuberal). Las secreciones blanquecinas (leucorrea fisiológica) es también un efecto normal de los estrógenos. En los próximos 2 años que siguen a la telarquia, el útero y los ovarios incrementan su tamaño. Los ovarios usualmente contienen pequeños quistes visibles con ultrasonido.

  • Menstruación y fertilidad

El primer sangrado menstrual se denomina menarquía. El promedio de edad de la menarquía en las jóvenes norteamericanas es alrededor de los 12,7 años, usualmente alrededor de 2 años después de la telarquia. La menstruación no es siempre regular y mensual en los primeros 2 años después de la menarquía. La ovulación es necesaria para la fertilidad y puede o no puede acompañar a la menstruación más temprana. Al segundo año después de la menarquía, la mayoría de las jóvenes ovulan al menos varias veces al año. Sobre el 90% de las jóvenes que experimentaron la menarquía antes de los 13 años experimentan menstruaciones muy regulares y predecibles, acompañadas de ovulación dentro de 2 años y una alta proporción de las jóvenes con menarquía tardía puede que no establezcan una ovulación regular hasta 4 años o más. Sin embargo, la iniciación de la ovulación después de la menarquia no es inevitable, y una alta proporción de niñas con irregularidad continuada durante varios años a partir de la menarquia seguirá teniendo irregularidad y anovulación prolongadas, y corren mayor riesgo de tener una fertilidad reducida.

  • Forma pélvica, distribución de grasa y composición corporal

Durante este periodo, también en respuesta a los altos niveles de estrógeno, la mitad inferior de la pelvis se ensancha. Esto prepara el cuerpo para el momento en que dará a luz mediante la ampliación del canal de nacimiento. El tejido graso se incrementa en un gran porcentaje de la composición del cuerpo, más que en los hombres, especialmente en la típica distribución femenina de los pechos, caderas y muslos. Esto produce la típica forma femenina del cuerpo, además la grasa va a las nalgas de la joven dándoles más forma y curva.

  • Vello facial y corporal en las jóvenes

En los meses y años que siguen a la aparición del vello púbico, otras áreas de la piel que responden al desarrollo androgénico desarrollan vello abundante (vello androgénico) en la siguiente secuencia: vello axilar, vello perianal, vello del labio superior, vello de la zona preauricular y el vello periareolar. El vello de los brazos y las piernas se vuelve más grueso gradualmente durante un periodo de 10 años o más. Como la aparición de vello en algunas de estas áreas no es siempre algo que se desee, particularmente en la cultura occidental, rara vez indica un desequilibrio hormonal a menos que ocurra en otras partes también, como debajo de la barbilla y en la línea media del pecho.

  • Crecimiento de la altura de las jóvenes

El estímulo del crecimiento puberal inducido por estrógenos en las niñas comienza al mismo tiempo que comienzan los primeros cambios mamarios, o incluso unos meses antes, lo que la convierte en una de las primeras manifestaciones de la pubertad en las niñas. El crecimiento de las piernas y los pies se acelera primero, así que muchas jóvenes tienen piernas más largas en proporción a su torso en el primer año de pubertad. El índice de crecimiento tiende a alcanzar un máximo de velocidad de hasta 7.5-10 cm o 3-4 pulgadas por año, a medio camino entre la telarquia y la menarquía y ya está disminuyendo en el momento en que se produce la menarquia. En los dos años siguientes a la menarquía la mayor parte de las jóvenes crecen alrededor de 5 cm (2 pulgadas) antes de que el crecimiento cese en la máxima altura adulta. Este último crecimiento implica principalmente la columna vertebral más que los miembros.

  • Olor corporal, cambios en la piel y el acné
Acné en la cara y en el cuerpo

Los crecientes niveles de andrógenos pueden cambiar la composición de los ácidos grasos de la transpiración, lo que da como resultado un olor de cuerpo “adulto”. Esto a menudo precede a la telarquia y la pubarquia en 1 o más años. Otro efecto androgénico es el aumento de secreción del grasa (sebo) de la piel. Este cambio incrementa la susceptibilidad al acné vulgar, una aflicción característica de la pubertad muy variable en su severidad.

Hombres

El comienzo de la pubertad en los hombres es similar al de las mujeres. La secreción de GnRH del hipotálamo resulta en un incremento en la secreción de gonadatropinas pituitarias de LH/CSH y FSH. Las gonadatropinas pituitarias estimulas los túbulos seminíferos y la secreción de testosterona. La testosterona causa cambios en los órganos reproductivos accesorio, en las características sexuales secundarias y el deseo sexual masculino.

  • Tamaño testicular, función y fertilidad

En los niños, el agrandamiento testicular es la primera manifestación física de la pubertad, esto se llama gonadarquia. Los testículos en niños prepuberales cambian poco en tamaño de alrededor de un año de edad hasta el inicio de la pubertad, promediando alrededor de 2 a 3 CC en volumen y alrededor de 1,5 a 2 cm de longitud. El tamaño testicular continua incrementándose durante la pubertad alcanzando el tamaño adulto máximo aproximadamente 6 años después. A pesar que 18 a 2º cc. es supuestamente un tamaño adulto promedio, existe una gran variación en la población normal.

Los testículos tienen dos funciones principales: producir hormonas y producir esperma. Las células de Leydig producen testosterona (como se describe más adelante), que a su vez produce la mayoría de los cambios de la pubertad masculina. Sin embargo, la mayor parte del volumen del tejido testicular es tejido espermatogénico (principalmente células de sertoli y células intersticiales). El desarrollo de la producción de esperma y fertilidad en hombres no está bien documentado. El esperma puede ser detectado en la orina matutina de la mayoría de los jóvenes después de su primer año de cambios puberales (y ocasionalmente antes).

  • Genitales

El pene de un niño crece poco desde el cuarto año de vida hasta la pubertad. La longitud media del pene prepuberal es de 4 cm. Los genitales prepuberales se describen como etapa 1. Dentro de los meses después de que el crecimiento de los testículos comienza, los niveles crecientes de testosterona promueven el crecimiento del pene y el escroto. Este primer comienzo discernible del crecimiento puberal de los genitales se conoce como estadio 2. El pene continúa creciendo hasta los 21 años de edad, alcanzando un tamaño adulto de aproximadamente 7-15,5 cm.

Aunque las erecciones y orgasmos ocurren en los jóvenes prepuberales, estos se vuelven mucho más comunes durante la pubertad, acompañado por un marcado incremento en la libido. La eyaculación es posible en la pubertad temprana, antes de esto los jóvenes pueden experimentar orgasmos secos. La emisión de fluido seminal pude ocurrir debido a la masturbación o espontáneamente durante el sueño (comúnmente llamado “sueño húmedo” y clínicamente llamado “emisión nocturna”). La capacidad de eyacular es un evento bastante temprano en la pubertad comparado con las otras características. Sin embargo, en paralelo a la irregularidad de los primeros períodos de una niña, durante los primeros uno o dos años después de la primera eyaculación de un niño, su líquido seminal puede contener pocos espermatozoides activos.

  • Vello púbico en jóvenes

El vello púbico a menudo aparece en un joven poco después de que sus genitales comiencen a crecer. Como en las jóvenes, la primera aparición de vello púbico es llamada pubarquia y estos son usualmente visibles por primera vez en la base dorsal (abdominal) del pene. Los primeros vellos son descritos como la fase 2. La fase 3 se alcanza generalmente dentro de otros 6 a 12 meses, cuando los pelos son muy numerosos para contarlos. En la etapa 4, el vello púbico llena densamente el “triangulo púbico “. La etapa 5 se refiere a la propagación del vello púbico a los muslos y hacia arriba del ombligo como parte del desarrollo del vello abdominal.

  • Vello facial y corporal en jóvenes

En los meses y años que siguen a la aparición del vello púbico, otras áreas de la piel que responden a los andrógenos desarrollan vello abundante (vello androgénico) en la siguiente secuencia: vello axilar, vello perianal, vello del labio superior, vello preauricular, vello periareolar y el resto de la zona de la barba. El vello en los brazos, piernas, pecho, vello abdominal y en la espalda se van volviendo más abundante gradualmente. Hay una gran variedad en la cantidad de pelo corporal entre los hombres adultos, y diferencias significativas en el tiempo y la cantidad de crecimiento del cabello entre los diferentes grupos étnicos.

  • Cambio en la voz

Bajo la influencia de los andrógenos, la caja de voz o laringe, crece en ambos sexos. Este crecimiento es mucho más prominente en los hombres, lo que causa que la voz masculina baje abruptamente alrededor de una octava, porque los pliegues vocales más grandes tienen una frecuencia fundamental más baja. Ocasionalmente esto es acompañado por una rotura y fractura de los sonidos en etapas más tempranas. La mayoría de los cambios vocales ocurren durante la etapa 4 de la pubertad masculina alrededor del tiempo de máximo crecimiento. Sin embargo esto usualmente precede el desarrollo de vello facial en muchos meses a años.

  • Crecimiento en altura de los jóvenes

Comparado con el acelerado crecimiento temprano de las mujeres, el crecimiento en los hombres es más lento y dura más, lo que da como resultado una estatura adulta más alta entre los hombres que en las mujeres (en un promedio de alrededor de 10 cm). La diferencia se atribuye a la mayor potencia del estradiol comparado con la testosterona en el impulso del crecimiento óseo, la maduración y el cierre epifisiario. En los hombres el crecimiento comienza a acelerar a partir de noveno mes después del primer signo de agrandamiento testicular y el año pico de crecimiento se produce unos 2 años después del inicio de la pubertad, alcanzando una velocidad máxima de unos 8,5-12 cm o 3,5-5 pulgadas por año. Los pies y las manos experimentan su brote de crecimiento primero, seguido por las extremidades y finalmente terminando en el tronco. El cierre epifisiario y la altura adulta se alcanzan más lentamente, a una edad promedio de alrededor de 17,5 años. Como en las mujeres, este ultimo crecimiento involucra principalmente la columna en vez de las extremidades.

  • Musculatura masculina y forma del cuerpo

Para el final de la pubertad, los hombres adultos tienen huesos más pesados y casi el doble de musculo esquelético. Parte del crecimiento óseo (por ejemplo, anchura de los hombros y mandíbula) es desproporcionadamente mayor, dando como resultado formas de esqueleto masculino y femenino notablemente diferentes. El hombre adulto promedio tiene alrededor del 150% de la masa corporal magra de una hembra promedio, y alrededor del 50% de la grasa corporal.

Esta musculatura se desarrolla principalmente durante las últimas etapas de la pubertad y el crecimiento muscular puede continuar incluso después de que un hombre sea biológicamente un adulto. El máximo de lo que se llama “brote de fuerza”, el índice de crecimiento muscular se consigue alrededor de un año después de que el hombre experimente su pico de crecimiento.

  • Desarrollo de las mamas en jóvenes: ginecomastia puberal

El estradiol es producido desde la testosterona en la pubertad masculina así como en las mujeres y las mamas masculinas a menudo responden al aumento de los niveles de estradiol, esto se conoce como ginecomastia. En la mayoría de los jóvenes el desarrollo de las mamas es mínimo, similar a lo que podría ser el llamado “botón mamario” en una joven, pero en muchos hombres, el crecimiento mamario es substancial. Esto usualmente ocurre al final de la pubertad y se incrementa por el tejido adiposo extra si el joven tiene sobrepeso.

Aunque esto es una parte normal de la pubertad masculina, el desarrollo de las mamas en algunos jóvenes es tan desagradable como el vello facial en el labio superior en las mujeres. Si la angustia del joven se vuelve demasiado importante durante su desarrollo, el tejido mamario puede ser eliminado y corregido quirúrgicamente.

Edad adulta

El término adulto generalmente se refiere a una persona totalmente desarrollada al inicio de la madurez. La edad en la que una persona es fisiológicamente un adulto es de 17 años para las mujeres y 18 para los hombres. La edad adulta también se puede referir a la capacidad de una persona para cuidar de si misma de forma independientemente y criar una familia propia, o puede simplemente significar alcanzar una edad especifica. Graduarse en secundaria, vivir en su propia casa y tener independencia financiera son sinónimos de la edad adulta en los Estados Unidos

Características del adulto

Hay algunas cualidades que simbolizan la edad adulta en la mayoría de las culturas. No siempre hay una concordancia entre las cualidades y la edad física de la persona.

El carácter del adulto está compuesto por:

  • Auto- control: limitación, control emocional.
  • Estabilidad: personalidad estable, fortaleza.
  • Independencia: habilidad de auto regularse.
  • Seriedad: habilidad de lidiar con la vida en una manera seria.
  • Responsabilidad: compromiso y confiabilidad.
  • Método /tacto: habilidad para pensar y planear el futuro, paciencia.
  • Resiliencia: habilidad y disposición para hacer frente a las dificultades que se presentan.
  • Experiencia: amplitud de mente, entendimiento.
  • Objetividad: perspectiva y realismo.
Este diagrama muestra la jerarquía de las necesidades de Maslow, representada como una pirámide con las necesidades primitivas en la base

Abraham Maslow, psicólogo, desarrollador de la jerarquía de las necesidades de Maslow. Es un cuadro que esquematiza las necesidades básicas que una persona debe cumplir para funcionar y sobrevivir en la vida. Además intenta explicar lo que motiva a las personas en la vida. Las necesidades en el nivel más bajo deben ser satisfechas antes desplazarse hacia arriba, porque la necesidades más altas solo se enfocan cuando todas las necesidades que están más abajo en la pirámide han sido satisfechas. Las personas pueden quedar atascadas en los niveles y algunas personas nunca pueden alcanzar ciertos niveles por las circunstancias de su vida. Cuando una etapa es cumplida la persona naturalmente pasa a la siguiente etapa.

  • Física o fisiológica: esta etapa incluye el refugio, aire, comida, agua, descanso y eliminación, todo lo que es vital para la vida de una persona y es esencial para sobrevivir.
  • Seguridad: esta etapa incluye no solo estar seguro y a salvo, sino también el sentimiento de estar a salvo y seguro. Esto es algo que las personas típicamente aprenden en su niñez y es algo que ayuda a sentar las bases para el desarrollo de otras habilidades y avanzar al siguiente peldaño de la pirámide.
  • Social (Amor / Pertenencia): esta etapa implica el desarrollo de la amistad y eventualmente las relaciones. Incluye en general las relaciones basadas en las emociones, como la amistad, intimidad sexual y tener una familia comprensiva y comunicativa.
  • Reconocimiento: esta etapa es donde las personas aprenden a desarrollar la autoestima y la confianza. Según Maslow, todos los seres humanos tienen la necesidad de ser respetados, de tener respeto propio, y de respetar a los demás. Las personas necesitan comprometerse en orden de ganar reconocimiento y tener una actividad o actividades que den a la persona un sentido de contribución, ya sea en una profesión o hobby.
  • Autorrealización: el nivel más alto que uno como persona puede alcanzar según Maslow. Maslow describe la siguiente lista de personas auto realizadas:
  • Acogen los hechos y realidades del mundo (incluyéndose) en vez de negarlos o evitarlos.
  • Son espontáneos en sus ideas y acciones.
  • Son creativos.
  • Están interesados en resolver los problemas, a menudo esto incluye los problemas de otros. Resolver estos problemas es a menudo un enfoque clave en su vida.
  • Sienten cercanía con otras personas y generalmente aprecian la vida.
  • Tienen un sistema de moralidad que está completamente interiorizado e independiente de la autoridad externa.
  • Poseen discernimiento y son capaces de ver todas las cosas de una manera objetiva. Los prejuicios están ausentes.

En resumen, la autorrealización es alcanzar nuestro completo potencial.

La mayoría de las personas logra los niveles más bajos en su vida, pero pueden quedar atascados en los niveles superiores. Mientras que la autorrealización es un concepto útil para muchos, otros insisten en que no existe ninguna prueba de que cada individuo tenga esta capacidad o incluso el objetivo de lograrlo.

Menopausia

La menopausia ocurre cuando los ovarios dejan de producir estrógenos causando que el sistema reproductivo gradualmente se vaya apagando. A medida que el cuerpo se adapta a los niveles cambiantes de las hormonas naturales aparecen síntomas vasomotores tales como sofocos y palpitaciones, síntomas psicológicos como aumento de la depresión, ansiedad, irritabilidad, cambios de humor y falta de concentración y síntomas atróficos como sequedad vaginal y urgencia de orinar. Junto con estos síntomas, la mujer también puede tener cada vez más escasos y erráticos períodos menstruales.

Técnicamente, la menopausia se refiere al cese de la menstruación, mientras que el procesos gradual a través del cual esto ocurre, que normalmente tarda un año pero puede tardar tan poco como seis meses o más de cinco años, es conocido como climaterio. El uso popular, sin embargo, reemplaza el climaterio con la menopausia. Una menopausia natural o psicológica es la que ocurre como parte del proceso normal de envejecimiento de la mujer, sin embargo, la menopausia puede ser quirúrgicamente inducida por procedimientos como la histerectomía (cuando este procedimiento incluye la ooferectomía, extirpación de los ovarios).

El promedio de inicio de la menopausia es de 50,5 años, pero algunas mujeres entran en la menopausia en una edad más temprana, especialmente si han sufrido cáncer u otra enfermedad seria y si se han sometido a quimioterapia. La menopausia prematura es definida como la menopausia que ocurre antes de los 40 años y ocurre en un porcentaje de mujeres. Otras causas de menopausia prematura incluyen trastornos autoinmunes, enfermedad tiroidea y diabetes mellitus. La menopausia prematura se diagnostica midiendo los niveles de la hormona folículo estimulante FSH y la hormona luteinizante LH; los niveles de estas hormonas serán altos si se ha producido la menopausia. Se ha encontrado que la tasa de menopausia prematura es significativamente alta en gemelas fraternas e idénticas, aproximadamente un cinco por ciento de los gemelos llegan a la menopausia antes de los 40. Las razones para esto no están claras. Los trasplantes de tejidos ováricos ente gemelas idénticas han tenido éxito en la restauración de la fertilidad.

Las mujeres posmenopáusicas, especialmente las mujeres caucásicas de ascendencia europea tienen un alto riesgo de tener osteoporosis. Los animales distintos a los seres humanos raramente experimentan la menopausia, posiblemente porque ellos simplemente no viven tanto tiempo para llegar a alcanzarla. Sin embargo, estudios recientes han mostrado menopausia en gorilas, con un promedio de edad de 44 años al inicio.

La perimenopausia se refiere al tiempo que precede a la menopausia, durante el cual la producción de hormonas como el estrógeno y la progesterona disminuye y se vuelve más irregular. Durante este periodo la fertilidad disminuye. La menopausia es definida arbitrariamente como un mínimo de doce meses sin menstruación. La perimenopausia puede comenzar a los 35 años, sin embargo usualmente comienza mucho más tarde, puede durar unos cuantos meses o muchos años. La duración de la perimenopausia no puede ser predicha con antelación.

Hipótesis de la abuela

Las hembras humanas tienen la distinción única de ser una de las únicas especies que detienen la reproducción antes del final de su vida. Esta distinción evolutiva es extraña porque la mayoría de las otras especies continúan reproduciéndose hasta la muerte, maximizando así el número de descendientes que producen. La hipótesis de la abuela establece esencialmente que la presencia de una abuela tiene un efecto beneficioso sobre la supervivencia de un bebé. Los seres humanos son una de las especies de desarrollo más lento en el reino animal, ya diferencia de muchas especies, los bebés, los niños pequeños y los niños deben ser cuidados continuamente para asegurar su supervivencia. (Podemos comparar esto con el salmón que nada en la corriente, desova y muere).

Etiología

El cese de la menstruación es el resultado de la eventual atresia (degeneración y reabsorción) de casi todos los ovocitos en los ovarios. Esto causa un aumento en los niveles circulantes de FSH y LH, ya que hay un número reducido de oocitos que responden a estas hormonas y producen estrógeno. Esta disminución en la producción de estrógeno conduce a los síntomas postmenopáusicos de sofocos, insomnio, osteoporosis, aterosclerosis, atrofia vaginal y depresión.

Se ha encontrado que el tabaquismo disminuye la edad de la menopausia en un año, sin embargo, la menopausia prematura (antes de los 40 años) es generalmente idiopática.

Síntomas

Las características clínicas de la menopausia son causadas por la deficiencia de estrógeno.

  • Inestabilidad vasomotora
  • Sofocos y sudores
  • Problemas del sueño
  • Atrofia urogenital
  • Dispareunia
  • Picazón
  • Sequedad
  • Sangrado
  • Frecuencia urinaria
  • Urgencia urinaria
  • Incontinencia urinaria
  • Óseo

Atrofia mamaria

  • Adelgazamiento de la piel
  • Disminución de la elasticidad
  • Psicológica

Trastornos del ánimo

  • Irritabilidad
  • Fatiga
  • Disminución de la libido
  • Perdida de la memoria
  • Depresión

Tratamientos: Se han desarrollado tratamientos médicos para los síntomas menopáusicos. El más notable de estos es la terapia de remplazo hormonal (TRH), esta terapia ha sido usada para reducir la debilidad de los huesos (conocida como osteoporosis). Sin embargo, algunas mujeres se han resistido a la idea de que la menopausia es un desorden, viéndolo como una etapa natural de la vida. También ha habido una controversia científica sobre si los beneficios de la TRH superan los riesgos. Durante muchos años, las mujeres fueron aconsejadas para que tomaran la terapia hormonal después de la menopausia para reducir el riesgo de enfermedades del corazón y varios aspectos del envejecimiento. Sin embargo, un gran ensayo controlado y aleatorizado (Women's Health Initiative) encontró que las mujeres sometidas a TRH tenían un mayor riesgo de enfermedad de Alzheimer, cáncer de mama, enfermedad cardíaca y accidente cerebrovascular.

Osteoporosis

La osteoporosis es una enfermedad ósea que resulta en una pérdida de hueso y cambios en la calidad de ósea que lleva a una menor resistencia ósea y a un mayor riesgo de sufrir fracturas. La principal causa de la osteoporosis es la perdida de estrógenos después de la menopausia. La osteoporosis se puede prevenir y tratar usando algunos medicamentos y modificando el estilo de vida incluyendo una apropiada dieta, ejercicio y terapia de reemplazo hormonal (TRH).

Prevención de la osteoporosis: el viejo refrán dice que “una onza de prevención vale una libra de curación”, esto se aplica también a la osteoporosis. En investigaciones sobre la osteoporosis se ha descubierto que a pesar de que existen algunos tratamientos para esta enfermedad, un estilo de vida saludable durante la vida es una vía mucho más efectiva para combatir los efectos de esta enfermedad. Se reconoce en general que un plan regular de ejercicio con peso ayuda para mantener la masa ósea. Adicionalmente, una dieta adecuada de ingesta de calcio y de vitamina D durante nuestra vida son importantes factores en la construcción y mantenimiento de la masa ósea.

Los tratamientos de estrógenos y progesterona en mujeres postmenopáusicas han probado ser efectivas en el tratamiento de la perdida ósea. Además existen dos grupos de medicamentos que interfieren con la reabsorción de hueso por los osteoclastos llamados bisfosfonatos y moduladores selectivos de receptores de estrógeno ((SERMS)).

Se estima que 52 millones de hombres y mujeres serán afectados por la debilitación de los huesos para el año 2010. La osteoporosis es tres de cuatro veces más común en mujeres que en hombres. A pesar de que algunos hombres tienen osteoporosis, estos son menos propensos porque tienen una complexión que es un 25 % mayor y más pesada que la de las mujeres. Las mujeres son también más susceptibles a esta enfermedad porque son más propensas que los hombres a seguir dietas de choque. Esta clase de dieta puede interferir con los tres principales factores asociados con la osteoporosis y tener huesos saludables: tener suficiente vitamina D, suficiente calcio y tener suficiente estrógeno. Hay aproximadamente entre 1 millón y 1.3 millones de fracturas de caderas cada año que están relacionadas con la osteoporosis. Los hombres que usan esteroides, personas con artritis, personas bajo tratamientos de quimioterapia junto con aquellos que sufren de anorexia tienen un alto riesgo de tener osteoporosis.

Vejez

Mujeres Hmong

¿Porque la gente envejece?

Algunos investigadores creen que estamos programados por un reloj biológico interno para envejecer. La idea es que cada tipo de célula, tejido y órgano es como un reloj que marcha a su propio ritmo. En nuestro cuerpo las células se dividen como máximo 80 o 90 veces. Al final de cada cromosoma hay segmentos repetidos de ADN llamados telómeros, un poco de cada telómero se pierde durante cada división celular. Cuando solo queda un pequeño trozo de telómero la célula se deja de dividir y muere.

Una hipótesis diferente es que el envejecimiento es resultado de un daño acumulado al ADN producido por ataques ambientales y de una declinación del mecanismo de auto reparación del ADN. Factores como los radicales libres atacan al ADN y a otras moléculas causando cambios estructurales. Estos cambios en el ADN ponen en peligro la síntesis de enzimas y otras proteínas que se requieren para la vida. Este daño interfiere con la división celular.

La mayoría de los investigadores creen que el envejecimiento es una combinación de un reloj interno que marca el periodo de vida de las células y la acumulación del daño en el ADN.

Enfermedades de la vejez

Diabetes

La diabetes mellitus es una enfermedad caracterizada por una persistente hiperglucemia (niveles altos de azúcar en la sangre), que resulta en la secreción inadecuada de la hormona insulina, una respuesta inadecuada de las células diana a la insulina, o una combinación de estos factores. La diabetes es una enfermedad metabólica que requiere diagnostico médico, tratamiento y cambios en el estilo de vida.

La diabetes mellitus tipo 1 se caracteriza por la pérdida de insulina producida por las células beta de los islotes de Langerhans del páncreas. La sensibilidad y la capacidad de respuesta a la insulina son usualmente normales, especialmente en las primeras etapas. Este tipo abarca un 10 % de los casos totales en Norteamérica y Europa, aunque esto varía por localización geográfica. Este tipo de diabetes puede afectar tanto a niños como adultos, pero ha sido llamada tradicionalmente “diabetes juvenil” porque representa la mayoría de los casos de diabetes que afecta a los niños. La causa más común de pérdida de células beta que lleva a la diabetes tipo 1 es la destrucción autoinmune, acompaña da de anticuerpos dirigidos contra la insulina y las proteínas de las células de los islotes. El principal tratamiento de la diabetes tipo 1, incluso en las primeras etapas, es el suministro de insulina. Sin insulina se pueden desarrollar la cetosis y la cetoacidosis diabética.

La diabetes mellitus tipo 2 se produce debido a la combinación de la secreción anormal de insulina y a la capacidad de respuesta anormal a la insulina (a menudo llamada sensibilidad reducida a la insulina). En las primeras etapas la anormalidad predominante es la sensibilidad reducida a la insulina, caracterizada por niveles elevados de insulina en la sangre. El defecto inicial de la secreción de insulina es sutil e inicialmente incluye solo la primera fase de la secreción de insulina. En las primeras etapas, la hiperglucemia puede ser revertida por una serie de medidas y medicinas que mejoran la sensibilidad de la insulina o reduzcan la producción de glucosa del hígado, pero a medida que la enfermedad progresa el deterioro de la secreción de insulina empeora y a menudo se vuelve necesario un suministro terapéutico de insulina. La diabetes tipo 2 es muy común, y abarca el 90 o más de los casos de diabetes en muchas poblaciones. Existe una fuerte asociación con la obesidad y el envejecimiento, aunque en la última década ha comenzando a afectar cada vez más a niños mayores y adolecentes. En el pasado, este tipo de diabetes era a menudo llamada “diabetes de adultos” o “diabetes de la madurez”.

La diabetes gestacional, la tipo 3, también incluye una combinación de secreción inadecuada de insulina y la capacidad de respuesta, pareciéndose mucho a la diabetes tipo 2 en muchos aspectos. Se desarrolla durante el embarazo y puede aumentar o desaparecer después del parto. A pesar de que puede ser transitoria, la diabetes gestacional puede dañar la salud del feto o de la madre y alrededor del 40% de las mujeres con diabetes gestacional desarrollan diabetes tipo 2 en el futuro.

Insuficiencia cardíaca congestiva

La insuficiencia cardíaca congestiva (ICC), también llamada simplemente insuficiencia cardíaca, es una condición que puede resultar de cualquier trastorno cardíaco estructural o funcional que afecte la capacidad del corazón de llenarse o bombear una cantidad suficiente de sangre a través del cuerpo. No se debe confundir con el "cese del latido del corazón", que se conoce como asistolia, o con paro cardíaco, que es el cese de la función cardíaca normal. Debido a que no todos los pacientes tienen sobrecarga de volumen en el momento de la evaluación inicial o posterior, el término "insuficiencia cardíaca" se prefiere sobre el término más antiguo "insuficiencia cardíaca congestiva". La insuficiencia cardíaca congestiva es a menudo no diagnosticada debido a la falta de una definición universalmente acordada y dificultades en el diagnóstico, sobre todo cuando la condición se considera "leve".

Infarto cerebral

Infarto cerebral

Un infarto cerebral, también conocido como accidente cerebro vascular (ACV), es una grave lesión neurológica por el que el suministro de sangre a una parte del cerebro se interrumpe. El ACV también puede ser explicado como un síndrome de perdida repentina de la función neuronal debido a una alteración de la perfusión cerebral. Esta alteración en la perfusión se produce comúnmente en el lado arterial de la circulación, pero puede ser en el lado venoso.

La parte del cerebro con perfusión alterada ya no puede recibir el oxigeno adecuado llevado por la sangre; las células cerebrales quedan dañadas o mueren, perjudicando la función de esa parte del cerebro. El ACV es una emergencia médica y puede causar daño neurológico permanente o incluso la muerte si no es rápidamente diagnosticada y tratada. Es la tercera causa de muerte y discapacidad de adultos en los Estados Unidos y en las naciones europeas industrializadas. En promedio, un ACV ocurre cada 45 segundos y alguien muere cada 3 minutos. De cada 5 muertes por ACV, 2 ocurren en hombres y 3 en mujeres.

Progeria

El término Progeria se refiere estrictamente al síndrome de Hutchinson – Gilford, pero el término se usa también mas generalmente para describir alguna de las llamadas “enfermedades de envejecimiento acelerado”. La palabra Progeria deriva del término griego para “prematuramente viejo”. Debido a que las enfermedades de “envejecimiento acelerado” muestran diferentes aspectos del envejecimiento, pero nunca todos los aspectos, estas a menudo son llamadas "progerias segmentarias" por los biogerontólogos.

El síndrome de Hutchinson – Gilford es una condición genética extremadamente rara que causa cambios físicos que se parecen mucho al envejecimiento acelerado de las víctimas. Esta enfermedad afecta a 1 persona entre 4 millones (estimado actual) y a 1 entre 8 millones de recién nacidos, actualmente se conocen aproximadamente entre 40 a 45 casos en el mundo y no existe cura para esta enfermedad. La mayoría de las personas con Progeria mueren aproximadamente a los 13 años. La Progeria es del interés de los científicos porque esta enfermedad puede revelar las claves acerca del proceso de envejecimiento. A diferencia de la mayoría de las otras “enfermedades de envejecimiento acelerado” (como el síndrome de Werner y el síndrome de Cockayne o xerodermia pigmentosa), la Progeria no es causada por una reparación defectuosa del ADN, es causada por mutaciones en el gen LMNA (proteína de Lamin A) en el cromosoma 1. La lámina nuclear es una matriz de proteína situada en el borde del núcleo que ayuda a organizar los procesos nucleares como la síntesis del ARN y del ADN.

Los efectos del envejecimiento en el cuerpo

Sistema cardiovascular

El corazón pierde aproximadamente el 1% de su capacidad de reserva para bombear cada año después que cumplimos los 30. Los cambios en los vasos sanguíneos que sirven al tejido cerebral reducen la nutrición del cerebro, dando como resultado el malfuncionamiento y la muerte de las células cerebrales. Para cuando tenemos 80 años, el flujo sanguíneo cerebral es un 20 % menor y el flujo sanguíneo renal es el 50% menor que cuando teníamos 30 años. A medida que envejecemos nuestro corazón pasa por ciertos cambios estructurales; las paredes del corazón se espesan, el corazón se pone más pesado, las válvulas del corazón se endurecen y son más propensas a calcificarse y la aorta, la vena más grande que lleva la sangre fuera del corazón, se hace más grande

Ataque al corazón / infarto de miocardio

El infarto agudo del miocardio (IAM o IM), comúnmente conocido como ataque al corazón, es una enfermedad que ocurre cuando el suministro de sangre a una parte del corazón se interrumpe, lo que causa la muerte del tejido cardíaco. Es la principal causa de muerte tanto en mujeres como hombres en todo el mundo. El término infarto de miocardio deriva de miocardio (el musculo cardiaco) e infarto (muerte del tejido). La frase “ataque al corazón” a veces se refiere a problemas al corazón aparte de IAM , como la angina de pecho inestable y la muerte cardíaca repentina.

Insuficiencia cardíaca congestiva

En los ancianos, la rigidez ventricular diastólica puede conducir a la congestión circulatoria pulmonar. La estenosis aórtica y la insuficiencia aórtica, elevan la precarga ventricular izquierda hasta el punto en que el ventrículo izquierdo se vuelve rígido y no puede cumplir su función, y es común en personas de 75 años o más. Las presiones elevadas se transmiten a la vasculatura pulmonar y conducen a edema pulmonar.

Sistema musculo esquelético

  • Huesos

El envejecimiento se acompaña de la pérdida de tejido óseo. Los sistemas haversianos en el hueso compacto experimentan erosión lenta, los canales se ensanchan y la corteza endosteal se convierte en hueso esponjoso. La superficie endostal se erosiona gradualmente hasta que la tasa de pérdida excede la velocidad de deposición. El ciclo de remodelado óseo tarda más en completarse porque las células óseas disminuyen la tasa de reabsorción y deposición del tejido óseo. La tasa de mineralización también se ralentiza. El número de células óseas también disminuye porque la médula ósea se vuelve grasa y no puede proporcionar un suministro adecuado de células precursoras. Debido a que los huesos se vuelven menos densos, se vuelven más propensos a las fracturas. Aunque la degeneración ósea es inevitable, es variable si se toman medidas antes de la mitad de los 20 años alrededor de este periodo nuestros huesos se quiebran más rápido de lo que se reparan. La densidad de hueso aumenta cuando nuestros huesos están estresados, por lo que la actividad física es muy importante, además las vitaminas y una buena dieta también ayudan a aumentar la masa ósea.

  • Articulaciones

El cartílago se vuelve más rígido, frágil y susceptible a la fibrilación. La pérdida de elasticidad y resilencia es atribuida a una mayor reticulación del colágeno a la elastina, a la reducción en el contenido de agua y a la disminución de las concentraciones de glicosaminoglicanos. Las articulaciones también son más propensas a la fractura debido a la pérdida de masa ósea.

  • Músculos

La disminución en el rango de movimiento de las articulaciones está relacionada con el cambio en los ligamentos y músculos. A medida que el cuerpo envejece, la masa muscular y la fuerza disminuyen especialmente después de los 70 años. Hasta el 30% del músculo esquelético se pierden a los 80 años. Las fibras musculares, la síntesis de ARN y la pérdida de volumen mitocondrial pueden contribuir a la disminución muscular. Otros factores que podrían contribuir a la pérdida muscular de los ancianos son: el cambio en el nivel de actividad, la reducción de la oferta nerviosa muscular, las enfermedades cardiovasculares y las deficiencias nutricionales. En las mujeres, la menopausia hará que la masa muscular disminuya significativamente, especialmente en los tres primeros años posmenopáusicos.


Sistema nervioso

Uno de los efectos del envejecimiento en el sistema nervioso es la pérdida de neuronas. A los 30 años, el cerebro comienza a perder miles de neuronas cada día. La corteza cerebral puede perder hasta el 45% de sus células y el cerebro puede pesar un 7% menos que en la flor de nuestra vida. Asociado con la pérdida de neuronas viene una disminución de la capacidad de enviar impulsos nerviosos hacia y desde el cerebro. Debido a esto el procesamiento de información se ralentiza. Además el movimiento motor voluntario se desacelera, el tiempo de reacción aumenta y la velocidad de conducción disminuye. La enfermedad de Parkinson es el trastorno del movimiento más común del sistema nervioso. A medida que envejecemos hay algunos cambios degenerativos junto con algunas enfermedades que afectan al órgano de los sentidos que pueden alterar la visión, el tacto, el olfato y el gusto. La pérdida de audición esta también asociada con el envejecimiento. Suele ser el resultado de cambios en estructuras importantes del oído interno.

Demencia

La demencia (del latín de-“aparte ,alejado” + mens (genitivo mentis)”mente”) es la disminución progresiva en la función cognitiva debido a daño o enfermedad en el cerebro mas allá de los que se podría esperar del envejecimiento normal. Las áreas particularmente afectadas pueden ser: la de la memoria, la atención, el lenguaje y la de la resolución de problemas, aunque particularmente en las últimas etapas de esta condición, las personas afectadas pueden estar desorientadas en el tiempo (no sabiendo que día, semana, mes o año es), en lugar (no sabiendo donde están) y en su identidad (no sabiendo quienes son). Los síntomas de la demencia pueden ser clasificados como reversibles o irreversibles dependiendo de la etiología de la enfermedad. Menos del 10% de las demencias son reversibles, además es un término no específico que abarca muchos procesos de la enfermedad, al igual que la fiebre es atribuible a muchas etiologías.

Enfermedad de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer (AD) es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por un deterioro cognitivo progresivo junto con el declive de las actividades del día a día y síntomas neuropsiquiátricos o cambios de comportamiento, además es la causa más común de demencia.

El síntoma más llamativo es la perdida de la memoria a corto plazo (amnesia), que usualmente se manifiesta como un olvido menor olvido menor que se hace cada vez más pronunciado con la progresión de la enfermedad, con la preservación relativa de los recuerdos más antiguos. A medida que el trastorno progresa, el trastorno cognitivo (intelectual) se extiende a los dominios del lenguaje (afasia), movimientos especializados (apraxia), reconocimiento (agnosia) y aquellas funciones (como toma de decisiones y planificación) estrechamente relacionadas con el lóbulo temporal y frontal del cerebro a medida que se desconectan del sistema límbico, que reflejan la extensión del procesos patológico subyacente. Esto consiste principalmente en perdida neuronal o atrofia, juntos con una respuesta inflamatoria a la deposición de placas amiloides y ovillos neurofibrilares. Se sabe que los factores genéticos son importantes y se han identificado mutaciones autosómicas dominantes en tres genes diferentes (presenilina 1, presenilina 2 y proteína precursora amiloide) que representan un pequeño número de casos de EA familiar de inicio precoz. Para la aparición tardía de la EA, solo ha sido detectado hasta ahora un gen susceptible: el epsilon 4 alelo de la apolipoproteína E. La edad de inicio para esta enfermedad tiene una heredabilidad de alrededor del 50%.

Sistema digestivo

Los cambios asociados con el envejecimiento del sistema digestivo incluyen la pérdida de fuerza y el tono del tejido muscular y del tejido muscular de soporte, mecanismos de secreción reducidos, motilidad reducida de los órganos digestivos, junto con cambios en la retroalimentación neurosensorial en relación con la liberación de enzimas y hormonas y la disminución de la respuesta a las sensaciones internas y al dolor.

En el tracto gastrointestinal superior los cambios comunes incluyen: enfermedad periodontal, dificultad al tragar, sensibilidad reducida a las irritaciones en la boca y ulceras, perdida del gusto, gastritis y enfermedad por úlceras pépticas. Los cambios que pueden aparecer en el intestino delgado incluyen, apendicitis, ulceras duodenales, malabsorción y mala digestión. Otras patologías que se incrementan con la edad son la pancreatitis aguda, ictericia y problemas con la vesícula biliar. Los problemas de intestino grueso como las hemorroides y el estreñimiento pueden también ocurrir. Además el cáncer de recto es muy común.

Sistema urinario

A medida que envejecemos la función renal disminuye. A los 70 años, el mecanismo de filtración es solo la mitad de efectivo que cuando teníamos 40. Debido a que el equilibrio hídrico se altera y la sensación de sed disminuye con la edad, las personas mayores son más susceptibles a la deshidratación. Esto causa más infecciones del tracto urinario en los ancianos. Otros problemas pueden incluir la nicturia (excesiva micción durante la noche), frecuencia de micción incrementada, poliuria (producción excesiva de orina), disuria (dolor al orinar), incontinencia y hematuria (sangre en la orina).

Algunas enfermedades renales que son comunes a medida que envejecemos incluyen inflamaciones de riñón agudas y crónicas y cálculos renales. La glándula prostática esta a menudo implicada en varios trastornos del tracto urinario. El cáncer de próstata es el cáncer más común en los hombres mayores. Debido a que la próstata rodea parte de la uretra, una glándula prostática agrandada puede causar dificultad para orinar


Sistema respiratorio

Con el avance de la edad, las vías respiratorias y el tejido del tracto respiratorio se vuelven menos elásticos y más rígidos. Las paredes de los alvéolos se rompen, por lo que hay menos superficie respiratoria total disponible para el intercambio de gas. Esto disminuye la capacidad pulmonar hasta en un 30% a la edad de 70 años. Por lo tanto, las personas mayores son más susceptibles a la neumonía, bronquitis, enfisema y otros trastornos pulmonares.

Cáncer de pulmón

Correlación entre el cáncer de pulmón y el inicio del tabaquismo

El cáncer de pulmón es un cáncer de los pulmones caracterizado por la presencia de tumores malignos. El más común es el carcinoma broncogénico (aproximadamente el 90%). El cáncer de pulmón es una de las formas más letales de cáncer en todo el mundo, causando hasta 3 millones de muertes al año. Sólo uno de cada diez pacientes diagnosticados con esta enfermedad sobrevivirá en los siguientes cinco años. Aunque el cáncer de pulmón era una enfermedad que afectaba predominantemente a hombres, la tasa de cáncer de pulmón en las mujeres ha ido aumentando en las últimas décadas. Esto se ha atribuido a la creciente proporción de mujeres fumadoras. Más mujeres mueren de cáncer de pulmón que de cualquier otro cáncer, incluyendo cáncer de mama, cáncer de ovario y cáncer de útero combinados. La investigación actual indica que el factor con mayor impacto en el riesgo de cáncer de pulmón es la exposición a largo plazo a carcinógenos inhalados. El medio más común de tal exposición es el humo del tabaco.

Visión

Los cambios en la visión comienzan a una edad temprana. La córnea se vuelve más gruesa y menos curvada. La cámara anterior disminuye en tamaño y volumen. La lente se vuelve más gruesa y más opaca, y también aumenta su rigidez y pierde elasticidad. Los músculos ciliares se atrofian y la pupila se contrae. También hay una reducción de bastones y células nerviosas de la retina.

Audición

Aproximadamente un tercio de las personas mayores de 65 años tiene pérdida auditiva. La capacidad de distinguir entre la frecuencia alta y baja disminuye con la edad. La pérdida auditiva de los sonidos de alta frecuencia (presbiacusia) es la más común, aunque la capacidad de distinguir la localización del sonido también disminuye. Se cree que la pérdida auditiva no es tanto un cambio de la edad sino que es debido a la acumulación de daño por ruido.

Gusto y olfato

La sensibilidad a los olores y a los sabores disminuyen con la edad. El sentido del olfato comienza a degenerar con la pérdida de las neuronas sensoriales olfativas y la pérdida de células del bulbo olfativo. La disminución de la sensación gustativa es más gradual que la del olfato. Los ancianos tienen problemas para diferenciar los sabores. El número de papilas fungiformes de la lengua disminuye en un 50% a la edad de 50 años. El gusto también podría verse afectado por la pérdida de las secreciones de las glándulas salivales, especialmente la amilasa. Esta pérdida de gusto y olor puede tener un efecto significativo sobre la salud de los ancianos. Con la capacidad reducida de oler y gustar, es difícil ajustar la ingesta de alimentos, ya que ya no pueden confiar en sus receptores de sabor para decirles si algo está demasiado salado, o demasiado dulce. Esto también puede causar el problema de que pueden no ser capaces de detectar si algo está estropeado, lo que los pone en un mayor riesgo de intoxicación alimentaria.

Envejecimiento celular

A medida que las personas envejecen, disminuye la ingesta de oxígeno, así como la tasa metabólica basal. La disminución de la tasa metabólica, tardía respuesta al frío, estilo de vida sedentario, disminución de la respuesta vasoconstrictora, disminución de la sudoración y una pobre nutrición son razones por las que los ancianos no pueden mantener la temperatura corporal. También hay una disminución en el agua corporal total (ACT). En los recién nacidos, el ACT va del 75% al 80%, continúa disminuyendo en la niñez hasta el 60% a 65%, a menos de 60% en adultos.

Envejecimiento del organismo

El envejecimiento se caracteriza generalmente por la disminución de la capacidad de respuesta al estrés, el aumento del desequilibrio homeostático y el aumento del riesgo de enfermedad. Debido a esto, la muerte es la consecuencia última del envejecimiento. Las diferencias en el tiempo de vida máximo entre especies corresponde a diferentes "tasas de envejecimiento". Las diferencias heredadas en el índice de envejecimiento hacen a un ratón anciano a los 3 años y a un humano anciano a los 90 años. Estas diferencias genéticas afectan a varios procesos fisiológicos, incluyendo probablemente la eficiencia de la reparación del ADN, de las enzimas antioxidantes y las tasas de producción de radicales libres.

Etapas de pena, muerte y agonía

Pasamos por varias etapas de dolor a medida que nos acercamos a la muerte, recibimos noticias catastróficas, o pasamos por algún tipo de experiencia que altera la vida. Hay cinco etapas definidas según Elisabeth Kübler-Ross. Ella afirma, sin embargo, que estos pasos no siempre van en el mismo orden y no siempre son experimentados todos juntos por todas las personas. Afirma que una persona siempre experimentará al menos dos estas etapas.

Estas etapas son:

  • Negación: esto no está pasando, debe haber algún error.
  • Ira: ¿por qué a mí? Esto no es justo ¿Cómo puede pasarme esto a mi?
  • Negociación: solo dame 2 años… déjame vivir para ver….
  • Depresión: tristeza extrema, falta de motivación o deseo de seguir luchando
  • Aceptación: estoy bien así.

Notas al margen: Aubrey de Grey

Aubrey David Nicholas Jasper de Grey, (nacido el 20 de abril de 1963 en Londres Inglaterra), es un controvertido gerontólogo biomédico que vive en la ciudad de Cambridge en el Reino Unido. Está trabajando en acelerar el desarrollo de una cura para el envejecimiento humano, una meta médica, o como él la llama “senescencia negligible ingenierizada”. Para tal fin, ha identificado lo que concluye son las siete áreas del proceso de envejecimiento que necesitan ser abordadas médicamente antes de que esto se pueda hacer.

Ha sido entrevistado en años reciente por muchos programas de noticias, como 60 minutos de CBS, BBC, New York Times, Fortune Magazine y Popular Science. En la actualidad es presidente y director de ciencia de la Fundación Methuselah y editor en jefe de la revista académica Rejuvenation Research

Estas son las 7 casusas biológicas de la senescencia y las posibles soluciones:

  1. Perdida celular: la disminución celular puede ser parcialmente corregida por terapias que incluyen el ejercicio y factores de crecimiento. Sin embargo, la terapia con células madre es casi seguramente necesaria para algo más que el reemplazo parcial de células perdidas. Esta investigación involucrará un gran número de detalles, pero se está produciendo en muchos frentes.
  2. Mutaciones/epimutaciones nucleares; una mutación en un gen funcional de una célula que puede causar que la célula no funcione bien o producir un producto con que funciona mal. Debido al gran número de células, el Dr. de Gray cree que la redundancia se encarga de este problema, aunque las células que han mutado para producir productos tóxicos podrían tener que ser desactivadas. En la opinión del Dr. de Grey, el efecto de las mutaciones y epimutaciones que realmente importa es el cáncer, ya que si una célula se convierte en cancerígena se puede diseminar y convertirse en mortal. Esto debe ser corregido por el alargamiento de los telómeros o cualquier otra cura para el cáncer, si se encuentra.
  3. Mutaciones mitocondriales: por el ambiente altamente oxidativo en la mitocondria y su falta de sistemas sofisticados de reparación como los que se encuentran en el núcleo de la célula, las mutaciones mitocondriales se creen que son la principal causa de la degeneración celular progresiva. Esto debe ser corregido llevando el ADN de la mitocondria dentro del núcleo celular donde está mejor protegido. En los seres humanos, todas las proteínas, excepto 13, ya están protegidas de esta manera
  4. Senescencia celular: esta puede ser corregida forzando a las células senescentes a autodestruirse, proceso llamado apoptosis. Se sugiere la muerte celular con genes suicidas o vacunas para inducirlas a la apoptosis.Se multiplicaran las células sanas para reemplazarlas.
  5. Interconexiones extracelulares: Son enlaces químicos entre las estructuras que forman parte del cuerpo, pero no dentro de la célula. En personas senescentes muchas de ellas se vuelven frágiles y débiles. El propósito es promover el desarrollo de drogas moleculares pequeñas y enzimas para romper los enlaces causado por la unión del azúcar (glutación) y otras formas comunes de enlace químico.
  6. Desperdicio extracelular: las células de desperdicio extracelular pueden ser eliminadas por fagocitos mejorados y fármacos capaces de romper uniones betas químicas. El mayor desperdicio de esta clase puede ser eliminado quirúrgicamente. El desperdicio en esta etapa significa que hay cosas sin uso acumuladas en el cuerpo, pero que no pueden ser digeridas o eliminadas por este proceso, como las placa amiloides características de la enfermedad de Alzheimer. Las toxinas mencionadas con anterioridad pueden causar muchas enfermedades que también entrarán en esta clase.
  7. Desperdicios intracelulares: los desperdicio intracelulares pueden ser eliminados añadiendo nuevas enzimas a las células de los órganos de digestión normal, el lisosoma. Estas enzimas se tomarían de bacterias, hongos y otros organismos que son conocidos por digerir totalmente los cuerpos de los animales.

Las propuestas de investigación del Dr. de Gray son altamente controvertidas, con muchas críticas argumentando que los fenómenos biomédicos involucrados son muy complicados y contienen demasiadas incógnitas para que la intervención sea considerada remotamente previsible.

Descubrimientos en el crecimiento y desarrollo

Tiempos medievales

En este periodo de tiempo el pensamiento era que una vez que el niño salía de la infancia, eran considerados como adultos en miniatura ya formados.

Influencia religiosa en la crianza en el siglo XVI

La creencia puritana creía que las prácticas restrictivas de los padres eran los medios más eficaces para domesticar al niño depravado.

John Locke siglo XVII

Tabula rasa = pizarra en blanco. pensaba que un niño comienza sin nada y toda clase de experiencias pueden moldear su carácter. Esto se veía como una visión negativa del desarrollo de los niños puesto que los niños contribuyen a su propio desarrollo.

Jean Jacques Rousseau siglo XVIII

Nobles salvajes = dotado con un sentido de bien y del mal. Vio el desarrollo como un proceso escénico discontinuo trazado por la naturaleza.

Charles Darwin el antepasado de los estudios científicos en niños (1859-1936), siglo XIX

La famosa teoría de la evolución, la supervivencia del más apto y la selección natural.

G. Stanley Hall considerado como el fundador del movimiento del estudio del niño 1846 – 1924

Uno de los más influyentes psicólogos americanos de los primero años del siglo XX. Se dio cuenta de que los niños tienen concepciones erróneas de la realidad y no saben tantas cosas como previamente se había creído.

El movimiento de test mentales a comienzos del siglo XX

El psicólogo francés Alfred Binet y su colega Theodore Simon fueron los primeros en concebir un exitoso test IQ de inteligencia en la Universidad de Stanford.

Sigmund Freud 1856 – 1939

Teoria psicosexual,Ello, yo y súper yo.

Erik Erikson 1902 - 1994

Teoría psicosocial.

John Watson 1978 – 1958

Conductismo y Teoría del Aprendizaje Social

Ivan Pavlov

Condicionamiento clásico.

B.F. Skinner

Condicionamiento operante.

Albert Bandura

Teoría del aprendizaje social.

Jean Piaget

Teoría del desarrollo cognitivo.

Cuestionario

  1. El crecimiento es más rápido en
    1. Pubertad
    2. Niñez
    3. Infancia
    4. Edad adulta
    5. El crecimiento es siempre el mismo
  2. Esta hormona estimula la pubertad
    1. GnRH
    2. LH
    3. FSH
    4. TSH
  3. Comparado con las niñas los brotes de crecimiento temprano _______ en niños y______
    1. Es más rápido , dura más
    2. Acelera más rápido , dura más
    3. Es menor, más corto
    4. Ninguna de las anteriores
  4. Esta cualidad simboliza la adultez en muchas culturas
    1. Estabilidad
    2. Estilo / discreción
    3. Resilencia
    4. Objetividad
    5. Todas las anteriores
  5. Susy ha tenido grandes dificultades para mantener a sus amigos , según Maslow , esto se puede deber a
    1. Cuando niña tubo una familia que la apoyaba
    2. A ella le gusta ayudar a resolver los problemas de otros
    3. Cuando era adolecente su autoestima era baja
    4. Cuando bebe no fue amamantada
    5. Cuando era niña ella vivió en un ambiente que nunca la hizo sentir segura.
  6. De acuerdo con Maslow , en orden para que alcance mi total potencial de autorrealización , debo primero
    1. Sentirme seguro
    2. Ganar autoestima
    3. Tener amistades
    4. Tener comida
    5. Todas las anteriores
  7. Los humanos son unos de las especies que se desarrollan ________________ en el mundo animal
    1. Más lento
    2. Más rápido
    3. A una velocidad promedio
    4. Ninguna de las anteriores
  8. Jenny piensa que ella puede estar entrando en la menopausia , un síntoma de esto es
    1. Sangrado
    2. Micción frecuente
    3. Picazón
    4. Ninguna de las anteriores
  9. Se estima que 52 millones de personas se verán afectadas con esto en 2010
    1. Progeria
    2. Osteoporosis
    3. Alzheimer
    4. Demencia
  10. Esta enfermedad es la causa principal de muerte tanto en mujeres como en hombres
    1. Progeria
    2. Cáncer
    3. Insuficiencia cardíaca congestiva
    4. Osteoporosis
    5. Ataque al corazón

Glosario

Enfermedad de Alzheimer

Es la forma común de demencias. Es una condición progresiva que destruye las células cerebrales y da como resultado la perdida de las habilidades intelectuales.

Apoptosis

El proceso de la muerte regulada de la célula.

Crecimiento oposicional de los huesos

El crecimiento en diámetro de los huesos alrededor de la diáfisis ocurre por la deposición de huesos debajo del periostio.

Bilirrubina

Producto de la descomposición química de la hemoglobina.

Canalículo

Pequeños canales en el hueso

Dientes deciduos

El primer set de dientes en el desarrollo del crecimiento de los humanos y en muchos otros animales (dientes de leche, dientes de bebe o dientes primarios)

Demencia

El decline progresivo en la función cognitiva debido al daño o enfermedad en el cerebro, que se puede esperar de un envejecimiento normal.

Estenosis pilórica

Reducción del esfínter pilórico que reduce o elimina el paso de comida desde el estomago al intestino delgado, a menudo causa vómitos explosivos en bebes.

Lagunas

Espacios entre las laminillas de hueso

Laminillas

Laminas concéntricas de matriz de hueso.

Menopausia

El cese permanente del ciclo menstrual.

Menarquía

El primer sangrado menstrual, usualmente ocurre alrededor de los 12,7 años de edad

Manchas mongolianas

Son comunes entre las razas de piel oscura, como las asiáticas, este de la india y africanas. Son lesiones planas y pigmentadas con irregulares bordes y forma. Pueden aparecer en la base de la columna, en la espalda y en las nalgas. También pueden aparecer en los hombros. Son marcas benignas y no están asociadas con alguna condición o enfermedad.

Necrosis

Una forma de muerte celular que resulta de una lesión celular aguda.

Osteoporosis

Una condición que es caracterizada por la disminución en la masa y densidad ósea, lo que causa que los huesos se vuelvan frágiles.

Osificación intramembranosa

El tipo de formación de hueso responsable para el desarrollo de huesos planos, especialmente aquellos en el cráneo. En la osificación intramembranosa mesénquimial las células se desarrollan en huesos sin pasar primero por una fase de cartílago.

Pubertad

Los procesos de cambios físicos por los que el cuerpo de un niño se va convirtiendo en adulto con capacidad de reproducirse.

Placas epifisarias

El cartílago en largos huesos en crecimiento que permite el crecimiento. La placa se osifica al fin de la pubertad.

Sistema de Havers

Unidad básica estructural de los huesos compactos que incluye un canal central, laminillas, lagunas, osteocitos y canalículo

Trabéculas

Huesos esponjosos que forman platos o barras en vez de capas concéntricas.

Fisiología de la sangre

Descripción de la sangre

La función primaria de la sangre es suministrar oxígeno y nutrientes, así como elementos constitucionales a los tejidos y eliminar los productos de desecho. La sangre también permite que las hormonas y otras sustancias sean transportadas entre tejidos y órganos. Los problemas en la composición de la sangre o en la circulación pueden conducir a un mal funcionamiento del tejido descendente. La sangre también está implicada en mantener la homeostasis actuando como un medio para transferir calor a la piel y actuando como un sistema de amortiguación para el pH corporal.

La sangre circula por los pulmones y el cuerpo por la acción de bombeo del corazón. El ventrículo derecho presuriza la sangre para enviarla a través de los capilares de los pulmones, mientras que el ventrículo izquierdo vuelve a presurizar la sangre para enviarla por todo el cuerpo. La presión se pierde esencialmente en los capilares, por lo tanto la gravedad y especialmente las acciones de los músculos esqueléticos son necesarios para devolver la sangre al corazón.

El intercambio de gases

Circulación de la sangre desde el corazón hasta los pulmones.
  • El oxígeno (O2) es la necesidad más inmediata de cada célula y se lleva a través del cuerpo por la circulación de la sangre. El oxígeno se utiliza a nivel celular como el aceptor final de electrones en la cadena de transporte de electrones (el método primario de generación de ATP en las reacciones celulares). El oxígeno se lleva en la sangre unido a las moléculas de hemoglobina dentro de los glóbulos rojos. La hemoglobina se une al oxígeno cuando pasa a través de los alvéolos de los pulmones y libera oxígeno en el ambiente más cálido y más ácido de los tejidos corporales, por medio de una simple difusión.
  • El dióxido de carbono (CO2) se elimina de los tejidos por la sangre y se libera en el aire a través de los pulmones. El dióxido de carbono es producido por las células a medida que experimentan los procesos de respiración celular (particularmente el Ciclo de Kreb). Las moléculas se producen a partir de moléculas de carbono que eran originalmente parte de la glucosa. La mayor parte del dióxido de carbono se combina con el agua y se lleva en el plasma como iones bicarbonato. Un exceso de dióxido de carbono (a través del ejercicio, o de la retención de la respiración) rápidamente cambia el pH de la sangre a ser más ácido (acidosis). Unos quimiorreceptores en el cerebro y los principales vasos sanguíneos detectar este cambio y estimular el centro de respiración del cerebro (la médula oblongada). Por lo tanto, a medida que los niveles de CO2 se acumulan y la sangre se vuelve más ácida, involuntariamente respiramos más rápido, lo que reduce los niveles de CO2 y estabiliza el pH de la sangre. Por el contrario, una persona que está hiperventilando (como durante un ataque de pánico) expirará más CO2 que el producido en el cuerpo y la sangre se vuelve demasiado alcalina (alcalosis)

Composición de la sangre

La sangre es un tejido circulante compuesto de plasma y células (glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas). Anatómicamente, la sangre se considera un tejido conectivo, debido a que su origen está en los huesos y a su función. La sangre es el medio y el sistema de transporte del cuerpo utilizado en los elementos de transporte (por ejemplo, nutrición, residuos, calor) de un lugar en el cuerpo a otro, a través de los vasos sanguíneos.

La sangre está formada por dos partes:

  • Plasma, que constituye el 55% del volumen sanguíneo.
  • Elementos celulares (glóbulos rojos y blancos, y plaquetas) que se combinan para constituir el 45% restante del volumen de sangre.

Composición del plasma

El plasma se compone del 90% de agua, 7-8% de proteínas solubles, 1% de dióxido de carbono y 1% de elementos en tránsito. Una parte del plasma es la sal, que ayuda a mantener el pH de la sangre. El grupo más grande de solutos en el plasma contiene tres proteínas importantes: albuminas, globulinas y proteínas coagulantes.

  • Las albúminas son el grupo más común de proteínas en el plasma y son casi dos tercios de ellas (60-80%). Se producen en el hígado. La principal función de las albúminas es mantener el equilibrio osmótico entre la sangre y los fluidos del tejido y se denomina presión coloide osmótica. Además, las albúminas ayudan en el transporte de diferentes materiales, tales como vitaminas y ciertas moléculas y fármacos (por ejemplo, bilirrubina, ácidos grasos y penicilina).
  • Las globulinas son un grupo diverso de proteínas, designadas en tres grupos: gamma, alfa y beta. Su principal función es transportar varias sustancias en la sangre. Las gammaglobulinas ayudan al sistema inmunológico del cuerpo a defenderse contra las infecciones y las enfermedades.
  • Las proteínas de coagulación se producen principalmente en el hígado también. Hay al menos 12 sustancias, conocidas como "factores de coagulación" que participan en el proceso de coagulación. Una proteína de coagulación importante que forma parte de este grupo es el fibrinógeno, uno de los componentes principales en la formación de coágulos sanguíneos. En respuesta al daño tisular, el fibrinógeno produce hilos de fibrina, que sirven como adhesivo en la unión de plaquetas, glóbulos rojos y otras moléculas para detener el flujo sanguíneo. (Esto se planteará con más detalle más adelante en el capítulo.)

El plasma también transporta gases respiratorios; CO2 en grandes cantidades (alrededor del 97%) y O2 en pequeñas cantidades (alrededor del 3%), diversos nutrientes (glucosa, grasas), residuos de intercambio metabólico (urea, amoníaco), hormonas y vitaminas.

Las células rojas de la sangre

Descripción

  • Células rojas (eritrocitos) también conocidos como "glóbulos rojos". Los glóbulos rojos se forman en el tejido mieloide o más comúnmente conocido como médula ósea roja, aunque cuando el cuerpo está en condiciones severas la médula ósea amarilla, que también está en los lugares grasos de la médula en el cuerpo también formará glóbulos rojos. La formación de glóbulos rojos se denomina eritropoyesis (eritro/rojo, poiésis/formación). Los glóbulos rojos pierden núcleos al madurar y toman una forma bicóncava, con hoyuelos. Tienen unos 7-8 micrómetros de diámetro. Hay alrededor de 1000 veces más glóbulos rojos que glóbulos blancos. Los glóbulos rojos viven alrededor de 120 días y no se reparan. Los glóbulos rojos contienen hemoglobina que transporta el oxígeno de los pulmones al resto del cuerpo, tal como a los músculos, donde libera la carga de oxígeno. La hemoglobina obtiene su color rojo de sus pigmentos respiratorios.
  1. Forma: Los glóbulos rojos tienen forma de disco bicóncavo. Esta forma bicóncava permite que los glóbulos rojos lleven oxígeno y pasen incluso por los capilares más pequeños de los pulmones. Esta forma también permite que los glóbulos rojos se apilen como platos y se doblen a medida que fluyen suavemente a través de los estrechos vasos sanguíneos del cuerpo. Los glóbulos rojos carecen de un núcleo (sin ADN) ni tampoco organelos, lo que significa que estas células no pueden dividirse o replicarse como las células de nuestra piel y músculos. Los glóbulos rojos tienen una vida útil corta de unos 120 días, sin embargo, mientras nuestro tejido mieloide funcione correctamente, produciremos alrededor de 2-3 millones de glóbulos rojos por segundo. ¡Eso es aproximadamente 200 mil millones al día! Esto nos permite tener suficientes para reemplazar a los que perdemos.
  2. Componente principal: El componente principal de los glóbulos rojos es la proteína de la hemoglobina, de la cual hay unos 250 millones por célula. La palabra hemoglobina proviene de "hemo" que significa sangre y "globina" que significa proteína. La hemoglobina se compone de cuatro subunidades proteicas: las cadenas de globina polipéptido que contienen de 141 a 146 aminoácidos. La hemoglobina es responsable de la capacidad de la célula para transportar oxígeno y dióxido de carbono. Hemoglobina, hierro y oxígeno interactúan entre sí, formando el color rojo brillante de los glóbulos rojos. Podemos llamar a esta interacción de productos como oxihemoglobina. El monóxido de carbono se une con la hemoglobina más rápido que el oxígeno y permanece sujeto durante varias horas, haciendo que la hemoglobina no esté temporalmente disponible para el transporte de oxígeno. Un glóbulo rojo contiene aproximadamente 200 millones de moléculas de hemoglobina. Si toda esta hemoglobina estuviera en el plasma en vez de dentro de las células, la sangre sería tan "gruesa" que el corazón tendría dificultades para bombearla. El espesor de la sangre se llama viscosidad. Cuanto mayor sea la viscosidad de la sangre, más fricción hay, y se necesita más presión para forzar la sangre a través de los vasos sanguíneos.
  3. Funciones: La función principal es el transporte de oxígeno por todo el cuerpo y también llevar el dióxido de carbono, esta capacidad de la sangre se llama carbamohemoglobina. Mantener el equilibrio de la sangre es importante. El balance puede ser medido por los niveles de ácido y base de la sangre. Esto se llama pH. El pH normal de la sangre oscila entre 7,35-7,45. Esta sangre normal se llama alcalina . Una caída en el pH y se tornará ácida. Esta condición también se llama acidosis. Un valor en el pH más alto que 7.45 se denomona "alcalosis". Para mantener la homeostasis (o el equilibrio), la sangre tiene pequeñas moléculas dentro de los glóbulos rojos que ayudan a evitar que se produzcan caídas o aumentos.
De izquierda a derecha, un diagrama de eritrocitos, trombocitos y leucocitos
  1. Destrucción: Los glóbulos rojos se descomponen y se libera la hemoglobina. La parte de la globina de la hemoglobina se descompone en componentes de aminoácidos, que a su vez son reciclados por el cuerpo. El hierro es recuperado y devuelto a la médula ósea para ser reutilizado. La porción hemo de la molécula experimenta un cambio químico y luego se excreta como pigmento biliar (bilirrubina) por el hígado. Parte de la hemo después de ser desdoblada contribuye al color de las heces y al cambio de color de la piel después de sufrir una magulladura o golpe.

Células blancas de la sangre

  1. Forma: Los glóbulos blancos son diferentes de los glóbulos rojos en el hecho de que son generalmente más grandes, 10-14 micrómetros de diámetro. Los glóbulos blancos no contienen hemoglobina lo que a su vez los hace translúcidos. Muchas veces en los diagramas o imágenes los glóbulos blancos se representan en un color azul, principalmente porque el azul es el color del colorante utilizado para ver las células. Los glóbulos blancos también tienen núcleos, un tanto segmentados y rodeados por electrones dentro de la membrana.
  2. Funciones: Los glóbulos blancos (leucocitos) también se conocen como "WBC". Los glóbulos blancos se forman en la médula ósea, pero también se dividen en la sangre y en los sistemas linfáticos. Son comúnmente ameboides (células que se mueven o se alimentan mediante proyecciones temporales, llamadas pseudópodos, y escapan del sistema circulatorio a través de los lechos capilares.) Los diferentes tipos de WBC son: Basófilos, Eosinófilos, Neutrófilos, Monocitos, linfocitos B y T. Los neutrófilos, los eosinófilos y los basófilos son todos leucocitos granulares. Los linfocitos y los monocitos son leucocitos agranulares. Los basófilos almacenan y sintetizan la histamina que es importante en las reacciones alérgicas y entran en los tejidos y se convierten en "mastocitos". Los neutrófilos son los primeros en actuar cuando hay una infección y también son los glóbulos blancos más abundantes. Los neutrófilos luchan contra las bacterias y los virus por fagocitosis, lo que significa que engloban patógenos que pueden causar infección. La vida de un neutrófilo es de sólo alrededor de 12-48 horas. Los monocitos son los más grandes de los glóbulos blancos y son responsables de reunir las células para defender el cuerpo. Los monocitos llevan a cabo la fagocitosis y también se llaman macrófagos. Los linfocitos ayudan a nuestra respuesta inmune. Hay dos clases de linfocitos: las células B y las células T. Los linfocitos B producen anticuerpos que encuentran y marcan patógenos para su destrucción. Los linfocitos T matan cualquier cosa que consideren extraña al cuerpo.
    Los glóbulos blancos se clasifican por fenotipo que puede identificarse observando los glóbulos blancos bajo un microscopio. El fenotipo granular es capaz de marcar el azul. El fenotipo agranular es capaz de marcar el rojo. Los neutrófilos constituyen el 50-70% de las células granulares. Los eosinófilos constituyen el 2-4%, y los basófilos 0-1%. Los monocitos constituyen el 2-8% de las células agranulares. Los linfocitos B y T representan el 20-30%. Como se puede ver, hay una gran diferencia entre los glóbulos blancos. Estas células especiales ayudan a nuestros cuerpos a defenderse contra patógenos. No sólo ayudan a nuestro sistema inmunológico, sino que eliminan toxinas, desechos y células anormales o dañadas. Por lo tanto, podemos decir que la función principal de los WBCs es ser fagocítica que significa engullir o tragar las células.

Plaquetas

Una bolsa de 250 ml de plaquetas recién recolectadas.

Las plaquetas, también llamadas trombocitos, son fragmentos celulares unidos a membrana. Las plaquetas no tienen núcleo, tienen entre uno y dos micrómetros de diámetro y son aproximadamente 1/10 a 1/200 tan abundantes como los glóbulos blancos. Menos del 1% de la sangre total consiste en plaquetas. Resultan de la fragmentación de grandes células llamadas megacariocitos - que son células derivadas de células madre en la médula ósea. Las plaquetas se producen a una tasa de 200 mil millones por día. Su producción está regulada por la hormona llamada trombopoyetina. La vida circulante de una plaquetas es de 8-10 días. La superficie pegajosa de las plaquetas les permite acumularse en el sitio de vasos sanguíneos rotos para formar un coágulo. Esto ayuda en el proceso de hemostasia ("detención de la sangre"). Las plaquetas secretan factores que aumentan la agregación plaquetaria local (por ejemplo, tromboxano A), potencian la vasoconstricción (por ejemplo, serotonina) y promueven la coagulación sanguínea (por ejemplo, tromboplastina).

Hemostasia (coagulación o coágulo)

La hemostasia es el proceso natural de detener el flujo sanguíneo o la pérdida de sangre después de una lesión. ( Hemo = sangre, stasis = permanente). Tiene tres etapas: (1) espasmo vascular, vasoconstricción o intensa contracción de los vasos sanguíneos, (2) formación de un tapón plaquetario y (3) coágulo o coagulación de la sangre. Una vez que el flujo de sangre ha sido detenido puede comenzar la reparación del tejido.

  • Espasmo vascular o vasoconstricción: En un individuo normal, inmediatamente después de que se haya cortado un vaso sanguíneo y se hayan dañado las células endoteliales se produce una vasoconstricción, lo que reduce el flujo sanguíneo al área. El músculo liso en la pared del vaso pasa por espasmos o contracciones intensas que contraen el vaso. Si los vasos son pequeños, los espasmos comprimen las paredes internas y pueden ser capaces de detener completamente el sangrado. Si los vasos son de tamaño mediano a grande, los espasmos disminuyen la salida inmediata de sangre, disminuyendo el daño, pero también preparando el vaso para los pasos posteriores de la hemostasia. Estos espasmos vasculares suelen durar unos 30 minutos, el tiempo suficiente para que se produzcan las próximas dos etapas de la hemostasia.
  • Formación de un tapón plaquetario: Después de 20 segundos de una lesión, se inicia la coagulación. Contrariamente a la creencia popular la coagulación de un corte en la piel no se inicia por el aire o el secado de la piel, sino por las plaquetas adheridas y activadas por el colágeno en el endotelio de los vasos sanguíneos. Las plaquetas activadas liberan entonces el contenido de sus gránulos, que contienen unas sustancias que estimulan la activación plaquetaria adicional y mejoran el proceso hemostático.
    Cuando se rompe el revestimiento de un vaso sanguíneo y se dañan las células endoteliales, revelando las proteínas de colágeno en la pared del vaso, las plaquetas se hinchan, crecen extensiones puntiagudas y empiezan a agruparse. Comienzan a pegarse entre sí y las paredes del vaso. Esto continúa a medida que más plaquetas se congregan y sufren las mismas transformaciones. Este proceso da como resultado un tapón de plaquetas que sella el área lesionada. Si la lesión es pequeña, en cuestión de segundos un tapón de plaquetas puede ser capaz de formarse y cerrar la herida. Si el daño es más grave se produce el próximo paso de la coagulación de la sangre. Las plaquetas contienen gránulos secretores. Cuando se adhieren a las proteínas en las paredes de los vasos, se "desgranulan", liberando así sus productos, que incluyen ADP (adenosin difosfato), serotonina y tromboxano A2.
  • Formación de un coágulo de sangre: Si el tapón plaquetario no es suficiente para detener el sangrado, comienza la tercera etapa de la hemostasia: la formación de un coágulo sanguíneo. Primero, la sangre cambia de líquido a un gel. Al menos 12 sustancias llamadas "factores de coagulación" participan en una serie de reacciones químicas que eventualmente crean una malla de fibras de proteínas dentro de la sangre. Cada uno de los factores de coagulación tiene una función muy específica. Señalaremos sólo tres de las sustancias aquí: protrombina, trombina y fibrina. La protrombina y el fibrinógeno son proteínas que se producen y depositan en la sangre a través del hígado.
  1. Protrombina: Cuando se dañan los vasos sanguíneos, los vasos y las plaquetas cercanas son estimulados a liberar una sustancia llamada "activador de la protrombina", que a su vez activa la conversión de la "protrombina", una proteína plasmática, en una sustancia Llamada trombina. Esta reacción requiere iones de calcio.
  2. Trombina: La trombina facilita la conversión de una proteína plasmática soluble llamada fibrinógeno en largas fibras insolubles o hilos de la proteína fibrina.
  3. Fibrina: El fibrinógeno es escindido por la trombina para formar su forma activa, "fibrina". Los hilos de fibrina se enrollan alrededor del tapón de plaquetas en el área dañada del vaso sanguíneo formando una red de fibras entrelazadas y un armazón para el coágulo. Esta red de fibras ayuda a mantener las plaquetas, células sanguíneas y otras moléculas apretadas en el sitio de la lesión, funcionando como el coágulo inicial. Este coágulo de fibrina temporal puede formarse en menos de un minuto, y generalmente hace un buen trabajo al reducir el flujo sanguíneo. A continuación, las plaquetas del coágulo comienzan a encogerse, endureciendo el coágulo y arrastrando las paredes del vaso. Por lo general, todo este proceso de formación de coágulos y apriete tarda menos de media hora.

El uso de productos químicos adsorbentes, tales como zeolitas, y otros agentes hemostáticos, también están siendo explorados para su uso en el sellado de lesiones graves rápidamente.

El sistema ABO de grupos sanguíneos

El sistema ABO de grupos sanguíneos está representado por sustancias en la superficie de los glóbulos rojos (eritrocitos). Estas sustancias son importantes porque contienen secuencias específicas de aminoácidos y carbohidratos que son antigénicos. Además de estar en la superficie de los glóbulos rojos, algunos de estos antígenos también están presentes en las células de otros tejidos. Un tipo sanguíneo completo describe el conjunto de 29 sustancias en la superficie de los glóbulos rojos, y el tipo de sangre de un individuo es una de las muchas combinaciones posibles de antígenos del grupo sanguíneo. Por lo general, sólo se determina el grupo sanguíneo ABO y la presencia o ausencia del antígeno Rhesus D (también conocido como factor Rhesus o factor RH) para describir el tipo sanguíneo.

Se han encontrado más de 400 antígenos diferentes de grupos sanguíneos, muchos de ellos muy raros. Si un individuo está expuesto a un antígeno de grupo sanguíneo que no se reconoce como de uno mismo, el individuo puede ser sensibilizado a ese antígeno; el sistema inmune hace anticuerpos específicos que se unen específicamente a un antígeno de grupo sanguíneo particular y se forma una memoria inmunológica contra ese antígeno particular. Estos anticuerpos pueden unirse a antígenos en la superficie de los glóbulos rojos transfundidos (u otras células del tejido) que a menudo conducen a la destrucción de las células por reclutamiento de otros componentes del sistema inmune. El conocimiento del tipo de sangre de un individuo es importante para identificar sangre apropiada para la transfusión o tejido para el trasplante de órganos.

Antígenos de superficie

Varios antígenos de superficie de RBC diferentes que provienen de un alelo (o genes muy estrechamente vinculados) son colectivamente etiquetados como un sistema de grupo sanguíneo (o grupo sanguíneo). Los dos sistemas de grupos sanguíneos más importantes fueron descubiertos durante los primeros experimentos con transfusión de sangre, el grupo ABO en 1901 y el grupo Rhesus en 1937. Estos dos grupos sanguíneos se reflejan en la nomenclatura común A positiva, O negativa, etc., con letras que se refieren al grupo ABO y positivas / negativas a la presencia / ausencia del antígeno RhD del grupo Rhesus. El desarrollo de la prueba de Coombs en 1945 y el advenimiento de la medicina de la transfusión condujeron al descubrimiento de más grupos de sangre.

Compatibilidad de los tipos sanguíneos.

Los individuos del grupo sanguíneo AB tienen antígenos A y B en la superficie de sus glóbulos rojos y su suero sanguíneo no contiene ningún anticuerpo contra el antígeno A o B. Por lo tanto, un individuo con sangre de tipo AB puede recibir sangre de cualquier grupo (aunque es preferible AB ), pero sólo puede donar sangre a otro individuo que tenga el grupo AB. La sangre AB también se conoce como "receptor universal".

Los individuos del grupo sanguíneo A tienen el antígeno A en la superficie de sus glóbulos rojos y suero sanguíneo que contiene anticuerpos IgM contra el antígeno B. Por lo tanto, un individuo del grupo A sólo puede recibir sangre de individuos de los grupos A o O (siendo preferible A) y puede donar sangre a individuos de los grupos A o AB.

Los individuos del grupo sanguíneo B tienen el antígeno B en su superficie de sus glóbulos rojos y suero sanguíneo que contiene anticuerpos IgM contra el antígeno A. Por lo tanto, un individuo del grupo B sólo puede recibir sangre de individuos de los grupos B o O (siendo preferible B) y puede donar sangre a individuos de los grupos B o AB.

Los individuos del grupo sanguíneo O no tienen antígenos A o B en la superficie de sus glóbulos rojos, pero su suero sanguíneo contiene anticuerpos IgM contra los antígenos A y B. Por lo tanto, un individuo del grupo O sólo puede recibir sangre de un individuo del grupo O, pero puede donar sangre a individuos de cualquier grupo sanguíneo ABO (es decir, A, B, O o AB). La sangre O también se conoce como "donante universal".

Herencia

Los tipos de sangre se heredan y representan las contribuciones de ambos padres. El tipo sanguíneo ABO está controlado por un único gen con tres alelos: i, IA e IB. El gen codifica una enzima que modifica el contenido de carbohidratos de los antígenos de glóbulos rojos.

IA da el tipo A,

IB da tipo B,

i da tipo O,

Herencia de grupo sanguíneo
Madre/Padre O A B AB
O O O, A O, B A, B
A O, A O, A O, A, B, AB A, B, AB
B O, B O, A, B, AB O, B A, B, AB
AB A, B A, B, AB A, B, AB A, B, AB

IA y IB son dominantes sobre i, por lo que las personas ii tienen tipo O, IAIA o IAi tienen A, IBIB o IBi tienen tipo B. Las personas IAIB tienen ambos fenotipos porque A y B son codominantes, lo que significa que los padres con tipos A y B pueden tener un hijo AB. Por lo tanto, es extremadamente improbable que un padre con el tipo AB tenga un hijo tipo O (no es, sin embargo, una prueba directa de ilegitimidad): el fenotipo cis-AB tiene una sola enzima que crea tanto antígenos A como B. Los glóbulos rojos resultantes no suelen expresar el antígeno A o B al mismo nivel que se esperaría en los glóbulos rojos comunes del grupo A o B, lo que puede ayudar a resolver el problema de un grupo sanguíneo aparentemente genéticamente imposible.

  • Factor Rh

Muchas personas tienen el factor Rh en los glóbulos rojos. Los portadores de Rh no tienen los anticuerpos para el Factor Rh, pero pueden crearlos si son expuestos a Rh. Más comúnmente el Rh se ve cuando anticuerpos anti-Rh se cruzan de la placenta de las madres al el niño antes del nacimiento. El Factor Rh entra en el niño destruyendo los glóbulos rojos del niño. Esto recibe el nombre de enfermedad hemolítica.

Compatibilidad en transfusiones de sangre/plasma

Las transfusiones de sangre entre el donante y el receptor de tipos sanguíneos incompatibles pueden causar reacciones inmunológicas agudas graves, hemólisis (destrucción de RBCT), insuficiencia renal, shock y, a veces, muerte. Los anticuerpos pueden ser altamente activos y pueden atacar los glóbulos rojos y obligar a los componentes del sistema del complemento a causar hemólisis masiva de la sangre transfundida.

Un paciente debe idealmente recibir su propia sangre o productos sanguíneos específicos de su tipo de sangre para reducir al mínimo la ocasión de una reacción a la transfusión. Si el tiempo lo permite, el riesgo se reducirá aún más mediante la combinación cruzada de sangre, además de la tipificación de la sangre tanto del receptor como del donante. La concordancia cruzada implica mezclar una muestra de la sangre del receptor con una muestra de la sangre del donante y verificar si la mezcla aglutina o forma aglomeraciones. Los técnicos de bancos de sangre generalmente revisan la aglutinación con un microscopio, y si ocurre, la sangre de ese donante particular no puede ser transfundida a ese receptor en particular. La transfusión de sangre es un procedimiento médico con potenciales riesgos y es vital que todas las muestras de sangre estén correctamente identificadas, por lo que el etiquetado de concordancia cruzada se estandariza usando un sistema de código de barras conocido como ISBT 128.

Tabla de compatibidad del plasma
Donante Receptor
O A B AB
O OK OK OK OK
A OK OK
B OK OK
AB OK

Al considerar una transfusión de plasma, hay que tener en cuenta que el plasma lleva anticuerpos y no lleva antígenos. Por ejemplo, no se puede dar plasma tipo O a un tipo A, B o AB, porque una persona con sangre tipo O tiene anticuerpos A y B y el receptor tiene una respuesta inmune. Por otro lado un donante de AB podría dar plasma a cualquier persona, ya que no tienen anticuerpos.

La tabla de la derecha es para las transfusiones de plasma, y ​​es justo lo contrario para las transfusiones de glóbulos rojos. No tiene en cuenta el factor Rh, sin embargo, porque la mayoría de la gente no tiene anticuerpos para el factor Rhesus (sólo ocurre si hay exposición).

Enfermedad hemolítica del recién nacido

A menudo una mujer embarazada lleva consigo un feto con un tipo de sangre diferente, y a veces la madre forma anticuerpos contra los glóbulos rojos del feto, lo que lleva a un recuento sanguíneo fetal bajo, una condición conocida como enfermedad hemolítica del recién nacido.

La enfermedad hemolítica del recién nacido (también conocida como HDN) es una afección aloinmune que se desarrolla en un feto cuando en los anticuerpos IgG producidos por la madre que pasan por la placenta están incluidos también aquellos que atacan a los glóbulos rojos en la circulación fetal. Los glóbulos rojos se descomponen y el feto puede desarrollar reticulocitosis y anemia. La enfermedad fetal varía de leve a muy grave y puede ocurrir muerte fetal por insuficiencia cardiaca - hidropesía fetal. Cuando la enfermedad es moderada o grave hay muchos eritroblastos en la sangre fetal por lo que esta forma de la enfermedad se puede llamar eritroblastosis fetal.

Antes del nacimiento, las opciones para el tratamiento incluyen la transfusión intrauterina o la inducción temprana del parto cuando se ha alcanzado la madurez pulmonar, cunado hay angustia fetal o han pasado 35 a 37 semanas de gestación. La madre también puede someterse a intercambio de plasma para reducir los niveles circulantes de anticuerpos hasta en un 75%.

Después del nacimiento, el tratamiento depende de la gravedad del trastorno, pero podría incluir estabilización y monitorización de la temperatura, fototerapia, transfusión con sangre compatible, transfusión de intercambio con un tipo de sangre compatible con el lactante y la madre, bicarbonato de sodio para la corrección de la acidosis y/o ventilación asistida.

Las madres Rh negativas que han tenido un embarazo con o que están embarazadas de un bebé Rh positivo, reciben inmunoglobulina Rh (RhIG), también conocida como Rhogam, durante el embarazo y después del parto para prevenir la sensibilización al antígeno D. La globulina hiperinmune Rh provoca la destrucción rápida de los glóbulos rojos del feto que han entrado en la circulación maternal, impidiendo que el cuerpo de la madre genere anticuerpos peligrosos Rh que pueden causar complicaciones serias en el recién nacido o complicar futuros embarazos.

Enfermedades de la sangre

Enfermedad de Von Willebrand

El trastorno hemorrágico hereditario más común, la enfermedad de von Willebrand afecta tanto a hombres como a mujeres por igual. La enfermedad de von Willebrand es similar a la hemofilia. Se debe a una deficiencia cualitativa o cuantitativa del factor de von Willebrand (FvW), una proteína multimérica requerida para la adhesión plaquetaria. Aunque es sobre todo una enfermedad hereditaria (con factores aportados por ambos padres), la enfermedad de von Willebrand puede ser un síndrome adquirido en casos raros.

Hay tres tipos de enfermedad de von Willebrand:

  • Tipo 1, que es la forma más leve y más común de la enfermedad;
  • Tipo 2, que tiene cuatro subtipos (2A, 2B, 2M y 2N) y oscila entre leve a moderada en gravedad;
  • Y finalmente el Tipo 3, que es muy raro y es la forma más severa.
Tipo 1:

En la enfermedad de von Willebrand tipo 1, existe un bajo nivel de factor von Willebrand. El nivel de factor VIII también puede ser inferior al normal. Esta es la forma más leve y más común de la enfermedad. Aproximadamente 3 de cada 4 personas diagnosticadas con la enfermedad de von Willebrand tienen el tipo 1.

Tipo 2:

En la enfermedad de von Willebrand tipo 2, un defecto en el factor von Willebrand hace que no funcione correctamente. El tipo 2 se divide en 2A, 2B, 2M y 2N. Cada uno es tratado de manera diferente, por lo que conocer el tipo exacto es importante.

Las personas con enfermedad de von Willebrand de tipo 1 y tipo 2 pueden presentar los siguientes síntomas de hemorragia de leve a moderada: hemorragia fácil, hemorragias nasales, sangrado de las encías después de un procedimiento dental, sangrado menstrual abundante en las mujeres, sangre en las heces u orina, sangrado en los intestinos, estómago, riñones o vejiga), sangrado excesivo después de un corte u otro accidente o cirugía.

Tipo 3:

Las personas con enfermedad de von Willebrand de tipo 3 por lo general no tienen factor de von Willebrand y tienen un factor VIII muy bajo. El tipo 3 es severo y muy raro.

Los síntomas de la enfermedad de von Willebrand de tipo 3 pueden incluir cualquiera de los síntomas de los tipos 1 y 2, e incluyen también episodios de sangrado severo sin ninguna razón, que pueden poner en peligro la vida si no se tratan inmediatamente. El sangrado en los tejidos blandos o articulaciones (hemartrosis), causando dolor severo e hinchazón, es otro síntoma.

Tratamiento:

Muchas personas con enfermedad de von Willebrand no requieren tratamiento para controlar la enfermedad. Sin embargo, si el tratamiento es necesario, puede incluir una gama de diferentes intervenciones dependiendo de la gravedad. Estos incluyen la medicación para aumentar el nivel de factor de von Willebrand en la sangre (DDAVP), la medicación para prevenir la descomposición de coágulos (llamados medicamentos antifibrinolíticos), la medicación para controlar el sangrado menstrual abundante en las mujeres (a menudo píldoras anticonceptivas) o la inyección de factor de coagulación concentrado (que contienen factor de von Willebrand y factor VIII).

Coagulación intravascular diseminada

La coagulación intravascular diseminada (CID) o síndrome de desfibrinación es un proceso patológico que se produce como resultado de la formación excesiva de trombina, y que induce el consumo de factores de coagulación y plaquetas en la sangre.

El organismo pierde el control homeostático de la coagulación, generando de manera excesiva trombina y plasmina, lo que produce la aparición de hemorragias en diferentes partes de cuerpo, trombosis obstructivas de la microcirculación, necrosis y disfunciones orgánicas.

Es una enfermedad caracterizada por una activación difusa y simultánea de los sistemas endógenos tanto de la coagulación como de la fibrinólisis que provocan trastornos en la microcirculación y una función endotelial defectuosa; el depósito de pequeños trombos en la circulación conduce finalmente a la disfunción orgánica múltiple y en algunos casos a la muerte.

Se presenta en pacientes críticamente enfermos, especialmente aquellos con sepsis gramnegativa (particularmente sepsis meningocócica) y leucemia promielocítica aguda.

Hemofilia

La hemofilia es una enfermedad donde existe baja o ninguna proteína de la sangre, lo que causa una incapacidad para producir la coagulación de la sangre. Hay dos tipos de hemofilia: Tipo A, que es una deficiencia en el factor VIII y Tipo B, (enfermedad de Christmas) que es una deficiencia en el factor IX. Debido a que las personas con hemofilia tienen una capacidad disminuida para coagular la sangre, incluso un pequeño corte puede tardar horas o días en coagularse completamente, y una pequeña golpe podría causar hematomas severos que no cicatrizan durante meses. El síntoma más común es el sangrado internos de los músculos, causando hinchazón y diversos grados de dolor.

La hemofilia se transmite de las madres a sus hijos. La hemofilia se conoce a veces como la "enfermedad Real". Esto es así porque la reina Victoria, reina de Inglaterra (1837-1901), era portadora de la hemofilia. La enfermedad de la hemofilia se transmitió a su hijo Leopoldo que terminó muriendo a la edad de 31 años. La reina Victoria también tenía dos hijas que eran portadoras. Estas hijas pasaron la hemofilia a las familias reales españolas, alemanas y rusas.

Una de las historias más famosas es la de la familia real rusa. Alexandra, nieta de la reina Victoria, se casó con Nicolás (el zar de Rusia en los años 1900). Alexandra era portadora de la enfermedad y pasó la enfermedad a su primer hijo, el zarévich Alexi, que era heredero al trono de Rusia. La familia trató de mantener el secreto de su hijo a la gente, pero Alexi sufrió graves hematomas y dolor extremo. La familia encontró la ayuda de un monje llamado Rasputín. Guardó su secreto y ganó mucho poder sobre la familia, haciéndoles creer que era su única esperanza. Durante este tiempo de gran agitación en Rusia, Nicolás y Alexandra pusieron su atención en su hijo, y descuidaron al pueblo. No pasó mucho tiempo antes de que comenzara la Revolución Bolchevique de 1917.

Factor V Leiden

Al contrario de la hemofilia, el factor V Leiden es el nombre dado a una variante del factor V humano que causa un trastorno de hipercoagulabilidad. En este trastorno, la variante Leiden del factor V, no puede ser inactivada por la proteína C activada. El factor V Leiden es el trastorno hereditario más común de la hipercoagulabilidad entre los eurasiáticos. Su nombre se debe a la ciudad de Leiden (Países Bajos), donde fue identificada por primera vez en 1994 por el Prof. R. Bertina et al. Los que lo tienen están en un riesgo levemente más alto de desarrollar coágulos de sangre que los que no lo tienen. Los que den positivo para el factor V deben evitar (anticonceptivos orales, obesidad, tabaquismo y presión arterial alta).

Anemia

Anemia (AmE) o anemia (BrE), del griego (Ἀναιμία) que significa "sin sangre", se refiere a una deficiencia de glóbulos rojos (hematíes) y/o hemoglobina. Esto da como resultado una capacidad reducida de la sangre para transferir oxígeno a los tejidos, causando hipoxia. Dado que todas las células humanas dependen del oxígeno para la supervivencia, diversos grados de anemia pueden tener una amplia gama de consecuencias clínicas. La hemoglobina (la proteína portadora de oxígeno en los glóbulos rojos) tiene que estar presente para asegurar la oxigenación adecuada de todos los tejidos y órganos del cuerpo.

Las tres clases principales de anemia incluyen pérdida excesiva de sangre (hemorragia aguda o crónica), destrucción excesiva de células sanguíneas (hemólisis) o deficiencia en la producción de glóbulos rojos (hematopoyesis ineficaz). En las mujeres que están menstruando, la deficiencia de hierro en la dieta es una causa común.

Anemia de células falciformes

Imagen de RBC con mutaciones de células falciformes.

La enfermedad falciforme es un término general para un grupo de trastornos genéticos causados ​​por la hemoglobina falciforme (Hgb S o Hb S). En muchas formas de la enfermedad, los glóbulos rojos cambian de forma tras la desoxigenación debido a la polimerización de la hemoglobina falciforme anormal. Este proceso daña la membrana de los glóbulos rojos y puede hacer que las células queden atrapadas en los vasos sanguíneos. Esto priva a los tejidos que son regados después del oxígeno y causa isquemia e infarto. La enfermedad es crónica y de por vida. Los individuos están normalmente bien, pero sufren ataques periódicos dolorosos. Además del dolor periódico, puede haber daño en los órganos internos y/o accidente cerebrovascular. El tiempo de vida se acorta a menudo en los enfermos que viven un promedio de 40 años. Es común en personas de partes del mundo donde la malaria es o era común, especialmente en África subsahariana o en descendientes de esos pueblos.

Genética:

La enfermedad de células falciformes se hereda en el patrón autosómico recesivo, descrito anteriormente. El alelo responsable de la anemia falciforme es autosómico recesivo. Una persona que recibe el gen defectuoso de padre y madre desarrolla la enfermedad; Una persona que recibe un gen defectuoso y un alelo sano permanece sano, pero puede transmitir la enfermedad y se conoce como portador. Si dos padres que son portadores tienen un hijo, hay una probabilidad de 1 en 4 de que su hijo desarrolle la enfermedad y una probabilidad de 1 en 2 de que su hijo sea portador.

Policitemia

La policitemia es una condición en la que hay un aumento neto en la masa total de eritrocitos circulantes (glóbulos rojos) del cuerpo. Hay varios tipos de policitemia.

  • Policitemia primaria:

En la policitemia primaria, puede haber de 8 a 9 millones y ocasionalmente 11 millones de eritrocitos por milímetro cúbico de sangre (un rango normal para los adultos es 4-5 millones), y el hematocrito puede ser tan alto como 70 a 80%. Además, el volumen total de sangre puede aumentar hasta el doble que lo normal. El sistema vascular entero puede engrosarse marcadamente con sangre, y los tiempos de circulación sanguínea en todo el cuerpo pueden aumentar hasta el doble del valor normal. El aumento del número de eritrocitos puede aumentar la viscosidad de la sangre hasta cinco veces la normal. Los capilares pueden quedar tapados por la sangre demasiado viscosa, y el flujo de sangre a través de los vasos tiende a ser extremadamente lento.

Como consecuencia de lo anterior, las personas con policitemia no tratada corren el riesgo de sufrir varios eventos trombóticos (trombosis venosa profunda, embolia pulmonar), ataque cardíaco y accidente cerebrovascular, y tienen un riesgo considerable de síndrome de Budd-Chiari (trombosis de la vena hepática). La condición se considera crónica; no existe cura. El tratamiento sintomático (véase más adelante) puede normalizar el recuento sanguíneo y la mayoría de los pacientes pueden vivir una vida normal durante años.

  • Policitemia secundaria:

La policitemia secundaria es causada por aumentos apropiados o inapropiados en la producción de eritropoyetina que resultan en un aumento en la producción de eritrocitos. En la policitemia secundaria, puede haber 6 a 8 millones y en ocasiones 9 millones de eritrocitos por milímetro cúbico de sangre. Un tipo de policitemia secundaria en la que la producción de eritropoyetina aumenta apropiadamente se denomina policitemia fisiológica. La policitemia fisiológica ocurre en individuos que viven en altitudes elevadas (4275 a 5200 metros), donde la disponibilidad de oxígeno es menor que a nivel del mar. Muchos atletas entrenan en altitudes más altas para aprovechar este efecto - una forma legal de dopaje en sangre. Se sabe que las personas que sufren de policitemia utilizan su condición como una ventaja atlética para una mayor resistencia.

Otras causas de policitemia secundaria incluyen tabaquismo, tumores renales o hepáticos o enfermedades del corazón o del pulmón que resultan en hipoxia. Las anomalías endocrinas, que incluyen prominentemente feocromocitoma y adenoma adrenal con síndrome de Cushing, son también causas secundarias. Los atletas y culturistas que abusan de esteroides anabólicos o eritropoyetina pueden desarrollar policitemia secundaria.

  • Policitemia relativa:

La policitemia relativa es un aumento aparente del nivel de eritrocitos en la sangre; sin embargo, la causa subyacente es la reducción del plasma sanguíneo. La policitemia relativa a menudo es causada por pérdida de fluido, es decir, quemaduras, deshidratación y policitemia por estrés.

Leucemia

La leucemia es un cáncer de la sangre o médula ósea caracterizado por una proliferación anormal de células sanguíneas, generalmente glóbulos blancos (leucocitos). Es parte del amplio grupo de enfermedades llamadas neoplasias hematológicas. El daño a la médula ósea, mediante el desplazamiento de las células de la médula normal con un número creciente de células malignas, da como resultado una falta de plaquetas en la sangre, que son importantes en el proceso de coagulación de la sangre. Esto significa que las personas con leucemia pueden sufrir moretones, sangrar excesivamente o desarrollar hemorragias en forma de puntitos (petequias).

Los glóbulos blancos, que están involucrados en la lucha contra patógenos, pueden ser suprimidos o disfuncionales, poniendo al paciente en riesgo de desarrollar infecciones.

La deficiencia de glóbulos rojos produce anemia, que puede causar disnea. Todos los síntomas también pueden atribuirse a otras enfermedades; para el diagnóstico, se requieren análisis de sangre y una biopsia de médula ósea.

Glosario

Albúmina: una importante proteína de la sangre responsable del mantenimiento de la presión osmótica (agua) en la sangre

Anemia: una deficiencia de glóbulos rojos o hemoglobina causada por la falta de hierro, ácido fólico o vitamina B12 en la dieta, o por la destrucción de glóbulos rojos; asociada con la disminución de la capacidad de la sangre para transportar oxígeno

Célula B: célula responsable de la distribución de anticuerpos

Basófilo: este glóbulo blanco entra en los tejidos dañados y libera histamina y otros químicos que promueven la inflamación en el cuerpo para combatir los patógenos

Sangre: los medios y el sistema de transporte del cuerpo utilizado en los elementos de transporte - nutrición, desecho, calor - de un lugar en el cuerpo a otro a través de los vasos sanguíneos.

Eosinófilos: Glóbulos blancos que participan en la respuesta inmune contra gusanos parasitarios (como la tenia y los gusanos redondos). Nombrado porque mancha con el tinte rojo "eosina".

Factor V Leiden el trastorno más común de hipercoagulabilidad genética.

'Elementos formados: los glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas encontrados en la sangre

Hematocrito: medida del % de glóbulos rojos encontrados en la sangre

Hemoglobina (Hb): pigmento que contiene hierro en los glóbulos rojos que se combina con el oxígeno y lo transporta

Hemofilia: Trastorno genético en el cual el individuo afectado puede tener sangrado incontrolable; La sangre no coagula

Hemostasia: el proceso por el cual se detiene el flujo sanguíneo; también describe la coagulación de la sangre

Linfocitos: Las células del sistema linfático proporcionan defensa contra patógenos específicos o toxinas

Monocito: El glóbulo blanco más grande. Se convierte en un macrófago cuando se activa. Engloba los patógenos y desechos a través de la fagocitosis, también involucrados en la presentación de antígenos a los linfocitos B y T.

Neutrófilo: el glóbulo blanco más común; son fagocíticos y engloban patógenos o desechos en los tejidos; También liberan enzimas y productos químicos citotóxicos para matar patógenos

Células NK: también conocidas como "Células Asesinas Naturales", estos linfocitos T son responsables de la vigilancia y detección de células anormales de los tejidos; importante en la prevención del cáncer

Fagocitosis: proceso por el cual las células de tipo ameboide engullen e ingeren, y por lo tanto destruyen, materia extraña o material

Células T: células que median coordinando el sistema inmunológico y entran en los tejidos periféricos. Pueden atacar células extranñas directamente y controlar las actividades de otros linfocitos.

Preguntas de la revisión

Las respuestas a estas preguntas pueden encontrarse aquí

1. Tomar aspirina todos los días puede reducir el riesgo de enfermedades del corazón porque:

A) es un potente vasodilatador
B) bloquea los receptores del dolor en el tejido del corazón
C) detiene la fibrilación ventricular
D) afloja la placa en las paredes arteriales
E) previene el aglutinamiento plaquetario

2. Un hematocrito mide el porcentaje de:

A) Glóbulos blancos
B) Plasma
C) Plaquetas
D) Glóbulos rojos

3. El tipo de sangre de Fred es O- y el de Ginger es B +. Fred y Ginger tienen un hijo que es AB +. ¿Qué concluyes?

A) Si tienen un segundo hijo, Ginger necesita que se le inyecte RhoGam
B) No hay riesgo para un segundo niño, a menos que tenga un tipo sanguíneo negativo
C) Si el niño necesita una transfusión de sangre Fred podría proporcionarlo de manera segura, pero no Ginger
D) Fred no es el padre del niño

4. ¿Qué componente sanguíneo desempeña el papel más importante en el mantenimiento de la presión osmótica de la sangre?

A) albúmina
B) dióxido de carbono
C) glóbulos blancos
D) fibrinógeno
E) globulinas

5. Si aguantas tu respiración por un minuto

A) Los riñones aumentarán la reabsorción de iones de sodio
B) La concentración de iones de hidrógeno en la sangre aumentará ... acumulaciones de ácido
C) Su ritmo cardíaco se ralentizará mucho
D) La hemoglobina se unirá al oxígeno más fuertemente

6. La mayor parte del dióxido de carbono producido por los tejidos es transportado a los pulmones como:

A) Pequeñas burbujas de gas en el plasma
B) Gas ligado a la hemoglobina en los glóbulos rojos
C) iones bicarbonato en el plasma
D) Gas ligado a glóbulos blancos y albúmina
E) Gas transportado a través del sistema linfático

7. Para prevenir la pérdida de sangre después de una lesión en el tejido, los vasos sanguíneos primero

A) Forman un tapón de plaquetas
B) Forman un coágulo
C) Iniciar la cascada de coagulación
D) Barreras de constricción y forma

8. Usted toma una muestra de sangre de un ciclista masculino al final de una carrera larga. El hematocrito es del 60%. La conclusión más probable es:

A) Esto está dentro del rango normal para la mayoría de los hombres adultos
B) Este ciclista es anémico
C) Este porcentaje bajo del hematocrito podría indicar daño hepático o leucemia
D) El ciclista está deshidratado
E) El ciclista ha estado tomando la eritropoyetina farmacéutica

9. En una muestra normal de sangre, ¿cuál de las siguientes células será la más abundante?

A) Neutrófilos
B) Basófilos
C) Eosinófilos
D) Monocitos
E) Linfocitos

10. Una bolsa de sangre donada no coagula porque

A) No hay suficiente oxígeno
B) Las paredes de la bolsa tienen haparina
C) Se mantiene refrigerado
D) No hay calcio libre
E) Todo lo anterior

11. ¿Cuál es la función principal de la sangre?

A) Suministro de nutrientes a los tejidos
B) Eliminar los residuos
C) Para mantener su cuerpo a una temperatura constante
D) A y B
E) B y C

12. ¿Cuál es el componente principal de los glóbulos rojos?

A) Albumina
B) Globulinas
C) Hemoglobina
D) Núcleo

Sistema tegumentario

Introducción

El sistema tegumentario está formado por la piel, el cabello, las uñas, el tejido subcutáneo ( bajo la piel), y varias glándulas. La función más obvia del sistema tegumentario es la protección que da la piel a los tejidos internos. La piel no sólo retiene las sustancias más nocivas, sino que también evita la pérdida de fluidos.

Una función importante del tejido subcutáneo es conectar a la piel con los tejidos subyacentes, tales como los músculos. El pelo del cuero cabelludo proporciona a la cabeza un aislamiento contra el frío. El pelo de las cejas y pestañas ayuda a mantener el polvo y el sudor fuera de los ojos y el pelo de nuestras fosas nasales ayuda a mantener el polvo fuera de las cavidades nasales. Cualquier otro pelo en nuestros cuerpos ya no tiene ninguna función, pero es un vestigio de la evolución. Las uñas protegen la punta de los dedos de manos y pies de una lesión mecánica. Las uñas de los dedos nos dan mayor capacidad para recoger objetos pequeños.

Hay cuatro tipos de glándulas en el sistema tegumentario: glándulas sudoríparas, glándulas sebáceas, glándulas ceruminosas y las glándulas mamarias. Las glándulas sudoríparas son glándulas productoras de sudor y Son importantes para ayudar a mantener la temperatura corporal. Las glándulas sebáceas son glándulas productoras de grasa que ayudan a inhibir las bacterias, mantenernos resistentes al agua y evitar que el pelo y la piel se resequen. Las glándulas ceruminosas producen cerumen que mantiene la superficie exterior de la membrana del tímpano flexible y evita su secado. Las glándulas mamarias producen leche.

Piel

En zoología y dermatología, la piel es un órgano del sistema tegumentario formado por una capa de tejidos que protegen los músculos y los órganos subyacentes. Es la superficie de contacto con el entorno y su principal función es la protección contra los patógenos. Sus otras funciones son: el aislamiento y la regulación de la temperatura, captar las sensaciones y la síntesis de las vitamina D y B. La piel está considerada como una de las partes más importantes del cuerpo.

La piel tiene pigmentación, la melanina, proporcionada por los melanocitos, que absorben parte de la radiación potencialmente peligrosa procedente de la luz del sol. También contiene enzimas que reparan el ADN revirtiendo los daños causados por los rayos UV. Las personas que carecen de los genes que producen estas enzimas sufren altas tasas de cáncer de piel. Una forma de cáncer producida predominantemente por la luz UV, el melanoma maligno, es particularmente invasivo, de manera que se extiende rápidamente y con frecuencia puede ser mortal. La pigmentación de la piel humana varía entre la población de una manera sorprendente. Esto ha llevado a veces a la clasificación de las personas según el color de la piel.

La piel dañada tratará de curarse mediante la formación de tejido de cicatrización, a menudo dando lugar a su decoloración y despigmentación.

La piel es a conocida a menudo como "el órgano más grande del cuerpo humano". Esto se aplica a la superficie exterior, ya que cubre el cuerpo, por lo que parece tener la mayor superficie de todos los órganos. Por otra parte, lo mismo se puede decir en cuanto al peso, ya que pesa más que cualquier órgano interno único, y representa alrededor del 15 por ciento del peso corporal. Para el ser humano adulto medio, la piel tiene una superficie de entre 1, 5 a 2, 0 metros cuadrados, la mayor parte tiene entre 2-3 mm de espesor. La pulgada cuadrada media de la piel contiene 650 glándulas sudoríparas, 20 vasos sanguíneos, 60. 000 melanocitos y más de un millar de terminaciones nerviosas.

El uso de cosméticos naturales o sintéticos para el tratamiento de la cara y del estado de la piel (como la limpieza de los poros y de los puntos negros) es común entre muchas culturas.

Capas

La piel tiene dos capas principales que están formadas por diferentes tejidos y tienen funciones muy diferentes.

Esquema de las capas de la piel humana

La piel se compone de la epidermis y la dermis . Por debajo de estas capas se encuentra la hipodermis o capa adiposo subcutánea, que no se suele clasificar como una capa de la piel.

La epidermis se compone de un epitelio queratinizado escamoso y estratificado en la capa más exterior, con una membrana basal subyacente. No contiene vasos sanguíneos, y se nutre por difusión desde la dermis. El principal tipo de células que forman la epidermis son los queratinocitos, con los melanocitos y células de Langerhans también presentes. La epidermis se pueden subdividir en los siguientes estratos (empezando por la capa más externa): córneo, lúcido, granuloso, espinoso y basal. Las células se forman a través de la mitosis en las capas más internas. Se mueven hasta los estratos cambiando de forma y composición, se diferencian, induciendo la expresión de nuevos tipos de genes de queratina. Con el tiempo llegan al estrato córneo y se desprenden (descamación). Este proceso se llama queratinización y tarda unos 30 días. Esta capa de la piel es la responsable de mantener el agua dentro del cuerpo y también de no dejar pasar al cuerpo productos químicos y otros patógenos.

Los capilares sanguíneos se encuentran debajo de la dermis, y están unidos a una arteriola y a una vénula.

La dermis está debajo de la epidermis y contiene una serie de estructuras que incluyen: vasos sanguíneos, nervios, folículos pilosos, los músculos lisos, glándulas y tejido linfático. Se compone de tejido conectivo laxo también llamado tejido conectivo areolar - colágeno, elastina y también están presentes fibras reticulares. Los músculos erectores, fijados entre las papilas de los pelos y la epidermis, pueden contraerse, lo que resulta en que el cabello pueda colocarse en posición vertical y como consecuencia producir la piel de gallina. Los principales tipos de células son: los fibroblastos, adipocitos (almacenamiento de grasa) y los macrófagos. Las glándulas sebáceas son glándulas exocrinas que producen una mezcla de lípidos y sustancias cerosas que lubrican, impermeabilizan y suavizan la piel, además de tener una acción antibactericida. Las glándulas sudoríparas se abren a través de un conducto sobre la piel por un poro.

La dermis está formada de un tipo irregular de tejido conectivo fibroso que consiste en fibras de colágeno y de elastina. Se puede dividir en la capa papilar y la capa reticular. La capa papilar es la más exterior y se extiende por la epidermis para su alimento mediante los vasos sanguíneos. Se compone de fibras dispuestas libremente. Las crestas papilares componen las líneas de las manos que forman las huellas dactilares. La capa reticular es más densa y se continúa con la hipodermis. Contiene la mayor parte de las estructuras (tales como las glándulas sudoríparas). La capa reticular se compone de fibras irregularmente dispuestas y resistentes el estiramiento.

La hipodermis no es parte de la piel, y se encuentra debajo de la dermis. Su propósito es unir la piel a los huesos subyacentes y a los músculos, así como la alimentación de los vasos sanguíneos y nervios. Se compone de tejido conectivo laxo y elastina. Los principales tipos de células son: fibroblastos, macrófagos y adipocitos (la hipodermis contiene 95% de la grasa corporal). La grasa sirve como relleno y aislamiento para el cuerpo.

Aplicación clínica:
El sistema de administración de fármacos en parches.

El parche transdérmico es un sistema de administración de fármacos cada vez más popular. Estos parches están diseñados para que las moléculas de fármaco se difundan a través de la epidermis a los vasos sanguíneos en la capa de la dermis. Un parche típico funciona bien para las pequeñas moléculas solubles en lípidos (por ejemplo, el estrógeno, la nitroglicerina y la nicotina) que pueden seguir su camino entre las células epidérmicas.

Funciones

  1. Protección: La piel proporciona una barrera anatómica entre el ambiente interno y externo en la defensa corporal; Las células de Langerhans en la piel son parte del sistema inmune.
  2. Sensación: La piel contiene una variedad de terminaciones nerviosas que reaccionan al calor, al frío, al tacto, a la presión, a la vibración y a una lesión tisular; Ver Sistema somatosensorial y tacto.
  3. Regulación de la temperatura: La piel contiene un suministro de sangre mucho mayor que sus requerimientos lo que permite un control preciso de la pérdida de energía por radiación, convección y conducción. Los vasos sanguíneos dilatados aumentan la perfusión y la pérdida de calor, mientras que los vasos contraídos reducen considerablemente el flujo sanguíneo cutáneo y conservan el calor. Los músculos pilíferos erectores son significativos en los animales.

Tumores

Pelo

Tipos de pelo

Los seres humanos tenemos tres tipos diferentes de cabello:

  • Lanugo, el pelo fino y no pigmentado que cubre casi todo el cuerpo de un feto, aunque la mayoría ha sido reemplazado por vello en el momento del nacimiento del bebé
  • Vello, pelo corto, suave, "pelusa de melocotón", pelo del cuerpo (sin pigmentar) que crece en la mayoría de los lugares del cuerpo humano. Se da ene ambos sexos, y constituye mucho del pelo de los niños, los hombres tienen un porcentaje mucho más pequeño (alrededor del 10%) de vello mientras que los 2/3 del pelo de una hembra es vello.
  • Pelo terminal, es el pelo completamente desarrollado, que generalmente es más largo, más grueso y más oscuro que el vello, y se encuentra en regiones como las axilas, la barba y el pubis.

Efectos patológicos en el cabello

Las medicinas usadas en la quimioterapia del cáncer causan con frecuencia una pérdida temporal del pelo, perceptible en la cabeza y las cejas, porque matan a todas las células que se dividen rápidamente, no solo las cancerosas. Otras enfermedades y traumas pueden causar pérdida temporal o permanente del cabello, de forma general o en parches.

El pelo también pueden almacenar algunos venenos durante años, incluso décadas, después de la muerte. En el caso del coronel Lafayette Baker, fallecido el 3 de julio de 1868, el uso de un espectrofotómetro de absorción atómica mostró que fue envenenado con arsénico blanco. El principal sospechoso fue Wallace Pollock, cuñado de Baker. Las huellas del arsénico aparecieron en el pelo del hombre muerto.

Uñas

Partes de la uña

Las partes de una uña de un dedo

La uña es una estructura importante hecha de queratina. La uña sirve generalmente para dos propósitos: como placa protectora y para mejorar la sensibilidad de la yema del dedo. La función de protección de la uña es conocida, pero la función de sensación es igualmente importante. La yema del dedo tiene muchas terminaciones nerviosas lo que nos permite recibir mucha información sobre los objetos que tocamos. La uña actúa como una contrafuerza a la yema del dedo lo que proporciona un tacto aún más sensible cuando tocamos un objeto.

Estructura de las uñas

La estructura que conocemos como la uña se divide en seis partes específicas: la raíz, el lecho ungueal, la placa ungueal, el eponixio (cutícula), el perioníquio y el hiponíquio.

  • Raíz

La raíz de la uña también se conoce como la matriz germinal. Esta parte de la uña está debajo de la piel en la parte de atrás de la uña y se extiende varios milímetros en el interior del dedo. Esta porción de la uña no tiene melanocitos ni células productoras de melanina. El borde de la raíz germinal se ve como una estructura en forma de media luna llamada lúnula.

  • Lecho ungueal

El lecho de la uña es la parte de la raíz de la uña llamada matriz estéril. Se extiende desde el borde de la raíz germinal, o lunula, hasta el hiponíquio. El lecho de las uñas contiene los vasos sanguíneos, los nervios y los melanocitos, o células productoras de melanina. La uña va creciendo desde la raíz a lo largo del lecho de la uña, añadiendo material a la superficie inferior de la uña y haciendola más gruesa. Es importante para el crecimiento normal de las uñas que el lecho de las uñas sea suave. Si no es así, la uña puede dividirse o desarrollar estrías que puedan ser estéticamente poco atractivas.

  • Placa ungueal

La placa de la uña es la uña real, constituida de queratina translúcida. El aspecto rosado de la uña proviene de los vasos sanguíneos de debajo de la uña. La superficie inferior de la placa tiene estrías a lo largo de toda su longitudña que ayudan a anclarlo al lecho de la uña.

  • Eponiquio (cutícula)

La cutícula de la uña también se llama el eponiquio. La cutícula se sitúa entre la piel del dedo y la placa ungueal uniendo estas estructuras y proporcionando una barrera impermeable.

  • Lunula

La lúnula es la parte blanquecina que suele aparecer en la base de la uña. Es frecuente que resalte más en los pulgares. Se forma principalmente en la raíz de la uña, en forma de media luna y suele tener un color más pálido que el color de su lámina ungueal. La lúnula tiende a desaparecer en la senectud.

  • Parioniquio

Es la piel que cubre la placa de la uña por sus lados. También se conoce como el borde paroniquial. El parioniquio es el sitio de los padrastros, las uñas encarnadas, y una infección de la piel llamada paroniquia.

  • Hiponiquio

El hiponiquio es el área entre la placa ungueal y la yema del dedo. Es la unión entre el borde libre de la uña y la piel de la punta del dedo, también proporciona una barrera impermeable.

Uñas: mano izquierda de macho humano adulto

Enfermedades de las uñas

Las enfermedades de las uñas están en una categoría separada de las enfermedades de la piel. Aunque las uñas son un apéndice de la piel, tienen sus propios signos y síntomas que pueden relacionarse con otras condiciones médicas. Las condiciones de las uñas que muestran signos de infección o inflamación requieren asistencia médica y no pueden ser tratadas en un salón de belleza. La deformidad o enfermedad de las uñas se llaman onicosis.

Hay muchas enfermedades que pueden ocurrir en las uñas de los pies y las uñas de las manos. Las más comunes de estas enfermedades son uñas encarnadas e infecciones fúngicas.

Uñas encarnadas

La onicocriptosis, conocida comúnmente como uñas encarnadas (unguis incarnatus), puede afectar tanto a los dedos de las manos como a los dedos de los pies. En esta condición, la uña corta en uno o ambos lados del lecho de la uña, dando por resultado la inflamación y posiblemente la infección. La relativa rareza de esta condición en los dedos sugiere que la presión desde el suelo o el calzado que aprieta el dedo del pie es un factor primordial. Los movimientos involucrados en el caminar u otras alteraciones físicas pueden contribuir al problema. La onicocriptosis leve, particularmente en ausencia de infección, puede tratarse recortando y redondeando la uña. Los casos más avanzados, que suelen incluir la infección, se tratan extirpando quirúrgicamente la porción de uña que se incrusta hasta su origen óseo y cauterizando la matriz, o "raíz", para prevenir la recurrencia. Esta cirugía se llama matricectomía. Los mejores resultados se consiguen cauterizando la matriz con fenol. Otro método, que es mucho menos eficaz, es la escisión de la matriz, a veces llamada "procedimiento de acero frío"

Hongos en las uñas

Una infección de hongos de las uñas (onicomicosis) ocurre cuando los hongos infectan una o más uñas. La onicomicosis generalmente comienza como una mancha blanca o amarilla bajo la punta de la uña de los dedos de los pies. A medida que el hongo de uñas se extiende más profundamente en la uña, puede causar que la uña se descolore, se espese y desarrolle bordes que se desmoronan - un problema antiestético y potencialmente doloroso.

Las infecciones por hongos de las uñas representan aproximadamente la mitad de todos los trastornos de las uñas. Estas infecciones generalmente se desarrollan en uñas continuamente expuestas a ambientes cálidos y húmedos, como zapatos sudorosos o suelos de ducha. El hongo que infecta las uñas no es el mismo que el del pie de atleta, que afecta principalmente a la piel de los pies, pero a veces los dos pueden coexistir y pueden ser causados por el mismo tipo de hongo.

Una infección con hongos de uñas puede ser difícil de tratar, y las infecciones pueden repetirse. Pero existen medicamentos disponibles para ayudar eliminar el hongo de las uñas permanentemente.

Aplicación clínica

La inspección de las uñas puede dar una gran cantidad de información sobre el funcionamiento interno del cuerpo también, y como la inspección de la lengua o el iris, tiene una larga historia de uso diagnóstico en las prácticas médicas tradicionales como la medicina china.

  • Flexibilidad:

La fragilidad se asocia con deficiencia de hierro, problemas tiroideos, deterioro de la función renal, problemas de circulación y deficiencia de biotina.

La rotura y el desgaste están asociados con psoriasis, ácido fólico, proteína y/o deficiencia de vitamina C.

El grosor inusual está asociado con problemas de circulación.

El adelgazamiento de las uñas y la piel con comezón se asocian con el liquen plano .

  • Forma y textura:

Acropaquia,engrosamiento del tejido que se encuentra por debajo de la uña de los dedos de manos y pies. La uña se curva hacia abajo, de manera parecida a la forma de la parte redondeada de una cuchara volteada al revés. Se asocia con privación de oxígeno y enfermedad pulmonar, cardíaca o hepática.

Las uñas en cuchara que crecen hacia arriba se asocian con deficiencia de hierro o B12.

Las uñas planas pueden indicar una deficiencia de vitamina B12 o la enfermedad de Raynaud.

Las crestas horizontales indican estrés, y las líneas de Beau están asociadas con muchas condiciones graves.

Aristas verticales se asocian con la artritis.

Los surcos verticales se asocian con trastornos renales, envejecimiento y deficiencia de hierro.

Las uñas que se asemejan a latón martillado se asocian con (o presagio de) la pérdida de cabello.

Lecho pequeños y cortos se asocian con enfermedades del corazón.

Coloración del lecho ungueal:

Las líneas de Mee se asocian con envenenamiento por arsénico o talio, e insuficiencia renal.

Las líneas blancas a través de la uña se asocian con enfermedad cardíaca, enfermedad hepática o antecedentes de fiebre alta reciente. Uñas con zonas blancas y opacas con una banda oscura en la yema de los dedos se asocian con cáncer, cirrosis, insuficiencia cardíaca congestiva, diabetes y envejecimiento.

Palidez o blanqueamiento se asocia con enfermedad hepática o renal y anemia.

El amarilleamiento del lecho ungueal se asocia con bronquitis crónica, problemas linfáticos, diabetes y trastornos hepáticos.

Los lechos de las uñas marrones o de color cobre se asocian con intoxicación por arsénico o cobre y por infección local por hongos.

Los lechos de las uñas grises están asociados con artritis, edema, desnutrición, efectos postoperatorios, glaucoma y enfermedad cardiopulmonar .

El enrojecimiento se asocia con las condiciones del corazón.

Las uñas oscuras se asocian con deficiencia de B12.

Manchas en la placa de las uñas (no en el lecho de las uñas) se asocian con el esmalte de uñas, el tabaquismo y el uso de henna.

  • Marcas:

Las uñas rosadas y blancas se asocian con enfermedad renal.

Las líneas blancas paralelas en las uñas se asocian con hipoalbuminemia.

La piel roja en la base de la uña se asocia con trastornos del tejido conectivo.

Las lúnulas azules se asocian con intoxicación por plata o trastorno pulmonar.

Los lechos de uñas azules son asociados con la mala oxigenación de la sangre (asma, enfisema, etc).

Pequeñas manchas blancas se asocian con deficiencia de zinc o calcio o malabsorción, parásitos o lesiones locales.

Lúnulas disminuidas se asocian con mala circulación, hábitos de respiración poco profunda o mal funcionamiento de la tiroides.

Lunulas grandes (más del 25% de la uña del pulgar) se asocia con la presión arterial alta.

Glándulas

Glándulas sudoríparas

Una vista esquemática en sección de la piel (ampliada). Glándula sudorípara etiquetada como "glándula sudorífera" en el centro a la derecha.

En los seres humanos, existen dos tipos de glándulas sudoríparas que difieren mucho tanto en la composición del sudor como en su propósito: También "haga clic" aquí " Cómo nuestro cuerpo suda "para ver una película corta sobre las glándulas sudoríparas.

Glándulas sudoríparas ecrinas

Las glándulas sudoríparas ecrinas son glándulas exocrinas distribuidas por toda la superficie corporal, pero son particularmente abundantes en las palmas de las manos, las plantas de los pies y en la frente. Producen sudor que se compone principalmente de agua (99%) con diversas sales. La función principal es la regulación de la temperatura corporal.

Las glándulas sudoríparas ecrinas son glándulas tubulares en espiral que conducen directamente a la capa más superficial de la epidermis (capa externa de la piel), pero que se extienden por la capa interna de la piel (capa de la dermis). Se distribuyen sobre casi toda la superficie del cuerpo en los humanos y muchas otras especies, pero algunas especies marinas carecen de ellas. Las glándulas sudoríparas son controladas por nervios colinérgicos simpáticos que son controlados por un centro en el hipotálamo. El hipotálamo detecta la temperatura central directamente, y también tiene entrada de receptores de temperatura en la piel y modifica la producción de sudor, junto con otros procesos termorreguladores.

El sudor ecrino humano se compone principalmente de agua con diversas sales y compuestos orgánicos en solución. Contiene cantidades diminutas de materiales grasos, urea y otros desechos. La concentración de sodio varía entre 35 y 65 mmol/l y es menor en personas aclimatadas a un ambiente cálido. El sudor de otras especies difieren generalmente en la composición.

Apocrinas

Las glándulas sudoríparas apocrinas sólo se desarrollan durante la pubertad temprana y mediana (aproximadamente 15 años) y liberan más cantidad de sudor durante aproximadamente un mes y posteriormente regulan y liberan cantidades normales de sudor después de un cierto período de tiempo. Las glándulas sudoríparas apocrinas producen sudor que contiene materiales grasos. Estas glándulas están presentes principalmente en las axilas y alrededor del área genital y su actividad es la principal causa de olor a sudor, debido a las bacterias que descomponen los compuestos orgánicos en el sudor de estas glándulas. El estrés emocional aumenta la producción de sudor de las glándulas apocrinas, o más precisamente: el sudor ya presente en el túbulo se exprime. Las glándulas sudoríparas apocrinas sirven esencialmente como glándulas olfativas.

En algunas áreas del cuerpo, estas glándulas sudoríparas se modifican para producir secreciones totalmente diferentes, incluyendo el cerumen ("cera") del oído externo. Otras glándulas, tales como las glándulas mamarias, se agrandan mucho y se modifican para producir la leche.

Glándulas sebáceas

Vista esquemática de un folículo piloso con glándula sebácea.

Las "glándulas sebáceas" son glándulas que se encuentran en la piel de los mamíferos. Secretan una sustancia aceitosa llamada sebo que está hecha de grasa (lípidos) y de los desechos de las células muertas productoras de grasa. Estas glándulas existen en los seres humanos por toda la piel excepto en las palmas de las manos y plantas de los pies. La grasa actúa para proteger e impermeabilizar el cabello y la piel, y evitar que se vuelva seco, quebradizo y agrietado. También puede inhibir el crecimiento de microorganismos en la piel.

Las glándulas sebáceas por lo general se pueden encontrar en áreas cubiertas de pelo donde se conectan a los folículos pilosos para depositar sebo en los pelos y llevarlo a la superficie de la piel a lo largo del eje del pelo. La estructura que consiste en pelo, folículo piloso y glándula sebácea también se conoce como "unidad pilosebácea".

Las glándulas sebáceas también se encuentran en áreas sin cabello como los labios, párpados, pene, labios menores y pezones; aquí la grasa alcanza la superficie a través de los conductos. En las glándulas, el sebo se produce dentro de células especializadas y se libera a medida que estas células se rompen; las glándulas sebáceas se clasifican entonces como glándulas holocrinas.

El sebo es inodoro, pero su descomposición bacteriana puede producir olores. El sebo es la causa de que algunas personas tengan el cabello "graso" si no se lava durante varios días. La cera del oído es en parte del sebo, al igual que la secreción mucopurulenta, la sustancia seca que se acumula en los bordes del ojo después de dormir.

Folículo piloso con estructuras asociadas.

La composición del sebo varía de una especie a otra; en humanos, el contenido de lípidos consiste en aproximadamente el 25% de monoésteres de cera, 41% de triglicéridos, 16% de ácidos grasos libres y 12% de escualeno.

La actividad de las glándulas sebáceas aumenta durante la pubertad debido a niveles elevados de andrógenos.

Las glándulas sebáceas están implicadas en problemas de la piel tales como acné y queratosis pilaris. Una glándula sebácea bloqueada puede resultar en un quiste sebáceo. El medicamento recetado isotretinoína reduce significativamente la cantidad de sebo producido por las glándulas sebáceas, y se utiliza para tratar el acné. El uso extremo (hasta 10 veces las cantidades prescritas por el médico) de los esteroides anabólicos por culturistas para prevenir la pérdida de peso tiende a estimular las glándulas sebáceas que pueden causar acné.

Las glándulas sebáceas de un feto humano "in utero" secretan una sustancia llamada vernix caseosa, una sustancia blanca "cerosa" que recubre la piel de los recién nacidos.

Las glándulas prepuciales de ratones y ratas son grandes glándulas sebáceas modificadas que producen feromonas.

Glándulas ceruminosas

Cera de oído humano de tipo húmedo en un bastoncillo de algodón.

La cera del oído, también conocida por el término médico "cerumen", es una sustancia cerosa amarillenta secretada en el canal auditivo de los seres humanos y muchos otros mamíferos. Juega un papel vital en el canal auditivo humano, ayudando en la limpieza y lubricación, y también proporciona cierta protección contra bacterias, hongos e insectos. El cerumen excesivo o incrustado puede presionar contra el tímpano y /o obstruir el conducto auditivo externo y perjudicar la audición.

Producción, composición y diferentes tipos

El cerumen se produce en el tercio externo de la porción cartilaginosa del conducto auditivo humano. Es una mezcla de secreciones viscosas de las glándulas sebáceas y menos viscosa de las glándulas sudoríparas apocrinas modificadas.

Se distinguen dos tipos distintos de cerumen genéticamente determinados: el tipo húmedo que es dominante, y el tipo seco que es recesivo. Los asiáticos y los nativos americanos son más propensos a tener el tipo seco de cerumen (gris y escamoso), mientras que los caucásicos y los africanos son más propensos a tener el tipo húmedo (color miel marrón a marrón oscuro y húmedo). El tipo de cerumen ha sido utilizado por antropólogos para rastrear los patrones migratorios humanos, como los de los Inuit.

La diferencia en el tipo de cerumen ha sido rastreada en único cambio de base solamente. (un polimorfismo de nucleótido único) en un gen conocido como "gen C11 de casete de unión a ATP". Además de afectar el tipo de cerumen, esta mutación también reduce la producción de sudor. Los investigadores conjeturan que la reducción en el sudor fue beneficiosa para los antepasados ​​de los asiáticos del este y los nativos americanos que se cree que vivieron en climas fríos.

Función

La cera del tipo húmedo es fluorescente débilmente bajo la luz ultravioleta.

  • Limpieza. La limpieza del conducto auditivo se produce como resultado del proceso de "cinta transportadora" de migración epitelial, ayudado por el movimiento de la mandíbula. Las células formadas en el centro de la membrana timpánica emigran hacia fuera desde el umbo (a una velocidad equivalente a la del crecimiento de las uñas) hasta las paredes del conducto auditivo, y aceleran hacia la entrada del conducto auditivo. El cerumen del canal también sale hacia fuera, llevando con él cualquier suciedad, polvo y materia particulada que puede haberse reunido en el canal. El movimiento de la mandíbula ayuda en este proceso desalojando los desechos pegados a las paredes del canal auditivo, aumentando la probabilidad de su expulsión.
  • Lubricación. La lubricación previene la desecación y el prurito de la piel dentro del conducto auditivo (conocida como asteatosis). Las propiedades lubricantes surgen del alto contenido de lípidos del sebo producido por las glándulas sebáceas. En cerumen de tipo húmedo al menos, estos lípidos incluyen colesterol, escualeno y muchos ácidos grasos de cadena larga y alcoholes.
  • Funciones antibacterianas y antifúngicas. Mientras que los estudios realizados hasta la década de 1960 encontraron poca evidencia que respalde un papel antibacteriano para el cerumen, estudios más recientes han encontrado que el cerumen proporciona cierta protección bactericida contra algunas cepas de bacterias. Se ha descubierto que el cerumen es eficaz para reducir la viabilidad de una amplia variedad de bacterias (a veces hasta en un 99%), incluyendo Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus y muchas variantes de Escherichia coli. El crecimiento de dos hongos comúnmente presentes en la otomicosis también es significativamente inhibido por el cerumen humano. Estas propiedades antimicrobianas se deben principalmente a la presencia de ácidos grasos saturados, lisozima y, especialmente, al pH relativamente bajo del cerumen (típicamente alrededor de 6,1 en individuos normales).

Glándulas mamarias

Sección transversal del pecho de una hembra humana.

Las glándulas mamarias son los órganos que, en los mamíferos hembras, producen leche para la alimentación de sus crías o hijos durante los primeros meses o semanas de vida. Estas glándulas exocrinas son glándulas sudoríparas dilatadas y son la característica de los mamíferos que dieron su nombre a la clase.

Estructura

Los componentes básicos de la glándula mamaria son los "alvéolos" (cavidades huecas de unos pocos milímetros de grosor) recubiertas de células epiteliales secretoras de leche y rodeadas de células mioepiteliales. Estos alvéolos se unen para formar grupos conocidos como "lóbulos", y cada lóbulo tiene un "conducto lactífero" que drena en las aberturas del pezón. Las células mioepiteliales pueden contraerse de forma similar a las musculares, y así empujar la leche de los alvéolos a través de los conductos lactíferos hacia el pezón, donde se acumula en engrosamientos ("senos") de los conductos. Un bebé lactante esencialmente exprime la leche de estos senos.

Disección de una mama humana.
1.Grasa
2.Ducto lactífero/lóbulo
3.Lóbulo
4.Tejido conectivo
5.Seno del ducto lactífero
6.Ducto lactífero

Se distingue entre una "glándula mamaria simple", que consiste en todo el tejido secretor de leche que conduce a un único conducto lactífero, y una "glándula mamaria compleja", que consiste en todas las glándulas mamarias simples que abastecen un pezón.

Los seres humanos normalmente tienen dos glándulas mamarias complejas, una en cada mama, y ​​cada glándula mamaria compleja consta de 10-20 glándulas simples. (La presencia de más de dos pezones se conoce como politelia y la presencia de más de dos glándulas mamarias complejas como polimastia.)

También, haga clic aquí "Tejido de la mama" para ver una película sobre la mama.

Desarrollo y control hormonal

El desarrollo de las glándulas mamarias está controlado por las hormonas.

Las glándulas mamarias existen en ambos sexos, pero son rudimentarias hasta la pubertad cuando en respuesta a las hormonas ováricas, comienzan a desarrollarse en la hembra. Haga clic en [[2] para ver qué hace el tejido mamario en una mujer durante la menstruación.

El estrógeno promueve la formación, mientras que la testosterona lo inhibe.

En el momento del nacimiento, el bebé tiene conductos lactíferos pero no hay alveolos. Una pequeña ramificación se manifiesta antes de la pubertad cuando los estrógenos ováricos estimulan la diferenciación ramificada de los conductos en las masas esféricas de las células que se convertirán en alvéolos. Los verdaderos alveolos secretores sólo se desarrollan en el embarazo, donde el aumento de los niveles de estrógeno y progesterona causan una mayor ramificación y diferenciación de las células del conducto, junto con un aumento del tejido adiposo y un flujo sanguíneo más rico.

El calostro se secreta al final del embarazo y durante los primeros días después del parto. La secreción verdadera de la leche (lactancia) comienza unos días más tarde debido a una reducción en la progesterona circulante y a la presencia de la hormona prolactina. La succión del bebé provoca la liberación de la hormona oxitocina que estimula la contracción de las células mioepiteliales.

Cáncer de mama

Signos del cáncer de mama

Como se ha descrito anteriormente, las células de las glándulas mamarias pueden ser inducidas fácilmente a crecer y multiplicarse por las hormonas. Si este crecimiento se produce fuera de control, resultan en cáncer. Casi todos los casos de cáncer de mama se originan en los lóbulos o conductos de las glándulas mamarias.

Tipos de cáncer de mama

  • DCIS: Carcinoma ductal in situ
  • LCIS: Carcinoma lobular in situ
  • Carcinoma ductal invasivo
  • Carcinoma lobular invasivo
  • Cáncer de mama inflamatorio
  • Enfermedad de Paget

Homeostasis

En conjunto, el sistema tegumentario juega un papel importante en el mantenimiento de la homeostasis. El sistema tegumentario es el sistema más externo del cuerpo y muchas de sus funciones están relacionadas con esta localización. La piel protege el cuerpo contra patógenos y productos químicos, minimiza la pérdida o entrada de agua, y bloquea los efectos nocivos de la luz solar. Los receptores sensoriales de la piel proporcionan información sobre el entorno externo, ayudando a la piel a regular la temperatura corporal en respuesta a los cambios ambientales y ayudando al cuerpo a reaccionar ante el dolor y otros estímulos táctiles. La gran superficie de la piel la hace ideal para la regulación de la temperatura. La tasa de pérdida de calor puede ser regulada por la cantidad de sangre que fluye a través de los vasos sanguíneos en la dermis cerca de la superficie de la piel. Cuando la temperatura corporal aumenta, como por ejemplo durante el ejercicio, el tono simpático se reduce y esto provoca la dilatación de los vasos sanguíneos que suministran a la piel. El aumento del flujo sanguíneo de la piel permite que el calor se pierda más rápidamente para que la temperatura corporal no se eleve por encima del rango homeostático normal. La tasa de pérdida de calor también puede ser impulsada por la producción de sudor, que absorbe el calor adicional a medida que se evapora. Por el contrario, si la producción de calor es menor que la requerida, los vasos dérmicos se contraen, se detiene la sudoración y el calor es conservado por el cuerpo.

Glosario

Areolar
El tejido conectivo areolar es un tejido flexible, de malla, con una matriz fluida y funciona para amortiguar y proteger los órganos del cuerpo. Actúa como un tejido de embalaje que sostiene los órganos internos juntos y en la posición correcta.
Lámina basal
La lámina basal (a menudo llamada erróneamente membrana basal) es una capa sobre la cual se asienta el epitelio. stá compuesta por una matriz electrodensa de entre 50 y 100 nm que consta a su vez de lámina lúcida y lámina densa.
Dermis
La dermis es la capa de piel debajo de la epidermis que consiste en tejido conectivo y amortigua el cuerpo del estrés y la tensión. La dermis está estrechamente unida a la epidermis por una lámina basal.
Epidermis
La epidermis es la capa más externa de la piel. Forma el envoltorio impermeable y protector sobre la superficie del cuerpo y se compone de epitelio escamoso estratificado con una lámina basal subyacente.
Fibroblasto
Un fibroblasto es una célula que produce las fibras estructurales y la sustancia fundamental del tejido conectivo.
Folículo piloso
Un folículo piloso es la parte de la piel en la que crece el pelo.
La hipodermis
Es la capa más interna del sistema tegumentario en vertebrados. Deriva del mesodermo, pero a diferencia de la dermis, no se deriva de la región dérmatoma del mesodermo.
Impétigo
es una infección cutánea superficial más común entre los niños de 2 a 6 años de edad. Las personas que practican deportes de contacto cercano como el rugby, el fútbol americano y la lucha libre son también susceptibles, independientemente de la edad.
Melanocitos
Son células situadas en la capa inferior de la epidermis de la piel y en la capa media del ojo, la uvea. A través de un proceso llamado melanogénesis, estas células producen melanina, un pigmento en la piel, los ojos y el cabello.
Melanoma
Un melanoma es un tumor maligno que se origina en los melanocitos. Es una forma muy maligna de cáncer de piel, y, aunque rara, es responsable de la mayoría de las muertes relacionadas con el cáncer de piel.
Onicólisis
Deformidad o enfermedad de las uñas
La capa papilar
es la más externa y contiene vasos sanguíneos que irrigan pero no penetran en la epidermis. Se compone de fibras dispuestas de forma suelta. Las crestas papilares forman las huellas dactilares.
Lámina reticular
La capa reticular es la capa más profunda y más gruesa de la dermis, su espesor varía en las distintas partes de la superficie corporal, siendo aquella piel que recubre la espalda más gruesa que la piel que recubre los párpados. Contiene la mayor parte de las estructuras (como las glándulas sudoríparas). La capa reticular está compuesta de fibras dispuestas irregularmente y resistes el estiramiento.

Sistema nervioso

Diagrama del sistema nervioso

El sistema nervioso central incluye el encéfalo y la médula espinal. El encéfalo y la médula espinal están protegidos por estructuras óseas, membranas y líquido. El encéfalo se mantiene en la cavidad craneal del cráneo y consiste en el cerebro, el cerebelo y el tallo encefálico. Los nervios implicados son nervios craneales y nervios espinales.

Visión general de todo el sistema nervioso

El sistema nervioso tiene tres funciones principales: entrada sensorial, integración de datos y salida motora. La entrada sensorial se produce cuando el cuerpo reúne información o datos, por medio de las neuronas, glía y sinapsis. El sistema nervioso se compone de células nerviosas excitables (neuronas) y sinapsis que se forman entre las neuronas y las conectan a centros a través del cuerpo o a otras neuronas. Estas neuronas operan sobre la excitación o la inhibición, y aunque las células nerviosas pueden variar en tamaño y localización, la comunicación entre ellas determina su función. Los nervios conducen impulsos de los receptores sensoriales al cerebro y a la médula espinal. Los datos se procesan a continuación mediante la integración de datos, que se produce sólo en el cerebro. Después de que el cerebro ha procesado la información, los impulsos se llevan a cabo desde el cerebro y la médula espinal a los músculos y las glándulas, lo que llamamos salida motora. Las células de glia se encuentran dentro de los tejidos y no son excitables, pero ayudan con la mielinización, la regulación iónica y el líquido extracelular.

El sistema nervioso se compone de dos partes principales, o subdivisiones, el sistema nervioso central (SNC) y el sistema nervioso periférico (SNP). El SNC incluye el cerebro y la médula espinal. El cerebro es el "centro de control" del cuerpo. El SNC tiene varios centros ubicados dentro de él que llevan a cabo la función sensora, la motora y la integración de datos. Estos centros pueden subdividirse en centros inferiores (incluyendo la médula espinal y el tronco cerebral) y centros superiores que se comunican con el cerebro a través de los efectores. El SNP es una vasta red de nervios espinales y craneales que están vinculados al cerebro y a la médula espinal. Contiene receptores sensoriales que ayudan a procesar los cambios en el ambiente interno y externo. Esta información se envía al SNC a través de nervios sensoriales aferentes. El SNP se subdivide en el sistema nervioso autónomo y el sistema nervioso somático. El autónomo tiene el control involuntario de órganos internos, vasos sanguíneos, músculos lisos y cardíacos. El somático tiene control voluntario de la piel, los huesos, las articulaciones y los músculos esqueléticos. Los dos sistemas funcionan juntos, por medio de los nervios del SNP que entran y se convierten en parte del SNC, y viceversa.

Funciones generales del SNC

Cerebro, tronco encefálico y médula espinal.

Cuando el sistema nervioso central se daña o los nervios periféricos se deterioran, puede aumentar o disminuir la funcionalidad de nuestros órganos internos, incluso puede afectar nuestras expresiones faciales, es decir, hacer que frunzamos profundamente el ceño, la sonrisa se ladea, los pulmones pueden sobrecargarse o La capacidad pulmonar incrementarse o disminuir, la vejiga puede llenarse y no se puede orinar, los intestinos se vuelven lentos y no se pueden limpiar completamente en cada movimiento intestinal, los músculos de los brazos, las piernas y el torso se pueden hacer más débiles y grasientos, no por falta de uso, sino porque los nervios que discurren desde la columna vertebral no trabajan correctamente, se pueden sufrir dolores de cabeza, dolor de oídos o dolor de garganta. Incluso su capacidad de sentir el orgasmo puede verse afectada.

El sistema nervioso central (SNC) representa la mayor parte del sistema nervioso, incluyendo el cerebro y la médula espinal. Junto con el sistema nervioso periférico (PNS), tiene un papel fundamental en el control del comportamiento.

El SNC se concibe como un sistema dedicado al procesamiento de la información, donde se calcula una salida motora apropiada como respuesta a una entrada sensorial. Muchos hilos de investigación sugieren que la actividad motora existe mucho antes de la maduración de los sistemas sensoriales, y los sentidos sólo influyen en el comportamiento sin dictarlo. Esto ha llevado a la concepción del SNC como un sistema autónomo.

Estructura y función de las neuronas

Estructura

Las neuronas están altamente especializadas en el procesamiento y transmisión de las señales celulares. Dada la diversidad de funciones que desempeñan las neuronas en diferentes partes del sistema nervioso, existe, como se esperaba, una amplia variedad en la forma, el tamaño y las propiedades electroquímicas de las neuronas. Por ejemplo, el soma de una neurona puede variar en tamaño de 4 a 100 micrómetros de diámetro.

El soma (cuerpo celular) es la parte central de la neurona. Contiene el núcleo de la célula, y por lo tanto es donde ocurre la mayoría de la síntesis de proteína. El núcleo oscila entre 3 y 18 micrómetros de diámetro. Las dendritas de una neurona son extensiones celulares con muchas ramas, y metafóricamente esta forma general y estructura se conoce como árbol dendrítico. Aquí es donde sucede la mayoría de la entrada a la neurona. Sin embargo, también puede ocurrir una salida de información (es decir, de las dendritas a otras neuronas) (excepto en la sinapsis química en la que el flujo de retroceso del impulso es inhibido por el hecho de que el axón no posee quimiorreceptores y las dendritas no pueden secretar neurotransmisores químicos). Esto explica la conducción unidireccional del impulso nervioso.

El axón es una proyección más fina, de tipo cable, que puede extender decenas, cientos o incluso decenas de miles de veces el diámetro del soma de longitud. El axón lleva las señales nerviosas lejos del soma (y también puede llevar algunos tipos de información de nuevo hasta él). Muchas neuronas tienen sólo un axón, pero este axón puede - y generalmente ocurrirá- sufrir ramificaciones extensas, permitiendo la comunicación con muchas células diana. La parte del axón donde emerge del soma se llama la "colina del axón". Además de ser una estructura anatómica, la colina del axón es también la parte de la neurona que tiene la mayor densidad de canales de sodio dependientes del voltaje. Esto hace que sea la parte más fácilmente excitable de la neurona y la zona donde se inicia la sensibilidad del axón: en términos neurológicos tiene el mayor umbral de potencial de acción hiperpolarizado. Mientras que el axón y la "colina del axón" están involucrados generalmente en la salida de la información, esta región también puede recibir la entrada de información desde otras neuronas también.

El terminal del axón es una estructura especializada al final del axón que se utiliza para liberar sustancias químicas neurotransmisoras y comunicarse con las neuronas objetivo.

Aunque la visión canónica de la neurona atribuye funciones dedicadas a sus diversos componentes anatómicos, las dendritas y los axones a menudo actúan de manera contraria a su denominada función principal.

Los axones y las dendritas en el sistema nervioso central suelen tener sólo un micrómetro de espesor, mientras que algunos en el sistema nervioso periférico son mucho más gruesos. El soma tiene usualmente aproximadamente 10-25 micrómetros de diámetro y a menudo no es mucho más grande que el núcleo celular que contiene. El axón más largo de una neurona motora humana puede tener más de un metro de largo, alcanzando desde la base de la columna vertebral hasta los dedos. Las neuronas sensoriales tienen axones que van desde los dedos de los pies hasta las columnas dorsales, más de 1,5 metros en los adultos. Las jirafas tienen axones individuales de varios metros de longitud que recorren toda la longitud de su cuello. Gran parte de lo que se conoce sobre la función axonal proviene del estudio del axón gigante de los calamares, una preparación experimental ideal debido a su tamaño relativamente inmenso (0,5-1 milímetros de espesor y varios centímetros de largo).

Función

Las neuronas aferentes sensoriales transmiten la información de los tejidos y órganos al sistema nervioso central. Las neuronas eferentes transmiten señales del sistema nervioso central a las células efectoras y algunas veces se llaman neuronas motoras. Los interneurones conectan neuronas dentro de regiones específicas del sistema nervioso central. Neuronas aferentes y eferentes también pueden referirse generalmente a neuronas que, respectivamente, traen información o envían información desde la región del cerebro.

Clasificación por acción sobre otras neuronas

Las neuronas excitadoras excitan sus neuronas postsinápticas objetivo o células diana, haciendo que funcionen. Las neuronas motoras y las neuronas somáticas son todas neuronas excitadoras. Las neuronas excitatorias en el cerebro son a menudo glutamatérgicas. Las neuronas motoras espinales, que sintetizan en las células musculares, usan la acetilcolina como su neurotransmisor. Las neuronas inhibidoras inhiben sus neuronas diana. Las neuronas inhibidoras también se conocen como neuronas axonales cortas, interneuronas o micrononeuronas. La producción de algunas estructuras cerebrales (neostriatum, globus pallidus, cerebellum) es inhibitoria. Los neurotransmisores inhibidores primarios son GABA y glicina. Las neuronas moduladoras evocan efectos más complejos denominados neuromodulación. Estas neuronas usan neurotransmisores como dopamina, acetilcolina, serotonina y otros. Cada sinapsis puede recibir tanto señales excitatorias como inhibitorias y el resultado es determinado por la totalidad de la suma.

Proceso excitatorio e inhibitorio

Sinapsis nerviosa

La liberación de un neurotransmisor excitador (por ejemplo, glutamato) en las sinapsis provocará una entrada de iones de sodio cargados positivamente (Na +) que produce una despolarización localizada de la membrana. La corriente fluye entonces hacia el segmento en reposo (polarizado) del axón.

La sinapsis inhibidora provoca una entrada de Cl- (cloro) o salida de K + (potasio) haciendo que la membrana sináptica se hiperpolarice. Este aumento previene la despolarización, causando una disminución en la posibilidad de una descarga del axón. Si ambos son iguales a sus cargos, entonces la operación se cancelará por sí misma. Este efecto se conoce como suma.

Hay dos tipos de suma: espacial y temporal. La suma espacial requiere varias sinapsis excitatorias (disparar varias veces) para sumar, causando así una descarga del axón. También ocurre dentro de las sinapsis inhibitorias, donde ocurrirá exactamente lo contrario. En la suma temporal, provoca un aumento de la frecuencia en las mismas sinapsis hasta que es lo suficientemente grande como para causar una descarga. La suma espacial y temporal puede ocurrir al mismo tiempo también.

Las neuronas del cerebro liberan neurotransmisores inhibidores mucho más que neurotransmisores excitadores, lo que ayuda a explicar por qué no somos conscientes de todos los recuerdos y todos los estímulos sensoriales simultáneamente. La mayoría de la información almacenada en el cerebro se inhibe la mayor parte del tiempo.

Suma

Cuando las sinapsis excitatorias exceden la cantidad de sinapsis inhibitorias, entonces las sinapsis excitatorias prevalecerán sobre las otras. Lo mismo ocurre con las sinapsis inhibitorias, si hay más sinapsis inhibitorias que excitatorias, las sinapsis serán inhibidas. La determinación de todo esto es a lo que se llama suma.

Clasificación por patrones de descarga:

Las neuronas pueden clasificarse de acuerdo con sus características electrofisiológicas (hay que tener en cuenta que un solo potencial de acción no es suficiente para mover un músculo grande, solamente causará un contracción muscular).

  • Subida tónica o normal: algunas neuronas suelen estar constantemente (o tónicamente) activas. Ejemplo: las interneuronas en el cuerpo estriado.
  • Fásicos o muy llenos: Las neuronas que se activan en ráfagas se llaman fásicas.
  • Pico rápido: Algunas neuronas son notables por sus tasas de activación rápidas. Por ejemplo, algunos tipos de interneuronas inhibitorias corticales, células en el globo pálido.
  • Punta fina: Los potenciales de acción de algunas neuronas son de rangos estrechos en comparación con los otros. Por ejemplo, las interneuronas en la corteza prefrontal son neuronas de punta fina.

Clasificación por neurotransmisor liberado:

  • Algunos ejemplos son neuronas colinérgicas, GABAérgicas, glutamatérgicas y dopaminérgicas.

Sistema Nervioso Central

El sistema nervioso central es el centro de control del cuerpo. Regula la función de los órganos, el pensamiento superior y el movimiento del cuerpo. El sistema nervioso central está formado por el cerebro y la médula espinal.

Generación y propagación de un potencial de acción

Características eléctricas de un potencial de acción neuroquímica.

El impulso del nervio

Potencial de acción animado

Cuando se estimula un nervio, el potencial de reposo cambia. Ejemplos de tales estímulos son: la presión, la electricidad, los productos químicos, etc. Diferentes neuronas son sensibles a diferentes estímulos (aunque la mayoría puede registrar dolor). El estímulo provoca que los canales de iones de sodio se abran. El cambio rápido en la polaridad que ocurre a lo largo de la fibra nerviosa se llama el "potencial de acción". Para que se produzca un potencial de acción, se debe alcanzar el umbral. Si no se alcanza el umbral, entonces no se puede producir ningún potencial de acción. Este cambio en el movimiento de la polaridad tiene varias etapas:

Despolarización
El ascenso es causado cuando los iones de sodio cargados positivamente (Na +) de repente se precipitan a través de las puertas de sodio abiertas en una célula nerviosa. El potencial de membrana de la célula estimulada experimenta un cambio localizado de -55 milivoltios a 0 en un área limitada. A medida que el sodio adicional se precipita, el potencial de membrana invierte su polaridad de manera que el exterior de la membrana es negativo con respecto al interior. Durante este cambio de polaridad la membrana desarrolla realmente un valor positivo por un momento (+30 milivoltios). El cambio en la tensión estimula la apertura de canales de sodio adicionales (llamados canales de iones de voltaje). Este es un ejemplo de un bucle de retroalimentación positiva.
Repolarización
La desaceleración es causada por el cierre de los canales iónicos de sodio y la apertura de los canales iónicos de potasio. Liberación de iones de potasio (K +) cargados positivamente de la célula nerviosa cuando las puertas de potasio se abren. Nuevamente, éstos se abren en respuesta a la tensión positiva - están conectados por voltaje. Esta expulsión actúa para restaurar el potencial de membrana negativo localizado de la célula (aproximadamente -65 o -70 mV es típico para los nervios).
Bomba de sodio y potasio
Hiperpolarización

Cuando los iones de potasio están por debajo del potencial de reposo (-90 mV). Dado que la célula está hiperpolarizada, queda en una frase refractaria.

Fase refractaria: El período refractario es un corto período de tiempo después de la etapa de despolarización. Poco después de que las puertas de sodio se abran, se cierran y entran en una conformación inactiva. Las puertas de sodio no se pueden abrir de nuevo hasta que la membrana se repolariza hasta su potencial de reposo normal. La bomba de sodio-potasio devuelve los iones de sodio al exterior y los iones de potasio al interior. Durante la fase refractaria este área particular de la membrana celular nerviosa no puede ser despolarizada. Este área refractaria explica por qué los potenciales de acción sólo pueden avanzar desde el punto de estimulación.

Factores que afectan la sensibilidad y la velocidad

Sensibilidad: El aumento de la permeabilidad del canal de sodio ocurre cuando hay un déficit de iones de calcio. Cuando hay un déficit de iones de calcio (Ca + 2) en el líquido intersticial, los canales de sodio son activados (abiertos) con muy poco aumento del potencial de membrana por encima del nivel normal de reposo. Por lo tanto, la fibra nerviosa puede disparar espontáneamente los potenciales de acción, dando como resultado tetania. Esto podría estar causado por la falta de hormona de las glándulas paratiroides. También podría ser causada por una hiperventilación, lo que conduce a un pH más alto, lo que hace que el calcio se vincule y no esté disponible. Velocidad de conducción: Esta área de despolarización / repolarización / recuperación se mueve a lo largo de una fibra nerviosa como una onda muy rápida. En las fibras mielinizadas, la conducción es cientos de veces más rápida debido a que el potencial de acción sólo se produce en los nodos de Ranvier (representado en "tipos de neuronas") saltando de nodo a nodo. Esto se llama conducción "salina". El daño a la vaina de mielina por la enfermedad puede causar un deterioro severo de la función de las células nerviosas. Algunos venenos y drogas interfieren con los impulsos nerviosos bloqueando los canales de sodio en los nervios. Ver discusión sobre la droga al final de este esquema.

Encéfalo

Una imagen en diferentes colores del cerebro mostrando las secciones principales.

El encéfalo se encuentra en la cavidad craneal. Dentro de él se encuentran los centros nerviosos superiores responsables de coordinar los sistemas sensitivos y motores del cuerpo (prosencéfalo). El tronco cerebral alberga los centros nerviosos inferiores (que consisten en mesencéfalo, protuberancia y médula),

Médula

La médula es el centro de control de las funciones respiratorias, cardiovasculares y digestivas.

Puente troncoencefálico

El puente troncoencefálico alberga los centros de control de la respiración y las funciones inhibitorias. Aquí interactuará con el cerebelo.

Cerebro

El cerebro, o porción superior del encéfalo, está divide por una hendidura profunda, llamada el surco longitudinal. El surco longitudinal separa el cerebro en los hemisferios derecho e izquierdo. En los hemisferios se encuentra la corteza cerebral, los ganglios basales y el sistema límbico. Los dos hemisferios están conectados por un haz de fibras nerviosas llamado corpus callosum. El hemisferio derecho es responsable del lado izquierdo del cuerpo, mientras que lo contrario ocurre con el hemisferio izquierdo. Cada uno de los dos hemisferios está dividido en cuatro lóbulos separados: el frontal especializado en el control de las funciones ejecutivas, aprendizaje, planificación y habla; parietal, especializado en el control de las funciones sensoriales somáticas; occipital en el control de la visión y lóbulos temporales que consisten en centros de audición y en algunas del habla. Ubicado profundamente en el lóbulo temporal del cerebro en la ínsula.

Cerebelo

El cerebelo es la parte del cerebro que se localiza posterior a la médula oblongata y al puente troncoencefálico. Coordina los músculos esqueléticos para producir movimientos suaves y agraciados. El cerebelo recibe información de nuestros ojos, oídos, músculos y articulaciones sobre la posición en la que nuestro cuerpo está actualmente (propiocepción). También recibe la salida de la corteza cerebral sobre dónde deben estar estas partes. Después de procesar esta información, el cerebelo envía impulsos motores desde el tronco encefálico hasta los músculos esqueléticos. La función principal del cerebelo es la coordinación. El cerebelo también es responsable del equilibrio y la postura. También nos ayuda cuando estamos aprendiendo una nueva habilidad motora, como tocar un instrumento musical o manejar uno deportivo. Investigaciones recientes muestran que, aparte de las funciones motoras, el cerebelo también tiene algún papel emocional.

El Sistema Limbico y Funciones Mentales Mayores


Imagen del cerebro, mostrando el sistema límbico.

El sistema límbico

El sistema límbico es un conjunto complejo de estructuras situadas justo debajo del cerebro y a ambos lados del tálamo. Combina funciones mentales superiores, y emoción primitiva, en un sistema. A menudo se refiere como el sistema nervioso emocional. No sólo es responsable de nuestras vidas emocionales, sino también de nuestras funciones mentales superiores, como el aprendizaje y la formación de recuerdos. El sistema límbico explica por qué algunas cosas nos parecen tan agradables, como comer y por qué algunas condiciones médicas son causadas por estrés mental, como la presión arterial alta. Hay dos estructuras significativas dentro del sistema límbico y varias estructuras más pequeñas que son importantes también. Son:

  1. Hipocampo
  2. Amígdala
  3. Tálamo
  4. Hipotálamo
  5. Fórnix y parahipocampo
  6. Giro cingulado

Estructuras del sistema límbico

Hipocampo
El hipocampo se encuentra en lo profundo del lóbulo temporal, con forma de un caballito de mar. Consiste en dos cuernos que se curvan detrás de la amígdala. Se sitúa en el cerebro para hacer que el área prefrontal sea consciente de nuestras experiencias pasadas almacenadas en esa área. El área prefrontal del cerebro consulta esta estructura para usar recuerdos con el fin de modificar nuestro comportamiento. El hipocampo es un contribuyente principal a la memoria.
Amígdala
La amígdala es una pequeña estructura en forma de almendra, situada profundamente en el interior de la región anteroinferior del lóbulo temporal, que conecta con el hipocampo, los núcleos septales, el área prefrontal y el núcleo medial dorsal del tálamo. Estas conexiones hacen posible que la amígdala juegue su importante papel en la mediación y el control de tales actividades y sentimientos como el amor, la amistad, el afecto y la expresión del estado de ánimo. La amígdala es el centro de identificación del peligro y es fundamental para la autoconservación. La amígdala es el núcleo responsable del miedo.
Tálamo
Las lesiones o la estimulación de los núcleos medial, dorsal y anterior del tálamo se asocian con cambios en la reactividad emocional. Sin embargo, la importancia de estos núcleos en la regulación del comportamiento emocional no se debe al propio tálamo, sino a las conexiones de estos núcleos con otras estructuras del sistema límbico. El núcleo mediano dorsal hace conexiones con las zonas corticales del área prefrontal y con el hipotálamo. Los núcleos anteriores se conectan con los cuerpos mamilares y a través de ellos, por vía del fornix, con el hipocampo y el giro cingulado, participando así en lo que se conoce como el circuito de Papez.
Imagen del cerebro que muestra la ubicación del hipotálamo.
Hipotálamo
El hipotálamo es una pequeña parte del cerebro situada justo debajo del tálamo en ambos lados del tercer ventrículo. Las lesiones del hipotálamo interfieren con varias funciones vegetativas y algunos así llamados comportamientos motivados como la sexualidad, la combatividad y el hambre. El hipotálamo también juega un papel en la emoción. Específicamente, las partes laterales parecen estar involucradas con el placer y la rabia, mientras que la parte medial está ligada a aversión, disgusto, y una tendencia a la risa incontrolable y fuerte. Sin embargo, en general el hipotálamo tiene más que ver con la expresión de las emociones. Cuando aparecen los síntomas físicos de la emoción, la amenaza que representan retorna, a través del hipotálamo, a los centros límbicos y luego a los núcleos prefrontales, aumentando la ansiedad.
El Fórnix y parahipocampo
Estas pequeñas estructuras son vías de conexión importantes para el sistema límbico.
El Giro cingulado
El Giro cingulado se localiza en el lado medial del cerebro entre el surco cingulado y el cuerpo calloso. Todavía hay mucho que aprender sobre este giro, pero ya se sabe que su parte frontal coordina los olores y las vistas, con agradables recuerdos de emociones anteriores. La región participa en la reacción emocional al dolor y en la regulación del comportamiento agresivo.

Memoria y aprendizaje

La memoria se define como la facultad mental de retener y recordar las experiencias pasadas, el acto o instancia de recordar lo pasado. El aprendizaje tiene lugar cuando retenemos y utilizamos los recuerdos pasados.

En general, los mecanismos de la memoria no se entienden completamente. Se cree que las áreas cerebrales como el hipocampo, la amígdala, el estriado o los cuerpos mamilares están involucradas en tipos específicos de memoria. Por ejemplo, se cree que el hipocampo está involucrado en el aprendizaje espacial y el aprendizaje declarativo (información de aprendizaje tal como lo que está leyendo ahora), mientras que la amígdala se cree que está involucrada en la memoria emocional. El daño a ciertas áreas en pacientes y modelos animales y subsecuentes déficits de memoria es una fuente primaria de información. Sin embargo, en lugar de implicar un área específica, podría ser que el daño a las áreas adyacentes, o a un camino que viaja a través de la zona es realmente el responsable del déficit observado. Además, no basta con describir la memoria, y su contraparte, el aprendizaje, como dependiente únicamente de regiones cerebrales específicas. El aprendizaje y la memoria se atribuyen a cambios en las sinapsis neuronales, que se cree están mediadas por la potenciación a largo plazo y la depresión a largo plazo.

Hay tres tipos básicos de memoria:

  1. Memoria sensorial
  2. Memoria a corto plazo
  3. Memoria a largo plazo
Memoria sensorial
Las memorias sensoriales actúan como un amortiguador para los estímulos a través de los sentidos. Una memoria sensorial conserva una copia exacta de lo que se ve o se oye: "memoria icónica para la memoria visual, eólica para la memoria auditiva y háptica para el tacto". La información pasa de la memoria sensorial a la memoria a corto plazo. Algunos creen que dura sólo 300 milisegundos y tiene capacidad ilimitada. La atención selectiva determina qué información se mueve de la memoria sensorial a la memoria a corto plazo.
Memoria de corto plazo
La memoria a corto plazo actúa como un cuaderno de notas para la recuperación temporal de la información que se está procesando. Por ejemplo, actúa con el fin de entender esta frase que necesita para mantener en su mente el comienzo de la oración a medida que se lee el resto. La memoria a corto plazo se deteriora rápidamente y también tiene una capacidad limitada. La fragmentación de la información puede conducir a un aumento en la capacidad de memoria a corto plazo, esta es la razón por la que un número de teléfono con guión es más fácil de recordar que un solo número largo. El hecho de formar con éxito una parte se conoce como "cierre". La interferencia a menudo causa alteración en la retención de memoria a corto plazo. Esto explica el deseo de completar una tarea en la memoria a corto plazo lo antes posible.

Dentro de la memoria a corto plazo hay tres operaciones básicas:

  1. Memoria icónica - la capacidad de mantener imágenes visuales
  2. Memoria acústica - la capacidad de mantener sonidos. Se puede desarrollar más de la icónica.
  3. Memoria de trabajo - un proceso de atención activa para mantenerlo hasta que se ponga en uso. Hay que tener en cuenta que el objetivo no es realmente trasladar la información de la memoria a corto plazo a la memoria a largo plazo, sino simplemente ponerla en uso inmediato.

El proceso de transferir información de la memoria a corto plazo a largo plazo implica la codificación o consolidación de la información. En la organización de la información compleja a corto plazo, antes de que pueda ser codificada en la memoria a largo plazo, la significación o contenido emocional de un elemento puede desempeñar un papel muy importante en su retención en la memoria a largo plazo. El sistema límbico establece circuitos locales de reverberación tales como el circuito de Papez.

Memoria a largo plazo
La memoria de largo plazo se utiliza para almacenar la información en un tiempo largo. La información de la memoria de corto a largo plazo se transfiere después de un período corto. A diferencia de la memoria a corto plazo, la memoria a largo plazo tiene poco decaimiento. El potencial a largo plazo es una respuesta mejorada en la sinapsis dentro del hipocampo. Es esencial para el almacenamiento de memoria. El sistema límbico no está directamente involucrado necesariamente en la memoria a largo plazo, sino que selecciona los recuerdos de la memoria a corto plazo, consolida estos recuerdos interpretándolos como una cinta continua, e implica el hipocampo y la amígdala.

Hay dos tipos de memoria a largo plazo:

  1. Memoria episódica
  2. Memoria semántica

La memoria episódica representa nuestra memoria de eventos y experiencias en forma de serie. Es a partir de esta memoria que podemos reconstruir los acontecimientos reales que tuvieron lugar en un punto dado de nuestras vidas.

La memoria semántica, por otra parte, es un registro estructurado de hechos, conceptos y habilidades que hemos adquirido. La información en la memoria semántica se deriva de nuestro propio episodio de memoria, como que podemos aprender nuevos hechos o conceptos de las experiencias.

Hay tres actividades principales que están relacionadas con la memoria a largo plazo:

  1. Almacenamiento
  2. Eliminación
  3. Recuperación

La información contenida en la memoria a corto plazo se almacena en la memoria a largo plazo mediante el ensayo. La exposición repetida a un estímulo o el ensayo de una parte de información la transfiere a la memoria a largo plazo. Los experimentos también sugieren que el aprendizaje es más eficaz si se distribuye con el tiempo. La supresión de la información es causada principalmente por decaimiento e interferencia. Los factores emocionales también afectan a la memoria a largo plazo. Sin embargo, es discutible si realmente alguna vez olvidamos algo o si a veces se hace cada vez más difícil recuperarlo. La información puede no ser recordada a veces pero puede ser reconocida, o puede ser recordada solamente con la incitación. Esto nos lleva a la tercera operación de la memoria, la recuperación de la información.

Hay dos tipos de recuperación de información:

  1. Recordar
  2. Reconocimiento

En el recuerdo, la información se reproduce desde la memoria. En el reconocimiento la presentación de la información proporciona el conocimiento de que la información se ha visto antes. El reconocimiento es de menor complejidad, ya que la información proporciona una señal. Sin embargo, la recuperación puede ser asistida por la provisión de señales de recuperación que permiten al sujeto acceder rápidamente a la información en la memoria.

Potenciación a largo plazo

La potenciación a largo plazo (LTP) es la mejora duradera de las conexiones entre dos neuronas que resulta de estimularlas simultáneamente. Dado que las neuronas se comunican a través de sinapsis químicas, y porque se cree que los recuerdos se almacenan en virtud de los patrones de activación de estas sinapsis, la LTP y su proceso opuesto, la depresión a largo plazo, son ampliamente considerados los principales mecanismos celulares que subyacen al aprendizaje y la memoria. Esto ha sido probado por experimentos de laboratorio. Cuando uno de los productos químicos involucrados (PKMzeta, se discutirá más adelante) está inhibido en las ratas, causa amnesia retrógrada con memoria a corto plazo intacta (lo que significa que no pueden recordar los acontecimientos anteriores a que se administrase el inhibidor).

Al mejorar la transmisión sináptica, la LTP mejora la capacidad de dos neuronas, una presináptica y la otra postsináptica, para comunicarse entre sí a través de una sinapsis. El mecanismo preciso para esta mejora no se conoce, pero varía en función de cosas como la región cerebral, la edad y las especies. Se centrará la LTP en la sección CA1 del hipocampo, porque es lo que mejor se conoce.

El resultado final de la LTP es un circuito neural bien establecido que puede ser llamado más tarde desde la memoria.

La LTP en el hipocampo CA1 se llama LTP dependiente del receptor NMDA. Tiene cuatro propiedades principales.

  • Rápida inducción
La LTP puede ser rápidamente inducida aplicando uno o más estímulos breves, de alta frecuencia, a una célula presináptica.
  • Especificidad de entrada
Una vez inducida, la LTP en una sinapsis no se extiende a otras sinapsis; Más bien la LTP es específica de entrada. la LTP sólo se propaga a esas sinapsis de acuerdo con las reglas de asociatividad y cooperatividad.
  • Asociatividad:
La asociatividad se refiere a la observación de que cuando la estimulación débil de una sola vía es insuficiente para la inducción de la LTP, la estimulación fuerte simultánea de otra vía inducirá la LTP en ambas vías.
  • Cooperatividad:
La LTP puede ser inducida por una fuerte estimulación tetánica de una sola vía a una sinapsis, o cooperativamente a través de la estimulación más débil de muchas. Cuando una vía hacia una sinapsis se estimula débilmente, produce una despolarización postsináptica insuficiente para inducir la LTP. Por el contrario, cuando se aplican estímulos débiles a muchas vías que convergen en una única zona de membrana postsináptica, las despolarizaciones postsinápticas individuales generadas pueden despolarizar colectivamente la célula postsináptica lo suficiente para inducir la LTP cooperativamente. El etiquetado sináptico, discutido más adelante, puede ser un mecanismo común subyacente a la asociatividad y la cooperatividad.

La LTP generalmente se divide en tres partes que ocurren secuencialmente: potenciación a corto plazo, LTP temprana (LTP-E) y LTP tardía (L-LTP). La potenciación a corto plazo no es bien entendida y no será discutida.

Las fases E-LTP y L-LTP de LTP se caracterizan cada una por una serie de tres eventos: inducción, mantenimiento y expresión. La inducción ocurre cuando una señal de corta duración activa esa fase. El mantenimiento corresponde a los cambios bioquímicos persistentes que se producen en respuesta a la inducción de esa fase. La expresión implica los cambios celulares duraderos que resultan de la activación de la señal de mantenimiento.

Cada fase de LTP tiene un conjunto de moléculas mediadoras que dictan los eventos de esa fase. Estas moléculas incluyen receptores de proteínas, enzimas y moléculas de señalización que permiten la progresión de una fase a la siguiente. Además de los mediadores, hay moléculas moduladoras que interactúan con mediadores para afinar la LTP. Los moduladores están un poco más allá del alcance de este libro introductorio, y no serán expuestos aquí.

Fase temprana
Inducción

La inducción de E-LTP comienza cuando el calcio dentro de la célula postsináptica excede un umbral. En muchos tipos de LTP, el flujo de calcio en la célula requiere el receptor NMDA, por lo que estos tipos de LTP se consideran dependientes del receptor NMDA.

Cuando se aplica un estímulo a la neurona presináptica, libera un neurotransmisor, típicamente glutamato, sobre la membrana celular postsináptica, donde se une a los receptores AMPA, o AMPARs. Esto provoca una afluencia de iones de sodio en la célula postsináptica, esta despolarización de corta duración se llama el potencial postsináptico excitador (EPSP) y hace más fácil que la neurona pueda producir un potencial de acción.

Un solo estímulo no causa una despolarización lo suficientemente grande como para desencadenar un E-LTP, sino que se basa en la suma de EPSP. Si los EPSPs van llegando a la celda antes de que los demás decaigan, se sumarán. Cuando la depolarización alcanza un nivel crítico, los receptores de NMDA pierden la molécula de magnesio con la que originalmente estaban conectados y dejarán entrar el calcio. El rápido aumento del calcio dentro de la neurona postsináptica desencadena la activación de corta duración de varias enzimas que median la inducción de E-LTP. De particular importancia son algunas enzimas de proteína quinasa, incluyendo CaMKII y PKC. En menor medida, la activación de PKA y MAPK también contribuyen.

Mantenimiento

Durante la etapa de mantenimiento de E-LTP, CaMKII y PKC pierden su dependencia del calcio y se vuelven autónomamente activos. A continuación llevan a cabo la fosforilación que subyace a la expresión de E-LTP.

Expresión

CaMKII y PKC fosforilan los receptores AMPA existentes para aumentar su actividad y mediar la inserción de receptores AMPA adicionales en la membrana celular postsináptica. Esto se logra al tener un grupo de receptores no-sinápticos de AMPA adyacente a la membrana postsináptica. Cuando llega el estímulo apropiado, los receptores no-sinápticos de AMPA son llevados a la membrana postsináptica bajo la influencia de proteínas quinasas.

Los receptores AMPA son uno de los tipos más comunes de receptores en el cerebro. Su efecto es excitatorio. Agregando más receptores de AMPA, y aumentando su actividad, los estímulos futuros generarán respuestas postsinápticas más grandes.

Fase tardía

La LTP tardía es la extensión natural de la E-LTP. La L-LTP requiere la transcripción de genes y la síntesis de proteínas en la célula postsináptica, a diferencia de la E-LTP. la LTP tardía también está asociada con la síntesis presináptica de sinaptotagmina y un aumento en el número de vesículas sinápticas, lo que sugiere que la L-LTP induce la síntesis de proteínas no sólo en las células postsinápticas, sino también en las células presinápticas. Esto se plantea debajo en "señalización retrógrada" .

Inducción

La LTP tardía es inducida por los cambios en la expresión génica y la síntesis de proteínas provocadas por la activación persistente de proteínas quinasas activadas durante la E-LTP, como MAPK. De hecho, MAPK - Específicamente la subfamilia ERK de MAPKs - puede ser el enlace molecular entre la E-LTP y la L-LTP, ya que muchas cascadas de señalización implicadas en la E-LTP, incluyendo CaMKII y PKC, pueden converger en ERK.

Mantenimiento

Tras la activación, la ERK puede fosforilar una serie de moléculas citoplásmicas y nucleares que finalmente resultan en la síntesis de proteínas y cambios morfológicos asociados con L-LTP. Estos productos químicos pueden incluir factores de transcripción tales como CREB. Los cambios mediados por ERK en la actividad del factor de transcripción pueden desencadenar la síntesis de proteínas que subyacen al mantenimiento de L-LTP. PKMzeta es una de esas moléculas. Cuando esta molécula se inhibe en ratas, experimentan amnesia retrógrada (donde no se pueden recordar eventos anteriores, pero la memoria a corto plazo funciona bien).

Expresión

Aparte de PKMzeta, muchas de las proteínas sintetizadas durante la L-LTP son desconocidas. Sin embargo, se trata de incrementar el número de espinas dendríticas postsinápticas, el área superficial y la sensibilidad al neurotransmisor asociado con la expresión de L-LTP.

Señalización retrógrada

La señalización retrógrada es una hipótesis que intenta explicar que, mientras que la LTP se induce y se expresa postsinápticamente, algunas pruebas sugieren que también se expresa presinápticamente. La hipótesis recibe su nombre porque la transmisión sináptica normal es direccional y procede de la célula presináptica a la célula postsináptica. Para que la inducción ocurra postsinápticamente y sea parcialmente expresada presinápticamente, debe viajar un mensaje desde la célula postsináptica a la célula presináptica en una dirección retrógrada (hacia atrás). Una vez allí, el mensaje presumiblemente inicia una cascada de eventos que conduce a un componente presináptico de expresión, tal como la mayor probabilidad de liberación de vesículas de neurotransmisores.

La señalización retrógrada es actualmente un tema discutido ya que algunos investigadores no creen que la célula presináptica contribuya en absoluto a la expresión de la LTP. Incluso entre los partidarios de la hipótesis hay controversia sobre la identidad del mensajero.

Lenguaje y habla

El lenguaje depende de la memoria semántica, por lo que algunas de las mismas áreas del cerebro están involucradas tanto en la memoria como en el lenguaje. La articulación, la formación del habla, está representada bilateralmente en las áreas motoras. Sin embargo, en la mayoría de los individuos, el análisis del lenguaje y la formación del habla tienen lugar sólo en regiones del hemisferio izquierdo. Las dos principales regiones corticales involucradas son:

  1. Área de Broca
  2. Área de Wernicke

El área de Broca se encuentra justo enfrente del área de control de la voz de la corteza motora izquierda. Esta región reúne la secuencia motora del lenguaje, el habla y la escritura. Por ejemplo, los pacientes con lesiones en esta área son incapaces de entender perfectamente el lenguaje: generalmente son capaces de entender sustantivos mejor que verbos y fragmentos

  1. Pueden no ser capaces de escribir con claridad
  2. Hablan generalmente con frases y oraciones fragmentadas, a menudo con esfuerzo

El área de Wernicke forma parte de la corteza auditiva y visual de las asociaciones. Esta región es responsable del análisis y formación del contenido lingüístico. Por ejemplo, los pacientes con lesiones en esta área:

  1. Tiene dificultad para nombrar objetos
  2. Tiene dificultad para entender el significado de las palabras
  3. Articular el habla fácilmente pero a menudo con significado distorsionado o ininteligible

Enfermedades del sistema límbico

Hay varias enfermedades bien conocidas que son trastornos del sistema límbico. Varias se plantean aquí.

Esquizofrenia

Un aumento de la dopamina (DA) en el sistema límbico da como resultado la esquizofrenia. Puede que la dopamina sea sintetizada o secretada en exceso, también los receptores DA pueden ser supersensibles, y el mecanismo regulador de la dopamina puede ser defectuoso. Los síntomas disminuyen cuando se toman fármacos que bloquean los receptores DA. Los síntomas de la esquizofrenia son:

  1. Pérdida de contacto con la realidad
  2. Disminución de la capacidad de pensar y razonar
  3. Disminución de la capacidad de concentración
  4. Disminución de la memoria
  5. Regresión a un comportamiento infantil
  6. Alteración del estado de ánimo y comportamiento impulsivo
  7. Alucinaciones auditivas

Los síntomas pueden ser tan graves que el individuo no puede funcionar normalmente.

Depresión

La depresión es la enfermedad mental más común y se caracteriza por síntomas emocionales y físicos. Los síntomas de la depresión son:

  1. Tristeza intensa y desesperación
  2. Ansiedad
  3. Pérdida de la capacidad de concentración
  4. Pesimismo
  5. Sentimientos de baja autoestima
  6. Insomnio o hipersomnia
  7. Aumento o disminución del apetito
  8. Cambios en la temperatura corporal y la función de las glándulas endocrinas
  9. El 10 a 15% de los individuos deprimidos muestran conducta suicida durante su vida.

La causa de la depresión y sus síntomas son un misterio, pero sí entendemos que es una enfermedad asociada con cambios bioquímicos en el cerebro. Una gran cantidad de investigación continúa explicando que se asocia con la falta de las aminas serotonina y norepinefrina. Por lo tanto, las estrategias de tratamiento farmacológico a menudo tratan de aumentar las concentraciones de amina en el cerebro.

Una clase de antidepresivos son los inhibidores de la monoamina oxidasa. La monoamina oxidasa es una enzima que descompone las aminas como la norepinefrina y la serotonina. Debido a que los antidepresivos inhiben su degradación permanecerán en la hendidura sináptica durante un período de tiempo más largo haciendo el efecto como si estos tipos de neurotransmisores estuviesen aumentados.

Una clase más nueva de antidepresivos son los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS). Con los ISRS disminuye la absorción de serotonina en la célula lo que aumentará la cantidad de serotonina presente en la hendidura sináptica. Los ISRS son más específicos que los inhibidores de la monoaminooxidasa porque sólo afectan a las sinapsis serotoninérgicas. Se reconocen estos SSRI por su nombre como Prozac y Paxil.

Trastorno bipolar

Otra forma común de depresión es la depresión maníaca. La manía es un estado agudo caracterizado por:

  1. Exceso de júbilo y juicio deteriorado
  2. Insomnio e irritabilidad
  3. Hiperactividad
  4. Discurso no controlado

La depresión maníaca, también conocida como trastorno bipolar, muestra cambios de humor entre la manía y la depresión. Los receptores del sistema límbico no están regulados. Las drogas usadas son estabilizadores únicos del humor.

El hipocampo es particularmente vulnerable a varios procesos de la enfermedad, incluyendo la isquemia, que es cualquier obstrucción del flujo sanguíneo o privación de oxígeno, enfermedad de Alzheimer y epilepsia. Estas enfermedades atacan selectivamente el CA1, lo que suprime el recorrido del hipocampo.

Enlace con el autismo

También se ha observado una conexión entre el autismo y el sistema límbico. URL: http://www.autism.org/limbic.html

Estudio de caso

Síndrome del dolor central

Tenía 42 años cuando mi vida cambió para siempre. Tuve un derrame cerebral. Como un ávido espectador de los programas médicos en la televisión asumí que necesitaría terapia física para mi lado izquierdo paralizado y podría continuar con mi vida. Nadie mencionó nunca el dolor o la posibilidad de dolor, como resultado del accidente cerebrovascular. Experimenté sensibilidad inusual al tacto mientras todavía estaba en el hospital, pero nada para prepararme para lo que vendría.

La parte de mi cerebro que está dañada es el Thalamus. Este resulta ser el centro del dolor y lo que tengo ahora es un Thalamus fuera de control, resultando en el síndrome de dolor talámico, también llamado síndrome de dolor central. Esto significa que las 24 horas al día, siete días a la semana, mi cerebro envía mensajes de dolor y nunca desaparecen. Estoy bajo cuidados de médicos, que no sólo entienden el dolor crónico, sino que también están dispuestos a tratarlo con cualquier medicamento que ofrezca alguna ayuda. Ninguno de los medicamentos, ni siquiera los medicamentos narcóticos, quitan el dolor. Los tomo para poder vivir.

El Sistema Nervioso Periférico

Los nervios craneales

El sistema nervioso periférico incluye 12 nervios craneales y 31 pares de nervios espinales. Se puede subdividir en los sistemas somático y autónomo . Es una vía de comunicación desde el sistema nervioso central al resto del cuerpo por impulsos nerviosos que regulan las funciones del cuerpo humano.

Los doce nervios craneales son

Nervio olfativo para el olfato
II Nervio Ópticopara visión
III Oculomotor para mirar alrededor
IV Troclear para los movimientos del ojo
V Trigeminal para la sensibilidad de la cara
VI Abducens para mover los músculos oculares
VII Facial para sonreír, guiñar y ayudarnos en el gusto
VIII Vestibulococlear para ayudar en el equilibrio y la audición
IX Glosofaríngeo para tragar
X Vago para la deglución, hablar y acciones parassimpáticas de la digestión
XI Accesorio espinal para encogerse de hombros
XII Hipogloso para coordinar los movimientos de la lengua

10 de los 12 nervios craneales proceden del tronco encefálico (I y II están en el cerebro), y controlan principalmente las funciones de las estructuras anatómicas de la cabeza con algunas excepciones. El nervio craneal X recibe información sensorial visceral del tórax y del abdomen, y el XI es responsable de inervar los músculos esternocleidomastoideo y trapecio, ninguno de los cuales está exclusivamente en la cabeza.

Los nervios espinales tienen su origen en la médula espinal. Controlan las funciones del resto del cuerpo. En los seres humanos hay 31 pares de nervios espinales: 8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y 1 coccígeo. La convención de nomenclatura para los nervios espinales es nombrarlos como la vértebra inmediatamente por encima de él. Así, el cuarto nervio torácico se origina justo por debajo de la cuarta vértebra torácica. Esta convención no es así en la columna cervical. El primer nervio espinal se origina por encima de la primera vértebra cervical y se llama C1. Esto continúa hasta el último nervio espinal cervical, C8. Sólo hay 7 vértebras cervicales y 8 nervios espinales cervicales.

Cordón lateral

El cordón lateral da lugar a los siguientes nervios:

  • El nervio pectoral lateral, C5, C6 y C7 para el músculo pectoral mayor, o musculus pectoralis major.
  • El nervio musculocutáneo que inerva el músculo bíceps
  • El nervio mediano, parcialmente. La otra parte proviene del cordón medial. Vea a continuación para más detalles.

Cordón posterior

Diagrama que muestra los dermatomas humanos, es decir, las regiones de la piel con respecto a la ruta de su conexión nerviosa de sus nervios aferentes a través de la médula espinal.

El cordón posterior da origen a los siguientes nervios:

  • El nervio subescapular superior, C7 y C8 que inerva el músculo subescapular, o musculus supca del manguito de los rotadores.
  • El nervio subescapular inferior, C5 y C6, al músculo redondo mayor, o músculo teres major, también del manguito de los rotadores.
  • El nervio toracodorsal, C6, C7 y C8, al músculo dorsal ancho, o musculus latissimus dorsi.
  • El nervio axilar, que proporciona sensación al hombro y función motora al músculo deltoides o musculus deltoideus, y el músculo redondo menor, o musculus teres menor.
  • El nervio radial, que inerva el músculo tríceps braquial, el músculo braquiorradial, los músculos extensores de los dedos y la muñeca y los músculos extensores y abductores del pulgar. Vea las lesiones del nervio radial.

Cordón medial

El cordón medial da lugar a los siguientes nervios:

  • El nervio pectoral mediano, C8 y T1, para el músculo pectoral
  • El nervio cutáneo braquial mediano, T1
  • El nervio cutáneo antebraquial mediano, C8 y T1
  • El nervio mediano, en parte. La otra parte proviene del cordón lateral. C7, C8 y T1. La primera rama del nervio mediano es el músculo pronador del teres, luego el flexor radial del carpo, el largo palmar y el flexor superficial del dedo. El nervio mediano proporciona sensación a la palma anterior, el pulgar anterior, el índice y el dedo medio. Es el nervio comprimido en el síndrome del túnel carpiano.
  • El nervio ulnar se origina en las raíces nerviosas C7, C8 y T1. Proporciona sensación al dedo anular y al meñique. Inerva el músculo flexor ulnar del carpo, el músculo flexor común profundo de los dedos de la mano al anillo y a los dedos anular y meñique, y a los músculos intrínsecos de la mano (el músculo interóseo, los músculos lumbrales y el músculo flexor del pulgar). Este nervio atraviesa un surco en el codo llamado túnel cubital, también conocido como el hueso de la risa. Golpear el nervio en este punto produce una sensación desagradable en el anular y el dedo meñique.

Otros nervios espinales torácicos (T3-T12)

El resto de los nervios espinales torácicos, T3 a T12, se recombinan poco. Forman los "nervios intercostales", así llamados porque corren entre las costillas. Para los puntos de referencia, el séptimo nervio intercostal termina en el extremo inferior del esternón, también conocido como la apófisis xifoides. El nervio intercostal 10 termina en el ombligo.

El "sistema nervioso somático" es la parte del sistema nervioso periférico asociada con el control voluntario de los movimientos corporales a través de la acción de los músculos esqueléticos y la recepción de estímulos externos. El sistema nervioso somático consta de fibras aferentes que reciben información de fuentes externas y fibras eferentes que son responsables de la contracción muscular. El sistema somático incluye las vías de la piel y los músculos esqueléticos al Sistema Nervioso Central. También se describe como involucrado con actividades que conllevan conciencia.

La ruta básica del sistema nervioso somático eferente incluye una secuencia de dos neuronas. La primera es la neurona motora superior, cuyo cuerpo celular está localizado en el giro precentral (área 4 de Brodman) del cerebro. Recibe estímulos de esta área para controlar el músculo esquelético (voluntario). La neurona motora superior lleva este estímulo hacia abajo al fascículo corticoespinal y la sinapsis al asta ventral de la médula espinal con la neurona motora alfa, una neurona motora inferior. La neurona motora superior libera acetilcolina en las protuberancias terminales del axón y los estímulos son recibidos por los receptores nicotínicos en la neurona motora alfa. El cuerpo celular de las neuronas motoras alfa envía el estímulo por su axón a través de la raíz ventral de la médula espinal y procede a su unión neuromuscular con su músculo esquelético. Allí, libera acetilcolina de sus protubereancias del axón a los receptores nicotínicos de los músculos, dando como resultado un estímulo para contraer el músculo.

El sistema somático incluye todas las neuronas conectadas con los músculos, los órganos de los sentidos y la piel. Se ocupa de la información sensorial y controla el movimiento del cuerpo.

El sistema autónomo

El sistema autónomo se ocupa de los órganos viscerales, como el corazón, el estómago, la glándula y los intestinos. Regula sistemas que son llevados a cabo de forma inconsciente para mantener nuestro cuerpo, como la respiración, la digestión (peristalsis) y la regulación de los latidos del corazón. El sistema autónomo consiste en las divisiones "simpática" y "parasimpática". Ambas divisiones funcionan sin esfuerzo consciente y tienen vías nerviosas similares, pero los sistemas simpático y parasimpático generalmente tienen efectos opuestos sobre los tejidos diana (son antagónicos). Al controlar la entrada relativa de cada división, el sistema autónomo regula muchos aspectos de la homeostasis. Uno de los principales nervios para el sistema autónomo parasimpático es el nervio craneal X, el nervio Vagus.

[[image:Gray838.png|right|framed|Figure 1: El circuito simpático derecho y sus conexiones con los plexos torácico, abdominal y pélvico. (Después de Schwalbe.)]

Los sistemas simpático y parasimpático

El sistema nervioso simpático activa lo que a menudo se denomina respuesta de lucha o huida, ya que es más activo bajo circunstancias estresantes repentinas (como ser atacado). Esta respuesta también se conoce como respuesta simpático-suprarrenal del cuerpo, ya que las fibras simpáticas pre-ganglionares que terminan en la médula suprarrenal (pero también todas las demás fibras simpáticas) secretan acetilcolina, que activa la secreción de adrenalina (epinefrina) ya en menor cantidad noradrenalina (norepinefrina). Por lo tanto, esta respuesta que actúa principalmente sobre el sistema cardiovascular está mediada directamente por impulsos transmitidos a través del sistema nervioso simpático e indirectamente a través de catecolaminas secretadas por la médula suprarrenal.

La ciencia occidental suele considerar al SNS como un sistema de regulación automático, es decir, que funciona sin la intervención del pensamiento consciente. Algunos teóricos de la evolución sugieren que el sistema nervioso simpático operaba en los primeros organismos para mantener la supervivencia (Origins of Consciousness, Robert Ornstein, et al.), ya que el sistema nervioso simpático es responsable de preparar el cuerpo para la acción. Un ejemplo de esta preparación ocurre en los momentos previos al despertar, en los que el flujo simpático aumenta espontáneamente en preparación para la acción.

El sistema nervioso parasimpático forma parte del sistema nervioso autónomo. En ocasiones llamado el sistema del reposo y el sistema de la digestión o alimentación y reproducción. El sistema parasimpático conserva la energía a medida que disminuye la frecuencia cardíaca, aumenta la actividad intestinal y de las glándulas y relaja los músculos del esfínter en el tracto gastrointestinal.

Después de situaciones de alto estrés (es decir, luchando por la vida), el sistema nervioso parasimpático tiene una reacción que equilibra la reacción del sistema nervioso simpático. Por ejemplo, el aumento de la frecuencia cardíaca que acompaña a una reacción simpática dará lugar a una frecuencia cardíaca anormalmente lenta durante una reacción parasimpática.

Organización

Los nervios simpáticos se originan dentro de la columna vertebral, hacia el centro de la médula espinal en la columna intermedia de células (o asta lateral), comenzando en el primer segmento torácico de la médula espinal y extendiéndose en el segundo o tercer segmento lumbar. Debido a que sus células comienzan en las regiones torácica y lumbar de la médula espinal, se dice que el SNS tiene un flujo de salida toracolumbar. Los axones de estos nervios dejan la médula espinal en las ramas ventriculares de los nervios espinales y luego se separan como "rayos blancos" (llamados así por las brillantes vainas blancas de mielina que tienen alrededor de cada axón) que se conectan a dos ganglios de cadena que se extienden junto a la columna vertebral a la izquierda y a la derecha. Estos ganglios alargados también se conocen como ganglios paravertebrales o troncos simpáticos. En estos centros, se realizan conexiones (sinapsis) que luego los nervios distribuyen a los principales órganos, glándulas y otras partes del cuerpo.

Con el fin de alcanzar los órganos y glándulas objetivo, los axones deben recorrer largas distancias en el cuerpo, y, para lograr esto, muchos axones se conectan con el axón de una segunda célula. Los extremos de los axones no hacen contacto directo, sino más bien se vinculan a través de un espacio, la sinapsis.

En el SNS y otros componentes del sistema nervioso periférico, estas sinapsis se realizan en sitios llamados ganglios. La célula que llega al glanglio se llama célula preganglionar, mientras que la célula cuya fibra sale del ganglio se llama una célula postganglionar. Como se mencionó anteriormente, las células preganglionares del SNS están situadas entre el primer segmento torácico y el segundo o tercer segmento lumbar de la médula espinal. Las células posganglionares tienen sus cuerpos celulares en los ganglios y envían sus axones a los órganos o glándulas objetivo.

Los ganglios incluyen no sólo los troncos simpáticos sino también el ganglio cervical superior (que envía fibras nerviosas simpáticas a la cabeza), y los ganglios celíacos y mesentéricos (que envían las fibras simpáticas al intestino).

Transmisión de la información

Los mensajes viajan a través del SNS en un flujo bidireccional. Los mensajes intensos pueden desencadenar cambios en diferentes partes del cuerpo simultáneamente. Por ejemplo, el sistema nervioso simpático puede acelerar la frecuencia cardíaca; ensanchar los conductos bronquiales; disminuir la motilidad (movimiento) del intestino grueso; constreñir los vasos sanguíneos; aumentar el peristaltismo en el esófago; causar dilatación de la pupila, piloerección (piel de gallina) y transpiración (sudoración); y elevar la presión arterial. Los mensajes aferentes transmiten sensaciones como calor, frío o dolor.

La primera sinapsis (en la cadena simpática) está mediada por receptores nicotínicos activados fisiológicamente por acetilcolina, y la sinapsis objetivo está mediada por receptores adrenérgicos activados fisiológicamente por noradrenalina o adrenalina. Una excepción ocurre con las glándulas sudoríparas que reciben inervación simpática, pero tienen receptores muscarínicos de acetilcolina que son normalmente características del SNP. Otra excepción también ocurre con ciertos vasos sanguíneos de los músculos profundos, que tienen receptores de acetilcolina y que se dilatan (en lugar de contraer) con un aumento del tono simpático.

Los cuerpos celulares del sistema simpático se localizan en la médula espinal excluyendo las regiones craneal y sacra, específicamente la región toracolumbar (T1-L3). Las neuronas preganglónicas salen de la columna vertebral y entran en sinapsis con las neuronas posgangloniares en el tronco simpático.

El sistema nervioso parasimpático es una de tres divisiones del sistema nervioso autónomo. A veces llamado el sistema del reposo y del sistema digestivo, el sistema parasimpático conserva la energía, ya que disminuye la frecuencia cardíaca, aumenta la actividad intestinal y glándular, y relaja los músculos del esfínter en el tracto gastrointestinal.

Relación con el sistema simpático

Si bien es una simplificación excesiva, se dice que el sistema parasimpático actúa de manera recíproca con los efectos del sistema nervioso simpático; de hecho, en algunos tejidos inervados por ambos sistemas, los efectos son sinérgicos.

Receptores

El sistema nervioso parasimpático utiliza sólo la acetilcolina (ACh) como su neurotransmisor. La ACh actúa sobre dos tipos de receptores, los receptores colinérgicos muscarínicos y nicotínicos. La mayoría de las transmisiones se producen en dos etapas: cuando se estimula, el nervio preganglionar libera ACh en el ganglio, que actúa sobre los receptores nicotínicos del nervio postganglionar. El nervio posganglionar luego libera ACh para estimular los receptores muscarínicos del órgano diana.

Los tres tipos principales de receptores muscarínicos que están bien caracterizados son:

  • Los receptores muscarínicos M1 se localizan en el sistema neural.
  • Los receptores muscarínicos M2 se localizan en el corazón y actúan para hacer que el corazón vuelva a la normalidad después de las acciones del sistema nervioso simpático: disminución de la frecuencia cardíaca, reducción de las fuerzas contráctiles del músculo cardíaco auricular y reducción de la velocidad de conducción del nodo atrioventricular (nodo AV). Hay que tener en cuenta que no tienen ningún efecto sobre las fuerzas contráctiles del músculo ventricular.
  • Los receptores muscarínicos M3 se encuentran en muchos lugares del cuerpo, como los músculos lisos de los vasos sanguíneos, así como los pulmones, lo que significa que causan vasoconstricción y broncoconstricción. También se encuentran en los músculos lisos del tracto gastrointestinal (GIT), que ayudan a aumentar la motilidad intestinal y los esfínteres dilatadores. Los receptores M3 también se encuentran en muchas glándulas que ayudan a estimular la secreción en las glándulas salivales y otras glándulas del cuerpo.

Tejido Nervioso

El sistema nervioso coordina la actividad de los músculos, monitorea los órganos, construye y también detiene la entrada de señales en los sentidos, e inicia acciones. Los componentes principales del sistema nervioso son las neuronas y los nervios, que juegan papeles en la coordinación. Nuestro tejido nervioso consiste solamente de dos tipos de células. Estas células son las neuronas y las células neuroglia. Las neuronas son responsables de transmitir los impulsos nerviosos. Las células de neuroglia son responsables de apoyar y nutrir a las células neuronales.

Tipos de neuronas

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Hay tres tipos de neuronas en el cuerpo: neuronas sensoriales, interneuronas y neuronas motoras. Las neuronas son una clase importante de células del sistema nervioso. Las neuronas a veces son llamadas células nerviosas, aunque este término es técnicamente impreciso, ya que muchas neuronas no forman nervios. En los vertebrados, las neuronas se encuentran en el cerebro, la médula espinal y en los nervios y ganglios del sistema nervioso periférico. Su función principal es procesar y transmitir información. Las neuronas tienen membranas excitables, que les permiten generar y propagar impulsos eléctricos. La neurona sensorial toma impulsos nerviosos o mensajes directamente desde el receptor sensorial y lo entrega al sistema nervioso central. Un receptor sensorial es una estructura que puede detectar cualquier tipo de cambio en su entorno.

Estructura de una neurona

Las neuronas tienen tres partes diferentes. Todas tienen un axón, un cuerpo celular y dendritas. El axón es la parte de la neurona que conduce los impulsos nerviosos. Los axones pueden llegar a ser bastante largos. Cuando un axón está presente en los nervios, se llama una fibra nerviosa. El cuerpo celular tiene un núcleo y también otros organelos. Las dendritas son las partes cortas que salen del cuerpo celular, reciben las señales de los receptores sensoriales y otras neuronas.

Envoltura de mielina

Las células de Schwann contienen una sustancia lipídica llamada mielina en su membrana plasmática. Cuando las células de Schwann se envuelven alrededor de los axones, se forma una vaina de mielina. Hay lagunas que no tienen vaina de mielina alrededor de ellas; estas lagunas se llaman nodos de Ranvier. Las vainas de mielina son aislantes excelentes. Los axones que son más largos tienen una vaina de mielina, mientras que los axones más cortos no. La enfermedad de la Esclerosis múltiple es una enfermedad autoinmune donde el cuerpo ataca la vaina de mielina del sistema nervioso central.

Estudio de caso

Un varón de 35 años en 1986 había sido internado en un hospital de la Florida tres semanas antes de ser diagnosticado, quejándose de debilidad y espasticidad en la pierna derecha, dificultades para mantener el equilibrio, fatiga y malestar. Las pruebas realizadas en el hospital de la Florida revelaron anormalidades en el líquido cefalorraquídeo y en el escáner cerebral de resonancia magnética. El paciente se quejaba de estar gravemente deprimido y ansioso. Sentía enfado ante sus circunstancias y frecuentes episodios de llanto. Un mes antes había notado dolor y pérdida de visión en el ojo izquierdo que había mejorado desde entonces.

Este hombre fue diagnosticado con Esclerosis múltiple (EM). La EM es un trastorno crónico, degenerativo y progresivo que afecta a las fibras nerviosas del cerebro y la médula espinal. La mielina es una sustancia grasa que rodea y aísla las fibras nerviosas y facilita la conducción de las transmisiones de los impulsos nerviosos. La EM se caracteriza por un daño intermitente a la mielina (llamada desmielinización) causada por la destrucción de las células especializadas (oligodendrocitos) que forman la sustancia. La desmielinización provoca cicatrización y endurecimiento (esclerosis) de las fibras nerviosas generalmente en la médula espinal, en el tronco encefálico y en los nervios ópticos, lo que frena los impulsos nerviosos y produce debilidad, entumecimiento, dolor y pérdida de la visión. Debido a que los diferentes nervios se ven afectados en diferentes momentos, los síntomas de EM a menudo empeoran (exacerban), mejoran y se desarrollan en diferentes áreas del cuerpo. Los primeros síntomas del trastorno pueden incluir cambios en la visión (visión borrosa, puntos ciegos) y debilidad muscular. La EM puede progresar continuamente o provocar ataques agudos (exacerbaciones), seguida de una reducción parcial o completa de los síntomas (remisión). La mayoría de los pacientes con la enfermedad tienen una vida normal. Existen diferentes tipos de Esclerosis múltiple: La esclerosis múltiple se clasifica según la frecuencia y gravedad de los síntomas neurológicos, la capacidad del SNC para recuperarse y la acumulación de daños.

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Tratar la depresión

De vez en cuando todos nos sentimos un poco tristes, estos sentimientos pueden ser causados ​​por la pérdida de un ser querido. La depresión clínica va mucho más allá de sentirse mal. La depresión tiene muchos síntomas, incluyendo falta de energía, hábitos alimenticios anormales (demasiado o demasiado poco) y problemas para dormir (también demasiado o muy poco). A menudo una persona puede sentirse sin valor y tener pensamientos de cometer suicidio. La causa de la depresión y sus síntomas son un misterio, pero sí entendemos que es una enfermedad asociada con cambios bioquímicos en el cerebro. Una gran cantidad de investigación continúa explicando que se asocia con la falta de las aminas serotonina y norepinefrina. Por lo tanto, las estrategias de tratamiento farmacológico a menudo tratan de aumentar las concentraciones de esta amina en el cerebro.

Una clase de antidepresivos son los inhibidores de la monoamino oxidasa. La monoamino oxidasa es una enzima que descompone las aminas como la norefinefrina y la serotonina. Debido a que los antidepresivos inhiben su degradación permanecerán en la hendidura sináptica durante un período de tiempo más largo haciendo el efecto como si hubieran aumentado estos tipos de neurotransmisores.

Una clase más nueva de antidepresivos son los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS). Con los ISRS disminuye la reabsorción de serotonina en la célula lo que aumentará la cantidad de serotonina presente en la hendidura sináptica. Los ISRS son más específicos que los inhibidores de la monoaminooxidasa porque sólo afectan a las sinapsis serotoninérgicas. Estos SSRI tienen nombres comerciales como Prozac y Paxil.

Drogas

Una droga es, en términos generales, cualquier sustancia que cambia la forma en que se comporta nuestro cuerpo. Algunas drogas tienen un efecto medicinal, y algunas se usan recreativamente. Tienen efectos diversos, dependiendo de la droga. Las drogas pueden hacer cualquier cosa desde disminuir el dolor a prevenir coágulos de sangre o ayudar a una persona deprimida.

Los diferentes fármacos funcionan de diferentes maneras, llamadas mecanismos de acción. Los fármacos tratados aquí actuarán sobre el sistema nervioso a través de receptores en diferentes neuronas. También hay medicamentos que cambian la forma en que funcionan las enzimas, pero eso no es parte del sistema nervioso (al menos directamente) y no se planteará aquí.

Probablemente todos hemos escuchado los términos estimulante (excitador) y depresivo (inhibitorio). Esta es una manera amplia de clasificar los fármacos que funcionan en el SNC. Los depresores ralentizan la función neuronal y los estimulantes la aceleran.

La mayoría de los depresores comunes (incluyendo el alcohol, benzodiazepinas, barbitúricos y GHB) funcionan en los receptores GABA, aunque hay otros. Los opiáceos, por ejemplo, trabajan en los receptores opioides mu y también producen efectos inhibidores, y algunos antipsicóticos bloquean la serotonina. Vea la sección de alcohol a continuación para ver una forma de cómo funcionan.

Los estimulantes trabajan principalmente con la epinefrina, dopamina o serotonina (o una combinación de ellos). Muchos de ellos imitan a uno, o impiden que salgan de la sinapsis, provocando que se exciten más potenciales de acción. La metanfetamina, que se plantea a continuación, es un fármaco estimulante bastante típico.

Abuso de drogas

PCP

Los científicos han aceptado desde hace mucho tiempo que hay una base biológica para la adicción a las drogas, aunque los mecanismos exactos responsables sólo están siendo identificados actualmente. Se cree que las sustancias adictivas crean dependencia en el usuario cambiando las funciones de recompensa del cerebro, ubicadas en el sistema mesolímbico de la dopamina, la parte del cerebro que refuerza ciertos comportamientos como comer, relaciones sexuales, ejercicio e interacción social. Las sustancias adictivas, a través de diversos medios y en diferentes grados, hacen que las sinapsis de este sistema se inunde con cantidades excesivas de dopamina, creando una breve oleada de euforia más comúnmente llamada "alta". Algunos dicen que el abuso comienza cuando el usuario comienza a esquivar la responsabilidad otros creen que comienza cuando una persona usa cantidades "excesivas", mientras que otros dibujan la línea en el punto de la legalidad, y otros creen que equivale a un uso crónico a pesar de degenerar la salud mental y física en el usuario. Algunos piensan que cualquier consumo de intoxicantes es una actividad inapropiada. Aquí están algunas drogas de las que se abusa ​​con frecuencia: Ácido/LSD, alcohol, varias triptaminas y fenetilaminas, cocaína, éxtasis / MDMA, heroína, inhalantes, marihuana, metanfetamina, PCP/fenciclidina, medicamentos recetados, fumar/nicotina y esteroides.

Alcohol

El alcohol es, y ha sido durante miles de años, una de las drogas más usadas en el mundo. Es legal, con algunas restricciones y excepciones, casi en todas partes. Es un error común pensar que de alguna manera el alcohol es "mejor" o "más seguro" que otras drogas recreativas. Esto simplemente no es el caso. El alcohol es un depresor, y como tal tiene el potencial de causar coma, depresión respiratoria/parada y posiblemente la muerte. En comparación con otras drogas (ilegales en la mayoría de los lugares) de valor recreativo (como la marihuana, los alucinógenos basados ​​en serotonina como el LSD o la psilocibina), el alcohol es mucho más tóxico y tiene más riesgo de sobredosis. Eso no significa que beber moderadamente le hará daño, sin embargo, tampoco se excluye.

Los efectos a corto plazo del consumo de alcohol (se enumeran aproximadamente como aparecen, y según sube la dosis) son: disminución de las inhibiciones y, por lo tanto, el juicio, enrojecimiento de la cara, somnolencia, problemas de memoria, deterioro motor severo, visión borrosa, mareos, confusión, náuseas, posible inconsciencia, coma y muerte (debido a una parada respiratoria o posiblemente aspiración del vómito).

El alcohol produce estos efectos principalmente a través de los receptores GABA en el cerebro. Cuando el GABA (o en este caso el alcohol) se une a su receptor, deja entrar iones Cl- o K+. Esto se llama hiperpolarización, o un potencial postsináptico inhibitorio (IPSP). Hace que sea más difícil para la neurona despolarizarse y por lo tanto más difícil que se dispare un potencial de acción, ocasionando la desaceleración de la función neuronal. En dosis más altas el alcohol comenzará a bloquear los receptores NMDA. Los receptores NMDA están involucrados en la memoria (ver la sección de potenciación a largo plazo) por lo que se cree que este bloqueo es responsable de los apagones de memoria.

Metanfetamina

En los Estados Unidos, la metanfetamina prescrita por medios médicos se distribuye en forma de pastillas bajo la marca Desoxyn®, generalmente para el Trastorno de Déficit de Atención con Hiperactividad (TDAH), pero también para la narcolepsia o la obesidad.

La metanfetamina ilícita se presenta en varias formas. Comúnmente se presenta como un sólido cristalino incoloro, vendido en la calle bajo una variedad de nombres, tales como: cristal de metanfetamina o cristal. La metanfetamina también se puede llamar shards, rock, pony, crissie, cristal, vidrio, hielo, Jib, critter, Tina, pellizco o crank. Doparse puede referirse a metanfetamina u otras drogas, especialmente heroína o marihuana. El término "speed" puede designar cualquier estimulante incluyendo otras anfetaminas (por ejemplo, adderall), cocaína y metilfenidato (Ritalin).

La metanfetamina puede ser inyectada (ya sea subcutánea, intramuscular o intravenosa), fumaa, inhalada, tragada o usada por vía rectal o sublingual. Los dos últimos métodos son bastante infrecuentes. Después de la administración, la metanfetamina toma desde unos pocos segundos (IV, fumada o inyectada) hasta alrededor de 30 minutos (oral) para que surjan efectos, durando alrededor de ocho horas dependiendo de la vía de administración. Los efectos secundarios incluyen euforia, anorexia, aumento de energía, apretamiento de la mandíbula/rechinar de dientes (bruxismo), pérdida de peso, insomnio, caries y psicosis entre otros.

La metanfetamina es neurotóxica para al menos algunas áreas del cerebro, y debe la mayoría de sus efectos a los neurotransmisores dopamina, norepinefrina y serotonina que libera. También bloquea la recaptación de esos neurotransmisores, haciendo que permanezcan en la hendidura sináptica más de lo normal.

Marihuana

Cannabis sativa.

La marihuana contiene una miríada de productos químicos, llamados cannabinoides, que tienen efectos psicoactivos y medicinales cuando se consumen, siendo el principal el tetrahidrocannabinol (THC). El THC sirve para imitar al neurotransmisor endógeno anandamida (también encontrado en el chocolate) en los receptores CB 1 en el cerebro. Otros cannabinoides incluyen cannabidiol (CBD), cannabinol (CBN) y tetrahidrocannabivarin (THCV). Aunque el THC se encuentra en todas las partes de la planta, la flor de la planta femenina tiene la mayor concentración, comúnmente alrededor del ocho por ciento. Las flores se pueden utilizar directamente, o se pueden refinar. Los tricomas contienen la mayor parte del THC en las flores y se pueden eliminar por unos pocos métodos diferentes. Estos tricomas recogidos de las flores se llaman kief. El kief prensado se convierte en el hachís. De lejos, la forma más común de consumir cualquiera de estos productos es fumarlos, pero también se pueden tomar por vía oral.

El cannabis tiene un historial de seguridad muy largo y muy bueno. Nadie ha muerto nunca por causa de la marihuana, al menos directamente. Se estima que habría que consumir de 1-1.8 kilogramos de marihuana promedio, tomada por vía oral, para tener una probabilidad del cincuenta por ciento de matar a un humano de 68 kilogramos. A pesar de esto, la posesión, uso o venta de productos psicoactivos de cannabis se convirtió en ilegal en muchas partes del mundo a principios del siglo XX. Desde entonces, aunque algunos países han intensificado la aplicación de la prohibición del cannabis, otros han reducido la prioridad de la ejecución hasta el punto de legalidad de hecho. El cannabis sigue siendo ilegal en la gran mayoría de los países del mundo.

La naturaleza y la intensidad de los efectos inmediatos del consumo de cannabis varían según la dosis, la especie o hibridación de la planta de origen, el método de consumo, las características mentales y físicas del usuario (como la posible tolerancia) y el ambiente de consumo. Esto a veces se denomina conjunto y ajuste. Fumar el mismo cannabis, ya sea en un estado de ánimo diferente (conjunto) o en un lugar diferente (configuración) puede alterar los efectos o la percepción de los efectos por el individuo. Los efectos del consumo de cannabis pueden clasificarse vagamente como cognoscitivos y físicos. La evidencia anecdótica sugiere que la especie de Cannabis sativa tiende a producir más efectos cognitivos o perceptivos, mientras que Cannabis indica tiende a producir más efectos físicos.

Preguntas de la revisión

Las respuestas a estas preguntas pueden encontrarse aquí

1. La unión entre una neurona y la siguiente, o entre una neurona y un efector se llama:

A) Una sinapsis
B) Una dendrita
C) Un neuotransmisor
D) Un ventrículo
E) Ninguna de las anteriores

2. Una sinapsis excitatoria rápida sigue este orden:

A) (1) neurotransmisor liberado (2) difundido a través de la hendidura sináptica a una proteína receptora (3) la unión del transmisor abre los poros en los canales iónicos y los iones positivos se mueven hacia adentro.
B) (1) neurotransmisor liberado (2) difundido a través de la hendidura sináptica a una proteína receptora (3) la unión del transmisor abre los poros en los canales iónicos y los iones negativos se mueven hacia adentro.
C) (1) neurotransmisor liberado (2) difundido a través de la hendidura sináptica a un receptor aminoácido (3) la unión del transmisor abre los poros en los canales de iones y los iones positivos se mueven hacia adentro.
D) (1) difundido a través de la hendidura sináptica a una proteína receptora (2) neurotransmisor liberado (3) la unión del transmisor abre los poros en los canales iónicos y los iones positivos se mueven hacia adentro.
E) Ninguna de las anteriores

3. El potencial de descanso es

A) se acumulan iones positivos en exceso dentro de la membrana plasmática
B) el exceso de iones negativos se acumulan dentro de la membrana plasmática
C) exceso de iones positivos se acumulan fuera de la membrana plasmática
D) tanto B y C
E) tanto A y C

4. Las neuronas sensoriales tienen:

A) Una dendrita corta y un axón largo
B) Una dendrita corta y un axón corto
C) Una dendrita larga y un axón corto
D) Una dendrita larga y un axón largo
E) Sus axones y dendritas pueden ser largos o cortos

5. Los bloques de receptores de acetilcolina causan relajación muscular.

A) Novocain
B) curare
C) Nicotina
D) Gases nerviosos

6. Transmisión a través de una sinapsis depende de la liberación de _______?

A) neurotransmisores
B) vesícula sináptica
C) tejido neuromuscular
D) proteínas receptoras

7. Las neuronas motoras toman mensajes

A) de la fibra muscular al sistema nervioso central
B) fuera del sistema nervioso central al sistema nervioso central
C) que estén reservados
D) fuera del sistema nervioso central a la fibra muscular

8. El bulbo raquídeo ayuda a regular cual de los siguientes:

A) Respiración
B) Latidos del corazón
C) Estornudos
D) Vómitos
E) Todo lo anterior

9. ¿Los componentes principales del sistema nervioso son?

A) Las sinapsis y la médula espinal
B) Las neuronas y las sinapsis
C) El cerebro y las neuronas
D) El cerebro y la columna vertebral

10. Explique qué hace la LTP (potenciación a largo plazo) para mejorar la comunicación entre dos neuronas, en el extremo postsináptico.

11. Explique qué hace la LTP para mejorar la comunicación entre dos neuronas, en el extremo presináptico.

Sistema muscular

El sistema muscular es el sistema biológico de los seres humanos que produce el movimiento. El sistema muscular, en los vertebrados, se controla a través del sistema nervioso, aunque algunos músculos, como el músculo cardíaco, pueden ser completamente autónomos. El músculo es tejido contractil y se deriva de la capa mesodermal de las células germinales embrionarias.

Su función es producir fuerza y ​​causar movimiento, ya sea locomoción o movimiento dentro de los órganos internos. Gran parte de la contracción muscular se produce sin pensamiento consciente y es necesaria para la supervivencia, como la contracción del corazón o el peristaltismo, que empuja los alimentos a través del sistema digestivo. La contracción voluntaria de los músculos se utiliza para mover el cuerpo y puede ser finamente controlada, tal como el movimiento de los dedos o movimientos gruesos como los del bíceps y del tríceps.

Estructura del músculo

El músculo está compuesto de células musculares (a veces conocidas como "fibras musculares"). Dentro de las células están las miofibrillas; las miofibrillas contienen sarcómeros que se componen de actina y miosina. Las células musculares individuales están revestidas de miosina. Las células musculares están unidas entre sí por endomisio en haces llamados fascículos. Estos haces se agrupan entonces para formar el músculo y están revestidos de epimisio. Los husos musculares se distribuyen a lo largo de los músculos y proporcionan información de retroalimentación sensorial al sistema nervioso central. El músculo esquelético, que involucra a los músculos del tejido esquelético, se organiza en grupos separados. Un ejemplo es el bíceps braquial. Está conectado por tendones al esqueleto. En contraste, el músculo liso se encuentra a varias escalas en casi todos los órganos, desde la piel (en la que controla la erección del vello corporal) hasta los vasos sanguíneos y el tracto digestivo (en el que controla el calibre del lumen y el peristaltismo, respectivamente). Hay aproximadamente 640 músculos esqueléticos en el cuerpo humano (ver lista de músculos del cuerpo humano).

Contrariamente a la creencia popular, el número de fibras musculares no puede aumentarse a través del ejercicio; las células musculares simplemente se hacen más grandes. Sin embargo, se cree que las miofibrillas tienen una capacidad limitada de crecimiento a través de la hipertrofia y se dividirán si están sujetas a un aumento de la demanda. Hay tres tipos básicos de músculos en el cuerpo (liso, cardíaco, y esquelético). Aunque difieren en muchos aspectos, todos ellos usan actina y miosina para crear la contracción muscular y la relajación. En el músculo esquelético, la contracción es estimulada en cada célula por impulsos nerviosos que liberan acetilcolina en la unión neuromuscular, creando potenciales de acción a lo largo de la membrana celular. Todo el músculo esquelético y muchas contracciones del músculo liso son estimuladas por la unión del neurotransmisor acetilcolina. La actividad muscular es responsable de la mayor parte del consumo energético del cuerpo. Los músculos almacenan energía para su propio uso en forma de glucógeno, que representa alrededor del 1% de su masa. El glucógeno puede convertirse rápidamente en glucosa cuando se necesita más energía.

Tipos

Hay tres tipos de músculos:

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El músculo liso o "músculo involuntario" consiste en células musculares en forma de huso que se encuentran dentro de las paredes de órganos y estructuras tales como el esófago, el estómago, los intestinos, los bronquios, el útero, los uréteres, la vejiga y los vasos sanguíneos. Las células musculares lisas contienen un sólo núcleo y no estriaciones.

El músculo cardíaco es también un "músculo involuntario", pero está estriado en su estructura y apariencia. Al igual que el músculo liso, las células musculares cardiacas contienen un sólo núcleo. El músculo cardíaco se encuentra sólo en el corazón.

El músculo esquelético o músculo voluntario está unido por los tendones al hueso y se utiliza para efectuar el movimiento esquelético, tal como la locomoción. Las células del músculo esquelético son multinucleadas con los núcleos localizados periféricamente. El músculo esquelético se llama "estriado" debido a su apariencia rayada longitudinalmente bajo microscopía óptica. Las funciones del músculo esquelético incluyen:

    • Soporte del cuerpo
    • Asistencia en el movimiento óseo
    • Ayuda a mantener una temperatura constante en todo el cuerpo
    • Asistencia en el movimiento de vasos cardiovasculares y linfáticos a través de contracciones
    • Protección de los órganos internos y contribución a la estabilidad articular

Los músculos cardíaco y esquelético son estriados porque contienen sarcómero y forman paquetes de haces muy regulares; los músculos lisos no tiene sarcomero. El músculo estriado es activado a menudo en momentos cortos e intensos, mientras que el músculo liso sostiene contracciones más largas o incluso casi permanentes.

El músculo esquelético se divide además en varios subtipos:

  • El tipo I, oxidativo lento, "twitch lento", o músculo "rojo" es denso, con capilares y es rico en mitocondrias y mioglobina, dando al tejido muscular su color rojo característico. Puede transportar más oxígeno y mantener la actividad aeróbica.
  • Tipo II, twitch rápido , el músculo tiene tres tipos principales que son, en orden de velocidad contractil creciente:
    • a) Tipo IIa, que, como músculo lento, es aeróbico, rico en mitocondrias y capilares y aparece de color rojo.
    • b) Tipo IIx (también conocido como tipo IId), que es menos denso en mitocondrias y mioglobina. Este es el tipo de músculo más rápido en los seres humanos. Puede contraerse más rápidamente y con una mayor cantidad de fuerza que el músculo oxidativo, pero sólo puede sostener breves estallidos anaeróbicos de actividad antes de que la contracción muscular se vuelva dolorosa (a menudo atribuida a una acumulación de ácido láctico). Nota: Este músculo en los seres humanos ha sido, confusamente, llamado tipo IIB en algunos libros y artículos.
    • c) Tipo IIb, que es anaeróbico, glucolítico, músculo "blanco" que es aún menos denso en la mitocondria y la mioglobina. En animales pequeños como roedores o conejos este es el tipo principal de músculo rápido, que explica el color pálido de su carne.

En la mayoría de los músculos, la contracción se produce como resultado del esfuerzo consciente que se origina en el cerebro. El cerebro envía señales, en forma de potenciales de acción, a través del sistema nervioso a la neurona motora que inerva la fibra muscular. Sin embargo, algunos músculos (como el corazón) no se contraen como resultado del esfuerzo consciente. Se dice que estos son autonómicos. Además, no siempre es necesario que las señales se originen desde el cerebro. Los reflejos son reacciones musculares rápidas e inconscientes que ocurren debido a estímulos físicos inesperados. Los potenciales de acción de los reflejos se originan en la médula espinal en lugar del cerebro.

Hay tres tipos generales de contracciones musculares, contracciones del músculo esquelético, contracciones del músculo cardíaco y contracciones del músculo liso.

Sistema muscular trabajando con otros sistemas del cuerpo

  1. Homeostasis
  2. Protección
  3. Metabolismo del calcio
  4. Mantenimiento de la temperatura corporal

Contracciones del músculo esquelético

Pasos de una contracción del músculo esquelético:

  • Un potencial de acción alcanza el axón de la neurona motora.
  • El potencial de acción activa los canales de ion calcio en el axón y el calcio entra en la célula.
  • El calcio provoca que las vesículas de acetilcolina en el axón se fusionen con la membrana, liberando la acetilcolina en la hendidura entre el axón y la fibra muscular.
  • La fibra del músculo esquelético es excitada por grandes fibras nerviosas mielinizadas que se adhieren a la unión neuromuscular. Hay una unión neuromuscular para cada fibra.
  • La acetilcolina se difunde a través de la hendidura y se une a los receptores nicotínicos en la fibra muscular, abriendo canales de sodio y potasio en la membrana. El sodio entra y el potasio sale. Sin embargo, debido a que el sodio es más permeable, la membrana de la fibra muscular se carga positivamente, desencadenando un potencial de acción.
  • El potencial de acción en la fibra muscular hace que el retículo sarcoplasmático libere iones de calcio (Ca ++).
  • El calcio se une a la troponina presente en los finos filamentos de las miofibrillas. La troponina modula entonces alostéricamente la tropomiosina. Normalmente, la tropomiosina obstruye físicamente los sitios de unión en el filamento deslizante; una vez que el calcio se une a la troponina, la troponina obliga a la tropomiosina a moverse fuera de la ruta, desbloqueando los sitios de unión.
  • El filamento deslizante (que ya está preparado para actuar) se une a los sitios de unión recién descubiertos. A continuación, proporciona un impulso de energía.
  • El ATP se une al filamento deslizante, forzándolo a conformarse de tal manera que rompa el enlace actina-miosina. Otro ATP se divide para activar de nuevo el filamento deslizante.
  • Los pasos 7 y 8 se repiten mientras el calcio esté presente en los filamentos finos.
  • A lo largo de este proceso, el calcio se bombea de nuevo activamente al retículo sarcoplásmico. Cuando ya no está presente en el filamento fino, la tropomiosina cambia de nuevo a su estado anterior, para bloquear de nuevo los sitios de unión. El filamento deslizante entonces cesa de unirse al filamento fino, y las contracciones cesan también.
  • La contracción muscular es más larga cuanto más abundante sea el Ca ++ en el sarcoplasma.

Tipos de Contracciones:

  • Contracción isométrica: el músculo no se acorta durante la contracción y no requiere el deslizamiento de las miofibrillas sino que los músculos están rígidos. Un ejemplo sería cuando cargamos un peso y lo mantenemos elevado con el brazo, sin moverlo, manteniendo el peso en la misma posición.
  • Contracción isotónica - la inercia se utiliza para moverse o trabajar. El músculo utiliza más energía en la contracción y dura más tiempo que la contracción isométrica. La contracción muscular isotónica se divide en dos categorías: concéntrica, donde las fibras musculares se acortan cuando el músculo se contrae y excéntrica, un ejemplo es cuando llevamos un vaso de agua a la boca para beber, existe acortamiento muscular concéntrico, ya que los puntos de inserción de los músculos se juntan, se acortan o se contraen; excéntrica, donde las fibras musculares se alargan al contraerse, un ejemplo es cuando llevamos el vaso desde la boca hasta apoyarlo en la mesa, en este caso el bíceps braquial se contrae excéntricamente..
  • Contracción auxotónica: El nervio excita a un músculo o pasa estímulo eléctrico a través del músculo mismo. Se combina una contracciones isométrica con una contracción isotónica. Algunas fibras se contraen rápidamente mientras que otras se contraen lentamente.
  • Tónica: mantiene el tono postural contra la fuerza de la gravedad.

La eficiencia de la contracción muscular:

  • Sólo alrededor del 20% de la energía de entrada se convierte en trabajo muscular. El resto de la energía es el calor.
  • El 50% de la energía de los alimentos se utiliza en la formación de ATP.
  • Si la contracción muscular es lenta o sin movimiento, la energía se pierde como calor de mantenimiento.
  • Si la contracción muscular es rápida, se usa energía para superar la fricción.

Teoría del filamento deslizante

Esquema del sarcómero

Cuando un músculo se contrae, las proteínas musculares actina y miosina se deslizan hacia el centro del sarcómero hasta que los filamentos de actina y miosina se superponen completamente. La zona H se vuelve cada vez más pequeña debido a la creciente superposición de filamentos de actina y miosina, y el músculo se acorta. Así, cuando el músculo está completamente contraído, la zona H ya no es visible (como a la izquierda del diagrama). Hay que tener en cuenta que los filamentos de actina y miosina por sí mismos no cambian de longitud, sino que se deslizan entre sí.

Acción celular de los músculos esqueléticos

Durante la respiración celular, las mitocondrias, dentro de las células del músculo esquelético, convierten la glucosa de la sangre en dióxido de carbono y agua en el proceso de producción de ATP (véase: Fisiología celular). El ATP es necesario para todo movimiento muscular. Cuando la necesidad de ATP en el músculo es mayor de lo que las células pueden producir con la respiración aeróbica, las células producirán ATP extra en un proceso llamado respiración anaeróbica. El primer paso de la respiración aeróbica (glucólisis) produce dos ATP por molécula de glucosa. Cuando el resto de la vía de respiración aeróbica está ocupada, la molécula de piruvato puede convertirse en ácido láctico. Este método produce mucho menos ATP que el método aeróbico, pero lo hace más rápido y permite que los músculos hagan un poco más de esfuerzo que si dependieran únicamente de la producción de ATP de la respiración aeróbica. El inconveniente de este método es que el ácido láctico se acumula y provoca que los músculos se fatiguen. Con el tiempo dejarán de contraerse hasta que la descomposición del ácido láctico sea suficiente para permitir el movimiento una vez más. La gente experimenta esto más perceptiblemente cuando levantan levemente cosas pesadas tales como pesos o hace un sprint en una distancia larga. El dolor muscular a veces se produce después de una actividad vigorosa, y es a menudo mal entendido por el público en general como el resultado de la acumulación de ácido láctico. Esta es una idea errónea porque el músculo se fatiga con la acumulación de ácido láctico, pero no permanece en el tejido muscular el tiempo suficiente para causar descomposición o dolor en los tejidos. Durante la respiración agitada, después del ejercicio, las células convierten el ácido láctico de nuevo en glucosa o en piruvato para enviarlo a través de los pasos adicionales de la respiración aeróbica. En el momento en que una persona respira normalmente otra vez, el ácido láctico se ha eliminado. El dolor es en realidad producido de pequeños desgarros en las propias fibras. Después de que las fibras se curen aumentarán de tamaño. El número de mitocondrias también aumentará si persiste la demanda de ATP adicional. Por lo tanto, a través del ejercicio los músculos pueden aumentar en fuerza y ​​en resistencia.

Otra idea errónea es que a medida que el músculo aumenta de tamaño también gana más fibras. Esto no es verdad. Las propias fibras aumentan en tamaño más que en cantidad. Lo mismo ocurre con el tejido adiposo - las células de grasa no aumentan en número, sino que más bien aumenta la cantidad de lípidos (grasa) en las células.

Las fibras musculares también están genéticamente programadas para alcanzar un cierto tamaño y dejar de crecer cuando lo alcanzan, por lo que después incluso del más duro trabajo del levantador de pasas sólo alcanzará un cierto nivel de fuerza y ​​resistencia. Algunas personas pueden llegar a alcanzar el límite de crecimiento tomando esteroides. Los esteroides artificiales causan todo tipo de problemas para la persona. Pueden hacer que las glándulas suprarrenales dejen de producir corticosteroides y glucosteroides. Esto conduce a la atrofia de la médula de la glándula y causa la pérdida permanente de la producción de estas hormonas. Los testículos también pueden atrofiarse en respuesta a los esteroides. Eventualmente los testículos dejarán de fabricar testosterona y esperma, haciendo al hombre estéril.

Uno de los problemas más graves asociados con la ganancia anormal de masa muscular es la insuficiencia cardíaca. Mientras que para la mayoría de las personas es deseable ganar músculo y perder grasa, un culturista está en riesgo de producir más masa muscular que la que el corazón puede manejar. Una libra de grasa contiene aproximadamente 3,5 millas de vasos sanguíneos, pero una libra de músculo tiene alrededor de 6,5 millas. Por lo tanto, el músculo adicional hace que el corazón tenga que bombear más sangre. Algunas personas que tienen demasiado músculo serán muy fuertes pero no tendrán una resistencia aeróbica sana, en parte debido a la dificultad de proporcionar sangre oxigenada a tanto tejido.

Teoría del filamento deslizante
Este enlace muestra la animación de la teoría del filamento deslizante.
Explicación en imagen de la teoría del filamento deslizante
este enlace da una mejor demostración de la teoría.

Movimiento muscular involuntario

Espasmos

Cuando los músculos lisos y esqueléticos pasan por múltiples espasmos, se lo denomina ataque epiléptico o convulsión.

Calambres

Las actividades agotadoras pueden causar largos espasmos dolorosos, esto se conoce como calambres.

Lesión

Esguince

Una lesión en una articulación que involucra un ligamento estirado o roto.

Estiramiento muscular

Una estiramiento ocurre cuando un músculo o el tendón que lo une al hueso está sobrecargado o roto. Los estiramientos musculares también se llaman distensiones musculares.

¿Quién puede tenerlo?

Cualquier persona puede tener una elongación de un músculo. Sin embargo, las personas que participan en deportes u otras formas de ejercicio extenuante son más propensos a tener una elongación muscular.

¿Qué lo causa?

Los músculos son manojos de fibras que pueden contraerse. Las distensiones musculares ocurren generalmente durante las actividades que requieren que el músculo se contraiga con fuerza. El músculo se tensa ya sea porque no se ha estirado bien, o calentado, antes de la actividad, porque es demasiado débil o porque el músculo ya estaba lesionado y no se le da tiempo para recuperarse. Por lo tanto, muchas estiramientos musculares se producen durante el ejercicio o actividades deportivas. También pueden ocurrir al levantar objetos pesados.

¿Cuales son los síntomas?

Cuando un músculo está elongado, duele y es difícil moverse. También se puede sentir una sensación de ardor en el área lesionada del músculo, o sentir como si el músculo hubiera "estallado". A veces, el área del músculo elongado aparece morada o se hincha. Un músculo elongado puede producir espasmos, lo que significa que se contrae repentina e involuntariamente, causando dolor intenso.

¿Cómo se diagnostica?

Para diagnosticar una elongación muscular, el médico examina el área dolorosa y pregunta cómo y cuándo ocurrió la lesión.También puede ordenar otras pruebas de diagnóstico, tales como rayos X, para descartar cualquier lesión en el hueso.

¿Cual es el tratamiento?

Las elongaciones musculares se tratan con reposo, hielo, compresión y elevación, en siglas RICE. Se pide que descanse el área lesionada para reducir el dolor y la hinchazón. Si la elongación está en la pierna o en el área del pie, es posible que necesite usar muletas. Se recomienda aplicar hielo a intervalos regulares durante los primeros días después de la lesión.El hielo hace que los vasos sanguíneos se contraigan, lo que reduce la inflamación y el dolor. Los medicamentos antiinflamatorios también se pueden usar para aliviar el dolor. La compresión y la elevación ayudan a reducir la hinchazón. Su médico también puede recomendar terapia física para acelerar su recuperación. Se debe evitar el tipo de actividad que causó la lesión hasta que el músculo está completamente curado.

Consejos de autocuidado

Se pueden prevenir las elongaciones musculares calentando durante al menos 10 minutos antes de participar en cualquier ejercicio extenuante o levantamiento de pesas. Cuando se calienta, aumenta la circulación de la sangre al músculo y lo prepara para el ejercicio. Al comenzar cualquier nuevo programa de ejercicio o deporte, es importante comenzar gradualmente.

Esteroides

Los esteroides anabólicos, que son versiones sintéticas de la hormona sexual masculina primaria testosterona, pueden ser inyectados, tomados oralmente o usados ​​transdérmicamente. Estos fármacos son Sustancias Controladas que pueden prescribirse para tratar afecciones como la pérdida muscular en pacientes con SIDA y otras enfermedades que ocurren cuando el cuerpo produce cantidades anormalmente bajas de testosterona. Sin embargo, las dosis prescritas para tratar estas dolencias son 10 a 100 veces más bajas que las dosis que se utilizan para conseguir un aumento muscular.

Siendo claros: - mientras que los esteroides anabólicos pueden mejorar ciertos tipos de rendimiento o apariencia, son drogas peligrosas, y cuando se usan de manera inapropiada, pueden causar una serie de graves, duraderas, ya menudo irreversibles consecuencias negativas para la salud. Estos fármacos pueden parar el crecimiento de los adolescentes, masculinizar a las mujeres y alterar las características sexuales de los hombres. Los esteroides anabólicos pueden conducir a ataques cardíacos prematuros, derrames cerebrales, tumores hepáticos, insuficiencia renal y problemas psiquiátricos graves. Además, debido a que los esteroides son a menudo inyectados, los usuarios corren el riesgo de contraer o transmitir el VIH o la hepatitis.

El abuso de los esteroides anabólicos difiere del abuso de otras sustancias ilícitas porque el uso inicial de los esteroides anabólicos no es impulsado por la euforia inmediata que acompaña a la mayoría de las drogas de abuso, como la cocaína, la heroína y la marihuana, sino por el deseo del usuario de cambiar su apariencia y rendimiento, características de gran importancia para los adolescentes. Estos efectos de los esteroides pueden aumentar la confianza y la fuerza llevando al usuario a pasar por alto el posible daño serio a largo plazo que estas sustancias pueden causar.

Agencias gubernamentales como la NIDA apoyan la investigación que aumenta nuestra comprensión del impacto del uso de esteroides y mejora nuestra capacidad de prevenir el abuso de estos fármacos. Por ejemplo, la financiación de la NIDA condujo al desarrollo de dos programas altamente efectivos que no sólo previenen el abuso de esteroides anabólicos entre deportistas masculinos y femeninos, sino que también promueven otros comportamientos y actitudes saludables. Los programas ATLAS (dirigidos a deportistas masculinos) y ATHENA (dirigidos a mujeres atletas) han sido adoptados por escuelas de 29 estados y Puerto Rico. Tanto el Congreso como la Administración de Servicios de Salud Mental y Abuso de Sustancias han respaldado ATLAS y ATHENA como programas modelo de prevención, los cuales podrían y deberían ser implementados en más comunidades en todo el país.

Además de estos programas de prevención y otros esfuerzos de investigación, también ha invertido en esfuerzos de educación pública para aumentar la conciencia sobre los peligros del abuso de esteroides. Tenemos material en nuestro sitio web sobre el abuso de esteroides en www.steroidabuse.gov y en abril de 2005 volveremos a distribuir un "Plan de Juego" anuncio de servicio público diseñado para llamar la atención sobre el abuso de esteroides anabólicos.

La investigación ha demostrado que el uso inapropiado de los esteroides anabólicos puede tener consecuencias catastróficas médicas, psiquiátricas y de comportamiento.

Espero que los estudiantes, padres, maestros, entrenadores y otros se aprovechen de la información en nuestro sitio web sobre el abuso de esteroides anabólicos y únase a nosotros en nuestros esfuerzos de prevención y educación. Participar en deportes ofrece muchos beneficios, pero los jóvenes y los adultos no deben tomar riesgos innecesarios para la salud en su esfuerzo por ganar (Nora D. Volkow, M.D.)

Sustancias sintéticas relacionadas con las hormonas sexuales masculinas

Algunos atletas abusan de los esteroides anabólicos para mejorar el rendimiento. El abuso de esteroides anabólicos puede conducir a graves problemas de salud, algunos de los cuales son irreversibles.

Los principales efectos secundarios pueden incluir tumores hepáticos y cáncer, ictericia, presión arterial alta, tumores renales, acné severo y temblores. En los hombres, los efectos secundarios pueden incluir el encogimiento de los testículos y el desarrollo de los senos. En las mujeres, los efectos secundarios pueden incluir el crecimiento del vello facial, los cambios menstruales, y la voz grave. En los adolescentes, el crecimiento puede detenerse prematuramente y permanentemente.

El uso terapéutico de esteroides puede ser realizado por los pacientes y sus médicos mediante el uso de manera que se beneficioso para la persona.

MyoD y otros factores musculares

MyoD es una proteína y un factor de transcripción que activa la diferenciación de las células musculares activando la transcripción de genes reguladores específicos. Convierte las células madre en mioblastos, una célula que puede convertirse en muchas células musculares, también llamadas "células madre musculares". MyoD pertenece a una familia de proteínas conocida como factor regulador miogénico (MRF). MyoD también puede activar la transcripción de sus propios genes reguladores (genes de codificación de proteínas MyoD), y esto significa que puede producir más de sí mismo. La retroalimentación positiva gira en la transcripción de otras proteínas musculares, bloqueadores del ciclo celular, y microRNA-206. Una de las principales acciones de MyoD es eliminar las células del ciclo celular mediante la mejora de la transcripción de p21. La función de MyoD es activar en el mesodermo una línea de células esqueléticas. MyoD también puede regular la reparación muscular. Una de las principales acciones de MyoD es eliminar las células viejas del ciclo celular mejorando la transcripción de p21.

Señalización bidireccional
las células musculares y nerviosas envían señales hacia adelante y hacia atrás entre sí.

La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una pérdida de neuronas motoras y esto bloquea la formación de uniones neuromusculares. Por lo tanto, no hay crecimiento muscular lo que puede llevar a la parálisis. Stephen Hawking sufre de esta enfermedad.

Homeostasis muscular

  • El MicroRNA-206 forma indirectamente las uniones neuromusculares con neuronas motoras. La unión neuromuscular envía señales sinápticas a MyoD y esto bloquea MyoD y detiene o limita el desarrollo muscular. La miostatina es una proteína que también bloquea MyoD. Sin miostatina, el desarrollo muscular aumenta.
  • Mutaciones de miostatina en los ovinos: pueden tener una miostatina mutante que provoca que el microRNA-206 bloquee la traducción de miostatina
  • Mutaciones de miostatina en seres humanos: los seres humanos con miostatina mutante desarrollarán mucho músculo (como un culturista) y es posible crear un fármaco que bloquea la producción de miostatina.

Contracción del músculo liso

  • Las contracciones se inician por una afluencia de calcio que se une a la calmodulina.
  • El complejo de calcio-calmodulina se une y activa la quinasa de la cadena ligera de miosina.
  • La quinasa de la cadena ligera de la miosina fosforila las cadenas ligeras de la miosina usando ATP, haciéndolas interactuar con los filamentos de la actina.
  • El calcio es bombeado activamente fuera de la célula por los canales regulados del receptor. Un segundo mensajero, IP3, causa la liberación.
  • A medida que se elimina el calcio, el complejo calcio-calmodulina se separa de la quinasa de la cadena ligera de la miosina, deteniendo la fosforilación.
  • La miosina fosfatasa desfosforila la miosina. Si la miosina estaba unida a una molécula de actina, la liberación es lenta, esto se denomina estado de retención. De esta manera, el músculo liso es capaz de permanecer contraído durante algún tiempo sin el uso de mucho ATP. Si la miosina no estaba unida a una cadena de actina pierde su afinidad por la actina.

Cabe señalar que todavía se necesita ATP para el concluir el ciclo, y que no hay reserva disponible, como el fosfato de creatina. La mayoría del ATP se crea a partir del metabolismo aeróbico, sin embargo la producción anaeróbica puede tener lugar cuando se dan concentraciones bajas de oxígeno.

Músculo cardíaco

El músculo cardíaco se encuentra en el corazón y los pulmones de los seres humanos.

ATP en el cuerpo humano

Las células musculares, como todas las células, usan ATP como fuente de energía. La cantidad total de ATP en el cuerpo humano en cualquier momento es aproximadamente 0,1 Mol. La energía utilizada por las células humanas requiere la hidrólisis de 200 a 300 moles de ATP diariamente. Esto significa que cada molécula de ATP se recicla 2000 a 3000 veces durante un solo día. El ATP no se puede almacenar, por lo tanto su consumo debe seguir de cerca a su síntesis. En una hora se crea 1 kilogramo de ATP, se procesa y después se recicla en el cuerpo. Mirándolo de otra manera, una sola célula utiliza aproximadamente 10 millones de moléculas de ATP por segundo para satisfacer sus necesidades metabólicas, y recicla todas sus moléculas de ATP cada 20-30 segundos aproximadamente.

Ácido láctico

Los carbohidratos catabolizados se conocen como glicólisis. El producto final de la glicólisis, el piruvato puede ir en diferentes direcciones dependiendo de las condiciones aeróbicas o anaeróbicas. En aeróbico pasa por el ciclo de Krebs y en anaerobia pasa por el ciclo de Cori.

En el ciclo de Cori el piruvato se convierte en lactato, éste forma el ácido láctico, el ácido láctico causa la fatiga del músculo. En condiciones aerobias el piruvato pasa por el ciclo de Krebs. Para más información sobre el ciclo de Krebs, consulte el capítulo: Fisiología Celular.

Trastornos Musculares

Dermatomiositis y polimiositis

La dermatomiositis y la polimiositis causan inflamación de los músculos. Son trastornos raros, que afectan sólo a una de cada 100.000 personas al año. Son más afectadas las mujeres que los hombres. Aunque la edad máxima de inicio está en los 50 años, los trastornos pueden ocurrir a cualquier edad.

Signos y síntomas: Los pacientes se quejan de debilidad muscular que suele ir empeorando durante varios meses, aunque en algunos casos los síntomas aparecen repentinamente. Los músculos afectados están cerca del tronco (en contraposición a las muñecas o los pies), involucrando por ejemplo a los músculos de la cadera, del hombro o del cuello. Los músculos de ambos lados del cuerpo están igualmente afectados. En algunos casos, los músculos están doloridos o sensibles. Algunos pacientes también ven afectados sus músculos de la faringe (garganta) o del esófago (el tubo que conduce de la garganta al estómago), causandoles problemas en la deglución. En algunos casos, esto conduce a que los alimentos sean mal dirigidos desde el esófago a los pulmones, causando neumonía grave.

En la dermatomiositis, existe un sarpullido, aunque a veces la erupción se resuelve antes que los problemas musculares. Pueden ocurrir varios tipos de erupciones cutáneas, en los dedos, el pecho y los hombros, o en los párpados superiores. En raros casos la aparece la erupción de la dermatomiositis pero no se desarrolla miopatía.

Otros problemas a veces asociados con estas enfermedades incluyen fiebre, pérdida de peso, artritis, cambios de color inducidos por el frío en los dedos de las manos o los pies (fenómeno de Raynaud) y problemas cardíacos o pulmonares.

Atrofia muscular

Nombres alternativos: Atrofia de los músculos, debilidad muscular

La mayoría de la atrofia muscular en la población general es como consecuencia del desuso. Las personas con trabajos sedentarios y personas mayores con actividad disminuida pueden perder el tono muscular y desarrollar una atrofia significativa. Este tipo de atrofia es reversible con ejercicio vigoroso. Las personas que están en cama pueden sufrir una pérdida muscular significativa. Los astronautas, libres de la atracción gravitacional de la Tierra, pueden desarrollar un tono muscular disminuido y pérdida de calcio de sus huesos después de unos pocos días de ingravidez.

La atrofia muscular resultante de enfermedad que no es por desuso generalmente resulta en daño a los nervios que controlan a los músculos, y también puede ser una enfermedad del músculo mismo. Ejemplos de enfermedades que afectan a los nervios que controlan los músculos serían poliomielitis, esclerosis lateral amiotrófica (ELA o enfermedad de Lou Gehrig) y síndrome de Guillain-Barré. Ejemplos de enfermedades que afectan principalmente a los músculos incluyen distrofia muscular, miotonía congénita y distrofia miotónica, así como otras miopatías congénitas, inflamatorias o metabólicas.

Incluso la atrofia muscular menor generalmente resulta en cierta pérdida de movilidad o fuerza.

Causas comunes

  • Alguna atrofia que ocurre normalmente con el envejecimiento
  • Accidente cerebrovascular (accidente cerebrovascular)
  • Lesión de la médula espinal
  • Lesión del nervio periférico (neuropatía periférica)
  • Otras lesiones
  • Inmovilización prolongada
  • Osteoartritis
  • Artritis reumatoide
  • Tratamiento prolongado con corticosteroides
  • Diabetes (neuropatía diabética)
  • Quemaduras
  • poliomielitis
  • Esclerosis lateral amiotrófica (ELA o enfermedad de Lou Gehrig)
  • Síndorme de Guillain-Barré
  • Distrofia muscular
  • Miotonía congénita
  • Distrofia miotónica
  • Miopatía

Distrofia muscular

La distrofia muscular (DM) es un grupo de enfermedades raras hereditarias del músculo en las cuales las fibras musculares son inusualmente susceptibles al daño. Los músculos, principalmente los músculos voluntarios, se hacen progresivamente más débiles. En las últimas etapas de la distrofia muscular, las fibras musculares son a menudo reemplazadas por grasa y tejido conectivo. En algunos tipos de distrofia muscular, los músculos del corazón, otros músculos involuntarios y otros órganos también se ven afectados.

Los tipos más comunes de distrofia muscular parecen deberse a una deficiencia genética de la proteína distrofina del musculo. No hay cura para la distrofia muscular, pero los medicamentos y la terapia pueden retardar el curso de la enfermedad.

Misterios médicos

Espasmos durante el sueño

El fenómeno espasmódico que ocurre en la primera etapa del sueño se llama espasmo mioclónico masivo. Ha habido poca investigación sobre este tema, pero existen algunas teorías. Cuando el cuerpo cae en el sueño experimenta cambios fisiológicos relacionados con la temperatura corporal, la frecuencia respiratoria y el tono muscular. Los espasmos mioclónicos pueden ser el resultado de cambios musculares. Otra teoría sugiere que la transición del estado de vigilia al estado de sueño induce al cuerpo a relajarse. Pero el cerebro puede interpretar la relajación como una señal de que se va a producir una caída y activa los brazos y las piernas para despertarse. Los estudios de electroencefalograma han demostrado que los espasmos mioclónicos afectan a casi el 10 por ciento de la población asiduamente, el 80 por ciento ocasionalmente y otro 10 por ciento rara vez.

El espasmo mioclónico también pueden tener lugar durante la fase del sueño de movimiento rápido de los ojos, o REM. Es también el momento en el que se sueña. Durante la fase de REM, toda la actividad muscular voluntaria se detiene con una caída en el tono muscular, pero algunas personas pueden experimentar ligeros espasmos en la oreja o tirones leves. Algunas personas con trastorno del sueño REM, pueden experimentar espasmos musculares más violentos y una actividad total durante el sueño. Esto se produce porque no alcanzan la paralización del músculo. Los investigadores piensan que las personas con trastornos del REM carecen de las barreras neurológicas que definen las diferentes etapas del sueño. Una nueva investigación realizada por la Clínica Mayo y publicada en la edición de julio de 2003 de la revista Sleep Medicine muestra que la melatonina puede ayudar a disminuir los síntomas de la enfermedad.

Microbiología

Clostridium tetani
Tétanos

Normalmente un impulso nervioso inicia la contracción de un músculo. Al mismo tiempo, un músculo opuesto recibe la señal para relajarse para no oponerse a la contracción. La toxina tetánica (tetanoespasmina) bloquea la relajación produciéndose espasmos. La causa habitual de la tetania es la falta de calcio, pero el exceso de fosfato (alta relación fosfato-calcio) también puede desencadenar los espasmos.

Clostridium botulinum

El botulismo infantil (síndrome del bebé hipotónico) es la forma más común de botulismo de las cuatro formas que existen. Si se ingiere, la toxina se absorbe en el intestino, va a la sangre, y al sistema nervioso. Actúa sobre el sistema nervioso periférico bloqueando el impulso que normalmente pasa al sistema nervioso. Bloquea la liberación de acetilcolina, un neurotransmisor necesario para producir la contracción muscular, lo que se traduce en parálisis muscular temporal.

Glosario

Actina: Una proteína que forma largas barras de polímero llamadas microfilamentos; interacciona con la miosina para causar movimiento en los músculos.

ATP: "Trifosfato de adenosina" es un nucleótido que proviene de la adenosina que tiene lugar en el tejido muscular: proporciona una gran fuente de energía para las reacciones celulares.

Músculo cardiaco: es también un "músculo involuntario", pero es un tipo especializado de músculo encontrado sólo en el corazón.

Clostridium botulinum: Un patógeno que causa botulismo, morfología en forma de varilla, crece en condiciones anaerobias y produce esporas.

Clostridium tetani: Un patógeno que causa el tétanos, morfología en forma de varilla y raqueta de tenis, crece en condiciones anaerobias, y produce esporas.

Ciclo Cori: En condiciones anaerobias produce ácido láctico.

Calambre: Es un espasmo muscular localizado que ocurre después de una actividad extenuante.

Glicógeno: Glucosa que se ha convertido para el almacenamiento de energía. Los músculos almacenan energía para su propio uso en esta forma.

Ácido láctico: Provoca fatiga muscular.

Músculo: Tejido contractil que se deriva de la capa mesodermal de células germinales embrionarias.

Distrofia muscular: enfermedad hereditaria caracterizada por atrofia progresiva de las fibras musculares

Miosina: La proteína que utiliza ATP para impulsar los movimientos a lo largo de los filamentos de actina.

Reticulo sarcoplásmico: Túbulos de superficie lisa que forman un plexo alrededor de cada miofibrilla que funciona como área de almacenamiento y liberación de iones de calcio (CA + 2).

Músculo esquelético: "músculo voluntario" anclado por los tendones al hueso y que sirve para afectar el movimiento esquelético, como la locomoción.

Músculo liso: músculo involuntario que se encuentra dentro de las paredes de órganos y estructuras como el esófago, el estómago, los intestinos, los bronquios, el útero, los uréteres, la vejiga y los vasos sanguíneos.

Esguince: Lesiones que involucran un ligamento elongado o roto.

Elongación: Una lesión en el músculo o en el tendón

Referencias

  • Van De Graaff (2002) Human Anatomy 6th ed. McGraw-Hill Higher Education
  • Windmaier, P.W. Raff, H. Strang, T.S. (2004) Vander, Sherman, & Luciano's Human Physiology, the Mechanisms of Body Function 9th ed. Mcgraw-Hill Neil A. Campbell, Jane B. Reece "Biology 8th edition"
  • Carlos Valdivia (2018) cuerpo-humano.org Sistema muscular y sus funciones


Sistema cardiovascular

Modelo del corazón humano

Introducción

El corazón es el músculo que mantiene la vida y late continuamente en el pecho. Desde el interior del útero hasta la muerte, el latido siempre continúa. El corazón se contraerá alrededor de 3 mil millones de veces para el ser humano promedio; nunca descansa, nunca se detiene para tomar un descanso excepto durante una fracción de un segundo entre dos latidos. A los 80 años de edad, el corazón de una persona seguirá latiendo un promedio de 100.000 veces al día. Muchos creen que el corazón es el primer órgano que se convierte en funcional. A las pocas semanas de la concepción el corazón comienza su misión de suministrar el cuerpo los nutrientes a pesar de que el embrión no es más grande que una letra mayúscula en esta página.

La función primaria del corazón es bombear sangre a través de las arterias, capilares y venas. Existen unas 60.000 millas de vasos en el cuerpo de un adulto. La sangre transporta oxígeno, nutrientes, virus causantes de enfermedades, bacterias, hormonas y tiene otras funciones importantes también. El corazón es la bomba que mantiene la sangre circulando correctamente.

La mayoría de las personas hoy en día tienen muchas opciones para cuidar de su corazón y su sistema circulatorio. La expansión de la tecnología médica ha hecho mucho más fácil hacerlo que antiguamente. Este capítulo está dedicado al corazón y a sus muchas partes.

El corazón

El corazón es un órgano hueco, musculoso, del tamaño de un puño. Es responsable de bombear sangre a través de los vasos sanguíneos mediante contracciones repetidas y rítmicas. El corazón se compone de músculo cardíaco, un tejido muscular involuntario que se encuentra sólo dentro de este órgano. El término "cardíaco" (como en cardiología) significa "relacionado con el corazón" y proviene de la palabra griega kardia, "corazón". Tiene una bomba doble de cuatro cámaras y se encuentra en la cavidad torácica entre los pulmones.

El músculo cardíaco es autoescitante, lo que significa que tiene su propio sistema de conducción. Esto es lo opuesto al músculo esquelético, que requiere estímulos nerviosos conscientes o reflejos. Las contracciones rítmicas del corazón ocurren espontáneamente, aunque la frecuencia o rítmo cardíaco se puede cambiar por la influencia nerviosa u hormonal tal como el ejercicio o la percepción de un peligro.

Endocardio

El endocardio es el revestimiento más interno del corazón, que consiste en una membrana lisa en algunos lugares y una superficie con hoyuelos en otros (principalmente en los ventrículos o cámaras de bombeo inferiores).

Miocardio

El miocardio es el tejido muscular del corazón. El miocardio se compone de células musculares cardiacas especializadas con una capacidad que no posee el tejido muscular en otras partes del cuerpo. El músculo cardíaco, al igual que otros músculos, puede contraerse, pero también puede conducir la electricidad, como los nervios.

La sangre al miocardio es suministrada por las arterias coronarias. Si estas arterias están ocluidas por aterosclerosis y/o trombosis, esto puede conducir a angina de pecho o infarto de miocardio debido a isquemia (falta de oxígeno). La insuficiencia cardiaca generalmente conduce a la retención de líquidos, edema, edema pulmonar, insuficiencia renal, hepatomegalia, reducción de la esperanza de vida y disminución de la calidad de vida.

Epicardio

La capa externa más próxima al miocardio se conoce como el epicardio. Esta es la capa externa después del endocardio y el miocardio. Formada por una fina capa de tejido conectivo y grasa.

Pericardio

El pericardio es un grueso saco membranoso que rodea el corazón. Protege y lubrica el corazón. Hay dos capas en el pericardio: el pericardio fibroso y el pericardio seroso. El pericardio seroso se divide en dos capas; entre estas dos capas hay un espacio llamado cavidad pericárdica.

Cámaras del corazón

El corazón tiene cuatro cámaras, dos atrios y dos ventrículos. Las aurículas son más pequeñas con paredes delgadas, mientras que los ventrículos son más grandes y mucho más fuertes.

Atrio

Hay dos aurículas a cada lado del corazón. En el lado derecho está el atrio que contiene la sangre que es pobre en oxígeno. La aurícula izquierda contiene sangre que ha sido oxigenada y está lista para ser enviada al cuerpo. La aurícula derecha recibe sangre desoxigenada de la vena cava superior y la vena cava inferior. La aurícula izquierda recibe sangre oxigenada de las venas pulmonares izquierda y derecha. Los átrios facilitan la circulación principalmente permitiendo flujo venoso ininterrumpido al corazón, evitando la inercia del flujo venoso interrumpido que de otro modo se produciría en cada sístole ventricular.

Ventrículos

El ventrículo es una cámara cardíaca que recoge sangre de un atrio y la bombea fuera del corazón. Hay dos ventrículos: el ventrículo derecho bombea sangre a la circulación pulmonar hacia los pulmones y el ventrículo izquierdo bombea sangre a la aorta para la circulación sistémica al resto del cuerpo.

Los ventrículos tienen paredes más gruesas que las aurículas, y por lo tanto pueden crear la presión arterial más alta. Comparando los ventrículos izquierdo y derecho, el ventrículo izquierdo tiene paredes más gruesas porque necesita bombear sangre a todo el cuerpo. Esto lleva a la idea equivocada común de que el corazón se encuentra en el lado izquierdo del cuerpo.

Septum

El tabique interventricular (tabique ventricular, o durante el desarrollo septum inferius) es la pared gruesa que separa las cámaras inferiores (los ventrículos) del corazón entre sí. El tabique ventricular está dirigido hacia atrás y hacia la derecha, y está curvado hacia el ventrículo derecho. La mayor parte de él es gruesa y muscular y constituye el tabique ventricular muscular. Su parte superior y posterior, que separa el vestíbulo aórtico de la parte inferior de la aurícula derecha y parte superior del ventrículo derecho, es delgada y fibrosa, y se denomina tabique ventricular membranoso.

Válvulas

Las dos válvulas atrioventriculares (AV) son válvulas unidireccionales que aseguran que la sangre fluya de los átrios a los ventrículos, y no en la otra dirección. Las dos válvulas semilunares (SL) están situadas en las arterias que salen del corazón; evitan que la sangre fluya hacia los ventrículos. El sonido que se escucha en un latido del corazón es el cierre de las válvulas del corazón. La válvula AV derecha también se denomina válvula tricúspide porque tiene tres aletas. Se encuentra entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho. La válvula tricúspide permite que la sangre fluya desde la aurícula derecha hacia el ventrículo derecho cuando el corazón está relajado durante la diástole. Cuando el corazón comienza a contraerse, entra en una fase llamada sístole, y el atrio empuja la sangre hacia el ventrículo. Entonces, el ventrículo comienza a contraerse y la presión arterial dentro del corazón se eleva. Cuando la presión ventricular excede la presión en la aurícula, la válvula tricúspide se cierra. La válvula AV izquierda también se denomina válvula bicúspide porque tiene dos aletas. También se conoce como la válvula mitral debido a la semejanza a una mitra de obispo (tocado litúrgico). Esta válvula evita que la sangre en el ventrículo izquierdo fluya hacia la aurícula izquierda. Como está en el lado izquierdo del corazón, debe soportar una gran cantidad de tensión y presión; es por eso que tiene sólo dos cúspides, y siendo un mecanismo más simple implica un menor riesgo de mal funcionamiento. Hay dos válvulas restantes llamadas las válvulas semilunares. Tienen aletas que parecen medias lunas. La válvula semilunar pulmonar se encuentra entre el ventrículo derecho y el tronco pulmonar. La válvula semilunar aórtica está situada entre el ventrículo y la aorta.

Aparato subvalvular

Las cuerdas tendinosas se unen a los músculos papilares que causan tensión para mantener mejor las válvulas. Juntos, los músculos papilares y las cuerdas tendinosas son conocidos como el aparato subvalvular. La función del aparato subvalvular es evitar que las válvulas prolapsen en las aurículas cuando se cierran. El aparato subvalvular no tiene ningún efecto sobre la apertura y el cierre de las válvulas. Este es causado completamente por el gradiente de presión a través de la válvula.

Complicaciones con el corazón

La anomalía congénita más común del corazón es la válvula aórtica bicúspide. En esta enfermedad, en lugar de tres cúspides, la válvula aórtica tiene dos cúspides. Esta condición a menudo no se diagnostica hasta que la persona desarrolla estenosis aórtica calcificada. La estenosis aórtica ocurre en esta enfermedad por lo general en pacientes de 40 o 50 años, un promedio de 10 años antes que en personas con válvulas aórticas normales. Otra complicación común de la fiebre reumática es el engrosamiento y la estenosis (bloqueo parcial) de la válvula mitral. Para los pacientes que han tenido fiebre reumática y van al dentista se aconseja administrar profilácticamente antibióticos antes de la intervención para prevenir la endocarditis bacteriana que ocurre cuando las bacterias de los dientes entran en la circulación sanguínea y se adhieren a las válvulas cardíacas dañadas.

La válvula aórtica impide que la sangre retorne desde la aorta al ventrículo izquierdo. Está formada por tres membranas, dos anteriores y una posterior, con una morfología similar a la de un nido de golondrina. Esta válvula se ubica entre el ventrículo izquierdo y la arteria aorta.

Paso de la sangre a través del corazón

Diagrama del corazón humano

Si bien es conveniente describir el flujo de la sangre a través del lado derecho del corazón y luego a través del lado izquierdo, es importante darse cuenta de que ambas aurículas se contraen al mismo tiempo y que ambos ventrículos se contraen al mismo tiempo. El corazón funciona como dos bombas, una a la derecha y otra a la izquierda que funciona simultáneamente. La bomba derecha bombea la sangre a los pulmones o a la circulación pulmonar al mismo tiempo que la bomba izquierda bombea sangre al resto del cuerpo o a la circulación sistémica.

La sangre venosa de la circulación sistémica (desoxigenada) entra en la aurícula derecha a través de las vena cavas superior e inferior. La aurícula derecha se contrae y obliga a la sangre a pasar a través de la válvula tricúspide (válvula auriculoventricular derecha) y hacia el ventrículo derecho. El ventrículo derecho se contrae y obliga a la sangre a pasar a través de la válvula semilunar hacia la arteria pulmonar. Esto lleva la sangre a los pulmones donde la sangre libera dióxido de carbono y recibe un nuevo suministro de oxígeno. La sangre oxigenada circula por las venas pulmonares que la llevan a la aurícula izquierda. La aurícula izquierda se contrae y fuerza la sangre a pasar a través de la válvula auriculoventricular izquierda, bicúspide o mitral hacia el ventrículo izquierdo. El ventrículo izquierdo empuja la sangre a través de la válvula aórtica hacia la arteria aorta, quien lleva la sangre nuevamente oxigenada a todos los capilares de nuestro cuerpo.

Camino de la sangre desde el corazón

Aorta-Arterias-Arteriolas-Capilares-Vénulas-Venas-Vena Cava

Flujo sanguíneo a través de los capilares

Desde las arteriolas, la sangre entra en los capilares. Las paredes de los capilares son tan delgadas y frágiles que las células sanguíneas sólo pueden pasar de una en una. Dentro de los capilares tiene lugar el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Los glóbulos rojos dentro del capilar liberan su oxígeno que pasa a través de la pared hacia el tejido circundante. A continuación, el tejido desecha residuos, tales como dióxido de carbono, que pasa a través de la pared hacia los glóbulos rojos.

El sistema circulatorio

El sistema circulatorio es extremadamente importante para mantener la vida. Su correcto funcionamiento es responsable del suministro de oxígeno y nutrientes a todas las células, así como de la eliminación del dióxido de carbono, los productos de desecho, el mantenimiento del pH óptimo y la movilidad de los elementos, proteínas y células del sistema inmunológico. En los países desarrollados, las dos principales causas de muerte, infarto de miocardio y accidente cerebrovascular son resultados directos de un sistema arterial que ha sido lenta y progresivamente comprometido por años de deterioro.

Arterias

Las arterias son vasos sanguíneos musculares que transportan la sangre lejos del corazón, sangre oxigenada y desoxigenada. Las arterias pulmonares llevarán sangre desoxigenada a los pulmones y las arterias sistémicas transportarán sangre oxigenada al resto del cuerpo. Las arterias tienen una pared gruesa que consta de tres capas. La capa interna se llama endotelio, la capa media es en su mayoría músculo liso y la capa externa es el tejido conectivo. Las paredes de las arterias son gruesas para que cuando la sangre entra bajo presión las paredes puedan expandirse.

Arteriolas

Una arteriola es una pequeña arteria que se extiende y conduce a los capilares. Las arteriolas tienen paredes musculares lisas y gruesas. Estos músculos lisos son capaces de contraerse (causando la constricción del vaso) y relajarse (causando la dilatación del vaso). Esta contracción y relajación afecta a la presión arterial; cuanto mayor número de vasos sanguíneos estén dilatados, la presión arterial será más baja.

Capilares

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Los capilares son los más pequeños de los vasos sanguíneos del cuerpo; conectan las arterias y las venas e interactúan con los tejidos. Son muy abundantes en el cuerpo; su superficie total es de unos 6.300 metros cuadrados. Debido a esto, ninguna célula está muy lejos de un capilar, a no más de 50 micrómetros de distancia.

Las paredes de los capilares se componen de una sola capa de células, el endotelio, que es el revestimiento interior de todos los vasos. Esta capa es tan delgada que moléculas como el oxígeno, el agua y los lípidos pueden pasar a través de ella por difusión y entrar en los tejidos. Los productos de desecho tales como el dióxido de carbono y la urea pueden difundirse nuevamente dentro de la sangre para ser transportados para su extracción del cuerpo.

El "lecho capilar" es la red de capilares presentes en todo el cuerpo. Estas redes pueden ser "abiertas" y "cerradas" en cualquier momento dado, de acuerdo a la necesidad. Este proceso se llama autoregulación y los lechos capilares usualmente no llevan más del 25% de la cantidad de sangre que podrían sostener en cualquier momento. Cuanto más metabólicamente activas las células, más capilares requerirán para suministrarle nutrientes.

Venas

Las venas llevan la sangre al corazón. Las venas pulmonares llevarán sangre oxigenada al corazón y las venas sistémicas llevan sangre desoxigenada al corazón. La mayor parte del volumen sanguíneo se encuentra en el sistema venoso; alrededor del 70% en un momento dado. Las venas tienen en las pared exterior las mismas tres capas que las arterias, y se diferencian sólo porque existe una falta de músculo liso en la capa interna y menos tejido conectivo en la capa externa. Las venas tienen presión arterial baja en comparación con las arterias y necesitan la ayuda de los músculos esqueléticos para llevar la sangre de vuelta al corazón. La mayoría de las venas tienen válvulas unidireccionales llamadas válvulas venosas para prevenir el reflujo causado por la gravedad. También tienen una capa externa de colágeno grueso, que ayuda a mantener la presión arterial y detener la acumulación de sangre. Si una persona permanece inmóvil durante largos períodos de tiempo o está encamada, la sangre puede acumularse en las venas y puede causar venas varicosas. La cavidad interna hueca en la que fluye la sangre se llama "luz". Una capa muscular permite que las venas se contraigan, lo que pone más sangre en circulación. Las venas se utilizan médicamente como puntos de acceso al torrente sanguíneo, permitiendo la extracción de muestras de sangre (venopunción) para análisis, y permiten la infusión de líquidos, electrolitos, nutrición y medicamentos (administración intravenosa).

Vénulas

Una vénula es una vena pequeña que permite que la sangre desoxigenada regrese de los lechos capilares a las venas más grandes, excepto en el circuito pulmonar cuando la sangre es oxigenada. Las vénulas tienen tres capas; tienen las mismas capas que las arterias con menos músculo liso, haciéndolas más delgadas.

Las vías cardiovasculares

Sistema circulatorio humano. Las arterias se muestran en rojo, las venas azules.

El sistema circulatorio doble del flujo sanguíneo se refiere a los sistemas separados de la circulación pulmonar y la circulación sistémica en anfibios, aves y mamíferos (incluidos los humanos). En contraste, los peces tienen un sistema de circulación único. Por ejemplo, el corazón humano adulto consta de dos bombas separadas, el lado derecho con la aurícula derecha y el ventrículo derecho (que bombea sangre desoxigenada a la circulación pulmonar) y el izquierdo con la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo, circulación sistemica). La sangre tiene que pasar por el corazón para entrar de un circuito a otro.

La sangre circula por el cuerpo dos o tres veces cada minuto. En un día, la sangre viaja un total de 19.000 km (12.000 millas), o cuatro veces la distancia a través de los Estados Unidos de costa a costa.

El circuito pulmonar

En el circuito pulmonar, la sangre es bombeada a los pulmones desde el ventrículo derecho del corazón. Se lleva a los pulmones a través de las arterias pulmonares. En los pulmones, el oxígeno en los alvéolos se difunde a los capilares que rodean las alveolas y el dióxido de carbono dentro de la sangre se difunde a las alveolas. Como resultado, la sangre es oxigenada y luego es llevada a la mitad izquierda del corazón hacia la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares.

La sangre rica en oxígeno está lista para todos los órganos y tejidos del cuerpo. Esto es importante porque las mitocondrias dentro de las células deben utilizar oxígeno para producir energía a partir de los compuestos orgánicos.

El circuito sistémico

El circuito sistémico suministra sangre oxigenada al sistema de órganos. La sangre oxigenada de los pulmones se devuelve a la aurícula izquierda, luego el ventrículo se contrae y bombea sangre a la aorta. Las arterias sistémicas se separan de la aorta y dirigen la sangre hacia los capilares. Las células consumen oxígeno y nutrientes y añaden dióxido de carbono, desechos, enzimas y hormonas. Las venas drenan la sangre desoxigenada de los capilares y devuelven la sangre a la aurícula derecha.

Aorta

La aorta es la más grande de las arterias del circuito sistémico. La sangre es bombeada desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta y desde allí se ramifica a todas las partes del cuerpo.

La aorta es una arteria elástica, y como tal es capaz de distenderse. Cuando el ventrículo izquierdo se contrae para forzar la sangre a la aorta, la aorta se expande. Este estiramiento da la energía potencial que ayudará a mantener la presión arterial durante la diástole, ya que durante este tiempo la aorta se contrae pasivamente.

Vena cava superior

La vena cava superior (VCS) es una vena grande pero corta que lleva la sangre desoxigenada de la mitad superior del cuerpo a la aurícula derecha del corazón. Está formada por las venas braquiocefálicas izquierda y derecha (también denominadas venas innominadas) que reciben sangre de los miembros superiores y la cabeza y el cuello. La vena ácigos (que recibe la sangre de la caja torácica) se une justo antes de que entre en la aurícula derecha.

Vena cava inferior

La vena cava inferior (VCI) es una vena grande que lleva la sangre desoxigenada de la mitad inferior del cuerpo hacia el corazón. Está formada por las venas ilíacas comunes izquierda y derecha y transporta sangre al atrio derecho del corazón. Es posterior a la cavidad abdominal y corre a lo largo del lado de la columna vertebral en su lado derecho.

Arterias Coronarias

La circulación coronaria consiste en los vasos sanguíneos que suministran y llevan sangre al músculo cardíaco. Aunque la sangre llena las cámaras del corazón, el tejido muscular del corazón, o miocardio, es tan grueso que requiere de los vasos sanguíneos coronarios para llevar la sangre profundamente en el miocardio. Los vasos que suministran sangre abundante en oxígeno al miocardio son conocidos como arterias coronarias. Los vasos que se llevan la sangre desoxigenada del músculo cardíaco se conocen como venas cardíacas.

Las arterias coronarias

Las arterias coronarias que están en la superficie del corazón se llaman arterias coronarias epicárdicas. Estas arterias, cuando están saludables, son capaces de una regulación automática para mantener el flujo sanguíneo coronario en niveles adecuados a las necesidades del músculo cardíaco. Estos vasos relativamente estrechos son a veces afectados por la aterosclerosis y pueden bloquearse, causando angina de pecho o un ataque al corazón.

Las arterias coronarias se clasifican como "circulación final", ya que representan la única fuente de suministro de sangre al miocardio: hay muy poco suministro de sangre redundante, por lo que el bloqueo de estos vasos puede ser tan crítico. En general hay dos arterias coronarias principales, la izquierda y la derecha.

  • Arteria coronaria derecha
  • Arteria coronaria izquierda

Ambas arterias se originan desde el principio (raíz) de la aorta, inmediatamente por encima de la válvula aórtica. Como se describe a continuación, la arteria coronaria izquierda se origina del seno aórtico izquierdo, mientras que la arteria coronaria derecha se origina del seno aórtico derecho.

El cuatro por ciento de las personas tienen una tercera arteria coronaria posterior. En casos raros, un paciente tendrá una arteria coronaria que discurre alrededor de la raíz de la aorta.

Venas hepáticas

En la anatomía humana, las venas hepáticas son los vasos sanguíneos que drenan la sangre desoxigenada del hígado y la sangre que ha sido limpiada por el hígado (desde el estómago, el páncreas, el intestino delgado y el colon) a la vena cava inferior.

Surgen del fondo del hígado, más específicamente de la vena central del lóbulo hepático. Pueden ser divididas en dos grupos, el grupo superior y el grupo inferior.

El grupo superior de tres, típicamente surge de la parte posterior del hígado y drenan el lóbulo cuadrado y el lóbulo izquierdo. El grupo inferior se eleva desde el lóbulo derecho y el lóbulo caudado, son variables en número y típicamente son más pequeñas que los del grupo superior. Ninguna de las venas hepáticas tiene válvulas.

Ciclo cardíaco

Ciclo cardíaco es el término utilizado para describir la relajación y la contracción que se producen en el corazón para bombear sangre a través del cuerpo. La frecuencia cardíaca es un término utilizado para describir la frecuencia del ciclo cardíaco. Se considera uno de los cuatro signos vitales. Normalmente se calcula como el número de contracciones (latidos) del corazón en un minuto y se expresa como "latidos por minuto" (bpm). Al descansar, el corazón humano humano late a unos 70 bpm (varones) y 75 bpm (hembras), pero esta tasa varía entre las personas. Sin embargo, el rango de referencia está nominalmente entre 60 bpm (si es menor se denomina bradicardia) y 100 bpm (si es mayor se denominada taquicardia). Descansando las tasas de corazón puede ser significativamente menor en los atletas, y significativamente mayor en los obesos. El cuerpo puede aumentar la frecuencia cardíaca en respuesta a una amplia variedad de condiciones con el fin de aumentar el gasto cardíaco (la cantidad de sangre expulsada por el corazón por unidad de tiempo). El ejercicio, los estresores ambientales o el estrés psicológico pueden causar que la frecuencia cardíaca aumente por encima de la tasa de reposo. El pulso es la forma más directa de medir la frecuencia cardíaca, pero puede ser engañoso cuando algunos accidentes cerebrovasculares no llevan a mucho gasto cardíaco. En estos casos (como sucede en algunas arritmias), la frecuencia cardíaca puede ser considerablemente mayor que el pulso.

Cada "latido" del corazón involucra tres etapas principales: sístole auricular, sístole ventricular y diástole cardíaca completa. A lo largo del ciclo cardíaco, la presión sanguínea aumenta y disminuye causando que las válvulas auriculoventriculares se cierren de golpe.

Sístole

El corazón en la fase de sístole.

La sístole, o contracción, del corazón es iniciada por las células eléctricas del nódulo sinoauricular, que es el marcapasos natural del corazón. Estas células se activan espontáneamente por despolarización de sus membranas más allá de un cierto umbral de excitación. En este punto, los canales de calcio con voltaje cerrado en la membrana celular se abren y permiten que los iones de calcio pasen a su través, hacia el interior de la célula muscular.

Diástole

El corazón en la fase de la diástole.

La diástole es el período en el que el corazón se relaja después de una contracción, llamado período de sístole, en preparación para el llenado con sangre circulatoria. En la diástole ventricular los ventrículos se relajan, y en la diástole auricular las aurículas están relajadas. Juntas se las conoce como la diástole cardíaca y constituyen, aproximadamente, la mitad de la duración del ciclo cardíaco, es decir, unos 0,5 segundos.1

Durante la diástole las aurículas se llenan de sangre por el retorno venoso desde los tejidos por la vía de la vena cava superior e inferior y se produce un aumento progresivo de la presión intra-auricular hasta superar la presión intra-ventricular.

Durante la diástole ventricular, la presión de los ventrículos cae por debajo del inicio al que llegó durante la sístole. Cuando la presión en el ventrículo izquierdo cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre, y el ventrículo izquierdo se llena con sangre que se había estado acumulando en la aurícula izquierda. Un 70% del llenado de los ventrículos ocurre sin necesidad de sístole auricular. Igualmente, cuando la presión del ventrículo derecho cae por debajo del de la aurícula derecha, la válvula tricúspide se abre, y el ventrículo derecho se llena de la sangre que se acumulaba en la aurícula derecha.

Sistema de conducción eléctrica del corazón

El corazón se compone principalmente de tejido muscular. Una red de fibras nerviosas coordina la contracción y la relajación del tejido del músculo cardíaco para obtener una acción de bombeo eficiente, similar a una onda, del corazón

Control de los latidos del corazón

El corazón contiene dos marcapasos cardíacos que espontáneamente hacen que el corazón palpite. Estos pueden ser controlados por el sistema nervioso autónomo y la adrenalina circulante. Si los músculos cardíacos apenas se contrayeran y relajaran al azar a un ritmo natural, el ciclo se desordenaría y el corazón se volvería incapaz de llevar a cabo su función de ser una bomba. A veces, cuando el corazón sufre un gran daño en una parte del músculo cardíaco o a la persona le ocurre una descarga eléctrica, el ciclo cardíaco puede desordenarse y volverse caótico. Algunas partes del corazón se contraen, mientras que otras se relajan en lugar de contraerse y relajarse como un todo, el corazón se mueve anormalmente. Esto se llama fibrilación y puede ser fatal si no se trata en 60 segundos.

Representación esquemática del nodo sinoauricular y del haz auriculoventricular de His. La ubicación del nodo SA se muestra en azul. El haz, representado en rojo, se origina cerca del orificio del seno coronario, sufre un ligero agrandamiento para formar el nódulo AV. El nodo AV se estrecha en el haz de HIS, que pasa al septo ventricular y se divide en dos ramas de haz, los haces izquierdo y derecho. La distribución final no se puede mostrar completamente en este diagrama.

Nodo SA

El nodo sinoatrial (abreviado nodo SA o SAN, también llamado nodo sinusal) es el tejido generador de impulsos (marcapasos) situado en la aurícula derecha del corazón.

Aunque todas las células del corazón poseen la capacidad de generar impulsos eléctricos (o potenciales de acción) que desencadenan la contracción cardíaca, el nodo sinoatrial es el que normalmente lo inicia, simplemente porque genera impulsos ligeramente más rápidos que las otras áreas con potencial de marcapasos. Debido a que los miocitos cardíacos, al igual que todas las células nerviosas, tienen períodos refractarios después de la contracción, durante los cuales las contracciones adicionales no pueden ser activadas, su potencial de marcapasos es anulado por el nódulo sinoauricular. El nodo SA emite un nuevo impulso antes de que las fibras AV o fibras de Purkinje alcancen el umbral.

El nodo sinoauricular (nodo SA) es un grupo de células colocadas en la pared de la aurícula derecha, cerca de la entrada de la vena cava superior. Estas células son miocitos cardiacos modificados. Poseen algunos filamentos contráctiles, aunque no se contraen.

Las células en el nodo SA descargarán naturalmente (crear potenciales de acción) a aproximadamente 70-80 veces/minuto. Debido a que el nodo sinoauricular es responsable del resto de la actividad eléctrica del corazón, a veces es llamado el marcapasos principal.

Si el nodo SA no funciona, o si el impulso generado en el nodo SA se bloquea antes de viajar por el sistema de conducción eléctrica, un grupo de células más abajo del corazón se convertirá en el marcapasos del corazón. Estas células forman el nódulo atrioventricular (nodo AV), que es un área entre la aurícula derecha y el ventrículo, dentro del septo auricular. Los impulsos del nodo AV mantendrán un ritmo cardíaco más lento (aproximadamente 40-60 latidos por minuto). Cuando hay una patología en el nodo AV o en las fibras Purkinje, puede darse en diferentes partes del corazón un marcapasos ectópico. El marcapasos ectópico típicamente descarga más rápido que el nodo SA y provoca una secuencia anormal de contracción. El nódulo SA está ricamente inervado por fibras vagales y simpáticas. Esto hace que el nodo SA sea susceptible a influencias autónomas. La estimulación del nervio vago causa una disminución de la frecuencia del nódulo SA (causando así una disminución de la frecuencia cardíaca). La estimulación a través de las fibras simpáticas causa un aumento de la tasa de nódulos SA (aumentando así la frecuencia cardíaca). Los nervios simpáticos se distribuyen a todas las partes del corazón, especialmente en los músculos ventriculares. Los nervios parasimpáticos controlan principalmente los nódulos SA y AV, algunos músculos auriculares y ventriculares. La estimulación parasimpática de los nervios vagales disminuye la velocidad del nódulo AV causando la liberación de acetilcolina en las terminaciones vagales, lo que a su vez aumenta la permeabilidad de K + de la fibra del músculo cardiaco. La estimulación vagal puede bloquear la transmisión a través de la unión AV o detener la contracción del nódulo SA que se denomina "escape ventricular". Cuando esto sucede, las fibras de Purkinje en el haz AV desarrollan un ritmo propio.

En la mayoría de los pacientes, el nódulo SA recibe sangre de la arteria coronaria derecha, lo que significa que un infarto de miocardio ocluido causará isquemia en el nódulo SA a menos que haya una anastomosis suficientemente buena de la arteria coronaria izquierda. Si no es así, la muerte de las células afectadas impedirá que el nodo SA dispare el latido del corazón.

Nodo AV

El nodo atrioventricular (nodo AV abreviado) es el tejido existente entre las aurículas y los ventrículos del corazón, que conduce el impulso eléctrico normal desde los átrios a los ventrículos.

El nódulo AV recibe dos entradas de la aurícula: posteriormente a través de la cresta terminal, y anteriormente a través del tabique interauricular. Una propiedad importante que es única para el nodo AV es la conducción decremental. Esta es la propiedad del nodo AV que impide la conducción rápida al ventrículo en los casos de ritmos auriculares rápidos, como la fibrilación auricular o la palpitación auricular.

El nódulo auriculoventricular retrasa los impulsos durante 0,1 segundo antes de extenderse a las paredes del ventrículo. La razón por la que es tan importante retrasar el impulso cardíaco es asegurar que las aurículas estén completamente vacías antes de que los ventrículos se contraigan (Campbell et al., 2002).

El suministro de sangre del nódulo AV proviene de una rama de la arteria coronaria derecha en el 85% al 90% de los individuos, y de una rama de la arteria circunfleja izquierda en el 10% al 15% de los individuos.

En ciertos tipos de taquicardia supraventricular, una persona podría tener dos nódulos AV; esto provocará un lazo en la corriente eléctrica y un ritmo cardíaco incontrolable-rápido. Cuando esta electricidad se atrapa a sí misma, se disipará y volverá a la velocidad normal del ritmo cardiaco.

Fascículo atrioventricular

El fascículo auriculoventricular, tradicionalmente conocido como haz de His, es una formación intracardíaca consistente en un fino cordón de naturaleza muscular, de aproximadamente 1 cm de longitud, que forma parte del sistema de conducción del corazón, por medio del cual la excitación de las aurículas se trasmite a los ventrículos.

Pueden distinguirse en él dos partes: el segmento perforante, corto, de alrededor de 5 milímetros, que atraviesa el trígono fibroso, y el segmento inframembranoso, que cursa a lo largo del perímetro del cuadrante póstero-inferior de la porción membranosa.

Se origina en el nódulo de Tawara situado en la aurícula derecha y recorre la cara inferior del tabique interauricular. El segmento inframembranoso después de un breve trayecto a lo largo del tabique interventricular se divide en dos ramas: la derecha y la izquierda. Las últimas derivaciones del haz de His se extienden por el endocardio ventricular, formando la red de Purkinje (red subendocárdica).

El músculo cardíaco es muy especializado, ya que es el único tipo de músculo que tiene un ritmo interno; es decir, es miogénico lo que significa que puede contraerse y relajarse naturalmenteb, sin recibir impulsos eléctricos de los nervios. Cuando una célula del músculo cardiaco se coloca junto a otra, latirán al unísono. Las fibras del haz de HIS permiten que la conducción eléctrica se produzca más fácil y rápidamente que en el músculo cardiaco típico. Son una parte importante del sistema de conducción eléctrica del corazón al transmitir el impulso desde el nodo AV (el marcapasos ventricular) al resto del corazón. El haz de HIS se ramifica en las tres ramas del haz: las ramas del haz posterior izquierdo y anterior izquierdo que corren a lo largo del tabique intraventricular. Los haces dan lugar a filamentos finos conocidos como fibras de Purkinje. Estas fibras distribuyen el impulso al músculo ventricular. Juntas, las ramas del haz y la red purkinje comprenden el sistema de conducción ventricular. Se necesita alrededor de 0,03-0,04 s para que el impulso se desplace desde el haz de HIS hasta el músculo ventricular.

Es extremadamente importante que estos nodos existan ya que aseguran el control y la coordinación correctos del corazón y del ciclo cardiaco y aseguran que todas las contracciones permanezcan dentro de la secuencia correcta y en sincronía.

Fibras de Purkinje

Las fibras de Purkinje (o tejido de Purkyne) se localizan en las paredes ventriculares internas del corazón, justo debajo del endocardio. Estas fibras son fibras miocárdicas especializadas que conducen un estímulo o impulso eléctrico que permite al corazón contraerse de manera coordinada. Las fibras de Purkinje trabajan con el nodo sinoatrial (nodo SA) y el nódulo auriculoventricular (nodo AV) para controlar la frecuencia cardíaca.

Durante la parte de la contracción ventricular del ciclo cardiaco, las fibras de Purkinje transportan el impulso de contracción de las ramas izquierda y derecha del haz hasta el miocardio de los ventrículos. Esto hace que el tejido muscular de los ventrículos se contraiga y obligue a la sangre a salir del corazón, ya sea a la circulación pulmonar (desde el ventrículo derecho) o a la circulación sistémica (desde el ventrículo izquierdo).

Fueron descubiertos en 1839 por Jan Evangelista Purkinje, quien les dio su nombre.

Marcapasos

Las contracciones del corazón son controladas por impulsos eléctricos, estos disparan a una velocidad que controla el latido del corazón. Las células que crean estos impulsos rítmicos se llaman células de marcapasos, y controlan directamente la frecuencia cardíaca. Los dispositivos artificiales también llamados marcapasos se pueden utilizar cuando el sistema intrínseco de conducción del cuerpo está dañado, para producir estos impulsos artificialmente.

Fibrilación

La fibrilación se produce cuando el corazón late anormalmente. Esto puede ser detectado por un electrocardiograma que mide las ondas de excitación que pasan a través del corazón y traza un gráfico de la diferencia de potencial (voltaje) contra el tiempo. Si el corazón y el ciclo cardiaco funcionan correctamente, el electrocardiograma muestra un patrón regular y repetitivo. Sin embargo, si hay fibrilación no habrá patrón aparente, ya sea en la "fibrilación auricular" mucho más común, o en la "fibrilación ventricular" menos probable pero mucho más peligrosa. En un hospital cuando se produce la fibrilación ventricular el monitor produce un sonido y alerta a los médicos para tratar la fibrilación pasando una enorme corriente a través de la pared torácica y sacudiendo el corazón de su fibrilación. Esto hace que el músculo cardíaco se detenga por completo durante 5 segundos y cuando empiece a latir de nuevo el ciclo cardiaco habría vuelto a la normalidad y el corazón estará latiendo de una manera controlada de nuevo. La fibrilación es un ejemplo de "taquicardia supraventricular" de los impulsos a través del músculo cardíaco.

La taquicardia supraventricular se produce cuando un impulso comienza en una parte del músculo cardíaco y se extiende por un camino irregular a través del corazón y luego vuelve al músculo originalmente excitado y "vuelve a" para estimular una vez más. La señal nunca se detiene. Una causa de la taquicardia supraventricular es la vía de larga duración en la que el músculo ya no está en estado refractario cuando el estímulo vuelve a él. Una palpitación es una taquicardia supraventricular en ondas coordinadas de baja frecuencia que causan una frecuencia cardíaca rápida.

Si el paquete de HIS se bloquea, se traducirá en la disociación entre la actividad de la aurícula y la de los ventrículos, de lo contrario se llama un bloqueo cardíaco de tercer grado. La otra causa de un bloque de tercer grado sería un bloqueo de las ramas del haz derecho, anterior izquierdo y posterior izquierdo. Un bloqueo de tercer grado es una condición médica muy seria que muy probablemente requiera un marcapasos artificial.

El ECG

E.C.G significa Electrocardiograma y representa la electrofisiología del corazón. La electrofisiología cardiaca es la ciencia de los mecanismos, funciones y desempeño de las actividades eléctricas de regiones específicas del corazón. El ECG es la grabación de la actividad eléctrica del corazón como un gráfico. El gráfico puede mostrar la frecuencia cardíaca y el ritmo, puede detectar el agrandamiento del corazón, la disminución del flujo sanguíneo o la presencia de ataques cardíacos actuales o pasados. Los ECG son baratos, no invasivos, rápidos y sin dolor. Dependiendo de los resultados, la historia clínica del paciente y de un examen físico se pueden pedir más pruebas o recetar una combinación de medicamentos y cambios en el estilo de vida.

Cómo leer un ECG

Análisis de onda ECG

QRS normal.svg

P
Onda P- indica que las aurículas son estimuladas eléctricamente (despolarizadas) para bombear sangre hacia los ventrículos.
QRS
Complejo QRS - indica que los ventrículos son estimulados eléctricamente (despolarizados) para bombear la sangre.
ST
Segmento ST - indica la cantidad de tiempo desde el final de la contracción de los ventrículos hasta el comienzo de la onda T.
T
La onda T indica el período de recuperación (repolarización) de los ventrículos.
U
Onda U - rara vez vista, y se cree que posiblemente sea la repolarización de los músculos papilares

Presión arterial

La presión arterial es la presión ejercida por la sangre en las paredes de los vasos sanguíneos. A menos que se indique lo contrario, la presión sanguínea se refiere a la presión arterial sistémica, es decir, a la presión en las grandes arterias que suministran sangre a las partes del cuerpo distintas de los pulmones, como la arteria braquial (en el brazo). La presión de la sangre en otros vasos es inferior a la presión arterial. Los valores de la presión arterial se indican universalmente en milímetros de mercurio (mmHg). La presión sistólica se define como la presión máxima en las arterias durante el ciclo cardíaco; La presión diastólica es la presión más baja (en la fase de reposo del ciclo cardiaco). La presión arterial media y la presión de pulso son otras cantidades importantes.

Los valores típicos para un adulto sano y en reposo son aproximadamente 120 mmHg sistólico y 80 mm Hg diastólico (escrito como 120/80 mmHg), con variaciones individuales. Estas medidas de la presión arterial no son estáticas, sino que experimentan variaciones naturales de un latido del corazón a otro, y a lo largo del día (en un ritmo circadiano); también cambian en respuesta al estrés, factores nutricionales, fármacos o enfermedades.

Presión sistólica

La presión sistólica es la más alta cuando la sangre sale del ventrículo izquierdo hacia la aorta durante la sístole ventricular. La media alta durante la sístole es de 120 mmHg.

Presión diastólica

La presión arterial diastólica disminuye constantemente a un promedio de 80 mmHg durante la diástole ventricular.

Enfermedad cardiovascular

La enfermedad cardiovascular se refiere a la clase de enfermedades que afectan al corazón y/o a los vasos sanguíneos (arterias y venas). Si bien el término se refiere técnicamente a cualquier enfermedad que afecta al sistema cardiovascular, generalmente se utiliza para referirse a los problemas relacionados con la aterosclerosis (enfermedad arterial). Estas condiciones tienen causas, mecanismos y tratamientos similares.

La mayoría de los países occidentales enfrentan tasas altas y crecientes de enfermedades cardiovasculares. Es la primera causa de muerte y discapacidad en los Estados Unidos y en la mayoría de los países europeos. En el momento en que se detectan problemas cardíacos, la causa subyacente (aterosclerosis) suele estar bastante avanzada, habiendo progresado durante décadas. Por lo tanto, hay un mayor énfasis en la prevención de la aterosclerosis mediante la modificación de los factores de riesgo, como la alimentación saludable, el ejercicio y evitar fumar.

Hipertensión

La hipertensión o la presión arterial alta es una condición médica en la que la presión arterial está crónicamente elevada. La hipertensión se define por algunos autores como presión sistólica mayor de 130 y diastólica mayor de 85 mmHg. [1] La hipertensión a menudo tiene un inicio insidioso sin que se note y es a veces llamada el asesino silencioso porque el estiramiento de las arterias provoca rupturas microscópicas en la pared arterial y acelera los cambios degenerativos. La hipertensión persistente es uno de los factores de riesgo de accidentes cerebrovasculares, ataques cardíacos, insuficiencia cardíaca y aneurisma arterial, y es una de las principales causas de insuficiencia renal crónica.

Aterosclerosis

Aterosclerosis severa de la aorta. Muestra de una autopsia.

La aterosclerosis es una enfermedad que afecta a las arterias placas dentro de las arterias. Es un "endurecimiento" de las arterias. La arteriosclerosis ("endurecimiento de la arteria") es el resultado de una deposición de colágeno duro y rígido dentro de la pared del vaso y alrededor del ateroma. Esto aumenta la rigidez y disminuye la elasticidad de la pared de la arteria. La aterosclerosis típicamente comienza en la adolescencia temprana, se encuentra generalmente en la mayoría de las arterias principales, y sin embargo es asintomática y no detectada por la mayoría de los métodos de diagnóstico durante la vida. La mayoría de las veces se convierte en un síntoma serio al interferir con la circulación coronaria que suministra sangre al corazón o la circulación cerebral que suministra sangre al cerebro, y se considera la causa subyacente más importante de accidentes cerebrovasculares, ataques cardíacos, diversas enfermedades del corazón incluyendo insuficiencia cardíaca congestiva y la mayoría de las enfermedades cardiovasculares en general.

Placa

El ateroma o comúnmente conocido como placa es una acumulación inflamatoria anormal de glóbulos blancos de macrófagos dentro de las paredes de las arterias.

Choque circulatorio

El choque circulatorio es una condición severa que resulta de una reducción de la circulación sanguínea.

Trombo

Un trombo o coágulo de sangre es el producto final de la coagulación de la sangre en la hemostasia. Se forma mediante la agregación de plaquetas que forman un tapón plaquetari, y la activación del sistema de coagulación humoral (es decir, factores de coagulación). Un trombo es fisiológico en casos de lesión, pero patológico en caso de trombosis.

La prevención de coágulos de sangre reduce el riesgo de accidente cerebrovascular, ataque cardíaco y embolia pulmonar. La heparina y la warfarina se usan a menudo para inhibir la formación y el crecimiento de coágulos de sangre existentes, permitiendo así que el cuerpo contraiga y disuelva los coágulos de sangre a través de métodos normales.

Embolia

Una embolia ocurre cuando un objeto (el émbolo) migra de una parte del cuerpo (a través de la circulación) y causa un bloqueo (oclusión) de un vaso sanguíneo en otra parte del cuerpo. Los coágulos de sangre forman el material embólico más común: otros posibles materiales embólicos incluyen glóbulos grasos (una embolia grasa), burbujas de aire (una embolia aérea), embolia séptica (que contiene pus y bacterias) o líquido amniótico.

Derrame

Un accidente cerebrovascular, también conocido como accidente cerebrovascular (CVA), es una lesión neurológica aguda por la que el suministro de sangre a una parte del cerebro se interrumpe. Los accidentes cerebrovasculares se pueden clasificar en dos categorías principales: isquémica y hemorrágica. Aproximadamente el 80% de los accidentes cerebrovasculares se deben a la isquemia.

  • En el accidente cerebrovascular isquémico, que ocurre en aproximadamente el 85-90% de los accidentes cerebrovasculares, un vaso sanguíneo se ocluye y el suministro de sangre a una parte del cerebro se bloquea total o parcialmente. El accidente cerebrovascular isquémico se divide comúnmente en un accidente cerebrovascular trombótico, un accidente cerebrovascular embólico, una hipoperfusión sistémica (derrame o un accidente cerebrovascular de la zona fronteriza) o una trombosis venosa.
  • Derrame hemorrágico: Un derrame hemorrágico, o hemorragia cerebral, es una forma de accidente cerebrovascular que ocurre cuando un vaso sanguíneo del cerebro se rompe o sangra. Al igual que los accidentes cerebrovasculares isquémicos, los accidentes cerebrovasculares hemorrágicos interrumpen el suministro de sangre del cerebro porque el vaso sangrante ya no puede llevar la sangre a su tejido objetivo. Además, la sangre irrita el tejido cerebral, altera el delicado equilibrio químico y, si el sangrado continúa, puede causar una mayor presión intracraneal que afecta físicamente al tejido cerebral y restringe el flujo sanguíneo al cerebro. En este sentido, los derrames hemorrágicos son más peligrosos que su contraparte más común, los accidentes cerebrovasculares isquémicos. Hay dos tipos de accidente cerebrovascular hemorrágico: hemorragia intracerebral y hemorragia subaracnoidea.

El término "ataque cerebral" está empezando a utilizarse para el accidente cerebrovascular, al igual que el término "ataque al corazón" se utiliza para el infarto de miocardio, donde un corte en el aporte de sangre causa necrosis al tejido del corazón.

Muchos hospitales tienen equipos para el "ataque cerebral" dentro de sus departamentos de neurología, específicamente para el tratamiento rápido del accidente cerebrovascular. Si se detectan síntomas de apoplejía al inicio del tratamiento, se pueden administrar fármacos "coágulos" especiales. Estos colectores de coágulos disolverán los coágulos antes de que puedan causar la muerte del tejido y restaurar la circulación normal. Uno de los fármacos iniciales utilizados para disolver los coágulos es la estreptoquinasa, aunque su uso crea la posibilidad de destrucción de coágulos en todo el cuerpo, dando lugar a una hemorragia grave. Existen nuevos trombolíticos de tercera generación que son más seguros.

Ataque al corazón


El infarto agudo de miocardio (AMI o MI), comúnmente conocido como un ataque al corazón se produce cuando el suministro de sangre y oxígeno a un área del músculo cardíaco está bloqueado, por lo general por un coágulo en una arteria coronaria. A menudo, este bloqueo conduce a arritmias (ritmo cardíaco irregular o arrítmia) que causa una disminución severa en la función de bombeo del corazón y puede causar muerte súbita. Si el bloqueo no se trata en pocas horas, el músculo cardíaco afectado morirá y será reemplazado por tejido cicatricial. Es la principal causa de muerte tanto en hombres como en mujeres en todo el mundo.

Angina de pecho

La angina de pecho es el dolor de pecho debido a la isquemia (falta de sangre y por lo tanto de suministro de oxígeno) del músculo cardíaco, generalmente debido a la obstrucción o espasmo de las arterias coronarias (los vasos sanguíneos del corazón).

bypass coronario

La cirugía de bypass de la arteria coronaria, la cirugía de revascularización coronaria y el bypass cardíaco son procedimientos quirúrgicos realizados en pacientes con enfermedad coronaria para el alivio de la angina y posible mejora de la función del músculo cardíaco. Las venas o arterias de otras partes del cuerpo del paciente se injertan desde la aorta a las arterias coronarias, evitando el estrechamiento de la arteria coronaria causada por la aterosclerosis y mejorando el suministro de sangre al miocardio (músculo cardíaco)

Insuficiencia cardiaca congestiva

La insuficiencia cardíaca congestiva (ICC) o simplemente insuficiencia cardíaca, es una condición que puede resultar de cualquier trastorno cardíaco estructural o funcional que afecte la capacidad del corazón para llenarse o bombear una cantidad suficiente de sangre a través del cuerpo. No se debe confundir con el "cese del latido del corazón", que se conoce como asistolia, o con paro cardiaco, que es el cese de la función cardíaca normal frente a la enfermedad cardíaca. Debido a que no todos los pacientes tienen sobrecarga de volumen en el momento de la evaluación inicial o posterior, el término "insuficiencia cardiaca" es preferible al término más antiguo "insuficiencia cardíaca congestiva". La insuficiencia cardíaca congestiva a menudo no es diagnosticada debido a la falta de una definición universalmente acordada y dificultades en el diagnóstico, sobre todo cuando la condición se considera "leve". La insuficiencia cardíaca derecha causa comúnmente edema periférico, o hinchazón de las extremidades. La insuficiencia cardíaca izquierda causa comúnmente edema pulmonar, o acumulación de líquido en los pulmones.

Venas dilatadas e inflamadas

Venas varicosas

Las venas varicosas son venas en la pierna que se agrandan y retuercen, y pueden causar dolor, hinchazón o picazón. Son una forma extrema de telangiectasia, o venas de araña.

Las venas varicosas se deben a la insuficiencia de las válvulas en las venas comunicantes. Son las venas que unen las venas superficiales y profundas del miembro inferior. Normalmente, la sangre fluye de las venas superficiales a las profundas, facilitando el retorno de la sangre al corazón. Sin embargo, cuando la válvula se vuelve defectuosa, la sangre es retenida en las venas superficiales por la acción de la bomba muscular (que normalmente ayuda al retorno de la sangre al corazón mediante la compresión de las venas profundas). Las personas que tienen venas varicosas tienen mayor riesgo de contraer una trombosis venosa profunda (TVP) y embolias pulmonares.

Flebitis

La flebitis es una inflamación de una vena, por lo general en las piernas. Esto suele ser más grave si se produce en una vena profunda. Sin embargo, la mayoría de las personas con la condición, tal vez del 80 al 90 por ciento, son mujeres. La enfermedad también puede tener un componente genético, pues se sabe que se produce entre los familiares.

Defectos congénitos del corazón

Ilustración de comunicación interventricular

Los defectos cardíacos presentes en el nacimiento se llaman defectos congénitos del corazón. Un poco menos del 1% de todos los recién nacidos tienen cardiopatía congénita. Ocho defectos son más comunes que todos los demás y constituyen el 80% de todas las cardiopatías congénitas, mientras que el 20% restante se compone de muchas condiciones infrecuentes independientes o son combinaciones de varios defectos.

Defectos acianóticos

Los defectos cardíacos acianóticos son aquellos en los que hay una cantidad normal de oxígeno en el torrente sanguíneo. El defecto cardiaco congénito más común es un defecto del tabique ventral, que ocurre en alrededor del 20% de todos los niños con cardiopatía congénita. En la comunicación interventricular la sangre del ventrículo izquierdo es derivada hacia el ventrículo derecho, dando como resultado que la sangre oxigenada vuelva a la circulación pulmonar. Uno de los problemas potenciales de la VSD es la hipertensión pulmonar.

Defectos cianóticos

Defectos cianóticos del corazón se refieren a defectos que resultan en cantidades disminuidas de oxígeno en la sangre. En los defectos cardíacos cianóticos la sangre desoxigenada procedente del ventrículo derecho fluye hacia la circulación sistémica. Los defectos cianóticos incluyen la tetrogia de Fallot y la transposición de las grandes arterias.

Homeostasis

La homeostasis en el cuerpo sólo es posible si el sistema cardiovascular funciona correctamente. Esto significa que el sistema necesita suministrar oxígeno y nutrientes al fluido tisular que rodea las células y también retirar el desecho metabólico. El corazón está compuesto de arterias que toman sangre del corazón, y vasos que devuelven la sangre al corazón. La sangre es bombeada por el corazón en dos circuitos: los circuitos pulmonares y sistémicos. El circuito pulmonar lleva la sangre a través de los pulmones donde ocurre el intercambio gaseoso y el sistema sistémico transporta la sangre a todas las partes del cuerpo donde tiene lugar el intercambio con el líquido del tejido. El sistema cardiovascular trabaja junto con todos los otros sistemas para mantener la homeostasis.

El sistema linfático

El sistema linfático está estrechamente relacionado con el sistema cardiovascular. Existen tres maneras principales de trabajar juntos para mantener la homeostasis: el sistema linfático recibe el exceso de líquido tisular y lo devuelve al torrente sanguíneo, toma las moléculas grasas de las vellosidades intestinales y las transporta al torrente sanguíneo y ambos sistemas trabajan juntos para defender el cuerpo contra la enfermedad. El sistema linfático puede crear glóbulos blancos que combaten enfermedades e infecciones.

Datos interesantes

• La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte en las mujeres estadounidenses.
• 16,7 millones de muertes son resultado de enfermedades cardiovasculares, enfermedades del corazón y accidentes cerebrovasculares.
• El estrés, comer alimentos altos en grasa, la obesidad, el tabaco y el consumo de alcohol son sólo algunos factores de riesgo de desarrollar enfermedades del corazón.
• Investigaciones recientes sugieren que tomar una pequeña dosis de aspirina diariamente puede ayudar a prevenir un ataque al corazón (porque la aspirina inhibe el aglutinamiento plaquetario). • ¡La longitud de todos los vasos sanguíneos alineados es de aproximadamente 60,000 millas de largo. Para poner esto en perspectiva, la circunferencia de la Tierra es 40.075,02 kilómetros y 60,000 millas es alrededor de 96,000 km - por lo que sus vasos sanguíneos darían dos veces la vuelta al mundo y todavía les sobraría algo!

Envejecimiento

El músculo cardíaco se vuelve menos eficiente con la edad, y hay una disminución tanto en el gasto cardíaco máximo como en la frecuencia cardíaca, aunque los niveles de reposo pueden ser más que adecuados. La salud del miocardio depende de su suministro de sangre, y con la edad hay una mayor probabilidad de que la aterosclerosis estrechará las arterias coronarias. La aterosclerosis es la deposición de colesterol sobre y en las paredes de las arterias, lo que disminuye el flujo sanguíneo y forma superficies rugosas que pueden causar la formación de coágulos intravasculares.

La presión arterial alta (hipertensión) hace que el ventrículo izquierdo trabaje más. Puede agrandarse y su suministro de sangre puede hecerse insuficiente, haciéndose así más débil. Un ventrículo débil no es una bomba eficiente, y puede progresar a la insuficiencia cardíaca congestiva. Este proceso puede ser lento o rápido.

Las válvulas cardíacas pueden engrosarse por fibrosis, dando lugar a soplos cardíacos y bombeo menos eficiente.

Las arritmias también son más comunes con la edad, ya que las células de la vía de conducción se vuelven menos eficientes.

Shock

Estrés fisiológico

El estrés fisiológico puede ser cualquier tipo de lesión desde quemaduras hasta rotura de huesos; la respuesta del cuerpo al estrés se clasifica en dos fases: la fase de ebb (fase temprana) comienza inmediatamente después de la lesión. La segunda fase ocurre alrededor de 36 a 48 horas después de la lesión y se llama fase de flujo. En la fase temprana hay circulación inadecuada, disminución del nivel de insulina, disminución del consumo de oxígeno, hipotermia (baja temperatura corporal), hipovolemia (bajo volumen sanguíneo) e hipotensión (presión arterial baja). En la fase de flujo hay niveles aumentados de catecolaminas, glucocorticoides y glucagones, niveles de insulina normales o elevados, catabólico (descomposición), hiperglucemia (alto nivel de azúcar en la sangre), aumento del consumo de oxígeno/frecuencia respiratoria, hipertermia (temperatura corporal alta) , hipermetabolismo, aumento de la resistencia a la insulina, aumento del gasto cardíaco.

Contracciones ventriculares prematuras (PVC)

La excitación se produce a través del nódulo SA al nodo AV si hay anomalías o interferencia de drogas que hacen que el nodo AV no funcione correctamente los ventrículos no recibirán los estímulos iniciadores y las células autoritmicas en las ramas del haz comienzan a iniciar acciones a su propio ritmo convirtiéndose en los marcapasos para los ventrículos. Esto a su vez causará un trastorno en la conducción. Con una conducción que causa problemas, en las ramas del haz se producen contracciones ventriculares prematuras en el ventrículo derecho y en el izquierdo. Si es en el derecho, es más común y puede evolucionar sin tratamiento. En el izquierdo siempre es un problema serio y debe ser tratado.

Control intrínseco del latido del corazón

• Nodo SA (localizado en el atrio derecho cerca de la entrada de la vena cava superior)
• Nodo AV (ubicado en la base de la aurícula derecha)
• Fibra AV (localizada en el tabique intraventricular entre los dos ventrículos que van en dos direcciones, ramas derecha e izquierda del haz que dejan el tabique para entrar en las paredes de ambos ventrículos)
• Ramas del haz (la ramificación del tabique a las paredes de los ventrículos que entran en las fibras de purkinje que luego entran en contacto con las células del miocardio ventricular para extender el impulso al resto de lo ventrículos)

Animación de una onda de ECG normal.

Electrocardiograma

• El P es la despolarización auricular
• QRS es la despolarización ventricular, así como la repolarización auricular.
• T es la repolarización ventricular

Representación esquemática del ECG normal

Control extrínseco del latido del corazón

Sistema autónomo con dos subdivisiones: la división simpática y la división parasimpática. Control hormonal de la presión arterial

  • Epinefrina
  • Norepinefrina
  • ANP: Péptido natriurético auricular
  • ADH: La hormona antidiurética
  • Sistema Renina-Angiotensión

Estudio de caso

Un ejemplo de la tecnología en expansión para el corazón se describe mejor en esta historia:

En 1955, cuando yo tenía cinco años, primero supe por mi médico de familia que tenía un soplo cardíaco y que eventualmente necesitaría atención. Cuando tenía 15 años en 1965, tuve dos cateterizaciones cardíacas en Rhode Island Hospital. Las pruebas no fueron concluyentes y me dijeron que siguiera con mi vida y esperar y ver si tenía un problema.

No fue hasta 1975 que mi médico de familia me dijo que debía volver a controlar mi corazón. El Dr. David Kitzes del Hospital Mariam realizó otra cateterización. Esta vez, a diferencia de las otras, me dijeron que debido a la nueva tecnología de la máquina, el Dr. Kitzes encontró que tenía una estenosis aórtica, que es un estrechamiento del paso de la válvula por acumulación de placa debido a la malformación de la válvula al nacer. El Dr. Kitzes me informó que podría llevar una vida normal hasta que llegara en los cincuenta o sesenta cuando necesitaría una cirugía correctiva.

En 1996, me hicieron un ecocardiograma y se determinó que mi corazón se estaba agrandando. Mi médico de familia me dijo que debería ver a un cardiólogo. Minimicé el padecimiento después de haber oído la misma cosa muchas veces. Esta vez entré en la oficina de Jon Lambrecht, nunca lo había conocido antes. En pocos minutos mi vida entera cambió. Después de preguntarme acerca de mis síntomas, que eran fatiga, debilidad, síntomas asmáticos, así como el color de la piel ceniciento y los mareos, me informó de lo grave que era mi condición y que la única salvación era una cirugía a corazón abierto para reemplazar la válvula aórtica.

Comencé a llorar cuando pensé que mi vida había terminado. El Dr. Lambrecht estudió mi reacción y me dijo que esta condición es reparable y que no tengo una enfermedad terminal. No tenía mucho tiempo para pensar en ello. Al cabo de 10 días de esa visita, me injertaron una válvula cardíaca protésica de Meditronic Hall. La operación fue realizada por el Dr. Robert Indeglia en el Hospital Miriam en Providence, R.I., el 20 de marzo de 1996.

Después de casi 3 años desde la cirugía estoy mejor de lo que esperaba. En 1977 mi hijo Kevin nació con el síndrome del corazón izquierdo hipoplástico y sólo vivió durante 2 días porque la cirugía cardíaca no se pudo realizar como actualmente. Estoy agradecido de haber vivido en un momento en que la tecnología médica allanó el camino para una segunda oportunidad debido a mi nueva válvula cardíaca aórtica.

Nuestro objetivo en este capítulo es tomarte de la mano y llevarte a través de cada parte del sistema cardiovascular, para que también puedas aprender y llegar a respetar la grandeza de esta máquina de bombeo de sangre que todos llamamos corazón.

Resumen

Al igual que todos los sistemas del cuerpo, el sistema cardiovascular desempeña un papel en el mantenimiento de la homeostasis. El sistema nervioso regula el funcionamiento del corazón basado en lo que el corazón debe hacer. El bombeo del corazón mantiene la presión arterial normal y la oxigenación adecuada de los tejidos.

El sistema vascular forma corredores para la sangre, pero no son simplemente un sistema de tuberías. Los vasos no son tubos pasivos, sino más bien contribuyentes activos a la homeostasis. Las arterias y las venas ayudan a mantener la presión arterial, y los capilares proporcionan un lugar para los intercambios necesarios de materiales entre la sangre y los tejidos.

Preguntas de la revisión

Se pueden encontrar respuestas a estas preguntas aquí

1. Conduce la electricidad como los nervios

A) Epicardio
B) Pericardio
C) Miocardio
D) Aparato subvalvular
E) Ninguno de estos, sólo los nervios conducen la electricidad

2. Lleva la mayor cantidad de sangre en cualquier momento en el cuerpo

A) Venas
B) Lechos capilares
C) Venas
D) Aorta
E) Vena Cava

3. Se unen para bombear sangre

A) La aurícula derecha con el ventrículo derecho y la aurícula izquierda con el ventrículo izquierdo
B) Atrio derecho con aurícula izquierda y ventrículos derecho con ventrículo izquierdo
C) Válvula tricúspide y válvula mitral
D) Aorta y arteria pulmonar
E) Aorta, arteria pulmonar y vena pulmonar

4. Es el marcapasos del corazón

A) Nodo AV
B) Fibras de Purkinje
C) Haz AV
D) nodo SA
E) Ninguno de estos, un marcapasos se inserta quirúrgicamente

5. Al leer un ECG, este gráfico muestra la despolarización desde el nodo AV hasta el haz AV

A) S
B) P
C) U
D) T
E) Q

6. La onda T en un ECG muestra

A) Potencial de reposo
B) Despolarización auricular
C) Excitación del nodo SA
D) Repolarización del ventrículo
E) Excitación de Purkinje

7. La presión arterial es la medida de

A) Presión ejercida por la sangre en las paredes de los vasos sanguíneos
B) Presión ejercida por la sangre sobre las arterias
C) Presión ejercida por la sangre sobre las venas
D) Presión ejercida por la sangre sobre la aorta
E) Presión ejercida por la sangre sobre los capilares

8. La presión sistólica es

A) Un promedio de 120 mm Hg
B) Disminuye constantemente durante la sístole del ventrículo
C) La más alto cuando se bombea sangre del ventrículo izquierdo hacia la aorta
D) Un promedio de 80 mm Hg
E) Tanto A como C
F) Tanto B como D

9. El corazón tiene cuántas cámaras?

A) Una
B) Dos
C) Tres
D) Cuatro
E) Cinco

Referencias

  1. Tortora, G. & Grabowski, S. (2000)Principles of anatomy and physiology. Ninth Edition. Wiley page 733.

Sistema inmunológico

Introducción

El sistema inmunológico es un sistema complejo que es responsable de protegernos contra infecciones y sustancias extrañas. Hay tres líneas de defensa: la primera es mantener a los invasores afuera (a través de la piel, las membranas mucosas, etc.), la segunda línea de defensa consiste en formas no específicas de defenderse contra patógenos que han roto la primera línea de defensa: como con la respuesta inflamatoria y la fiebre). La tercera línea de defensa es contra patógenos específicos que están causando la enfermedad (las células B producen anticuerpos contra las bacterias o virus en el líquido extracelular, mientras que las células T matan las células que se han infectado). El sistema inmunológico está estrechamente ligado al sistema linfático, con los linfocitos B y T que se encuentran principalmente en los ganglios linfáticos. Las amígdalas y la glándula del timo también se consideran órganos linfáticos y están implicados en la inmunidad. A menudo no nos damos cuenta de la eficacia del sistema inmunológico hasta que fracasa o funciona mal, como cuando los linfocitos son atacados por el VIH en un paciente con SIDA.

El sistema inmune como un castillo

El sistema inmunológico es una maravilla silenciosa. Si bien somos muy conscientes de los latidos de nuestro corazón y de la respiración, somos mucho menos conscientes de nuestro sistema inmunológico que nos protege de miles de ataques potencialmente mortales todos los días.

En este capítulo estudiaremos el sistema inmunológico que cada uno de nosotros posee y que está trabajando las veinticuatro horas del día, protegiéndonos de la enfermedad y la muerte.

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Una buena manera de empezar a entender el sistema inmunológico es compararlo con un castillo. Un castillo, como nuestros cuerpos, es una fortaleza. Un castillo tiene tres líneas de defensa:

  • Primera , un foso y puente levadizo. La primera línea de defensa en nuestros cuerpos son las barreras físicas y químicas - nuestra piel, ácidos estomacales, moco, lágrimas, abertura vaginal, de los cuales los tres últimos producen lisozima para destruir patógenos entrantes dañinos.
  • Segundo , centinelas y arqueros que vigilan en la pared del castillo. En nuestros cuerpos la segunda línea de defensa es la respuesta inmune no específica - macrófagos, neutrófilos, interferones y proteínas del complemento. Esta línea de defensa también incluye la fiebre y la respuesta inflamatoria como defensas inespecíficas.
  • Tercero , soldados dentro del castillo. Nuestra tercera línea de defensa es la respuesta inmune específica - células T y células B. Hay muchos tipos de cada una que trabajan como un equipo unido cercano para destruir patógenos.

Si los patógenos (invasores) intentan penetrar en la primera línea de defensa, entonces la segunda línea de defensa está lista para actuar. Si la primera y la segunda línea de defensa fallan, entonces la tercera línea de defensa actuará. Es cuando se rompen las tres líneas de defensa enfermamos.

Así que lo que estamos tratando de decir es que el sistema inmunológico es un conjunto de mecanismos de defensa, la protección de un organismo de la infección mediante la identificación y ataque de patógenos. Esta es una tarea difícil, ya que los patógenos van desde los virus a los gusanos parásitos y deben ser detectados con una especificidad absoluta, ya que están "escondidos" entre las células y los tejidos normales. Los patógenos también están cambiando constantemente para evitar la detección e infectar con éxito y destruir a sus anfitriones.

Sistema Linfático

Sistema linfático. - T. canal torácico - RC. Receptáculo quilífero - LAC-Linfáticos quilíferos del intestino.

El sistema linfático y el sistema inmunológico son términos que se utilizan indistintamente para referirse a la capacidad del cuerpo para defenderse contra patógenos. El sistema linfático se compone de tres funciones interrelacionadas:

  • (1) eliminación del exceso de líquidos, linfa, de los tejidos del cuerpo,
  • (2) absorción de ácidos grasos y posterior transporte de grasa, al sistema circulatorio y
  • (3) formación de glóbulos blancos sanguíneas, e iniciación de la inmunidad a través de la formación de anticuerpos, otorgando resistencia específica a patógenos.

Vasos linfáticos

El sistema linfático actúa como un sistema circulatorio secundario, excepto que colabora con glóbulos blancos en los ganglios linfáticos para proteger al cuerpo de ser infectado por células cancerosas, hongos, virus o bacterias. A diferencia del sistema circulatorio, el sistema linfático no está cerrado y no tiene bomba central; la linfa se mueve lentamente y bajo presión debido al peristaltismo, al funcionamiento de las válvulas semilunares en las venas linfáticas y a la acción de succionar de los músculos esqueléticos. Como las venas, los vasos linfáticos tienen válvulas unidireccionales y semilunares y dependen principalmente del movimiento de los músculos esqueléticos para comprimir el fluido a través de ellos. La contracción rítmica de las paredes del vaso también puede ayudar a extraer líquido en los capilares linfáticos. Este fluido es entonces transportado a vasos linfáticos progresivamente mayores que culminan en el conducto linfático derecho (para la linfa de la parte superior derecha del cuerpo) y el conducto torácico (para el resto del cuerpo); estos conductos drenan en el sistema circulatorio en las venas subclavias derecha e izquierda.

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Linfa

La linfa se origina como plasma sanguíneo que se escapa de los capilares del sistema circulatorio, convirtiéndose en líquido intersticial, llenando el espacio entre células individuales de tejido. El plasma es forzado a salir de los capilares por presión hidrostática y, al mezclarse con el líquido intersticial, el volumen de líquido se acumula lentamente. La mayor parte del fluido es devuelto a los capilares por ósmosis. La proporción de fluido intersticial que se devuelve al sistema circulatorio por ósmosis es aproximadamente el 90% del plasma anterior, con aproximadamente 10% de acumulación como sobrellenado. El exceso de líquido intersticial es recogido por el sistema linfático por difusión en los capilares linfáticos, y es procesado por los ganglios linfáticos antes de ser devuelto al sistema circulatorio. Una vez dentro del sistema linfático, el líquido se llama linfa, y tiene casi la misma composición que el líquido intersticial original.

Edema

El edema es la hinchazón que se forma cuando existe demasiado líquido del tejido o no se elimina lo suficiente. Puede ser causada por una variedad de condiciones tales como respuestas alérgicas (demasiada vasodilatación), hambre (la falta de albúmina en la sangre disminuye la presión osmótica y disminuye la cantidad de líquido que regresa a los capilares) y trastornos linfáticos (por ejemplo, bloqueo debido a parásito en elefantiasis, o la eliminación de los ganglios linfáticos debido a una mastectomía radical). El edema es común en las extremidades inferiores cuando la gente pasa mucho tiempo sentado, porque el retorno del líquido se basa en gran medida en la acción de masaje de los músculos esqueléticos.

Vasos linfáticos y conductos

Los vasos linfáticos son similares en estructura a las venas cardiovasculares, lo que significa que también tienen válvulas. Dependen de la contracción del músculo esquelético, los movimientos respiratorios y las válvulas que no permiten el flujo hacia atrás. Los vasos se unen antes de entrar en uno de estos dos conductos.

  • Conducto torácico: Este conducto es mucho más grande que el conducto linfático. Sirve al abdomen, las extremidades inferiores y el lado izquierdo de la parte superior del cuerpo (cabeza, cuello y brazo)
  • Conducto linfático derecho: Este conducto sirve a todo el lado derecho de la parte superior del cuerpo y el área torácica (cabeza, cuello).

Órganos, tejidos y células del sistema inmunológico

El sistema inmune consiste en una red de órganos, tejidos y células linfáticos. Estas estructuras son apoyadas por el sistema reticuloendotelial: tejido conectivo suelto con una red de fibras reticulares. Las células fagocíticas, incluyendo monocitos y macrófagos, se localizan en el tejido conectivo reticular. Cuando los microorganismos invaden el cuerpo, o el cuerpo encuentra antígenos (como el polen), los antígenos son transportados a la linfa. La linfa es llevada a través de los vasos linfáticos a los ganglios linfáticos regionales. En los ganglios linfáticos, los macrófagos y las células dendríticas fagocitan los antígenos, los procesan y presentan los antígenos a los linfocitos, que pueden entonces comenzar a producir anticuerpos o servir como células de memoria. La función de las células de memoria es reconocer antígenos específicos en el futuro.

Órganos linfáticos primarios

Los órganos linfáticos primarios son la médula ósea roja y el timo. Son el lugar de producción y maduración de los linfocitos, el tipo de glóbulo blanco que lleva a cabo el trabajo más importante del sistema inmunológico.

  • La médula ósea roja, el tejido suave, esponjoso, rico en nutrientes en las cavidades de ciertos huesos largos, es el órgano donde se producen las células sanguíneas.

Algunos de los glóbulos blancos producidos en la médula son: neutrófilos, basófilos, eosinófilos, monocitos y linfocitos. Los linfocitos se diferencian en linfocitos B y linfocitos T. La médula ósea roja es también el sitio de maduración de los linfocitos B. Los linfocitos T maduran en el timo.

Lado del tórax, mostrando marcas superficiales para los huesos, pulmones (púrpura), pleura (azul) y bazo (verde).

.

  • Glándula del timo

La glándula del timo se localiza en la cavidad torácica superior posterior al esternón y anterior a la aorta ascendente. El timo es un órgano que es más activo en los niños, y se encoge a medida que envejecemos. El tejido conectivo separa el timo en lóbulos, que contienen linfocitos. Las hormonas tímicas como la timosina se producen en la glándula del timo. Se cree que la timosina ayuda a la maduración de los linfocitos T. 'El Thymus' es crítico para el sistema inmunológico. Sin un timo, una persona no tiene capacidad para rechazar sustancias extrañas, el nivel de linfocitos en la sangre es muy pobre, y la respuesta del cuerpo a la mayoría de los antígenos está ausente o es muy débil.

Los linfocitos T inmaduros viajan de la médula ósea a través del torrente sanguíneo para alcanzar el timo. Aquí maduran y en su mayor parte, permanecen en el timo. Sólo el 5% de los linfocitos T deja el timo. Sólo se van si son capaces de pasar la prueba: si reaccionan con células "auto", mueren. Si tienen el potencial de atacar una célula extraña, dejan el timo.

Órganos linfáticos secundarios

Los órganos linfáticos secundarios también desempeñan un papel importante en el sistema inmunológico, ya que son lugares donde los linfocitos encuentran y se unen a los antígenos. A esto le sigue la proliferación y activación de los linfocitos. Los órganos secundarios incluyen el bazo, los ganglios linfáticos, las amígdalas, las placas de Peyer y el apéndice.

  • El bazo es una glándula vertebral sin conducto que está estrechamente asociada con el sistema circulatorio, donde funciona en la destrucción de viejos glóbulos rojos y mantiene una reserva de sangre. Ubicado en la parte superior izquierda de la cavidad abdominal, se divide en compartimentos parciales. Cada compartimiento contiene tejido conocido como pulpa blanca y pulpa roja. La pulpa blanca contiene linfocitos y la pulpa roja actúa en la filtración de la sangre. Cuando la sangre entra en el bazo y fluye a través de los senos para la filtración, los linfocitos reaccionan a patógenos, los macrófagos engullen restos y también eliminan los glóbulos rojos viejos y desgastados. Una persona sin un bazo es más susceptible a las infecciones y puede necesitar terapia antibiótica suplementaria para el resto de su vida.
Estructura del ganglio linfático
  • Los ganglios linfáticos son pequeñas estructuras de forma oval localizadas a lo largo de los vasos linfáticos. Son de aproximadamente 1-25 mm de diámetro. Los ganglios linfáticos actúan como filtros, con una red interna de tejido conectivo lleno de linfocitos que recogen y destruyen bacterias y virus. Se dividen en compartimientos, cada uno lleno de linfocitos B y un seno. A medida que la linfa fluye a través de los senos, es filtrada por los macrófagos cuya función es englobar patógenos y desechos.

También están presentes en los senos los linfocitos T, cuyas funciones son combatir las infecciones y atacar las células cancerosas. Los ganglios linfáticos están en cada cavidad del cuerpo excepto en la cavidad dorsal. Los médicos a menudo pueden detectar la reacción del cuerpo a la infección por la sensación de ganglios linfáticos hinchados y sensibles debajo de los huesos del brazo y en el cuello, porque cuando el cuerpo está combatiendo una infección, estos linfocitos se multiplican rápidamente y producen una hinchazón característica de los ganglios linfáticos.

  • Las amígdalas son a menudo los primeros órganos que encuentran patógenos y antígenos que entran al cuerpo por la boca o la nariz. Hay 3 pares de amígdalas en un anillo alrededor de la faringe.
  • Las placas de Peyer, localizadas en la pared del intestino y el apéndice, unidas al ciego del intestino grueso, interceptan los patógenos que entran en el cuerpo a través del tracto intestinal.

Leucocitos

Las células primarias del sistema inmune son los leucocitos o glóbulos blancos. La mayoría de los leucocitos son mucho más grandes que los glóbulos rojos, pero no son tan numerosos. Un microlitro de sangre entera contiene aproximadamente 5 millones de glóbulos rojos, pero sólo unos 7000 leucocitos.

Aunque la mayoría de los leucocitos circulan a través de la sangre, generalmente dejan los capilares y funcionan extravascularmente (fuera de los vasos). Algunos tipos de leucocitos pueden vivir en el tejido durante varios meses, pero otros pueden vivir sólo durante horas o días. Los leucocitos pueden distinguirse entre sí en muestras de tejido teñido por la forma y tamaño del núcleo, por las características de tinción del citoplasma y las inclusiones citoplasmáticas, y por la regularidad del borde de la célula.

Los leucocitos se dividen en seis tipos básicos: eosinófilos, basófilos, neutrófilos, monocitos, linfocitos y células dendríticas.

Un grupo funcional de leucocitos es el fagocytes, WBC que engloban e injieren sus objetivos por fagocitosis. Este grupo incluye los neutrófilos, macrófagos, monocitos (que son precursores de macrófagos) y eosinófilos.

Un segundo grupo funcional son las células citotóxicas, llamadas así porque matan a las células a las que atacan. Este grupo incluye eosinófilos y algunos tipos de linfocitos.

Echemos un vistazo más de cerca a los seis tipos básicos de leucocitos.

Eosinófilos

Los eosinófilos luchan contra los parásitos y contribuyen a las reacciones alérgicas. Se reconocen fácilmente por los gránulos de coloración rosa brillante en su citoplasma. Normalmente, sólo hay unos pocos eosinófilos encontrados en la circulación periférica. Representan sólo el 1-3% de todos los leucocitos. La vida útil de un eosinófilo típico en la sangre es de 6 a 12 horas. Se sabe que los eosinófilos se unen a parásitos grandes y liberan sustancias de sus gránulos que dañan o matan al parásito. Debido a que los eosinófilos matan a los patógenos, se clasifican como células citotóxicas. Los eosinófilos también participan en reacciones alérgicas, al contribuir a la inflamación y al daño tisular mediante la liberación de enzimas tóxicas.

Basófilos

Los basófilos liberan histamina y otros químicos. (La histamina también es secretada por otras células llamadas células MAST). Los basófilos son raros en circulación, pero son fácilmente reconocidos en un frotis de sangre teñida por los grandes gránulos de color azul oscuro en su citoplasma. También liberan mediadores que contribuyen a la inflamación. Los gránulos contienen histamina, heparina (un anticoagulante), citocinas y otros químicos implicados en respuestas alérgicas e inmunes.

Imagen de una célula durante la fagocitosis.

Neutrófilos

Los neutrófilos "comen" las bacterias y liberan citoquinas. Los neutrófilos son los glóbulos blancos más abundantes, 50-70% del total. Se identifican fácilmente mediante un núcleo segmentado. Los neutrófilos, al igual que otros leucocitos, se forman en la médula ósea. Son células fagocíticas que normalmente matan bacterias. La mayoría de los neutrófilos permanecen en la sangre pero pueden dejar la circulación si son atraídos a un sitio extravascular con daño o infección. Además de ingerir bacterias y partículas extrañas, los neutrófilos liberan varias citoquinas.

Monocitos

Los monocitos son las células precursoras de los macrófagos tisulares. Los monocitos no son tan comunes en la sangre 1-6% de WBC. Una vez fuera de la sangre, los monocitos se agrandan y se diferencian en macrófagos. Algunos tejidos macrófagos patrullan los tejidos, arrastrándose por el movimiento ameboide. Otros encuentran una ubicación y permanecen fijos en su lugar. Los macrófagos son los depuradores primarios dentro de los tejidos. Los macrófagos también eliminan partículas más grandes, tales como viejos RBC y neutrófilos muertos. Los macrófagos juegan un papel importante en el desarrollo de la inmunidad adquirida. Después de ingerir y digerir antígenos moleculares o celulares, se insertan fragmentos de antígeno procesado en la membrana delos macrófagos como parte de complejos de proteínas de superficie.

Linfocitos

Los linfocitos son las células clave que median la respuesta inmune adquirida del cuerpo. Sólo alrededor del 5% de los linfocitos se encuentran en circulación. Constituyen el 20-30% de todos los glóbulos blancos. La mayoría de los linfocitos se encuentran en los tejidos linfoides, que son más propensos a contener invasores. Según una estimación, el cuerpo adulto contiene un trillón de linfocitos a la vez.

Células dendríticas

Las células dendríticas activan los linfocitos. Son células presentadoras de antígenos caracterizadas por tener flagelos largos y finos que se asemejan a dendritas neuronales. Las células dendríticas se encuentran en la piel llamadas células de Langerhans y también en varios órganos. Cuando las células dendríticas reconocen y capturan antígenos, migran a tejidos linfoides secundarios, donde presentan los antígenos a los linfocitos.

Defensas contra la infección

Defensa Innata - primera línea de defensa

Las barreras físicas y químicas son la primera línea de defensa del cuerpo.

Barreras físicas o mecánicas

  • Piel

Uno de los cuerpos de primera línea de las defensas contra las bacterias y otros organismos nocivos es la piel. Nuestra piel es una barrera que impide que la infección entre en el cuerpo. Millones de microorganismos viven inofensivos en la piel y en el aire que nos rodea. Las glándulas sebáceas en la piel producen sudor y sebo, que, combinados ayudan a proteger la piel. Ambas sustancias contienen moléculas antisépticas, principalmente lisozima que descompone las paredes celulares bacterianas. Aunque nuestra piel es una buena defensa, no es perfecta. La piel misma también puede infectarse con bacterias, virus, hongos o parásitos diminutos. Algunos ejemplos de estos son: furúnculos, impétigo, tiña, pie de atleta, herpes labial, verrugas y sarna.

  • Membranas mucosas

Otra muy importante primera línea de defensa son nuestras membranas mucosas. Las membranas mucosas (o mucosas, singular: mucosa) recubren varias cavidades del cuerpo que están expuestas al medio externo y también a los órganos internos. Están en varios lugares de forma continua con la piel: en las fosas nasales, los labios, las orejas, el área genital y el ano. La nariz y la boca sirven de pasajes para el aire que va y viene de los pulmones. Al inhalar y exhalar, las membranas mucosas que recubren estos pasajes calientan y humidifican el aire. Se ha dicho que hay más bacterias contenidas en una boca humana que la suma de todas las personas que han vivido en la tierra.

Las membranas mucosas cumplen diferentes funciones, sin embargo, su trabajo más importante es secretar moco que atrapa bacterias y otros desechos extraños que irritan el revestimiento del tracto respiratorio. Este moco es producido y almacenado en los senos por otras membranas mucosas. Nos congestionan cuando hay exceso de líquido en las cavidades de los senos. Esto es resultado de un aumento en las secreciones de moco, así como un aumento en la cantidad de fluidos que pasa a través de los vasos sanguíneos de las membranas mucosas que recubren la nariz y el seno. También hay muchos productos químicos, como los plaguicidas y el ántrax que se absorben a través de la piel.

Algunas mucosas están ciliadas. Las "cilias" son finas proyecciones parecidas a la cola que se extienden aproximadamente 5-10 micrómetros hacia fuera desde el cuerpo celular. Su principal función es mover las cosas a través de su superficie.

  • Escalera mucociliar

El aclaramiento mucociliar de las vías respiratorias es un importante mecanismo de defensa contra los desechos extraños y los patógenos inhalados. Los cilios que recubren las vías respiratorias superiores e inferiores están revestidos con una fina capa de moco. Estos golpean rápidamente para impulsar las partículas que están atrapadas en la capa de moco a la faringe. La depuración mucociliar defectuosa predispone a nuestro tracto respiratorio a infecciones recurrentes. Estos defectos ciliales pueden ser congénitos o adquiridos por infección, toxinas o drogas.

Defensas químicas

  • Lágrimas, saliva

Las lágrimas y la saliva contienen lisozima , una enzima antiséptica que ataca las paredes celulares de las bacterias y las descompone.

  • Ácidos del estómago

Las glándulas en el revestimiento del estómago producen ácido hidroclórico. Este ácido mata a la mayoría de los organismos invasores que son tragados.

Respuestas no específicas a la infección - segunda línea de defensa

Nacemos con defensas inespecíficas que responden de la misma manera a patógenos invasores. La defensa más externa que nuestro cuerpo tiene es nuestra piel. Las glándulas sebáceas producen sudor y sebo, que contienen propiedades antisépticas que protegen. Esta sustancia que mata a las bacterias llamada liosomasa también se encuentra en las lágrimas y la saliva.

La orina ácida en el tracto urinario y las bacterias beneficiosas en el tracto genital impiden la multiplicación de organismos nocivos en estas áreas. La mayoría de los organismos invasores del estómago mueren por la producción de ácido clorhídrico en las glándulas.

Estos son algunos ejemplos de cómo las defensas externas nos protegen. Todas las defensas externas trabajan juntas como la primera línea de defensa del cuerpo.

Respuesta inflamatoria

Cualquier rotura en la piel permitirá que las bacterias entren en el cuerpo. Estos microbios extraños causarán hinchazón y enrojecimiento en el sitio de la lesión. Esta reacción del cuerpo se denomina "reacción inflamatoria" o "respuesta inflamatoria".

  • Hinchazón, enrojecimiento, calor y dolor

La inflamación se caracteriza por el siguiente quinteto: hinchazón (tumor), enrojecimiento (rubor), calor (calor), dolor (dolor) y disfunción de los órganos involucrados (functio laesa).

Cuando se produce una lesión, un capilar y varias células de tejido pueden romperse, liberando histamina y cininas. Estas hacen que los capilares se dilaten, se vuelvan más permeables, y un fluido escape de estos tejidos. La dilatación y la fuga de líquido en los tejidos causa hinchazón, enrojecimiento y calor.

La hinchazón y las cininas estimulan las terminaciones nerviosas, causando dolor. Si ha habido una rotura en la piel debido a la lesión, los microbios invasores pueden entrar.

Una causa común de inflamación después de la cirugía es el líquido seroso. Este es una mezcla de plasma, linfa y fluidos intersticiales que se filtran de las células y vasos dañados. Si se acumula suficiente líquido seroso, puede formarse una masa llamada seroma. El tratamiento de un seroma puede implicar la extracción del líquido con una aguja en una jeringa, un proceso llamado aspiración.

  • Fagocitosis por neutrófilos y macrófagos

En el caso de una ruptura de la piel, los neutrófilos, los monocitos (y los macrófagos) acuden y tratan de engullir y destruir a los invasores. La fagocitosis es un evento mediado por el receptor, que asegura que sólo se ingieren partículas no deseadas. Los macrófagos estimulados pueden provocar un aumento explosivo en el número de leucocitos produciendo Factores Estimuladores de Colonias (CSFs). Los CSF pasan por la sangre a la médula ósea, donde estimulan la producción y la liberación de glóbulos blancos (WBC), principalmente neutrófilos.

Los linfocitos en los ganglios linfáticos cercanos producen anticuerpos específicos para atacar a los microbios. Durante el conflicto, algunos neutrófilos mueren y se mezclan con tejido muerto, bacterias, glóbulos blancos vivos, etc. Este espeso líquido amarillo-blanco se llama pus. Cuando una persona tiene una enfermedad puede ser muy útil un examen de los números y tipos de glóbulos blancos en su sangre.

Sistema de complemento

Proteína complementaria que ataca una membrana celular.

El sistema del complemento es una cascada bioquímica del sistema inmunológico que ayuda a eliminar los patógenos de un organismo y promueve la curación. Se deriva de muchas pequeñas proteínas plasmáticas que trabajan juntas para formar el resultado final primario de la citolisis interrumpiendo la membrana plasmática de la célula diana.

El complemento es activado por complejos antígeno-anticuerpo y hace que se formen agujeros en la membrana plasmática de microbios o células extraños (lisis). El sistema del complemento se considera una defensa inespecífica, pero puede ser activado contra microbios específicos que han sido marcados con anticuerpos. Las reacciones de transfusión hemolítica son causadas por la activación del complemento después de que una persona exprese anticuerpos contra los antígenos encontrados en la sangre donada inapropiadamente. La enfermedad hemolítica del recién nacido (HDN) se debe a anticuerpos maternos contra el factor Rh que atraviesa la placenta, se une a los glóbulos rojos del bebé y estimula el sistema de complemento del propio bebé para lisar sus glóbulos rojos.

Interferón en respuesta a una infección viral

Interferón (IFN) son glicoproteínas naturales que intervienen en respuestas inmunes no específicas. Los interferones hacen lo mismo que su nombre indica, que "interfieren" con el crecimiento viral. Los interferones se inician a partir de una célula que ha sido infectada por un virus. Cuando una célula ha sido infectada por un virus, el virus hará que la célula produzca ácido nucleico viral. Este ácido nucleico actúa como una señal y hace que la célula se dé cuenta de que ha sido infectada por un virus. Así que la célula comenzará a fabricar y enviar interferones. Los IFN que la célula envía van a las células sanas cercanas y les advierte de un virus. Las células sanas comienzan entonces cambios intracelulares que ayudan a las células a ser más resistentes al virus.

Defensa Adaptativa (Defensa Específica - tercera línea de defensa)

Esta parte del sistema inmunológico ataca directamente a los microbios invasores. Nuestras defensas inmunitarias específicas responden a "antígenos". Un antígeno es una molécula de proteína (o polisacárido), típicamente en la membrana celular, que el cuerpo reconoce como "no-mismo". Se encuentran en microbios, células extrañas o en células cancerosas. Normalmente nuestro sistema inmunológico no responde a nuestros propios antígenos (si lo hace, entonces esta es una enfermedad autoinmune). A veces desarrollamos una respuesta inmune a un antígeno inofensivo, como el polen o la caspa de gato (esto es una respuesta alérgica).

Linfocitos

La inmunidad específica depende de dos tipos de linfocitos, las células B y las células T. Sus nombres se basan en donde maduran en el cuerpo. Las células B maduran en la médula ósea, y las células T maduran en la glándula del timo. En comparación, tanto las células B como las células T pueden reconocer y dirigir las células portadoras de antígenos, aunque realizan esto de diferentes maneras.

Los linfocitos B y T son capaces de reconocer un antígeno porque tienen moléculas receptoras específicas en su superficie que se ajustan exactamente a antígenos individuales (como una cerradura y una llave). Cualquier célula B o T sólo puede responder a un tipo de antígeno. El cuerpo no sabe de antemano qué antígenos se encontrará, pero tiene receptores de un gran número de posibles antígenos. Se estima que para el millón de antígenos que encontramos en nuestra vida tenemos un número igual de linfocitos específicos para cada antígeno posible.

Células B , productoras de anticuerpos

Los linfocitos de células B son responsables de la inmunidad mediada por anticuerpos (inmunidad humoral). Producen anticuerpos, que son proteínas que se unen y neutralizan antígenos específicos. Los anticuerpos no matan directamente las bacterias, sino que las marcan para su destrucción. Cuando los anticuerpos se unen a virus pueden prevenir que los virus infecten a las células. Cuando los anticuerpos se unen a las toxinas pueden neutralizar la toxina (por eso nos vacunamos contra la toxina tetánica). La inmunidad humoral funciona mejor contra los virus diana, las bacterias y las moléculas extrañas que son solubles en la sangre y la linfa antes de que las bacterias o los virus hayan entrado en las células (bacterias extracelulares y virus extracelulares).

Las células B producen dos tipos diferentes de células:

  • Células de plasma
  • Células de memoria

Células de plasma

A medida que las células B maduran durante el desarrollo embrionario, desarrollan receptores superficiales que les permiten reconocer antígenos específicos. Luego viajan en el torrente sanguíneo, distribuyendose a través de los ganglios linfáticos, el bazo y las amígdalas. Una vez que las células B llegan a su destino, permanecen inactivas hasta que encuentran una célula extraña con un antígeno que coincide con su sitio receptor particular (la mayoría de las células B permanecen inactivas durante toda su vida). El antígeno extraño puede presentarse directamente a la célula B, pero normalmente los macrófagos y los linfocitos de células T (células T auxiliares) interactúan con células B como células que presentan antígeno para comenzar la producción de anticuerpos. Después de tal encuentro, los receptores de la célula B se unirán al antígeno. La célula B apropiada está encendida o estimulada. Entonces se hace más grande, y rápidamente se multiplica en un gran grupo homogéneo (clon). La mayoría de estas células son células plasmáticas, que secretan activamente anticuerpos que se unirán con el antígeno estimulante original. Mientras que la mayoría de las células B permanecen en el sistema linfático, los anticuerpos se secretan en el líquido linfático que luego entra en el plasma sanguíneo para circular por todo el cuerpo. Aunque las células clónicas sólo viven unos días, sus anticuerpos permanecen y circulan en la sangre y la linfa, disminuyendo gradualmente en número.

Estructura y función del anticuerpo

Existen diferentes clases de anticuerpos, o inmunoglobulinas (Ig), tales como IgA, IgG, IgE e IgM. Pueden adherirse a la superficie de un microbio y hacerlo más fagocitable por neutrófilos, monocitos y macrófagos. Todo lo que simplifica la fagocitosis se llama opsonina. El proceso de los anticuerpos que se unen a los invasores puede denominarse opsonización. Algunos anticuerpos pueden unirse e inactivar ciertos venenos o toxinas y son llamados "antitoxinas" (las vacunas contra el tétanos estimulan a su cuerpo a producir anticuerpos contra la toxina tetánica en lugar de contra las bacterias que producen la toxina). Aún otros anticuerpos pueden unirse a la superficie de los microbios e impedir su fijación a las células del cuerpo (impidiendo así que los virus entren en las células huésped). Además, algunos de ellos pueden estimular nueve proteínas que se encuentran en el plasma, llamado "complemento".

Células B de memoria

En el momento de la activación, algunos de los clones se convierten en células B de memoria. Estas células son de larga vida y han registrado la información sobre el antígeno extraño para que los anticuerpos se pueden hacer más rápidamente, y en mayor cantidad, en caso de que se produzca una segunda exposición. Dado que la segunda respuesta es mucho más fuerte que la primera y pone más anticuerpos en circulación, a menudo recibimos "inyecciones de refuerzo" para las inmunizaciones.

Células T atacan a células infectadas
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Defender el cuerpo contra patógenos intracelulares es el papel de los linfocitos T, que llevan a cabo la "inmunidad mediada por células" (CMI). Los macrófagos fagocitan los microbios invasores y presentan las partes del microbio (antígenos) a los linfocitos de células T. La célula T apropiada está "activada" o estimulada. La célula T activada se multiplica rápidamente en un gran grupo homogéneo (clon) de células T citotóxicas (células Tc).

  • (A) Organismos atacantes directamente, también matar las células infectadas

Estas células T citotóxicas migran al sitio de la infección (o enfermedad) y producen sustancias químicas que matan directamente al invasor. Las células T citotóxicas liberan "perforina" que hace que se formen poros en la membrana plasmática de la célula diana, dando lugar a la lisis.

  • (B) Las células T se desarrollan en el timo de las células precursoras inmaduras que migran allí desde la médula ósea.
  • (C) Células T asesinas y auxiliares
  • (D) Células T de memoria

Una parte de estas células T activadas se convierten en células T de memoria (Tm). Estas células registran la información sobre el antígeno extraño para que las células T puedan responder más rápidamente, y más fuertemente, si ocurre una segunda exposición.

Una porción de las células T se convierten en células T auxiliares (TH) o células supresoras T (Ts).

Las células TH estimulan otras células T y células B liberando citoquinas y otros productos químicos estimulantes.

Las células T suprimen la respuesta inmune.

La experiencia ha demostrado que la inmunidad mediada por células es más útil para el cuerpo al:

  1. Proteger contra microbios que existen dentro de las células de nuestro cuerpo (bacterias intracelulares y virus intracelulares).
  2. Proteger contra infecciones fúngicas.
  3. Proteger contra parásitos protozoarios.
  4. Proteger contra las células cancerosas.

Vías de respuesta inmune

La respuesta innata comienza primero, y es reforzada por la respuesta adquirida más específica. Las dos vías están interconectadas, por lo que la cooperación y la comunicación son esenciales.

Inflamación

¿Qué sucede cuando las bacterias invaden el cuerpo? Si la primera línea de defensa falla, las bacterias pueden llegar al líquido extracelular. Allí suelen causar una respuesta inflamatoria. Esta respuesta recubre de antígenos la superficie bacteriana, con anticuerpos. Entonces, a cambio, los anticuerpos ingerirán los antígenos con células fagocíticas. Esto se caracteriza por un área roja, hinchada y caliente que es tierna o dolorosa. Además de la respuesta inflamatoria inespecífica, los linfocitos atraídos a la zona producen anticuerpos clave para el tipo específico de bacterias. Si la infección continúa producirá fiebre.

  • ¿Qué causa la fiebre?

Durante una infección, los macrófagos pueden liberar citoquinas (ver el glosario), como la interleucina-1, que viajan al hipotálamo e inducen un cambio en la configuración del termostato. Cuando el termostato sube de temperatura, la temperatura corporal anterior queda registraa ahora como demasiado fría. Para aumentar la temperatura al nuevo nivel, nuestro cuerpo desvía la sangre de la piel (dejándola fría y húmeda), la frecuencia cardíaca aumenta y nos estremecemos para generar calor hasta que llegamos al nuevo punto de ajuste. El hipotálamo puede bajar posteriormente el termostato, en cuyo caso repentinamente nos sentiremos calientes y empezaremos a sudar mientras nuestro cuerpo intenta enfriarse. Una persona puede alternar entre escalofríos y sudores durante el curso de una infección. Mientras que la fiebre puede ser peligrosa si se llega a ser demasiado alta, o si un paciente es débil o tiene problemas del corazón, hay algunas pruebas que sugieren que el cuerpo puede superar una infección más rápido si se le permite a la fiebre seguir su curso.

Defensa intracelular

¿Qué sucede cuando el virus invade el cuerpo?

Primero encuentran una fase extracelular como hicieron las bacterias. En las primeras etapas de una infección viral, las respuestas inmunes innatas y los anticuerpos pueden ayudar a controlar la invasión del virus. Una vez que el virus entra en las células huésped del cuerpo, los linfocitos T citotóxicos son la principal defensa contra los virus intracelulares. Estas células buscan las células huésped infectadas y luego las destruyen.

Inmunidad adquirida: respuestas específicas del antígeno

Las respuestas de inmunidad adquiridas son respuestas específicas de antígeno en las que el cuerpo reconoce una sustancia extraña y reacciona selectivamente a ella. Esto está mediado principalmente por linfocitos. La inmunidad adquirida se superpone con el proceso de inmunidad innata. La inmunidad adquirida puede subdividirse en inmunidad activa y inmunidad pasiva.

La inmunidad activa ocurre cuando el cuerpo está expuesto a un patógeno y produce sus propios anticuerpos. La inmunidad activa es activa porque es la "activación" del sistema inmunológico. La inmunidad activa puede ocurrir naturalmente, cuando un patógeno invade el cuerpo, o artificialmente, como cuando se nos administran vacunas que contienen patógenos discapacitados o muertos. El cuerpo requiere la exposición previa a un antígeno para desarrollar una inmunidad activa. Algunos padres exponen a sus hijos a algunos antígenos para que tengan inmunidad a estas enfermedades más adelante en la vida.

La inmunidad pasiva ocurre cuando adquirimos anticuerpos hechos por otro humano o animal. La inmunidad pasiva es pasiva porque no requiere respuesta del sistema inmune de la persona. En la inmunidad pasiva no está presentando el cuerpo a antígenos extraños. Por lo tanto su sistema inmune no necesitará utilizar células B, y sabemos que si las células B nunca se introducen su cuerpo no está haciendo anticuerpos y no está haciendo la memoria de células B. Un ejemplo es la transferencia de anticuerpos de la madre al feto a través de la placenta. Las inyecciones que contienen anticuerpos son otra. A veces los viajeros que viajan al extranjero pueden ser inyectados con gammaglobulina, pero esta inmunidad pasiva dura sólo unos tres meses. Las inmunizaciones pasivas se utilizan para proteger a las personas que han estado expuestas a infecciones o toxinas, como veneno de serpiente o tétanos.

Respuestas alérgicas / Respuestas inflamatorias

Una alergia es una respuesta inmune inflamatoria a un antígeno no patógeno. Por sí solo, el antígeno no es dañino para el cuerpo, pero si alguien es sensible al antígeno, el cuerpo produce una respuesta inflamatoria diseñada para deshacerse de él. Las respuestas inflamatorias alérgicas pueden variar desde daño leve a reacciones fatales. La respuesta inmune en las alergias se llama "sensibilidad" o "hipersensibilidad" al antígeno. Las reacciones inmediatas de hipersensibilidad están mediadas (destrucción inmune) por los anticuerpos y ocurren minutos después de la exposición a los antígenos, llamados alérgenos. Las reacciones de hipersensibilidad tardía están mediadas por células T y macrófagos auxiliares y pueden tardar varios días en desarrollarse.

Antigens presentation.svg ¿Qué sucede durante una reacción de hipersensibilidad inmediata?

1-Proteína invasora/antígeno
2-Macrófago/Célula presentadora de antígeno
3-Complejo antígeno:MHC II] (presentación de antígeno), activación de linfocito Th
4-Linfocito Th (cooperador)
5-Proteína invasora unido a anticuerpos de membrana
6-Linfocito B
7-Procesamiento de antígeno (MHC tipo II)
8-Complejo antígeno:MHC II (presentación de antígeno)
9-Producción de anticuerpos específicos para el antígeno
10-Activación de linfocitos B con los Th activados

2. Al reexponerse, el cuerpo reacciona más fuerte y rápidamente. El alérgeno se une a la IgE ya presente en los mastocitos, provocando la liberación inmediata de histamina, citoquinas y otros mediadores que causan síntomas alérgicos. La gravedad de la reacción varía, va desde las reacciones localizadas cerca del sitio donde el alérgeno entró, como una erupción cutánea a la reacción alérgica más severa llamada "anafilaxia". En una reacción anafiláctica, la liberación masiva de histamina y otras citoquinas causa vasodilatación generalizada, colapso circulatorio y broncoconstricción severa. A menos que se trate rápidamente, la anafilaxia puede resultar en la muerte.

Las pruebas cutáneas para las alergias a ciertos alérgenos se pueden inyectar en la piel. Esta es una buena manera de averiguar a lo que uno podría ser alérgico a lo que puede eliminar la exposición adicional. Los alérgenos que pueden causar hipersensibilidad inmediata incluyen picaduras de abejas, polen y ciertos alimentos. Las alergias que causan la rinitis alérgica crónica y el asma son en su mayoría debidas a los ácaros del polvo (dermatophgoides). No son sus cuerpos los que causan la reacción, sino más bien las heces. Los ataques alérgicos generalmente se detienen cuando la histamina se ha agotado. Esto puede ocurrir más rápido con un medicamento antihistamínico o un spray nasal.

¿Qué sucede en una hipersensibilidad retardada?

Puede tardar horas o días para que los síntomas ocurran en una hipersensibilidad retardada. La hipersensibilidad retardada es mediada por células con una respuesta de linfocitos T. En una hipersensibilidad retardada se produce la secreción de linfocinas, en lugar de histamina. Por lo tanto, el tratamiento sería un corticosteroide en lugar de un antihistamínico. Ejemplos de hipersensibilidad retardada serían, el zumaque venenoso, roble venenoso y la hiedra venenosa. Las pruebas de la piel para ciertas enfermedades también se consideran ejemplos como la prueba de hipersensibilidad retardada y la prueba de Mantoux.

Organismos infecciosos e inmunización

  • Organismos beneficios

Bacterias intestinales

Las bacterias son procariotas (sin núcleo) las células que vemos generalmente como bacilos (barras) o cocci (esferas). Mientras que son la causa principal de muchas enfermedades fatales y leves, las bacterias son también nuestras amigas y pueden ser de gran utilidad para nosotros. Muchas bacterias ayudan a evitar que los patógenos se establezcan en nuestros cuerpos. Las "bacterias buenas" nos ayudan a protegernos de las "bacterias malas". El intestino grueso está lleno de microflora normal que digiere sustancias indigestas. Este proceso proporciona a nuestros cuerpos vitaminas adicionales, ácidos grasos y nutrientes. Otro ejemplo es la microflora que está en la vagina que ayuda a mantener un pH ácido, lo que impide el crecimiento de organismos infecciosos. Estos son ejemplos de la primera línea de defensa de nuestro sistema inmunológico.

  • Organismos dañinos

Virus

Los virus son partículas no vivas que consisten en proteínas y ácidos nucleicos que infectan a las células de organismos biológicos. Sólo pueden reproducirse invadiendo y tomando otras células, ya que carecen de la maquinaria celular para la auto-reproducción. Un virus es aproximadamente diez veces más pequeño que una bacteria. Algunos virus que reconocerá son: el de la gripe, el herpes, el sarampión y el resfriado común . Algunos virus son particularmente peligrosos porque pueden sufrir un período de latencia, durante el cual están ocultos en la célula y no se reproducen. El virus de la "influenza" y el del "VIH" son ejemplos de virus que mutan con frecuencia, lo que hace casi imposible lograr una inmunidad duradera.

Bacterias

Las bacterias pueden ser mortales. Son la principal causa de infecciones prevenibles y la muerte. Algunas enfermedades bien conocidas son causadas por bacterias: infecciones por estafilococos, infecciones por estreptococos, tuberculosis, intoxicación alimentaria, tétanos, lepra y neumonía . Debido a que las células bacterianas son diferentes de las células humanas, se pueden encontrar compuestos que pueden matar objetivos bacterianos específicos dejando al paciente humano ileso. Los agentes antibacterianos pueden tener éxito en la eliminación de una infección bacteriana. El problema con los antibióticos es que muchas cepas de bacterias se vuelven resistentes a ellos. Además, nuestros cuerpos no tienen la oportunidad de desarrollar inmunidad a ciertas bacterias. Puede ser mejor usar probióticos (nuevos suplementos que promueven el crecimiento de bacterias sanas y útiles) en lugar de depender tanto de los antibióticos.

Protozoarios

Los protozoos son principalmente organismos unicelulares eucariotas con organelos y un núcleo.

La malaria es la enfermedad más peligrosa causada por los protozoos y es endémica en alrededor del 50% de las poblaciones de la Tierra. Dos a cuatro millones de personas mueren cada año de la malaria, un millón de estos son menores de cinco años. La malaria es causada por un protozoo del género "Plasmodium" que es trasmitido por el mosquito hembra de Anopheles.

Hongos

Los hongos son más parecidos a los animales y a los seres humanos que a las bacterias debido a sus células eucariotas. Aunque producen grandes colonias visibles en el pan viejo, los mohos y las levaduras están en la categoría de hongos microscópicos. Las levaduras son unicelulares y se reproducen por brotación. Los mohos se encuentran como cadenas celulares, llamadas hifas.

Las micosis son enfermedades causadas por hongos. Debido a la similitud entre las células humanas y las células de hongos ha sido difícil para los científicos diseñar antibióticos que sean eficaces contra los hongos y no perjudican a los seres humanos. Algunas de las enfermedades causadas por hongos son: tiñas , infección vaginal (candidiasis), e histoplasmosis .

Diagnóstico

Las enfermedades infecciosas se diagnostican mediante técnicas de laboratorio como la microscopía y el cultivo. Dado que muchas bacterias no tienen color, los científicos han desarrollado procedimientos de tinción especiales para diagnosticar con más precisión.

  • Cultivo

Las bacterias y los hongos se pueden identificar cultivándolas en placas hasta que las colonias se hacen visibles. Los virus se cultivan en huevos o células vivas.

  • Sensibilidad antibiótica

Después de que las colonias de bacterias se cultivan en placas, los discos se colocan en las placas que contienen diferentes antibióticos. Las bacterias no crecerán alrededor del antibiótico más efectivo.

  • Prueba de virus

Dado que los virus son demasiado pequeños para ser vistos con un microscopio óptico, las infecciones virales pueden ser diagnosticadas indirectamente por sus efectos sobre las células. Algunos virus causan cambios en la superficie de las células cultivadas, haciendo que se adhieran entre sí.

Inmunización

Mientras que algunas enfermedades infecciosas son comunes y pueden ocurrir muchas veces en la misma persona, otras sólo pueden ocurrir una vez en la vida gracias al sistema inmunológico y su capacidad para recordar el organismo y prevenir las infecciones siguientes. Para evitar una epidemia de una enfermedad grave como la poliomielitis, antes de que la enfermedad pueda ser adquirida, la inmunización puede crear una "memoria" artificial.

  • Inmunización activa

Una persona recibe una inyección (vacuna) que contiene formas muertas o inofensivas de un organismo. La vacuna estimula el sistema inmunológico para producir anticuerpos y memorizar el organismo. Si hay una exposición posterior a este organismo y la infección subsiguiente, los anticuerpos detendrán la infección.

  • Inmunización pasiva

La sangre que contiene anticuerpos se toma de animales o seres humanos que han tenido recientemente una infección. El suero de la sangre contiene los anticuerpos, y este se inyecta en la persona. Los anticuerpos atacan una infección que ya está presente o proporcionan protección a corto plazo.

  • Virus genéticamente modificados

La ingeniería genética es una técnica que altera o cambia el ADN de una planta o animal mediante la inserción de nueva información genética de otro organismo. Después de que estos organismos se replican, se hacen vacunas y hormonas que pueden ayudar a combatir la enfermedad.

  • Vacuna contra la hepatitis B

El gen del antígeno de superficie del virus de la hepatitis B se implanta en el ADN de una sola bacteria. Las bacterias producen antígenos virales que luego se implantan para estimular el sistema inmunológico.

Trastornos del sistema inmunológico

El sistema inmunológico es un sistema muy complejo y altamente desarrollado, sin embargo tiene una misión muy simple, buscar y destruir invasores. Cuando el sistema inmunológico no funciona correctamente deja el cuerpo abierto para los ataques de una serie de enfermedades. Los clasificamos en tres grandes categorías: autoinmunidad, inmunodeficiencias e hipersensibilidad.

Todo lo que puede desencadenar la respuesta inmune se llama antígeno. Un antígeno puede ser un microbio tal como un virus, o incluso una parte de un microbio. Los tejidos de las células de otra persona también llevan marcadores no propios y actúan como antígenos. Esto explica por qué los trasplantes de tejido pueden ser rechazados. En situaciones anormales, el sistema inmunológico puede confundirse consigo mismo y lanzar un ataque contra las propias células o tejidos del cuerpo. El resultado se llama una enfermedad autoinmune. Algunas formas de artritis y diabetes son enfermedades autoinmunes. En otros casos, el sistema inmune responde a una sustancia extraña aparentemente inofensiva tal como un ácaro del polvo. El resultado es la alergia, y este tipo de antígeno se llama un alergeno.


La respuesta alérgica

La hipersensibilidad de tipo 1 es una reacción alérgica provocada por la reexposición a un antígeno específico. La exposición puede ser por ingestión, inhalación, inyección o contacto directo. La reacción está mediada por anticuerpos IgE y producida por la liberación inmediata de histamina, triptasa, araquidonato y derivados por basófilos y mastocitos. Esto provoca una respuesta inflamatoria que conduce a una reacción inmediata (en cuestión de segundos a minutos).

La reacción puede ser local o sistémica. Los síntomas varían desde irritación leve hasta muerte súbita por shock anafiláctico. El tratamiento generalmente implica epinefrina, antihistamínicos y corticosteroides.

  • Fiebre de heno

La fiebre del heno implica una reacción alérgica al polen y da lugar a la rinitis alérgica (inflamación de la mucosa nasal). Es más común en la temporada de henificación, por lo que la dolencia se denominó fiebre del heno. Una reacción virtualmente idéntica ocurre con la alergia al moho, a la caspa animal, al polvo, y a alérgenos inhalados similares. Las partículas en el aire contaminado y productos químicos tales como el cloro y los detergentes, que normalmente pueden tolerarse, pueden agravar enormemente la condición. Los pólenes que causan la fiebre del heno varían de persona a persona y de región a región; en términos generales, los pólipos diminutos, apenas visibles de las plantas polinizadas por el viento son los culpables predominantes.

Trastornos autoinmunes

Por razones que no entendemos completamente, a veces el sistema inmunológico ataca al cuerpo de la manera que normalmente atacaría un germen o una sustancia extraña. Los genes que algunas personas heredan pueden contribuir a su susceptibilidad a desarrollar una enfermedad autoinmune. La mayoría de las enfermedades autoinmunes afectan a la mujer más que a los hombres.

En la diabetes juvenil, el sistema inmunitario comienza a atacar y eliminar las células del páncreas que producen insulina.

La Esclerosis Múltiple es un trastorno degenerativo crónico del sistema nervioso central en el que el sistema inmunológico comienza a atacar y destruir la mielina vital en el cerebro y la médula espinal. Esto provoca esclerosis múltiple (cicatrices) en la vaina de mielina, resultando en la pérdida de la función nerviosa.

  • Otro trastorno bastante conocido es la Artritis Reumatoide esto es cuando el sistema inmunológico comienza a atacar el tejido del interior de sus articulaciones.
  • Existe otro trastorno, Transplantes de Órganos y Tejidos, que se clasifica en inmunodeficiencias pero en realidad no es un fracaso del sistema inmunológico. En los trasplantes, el tejido extraño se coloca dentro del cuerpo. Estos tejidos no coinciden perfectamente con las células circundantes. El cuerpo ve esto como algo que no debería estar allí y envía mensajes para atacar y matarlo. Esto puede hacer que el trasplante sea casi imposible. Este problema no puede ser completamente prevenido, pero puede ser disminuido asegurándose de que el tejido del donante está en estrecha relación con el tejido receptor. Además, al receptor se le suministran fármacos inmunosupresores para tratar de evitar que el sistema inmune ataque y rechace el nuevo órgano o tejido.

El vitiligo es un trastorno autoinmune en el que el sistema inmunitario destruye las células productoras de pigmentos llamadas melanocitos. Esto se traduce en zonas de la piel en diferentes partes del cuerpo de formas irregulares y de color blanco lechoso. Esta es la enfermedad que Michael Jackson afirmaba haber tenido.

Enfermedades de inmunodeficiencia

Cuando el sistema inmunológico es expuesto a antígenos extraños en asociación con células dendríticas, se produce una vigorosa respuesta inmune. (Los antígenos son las moléculas en la superficie de las células invasoras que las anuncian como diferentes de las células del cuerpo). Alternativamente, las células dendríticas pueden ser usadas durante el desarrollo de muchas enfermedades inmunológicas.

  • SIDA y VIH

La enfermedad de inmunodeficiencia adquirida (SIDA) es una enfermedad bien conocida del sistema inmunológico. El Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida o (SIDA) es un conjunto de síntomas e infecciones que resultan del daño específico al sistema inmune causado por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH).

La etapa tardía de la enfermedad deja a los individuos propensos a ser infectados por organismos oportunistas y tumores. Aunque existen tratamientos para retardar la progresión del virus del SIDA y el VIH , no hay cura conocida. El VIH se transmite a través del contacto directo de una membrana mucosa o el torrente sanguíneo con un fluido corporal que contiene el VIH, como sangre, semen, líquido vaginal, líquido preseminal y leche materna. Esta transmisión puede realizarse por practicar sexo anal, vaginal u oral; por transfusiones de sangre, agujas hipodérmicas contaminadas, intercambio entre la madre y el bebé durante el embarazo, el parto o la lactancia, u otra exposición a uno de los fluidos corporales anteriores.

El SIDA es la manifestación más grave de la infección por el VIH. El VIH es un retrovirus que infecta principalmente componentes vitales del sistema inmune humano tales como células T CD4 + (un subconjunto de células T), macrófagos y células dendríticas. Destruye directa e indirectamente las células T CD4 +. Las células T CD4 + son necesarias para el buen funcionamiento del sistema inmunitario. Cuando el VIH mata las células T CD4 + de modo que haya menos de 200 células T CD4 + por microlitro (μl) de sangre, se pierde la inmunidad celular, lo que lleva a la condición conocida como SIDA. La infección aguda del VIH progresa con el tiempo hasta la infección latente clínica del VIH y luego a la infección temprana sintomática del VIH y posteriormente al SIDA, que se identifica en base a la cantidad de células T CD4 + en la sangre y la presencia de ciertas infecciones.

En ausencia de terapia antirretroviral, el tiempo mediano de progresión de la infección por el VIH al SIDA es de nueve a diez años, y el tiempo medio de supervivencia después de desarrollar SIDA es de sólo 9,2 meses. Sin embargo, la tasa de progresión de la enfermedad clínica varía ampliamente entre los individuos, de dos semanas hasta 20 años. Muchos factores afectan la tasa de progresión. Estos incluyen factores que influyen en la capacidad del cuerpo para defenderse contra el VIH, como la función inmune general de la persona infectada. Las personas mayores tienen sistemas inmunológicos más débiles y, por lo tanto, tienen un mayor riesgo de progresión rápida de la enfermedad que las personas más jóvenes. El acceso deficiente a la atención médica y la existencia de infecciones coexistentes como la tuberculosis también pueden predisponer a las personas a una progresión más rápida de la enfermedad. La herencia genética de la persona infectada desempeña un papel importante y algunas personas son resistentes a ciertas cepas de VIH.

Diferentes tipos de células linfocitos T

Se han descrito varios tipos de células T, cada uno con una función distinta.

Las células T citotóxicas (células Tc) destruyen las células infectadas por virus y las células tumorales, y también están implicadas en el rechazo del trasplante. Estas células también se conocen como células T CD8 +, ya que expresan la glicoproteína CD8 en su superficie.

Las células T auxiliares, (células Th) son los "intermediarios" del sistema inmune adaptativo. Una vez activados, se dividen rápidamente y secretan pequeñas proteínas llamadas citoquinas que regulan o "ayudan" a la respuesta inmune. Estas células (también llamadas células T CD4 +) son un objetivo de la infección por el VIH; el virus infecta la célula utilizando la proteína CD4 para obtener la entrada. La pérdida de células Th como resultado de la infección por VIH conduce a los síntomas del SIDA.

Las células T de memoria son un subconjunto de células T específicas de antígeno que persisten a largo plazo después de que una infección se haya resuelto. Rápidamente se expanden a un gran número de células T efectoras al volver a exponerse a su antígeno relacionado, proporcionando así al sistema inmune con "memoria" contra las infecciones pasadas. Las células de memoria pueden ser CD4 + o CD8 +.

Las células T reguladoras (células Treg), anteriormente conocidas como células T supresoras, son cruciales para el mantenimiento de la tolerancia inmunológica. Su función principal es cerrar la inmunidad mediada por células T hacia el final de una reacción inmune y suprimir las células T auto-reactivas que escapan al proceso de selección negativa en el timo. Se han descrito dos clases principales de células T reguladoras, incluyendo las células Treg de origen natural y las células Treg adaptativas.

Células Treg (también conocidas como CD4 + CD25 + FoxP3 + células Treg) surgen en el timo, mientras que las células Treg adaptativas (también conocidas como células Tr1 o células Th3) pueden originarse durante un período de respuesta inmune normal. Las células Treg de origen natural pueden distinguirse de otras células T por la presencia de una molécula intracelular llamada FoxP3. Las mutaciones del gen FOXP3 pueden prevenir el desarrollo de células T reguladoras, causando la enfermedad autoinmune fatal IPEX.

Las células T asesinas (células NKT) son un tipo especial de linfocitos que unen el sistema inmune adaptativo con el sistema inmune innato. A diferencia de las células T convencionales que reconocen el antígeno peptídico presentado por las moléculas del complejo de histocompatibilidad mayor (MHC), las células NKT reconocen el antígeno glicolípido presentado por una molécula llamada CD1d. Una vez activadas, estas células pueden realizar funciones atribuidas tanto a células Th como a células Tc (es decir, producción de citoquinas y liberación de moléculas citolíticas / que matan células).

  • Las funciones de los linfocitos T

Los linfocitos T ayudan con todos los componentes del sistema inmunológico, incluyendo la eliminación celular por células T asesinas y el mantenimiento de las funciones de las células T auxiliares y supresoras. Aunque los mecanismos específicos de activación varían ligeramente entre los diferentes tipos de células T, el "modelo de dos señales" en células T CD4 + es cierto para la mayoría.

Los pioneros del sistema inmune

  • Ilya Mechnikov y las células fagocíticas

En 1882, un científico ruso llamado Ilya Mechnikov estaba experimentando con las larvas de la estrella del mar. Una espina se clavó en una larva y luego se dio cuenta de que había sucedido algo realmente extraño. Células extrañas comenzaron a reunirse cerca del punto de inserción. Las células que rodeaban la espina se comían cualquier sustancia extraña que entraba a través de la piel rota. Mechnikov decidió nombrar estas nuevas células como "fagocitos", que en griego significa "devoradores de células".

Este descubrimiento fue muy importante ya que ayudó a los científicos a entender cómo se defiende el cuerpo contra la enfermedad. Si los fagocitos encuentran algo extraño, atacan/detienen o destruyen. Los fagocitos también juegan un papel importante en la activación de la respuesta inmune en el resto del cuerpo.

  • Paul Ehrlich y la teoría de la cadena lateral

Ehrlich supuso que las células vivas tienen cadenas laterales. Estas cadenas laterales pueden vincularse con una toxina particular, al igual que Emil Fisher dijo que las enzimas deben unirse a sus receptores "como una llave en una cerradura".

Él teorizó que una célula amenazada hacía crecer sus cadenas laterales adicionales para detener la toxina, y que estas cadenas laterales adicionales se rompían para convertirse en los anticuerpos que circulaban a través del cuerpo. Fueron estos anticuerpos los que Ehrlich describió por primera vez como "balas mágicas" en busca de toxinas.

Ehrlich calculó que si se pudiera hacer un compuesto dirigido selectivamente a un organismo causante de enfermedad, entonces podría suministrarse una toxina para ese organismo junto con el agente de selectividad. Por lo tanto, se crearía una "bala mágica" que mataría sólo al organismo objetivo.

Ehrlich predijo la autoinmunidad llamándolo "horror autotoxicus".

En 1908, Ehrlich y Mechnikov recibieron el Premio Nobel.

Preguntas de revisión

Las respuestas a estas preguntas pueden encontrarse aquí

1-Cuando los neutrófilos y los macrófagos salen de los capilares para combatir la infección, se denomina:

A) fagocitosis
B) hemólisis
C) interleucina
D) diapedesis
E) foliculitis

2- Durante una gran batalla entre sus defensas y un microbio agresivo, se ha iniciado una respuesta inflamatoria. Se ha producido enrojecimiento y edema, ¿qué más hace el cuerpo para protegerse?

A) La histamina causa vasodilatación
B) El hipotálamo eleva el termostato
C) Los neutrófilos engullen y destruyen el microbio
D) Mueren glóbulos blancos y se acumulan las bacterias
E) Todo lo anterior

3-¿La especificidad y la memoria están asociadas con qué mecanismo de defensa del cuerpo?

A) respuesta inflamatoria
B) fagocitosis por macrófagos y neutrófilos
C) interferón
D) Respuestas de células T y células B
E) barreras anatómicas en el cuerpo

4-¿Una defensa química adicional encontrada en las lágrimas y en la saliva?

A) linfocitos T
B) solución salina
C) lisozima
D) EFC

5-¿Cuál de las siguientes funciones complementa la proteína?

A) Causan liberación de anticuerpos
B) Desarrollo de células T
C) La liberación de la histamina
D) Promueve la reparación de tejidos
E) Desgranulación de los mastocitos

6-¿Qué sustancia induce fiebre?

A) Pirogeno
B) Pus
C) Monocitos
D) Edema
E) Interferón

7-¿La (s) función (es) principal (es) del sistema linfático es / son?

A) proporcionar una vía de retorno del fluido extracelular
B) actuar como drenaje para la respuesta inflamatoria
C) mantener vigilancia, reconocimiento y protección contra materiales extraños a través de linfocitos, fagocitos y anticuerpos.
D) A y C
E) todo lo anterior

8-Un antígeno es:

A) un mensajero químico que es liberado por las células infectadas con virus
B) un linfocito responsable de la inmunidad mediada por células
C) algo que recubre el interior de los pulmones, causando infección
D) una proteína u otra molécula que se reconoce como no-yo
E) un fluido amarillo-blanco espeso

9-Una sustancia extraña, por lo general una proteína, que estimula el sistema inmune a reaccionar, como por ejemplo produciendo anticuerpos es un ______________.

A) alergeno
B) antígeno
C) histamina
D) mastocito
E) interferón

10-Cuando un macrófago ingesta una bacteria invasora y lleva el antígeno a un ganglio linfático, ¿qué sucede después?

A) el macrófago lo presentará a la primera célula B que encuentre, y la célula B cambiará a su vez sus receptores superficiales para que coincida con el antígeno
B) una célula B sólo se activará si ya tiene una coincidencia para el antígeno
C) una célula B coincidente se activará en una célula T citotóxica
D) las células del ganglio linfático liberarán histamina
E) el ganglio linfático aumentará la producción de neutrófilos

11-¿Cuál es el portal más común de entrada para las enfermedades, en el cuerpo?

A) Sistema respiratorio
B) Sistema endocrino
C) Sistema hematocrito
D) Cualquier abertura en el cuerpo.

12-Esta glándula se contrae de tamaño durante la edad adulta, y tiene hormonas que funcionan en la maduración de los linfocitos T:

A) ganglios linfáticos
B) timo
C) bazo
D) GALT
E) amígdalas

13-¿Cuál de los siguientes no es un factor mecánico para proteger la piel y las membranas mucosas de la infección?

A) Capas de células
B) Lágrimas
C) Saliva
D) Lisozima
E) Ninguna de las anteriores

14-¿Cuál es el lugar de maduración para una célula B?

A) timo
B) médula ósea
C) páncreas
D) corteza

15-La resistencia inespecífica es

A) La capacidad del cuerpo para evitar enfermedades.
B) Las defensas del cuerpo contra cualquier tipo de patógeno.
C) La defensa del cuerpo contra un patógeno particular.
D) La falta de resistencia.
E) Ninguna de las anteriores.

16. ¿Qué es un anticuerpo?

A) Una sustancia antimicrobiana aplicada