Ciencias Fisiol☻gicasCiencias Fisiol☻gicas

Biomembranas

Instituto Universitario de Ciencias de la Salud

“ Fundación H. A. Barceló”

Instituto Universitario de Ciencias de la Salud - Sede Buenos Aires - Año 2.009

BiomembranasBiomembranas La Célula:La Célula: Unidad Unidad estructuralestructural y funcional de todo ser vivo. y funcional de todo ser vivo. El hombre está constituído por 100 billones de El hombre está constituído por 100 billones de

células.células. Estructural:Estructural: importa la membrana importa la membrana

Separa dos compartimentos:Separa dos compartimentos: a) Intracelulara) Intracelular b) Extracelular: Intravascularb) Extracelular: Intravascular

IntersticialIntersticial

La estructura determina la función de la célula.La estructura determina la función de la célula. Pasaje de algo: Flujo

El flujo es bidireccional: intercambio de materia y energía.

Materia: Iones y H2O (son hidroelectrolíticos) Ion: Sustancia cargada. El manejo iónico se expresa en mEq/LitroEl manejo iónico se expresa en mEq/Litro El Na+ maneja el H2O extracelular Las ¶ manejan el H2O intracelular

BiomembranasBiomembranas

Distribución de H2ODistribución de H2O Representa el 73% del peso corporal total. Intracelular: 56%

Intravascular: 5% Extracelular: 17%

Intersticio: 12%

Distribución de IonesDistribución de Iones

ExtracelularExtracelular IntracelularIntracelularNa ++ 142 mEq/L142 mEq/L 10 mEq/L10 mEq/L

K ++ 4 mEq/L4 mEq/L 140 mEq/L140 mEq/L

Ca ++ 2,4 mEq/L2,4 mEq/L 0,0001 mEq/L0,0001 mEq/L

Mg ++ 1,2 mEq/l1,2 mEq/l 58 mEq/l58 mEq/l

CL CL -- 103 mEq/l103 mEq/l 4 mEq/l 4 mEq/l

BiomembranasBiomembranas

Transporte a través de la Transporte a través de la membrana celular.membrana celular.

Generalidades.Generalidades.

La membrana celular separa dos medios de La membrana celular separa dos medios de diferentes composición y contribuye a diferentes composición y contribuye a mantener esa diferencia.mantener esa diferencia.

Flujo de desplazamiento:Flujo de desplazamiento: Cantidad de Cantidad de sustancia que atraviesa una sección en la sustancia que atraviesa una sección en la unidad de tiempo.unidad de tiempo.

Densidad de flujo:Densidad de flujo: Flujo que atraviesa una Flujo que atraviesa una sección por unidad de área.sección por unidad de área.

Tipo de transporteTipo de transporte

Transporte pasivo:Transporte pasivo:

a) Difusión Simplea) Difusión Simple

b) Difusión Facilitadab) Difusión Facilitada Transporte Activo:Transporte Activo:

a) Transporte Primarioa) Transporte Primario

b) Transporte Secundario: Cotransporteb) Transporte Secundario: Cotransporte

ContratransporteContratransporte

Difusión SimpleDifusión Simple

Generalidades:Pasaje de una sustancia desde una zona de

mayor concentración a otra de menor concentración, sin gasto de energía.

El sistema pierde energía libre.Se produce a través de la bicapa lipídica.

La Ley de Fick se aplica La Ley de Fick se aplica cuando:cuando:

El medio en el que se moviliza es homogéneoEl coeficiente de difusión es constantePropio de cada membrana. Cuando dos o más sustancias quieren atravesar

la membrana, el flujo está determinado no sólo por un gradiente de concentración sino también por un campo eléctrico por lo tanto: NO SE CUMPLE LA LEY DE FICK.

Factores que determinan la Factores que determinan la permeabilidad.permeabilidad.

Composición de la membrana.Estructura de la membrana.Espesor de la membrana.Estructura que difunde.

Difusión facilitada.Difusión facilitada.

Generalidades:Pasaje de una sustancia desde una zona de

mayor concentración a una de menor concentración realizado por proteínas transportadoras o carriers.

Característica:Cinética de saturación.

Transporte Activo.Transporte Activo.

Transporte de una sustancia de una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía .

La energía puede provenir:

a) Procesos metabólicos.

b) Desplazamiento de otra especie a favor de su gradiente de potencial electroquímico.

Transporte Activo PrimarioTransporte Activo Primario

Las proteínas que realizan este transporte con enzimas que aceleran la hidrólisis del ATP (ATP asas).

BOMBA NA+/K+ ATP asa.Se encuentra en la membrana de todas las

células.Transporta 3 Na+ al exterior y 2 K+ al interior

de la células generando una corriente eléctrica neta hacia fuera:

BOMBA ELECTROGÉNICA.

Transporte Activo SecundarioTransporte Activo Secundario..

a) CotransporteMecanismo acoplado de dos sustancias en la

cual una sustancia se moviliza en contra de su gradiente de potencial electroquímico, a expensas de la energía suministrada por otra especie que se desplaza en el mismo sentido a favor de su gradiente.

b) Contratransporte:Mecanismo acoplado de dos sustancias en la

cual una sustancia se moviliza en contra de su gradiente de potencial electroquímico, a expensas de la energía suministrada por otra especie que se desplaza en sentido contrario, pero a favor de su gradiente.

Transporte Activo SecundarioTransporte Activo Secundario..

Ecuación de Nerst / GoldmanEcuación de Nerst / Goldman Ecuación de NerstEcuación de Nerst Indica la resultante para una pila de concentración, dando el potencial Indica la resultante para una pila de concentración, dando el potencial

de membrana en el cual el flujo neto del ión considerado a través de de membrana en el cual el flujo neto del ión considerado a través de la membrana = 0. El flujo, es la cantidad de sustancia “X” que la membrana = 0. El flujo, es la cantidad de sustancia “X” que atraviesa una superficie en una determinada unidad de tiempo. atraviesa una superficie en una determinada unidad de tiempo. Cuando ya no hay flujo, se llega al equilibrio electroquímico.Cuando ya no hay flujo, se llega al equilibrio electroquímico.

E = - RT ln E = - RT ln [K] in[K] in zF zF [K] ex[K] ex Ecuación de GoldmanEcuación de Goldman Esta ecuación a diferencia de la otra predice los potenciales de

membrana en función de la permeabilidad de ésta a todos los iones y sus concentraciónes a cada lado.

Vm = RT . Ln PkC°K + PnaC°Na + PclCiClVm = RT . Ln PkC°K + PnaC°Na + PclCiCl PkCiK + PnaCina + PclC°Cl PkCiK + PnaCina + PclC°Cl

Equilibrio Gibbs - DonnanEquilibrio Gibbs - Donnan Es la generación del potencial de membrana que ocurre sólo Es la generación del potencial de membrana que ocurre sólo

porque hay un ánión impermeable en un lado de la membrana, porque hay un ánión impermeable en un lado de la membrana, pero no del otro.pero no del otro.

La presencia de La presencia de ¶ (aniónes al PH de los líq. Biológicos) confinadas en ¶ (aniónes al PH de los líq. Biológicos) confinadas en espacios cerrados por membranas semipermeables, determina una espacios cerrados por membranas semipermeables, determina una distribución desigual de los iónes difusibles.distribución desigual de los iónes difusibles.

La concentración de aniónes es igual a la de cationes en cada lado de la La concentración de aniónes es igual a la de cationes en cada lado de la membrana.membrana.

En el lado que contiene En el lado que contiene ¶, la cantidad de aniones difusibles es menor y la ¶, la cantidad de aniones difusibles es menor y la de cationes es mayor, comparadas con las del lado sin ¶.de cationes es mayor, comparadas con las del lado sin ¶.

La presión osmótica en el lado con ¶ es ligeramente superior a la del lado La presión osmótica en el lado con ¶ es ligeramente superior a la del lado sin ¶.sin ¶.

En el compartimiento que contiene el ión no difusible Prot-, para que En el compartimiento que contiene el ión no difusible Prot-, para que se alcance la electroneutralidad, debe existir suficiente Na+ como para se alcance la electroneutralidad, debe existir suficiente Na+ como para contrarrestar las cargas Prot- y Cl-contrarrestar las cargas Prot- y Cl-

Teoría de los IónesTeoría de los Iónes Las sustancias, se clasifican de acuerdo a su

comportamiento frente a la corriente eléctrica, es así que existen dos grupos de sustancias:

ElectrolitosElectrolitos No electrolitosNo electrolitos

Forman soluciónes, conducen

la corriente eléctrica y se descomponen las sustancias disueltas por el pasaje de la corriente.

Cumplen las propiedades coligativas, no conducen la corriente eléctrica. Forman soluciónes.

1. Cuando un electrolito se disuelve en agua, sus moléculas se dividen en partes cargadas eléctricamente (iónes)

2. En valor absoluto, las cargas eléctricas de todos los iónes (positivas + negativas) son multiplos de una carga elemental.

3. Durante la electrolisis, los iónes del signo positivo se dirigen al cátodo (cationes) y los negativos, al ánodo (aniones).

4. En una solución, el número de cargas eléctricas negativas, es igual al número de cargas positivas.

“La solución es eléctricamente neutra.”La solución es eléctricamente neutra.”

Teoría de los IonesTeoría de los Iones

Propiedades ColigativasPropiedades Coligativas

Definición:

Son propiedades correspondientes a las soluciones. Soluto en función del solvente.

Caracteristicas:

1.- Descenso de la presión de vapor

2.- Ascenso ebulloscópico

3.- Presión osmótica

4.- Descenso crioscópico

DescensoDescenso de la presión de vaporde la presión de vapor La presión de vapor vista en un líquido depende

exclusivamente de la temperatura. La Pv de un sólido en un líquido es menor,

comparada a la misma temperatura. La diferencia de presión de vapor del solvente puro y

la de la solución, se denomina “descenso de la presión de vapor”

El descenso de la presión de vapor de una solución cualquiera, aumenta al ascender la temperatura. Si mantengo la temperatura constante el descenso de la presión de vapor es mayor cuanto mayor es la diferencia de concentración.

Qué significa el descenso relativo Qué significa el descenso relativo de la presión de vapor?de la presión de vapor?

Definición: Es el cociente entre el descenso de la presión de vapor del soluto en el solvente y la presión de vapor del solvente puro a la misma temperatura.

En las soluciónes muy diluídas, el descenso relativo de la presión de vapor, es igual a la fracción molar. ( Ley de Raoult)

Ascenso ebulloscópicoAscenso ebulloscópico Todo líquido hierve cuando la presión de vapor

alcanza la presión almosférica. La diferencia entre la temperatura de ebullición de la

solución y la del solvente puro, se denomina ascenso ebulloscópico.

Para una solución diluída, el ascenso ebulloscópico es directamente proporcional a la molaridad de dicho soluto.

La constante de dicha proporcionalidad depende solo del solvente y se denomina constante ebulloscópica.

Descenso CrioscópicoDescenso Crioscópico Las soluciones congelan a temperaturas inferiores a

las del solvente puro. (Más solvente, más rápido se congela).

El descenso crioscópico es directamente proporcional a la concentración de la solución.

La curva de presión de vapor de una solución se encuentra por debajo de la del solvente puro, halla a la curva de “sublimación” a una temperatura inferior al llamado punto triple (solvente, sólido, solución), la curva de fusión se desplaza hacia abajo, la temperatura de fusión o de congelación resulta inferior a la el solvente solo.

Osmosis – Presión osmóticaOsmosis – Presión osmótica Presión osmótica = Presión oncótica de las proteínas. Osmosis : Es el pasaje de solvente y soluto

solvente y soluto En este proceso solo existe pasaje de solvente. La presión osmótica depende de la molaridad y de la

temperatura. La presión osmótica de una solución, su temp., Nro. De

moles de soluto y su volumen están unidos por la misma relación que existe entre análogas magnitudes como es el caso de un gas ideal.

Soluciones ISoluciones I Definición : es una mezcla de dos o mas sustancias que

poseen las mismas características físicas y químicas y solo pueden ser separadas por métodos de fraccionamientos físicos y químicos.

Componentes: Soluto + solvente Título: Es el cociente entre la masa de ese componente

y la masa total de la solución. Nos indica que parte de la solución está compuesta por cada sustancia (soluto).

La sumatoria de todos los títulos = 1 Porcentaje : Título * 100 Fracción molar : N° Moles Sto / N° Moles Solución

Soluciones IISoluciones II Soluciones Gaseosas: * Ley de Dalton Enunciado: cada gas se comporta independientemente

de los demás, como si el resto de gases no existiesen. Soluciones líquidas:

* Líquido / Sólido

Expresión de concentraciónes

* Soluciones Sólido / Líquido

Saturada: relación sto/sv en equilibrio.

Sobresaturada: relación sto/sv (precipita)

Cristaloides / Coloides / DiálisisCristaloides / Coloides / DiálisisCristaloide: Sustancia de bajo peso molecular que pasa rápidamente la

membrana. Son partículas que presentan gran velocidad de difusión dejando un residuo pequeño de aspecto cristalino cuando se evapora el solvente.

Ej: Glucosa – Sacarosa – Urea – ClNa.

Coloides: No difunden a través de una membrana permeable por su tamaño. (Expansoras del volumen sanguíneo total)

Diálisis: Es la difusión de cristaloides a través de una membrana permeable, que permitela retención de coloides del otro lado de la membrana. Dicha separación se llama diálisis.

Características :* Cuanto más elevada es la temperatura, más rápida es

la diálisis* Depende del : Flujo – Area y Gradiente de

concentración.

HemodinamiaHemodinamia ¿Qué tipo de fluído es la sangre? ¿Como se comporta?

Liquidos Reales

Líquido imaginario que ofrece resistencia al desplazamiento.

Newtoniano No Newtoniano

Mantiene la viscosidad constante a distintas velocidades y fluye en forma laminar.

Cambia de viscosidad con dif. velocidades. De ésta manera se comporta la sangre cuando fluye por vasos de menos de 0,4 mm de diámetro o por capilares.

HemodinamiaHemodinamia La sangre es un líquido real que se comporta como un

líquido newtoniano por vasos sanguíneos mayores a 0,4 mm de diámetro (arterias); y como un líquido no newtoniano en los de menor calibre y en los capilares.

Fluídos

Gases

Líquidos

Ideales

* No ofrecen resistencia al desplazamiento.

* No presentan viscosidad

Reales•Ofrecen resistencia, por lo cual se dice que presenta viscosidad.

Mecánica

Respiratoria

Hemodinamia: Conceptos básicos.Hemodinamia: Conceptos básicos. Densidad: es masa por unidad de volumen (m/v)

Presión: es la fuerza normal por unidad de área (f/a)

Ecuacion de continuidad: se basa en la conservación de la masa, relacionando la rapidez de flujo y el área de la sección transversal en un tubo de flujo.

Ecuación de Bernoulli: se basa en la conservación de la energía, relaciona: la presión, la rapidez de flujo y la altura en el flujo del fluído.

Viscosidad: es una fricción (rozamiento) interna en un fluído.

Ecuación de Poiseuille: relaciona la diferencia de presión con el caudal, como así también la viscosidad y las características del conducto, como su radio y longitud.

CaudalCaudal Definición: volumen de sangre que circula en la unidad de

tiempo.

Ecuación general del caudal:Ecuación general del caudal: no distingue ninguno de los dos tipos de líquidos.

Caudal: Presión

Resistencia Los líquidos se clasifican:Los líquidos se clasifican: Real: Real: Líquido que puesto en movimiento ofrece resistenciaLíquido que puesto en movimiento ofrece resistencia Ideal:Ideal: No ofrece resistencia al desplazamiento.No ofrece resistencia al desplazamiento.

(Resistencia=0)

Ley de PoiseuilleLey de Poiseuille Relaciona la diferencia de presión con el caudal,

como así también la viscosidad y las características del conducto, como su radio y longitud.

ΔP . ( ¶ x R4 ) sección (área total)

8 . ( L . η )

Esta ley Esta ley no sirve para un líquido idealno sirve para un líquido ideal porque la porque la resistencia es = 0, el resultado total es 0resistencia es = 0, el resultado total es 0

La resistencia depende de la viscosidad y de la longitud La resistencia depende de la viscosidad y de la longitud del vaso. del vaso.

Ecuación de continuidadEcuación de continuidadCaudal:Caudal: Sección

Velocidad

Sección VelocidadComo se comportan la sección y la velocidad en (arteria, vena, capilar) ?

Arteria Arteria CapilarCapilar VenaVena

VelocidadVelocidad

SecciónSección

Distensibilidad o ComplianceDistensibilidad o ComplianceInversamente proporcional a la elasticidadInversamente proporcional a la elasticidad A) Cuerpo Elástico:A) Cuerpo Elástico: aquel que al aplicarle una fuerza aquel que al aplicarle una fuerza

mantiene su forma constante. (No se deforma)mantiene su forma constante. (No se deforma) B) Cuerpo distensible:B) Cuerpo distensible: aquel que al aplicarle una aquel que al aplicarle una

fuerza no mantiene su forma constante.fuerza no mantiene su forma constante.

Variación del volumen que existe frente a cambios de Variación del volumen que existe frente a cambios de presión.presión.

C= C= ΔV / ΔPΔV / ΔP

La vena se distiende mas que la arteria.La vena se distiende mas que la arteria.

De mayor a menor tiene mas sección: De mayor a menor tiene mas sección: 1. Capilar1. Capilar

2. Vena2. Vena

3. Arteria 3. Arteria

Teorema de BernoulliTeorema de BernoulliEste principio de aplica bajo las siguientes condiciones:Este principio de aplica bajo las siguientes condiciones:a) El fluido es incompresible; su densidad permanece constante.

b) El fluído no tiene efectos de rozamiento, es no viscoso. En consecuencia, no se pierde energía de rozamiento.

c) El flujo es laminar, no turbulento.

d) La velocidad del fluído en cualquier punto no varía durante el período de observación.

Aplicación PrácticaAplicación Práctica

Flujo Laminar Turbulento IntermedioFlujo Laminar Turbulento Intermedio

A (sano)A (sano) C(sano) C(sano)B(Estenosis)B(Estenosis)

ReynoldsReynolds::

P P P

VV

V

menormenor 2000 Laminar 2000 Laminar mayor 3000 turbulentomayor 3000 turbulento

Leyes de la circulación de la sangreLeyes de la circulación de la sangre

Las leyes generales de la circulación de la sangre son:Las leyes generales de la circulación de la sangre son: Ley del Caudal: Ley del Caudal: El caudal debe ser el mismo en cualquier El caudal debe ser el mismo en cualquier

sección completa del aparato circulatorio.sección completa del aparato circulatorio. Ley de la velocidad: Ley de la velocidad: La velocidad desde la aorta hacia los La velocidad desde la aorta hacia los

capilares y desde éstos hacia las venas.capilares y desde éstos hacia las venas.

La velocidad sanguínea es del orden de los 30cm/seg en la aorta La velocidad sanguínea es del orden de los 30cm/seg en la aorta y de 0,5 mm/seg a la altura de los capilaresy de 0,5 mm/seg a la altura de los capilares

Ley de presión: Ley de presión: La presión que ejerce la sangre sobre las La presión que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos es máxima en las arterias, cae bruscamente paredes de los vasos es máxima en las arterias, cae bruscamente en los capilares y sigue cayendo paulativamente en las venas en los capilares y sigue cayendo paulativamente en las venas hasta llegar a 0 en la A.D.hasta llegar a 0 en la A.D.

Defina presión sistólica / diastólicaDefina presión sistólica / diastólica Presión sistólica (sistole: contracción): Presión sistólica (sistole: contracción): Es la presión máxima que Es la presión máxima que

alcanza la aorta y las arterias periféricas como consecuencia de la alcanza la aorta y las arterias periféricas como consecuencia de la expulsión de sangre por el ventrículo izquierdo, de 120 mmHg expulsión de sangre por el ventrículo izquierdo, de 120 mmHg aprox. Durante cada ciclo cardíaco.aprox. Durante cada ciclo cardíaco.

Presión diastólica (diástole: dilatación): Presión diastólica (diástole: dilatación): cada Corresponde a la cada Corresponde a la presión mas baja que se alcanza en el gradiente durante la fase presión mas baja que se alcanza en el gradiente durante la fase diastólica o de reposo del corazón, aprox. 70 mmHg.diastólica o de reposo del corazón, aprox. 70 mmHg.

Presión sistólica

Presión media

Presión diastólica

PresiónPresión Presión: es la fuerza que ejerce la sangre a los vasos sanguineos. Tensión: es cuando se mide o toma la presión.

P.A.= VM x RP

Tipos de presionesTipos de presionesPresión Sistólica:Presión Sistólica: 120 mmHg 120 mmHg

Presión Diastólica:Presión Diastólica: 80 mmHg (1/2 máxima + 10 o 20 mmHg) 80 mmHg (1/2 máxima + 10 o 20 mmHg) Presión Diferencial:Presión Diferencial: Pmáxima - Pmínima Pmáxima - PmínimaPresión Arterial media:Presión Arterial media: P.Sistólica . Pmax-Pmin/3 P.Sistólica . Pmax-Pmin/3

Regulación de la Presión:Regulación de la Presión: Factores Extrinsecos:Factores Extrinsecos:

Catecolaminas: Adrenalina y NoradrenalinaCatecolaminas: Adrenalina y NoradrenalinaProstanglandinasProstanglandinas Factores Intrinsecos:Factores Intrinsecos: Corpúsculos Aorticos y CarotídeosCorpúsculos Aorticos y CarotídeosSistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona

Mecanismos reflejosMecanismos reflejos Centros nerviosos bulbaresCentros nerviosos bulbares Centro cardioreguladorCentro cardioregulador(centro cardiohinibidor) disminuye

la PA Centro vasomotor:Centro vasomotor: produce vasoconstricción similar a la

que realizan los presorreceptores.

( Los dos centros reguladores se ubican en el bulbo raquídeo) Presorreceptores:Presorreceptores: poseen fibras aferentes y eferentes.

Necesitan de un estímulo para poder distenderse. Estos se encuentran en el seno carotídeo y cayado aórtico.

Cardio - RespiratorioCardio - Respiratorio

Potencial de MembranaPotencial de Membrana La membrana celular separa dos compartimientos

de diferente concentración iónica: A) Intracelular ( K + y Mg +) B) Extracelular ( Na +, Cl + y K+) Potencial de membrana en reposo: Células Miocárdicas o F. Respuesta Rápida

(-85 a –90 mV) Células Nódulo Sinusal o F. Respuesta Lenta

(-60 a –70 mV).

La característica composición La característica composición iónica es mantenida por:iónica es mantenida por:

Propiedad selectora de Canales rápidos y lentos. Bomba Na + / K + ATP asa que expulsa 3 Na + al

exterior de la célula e incorpora 2 K+

Potencial de Acción: Diferencia de concentración iónica a ambos lados

de la membrana cuando la célula responde a un estímulo.

No es igual en todas las fibras miocárdicas

Circulación Mayor VI con Ao ( Saturación O2) Capilares a tejidos Retorno a Ao por venas Cavas ( Saturación O2) Función: Renovar a nivel de capilares el líq. Intersticial que

rodea a las células.

Circulación Menor Sangre venosa Capilares Pulmonares AI Función: Intercambio de Gases

Control NerviosoControl Nervioso Simpático PA Actividad simpática = PA Tono vagal Centro vasomotor = Bulbo raquídeo = sust. Reticular (Area C1)

Sinapsis exitatoria con neuronas de la columna intermedio lateral del simpático ( neurona preganglionar )

Transmisión

- Neuronas cadena ganglionar

- Familias porst ganglionares Músculo liso arteriolar

Noradrenalina

Tono simpático

( vasoconstrictor )

Reflejo PresorreceptorReflejo Presorreceptor Receptor = Presorreceptores Seno Carotídeo

Cayado aórtico Vía aferente = Glosofaríngeo (seno carotídeo)

Vago (cayado aórtico) Centro = - Núcleo del tracto solitario (sinapsis)

- Existe neurona (-) intercalar que frena al centro vasomotor Centro vasomotor (-) Simpatico medular

Vasoconstricción

VasodilataciónPA

- Otra neurona intercalar del NTS (+) al N. Dorsal del vago = FC PA Vía Eferente = Simpática - Efector – Músculo liso arteriolar parasimpático = llega

al corazón,

Sistema Catecolaminas – Sistema prostanglandinas - HADSistema Catecolaminas – Sistema prostanglandinas - HAD

Fibras Fibras mielínicasmielínicas

Potencial de Acción Fibras Potencial de Acción Fibras MiocárdicasMiocárdicas

4

0

4

3

12

Fase 0: Entrada de Na+

Fase 1: Cierre de canales de Na+ y entrada de Cl-

Fase 2: Entrada de Ca+ “Activación Lenta”

Fase 3: Cierre de canales de Ca+. Permealididad al K

Fase 4: Bomba Na+ / K+ ATPasa.

+30 mV

-90 mV

Potencial de Acción Fibras del Potencial de Acción Fibras del Nódulo SinusalNódulo Sinusal

- 60 mV

0

1 2

3

4

D.D.E

+20 mV

Actividad Mecanica IActividad Mecanica IInicio Cambios eléctricos ordenados y periódicos (C.Cardíaco) Ca+ intracelular Contracción Aurícula y Ventrículo

Duración Depende de la frecuencia 60 lat./ min: 1 seg. 70 lat./ min: 0,8 seg. Mayor 180 lat. Compromete Bomba

Actividad Mecanica IIActividad Mecanica IISístoleMás cortaDura 0,3 seg.Fases:Isovolumétrica sistólicaExpulsióna) mínimab) máximac) reducida

Actividad Mecanica IIIActividad Mecanica III

DiástoleMás largaDura 0,5 seg.Fases:Isovolumétrica DiastólicaLlenado:a) Rápidob) Lento

Propiedades del músculo cardíacoPropiedades del músculo cardíaco

Automatismo

Capacidad de contraerse por sí mismo. Cronotropismo

Responde cuando recibe un estímulo Inotropismo

Responde a una estimulación con una contracción Dromotropismo

Conductibilidad

Sistema de conducción.Sistema de conducción.

Nódulo Sinusal

Nódulo Aurículo ventricular

Haz de His

Red de Purkinje

Función endócrina del CorazónFunción endócrina del CorazónPéptido Natriurético Atrial (PNA) Sobrecarga de volúmen Trabajo Cardíaco PNA Vasodilatación arteriolar Hipotensión Trabajo Cardíaco volúmen presión Efecto diurético Secreción: Músculo Auricular Estímulo: Distensión de la AD Entrada de Ca + a la célula atrial Efecto: Músculo Liso: - Liberación de Ca+ (Relajación) Rinón: Natriuresis - Renina-Angiotensina-

Aldost.

Celular: Segundo mensajero GMPC

Ciclo CardíacoCiclo Cardíaco(Etapas)(Etapas)

Llenado VentricularLlenado Ventricular

PA PV cercana a 0. Apertura válvula AV Llenado rápido y luego lento Volúmen ventricular + 30% por sístole auricular VFD 130 ml PVI 10 mmHg

Contracción Isovolumétrica Contracción Isovolumétrica SistólicaSistólica

de PV Cierre de Válvulas AV (1° R.Cardíaco) Presión con igual volumen Dura 0,05 seg.

Fase de ExpulsiónFase de Expulsión Apertura de válvula Sigmoidea Volumen ventricular Presión ventricular Volumen de fin de sístole (30 ml)

Relajación IsovolumétricaRelajación Isovolumétrica

Presión ventricular ( retroceso de sangre en Ao y Pulmonar)

Cierre de válvulas Sigmoideas

(2° Ruido Ventrículo)

Ruidos Cardíacos IRuidos Cardíacos I

1° Ruido Cierre de AV Comienzo de Sístole ventricular 2° Ruido Cierre de Sigmoideas Ao y Pulmonar Fin de Sístole 1° Ruido y 2° Ruido Pequeño Silencio – Sístole 2° Ruido y 1° Ruido Gran Silencio - Diástole

Ruidos Cardíacos IIRuidos Cardíacos II

3° Ruido

Jóvenes

Seguido del segundo ruido

Fase de llenado Rápido (Comienzo Diástole)

Patológico 4° Ruido

Previo al 1° Ruido

Coincide con la Sístole Auricular

Patológico

Datos para no olvidar IDatos para no olvidar I

Precarga Presión que soporta el ventrículo al fin de la diástole Precarga=VFD Depende:

a) Volúmen

b) Presión de Fin de Diástole

c) Espesor de la pared ventricular

Datos para no olvidar IIDatos para no olvidar II Postcarga Resistencia Varía en expulsión VFD 120-140 ml Indica precarga (Influye en Frank-Starling y Energía) Compliance Δ /V Δ/P Regulación Heterométrica: Ley Frank Starling Regula la contractilidad variando la long. fibra

Curva de Función VentricularCurva de Función Ventricular

Excitación Simpática

Normal

Lesión Miocárdica

Vol.Sistólico

Presión Diastólica final

Efecto BowdlitchEfecto Bowdlitch(In Vitro)(In Vitro)

Reposo estímulos crecientes por intervalos de 10¨. Contracciónes de mayor magnitud ( movilización de Ca+). La contractilidad con igual longitud Regulación Homeométrica

Efecto Anrep Efecto Anrep (In Vivo)(In Vivo) Contractilidad con del volumen ventricular (por mejor irrigación coronaria: Adenosina Oxigenación).

Sistemas de derivaciónesSistemas de derivaciónesDerivaciónes del plano frontalDerivaciónes del plano frontal Derivaciones bipolares ( se une un electrodo + con otro - ):Derivaciones bipolares ( se une un electrodo + con otro - ):

DI:DI: brazo derecho – brazo izquierdo

DII:DII: brazo derecho – pierna izquierda

DIII:DIII: brazo izquierdo – pierna izquierda

Triángulo de Einthoven Triángulo de Einthoven

DIDI

DIIIDIIIDIIDII

AVRAVR

AVFAVF

AVLAVL

B.D.B.D.

P.I.P.I.

B.I.B.I.

Diagrama HexaxialDiagrama Hexaxial

AVFAVF

AVF (+)AVF (+)

DI (-)DI (-) DI (+) 0°DI (+) 0°

AVRAVR

DIII (+)DIII (+) DII (+) 60°DII (+) 60°

DIIIDIIIDIIDII

AVR (-) 30°AVR (-) 30°

AVLAVL

AVL(-)AVL(-)

Lado derechoLado derecho Lado izquierdoLado izquierdo

Derivaciónes del plano frontal (precordiales).Derivaciónes del plano frontal (precordiales).

V1: V1: cuarto espacio linea paraesternal derecha.cuarto espacio linea paraesternal derecha.

V2: V2: cuarto espacio linea paraesternal izquierda.cuarto espacio linea paraesternal izquierda.

V3: V3: a mitad de distancia entre V2 y V4a mitad de distancia entre V2 y V4

V4: V4: quinto espacio línea hemiclavicularquinto espacio línea hemiclavicular

V5: V5: línea axilar anterior, a la altura de V4línea axilar anterior, a la altura de V4

V6: V6: línea axilar media, a la altura de V4línea axilar media, a la altura de V4

Las derivaciónes V7 y V8 son llamadas torácicas Las derivaciónes V7 y V8 son llamadas torácicas posteriores con electrodos colocados en línea axilar posteriores con electrodos colocados en línea axilar posterior medio escapular respectivamente, se posterior medio escapular respectivamente, se registran solo en casos especiales.registran solo en casos especiales.

Sistemas de derivaciónesSistemas de derivaciónes

Ritmo cardíacoRitmo cardíacoAquí incluye la determinación de:Aquí incluye la determinación de: Ubicación del marcapaso que comanda la actividad cardíaca.Ubicación del marcapaso que comanda la actividad cardíaca. Presencia de extrasístolesPresencia de extrasístoles Existencia de bloqueos en la conducción auriculoventricularExistencia de bloqueos en la conducción auriculoventricular Diagnóstico de bradicardia, bradiarritmia, taquicardia, Diagnóstico de bradicardia, bradiarritmia, taquicardia,

taquiarritmia.taquiarritmia. Para clasificar un ritmo como sinusal deben Para clasificar un ritmo como sinusal deben

cumplirse cuatro requisitos.cumplirse cuatro requisitos.a)a) La onda P que precede al complejo QRSLa onda P que precede al complejo QRSb)b) El intervalo PR sea mayor a 0,12 ´´ El intervalo PR sea mayor a 0,12 ´´ c)c) La morfología sea normalLa morfología sea normald)d) Los requisitos anteriores se repitan a lo largo de todo el Los requisitos anteriores se repitan a lo largo de todo el

ECG.ECG.

Frecuencia cardíacaFrecuencia cardíaca El método de determinación de la frecuencia cardíaca se

basa en la presencia de la medición del complejo QRS y en los cuadrados grandes o pequeños.

Velocidad con la que circula el papel del electrocardiógrafo:0,04 seg entre las rayas delgadas.0,20 seg entre las rayas gruesas.Cálculo de la frecuencia cardíaca en base a rayas gruesas:Cálculo de la frecuencia cardíaca en base a rayas gruesas:300 / cantidad de cuadrados grandes que hay entre dos complejos QRS seguidos dentro de la misma derivación.Cálculo de la frecuencia cardíaca en base a rayas delgadas:Cálculo de la frecuencia cardíaca en base a rayas delgadas:1500 / cantidad de cuadraditos pequeños que hay entre onda R – R de dos complejos seguidos dentro de la

misma derivación.

Eje eléctricoEje eléctrico Con onda isodifásica:Con onda isodifásica:1 Ubicar la onda isodifásica1 Ubicar la onda isodifásica2 Contar 90°. Ej: si la onda esta en D1, el eje está en AVF 2 Contar 90°. Ej: si la onda esta en D1, el eje está en AVF

¿ Qué AVF ? Ir al ECG y ver hacia donde va el pico del ¿ Qué AVF ? Ir al ECG y ver hacia donde va el pico del complejo QRS.complejo QRS.

3 Informar AVF +/-, si es AVF (+) o AVF 90°3 Informar AVF +/-, si es AVF (+) o AVF 90° Sin onda isodifásica:Sin onda isodifásica:1 Mirar cuadrante (DI – AVF)1 Mirar cuadrante (DI – AVF)2 Corroborar el cuadrante, es decir, mirar las derivaciónes de 2 Corroborar el cuadrante, es decir, mirar las derivaciónes de

adentro del cuadrante (AVR – y DII +)adentro del cuadrante (AVR – y DII +)3 Colocar voltaje a las cuatro derivaciónes de adentro del 3 Colocar voltaje a las cuatro derivaciónes de adentro del

cuadrante.cuadrante.4. Elegir las dos derivaciónes con mas voltaje o mas diferencia4. Elegir las dos derivaciónes con mas voltaje o mas diferencia5. Regla del paralelogramo: trasladar el voltaje al diagrama5. Regla del paralelogramo: trasladar el voltaje al diagrama

hexaxial.hexaxial.

Sistema RespiratorioSistema Respiratorio

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar Qué significa intercambio gaseoso?

Es el proceso por el cual el organismo extrae desde la atmósfera el oxígeno, lo cede a las células y elimina el CO2.

• Qué items que intervienen en el intercambio gaseoso ?

VentilaciónVentilación

DifusiónDifusión

Relación V/QRelación V/Q

Flujo sanguineo pulmonarFlujo sanguineo pulmonar

Transporte de gases Transporte de gases

Transferencia de gases entre los capilares y las células.Transferencia de gases entre los capilares y las células.

Consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono (tasa metabólica).Consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono (tasa metabólica).

Por consiguiente, no se puede separar fisiología Por consiguiente, no se puede separar fisiología respiratoria de física de los gases y su interacción en respiratoria de física de los gases y su interacción en común, resultando de todo ello:común, resultando de todo ello:

Relación estructural y función pulmonar Mecánica pulmonar. Control ventilatorio (mecanismo que regula el intercambio

de gases). Metabolismo pulmonar Modificaciónes respiratorias Pruebas que indiquen funcionalidad pulmonar

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

Vías aereas:Vías aereas: Zona de conducciónZona de conducción (Tráquea hasta la

ramificación N°:16. – Espacio Muerto Anatómico:150ml – Tráquea – Bronquíolo terminal)

Zona RespiratoriaZona Respiratoria ( Bronquíolo respiratorio hasta saco alveolar. Ramificación N°17 hasta la N°:23. Todo el intercambio gaseoso se lleva a cabo en la zona alveolada. – Volúmen: 3 litros)

Barrera sangre – gas: Barrera sangre – gas: Separa la sangre del capilar pulmonar, del Separa la sangre del capilar pulmonar, del gas alveolar. Está constituída por 3 zonas o capas. Area de gas alveolar. Está constituída por 3 zonas o capas. Area de superficie que abarca 50 – 100 m2superficie que abarca 50 – 100 m2

Circulación Bronquial: Circulación Bronquial: Arterias bronquiales. Flujo de sangre Arterias bronquiales. Flujo de sangre 100 veces menor que el de la circulación pulmonar.100 veces menor que el de la circulación pulmonar.

Función: irrigación de paredes de las vías aéreas.Función: irrigación de paredes de las vías aéreas.

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

¿ Cómo se comportan los gases ?¿ Cómo se comportan los gases ?

Los diversos gases están constituídos por moléculas cuyo movimiento es contínuo desviándose en su recorrido de acuerdo a las distintas estructuras con las que se encuentren. Hecho que origina diversas soliciones, determinando en conjunto un juego de presiónes del cual depende el número de moléculas que conformen dicho gas, como de su masa y de su velocidad.

¿ Qué es la ventilación ?¿ Qué es la ventilación ?Es un proceso cíclico, que consta de un proceso inspiratorio y otro Es un proceso cíclico, que consta de un proceso inspiratorio y otro espiratorio.espiratorio.

Definiciones para no olvidar !!!!!Definiciones para no olvidar !!!!!

V.C.:V.C.:Vol. de aire que se moviliza en cada movim. Ventilatorio (no es constante)Vol. de aire que se moviliza en cada movim. Ventilatorio (no es constante)

VRI: VRI: Vol. que puede ser espirado forzadamente luego de una espiración normalVol. que puede ser espirado forzadamente luego de una espiración normal

V.R: V.R: es el único que no puede medirse en forma directa.es el único que no puede medirse en forma directa.

Relación estructura – Función PulmonarRelación estructura – Función Pulmonar

Estos volúmenes se pueden reunir en volúmenes mayores Estos volúmenes se pueden reunir en volúmenes mayores que dan orígen a las capacidades pulmonares:que dan orígen a las capacidades pulmonares:

C.P.T:C.P.T: V.R.I + V.C. + V.R.E. + V.R. = 6000 ml V.R.I + V.C. + V.R.E. + V.R. = 6000 ml

C.V:C.V: V.R.I. + V.C. + V.R.E. = 4800 ml V.R.I. + V.C. + V.R.E. = 4800 ml

C.I:C.I: V.R.I. + V.C. = 3600 ml V.R.I. + V.C. = 3600 ml

C.R.F:C.R.F: V.R.E. + V.R. = 2400 ml V.R.E. + V.R. = 2400 ml

¿ Cuántos tipos de ventilación se conocen ?¿ Cuántos tipos de ventilación se conocen ?

Ventilación Pulmonar:Ventilación Pulmonar: Es el total de aire que moviliza el Es el total de aire que moviliza el pulmón por minuto. ( VP = VC . FR )pulmón por minuto. ( VP = VC . FR )

Ventilación Alveolar:Ventilación Alveolar: VA = (VC – EM ) . FR VA = (VC – EM ) . FR

Aire alveolarAire alveolarPresiónPresión Aire Aire Aire Aire Sangre Sangre

Atmosférico Alveolar venosa mixtaAtmosférico Alveolar venosa mixta

TotalTotal 760760 760760 706706

De los gasesDe los gases 760760 713713 659659

Del vaporDel vapor VariableVariable 4747 4747

De HDe H22OO

ComposiciónComposición(de los gases secos %)(de los gases secos %)

OO22 20,920,9 14,414,4 66

COCO22 0,040,04 5,65,6 77

NN22 79,179,1 8080 8787

HumedadHumedad VariableVariable 100%100% 100%100%

Determinantes del aire alveolarDeterminantes del aire alveolar

1.1. Composición gaseosa alveolarComposición gaseosa alveolar será constante siempre será constante siempre que la ventilación alveolar sea adecuada a los que la ventilación alveolar sea adecuada a los requerimientos del organismo (producción de CO2 y requerimientos del organismo (producción de CO2 y consumo de O2). consumo de O2). Cociente respiratorio:Cociente respiratorio: 0.8 0.8

2.2. Renovar en cada movimiento ventilatorio una pequeña Renovar en cada movimiento ventilatorio una pequeña parte del aire alveolar (mezcla instantánea)parte del aire alveolar (mezcla instantánea)

3.3. Función de las vías aéreas superiores de calentar y Función de las vías aéreas superiores de calentar y humidificar el aire inspirado.humidificar el aire inspirado.

Relación Tóraco – Pulmonar estática:Relación Tóraco – Pulmonar estática:Fuerza elástica:Fuerza elástica: El torax y los pulmones tienen propiedades de El torax y los pulmones tienen propiedades de

elasticidad. Aplicada una fuerza externa, tienden a retornar su elasticidad. Aplicada una fuerza externa, tienden a retornar su volumen de reposo.volumen de reposo.

Volúmen de reposo pulmonar:Volúmen de reposo pulmonar: 0 ml (colapso pulmonar) 0 ml (colapso pulmonar)Vólumen de reposo del torax:Vólumen de reposo del torax: 4000 ml 4000 ml

Fuerza elásticaFuerza elástica

EsquemaEsquema

FET

FETFETFFEEPP

El sistema tóraco-pulmonar encuentra su volúmen de equilibrio El sistema tóraco-pulmonar encuentra su volúmen de equilibrio dinámico cuando se aplica FET y FEP; fundamentalmente se logra dinámico cuando se aplica FET y FEP; fundamentalmente se logra en una CRF (2400 ml)en una CRF (2400 ml)

¿Cómo se origina el PIP?¿Cómo se origina el PIP? Diferencia entre FET-FEP ¿Cómo se evalúa? Métodos:

a) Directo

b) Indirecto ¿ Porqué se produce un neumotórax? Lesión pleura PIP igual a la atmosférica-Palveolar=P dada por la FEP Colapso Pulmonar Presión Alveolar = PIP + PFEP

Control de la VentilaciónControl de la Ventilación Quimiorreceptores Centrales Ubicados en el SNC. Son estimulados por modificaciones en el LCR, PH, PCO2.2.

Quimiorreceptores Periféricos Son estimulados por fundamentalmente por modificaciones

en la PO22

Ubicación: Cuerpos Aórticos Cuerpos Carotídeos Receptores Pulmonares Reflejo de Hering-Breuer Receptores de Sustancias Irritativas Receptores de adaptación rápida

Control Central de la VentilaciónControl Central de la VentilaciónCentro NeumotáxicoZona superior de la protuberanciaEvita la ventilación apneústicaCentro ApneústicoZona inferior de la protuberanciaCentro Respiratorio BulbarBulbo: movimiento ventilatorio cíclicoGrupo neuronales:GRD ( Neuronas inspiratorias)GRV (Neuronas Inspiratorias y espiratorias)

Fin !!!Fin !!!Se viene Se viene

un.….un.….examenexamen