FISIOLOGAFUNCIONAMIENTOCiencia que estudia los fenmenos fsicos y qumicos que permiten el funcionamiento de los seres vivos y su adaptacin a los cambios del entorno que los rodeaConcepto de Fisiologa Qu es la vida? Caractersticas fundamentales de los seres vivos: Reproduccin, Nutricin, Organizacin, Crecimiento, Propsito especfico, Excitabilidad y Motilidad, Adaptabilidad.

Niveles de organizacin funcional

Qumico. tomos y molculas, los constituyentes de la materia viva.Celular. Clula, la unidad estructural y funcional bsica.Tisular (hstico). Tejidos, grupos de clulas similares especializadas en en funciones especiales.rganico. rganos, estructuras de morfologa definida formadas por diferentes tejidos, con funciones especficasSistmico. Diferentes rganos unidos para desempeo de una funcin.Organismo. conjunto de sistemas integrados estructural y funcionalmente.Niveles de organizacin funcional

Componentes qumicos de la vida AGUA: el componente ms abundante (80%)

Experimento de Miller (1950)Componentes qumicos de la vida

Molculas simples

Polmeros

Membrana Plasmtica

Clulas procariotas-clulas eucariotas

Organismos pluricelulares

Macromolculas: azcares (hidratos de carbono, sacridos)

Funcin nutritiva: obtencin de energa Funcin estructural parte de glucoprotenas, cidos nucleicos, y membrana plasmtica (glucoclix).ALMIDONComponentes qumicos de la vida

Macromolculas: lpidos Molculas apolares: insolubles en agua

Forman barreras: membranas

- Fosfolpidos

- Colesterol

Triglicridos: reserva

Componentes qumicos de la vida

Macromolculas: protenas Despus del agua, son las ms abundantes (10-20% masa celular) conforman polmeros de aminocidos. Tipos:Estructurales: Polmeros filamentosos como los microtbulos celulares o el colgeno.Funcionales: forma globular, p.e., enzimas, globinas.

Enzimas: Catalizadores de reacciones qumicasEl ADN es la molcula donde reside la informacin gentica

Componentes qumicos de la vida

Unidad viva bsica del organismoN total ~ 100 billonesCaractersticas similares: metabolismo, consumo de O2, divisin celularOrganizacin de la clula

Ncleo: ADN empaquetado (cromatina) rodeado de membrana nuclear

Citoplasma (rodeado de membrana celular)La Clula

MembranasCompuestas por:Lpidos (fosfolpidos, colesterol) y protenasTipos:Membrana plasmticaMembrana nuclearMembrana del retculo endoplsmicoMembrana mitocondrialLisosomasAparato de Golgi

La Clula

Citoplasma

Agua Protenas disueltasElectrolitos (Na+, Cl-, K+)GlucosaPequeas cantidades de compuestos lipdicosFibrillas de actina, tubulina (citoesqueleto)Glbulos de lpidos, grnulos de glucgeno, vesculas secretorasOrgnulos: Ribosomas, Retculo endoplsmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas.

La Clula

Las clulas se diferencian segn su funcin

Diferenciacin: cambios estructurales y funcionales de las clulas a medida que proliferan en el embrin para formar los diferentes tejidos y rganos.

Consecuencia de la represin selectiva del genoma.

Una clula normal expresa menos de la mitad de su genoma (n genes ~ 25000).

Las Clulas con funciones similares se agrupan formando TEJIDOS (NERVIOSO, EPITELIAL, MUSCULAR, CONJUNTIVO).

Los ORGANOS estn normalmente formados por los 4 tipos de tejido

EL HOMBRE COMO SISTEMA FISICOQUIMICOEl hombre es una SOLUCION, donde el SOLVENTE es el Agua (60-65% Peso Corporal Total) y los SOLUTOS son las proteinas, urea, glucosa, electrolitos.El hombre transforma una forma de energa en otraUtiliza la energa qumica de alimentos para poder producir calor y trabajo.

AGUA CORPORAL TOTALEl hombre est representado por su COMPARTIMIENTO CORPORAL, separado del exterior por EPITELIOS.La mucosa del tracto digestivo, respiratorio y sistema renal son los lmitesdel compartimiento corporal.Es a travs estos epitelios que el hombre intercambia agua, sales, O2,CO2, calor, glucosa y todo lo que necesita para la vida.

AGUA CORPORAL TOTALEn el hombre el 60% del peso corporal total es agua. Entonces en un hombre de 70 kg, su compartimiento corporal es 42 litros de agua y 26 kg de solutos. Entonces, el AGUA CORPORAL TOTAL es:

70 kg.x 0,6 = 42 kg = 42 litros de agua.

De los solutos, las protenas son 16% del PCT, las sustancias minerales el 7% y las grasas el 15%. Peso hmedo / peso seco y agua corporal total

Indicadores y Mtodo de Dilucin12

INFLUENCIA DE LA CONSTITUCION CORPORAL, SEXO Y EDAD EN EL ACT.ACT76%SEXO51%AncianoRNPersona de 70Kg, 10.5kg de lpidos1.05Kg de Agua (10%)

Ejm: Peso 100Kg (exceso 30Kg)

Calculo de ACT:70x0.6 = 42 lts.+ (30x0.1)= 3 lts.Total 45lts.Esto solo representa el 45% PCT 15% PCT es Grasa=

IntravascularLquido IntersticialLEC14lts.COMPARTIMENTOS EXTRA E INTRACELULARES40%20%Agua Total 100% (42 Lts)LEC = Fludo Intersticial + PlasmaLIC 28 lts

Lquido Extracelular: 20% MC Lquido Intersticial (15% MC): Entre las clulas y los tejidosPlasma (5% MC): Porcin lquida de la sangreLinfa (1-3% MC) Lquido Transcelular (1-3% MC): Cefalorraqudeo, Intraocular, Sinovial, Pleural, Cavidad Peritoneal...LQUIDOS CORPORALES: COMPARTIMENTOS

COMPARTIMENTOS CORPORALESLos liquidos transcelulares comprenden LCR, sinovial, humor acuoso, etc.

Los compartimientos corporales no son cerrados, hay un permanente movimiento de agua y solutos entre ellos y el exterior.Toda sustancia que INGRESA al c. corporal, sea por va digestiva o respiratoria, debe atravesar para llegar al intersticial y a las cIulas, el compartimiento intravascular.Y toda sustancia que EGRESA del c. corporal sea va digestiva, respiratoria, urinaria o a travs de Ia piel, hace lo inverso para salir al exterior. Cinetica del AguaICEC

La homeostasis del lquido extracelular (LEC) es fundamental

La concentracin de los solutos est regulada en gran parte por la cantidad de agua extracelular, que depende del consumo, la EXCRECIN RENAL y las prdidas por el sudor, la respiracin y las heces.

Cuando la concentracin del LEC es alta (por falta de agua o exceso de solutos) el rin retiene ms agua y excreta una orina concentrada EL RIN PUEDE REGULAR LA REABSORCIN DEL AGUA Y LOS SOLUTOS

LQUIDOS CORPORALES: COMPARTIMENTOS

DISTRIBUCION DE SUSTANCIAS ENTRE LOS COMPARTIMIENTOSSustancias de Comportamiento Fisiolgico: GR, Urea, Na+ y Agua

Los GLOBULOS ROJOS estn presentes en el c. intravascular porque no pueden atravesar el epitelio capilar.

La UREA est presente en el intravascular, el intersticial y el intracelular en igual concentracin (0,3 g/ L), se distribuye en forma homognea y que ni el endotelio capilar ni la membrana celular significan barreras efectivas para su movimiento. (14C-urea) puede ser usada como indicador para medir el ACT.

El SODIO est en agua plasmtica y en intersticial en concentraciones muy similares (~140 mEq/L), la distribucin es homognea entre estos dos compartimientos. Lo llamativo es que en IC el Na+ es 12 mEq/L. queda claro que la membrana celular actua sobre el Na+ ,

El AGUA, fcilmente atraviesa los lmites de Ios compartimientos.

COMPOSICION DE LOS COMPARTIMIENTOS CORPORALESPara comprender por qu puede haber una diferente relacin entre un SOLUTO y el SOLVENTE (agua), en los distintos compartimientos, es necesario conocer:

a) Qu tipo de DISPERSION forma la sustancia en el compartimiento. b) Qu MASA y qu CONCENTRACION hay de esa sustancia. c) Qu FLUJO hay de esa sustancia entre los compartimientos. d) Qu FUERZA IMPULSORA gobierna esos movimientos.

DISPERSIONES de slidos en agua: TIPOS:

1) Suspensiones groseras. (Sedimentacin)2) Suspensiones coloidales. (Precipitacin)3) Soluciones verdaderas. (Destilacin)

MASA Y CONCENTRACIONUn paciente tiene un volumen plasmtico de 3800 mL y una masa de urea de 14 g. Lo correcto es que al paciente se la extraiga una MUESTRA de sangre, unos pocos ml y se separe, por centrifugacin, el plasma, y se analice con algn mtodo apropiado, la CONCENTRACION de esa sustanciaEjm: la urea, sera: MASA: 1,14 g

VOLUMEN: 3800 mL

CONCENTRAClON = MASA / VOLUMEN

1,14 g / 3800 mL = 0,3 g/L Pero se puede expresar como: 30 mg/100 cm3 0,3 mg/mL

Propiedades de la MasaLa TEMPERATURA es una propiedad intensivaEl CALOR es una propiedad extensiva. Una aguja de coser puede tener la misma temperatura que un bloque de acero de una tonelada, pero su calor es infinitamente ms pequeo.Si la solucin es homognea, la concentracin ser la misma para cualquier volumen. Ejm: paciente con IRC con aumento de [ ] de urea en plasma, la medicin de urea es de 0,9 g/L, tres veces lo normal.Sin embargo, como sabemos que la urea se distribuye sin restricciones por todos los compartimientos, el paciente tiene 0,9 g gramos de urea por cada litro de agua corporal. Si pesa, 70 kg, tendr 42 litros de agua corporal y 37,8 g de urea en TODO su cuerpo. Cunto debera tener si estuviera sano? Multiplicando la concentracin normal de 0,3 g/L por 42 litros nos da una MASA normal de 12,6 g.Se resta el valor normal (37,8 g - 12,6 g) = 25,2 g

CANTIDAD DE SUSTANCIA Y SOLUCIONES MOLARES

Concepto de molLas concentraciones expresadas como "gramos por litro", (g/L), o sus variantes, son de uso vlido, sin embargo, tienen el grave inconveniente de no permite conocer, inmediatamente, el nmero de molculas de solutos que hay una cierta unidad de volumen.

Ejm: tenemos 2 soluciones: a) Glucosa al 5% (5 g/100 cm3 5 g/dL) y b) otra de urea al 5%. la MASA de glucosa, por unidad de volumen, ser igual a la MASA de urea por unidad de volumen. Lo que no se puede afirmar es que el nmero de MOLECULAS de glucosa sea igual al nmero de MOLECULAS de urea.

1 MOL ES LA CANTIDAD DE SUSTANCIA DE UN SISTEMA QUE CONTIENE TANTAS UNIDADES ELEMENTALES COMO ATOMOS HAY EN 0,012 kg DE CARBONO-121ltGlucosa5%277mmol/L 1ltAgua

55.5mmol/L 1ltUREA5%830mmol/L Podemos deducir: 12 g (0,012 kg) es el peso atmico del carbono-12, el elemento que se toma como base para determinar el peso atmico de todos los otros elementos. Por lo tanto, un mol de cualquier sustancia es una cantidad de esa sustancia, expresada en gramos igual a su peso atmico

EJEMPLO DE MOLEl PM de la glucosa es 180, del mismo modo, pm de la GLUCOSA: 180 g/ mol En la solucin de urea al 5% hay 5 g de urea por cada 100 cm3 50g urea por cada litro de solucin. Entonces: si PM de urea es 60gr/mol60 g/L .......... 1 mol/L de urea 50 g/L .......... x = 0,83 mol/L de urea Esto equivale a que la solucin de urea al 5% tiene una concentracin de 0,83 mol x 6,02 . 1023 molculas/mol = 4,99 . 1023 molculas de urea por Iitro de solucin.

Solucin de glucosa al 5% hay 5 g de glucosa por cada 100 cm3 o 50 g de glucosa por cada litro de solucin. De ese modo: 160 g/L ......... 1 mol/L de glucosa 50 g/L ......... x = 0,277 mol/L de glucosa Hay 1,66 . 1023 molculas de glucosa por litro de solucin.

SOLUCIONES MOLARESLas SOLUCIONES expresadas en MOLES hay una masa de sustancia disuelta en un volumen. La nica diferencia es que hay que realizar un CALCULO PREVIO para saber cuanta masa hay que colocar en el matraz para obtener una determinada concentracin en moles. As, una solucin de glucosa al 5% es una solucin que tiene 0,277 moles por litro y se dir: "Solucin de glucosa: 0,277 mol/L". En Medicina, soluciones de una concentracin tan alta como para tener que hablar de MOLES por litro. Lo habitual es que la sustancia se encuentre en los lquidos orgnicos en concentraciones del orden de los MILIMOLES (1 mmol = 10-3 mol ) y, as, la solucin de glucosa ser de 277 mmol/L. Una notacin muy conveniente, sobre todo cuando se quieren evitar confusiones en las ecuaciones, es decir: 277 mmol/L = 277 mmol . L-1 Tambin, de acuerdo al Sl: 277 mmol . dm3 = 277 mmol . dm-3 Recordando la propiedad intensiva de las soluciones, esta se puede expresar de muchas maneras: 277 mmol/L = 277 mol/mL = 0,277 mmol/mL = 0,277 mol/L .

El trmino SOLUCION MOLAR se usa para definir la solucin que tiene una cierta cantidad de moles por litro de solucin y, en nuestro caso, se dira "solucin de glucosa 0,277 molar" 0,277 M. Aunque sta forma de expresar es muy usada, es preferible sealar siempre las unidades (0,277 mol/L).

*Si pretendemos hacer un programa de Fisiologa el primer paso importante es establecer su concepto. Etimolgicamente, Fisiologa quiere decir conocimiento (logos) de la naturaleza (physis). Con el devenir de los tiempos, el amplio espacio cientfico que los griegos conceban bajo el trmino Physiologia se ha ido reduciendo sensiblemente. Muchas han sido las figuras que han contribuido al avance de nuestra disciplina desde la poca helnica pero sin duda W. Harvey constituy un punto de inflexin ya que supuso el inicio de la moderna Fisiologa como ciencia experimental. Pero fue Bernard el que ms se aproxim al concepto actual de Fisiologa cuando en 1865 la defini como: la Ciencia que trata de estudiar los fenmenos que ocurren en los seres vivos normales y de determinar las condiciones en las que estos fenmenos ocurren Apenas algunos matices se han aadido a esta definicin desde entonces, lo cual constituye un reconocimiento de la gran capacidad de percepcin y reflexin del cientfico francs, a quin le debemos el concepto de medio interno y su constancia como condiciones indispensables para la vida libre, eje alrededor del cual gira toda nuestra interpretacin fisiolgica actual. Fue Cannon, quien posteriormente desarroll estas ideas dando lugar al concepto de homeostasis, que el propio Cannon (1929) defini como: el mantenimiento de la constancia del organismo por la accin coordinada de los procesos fisiolgicos. ****