Fisiología (página 3)

Esta ley se
perfeccionó por Poiseuille en 1842, con la ley sobre las
corrientes de los líquidos:

V = ñ r4.dP/8nl, donde el débito, volumen o flujo
que circula por un tubo es directamente proporcional a la cuarta
potencia del
radio del
tubo, e inversamente a la longitud y a la viscosidad del
líquido. Aplicado a los vasos expresa que el flujo es
menor a la cuarta potencia con la disminución del radio,
es decir con el aumento de las estenosis y mucho menor en las
estenosis múltiples, largas o hipertróficas, como
en las lesiones de ateroesclerosis y de vasculitis
respectivamente, con el aumento de la resistencia y de
la viscosidad de la sangre
(poliglobulias, sangramiento, deshidratación o aumento de
las plaquetas)

La sangre es un líquido viscoso que tiene una gran
cohesión con la pared vascular por donde circula y su
flujo es mayor por el centro y menor hacia la pared, lo que
mantiene la corriente en capas y con un perfil parabólico
que constituye el flujo laminar.

Como el flujo es pulsátil, por la entrada de la sangre
en la aorta intermitentemente desde el corazón,
el perfil cambia de parabólico a plano, según el
momento, tipo de arteria y resistencia arteriolar. Cuando las
corrientes tienen mezcla de partículas, cambio en las
velocidades, diámetros y viscosidad diferente, acodaduras,
como en el sistema vascular
sobre todo con Enfermedades Vasculares ,
las corrientes se hacen turbulentas y se daña el
endotelio.

La fuerza que
ejerce la presión de
la sangre sobre la pared del vaso se llama tensión y
depende de la presión y del radio T = P.R. El aumento de
la presión arterial o del radio o diámetro en los
aneurismas continúa aumentando su tensión hasta su
ruptura. En las venas como la presión es muy baja, rara
vez hay ruptura espontánea, se producen por rascado o por
contracción muscular. Las venas se dilatan, se elongan y
forman varices.

Clasificación de las Enfermedades de la
Circulación

Las enfermedades circulatorias o cardiovasculares se
clasifican según el lugar donde se producen en
cardiopatías y angiopatías o enfermedades
vasculares periféricas (EVP).

Las Enfermedades Vasculares Periféricas se
dividen en: arteriopatías, flebopatías o
venopatías, linfangiopatías, enfermedades de los
pequeños vasos, y por fístulas o comunicaciones
arteriovenosas. Más raramente se presentan malformaciones
o tumores formados por vasos o en los vasos.

Las arteriopatías o enfermedades formadas en las
arterias fisiopatológicamente pueden ser por
obstrucción parcial al flujo sanguíneo al crearse
una estenosis o por una obstrucción total u
oclusión; por dilatación aneurismatica, ruptura de
la pared, y menos frecuentemente por compresión
arteria.

Fisiología Vascular.(FIG.
27)

Neurofisiología

La Neurofisiología es la parte de la Fisiología que estudia el sistema nervioso,
siendo la fisiología la ciencia
biológica que estudia la dinámica de los organismos vivos. En la
práctica la Neurofisiología estudia la
dinámica de la actividad bioeléctrica del sistema
nervioso.

La Neurofisiología clínica es la
especialidad médica que aplica los conocimientos de la
neurofisiología al estudio de las enfermedades que afectan
al sistema nervioso y órganos sensoriales. En la
mayoría de los hospitales se encuentra como un servicio
central para la exploración complementaria, como apoyo al
diagnóstico y seguimiento, para
especialidades diversas: Traumatología,
Rehabilitación, Reumatología, Neurología,
Pediatría, Oftalmología, ORL, Neurocirugía,
Psiquiatría, Neumología, etc.

Neurofisiología (FIG.28)

Técnicas diagnósticas de la
especialidad de neurofisiología
clínica.

• Electroencefalografía
• Cartografía cerebral
• Magnetoencefalografía
• Electromiografía
• Monitorización intraoperatoria
• Exploración del sistema vegetativo
• Potenciales Evocados
• Electrococleografía / Otoemisiones
  acústicas
• Electrorretinografía /
  Electrooculografía
• Polisomnografía

Enfermedades y trastornos habitualmente estudiados
en neurofisiología clínica.

• Epilepsia
• • Cirugía de la epilepsia
• Músculo y placa motora
• • Miopatías
  • Enfermedades de placa motora
  • Enfermedades con hiperactividad
    muscular
• Nervio periférico
• • Mononeuropatías
  • Plexopatías
    Polineuropatías
  • Distrofia simpática refleja.
• Radiculopatía.Mielopatía
  cervica.Enfermedades degenerativas.
• • Enfermedades de la neurona
    motora.
• Movimiento
• • Cirugía del Parkinson.
  • Temblor muscular.
• Sueño
• • Clasificación de los trastornos del
    sueño
  • Disomnias
  • Parasomnias
• Visión
• • Retinopatía
• Audición
• • Hipoacusia

Anatomía

• Sistema nervioso central
• Sistema nervioso periférico
• Aparato locomotor

Fisiología
Gastrointestinal

El aparato digestivo
es una serie de órganos huecos que forman un largo y
tortuoso tubo que va de la boca al ano (ver figura). El interior
del tubo está revestido por una membrana llamada mucosa.
La mucosa de la boca, el estómago y el intestino delgado
contiene glándulas diminutas que producen jugos que
contribuyen a la digestión de los alimentos.

Hay otros dos órganos digestivos compactos, el
hígado y el páncreas, que producen jugos que llegan
al intestino a través de pequeños tubos.
Además, algunos componentes de otros aparatos y sistemas (por
ejemplo, los nervios y la sangre) juegan un papel importante en
el aparato digestivo.

Fisiología Gastroinstestinal.(FIG.
29)

¿Por qué es importante la
digestión?

Cuando comemos alimentos como pan, carne y verduras,
estos no están en una forma que el cuerpo pueda aprovechar
para nutrirse. Los alimentos y bebidas que consumimos deben
transformarse en moléculas más pequeñas de
nutrientes antes de ser absorbidos hacia la sangre y
transportados a las células de
todo el cuerpo. La digestión es el proceso
mediante el cual los alimentos y bebidas se descomponen en sus
partes más pequeñas para que el cuerpo pueda
usarlos como fuente de energía, y para formar y alimentar
las células.

¿Cómo se digieren los
alimentos?

La digestión comprende la mezcla de los
alimentos, su paso a través del tracto digestivo y la
descomposición química de las
moléculas grandes en moléculas más
pequeñas. Comienza en la boca, cuando masticamos y
comemos, y termina en el intestino delgado. El proceso
químico varía un poco dependiendo de la clase de
alimento.

Paso de los alimentos a través del aparato
digestivo. Los órganos grandes y huecos del
aparato digestivo poseen músculos que permiten que sus paredes se
muevan. El movimiento de
estas paredes puede impulsar los alimentos y los líquidos,
y mezclar el contenido de cada órgano. El movimiento
típico del esófago, el estómago y los
intestinos se llama peristaltismo. La acción
del peristaltismo se parece a la de una ola del mar
moviéndose por el músculo. Comenzando desde la
parte superior y moviéndose lentamente hacia la parte
inferior del órgano, el músculo comienza a
contraerse y relajarse. Estas ondas alternadas
de contracciones y relajaciones empujan la comida y los
líquidos a través de cada órgano.

El primer movimiento muscular importante ocurre cuando
ingerimos alimentos o líquidos. Aunque esta parte del
proceso es voluntaria, en cuanto empieza se vuelve involuntaria y
pasa a estar bajo el control de los
nervios.

La comida que acabamos de ingerir pasa al siguiente
órgano que es el esófago, y que conecta la garganta
con el estómago. En la unión del esófago y
el estómago hay una válvula en forma de anillo que
cierra el paso entre los dos órganos. Sin embargo, a
medida que los alimentos se acercan al anillo cerrado, los
músculos que lo rodean se relajan y permiten el paso. Los
alimentos entran entonces al estómago, que debe realizar
tres tareas mecánicas. Primero, debe almacenar la comida y
los líquidos ingeridos. Para ello, el músculo de la
parte superior del estómago debe relajarse y aceptar
volúmenes grandes de material ingerido. La segunda tarea
es mezclar los alimentos, los líquidos y el jugo digestivo
producido por el estómago. La acción muscular de la
parte inferior del estómago se encarga de esto. La tercera
tarea del estómago es vaciar su contenido lentamente en el
intestino delgado.

Esto último recibe la influencia de varios
factores, como la naturaleza de
los alimentos (especialmente su contenido de grasas y
proteínas) y el grado de actividad muscular
del estómago y del intestino delgado. A medida que los
alimentos se digieren en el intestino delgado y se disuelven en
los jugos del páncreas, el hígado y el intestino,
el contenido intestinal se va mezclando y avanzando para
facilitar la digestión adicional.

Finalmente, todos los nutrientes digeridos se absorben a
través de las paredes intestinales. Los productos de
desecho de este proceso comprenden partes no digeridas de los
alimentos, conocidas como fibra, y células viejas que se
han desprendido de la mucosa. Estos materiales son
impulsados hacia el colon, en el cual permanecen generalmente
durante uno o dos días, hasta cuando se expulsa la
materia fecal
durante la deposición.

La producción de los jugos
digestivos.Las glándulas del sistema digestivo
son de primordial importancia en el proceso de la
digestión, porque producen tanto los jugos que descomponen
los alimentos como las hormonas que
controlan el proceso.

Las que actúan primero son las glándulas
salivares de la boca. La saliva que producen contiene una enzima
que comienza a digerir el almidón de los alimentos y lo
transforma en moléculas más pequeñas.El
siguiente grupo de
glándulas digestivas está en la membrana que tapiza
el estómago. Estas producen ácido y una enzima que
digiere las proteínas. Uno de los misterios del
sistema digestivo es la razón de por qué el jugo
ácido del estómago no disuelve el propio tejido
estomacal. En la mayoría de las personas, la mucosa
estomacal puede resistir el jugo, a diferencia de los alimentos y
de otros tejidos del
cuerpo.

Después de que el estómago vierte los
alimentos y su jugo en el intestino delgado, los jugos de otros
dos órganos se mezclan con ellos para continuar el
proceso. Uno de esos órganos es el páncreas, cuyo
jugo contiene un gran número de enzimas que
descomponen los hidratos de carbono, las
grasas y las proteínas de los alimentos. Otras enzimas que
participan en el proceso provienen de glándulas de la
pared intestinal o forman parte de ella.

El hígado produce la bilis, otro jugo digestivo,
que se almacena en la vesícula biliar. Cuando comemos, la
bilis sale de la vesícula por las vías biliares al
intestino y se mezcla con las grasas de los alimentos. Los
ácidos
biliares disuelven las grasas en el contenido acuoso del
intestino, como los detergentes disuelven la grasa de una
sartén. Después de que las grasas se disuelven, las
enzimas del páncreas y de la mucosa intestinal las
digieren.

Absorción y transporte de
los nutrientes.Las moléculas digeridas de los
alimentos, y el agua y
minerales
provenientes de la dieta se absorben en la parte superior del
intestino delgado. Los materiales absorbidos atraviesan la mucosa
y pasan a la sangre, que los distribuye a otras partes del cuerpo
para almacenarlos o para que pasen por otras modificaciones
químicas. Como dijimos antes, esta parte del proceso
varía dependiendo de los diferentes tipos de
nutrientes.

Hidratos de carbono.Un adulto
estadounidense promedio consume cerca de media libra de hidratos
de carbono al día. Algunas de nuestras comidas más
corrientes, como el pan, las papas, los pasteles, los dulces, el
arroz, los espaguetis, las frutas y las verduras, contienen
principalmente hidratos de carbono. Muchas de ellas contienen al
mismo tiempo
almidón, que es digerible, y fibra, que no lo
es.

Los hidratos de carbono digeribles se descomponen en
moléculas más sencillas por la acción de las
enzimas de la saliva, del jugo pancreático y de la mucosa
intestinal. El almidón se digiere en dos etapas: primero,
una enzima de la saliva y del jugo pancreático lo
descompone en moléculas de maltosa; luego, la maltasa, una
enzima de la mucosa del intestino delgado, divide la maltosa en
moléculas de glucosa que
pueden absorberse en la sangre. La glucosa va por el torrente
sanguíneo al hígado, en donde se almacena o se
utiliza como fuente de energía para las funciones del
cuerpo.

El azúcar
común es otro hidrato de carbono que se debe digerir para
que sea útil. Una enzima de la mucosa del intestino
delgado digiere el azúcar común y lo convierte en
glucosa y fructosa, cada una de las cuales puede absorberse en el
intestino y pasar a la sangre. La leche contiene
lactosa, otro tipo de azúcar que se transforma en
moléculas fáciles de absorber mediante la
acción de una enzima llamada lactasa, que se encuentra en
la mucosa intestinal.

Proteínas.

Los alimentos como carne, huevos y frijoles están
formados por moléculas enormes de proteínas que
deben ser digeridas por enzimas antes de que se puedan utilizar
para fabricar y reparar los tejidos del cuerpo. Una enzima del
jugo gástrico comienza la digestión de las
proteínas que comemos. El proceso termina en el intestino
delgado. Allí, varias enzimas del jugo pancreático
y de la mucosa intestinal descomponen las enormes
moléculas en unas mucho más pequeñas,
llamadas aminoácidos. Estos pueden absorberse en el
intestino delgado y pasar a la sangre, que los lleva a todas
partes del cuerpo para fabricar las paredes celulares y otros
componentes de las células.

Grasas.

Las moléculas de grasas son una importante fuente
de energía para el cuerpo. El primer paso en la
digestión de una grasa como la mantequilla es disolverla
en el contenido acuoso del intestino. Los ácidos biliares
producidos por el hígado actúan como detergentes
naturales que disuelven las grasas en agua y
permiten que las enzimas descompongan sus grandes
moléculas en moléculas más pequeñas,
algunas de las cuales son los ácidos grasos y el
colesterol. Los ácidos biliares se unen a los
ácidos grasos y al colesterol y les ayudan a pasar al
interior de las células de la mucosa. En ellas, las
moléculas pequeñas vuelven a formar
moléculas grandes, la mayoría de las cuales pasan a
los vasos linfáticos cercanos al intestino. Estos vasos
llevan las grasas modificadas a las venas del tórax y la
sangre las transporta hacia los lugares de depósito en
distintas partes del cuerpo.

Vitaminas.

Otros integrantes fundamentales de nuestra comida que se
absorben en el intestino delgado, son las vitaminas.
Estas sustancias químicas se agrupan en dos clases,
según el líquido en el que se disuelven:
hidrosolubles (todas las vitaminas del complejo B y la vitamina
C) y liposolubles (las vitaminas A, D y K).

Agua y sal.

La mayoría del material que se absorbe del
intestino delgado es agua, en la que hay sal disuelta. El agua y
la sal vienen de los alimentos y líquidos que consumimos y
de los jugos que las glándulas digestivas secretan. En el
intestino de un adulto sano se absorbe más de un
galón de agua con más de una onza de sal cada 24
horas.

¿Cómo se regula la
digestión?

Reguladores hormonales.

Una característica fascinante del aparato
digestivo es que contiene sus propios reguladores. Las
principales hormonas que controlan las funciones del aparato
digestivo se producen y liberan a partir de células de la
mucosa del estómago y del intestino delgado. Estas
hormonas pasan a la sangre que riega el aparato digestivo, van
hasta el corazón, circulan por las arterias y regresan al
aparato digestivo, en donde estimulan la producción de los
jugos digestivos y provocan el movimiento de los
órganos.Las hormonas que controlan la digestión son
la gastrina, la secretina y la colecistocinina.

• La gastrina hace que el estómago produzca
un ácido que disuelve y digiere algunos alimentos. Es
necesaria también para el crecimiento normal de la mucosa
del estómago, el intestino delgado y el colon. • La
secretina hace que el páncreas secrete un jugo digestivo
rico en bicarbonato. Estimula al estómago para que
produzca pepsina, una enzima que digiere las proteínas, y
al hígado para que produzca bilis. • La
colecistocinina hace que el páncreas crezca y produzca las
enzimas del jugo pancreático, y hace que la
vesícula biliar se vacíe.

Reguladores nerviosos.Dos clases de
nervios ayudan a controlar el trabajo del
aparato digestivo. Los nervios extrínsecos (de afuera)
llegan a los órganos digestivos desde el cerebro o desde
la médula espinal y provocan la liberación de dos
sustancias químicas: la acetilcolina y la adrenalina. La
acetilcolina hace que los músculos de los órganos
digestivos se contraigan con más fuerza y empujen mejor
los alimentos y líquidos a través del tracto
digestivo. También hace que el estómago y el
páncreas produzcan más jugos. La adrenalina relaja
el músculo del estómago y de los intestinos y
disminuye el flujo de sangre que llega a estos
órganos.

Los nervios intrínsecos (de adentro), que forman
una red densa
incrustada en las paredes del esófago, el estómago,
el intestino delgado y el colon, son aún más
importantes. La acción de estos nervios se desencadena
cuando las paredes de los órganos huecos se estiran con la
presencia de los alimentos. Liberan muchas sustancias diferentes
que aceleran o retrasan el movimiento de los alimentos y la
producción de jugos en los órganos
digestivos.

Fisiología Muscular

El músculo está recubierto por una
membrana llamada epimisio y está formado por
fascículos.Los fascículos a su vez, están
recubiertos por una membrana llamada perimisio y están
formados por fibras musculares.La fibra muscular
está recubierta por una membrana llamada endomisio y
está compuesto por miofibrillas. La fibra muscular es una
célula con
varios núcleos y tiene la estructura
similar a la de cualquier otra:

• El sarcolema es la membrana externa de plasma que
  rodea cada fibra. Está constituida por una membrana
  plasmática y una capa de material polisacárido (
  hidratos de carbono), así como fibrillas delgadas de
  colágeno que ofrecen resistencia al sarcoplasma.El
  sarcoplasma representa la parte líquida (gelatinosa) de
  las  fibras musculares.  Llena los espacios
  existentes entre las miofibrillas.  Equivale al citoplasma
  de una célula común.  Se encuentra
  constituido de los organelas celulares (las mitocondrias,
  aparato de Golgi, liposomas, entre otras), glucógeno,
  proteínas,  grasas, minerales (potasio, magnesio,
  fosfato), enzimas,  mioglobina, entre otros.Los
  túbulos T, son extensiones del sarcolema que pasan
  lateralmente a través de la fibra muscular.  Se
  encuentran interconectados (entre miofibrillas).  Sirven
  de vía para la transmisión nerviosa (recibido por
  el sarcolema) hacia las miofibrillas, permiten que la onda de
  depolarización pase con rapidez a la fibra o
  célula muscular, de manera que se puedan activar las
  miofibrillas que se encuentran localizadas profundamente. 
  Además, los túbulos T representan el camino para
  el transporte de líquidos extracelulares (glucosa,
  oxígeno, iones..)
• Retículo sarcoplasmático: son una
  compleja red longitudinal de
  túbulos o canales membranosos.  Corren paralelos a
  las miofibrillas (y sus miofilamentos) y dan vueltas alrededor
  de ellas.  Esta red tubular comunmente se extienden a
  través de toda la longitud del sarcómero y
  están cerrados en cada uno de sus extremos.  Sirve
  como depósito para el calcio, el cual es esencial para
  la contracción muscular.  La magnitud de su
  estructura es de gran importancia para producir
  contracción rápida

Fibra muscular (FIG.
30)

La unidad funcional más pequeña
está en la miofibrillas, son los
sarcómeros, estructuras
que se forman entre dos lineas "z" consecutivas. El
sarcómero contiene los filamentos de actina y miosina. La
actina es el filamento fino y la miosina el grueso. Cada
filamento de miosina está rodeado de 6 miofilamentos
finos.

• El filamento delgado está
  compuesto por actina, que es de forma globular
  y se agrupo formando dos cadenas; la tropomiosina, que es en
  forma de tubo y se enrolla sobre las cadenas de actina y la
  troponina, que se une a la cadena de actina y tropomiosina a
  intervalos regulares.
• El filamento grueso está
  formado por 200 moléculas de miosina,
  cuya forma tiene dos partes, dos colas de proteínas
  enrolladas y en sus extremos las cabezas de miosina que
  realizarán los puentes cruzados.

Organización (FIG.
31)

 El sarcómero
: Representa la unidad funcional básica (más
pequeña) de una miofibrilla.  Son las estructuras que
se forman entre dos membranas Z consecutivas.  Contiene los
filamentos de actina y miosina (formada por una banda A y media
banda I en cada extremo de la banda A).  Un conjunto de
sarcómeros forman una miofibrilla.   Los
componentes del sarcómero (entre las líneas Z)
son,  la Banda I (zona clara), Banda A (zona oscura), Zona H
(en el medio de la Banda A), el resto de la Banda A y una segunda
Banda I. Estas bandas corresponden a la disposición y
solapamiento de los filamentos.

Fisiología del Ejercicio

Durante la realización de ejercicio físico
participan prácticamente todos los sistemas y
órganos del cuerpo humano.
Así el sistema
muscular es el efector de las órdenes motoras
generadas en el sistema nervioso
central, siendo la participación de otros sistemas
(como el cardiovascular, pulmonar, endocrino, renal y otros)
fundamental para el apoyo energético hacia el tejido
muscular para mantener la actividad motora.En esta exposición
nos centraremos en los aspectos metabólicos y adaptaciones
que se dan en los diferentes órganos y sistemas de nuestro
organismo, cuando realizamos ejercicios de cualquier
naturaleza.Las respuestas fisiológicas inmediatas al
ejercicio son cambios súbitos y transitorios que se dan en
la función
de un determinado órgano o sistema o bien los cambios
funcionales que se producen durante la realización del
ejercicio y desaparecen inmediatamente cuando finaliza la
actividad.

Si el ejercicio (o cualquier otro estímulo)
persiste en frecuencia y duración a lo largo del tiempo,
se van a producir adaptaciones en los sistemas del organismo que
facilitarán las respuestas fisiológicas cuando se
realiza la actividad física
nuevamente.

Utilización de sustratos metabólicos
durante el ejercicio físico.

La contracción muscular durante el ejercicio
físico es posible gracias a un proceso de
transformación de energía. La energía
química que se almacena en los enlaces de las
moléculas de los diferentes sustratos metabólicos
(el ATP es la molécula intermediaria en este proceso) es
transformada en energía mecánica.

Ruptura de un enlace rico en
energía de la molécula de ATP (FIG.32)

En esta transformación gran parte de la
energía liberada se pierde en forma de calor o
energía térmica; esto tiene su ventaja ya que el
aumento de temperatura
provoca variaciones en diferentes reacciones metabólicas
mediadas por complejos enzimáticos, posibilitando que
Estas reacciones sean más eficientes desde un punto de
vista energético; por esta razón se recomienda
realizar un adecuado calentamiento antes de la ejecución
de un entrenamiento.Los
sustratos metabólicos que permiten la producción de
ATP proceden de las reservas del organismo o de la
ingestión diaria de alimentos.Los sustratos mas utilizados
en las diferentes rutas metabólicas durante el ejercicio
físico son los hidratos de carbono y las grasas.Los
sistemas energéticos a partir de los cuales se produce la
resíntesis del ATP para realizar el ejercicio
físico son:1. El sistema de los fosfágenos:
ATP y fosfocreatina (PC)2. La glucólisis
anaeróbica 3. Sistema aeróbico u
oxidativo

Rutas metabólicas en el
organismo(FIG 33)

La participación de éstos durante el
ejercicio físico depende de la intensidad y
duración del mismo. Sistema de los fosfágenos o
sistema anaeróbico aláctico: Proporciona
energía en actividad de muy alta intensidad y corta
duración, y también al inicio de cualquier
actividad física.

Los sustratos más importantes son el ATP y PC;
otros son el ADP, AMP, GTP y UTP. Todos tienen enlaces fosfatos
de alta energía.

• ATP: se hidroliza gracias a la enzima ATPasa ubicada
  en las cabezas de miosina para desencadenar el desplazamiento
  de la actina que da lugar a la contracción. La
  energía que se libera en la hidrólisis de una
  molécula de ATP durante el ejercicio es de
  aproximadamente 7300 calorías (depende de temperatura y
  pH
  muscular)

• ATP + H2O = ADP +P: Esta energía
  liberada se utiliza además que para realizar trabajo
  muscular, también para procesos de
  síntesis
  metabólicos y otras funciones celulares.

Sus reservas en la célula
se agotarán en 1 segundo durante el esfuerzo
físico.

• Fosfocreatina (PC): Permite la
  resíntesis rápida de ATP, luego de su
  utilización, ya que la transformación de
  energía no se llevará a cabo en su ausencia. Esta
  resíntesis se realiza mediante una reacción
  catalizada por la creatinquinasa (CPK)

Que se activa con el aumento de la
concentración de ADP

­ ADP + PC + H = ATP +
C

Las reservas de PC en la célula muscular se
agotarían en 2 segundos durante ejercicios muy intensos si
la célula dispusiera solo de este sustrato para mantener
el trabajo desarrollado.

Glucólisis
anaeróbica.

A través de este sistema sólo los hidratos
de carbono pueden metabolizarse en el citosol de la célula
muscular para obtener energía sin que participe
directamente el oxígeno.Gracias a éste se pueden
resintetizar 2 ATP por cada molécula de
glucosa.Proporciona energía suficiente para mantener una
intensidad de ejercicio desde pocos segundos hasta 1 minuto. El
paso de glucosa al interior celular se realiza por transporte
facilitado (difusión facilitada) gracias a un
transportador de membrana llamado GLUT 4, y las reacciones de la
célula. Por otro lado parece que el aumento ácidos
grasos libres (AGL) limita la captación y el consumo de
glucosa en las últimas etapas de un ejercicio prolongado,
cuando el glucógeno muscular y la glucemia son bajos.El
paso de glucosa a glucosa 6 fosfato (G6P) en la célula
muscular es irreversible por lo que no puede salir de
allí.Durante el catabolismo de glucosa a piruvato en el
citoplasma, el rendimiento energético neto equivale a la
resíntesis de 6 moléculas de ATP, 2 ATP se forman
en citosol( por glucólisis anaeróbica) y 4 ATP en
la mitocondria por la reoxidación del NADH, si no se
pudiera reoxidar el NADH por esta vía, el piruvato es
capaz de hacerlo, reduciéndose a ACIDO LÁCTICO sin
que sea necesaria la presencia de oxígeno.

ACIDO PIRUVICO + NADH + H+ = AC.
LÁCTICO +NAD

Entonces, a través de la glucólisis
anaeróbica sólo se forman 2 moléculas de ATP
y 2 moléculas de ácido láctico que provocan
estados de acidosis metabólica cuya consecuencia
metabólica es la fatiga muscular. El ácido
láctico se disocia totalmente al pH normal de la
célula muscular dando lugar a lactato e iones
hidrógenos.Los hidrogeniones deben ser tamponados en la
célula para mantener el estado
ácido- base. El bicarbonato (HCO3) es el sistema
más utilizado por lo que al unirse con un ion hidrógeno aumenta la producción de
dióxido de carbono(CO2) durante el ejercicio
intenso.

Esquema general de la utilización
anaeróbica de la glucosa por la célula muscular.
Glucólisis (FIG 34)

Sistema aeróbico.

Los hidratos de carbono, las grasas y en menor grado las
proteínas pueden ser utilizados para la obtención
de energía a través del ciclo de Krebs; dicha
energía es mucho mayor que la que se obtiene por la
vía de la glucólisis.

En el ciclo de Krebs se obtiene ATP y se forma CO2 y
hidrogeniones, cuyos electrones son transferidos a la cadena
respiratoria mitocondrial, donde reaccionan con O2 formando H2O y
generando mayor cantidad de energía por el acoplamiento
entre los fenómenos de oxidación y
reducción.

Hidratos de carbono (oxidación del
piruvato).

El piruvato formado en la glucólisis al ingresar
en la mitocondria es transformado en acetil Co-A por la piruvato
deshidrogenasa, y así ingresa al ciclo de Krebs. La
función más importante de éste ciclo es la
de generar electrones para su paso por la cadena respiratoria en
donde a través de la fosforilación oxidativa se
resintetiza gran cantidad de ATP. La enzima limitante es la
ISOCITRATO DESHIDROGENASA que es inhibida por el ATP y estimulada
por el ADP. Además tanto el ADP como el ATP estimulan e
inhiben, respectivamente, el transporte de la cadena de
electrones.

Ciclo de Krebs (Figura
35)

Como resultado de un entrenamiento físico de
resistencia varias enzimas del ciclo y de la cadena respiratoria
duplican su actividad, además de aumentar el número
y tamaño de las mitocondrias.

El rendimiento energético neto de este metabolismo
aeróbico es de 36 ATP frente a los 2 ATP que se obtienen
en la glucólisis anaerobia.(Figura 4).

Cálculo del rendimiento
energético neto que se obtiene utilizando la glucosa como
combustible. (FIG. 36)

En las fases de reposo la glucosa se almacena en el
organismo tras fosforilarse en forma de glucógeno a
través de la glucógeno sintetasa
(glucogenogénesis). Al realizar ejercicios
es necesario la ruptura de este para obtener glucosa, proceso que
recibe el nombre de glucógenolisis y que resintetiza 1
molécula de ATP, es por eso que el rendimiento
energético neto es de 37 ATP.

Además de estos mecanismos se deben considerar la
gluconeogénesis que es la síntesis de glucosa a
partir de aminoácidos, glicerol y lactato; y la
glucogénesis que es la síntesis de glucosa a partir
del piruvato, de los cuales el primero puede llegar a representar
durante el ejercicio hasta un 45% de la producción
hepática de glucosa.

Lípidos.

Son una fuente inagotable de energía durante el
ejercicio y aumenta su utilización a medida que aumenta la
duración del mismo. Su metabolismo es puramente
aeróbico y al utilizarse como sustrato energético
produce un ahorro de h.
de carbono cuyo agotamiento se relaciona con la "fatiga muscular"
en los ejercicios de larga duración.

Los triglicéridos de los adipocitos se rompen por
la acción de la lipasa (lipólisis) en
glicerol y ácidos grasos (AG), el primero actúa
como precursor gluconeogénico mientras que los AG son
transportados hasta la célula muscular en donde tras
sufrir una serie de cambios en el citoplasma ingresan a la
mitocondria gracias a un transportador, la carnitina, y
allí se produce la beta-oxidación que da como
resultado la formación de moléculas de acetil Co-A
que ingresan al ciclo de Krebs con un rendimiento de 12 ATP cada
una.

Movilización y utilización
de los depósitos de grasa.(FIG. 37)

En el ejercicio hay un aumento de la actividad
simpática adrenal y una disminución de insulina que
estimulan los procesos de lipólisis.El consumo de los AG
depende de varios factores:1) Flujo sanguíneo
muscular (más importante)2) Intensidad y
duración del ejercicio 3) Grado de
entrenamiento4)  Dieta

El entrenamiento de resistencia
provoca:

• Aumento de la masa mitocondrial.Aumento de la
  actividad de la carnitina.
• Una mejora global de la entrada de los ácidos
  grasos a la matriz
  mitocondrial.

Al agotarse los depósitos de glucógeno, se
forman a partir de los AG los cuerpos cetónicos que pueden
ser utilizados como fuente de energía y se demostró
que en los sujetos entrenados están aumentadas las enzimas
implicadas en la utilización de las cetonas.

Proteínas.

Aportan de un 4-15% de la energía total en los
ejercicios de larga duración (mayores de 60 minutos). En
éstos se ha demostrado un aumento en las concentraciones
sanguíneas de los aminoácidos leucina y alanina que
reflejan un aumento de los procesos proteolíticos a nivel
hepático y muscular.

Los grupos NH2 son
convertidos en UREA mientras que sus carbonos estructurales son
transformados en piruvato, acetil Co-A o en algunos de los
intermediarios del ciclo de Krebs.

El ejercicio modifica 3 procesos importantes del
metabolismo de las proteínas:

1) Aumenta la producción de amonio (NH4) a
partir de la desaminación del ATP que ocurre cuando la
tasa de producción del ATP supera a la de
formación.2)  Aumento de la producción
de urea en el hígado en los ejercicios de larga
duración, que es eliminada por la orina.3) 
Aumenta la oxidación de los aminoácidos con balance
nitrogenado negativo, sobre todo los de cadena ramificada (por
ej. leucina) que son catabolizados en el músculo
esquelético, sus carbonos se oxidan y los residuos
nitrogenados participan en la formación de alanina que
actúa como sustrato gluconeogénico en el
hígado (ciclo de la alanina-glucosa).

Ciclo de la alanita (FIG.
38)

 Adaptaciones orgánicas en el
ejercicio.

Durante el ejercicio se producen modificaciones
adecuadas y coordinadas en todo el organismo a nivel de los
distintos sistemas funcionales. Ellos son:

• Cardiocirculatorio.Respiratorio.Hematológico.Endocrino.
• Renal, entre otros.

Conclusión

Este estudio multidisciplinario giró alrededor de
un eje temático, la
organización de la vida en el ser humano,
conjuntamente con todas las ideas básicas de la
Fisiología en general.La Fisiología humana es un
estudio profundo de todas las funciones de las células,
tejidos, órganos, aparatos y sistemas del ser humano y los
factores que controlan, regulan e integran este
funcionamiento.

La investigación permitió que se
comprendiera desde las diferentes partes estructurales de una
célula, la asociación de numerosas células
en un tejido, la agrupación de tejidos para formar un
órgano, hasta qué son y cómo funcionan los
aparatos y sistemas del organismo humano. Comprendiéndose
de tal manera que el cuerpo está formado por
células, éstas forman aparatos y a su vez
éstos componen los sistemas que mantienen el cuerpo
vivo.

Bibliografía

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  (1998). Tomo II , 1999. GANONG, W.E. "Fisiología
  Médica". HOUSAY Y COLAB. "Fisiología Humana".
  BRAIER, Y. "Fisiología y Clínica de la Nutrición". GUYTON,
  A. "Tratado de Fisiología Médica". MEYER, P.H.
  "Fisiología Humana". RODRIGUEZ Y ASKOR.
  "Fisiología Humana". CURTIS, H. "Biología" Edit..
  Panamericana. JACOB Y FRANCONI. "Anatomía y
  Fisiología".
• BRUTTI Nilda, MANZUR Sara – Guía de contenidos
  teóricos de Anatomía y

Fisiología – Escuela de
Nutrición – FCM – UNC – 2005.

Autora:

Lucía del Carmen
Martínez