Fisiología (página 2)

En el siglo XVII se consiguieron progresos en el estudio de la respiración. El fisiólogo inglés John Mayow demostró que el aire no era una sustancia única, sino una mezcla de varias sustancias, de las cuales no todas eran necesarias para la vida. En el siglo XVIII, el químico británico Joseph Priestley demostró que la proporción de oxígeno esencial para la vida animal es idéntica a la proporción de oxígeno necesaria para permitir la combustión. Antoine Laurent de Lavoisier, un químico francés, aisló y dio nombre al oxígeno poco después, y demostró que el dióxido de carbono era un producto de la respiración.

La fisiología moderna es deudora del trabajo realizado durante el siglo XVIII por el médico holandés Hermann Boerhaave y por su pupilo, el científico suizo Albrecht von Haller. Sus críticas a los iatroquímicos (que creían que la fisiología sólo incluía reacciones químicas) y a los iatrofísicos (que creían que sólo incluía reacciones físicas), pusieron las bases del estudio integrado de la fisiología. Haller fue el primer científico que estableció que toda la materia viva posee irritabilidad.

Durante el siglo XIX se dedicó mucha atención al estudio de la fisiología del sistema nervioso. El anatomista inglés Charles Bell describió las funciones de los nervios motores y sensitivos; el fisiólogo francés François Magendie describió las funciones de los nervios vertebrales e investigó los mecanismos de deglución y regurgitación; el fisiólogo francés Pierre Flourens investigó las funciones del cerebelo y fue pionero en la investigación fisiológica de la psicología animal, y el fisiólogo alemán Johannes Peter Müller demostró que las percepciones sólo estaban determinadas por el órgano sensorial que recibía el impulso sensorial. El fisiólogo alemán Ernst Heinrich Weber descubrió que el corazón humano era estimulado por dos tipos de nervios: los que activan los latidos del corazón y los que los inhiben. Fue uno de los primeros científicos en percibir que el sistema nervioso autónomo está constituido por dos sistemas nerviosos diferentes. Weber también investigó la mecánica de la percepción.

Durante el último cuarto del siglo XIX, el fisiólogo y psicólogo alemán Wilhelm Wundt fundó el primer laboratorio dedicado a la investigación de las bases fisiológicas de la psicología.

Durante los últimos años del siglo XIX y los primeros años del siglo XX, el ímpetu de la nueva ciencia denominada bacteriología condujo al estudio de la inmunidad. Las figuras más importantes en este campo fueron el naturalista ruso Iliá Mechnikov, que desarrolló la teoría de la fagocitosis e investigó sobre la destrucción de materiales extraños en la sangre, y el bacteriólogo y químico alemán Paul Ehrlich padre de una teoría sobre la formación de los anticuerpos.

Aproximadamente en la misma época, la fisiología de las glándulas endocrinas fue investigada por el fisiólogo británico Edward Albert Sharpey-Schafer, quien demostró que un extracto de las glándulas adrenales, después denominado adrenalina, elevaba la presión sanguínea cuando era inyectado. Varios años después, el fisiólogo británico William Maddock Bayliss y Ernest Henry Starling descubrieron que si se inyectaba un extracto intestinal, denominado secretina, se estimulaba el flujo de jugo pancreático. Propusieron el término hormonas para denominar las secreciones que podían actuar sobre otros órganos cuando se encontraban en el torrente sanguíneo. Los estudios posteriores sobre las hormonas proporcionaron información importante sobre la mecánica del crecimiento y la reproducción

TIPOS DE FISIOLOGÍAS

• Fisiología de la audición.
• Fisiología cardiaca.
• Fisiología celular.
• Fisiología renal.
• Fisiología del tejido sanguíneo.
• Fisiología respiratoria.
• Fisiología del sistema endocrinológico.
• Fisiología del gusto.
• Fisiología del olfato.
• Fisiología de la neurona.
• Fisiología de la reproducción.
• Fisiología de la visión
• Fisiología vascular.
• Neurofisiología.
• Fisiología gastrointestinal.
• Fisiología muscular.
• Fisiología del ejercicio.

Fisiología de la Audición

Examina la estructura y funcionamiento del oído, con el fin de lograr una mejor comprensión de los fenómenos y modelos psicoacústicos. Se estudia la anatomía y la fisiología del aparato auditivo, haciendo énfasis en aquellas partes y estructuras del mismo más importantes para el desarrollo de modelos perceptuales.

El sentido de la audición y el sistema auditivo, la generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas:

• Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras.
• Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro.
• Procesamiento neural de la información codificada en forma de impulsos nerviosos.

La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. Así pues, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: la región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas, y la región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones.

En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos: es decir, permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano.

El oído o región periférica se divide usualmente en tres zonas, llamadas oído externo, oído medio y oído interno, de acuerdo a su ubicación en el cráneo.

Región periférica del sistema auditivo (FIG 2)

Oído humano.

Los estímulos sonoros se propagan a través de estas zonas, sufriendo diversas transformaciones hasta su conversión final en impulsos nerviosos. Tanto el procesamiento mecánico de las ondas sonoras como la conversión de éstas en señales electroquímicas son procesos no lineales,lo cual dificulta la caracterización y modelado de los fenómenos perceptuales.

Oído Externo.

El oído externo está formado por el pabellón auricular u oreja, el cual dirige las ondas sonoras hacia el conducto auditivo externo a través del orificio auditivo. El otro extremo del conducto auditivo se encuentra cubierto por la membrana timpánica o tímpano, la cual constituye la entrada al oído medio. La función del oído externo es la de recolectar las ondas sonoras y encauzarlas hacia el oído medio. Asimismo, el conducto auditivo tiene dos propósitos adicionales: proteger las delicadas estructuras del oído medio contra daños y minimizar la distancia del oído interno al cerebro, reduciendo el tiempo de propagación de los impulsos nerviosos.

Adicionalmente, el pabellón auricular, junto con la cabeza y los hombros, contribuye a modificar el espectro de la señal sonora. Las señales sonoras que entran al conducto auditivo externo sufren efectos de difracción debidos a la forma del pabellón auricular y la cabeza, y estos efectos varían según la dirección de incidencia y el contenido espectral de la señal; así, se altera el espectro sonoro debido a la difracción. Estas alteraciones, en forma de "picos" y "valles" en el espectro, son usadas por el sistema auditivo para determinar la procedencia del sonido en el llamado "plano medio" (plano imaginario perpendicular a la recta que une ambos tímpanos).

Oído Medio.

El oído medio está constituido por una cavidad llena de aire, dentro de la cual se encuentran tres huesecillos, denominados martillo, yunque y estribo, unidos entre sí en forma articulada. Uno de los extremos del martillo se encuentra adherido al tímpano, mientras que la base del estribo está unida mediante un anillo flexible a las paredes de la ventana oval, orificio que constituye la vía de entrada del sonido al oído interno.

Finalmente, la cavidad del oído medio se comunica con el exterior del cuerpo a través de la trompa de Eustaquio, la cual es un conducto que llega hasta las vías respiratorias y que permite igualar la presión del aire a ambos lados del tímpano.

Propagación del sonido y acople de impedancias: los sonidos, formados por oscilaciones de las moléculas del aire, son conducidos a través del conducto auditivo hasta el tímpano. Los cambios de presión en la pared externa de la membrana timpánica, asociados a la señal sonora, hacen que dicha membrana vibre siguiendo las oscilaciones de dicha señal.

Las vibraciones del tímpano se transmiten a lo largo de la cadena de huesecillos, la cual opera como un sistema de palancas de forma tal que la base del estribo vibra en la ventana oval. Este huesecillo se encuentra en contacto con uno de los fluidos contenidos en el oído interno; por lo tanto, el tímpano y la cadena de huesecillos actúan como un mecanismo para transformar las vibraciones del aire en vibraciones del fluido.

Propagación del sonido a través del oído medio e interno. (FIG. 3)

Un equivalente mecánico de un transformador (el acoplador de impedancias eléctricas) es, precisamente, una palanca; por ende, la cadena de huesecillos actúa como acoplador de impedancias. Además, la relación entre las superficies del tímpano y de la base del estribo (en la ventana oval) introduce un efecto de acoplamiento adicional, lográndose una transformación de impedancias del orden de 1:20 , con lo cual se minimizan las pérdidas por reflexión.

El máximo acoplamiento se obtiene en el rango de frecuencias medias, en torno a 1 kHz se representa en forma esquemática la transmisión del sonido del oído externo al interno, a través del oído medio.

Esquema de la propagación del sonido a través del oído medio. (FIG. 4)

Respuesta en frecuencia combinada del oído externo y el oído medio.

El conjunto formado por el oído externo y el oído medio forman un sistema cuya respuesta en frecuencia es de tipo pasabajos. En el intervalo cercano a los 4 kHz se observa un pequeño efecto de ganancia, debido a las características del conducto auditivo.

Esta respuesta sólo es válida cuando el sistema se comporta de modo lineal; es decir, cuando la intensidad del sonido no es muy elevada, para evitar que actúe el reflejo timpánico.

Respuesta en frecuencia combinada del oído externo y el oído medio. (FIG. 5)

Oído Interno.

El oído interno representa el final de la cadena de procesamiento mecánico del sonido, y en él se llevan a cabo tres funciones primordiales: filtraje de la señal sonora, transducción y generación probabilística de impulsos nerviosos. En el oído interno se encuentra la cóclea o caracol, la cual es un conducto rígido en forma de espiral de unos 35 mm de longitud, lleno con dos fluidos de distinta composición.

El interior del conducto está dividido en sentido longitudinal por la membrana basilar y la membrana de Reissner, las cuales forman tres compartimientos o escalas . La escala vestibular y la escala timpánica contienen un mismo fluido (perilinfa), puesto que se interconectan por una pequeña abertura situada en el vértice del caracol, llamada helicotrema. Por el contrario, la escala media se encuentra aislada de las otras dos escalas, y contiene un líquido de distinta composición a la perilinfa (endolinfa).

La base del estribo, a través de la ventana oval, está en contacto con el fluido de la escala vestibular, mientras que la escala timpánica desemboca en la cavidad del oído medio a través de otra abertura (ventana redonda) sellada por una membrana flexible (membrana timpánica secundaria).

Sobre la membrana basilar y en el interior de la escala media se encuentra el órgano de Corti el cual se extiende desde el vértice hasta la base de la cóclea y contiene las células ciliares que actúan como transductores de señales sonoras a impulsos nerviosos. Sobre las células ciliares se ubica la membrana tectorial, dentro de la cual se alojan las prolongaciones o cilios de las células ciliares externas.

Dependiendo de su ubicación en el órgano de Corti, se pueden distinguir dos tipos de células ciliares: internas y externas. Existen alrededor de 3500 células ciliares internas y unas 20000 células externas [6]. Ambos tipos de células presentan conexiones o sinapsis con las fibras nerviosas aferentes (que transportan impulsos hacia el cerebro) y eferentes (que transportan impulsos provenientes del cerebro), las cuales conforman el nervio auditivo. Sin embargo, la distribución de las fibras es muy desigual: más del 90% de las fibras aferentes inervan a las células ciliares internas, mientras que la mayoría de las 500 fibras eferentes inervan a las células ciliares externas . El propósito de ambos tipos de células y de la distribución de las conexiones nerviosas se estudia más adelante, en la sección III.6, "Mecanismo de transducción".

Corte transversal de la cóclea o caracol. (FIG. 6)

Propagación del sonido en la cóclea.

La propagación de las oscilaciones del fluido en la escala vestibular a la timpánica no sólo se lleva a cabo a través de la membrana basilar; para sonidos de muy baja frecuencia, las vibraciones se transmiten a través de la abertura situada en el vértice de la cóclea (helicotrema).

En conclusión, el sonido propagado a través del oído externo y medio llega hasta la cóclea, donde las oscilaciones en los fluidos hacen vibrar a la membrana basilar y a todas las estructuras que ésta soporta.

Propagación del sonido en la cóclea. (FIG. 7)

Fisiología Cardiaca

Es evidente que el dividir el corazón como Organo en dos sistemas diferentes (izquierdo y derecho) en anatomía y funcionamiento, reconociendo su natural interdependencia' y el especial énfasis en la función derecha, fruto de extensas investigaciones, ha permitido que hoy tengamos una mayor probabilidad de asistir más adecuadamente a nuestros pacientes.,De igual forma, el haber encontrado que la función diastólica es tan importante como la sistólica y comprender las bases fisiopatológicas de la disfunción de ambos ciclos, ha conducido a cambios y avances significativos en la terapia cardiovascular.

Fisiología Cardiaca (FIG 8)

La función cardíaca. Implica el funcionamiento del órgano como un todo en sus aspectos valvular, muscular, nervioso, metabólico.

Función sistólica

Convencionalmente se afirma que el ciclo sistólico está situado entre el inicio de la contracción isovolumétrica y el final de la eyección ventricular. 

Encontramos cuatro grandes determinantes de la función sistólica: 1. Frecuencia cardiaca. 2. Contractilidad 3. Precarga 4. Poscarga

La precarga y la poscarga se definen como los mayores determinantes de la función para ambos ventrículos, mientras que la frecuencia cardíaca y la contractilidad son los responsables del mayor consumo energético.

La disminución en el aporte al llenado ventricular cuando ocurre lo anterior (aproximadamente el 30%), así como la aparición de ritmos de unión o focos de origen ventricular, aparte de sacrificar la precarga puede llevar a ritmos aberrantes de enorme peligro y en lo posible deben ser corregidos rápidamente. De igual forma, frecuencias por encima de 120 lat/mto general incrementos hasta de un 200% en el consumo de oxígeno y disminución en el tiempo de llenado diastólico, esencial para el riesgo coronarlo especialmente en el ventrículo izquierdo.

Función Diastolita

Es la base del ciclo cardíaco en la cual se ha avanzado más en los últimos años. Los vacíos y la Incomprensión de factores patológicos no explicados por la disfunción sistólica, enfocaron la investigación en este rumbo con enormes avances, en la medida que comprendimos los trastornos diastólicos.

Es posible que sea más frecuente y de aparición mucho más precoz que la función sistólica y especialmente en pacientes con hipertrofia ventricular y que se encuentran en el límite o ya tienen déficit energético para isquemia. En el caso del paciente hipertenso, aparentemente sin enfermedad coronaría que lleva una vida normal, pero que cuando realiza algún tipo de actividad que incremento su requerimiento metabólico, rápidamente se torna disnéico.

Confluyen entonces varios factores en una adecuada relajación ventricular. Los más importantes son:

a) Condiciones hemodinámicas de carga. Impedancia arterial. Flujo sanguíneo coronario.

b) Fuerzas de restauración interna (relajación) c) Fuerzas de restauración externa d) Condiciones metabólicas Reserva energética Niveles de catecolaminas (exo-endógenas). e) Otras drogas.

Frecuencia Cardíaca.

El incremento de ésta se acompaña habitualmente de aumentos en el índice cardíaco que puede llegar a ser 3-5 veces los niveles previos, especialmente en personas entrenadas. De igual forma, al disminuir la F. C. puede ayudar en estados hiperdinámicos a pacientes con eventos isquémicos agudos, a disminuir el consumo de oxígeno.

Volumen Sistólico.

Las condiciones de pre y poscarga permiten incrementar la fracción de eyección por encima de los límites normales (60% – 65%), aliviando en muchas ocasiones la demanda de otros sistemas sin necesidad de incrementos de origen inotrópico sobre el corazón.

Incremento Extracción de Oxígeno.

Situaciones como el ejercicio extremo o la falla cardíaca crónica pueden llegar a una mayor extracción de oxígeno, sin embargo a nivel cardíaco este mecanismo no es tan eficaz, ya que en condiciones normales, el miocardio extrae cerca del 75% del contenido arterial de éste.

Metabolismo Anaeróbico.

Bajo condiciones normales, hasta un 5% del metabolismo cardíaco puede ser anaeróbico, sin embargo se ha encontrado que pacientes con falla cardíaca pueden obtener hasta un 30% de su energía por este mecanismo.

Hipertensión y Dilatación.

Si bien es cierto que surgen como un mecanismo de defensa a situaciones patológicas como incremento en la poscarga, insuficiencia valvular, etc.: cuando estos problemas no se corrigen o tratan adecuadamente, se vuelven componentes de un círculo vicioso que cada vez deteriora más al paciente.

Fisiología Celular

Las células pueden realizar numerosas actividades de forma coordinada: captan estímulos, procesan la información, se mueven, crecen, se reproducen, obtienen alimento, eliminan residuos, llevan a cabo intercambios energéticos, etc.

Fisiología Celular (FIG 9)

Todas esas actividades se pueden clasificar en tres funciones básicas:

1) Relación: las células captan información del medio y responden a los estímulos.

2) Reproducción: las células son capaces de perpetuar las diferentes especies y se multiplican transfiriendo su información genética.

3) Nutrición: obtienen los materiales y la energía necesarios para desarrollar las actividades fisiológicas (metabolismo), así como la eliminación de los productos de desecho.

Funciones de relaciones.

Las células necesitan comunicarse e interactuar con el medio que las rodea. Esos procesos de comunicación serán diferentes en los organismos unicelulares y en los pluricelulares.

En los unicelulares una sola célula ha de ser capaz de percibir las características del entorno, procesar la información y elaborar y ejecutar las respuestas adecuadas en cada caso. Por ejemplo, un paramecio puede localizar y capturar su alimento o puede enquistarse o huir a otro lugar si las condiciones son desfavorables.

En los pluricelulares las funciones de relación del organismo se reparten entre diversas células especializadas en distintas tareas como: captar estímulos, transmitir señales, ejecutar respuestas. En cualquier caso, los millones de células (en la especie humana unos 80 billones) que constituyen un organismo pluricelular deben comunicarse entre sí.

Modalidades de comunicación entre las células.

En las células animales se pueden diferenciar básicamente tres modalidades de comunicación entre las células:

a) Comunicación por contacto directo entre células contiguas: Se lleva a cabo mediante minúsculos canales de comunicación, presentes entre las células de casi todos los tejidos animales, a través de los cuales pasan moléculas mensajeras de unas células a otras.

b) Comunicación mediante moléculas unidas a membranas: Las células entran en contacto y se acoplan las moléculas transmisoras de una célula a las receptoras de otra. Esto ocurre por ejemplo durante el desarrollo embrionario y en el sistema inmunológico.

c) Comunicación a distancia mediante moléculas segregadas: Puede ser, a su vez, de tres tipos:

• Comunicación paracrina. Una célula se comunica con las de suentorno inmediato mediante mensajeros químicos. Rápida.
• Comunicación endocrina. Se realiza a través de hormonas, producidas en glándulas hormonales y vertidas al torrente sanguíneo. Esrelativamente lenta.
• Comunicación sináptica. La realizan las neuronas del sistema nervioso que transmiten impulsos con rapidez y precisión, pasando de unas neuronas a otras mediante el proceso de sinapsis en el que intervienen neurotransmisores. Muy rápida.

Recepción de estímulos y transducción de señales.

Tras captar las moléculas mensajeras o trasmisores, las células activan variados y complejos mecanismos moleculares a través de los cuales "interpretan" la información recibida, desencadenando la correspondiente respuesta. Una de las moléculas más importantes que participan en estos procesos de transducción e interpretación de señales es el AMP cíclico (nucleótido no nucleico).

Respuestas de la célula.

Las respuestas de las células frente a los estímulos pueden ser muy diversas.A menudo implican procesos metabólicos, es decir realizarán unas u otras reacciones químicas, pero también pueden llevar a cabo comportamientos como los siguientes:

• Secreción de sustancias: Las moléculas son empaquetadas por el complejo de Golgi en pequeñas vesículas y la célula las segrega en respuesta a la señal adecuada.
• Contracción: Aunque muchas células se pueden mover de alguna manera, quienes están especializadas en esta tarea son las células o fibras musculares, con su citoplasma recorrido por miofibrillas de actina y miosina.
• Desplazamiento de células libres: Los organismos unicelulares y ciertas células libres de los pluricelulares, como los leucocitos, se pueden desplazar activamente en respuesta a diversos estímulos, mediante pseudópodos, cilios o pseudópodos.
• Proliferación y diferenciación celular: El ciclo celular y los procesos de crecimiento, multiplicación y diferenciación de las células, tienen lugar, como es lógico, en respuesta a determinados estímulos, y modulados por complejos mecanismos de control.

Interacción con el medio ambiente.

Se basa en movimientos internos (ciclosis) o externos (tropismos, taxismos):

• Ciclosis: Movimiento circulatorio que se produce en el citoplasma por cambios de estado y por acción del citoesqueleto ante estímulos externos.
• Tropismos: Son movimientos de orientación en el crecimiento de las células vegetales hacia o en contra de un estímulo externo (Ej: fototropismo positivo en hojas y negativo en raíces).
• Taxismos: Son movimientos de traslación de células animales producido por cilias, flagelos o ameboidales como respuesta a estímulos.

Fisiología Renal

La función principal de los riñones consiste en filtrar los productos metabólicos de desecho y el exceso de sodio y de agua de la sangre, así como facilitar su eliminación del organismo. También ayudan a regular la presión arterial y la producción de glóbulos rojos.

De cada riñón parte un tubo llamado uréter que conduce la orina desde la zona de recolección central de los riñones (pelvis renal) hacia la vejiga. Desde allí, la orina sale hacia el exterior del cuerpo a través de la uretra.

Fisiología Renal. (FIG. 10)

Cada riñón contiene alrededor de un millón de unidades encargadas de la filtración, que reciben el nombre de nefronas. Una nefrona está constituida por una estructura redonda y hueca llamada cápsula de Bowman, que contiene una red de pequeños vasos sanguíneos (el glomérulo). Estas dos estructuras conforman lo que se denomina un corpúsculo renal.

La sangre entra en el glomérulo a través de la arteriola aferente y sale a través de la arteriola eferente. Mientras está en el glomérulo, la fracción líquida de la sangre se filtra a través de pequeños poros situados en las paredes de los vasos sanguíneos del glomérulo, pasando a la cápsula de Bowman. Después pasa al túbulo proximal. Las células sanguíneas y las moléculas más grandes, como las proteínas, no se filtran. Desde el túbulo proximal, el líquido pasa al asa de Henle, que penetra profundamente en el riñón. De ahí pasa al túbulo distal. Después se unen varios túbulos distales para formar el túbulo colector. Los túbulos colectores se van uniendo para formar unidades cada vez más grandes.

Desplazamiento de la Sangre (FIG. 11)

Fisiología de los Tejidos

Para los organismos unicelulares constituye su nivel funcional específico que les permite cumplir con sus funciones vitales; mientras que para los organismos pluricelulares en este  nivel se presenta la diversidad celular,  que permite la existencia de diferentes tipos celulares, llegándose a distinguir por ejemplo en el ser humano hasta 200 tipos celulares diferentes. Aunque cada tipo celular desempeña una función determinada, todas las células tienen características básicas similares en cuanto a su estructura y organización. Los diferentes tipos celulares interaccionan entre sí para formar los tejidos.

Un tejido esta constituido por un grupo de células que funcionan conjuntamente para realizar una función específica. En los vertebrados se presentan cuatro tejidos básicos:

a) Epitelial.

b) Conjuntivo

c) Muscular.

d) Nervioso.

 Los epitelios están conformados por células unidas entre sí por especializaciones de la membrana plasmática. Constituyen láminas que recubren superficies externas e internas del cuerpo o forman parte de las glándulas endocrinas o exocrinas de los organismos.

El tejido conjuntivo se caracteriza por la presencia de células y matrices extracelulares formadas por sustancias intercelulares amorfas y fibrilares,  que le confieren una diversidad de  funciones.

El tejido muscular lo conforman células alargadas, llamadas miocitos o fibras musculares especializadas en la contracción, forman haces que pueden ser de diferente grosor y colocados en distintas direcciones rodeadas por tejido conjuntivo que las mantienen unidas; pueden ser de movimiento voluntario como el músculo estriado o esquelético, o de movimiento involuntario como el músculo liso y el cardíaco.

En el tejido nervioso las neuronas constituyen el principal de los elementos estructurales están tan especializadas que la mayor parte no se reproduce y pierden su viabilidad si no tienen  el adecuado suministro de oxígeno, tienen  una amplia diversidad de formas y tamaños. Se envían información entre ella a través de prolongaciones y forman redes interconectadas en las que se elabora y almacena información. Las células de la neuroglía que también pertenecen a este  tejido  dan  sostén  al sistema nervioso. Además del soporte también protegen, nutren y realizan otras funciones vitales para la integridad de la neurona; en este grupo de células podemos encontrar a los astrocitos fibrosos y protoplasmáticos, los oligodendrocitos, la microglía y las células ependimarias.

Los tejidos se organizan constituyendo entidades anatómicas y funcionales denominadas órganos, los que se agrupan  constituyendo los sistemas. Cada sistema cumple con una función específica dentro del organismo.

Organización estructural de un organismo. (FIG.12)

Fisiología Respiratoria

La función principal del Aparato Respiratorio es la de aportar al organismo el suficiente oxígeno necesario para el metabolismo celular, así como eliminar el dióxido de carbono producido como consecuencia de ese mismo metabolismo.

El Aparato Respiratorio pone a disposición de la circulación pulmonar el oxígeno procedente de la atmósfera, y es el Aparato Circulatorio el que se encarga de su transporte (la mayor parte unido a la hemoglobina y una pequeña parte disuelto en el plasma) a todos los tejidos donde lo cede, recogiendo el dióxido de carbono para transportarlo a los pulmones donde éstos se encargarán de su expulsión al exterior.

Fisiología Respiratoria (FIG 13)

   El proceso de la respiración puede dividirse en cuatro etapas mecánicas principales:

1. Ventilación Pulmonar: significa entrada y salida de aire entre la atmósfera y los alvéolos pulmonares.

El estudio de la mecánica ventilatoria se realiza mediante técnicas espirométricas. La espirometría es la determinación de la cantidad de aire que se mueve en un ciclo respiratorio y el análisis de la velocidad de dicho movimiento.

Existen varias medidas que hacen referencia a los procesos de ventilación, como por ejemplo los volúmenes y capacidades pulmonares. Los volúmenes pulmonares son diversas cantidades de aire que se estudian en la mecánica respiratoria, así tenemos por ejemplo:

• Volumen corriente ( vc ): Que es la cantidad de aire que se mueve en cada ciclo respiratorio normal ( no forzado y el organismo en reposo ); oscila entre los 300 – 600 ml.
• Volumen de reserva inspiratorio ( VRI ): Que es el volumen máximo que se puede inspirar forzadamente.
• Volumen de reserva espiratorio ( VRE ): Que es el máximo volumen de aire que se puede espirar.
• Volumen residual ( VR ): Que es la cantidad de aire que queda dentro de la caja torácica, después de una espiración forzada. Este VR se adquiere en el momento del nacimiento y no se puede eliminar.

Las capacidades pulmonares resultan de la suma de los volúmenes pulmonares y siempre reflejan cantidades de aire, así tenemos :

• Capacidad total ( CT ): Que es la suma de todos los volúmenes anteriores y significa la cantidad máxima de aire que cabe en los pulmones.
• Capacidad vital ( CV ): Que es el máximo volumen de aire que se puede mover.

Por otro lado existe lo que se denomina un espacio muerto anatómico al volumen de aire que ocupa las vías respiratorias y no se utiliza en el intercambio gaseoso, así en una persona normal, adulta el espacio muerto anatómico ocupa unos 150 ml, es decir, el trabajo respiratorio que se realiza en cada inspiración debe llenar los alvéolos y este espacio muerto.

De la misma forma al expulsar el aire aproximadamente otros 150 ml de aire pobre en oxígeno ocupan las vías respiratorias.

Según esto, este espacio muerto resulta negativo ya que disminuye la cantidad de oxígeno que llega a los pulmones, así por ejemplo cualquier aumento del espacio muerto, como por ejemplo un tubo de buceo o un respirador artificial supone una disminución del oxígeno alveolar y un aumento del trabajo respiratorio.

Sistema Respiratorio.

El sistema respiratorio está constituido de un sistema de estructuras  que permite el paso de oxígeno desde el agua o el aire hacia el interior del cuerpo, donde es captado por la circulación . Los eritrocitos transportan el oxígeno desde las branquias o los pulmones distribuyéndolo a todas las célula del organismo, recogiendo el bióxido de carbono en el camino inverso desde las branquias o los pulmones hasta su eliminación al exterior del cuerpo.

¿Por qué se produce la entrada de aire en los movimientos inspiratorios y la salida en los movimientos espiratorios?

La inspiración permite que el aire llegue hasta los alvéolos pulmonares, esta entrada de aire se produce porque en las vías respiratorias existe una presión inferior a la atmosférica, de forma que el aire fluye libremente desde el exterior hasta el interior.

En la espiración por el contrario existe una mayor presión en los alvéolos y en las vías respiratorias que en la atmósfera, de manera que el aire fluye libremente hacia el exterior.

¿Quién interviene en la respiración?

En la respiración interviene de forma activa los músculos respiratorios, existiendo los músculos inspiratorios y los músculos espiratorios.

Los músculos inspiratorios provocan con su contracción un aumento en el tamaño de la caja torácica que consiguen elevando las costillas que realizan un movimiento de rotación sobre las vértebras, aumentando así el área por lo que la presión en su interior disminuye y por tanto se provoca la entrada de aire.

El principal músculo inspiratorio es el diafragma que tiene forma de cúpula y se sitúa entre el tórax y el abdomen, al contraerse provoca un aumento en la altura del tórax. Otros músculos inspiratorios son los intercostales, los músculos escalenos, los pectorales, etc.

Los músculos espiratorios son aquellos que participan en la espiración reduciendo el tamaño de la caja torácica actuando de forma totalmente inversa a los músculos inspiratorios, es decir, reduce el volumen de la caja torácica y descienden las costillas. El diafragma también actúa como músculo espiratorio y otros ejemplos son: los intercostales internos, los abdominales, el cuadro lumbar, etc.

Fisiología del Sistema Endocrinológico

El sistema endocrino se encarga de las secreciones internas del cuerpo, las cuales son unas sustancias químicas denominadas hormonas, producidas en determinadas glándulas endocrinas. Para que sean hormonas tienen que cumplir la función de circula por el organismo, tiene acción en células diana o células blanco, porque poseen receptores específicos para esa hormonas.

Glándulas Endocrina.

• Hipotálamo e hipófisis
• Glándula tiroidea y paratiroidea
• Suprarrenales (corteza y médula)
• Páncreas
• Testículos y ovarios
• También, por ejemplo la gastrina, forma hormonas en el estómago

Fisiología de Endocrino.(FIG. 14)

La misión del Sistema endocrino en la intervención en la regulación del crecimiento corporal, interviniendo también en la maduración del organismo, en la reproducción, en el comportamiento y en el mantenimiento de la homeostasis química. El sistema Endocrino es un sistema regulador, al igual que el Sistema Nervioso, pero es más lento que él.

Tipos de Hormonas.

Las hormonas las englobamos en 3 grupos en función de su estructura química:

a) Aminas (aminoácidos, tirosina)

• Hormonas tiroideas
• Catecolaminas (adrenalina y noradrenalina)

1. • Hormonas del páncreas endocrino
   • Hormonas hipotalámica-hipofisiaria
   1. • Hormonas de la corteza suprarrenal
      • Hormonas de las glándulas reproductoras
      • Metabolitos activos de la vitamina D
   2. Esteroides (colesterol)
2. Proteica y peptídica

Mecanismo de acción de las hormonas esteroideas y tiroideas. (FIG. 15)

Las hormonas se almacenan en las células:

• Estructura proteica y peptídica y catecolamionas, se almacenan en los gránulos de secreción. Se liberan por un mecanismo de exocitosis.
• Los esteroides y las células tiroideas, no se almacenan en gránulos, forman compartimentos de la célula y salen de la célula por medio de un mecanismo de transferencia simple hacia la sangre

Las hormonas se transportan por la sangre de forma:

• Estructura peptídica y proteica y catecolaminas de forma libre
• Esteroideas y tiroideas, viajan unidas a globulinas específicas

Regulación de la secreción hormonal.

Se realiza de tres maneras;

• Mecanismo de retroalimentación: en el cual una hormona es capaz de regular su propia secreción (Feed Back), esto es muy típico del eje hipotálamo-hipófisis

Retroalimentación o Feed – Back (FIG. 16)

Eje hipotálamo-hipófisis, órgano diana. (FIG. 17)

• Control nervioso: estímulos, visuales, auditivos, gustativos, olfatorios, táctiles, dolor y emoción, también produce secreción hormonal .

• Control cronotrópico dictado por ritmos:

• Ciclos sueño/despertar.
• Ritmos estacionales.
• Ritmos menstruales, etc.

Mecanismo de acción hormonal.

Existencia de receptores específicos a nivel de la célula diana, pueden estar a distinto nivel:

• Membrana Plasmática: para hormonas con estructura proteica o Peptídica y Catecolaminas
• Citoplasma: hormonas esteroideas de las células diana
• Núcleo de la célula Diana: hormonas tiroideas

Los receptores tienen una estructura proteica y existen infinidad en la célula diana. Una vez que llega a la zona, interaccionan con el receptor específico, produciendo señales o mensajes intracelulares que dan lugar a unos efectos hormonales en esa células.

Mecanismos hormonales.

• AMP cíclico como segundo mensajero: actúan las hormonas mediante el mecanismo de AMP cíclico, actúan las proteicas o peptídicas y las catecolaminas

• Acción sobre los genes, produciendo una transcripción de la cromátida: actúan a nivel de la transcripción de cromátida, las hormonas esteroideas y tiroideas a nivel de los genes

Lo efectos hormonales no son del tipo todo o nada si no existe curva sigmoidea (dosis respuesta) si se incrementa la hormona se producirá un aumenta en el efecto hormonal hasta que los receptores se saturen y el efecto hormonal sea del 100%.

Fisiología del Gusto

Se trata de un sentido químico y se estimula por sustancias químicas que contienen los alimentos, pero para que se produzca la sensación gustativa es necesario que la sustancia química se pueda disolver.

El principal receptor del gusto está en la lengua. La lengua, está cubierta por epitelio escamoso estratificado el cual contiene unas proyecciones denominadas papilas. Estas papilas gustativas pueden presentar varias formas:

• Filiforme: en la zona anterior y media.
• Fungiforme
• Circunvalada: en la zona posterior de la lengua.

En el interior de la papilas circunvaladas y fungiformes se hallan los llamados botones gustativos que contienen receptores para el gusto (células gustativas), pero estos botones también se pueden encontrar de manera aislada en otras zonas: paladar, faringe, laringe, epiglotis…

Papilas circunvaladas y Fungiformes. (FIG. 18)

Tipos de botones gustativos estructuralmente similares:

• Salado: se estimula por cloruro sódico, en la zona central de la lengua.
• Dulce: se estimula con azúcar (glucosa), en la punta de la lengua.
• Ácido: se estimula por concentración de hidrogeniones, en la zona central.
• Amargo: se estimula por venenos, tóxicos…en la zona posterior de la lengua.

El sabor amargo, no es un sabor agradable, las papilas del sabor amargo tienen función protectora lo que produce rechazo, por Ej.: sustancias en mal estado. Existe una regulación nutritiva en función de las apetencias por determinados alimentos.

En esencia:

Los botones gustativos, están formados por células inmaduras a modo de capas y en las más internas se hallan las células gustativas, las cuales se estimulan por la sustancia contenida en los alimentos.

Esta sustancia se disuelve en la boca ayudado por la secreción salivar y de las glándulas de Von Ebner, la sustancia penetra en las hendiduras entra por el poro y excita a los receptores gustativos (células gustativas), que transmiten los impulsos nerviosos por los nervios gustativos y éstos a los centros operativos en el cerebro (SNC).

Esquema de una Pupila de la Lengua.(FIG 19)

• Vías y centros gustativos las sensaciones gustativas son conducidas por tres nervios:

• Zona anterior y media de la lengua: por el séptimo par, nervio facial.
• zona posterior de la lengua: por el noveno par de nervios, nervio glosofaríngeo
• otras zonas: en faringe, laringe, epiglotis, paladar, por el décimo par, nervio vago o neumogástrico.

Estos nervios envían su información mediante potenciales de acción hacia el bulbo raquídeo inferior (en donde se cruzan las vías) y sigue subiendo al tálamo y acaba en la zona relacionada con la sensación gustativa a nivel parietal. En este proceso se ven involucradas tres neuronas.

En caso de que hubiese lesión en la zona parietal, se perdería la sensación del gusto en función del lado dañado, es decir, al lesionar la parte derecha se vería afectada la ²€ izquierda porque los nervios se cruzan y viceversa.

Fisiología del Olfato

El olfato por naturaleza está poco desarrollado en los humanos y muy desarrollado en los animales. Se trata también de un sentido químico que se estimula por estímulos químicos.

La sustancia tiene que estar en estado gaseoso y poder disolverse para poder producir el estímulo. El órgano del olfato se localiza en la nariz.

Vías y centros olfatorios (FIG. 20)

Las sustancias gaseosas son arrastradas hacia arriba y se disuelven en la secreción de las Glándulas de Bowman, produciendo la estimulación de los receptores olfatorios que transmiten los impulsos nerviosos por el nervio olfativo I a los centros olfatorios en el cerebro.

Investigación en predicción de olor.

• Descripción algebraica de las características.
• Moleculares.
• Descripción cualitativa de las características.
• Moleculares.
• Simulación por ordenador: relación entre moléculas olorosas y sus receptores.

El aire inhalado sigue el siguiente recorrido:

1. Acondicionador formado por pliegues de mucosa: Calienta y

humidifica el aire.

2. Faringe.

3. El aire forma remolinos que circulan por un sistema de turbinas situadas en la parte posterior de la cavidad nasal alineadas con las neuronas olfatorias.

4. Neuronas olfatorias situadas en la mucosa olfatoria que tapiza la lámina cribosa del hueso etmoides.

2.1.1. Mucosa olfatoria.

Está constituida por:

• Lámina propia o submucosa: Situada sobre el hueso. Rica en vasos y
• tejido conectivo. Funciones nutritivas y de soporte. En ella se
• localizan las glándulas de Bowman productoras de moco.
• Neuroepitelio: En él se localizan:
• Células de soporte: Ricas en enzimas que metabolizan a las
• sustancias odoríferas.
• Células basales: Reservorio de neuronas.
• Neuronas olfatorias. Son células bipolares. Sus dendritas se proyectan hacia la cavidad nasal, finalizando en un engrosamiento con cilios quimiosensores (primera superficie de contacto). Sus axones son amielínicos y forman el nervio olfatorio que atraviesa la lámina cribosa del hueso etmoides, llegando al bulbo olfatorio donde hacen sinapsis principalmente con las células mitrales y también con las células en penacho.

Sobre el neuroepitelio se localiza la capa de moco producida por las glándulas de Bowman. Este moco está constituido por:

• Agua.
• Mucopolisacáridos
• Proteínas.
• Enzimas.
• OBP (Proteínas de unión a fragancias).
• Olfatomedinas (Factores neurotróficos que favorecen la transformación de las células basales).

Fisiología de la Neurona

Las neuronas constan de tres partes: un cuerpo celular o soma, una o más dendrita y un axón:

• El soma contiene el núcleo y los nucléolos de la neurona. También se encuentran: los cuerpos de Nissl, que son aglomeraciones de retículo endoplasmático rugoso (responsable de la síntesis proteica); un aparato de Golgi prominente (empaqueta material en vesículas para su transporte a distintos lugares de la célula); numerosas mitocondrias y elementos citoesqueléticos (microtúbulos y microfilamentos).
• Las dendritas son extensiones del soma. Las que se encuentran cerca al soma pueden contener el aparato de Nissl y parte del aparato de Golgi, siendo los orgánulos más importantes de las dendritas los microtúbulos y los microfilamentos.
• El axón es una prolongación que se origina en una región especializada llamada eminencia axónica a partir del soma, o a veces de una dendrita. Tanto la eminencia axónica, como el axón, se diferencian del soma y las dendritas proximales, por que carecen de retículo endoplasmático rugoso (tampoco tienen ribosomas libres) y aparato de Golgi. Los axones pueden estar o no recubiertos por una vaina, denominada vaina de mielina]]. En el sistema nervioso periférico los axones están siempre recubiertos por las células de Schwann, las cuales rodean al axón con una capa múltiple formada a partir de la membrana de estas células. Las neuronas del sistema nervioso periférico que no se encuentran rodeadas por la vaina de mielina se encuentran embutidas en células de Schwann, conformando el haz de Remak. En el sistema nervioso central los axones que se encuentran mielinizados están cubiertos por los oligodendrocitos. Las neuronas se pueden clasificar en dos tipos de acuerdo al largo de su axón:

• Neuronas Golgi tipo I: axón largo que puede llegar a medir más de un metro.
• Nerounas Golgi tipo II: axón corto, similar a una dendrita, termina cerca del soma.

Fisiología de la Neurona (FIG 21)

Transmisión del impulso nervioso.

El impulso nervioso se transmite a través de las dendritas y el axón. La velocidad de transmisión del impulso nervioso, depende fundamentalmente de la velocidad de conducción del axón, la cual depende a su vez del diámetro del axón y de la mielinización de éste.La célula nerviosa o neurona axón lleva el impulso a una sola direccion.El impulso es transmitido de un espacio a otro.Una vaina de mielina protege el axón.Las dendritas son la fibras nerviosas de una neurona, que reciben los impulsos provenientes desde otras neuronas.Los espacios entre un axón y una dendritas denominan sinopsis.

Fisiología de la Reproducción

Aunque no se considera una función homeostática, permite mantener una situación estática generando seres vivos que ocuparán el lugar de los que van desapareciendo. Esto ilustra el hecho de que, en última instancia, todas las estructuras del cuerpo están organizadas de una manera que ayuden a mantener la continuidad de la vida.

Reproducción en la mujer.

La producción de los gametos femeninos (los óvulos) se realiza en los ovarios de forma cíclica, cada 28 días. Se trata de un proceso complejo regulado por las hormonas LH y FSH, segregadas por la hipófisis. Ya en la etapa embrionaria de la mujer y antes de su nacimiento, las células germinales femeninas, llamadas ogonias, se trasladan desde su lugar de origen hasta lo que serán los ovarios. Unos dos millones de estas células se encuentran ya en los ovarios al nacer la niña y reciben el nombre de oocitos. Sin embargo, este número decrece rápidamente, de forma que una mujer joven posee unos 400.000 oocitos primarios, de los que tan sólo cerca de 400 llegarán a la ovulación durante toda la vida fértil de la mujer.

Por efecto de hormonas como el estradiol, la LH y la FSH, cada una de las células germinales primitivas, sufre una modificación de su material genético llamada meiosis, cuya finalidad es reducir su dotación cromosómica a sólo 23 cromosomas (las demás células del organismo poseen 46). De esta forma, los gametos femeninos poseen 23 cromosomas, pero la meiosis se encuentra detenida en la profase de la primera división meiótica, por lo que todavía no están capacitados en este momento para ser fecundados. Además, a diferencia del proceso continuo que sucede en el varón, la ovulación tiene lugar en la mujer de forma periódica, repitiéndose cada 28 días.

El primer día de cada ciclo menstrual, varios folículos, cada uno de los cuales contiene un oocito, inician simultáneamente su desarrollo por efecto de la hormona FSH segregada por la glándula hipófisis, situada en la base del cerebro. En condiciones normales, sólo uno de ellos alcanzará la madurez y estará en situación de llegar a la ovulación y ser fecundado, los demás degenerarán en el transcurso del ciclo. Durante este proceso, los folículos en desarrollo segregan la hormona estradiol, la cual actúa sobre la hipófisis y la induce a producir la hormona LH. Al mismo tiempo, el estradiol estimula la proliferación del endometrio en el útero. Sobre el día doce del ciclo, la LH segregada estimula la primera división meiótica del oocito que ha sido el elegido.

Además, la FSH ha ido disminuyendo su presencia. Más tarde, treinta y seis horas después, el folículo libera el óvulo, que es recogido por la trompa de Falopio. Se denomina ovulación y tiene lugar en el curso del día catorce del ciclo.El óvulo así liberado sobrevivirá un día aproximadamente, y tan sólo en este período podrá ser fecundado. Se encuentra en la porción ampular de la trompa y los espermatozoides que han conseguido llegar hasta aquí son atraídos hacia él y lo rodean. Cuando un espermatozoide penetra en el interior de su citoplasma, el óvulo se hace inmediatamente impermeable y ninguno más podrá entrar. La cabeza de este espermatozoide, ya que la cola ha quedado fuera, induce en el óvulo la reactivación de la segunda división meiótica. Veinticuatro horas después de la entrada del espermatozoide, el embrión (llamado preembrión) tiene dos células y dispone ya de la dotación completa de 46 cromosomas como todas las células del organismo. A partir de este momento, el óvulo inicia un proceso continuado de división mitótica que conduce a un preembrión de dos células, luego de cuatro, de ocho y así sucesivamente.

Entretanto, el folículo ya vacío adquiere propiedades de glándula endocrina y segrega progesterona y cierta cantidad de estradiol. Recibe el nombre de cuerpo lúteo y es responsable de inducir la preparación óptima del endometrio (que ha proliferado anteriormente gracias al estradiol), para recibir al embrión. La progesterona, que también posee efecto inhibitorio sobre la hipófisis, induce el final de la secreción de la LH con lo que, si no se produce el embarazo, el cuerpo lúteo degenerará finalmente catorce días después de su formación y tendrá lugar la descamación del endometrio con la regla (por lo tanto, 28 días después del inicio del ciclo).

El preembrión permanece cuatro o cinco días desarrollándose en la trompa de Falopio. Cuando se encuentra en la fase de 12 ó 24 células recibe el nombre de blastocisto y pasa al interior del útero, donde tendrá lugar la anidación, es decir, su implantación en el endometrio, lo que acontece sobre el día sexto. En este momento, las células de la granulosa, que es una envoltura que le recubre, segregan la hormona hCG, que es idéntica en estructura a la LH. Por este motivo, el cuerpo lúteo no degenera y permite que el endometrio se mantenga receptivo. Esta misma hCG es la que permite diagnosticar el embarazo con los métodos inmunológicos que emplean orina.Cuando se cumple el noveno día tras la ovulación, el embrión se encuentra ya firmemente implantado en el epitelio endometrial y posteriormente se desarrollará de forma progresiva, hasta el momento del parto. Si no hubiera tenido lugar la fecundación, el estradiol y la progesterona que había en sangre diminuirán de forma rápida. La hipófisis reacciona entonces segregando FSH y se reinicia un nuevo ciclo.

Reproducción en la mujer.(FIG. 22)

Reproducción en el varón.

En el hombre, la producción de gametos masculinos (espermatozoides) se realiza de una forma constante y tiene lugar en los conductos seminíferos, que se encuentran en los testículos del varón. El espermatozoide o gameto masculino es una célula que posee capacidad de desplazamiento. En su cabeza se encuentra el núcleo que contiene el material genético necesario para dar al futuro embrión (preembrión) su dotación cromosómica paterna. Por efecto de hormonas como la testosterona, la LH y la FSH, cada una de las espermatogonias (las células germinales primitivas del varón), sufre una división mitótica y produce dos espermatocitos. Cada espermatocito, también por meiosis, da lugar a dos espermátides, que son los espermatozoides primarios que contienen ya sólo 23 cromosomas (la mitad de los 46 que poseen las demás células del organismo) y que, tras un proceso de diferenciación, se convertirán en espermatozoides.

Todo este proceso dura algo más de 60 días y los espermatozoides ya constituidos se almacenan en el epidídimo (en la periferia de los testículos), donde adquirirán la capacidad de movimiento. Aquí pueden permanecer unos diez días más.

En el momento de la eyaculación, los espermatozoides liberados pasan a la uretra, donde se mezclarán con el líquido seminal y prostático para formar el semen antes de salir al exterior. Una vez fuera realizan rápidamente el proceso llamado de capacitación, mediante el cual adquieren capacidad para fecundar al óvulo. Aunque todo este proceso tiene lugar de forma continuada, su larga duración (casi 80 días en total) tiene gran influencia en la fertilidad real del varón.

Entre otros factores, influye también el lapso de tiempo que transcurre entre eyaculaciones, de forma que, tanto si se excede como se supera el período ideal que es de 48 horas, se produce una alteración del recuento de espermatozoides. Además, durante los 80 días que dura todo el proceso, los espermatozoides en formación pueden ser afectados por agentes externos, como tóxicos ambientales, fármacos o el estrés.

Probablemente por cuestiones derivadas de la supervivencia de las especies, el número de espermatozoides liberados en cada eyaculado es alto. Se considera normal cuando se superan los 20 millones de espermatozoides móviles por cada mililitro y éstos son de aspecto normal (el eyaculado medio es de unos tres mililitros). Los gametos masculinos soportan muy bien la criopreservación y la descongelación, quizá porque deben sobrevivir, completamente constituidos genética y estructuralmente, durante un período relativamente largo de tiempo y en condiciones ambientales adversas (mientras buscan al óvulo). Gracias a esta particularidad, los espermatozoides criopreservados se utilizan desde hace tiempo en los bancos de semen y se emplean con éxito en reproducción humana.

Reproducción en el varón. (FIG. 23)

Fisiología de la Visión

Componentes del sistema visual.

El ojo funciona exactamente igual que una cámara fotográfica. La finalidad es la de enfocar una imagen visual sobre la retina.

En la retina hay unos receptores de la visión, denominados fotorreceptores, que se estimulan y transmiten por unas vías nerviosas, llamadas nervio óptico, información hacia el cerebro, allí existen unos mecanismos cerebrales para interpretar esa señal transformándola en lo que realmente vemos. También existen unos mecanismos para poder efectuar todo tipo de movimientos oculares.

Componentes del sistema visual.(FIG 24)

Partes del globo ocular:

1. Esclerótica: capa más interna del ojo, es blanca y opaca con función protectora. En la zona interior tenemos la córnea, es una membrana transparente que permite el paso de la luz a través de ella, no existen receptores de presión.

   Rodeando todo el ojo por la zona delantera tenemos la cámara anterior del ojo que contiene un líquido llamado humor acuoso, más profundamente podemos ver la llamada pupila, rodeada por un diafragma llamado iris, en función de la contracción del iris la pupila estará más o menos dilatada. El iris es un anillo muscular coloreado en función de la melanina.

   

   Formación de las imágenes en el ojo. (FIG. 25)

   También podemos encontrar el cuerpo ciliar, es el que produce el humor acuoso, es el que rellena la cámara anterior del ojo; el ligamento suspensorio del cristalino, la cápsula del cristalino y en su interior la lente del ojo, es decir, el cristalino.

2. Capa media del ojo: es un entramado de vasos sanguíneos que aportan la irrigación y nutrición del ojo, a esta zona se le denomina coroides. También podemos encontrar melanina.
3. Capa más interna: encontramos la retina, aquí están lo fotorreceptores, los conos funcionan para la visión el color y los bastones para la visón en blanco y negro. Esos fotorreceptores que forman la retina tienen unas fibrillas nerviosas que se unen todas formando el nervio óptico.

El nervio óptico será el que conduzca las sensaciones y las que las lleven la zona de la corteza que está relacionada con la visión, a nivel occipital están localizadas los centros de la visión

Iris. Cristalino, cuerpo filiar: acomodación.

• Iris: diafragma muscular que va a dejar a un orificio central que es la pupila. controla que haya una mayor o menor entrada de luz. Ese diafragma está compuesto por:

• Fibras circulares: rodean a la pupila, se les llama también esfínter pupilar
• Fibras radiales: dilatador pupilar

Cuando se contraen las fibras circulares el orificio de la pupila se cierra, a este proceso se le denomina miosis, si por el contrario son las radiales las que se contraen al proceso se le denomina midriasis (dilatación de la pupila por acción de los fotorreceptores)

Si aplicamos una luz intensa, la luminosidad cerrará la pupila. Si observo una imagen lejana el proceso que efectuaré será midriasis, si por el contrario es un objeto cercano será por miosis.

Existe un sistema que regula estas fibras, es el Sistema Nervioso Autónomo o Vegetativo. La miosis está regulada por el Sistema Parasimpático y la midriasis por el Simpático. El Parasimpático regula las fibras circulares del iris y el Simpático las fibras radiales

Cristalino.

Lente del ojo, es un disco biconvexo transparente que está sujeto por el ligamento suspensorio del cristalino. Esa lente tiene la particularidad de que puede modificar su curvatura para que el enfoque sea exactamente sobre la retina.

El ojo normal (emétrope) enfoca perfectamente sobre la retina. En el ojo miope en enfoque sobre la retina se produce antes de llegar a ella, se debe de colocar una lente que alargue ese enfoque directamente sobre la retina, lentes bicóncavas. Lo que ocurre con la hipermetropía es lo contrario, no se ve bien de cerca ya que el enfoque se produce posterior a la retina, habría que acortar el enfoque colocando lentes biconvexas.

Enfoques del ojo (FIG. 26)

Acomodación.

Sucede cuando nosotros pasamos de una visión lejana a una cercana. Si el ojo funciona bien el ligamento suspensorio del cristalino se relajará, aumentando la curvatura del ojo (más convexa), produciendo el enfoque exacto de los objetos cercanos. En ese cambio la pupila se contraerá (miosis), ese cambio ha sido informado por el nervio óptico que ha informado al hipotálamo y regulado por el Sistema Parasimpático

Retina.

características:

• Fondo del ojo
• Oftalmoscopia: aparto que ilumina la retina y nos permite ver a través de ella, se inyecta la luz en ella.
• En la mancha ciega hay una entrada de vasos arteriales y una salida de vasos venosos, también observamos en la zona de salida unas fibrillas. Aquí no hay ni conos ni bastones. Está zona se divide en:
• • Fóbea, mancha amarilla o mácula: solamente existen conos (fotorreceptores para el color) es una zona muy pequeña, con un diámetro de 0,5 ml, es la zona de máxima agudeza visual.
  • Resto de la retina: tenemos distintos tipos de fotorreceptores (conos y bastones). Es la zona de la visión de menos agudeza y de color blanco y negro.

Fotorreceptores (FIG. 27)

• Conos para el color azul: se estimula con una longitud de onda de alrededor de 450 nm
• Conos para el verde: longitud de 575 nm
• Cono para el rojo: longitud de 700 nm

El ojo recibe entre 400-700 nm de longitud de ondas. La luz blanca la estimulan los tres tipos de conos.

Enfermedad: ceguera a los colores. Las personas no poseen conos (enfermedad ligada al cromosoma x) la transmiten las mujeres y lo padecen los hombres. Existen aproximadamente 125 millones de preceptores en cada retina y realmente tan solo 1 millón son las fibras nervosas las que envían la información hacia el cerebro.

El la zona de la fobea, un cono posee una fibrilla nerviosa para transmitir la información. En el resto de la retina muchos conos y bastones comparten las mismas fibrillas nerviosas.

Química de la visión

Tanto los conos como los bastones poseen un pigmento llamado rodopsina. Cuando incide una luz tenua se produce la descomposición lenta de la rodopsina en los bastones:

• La visión fotópica es una visión de color.
• La visión escotópica es una visión en blanco y negro

Fisiología Vascular

Los vasos más gruesos, arterias y venas están formados por 3 capas: la íntima, la media y la adventicia. Los capilares tienen una sola capa, el endotelio.

La íntima de los gruesos vasos esta formada por el endotelio y ocasionalmente por un soporte subendotelial de células musculares lisas. Está separada de la media por una membrana elástica interna que la limita.

La capa media la forman las células musculares lisas, fibras colágenas, elastina y proteoglicanos. Está separada de la adventicia por la limitante elástica externa. Se nutre su parte interna por difusión desde la sangre y por medio de los vasovasorum su parte externa. Es mayor en las arterias musculares (de los miembros) que en las elásticas, como la aorta.

La capa adventicia es la más externa y de mayor resistencia contra la distensión, está formada por fibroblastos, colágenos y tejido elástico.

La capa íntima en las venas distales de los miembros forman las válvulas, cuya función es evitar el reflujo de la sangre en las posiciones de pie o sentado. También los linfáticos (vasos muy pequeños menores de 1mm) están provistos de válvulas.

Las arterias más pequeñas, y las arteriolas posen una capa muscular mas gruesa y esfínteres que se contraen y dilatan para disminuir o aumentar el flujo hacia los capilares y la presión hacia las arterias.

Los capilares son vasos diminutos de unas 3 a 5 micras, formados por una sola capa endotelial y rodeados de una estructura mucopolisacárida, la membrana basal; son continuos, fenestrados o discontinuos y regulan el intercambio de la sangre con los tejidos a nivel local.

Leyes que rigen el flujo sanguíneo

El flujo es el volumen de líquido que fluye por un tubo o vaso en un intervalo de tiempo (ml/s). Obedece a la ley física de F = P/R. Es menor al disminuir la diferencia de presiones entre el corazón y las arteriolas y al aumentar la resistencia como en la hipertensión, vasoconstricción y estenosis.