viernes, 16 de octubre de 2009

Aparato Circulatorio


Vista frontal de un corazón humano. Las flechas blancas indican el flujo normal de la sangre.
Partes
1.-auricula derecha
2.-auricula izquierdo
3.-Vena cava superior
4.-Arteria Aorta
andrees 5.-Arteria pulmonar
6.-Vena pulmonar
7.-Válvula mitral o bicúspide
8.-Válvula sigmoidea aórtica
9.-Ventrículo izquierdo
10.-Ventrículo derecho
11.-Vena cava inferior
12.-Válvula tricúspide
13.-Válvula sigmoidea pulmonar
Miocardio (parte rosa)
→Epicardio (capa exterior del miocardio)
→Endocardio (capa interior al miocardio)

sistema circulatorio es la estructura anatómica que comprende conjuntamente tanto
al
El sistema cardiovascular que conduce y hace circular la sangre, como al sistema linfático que conduce la linfa.

División en circuitos

Esta realiza aparentemente en dos circuitos a partir del corazón:

  • Circulación mayor o circulación somática o general. El recorrido de la sangre comienza en el ventrículo izquierdo del corazón, cargada de oxígeno, y se extiende por la arteria aorta y sus ramas arteriales hasta el sistema capilar, donde se forman las venas que contienen sangre pobre en oxígeno. Desembocan en una de las dos venas cavas (superior e inferior) que drenan en la aurícula derecha del corazón.
  • Circulación menor o circulación pulmonar o central. La sangre pobre en oxígeno parte desde el ventrículo derecho del corazón por la arteria pulmonar que se bifurca en sendos troncos para cada uno de ambos pulmones. En los capilares alveolares pulmonares la sangre se oxigena a través de un proceso conocido como hematosis y se reconduce por las cuatro venas pulmonares que drenan la sangre rica en oxígeno, en la aurícula izquierda del corazón.
  • Circulación sanguínea. Ni el circuito general ni el pulmonar lo son realmente ya que la sangre aunque parte del corazón y regresa a éste lo hace a cavidades distintas. El círculo verdadero se cierra cuando la sangre pasa de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo. Esto explica que se describiese antes la circulación pulmonar por el médico Miguel Servet que la circulación general por William Harvey. El círculo completo es: ventrículo izquierdo - arteria aorta - arterias y capilares sistémicos - venas cavas - aurícula derecha - ventrículo derecho - arteria pulmonar - arterias y capilares pulmonares - venas pulmonares - aurícula izquierda y finalmente ventrículo izquierdo, donde se inició el circuito. Es interesante reseñar que cuando se descubrió la circulación todavía no se podían observar los capilares y se pensaba que la sangre se consumía en los tejidos.

El corazón es del tamaño de un puño de un individuo, se divide en cuatro cavidades, dos superiores o atrios y dos inferiores o ventrículos. Los atrios reciben la sangre del sistema venoso, pasan a los ventrículos y desde ahí salen a la circulación arterial.

El atrio y el ventrículo derecho forman lo que clásicamente se denomina el corazón derecho. Recibe la sangre que proviene de todo el cuerpo, que desemboca en el atrio derecho a través de las venas cavas superior e inferior. Esta sangre, baja en oxígeno, llega al ventrículo derecho, desde donde es enviada a la circulación pulmonar por la arteria pulmonar. Dado que la resistencia de la circulación pulmonar es menor que la sistémica, la fuerza que el ventrículo debe realizar es menor, razón por la cual su tamaño muscular es considerablemente menor al del ventrículo izquierdo.

El atrio izquierdo y el ventrículo izquierdo forman el llamado corazón izquierdo. Recibe la sangre de la circulación pulmonar, que desemboca a través de las cuatro venas pulmonares a la porción superior de la aurícula izquierda. Esta sangre está oxigenada y proviene de los pulmones. El ventrículo izquierdo la envía por la arteria aorta para distribuirla por todo el organismo.

El tejido que separa el corazón derecho del izquierdo se denomina septo o tabique. Funcionalmente, se divide en dos partes no separadas: la superior o tabique interatrial, y la inferior o tabique interventricular. Este último es especialmente importante, ya que por él discurre el fascículo de His, que permite llevar el impulso a las partes más bajas del corazón.

Válvulas cardíacas [editar]

Las válvulas cardíacas son las estructuras que separan unas cavidades de otras, evitando que exista reflujo retrógrado. Están situadas en torno a los orificios atrioventriculares (o aurículo-ventriculares) y entre los ventrículos y las arterias de salida. Son las siguientes cuatro:

lunes, 5 de octubre de 2009

Aparato Digestivo


El aparato digestivo es el conjunto de órganos (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) encargados del proceso de la digestión, es decir, la transformación de los alimentos para que puedan ser absorbidos y utilizados por las células del organismo.

La función que realiza es la de transporte (alimentos), secreción (jugos digestivos), absorción (nutrientes) y excreción (mediante el proceso de defecación).

El proceso de la digestión es el mismo en todos los animales monogástricos: transformar los glúcidos, lípidos y proteínas en unidades más sencillas, gracias a las enzimas digestivas, para que puedan ser absorbidas y transportadas por la sangre.

Descripción y funciones

El aparato digestivo es un largo tubo, con importantes glándulas asociadas, siendo su función la transformación de las complejas moléculas de los alimentos en sustancias simples y fácilmente utilizables por el organismo.

Desde la boca hasta el ano, el tubo digestivo mide unos once metros de longitud. En la boca ya empieza propiamente la digestión. Los dientes trituran los alimentos y las secreciones de las glándulas salivales los humedecen e inician su descomposición química. Luego, el bolo alimenticio cruza la faringe, sigue por el esófago y llega al estómago, una bolsa muscular de litro y medio de capacidad, en condiciones normales, cuya mucosa segrega el potente jugo gástrico, en el estómago, el alimento es agitado hasta convertirse en una papilla llamada quimo.

A la salida del estómago, el tubo digestivo se prolonga con el intestino delgado, de unos cinco metros de largo, aunque muy replegado sobre sí mismo. En su primera porción o duodeno recibe secreciones de las glándulas intestinales, la bilis y los jugos del páncreas. Todas estas secreciones contienen una gran cantidad de enzimas que degradan los alimentos y los transforman en sustancias solubles simples.

El tubo digestivo continúa por el intestino grueso, de algo más de metro y medio de longitud. Su porción final es el recto, que termina en el ano, por donde se evacuan al exterior los restos indigeribles de los alimentos.

Estructura del tubo digestivo

El tubo digestivo, es un órgano llamado también conducto alimentario o tracto gastrointestinal presenta una sistematización prototípica, comienza en la boca y se extiende hasta el ano. Su longitud en el hombre es de 10 a 12 metros, siendo seis o siete veces la longitud total del cuerpo. En su trayecto a lo largo del tronco del cuerpo, discurre por delante de la columna vertebral. Comienza en la cara, desciende luego por el cuello, atraviesa las tres grandes cavidades del cuerpo: torácica, abdominal y pélvica. En el cuello está en relación con el conducto respiratorio, en el tórax se sitúa en el mediastino posterior entre los dos pulmones y el corazón, y en el abdomen y pelvis se relaciona con los diferentes órganos del aparato genitourinario. El tubo digestivo procede embriológicamente del endodermo, al igual que el aparato respiratorio. El tubo digestivo y las glándulas anexas (glándulas salivales, hígado y páncreas), forman el aparato digestivo.

Descripción anatómica

Esófago

El esófago es un conducto o músculo membranoso que se extiende desde la faringe hasta el estómago. De los incisivos al cardias (porción donde el esófago se continua con el estómago) hay unos 40 cm. El esófago empieza en el cuello, atraviesa todo el tórax y pasa al abdomen a través del orificio esofágico del diafragma. Habitualmente es una cavidad virtual. (es decir que sus paredes se encuentran unidas y solo se abren cuando pasa el bolo alimenticio). El esófago alcanza a medir 25 cm y tiene una estructura formada por dos capas de músculos, que permiten la contracción y relajación en sentido descendente del esófago. Estas ondas reciben el nombre de movimientos peristálticos y son las que provocan el avance del alimento hacia el estómago.

Estómago

El estómago es un órgano en el que se acumula comida.Varia de forma según el estado de repleción (cantidad de contenido alimenticio presente en la cavidad gástrica) en que se halla, habitualmente tiene forma de J. Consta de varias partes que son : fundus, cuerpo, antro y píloro. Su borde menos extenso se denomina curvatura menor y la otra, curvatura mayor. El cardias es el límite entre el esófago y el estómago y el píloro es el límite entre estómago y el intestino delgado . En un individuo mide aproximadamente 25cm del cardias al píloro y el diámetro transverso es de 12cm. Es el encargado de hacer la transformación química ya que los jugos gástricos transforman el bolo alimenticio que anteriormente había sido transformado mecánicamente (desde la boca). En su interior encontramos principalmente dos tipos de células, las células parietales, las cuales secretan el ácido clorhídrico (HCL) y el factor intrínseco, una glucoproteina utilizada en la absorción de vitamina B12 en el intestino delgado; además contiene las células principales u Oxínticas las cuales secretan pepsinógeno, precursor enzimático que se activa con el HCL formando 3 pepsinas cada uno. La secreción de jugo gástrico está regulada tanto por el sistema nervioso como el sistema endocrino, proceso en el que actúan: la gastrina, la colecistoquinina (CCK), la secretina y el péptido inhibidor gástrico (PIG).

En el Estomago se realiza la digestión de:

  • Proteínas (principalmente pepsina).
  • Lípidos
  • NO ocurre la digestión de Carbohidratos.
  • Otras funciones del estomago son la eliminación de la flora bacteriana que viene con los alimentos por acción del ácido clorhídrico.

Intestino delgado

El intestino delgado se inicia en el duodeno (tras el píloro) y termina en la válvula ileocecal, por la que se une a la primera parte del intestino grueso. Su longitud es variable y su calibre disminuye progresivamente desde su origen hasta la válvula ileocecal y mide de 6 a 7 metros de longitud. El duodeno, que forma parte del intestino delgado, mide unos 25 - 30 cm de longitud; el intestino delgado consta de una parte próxima o yeyuno y una distal o íleon; el límite entre las dos porciones no es muy aparente. El duodeno se une al yeyuno después de los 30cm a partir del píloro. El yeyuno-ìleon es una parte del intestino delgado que se caracteriza por presentar unos extremos relativamente fijos: El primero que se origina en el duodeno y el segundo se limita con la válvula ileocecal y primera porción del ciego. Su calibre disminuye lenta pero progresivamente en dirección al intestino grueso. El límite entre el yeyuno y el íleon no es apreciable. El intestino delgado presenta numerosas vellosidades intestinales que aumentan la superficie de absorción intestinal de los nutrientes y de las proteínas. Al intestino delgado, principalmente al duodeno, se vierten una diversidad de secreciones, como la bilis y el jugo pancreático.

En el intestino delgado, principalmente en el duodeno se realiza la digestión de proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, y carbohidratos.

Intestino grueso

El intestino grueso se inicia a partir de la válvula ileocecal en un fondo de saco denominado ciego de donde sale el apéndice vermiforme y termina en el recto. Desde el ciego al recto describe una serie de curvas, formando un marco en cuyo centro están las asas del yeyuno íleon. Su longitud es variable, entre 120 y 160 cm, y su calibre disminuye progresivamente, siendo la porción más estrecha la región donde se une con el recto o unión rectosigmoidea donde su diámetro no suele sobrepasar los 3 cm, mientras que el ciego es de 6 o 7 cm. Tras el ciego, la del intestino grueso es denominada como colon ascendente con una longitud de 15cm, para dar origen a la tercera porción que es el colon transverso con una longitud media de 50cm, originándose una cuarta porción que es el colon descendente con 10cm de longitud. Por último se diferencia el colon sigmoideo, recto y ano. El recto es la parte terminal del tubo digestivo.

Páncreas

Es una glándula íntimamente relacionada con el duodeno, es de origen mixto, segrega hormonas a la sangre para controlar los azúcares y jugo pancreatico que se vierte al intestino a través del conducto pancreático, e interviene y facilita la digestión , sus secreciones son de gran importancia en la digestión de los alimentos.

Hígado

El hígado es la mayor víscera del cuerpo. Pesa 1500 gramos. Consta de dos lóbulos. Las vías biliares son las vías excretoras del hígado, por ellas la bilis es conducida al duodeno. normalmente salen dos conductos: derecho e izquierdo, que confluyen entre sí formando un conducto único. El conducto hepático, recibe un conducto más fino, el conducto cístico, que proviene de la vesícula biliar alojada en la cara visceral de hígado. De la reunión de los conductos cístico y el hepático se forma el colédoco, que desciende al duodeno, en la que desemboca junto con el conducto excretor del páncreas. La vesícula biliar es un reservorio musculo membranoso puesto en derivación sobre las vías biliares principales. Contiene unos 50-60 cm³ de bilis. Es de forma ovalada o ligeramente piriforme y su diámetro mayor es de unos 8 a 10 cm.

jueves, 17 de septiembre de 2009

Aparato Locomotor


El aparato locomotor permite al ser humano o a los animales en general interactuar con el medio que le rodea mediante el movimiento o locomoción.

Se fundamenta en tres elementos:


El aparato locomotor no es independiente ni autónomo, pues es un conjunto integrado con diversos sistemas, por ejemplo, con el sistema nervioso para la generación y modulación de las órdenes motoras. Este sistema está formado por las estructuras encargadas de sostener y originar los movimientos del cuerpo y lo constituyen dos sistemas.

  1. Sistema óseo: Es el elemento pasivo, está formado por los huesos, los cartílagos y los ligamentos articulares.
  2. Sistema muscular: Formado por los músculos los cuales se unen a los huesos y por lo tanto al contraerse provocan el movimiento del cuerpo.

lunes, 7 de septiembre de 2009

Sistema Nervioso




1. Introducción

El Sistema Nervioso, el más completo y desconocido de todos los que conforman el cuerpo humano, asegura junto con el Sistema Endocrino, las funciones de control del organismo.
Capaz de recibir e integrar innumerables datos procedentes de los distintos órganos sensoriales para lograr una respuesta del cuerpo, el Sistema Nervioso se encarga por lo general de controlar las actividades rápidas. Además, el Sistema Nervioso es el responsable de las funciones intelectivas, como la memoria, las emociones o las voliciones.
Su constitución anatómica es muy compleja, y las células que lo componen, a diferencia de las del resto del organismo, carecen de capacidad regenerativa.
A continuación se dará a conocer todo lo relacionado con el sistema Nervioso Central.

2. Nociones fundamentales sobre el sistema nervioso y sus funciones

El ser humano está dotado de mecanismos nerviosos, a través de los cuales recibe información de las alteraciones que ocurren en su ambiente externo e interno y de otros, que le permiten reaccionar a la información de forma adecuada. Por medio de estos mecanismos ve y oye, actúa, analiza, organiza y guarda en su encéfalo registros de sus experiencias.
Estos mecanismos nerviosos están configurados en líneas de comunicación llamadas en su conjunto sistema nervioso
El sistema nervioso se divide en:
Sistema nervioso central:
Comprende:

    • Encéfalo.
    • Médula Espinal.

Se le llama también "de la vida en relación" porque sus funciones son:

    • Percibir los estímulos procedentes del mundo exterior.
    • Transmitir los impulsos nerviosos sensitivos a los centros de elaboración.
    • Producción de los impulsos efectores o de gobierno.
    • Transmisión de estos impulsos efectores a los músculos esqueléticos.

Sistema nervioso periférico:
Comprende:

    • Nervios craneales.
    • Nervios raquídeos.

Tiene como función recibir y transmitir, hacia el sistema nervioso central los impulsos sensitivos, y hacia los órganos efectores los impulsos motores.
Sistema nervioso vegetativo:
Comprende:

    • Tronco simpático: formado por cordones nerviosos que se extienden longitudinalmente a lo largo del cuello, tórax y abdomen a cada lado de la columna vertebral.
    • Ganglios periféricos. (Los ganglios son grupos de cuerpos celulares).

Este sistema es llamado, también, autónomo". Está en relación con las vísceras, las glándulas, el corazón, los vasos sanguíneos y músculos lisos.
Su función es eferente, transmitiendo impulsos que regulan las funciones de las vísceras de acuerdo con las exigencias vitales de cada momento.

3. La neurona

La neurona es la célula nerviosa, derivada del neuroblasto.
Es la unidad funcional del sistema nervioso pues sirve de eslabón comunicante entre receptores y efectores, a través de fibras nerviosas.
Consta de tres partes:

    • Cuerpo o soma: compuesto fundamentalmente por núcleo, citoplasma y nucléolo.
    • Dendritas: terminaciones nerviosas.
    • Axón: terminación larga, que puede alcanzar hasta un metro de longitud.

El axón suele tener múltiples terminaciones llamadas "botones terminales", que se encuentran en proximidad con las dendritas o en el cuerpo de otra neurona. La separación entre el axón de una neurona y las dendritas o el cuerpo de otra, es del orden de 0,02 micras.
Esta relación existente entre el axón de una neurona y las dendritas de otra se llama "sinapsis".
A través de la sinapsis, una neurona envía los impulsos de un mensaje desde su axón hasta las dendritas o un cuerpo de otra, transmitiéndole así la información nerviosa.
La transmisión sináptica tiene las siguientes características:

    • La conducción de los impulsos nerviosos se efectúa en un solo sentido: del axón de una neurona al cuerpo o dendritas de la otra neurona sináptica.
    • El impulso nervioso se propaga a través de intermediarios químicos, como la acetilcolina y la noradrenalina, que son liberados por las terminaciones axónicas de la primera neurona y al ser recibidos por la siguiente incitan en ella la producción de un nuevo impulso.
    • En el sistema nervioso central, hay neuronas excitadoras e inhibidoras y cada una de ellas libera su propia sustancia mediadora.
    • La velocidad de conducción de un impulso a lo largo de la fibra nerviosa varía de 1 a 100 metros por segundo, de acuerdo a su tamaño, siendo mayor en las más largas.
    • Cuando las terminaciones presinápticas son estimuladas en forma continuada o con frecuencia elevada, los impulsos transmitidos disminuyen en número a causa de una "fatiga sináptica".
    • La transmisión de una señal de una neurona a otra sufre un retraso de 5 milisegundos.

La neuroglia
El sistema nervioso central del hombre tiene aproximadamente 10 billones de neuronas y 5 a 10 veces más células gliales.
Estas células forman un tejido llamado neuroglia que tiene como funciones:

    • Proporcionar soporte al encéfalo y a la médula.
    • Bordear los vasos sanguíneos formando una barrera impenetrable a las toxinas.
    • Suministrar a las neuronas sustancias químicas vitales.
    • Retirar, por fagocitosis, el tejido muerto.
    • Aislar los axones a través de la mielina.

4. Los nervios

Los nervios son, generalmente, haces o conjuntos de axones, salvo los nervios sensoriales que están constituidos por dendritas funcionales largas que van desde el "asta" dorsal de la médula hasta los receptores sensoriales y cumplen la función de conducir los impulsos como los axones.
Las distintas fibras que componen un nervio se mantienen unidad por tejido conjuntivo.
Los nervios pueden clasificarse de diversas maneras:
Por su origen:

    • Raquídeos: Constituidos por fibras nerviosas de las raíces anteriores o motrices y de las raíces posteriores o sensitivas, que salen de la médula a través de los agujeros intervertebrales.

Los nervios raquídeos tienen elementos viscerales y somáticos Los viscerales están relacionados con las estructuras vecinas a los aparatos digestivo, respiratorio, urogenital y el sistema vascular y la mayor parte de las glándulas.
Los somáticos están relacionados con los tejidos de revestimiento corporal y los músculos voluntarios.

    • Craneales: Son 12 pares de nervios que nacen del tronco cerebral, a nivel del cuarto ventrículo, por encima del bulbo y sirven en su mayoría a sentidos especializados de la cara y la cabeza. Su funcionamiento es mixto, es decir, contiene fibras sensitivas y motoras.

Entre los nervios craneales se encuentran: el olfatorio; el óptico, que se une al sistema nervioso central a nivel del tálamo; el oculomotor común; el troclear o patético; el oculomotor externo; el trigémino, con fibras sensitivas de temperatura, dolor, tacto y presión; el facial; el estato-acústico; con receptores acústicos y de posición y movimientos de la cabeza; el glosofaríngeo; el vago; el espinal accesorio y el hipogloso.
Por su función:

    • Sensitivos o aferentes: Conducen los impulsos que informan de las distintas sensaciones.
    • Motores o eferentes: Conducen los impulsos para las funciones motrices.
    • Mixtos: Contienen fibras sensitivas y fibras motoras.

Por los receptores:

    • Exteroceptivos: Para impulsos producidos por los estímulos ajenos al cuerpo: tacto, temperatura, dolor, presión, y órganos sensoriales como el ojo y el oído.
    • Popioceptivos: Para estímulos nacidos en el mismo cuerpo: músculos, tendones, articulaciones y los relacionados con el equilibrio.
    • Interoceptivos: Para los impulsos procedentes de las vísceras: sistema digestivo, respiratorio, circulatorio, urogenital y las glándulas.

5. La médula espinal

La médula espinal es una masa cilíndrica de tejido nervioso que ocupa el conducto vertebral, tiene 40 ó 45 cm de longitud y se extiende desde el agujero occipital, donde se continúa con el bulbo hasta la región lumbar.
Está protegida por las membranas meníngeas: piamadre, aracnoides y dura-madre y por el líquido cefalorraquídeo.
Desde la región de la segunda vértebra lumbar, donde termina la médula, hasta el cóccix, desciende un filamento delgado
llamado "filum terminale" y las raíces de los nervios sacros y lumbares, formando un manojo de fibras que recibe el nombre de "cola de caballo".
De la médula salen 31 pares de nervios que le dan un aspecto segmentado: 8 cervicales, 12 torácicos, 5 lumbares, 5 sacros y coxígeo.
La médula está compuesta por una sustancia gris formada por cuerpos neuronales, y por la sustancia blanca formada por fibras mielinizadas ascendentes y descendentes.
Las fibras ascendentes constituyen los haces ascendentes que son sensitivos y conducen los impulsos que reciben de la piel; los músculos y las articulaciones a las distintas zonas cerebrales.
Las fibras descendentes constituyen los haces descendentes que son motores y conducen los impulsos que provienen de los centros superiores del cerebro a otros que radican en la médula o bien a los músculos y las glándulas.
La sustancia gris tiene unos ensanchamientos llamados "astas": dos don dorsales o posteriores; dos ventrales o anteriores y dos intermedias y se localizan entre las dorsales y las ventrales. Las astas dorsales contienen neuronas que controlan las respuestas motoras del sistema nervioso autónomo y las ventrales, neuronas motoras cuyos axones terminan en músculos del sistema somático.
En el centro de la sustancia gris y a lo largo de ella hay un pequeño canal lleno de líquido cefalorraquídeo.
Otro aspecto anatómico importante de la médula, es que hay neuronas que sirven de conexión entre las fibras sensitivas y las motoras, lo que da origen a respuestas reflejas que no necesitan ser ordenadas por los centros cerebrales.
Las funciones que cumple la médula son:

    • Es un centro asociativo, gracias al cual se realizan actos reflejos.
    • Es una vía de doble dirección:
      • De la periferia a los centros cerebrales (sensitiva).
      • De los centros cerebrales a la periferia (motora).

6. El encéfalo

El encéfalo es la parte del sistema nervioso central encerrada en la cavidad craneal.
Se divide en:

    • Cerebro anterior.
    • Cerebro medio.
    • Cerebro posterior.

El cerebro posterior o romboencéfalo se encuentra localizado en la parte inmediatamente superior de la medula espinal y está formado por tres estructuras: el bulbo, la protuberancia o puente, y el cerebelo. En él se encuentra, también, el cuarto ventrículo.
El cerebro anterior o proencéfalo se divide en diencéfalo y telencéfalo. El diencéfalo comprende: el tálamo, el hipotálamo, el quiasma óptico, la hipófisis, los tubérculos mamilares y la cavidad llamada tercer ventrículo.
El teléncefalo está formado por los ganglios basales: núcleos caudado y lenticular que forman el cuerpo estriado, y el cuerpo amigdalino y el claustro; el rinencéfalo, el hipocampo y el área septal, que forman el sistema límbico; y la corteza cerebral o neocortex.
El ensanchamiento del teléncefalo forma los hemisferios cerebrales que constan de tres lóbulos: frontal, temporal y occipital. Externamente los hemisferios tienen múltiples pliegues separados por hendiduras que cuando son profundas se llaman cisuras.
Los dos hemisferios están unidos por el cuerpo calloso, formado por fibras que cruzan de un hemisferio a otro.
La corteza cerebral es una capa de sustancia gris que se extiende sobre la superficie de los hemisferios.
De estas estructuras del encéfalo sólo vamos a estudiar algunas que tienen importancia más resaltante para comprender las bases fisiológicas de la conducta.

7. El bulbo

Es una estructura que se halla en el extremo superior de la médula y como prolongación de ella. En el hombre mide unos 3 cm de longitud.
A nivel del bulbo cruzan algunos haces nerviosos dirigiéndose al lado opuesto del cerebro después de juntarse con los que habían cruzado en la médula. De igual modo las fibras que proceden del cerebro cruzan en el bulbo para dirigirse al lado opuesto a través de la médula.
Funciones del Bulbo:

    • Es el centro más importante de la vida vegetativa pues en él se encuentran situadas las conexiones centrales relacionadas con la respiración y el ritmo cardíaco, pudiendo ser fatal cualquier lesión de esta región.
    • Sirve de conexión de algunos nervios craneales.
    • El bulbo interviene en los siguientes reflejos: el vómito, la tos, la salivación, la respiración, el estornudo, la succión, la deglución, y el vasomotor.

8. El cerebelo

Es una estructura con muchas circunvoluciones situada por detrás del cuatro ventrículo y de la protuberancia y unido al tronco cerebral por haces de fibras aferentes, que le llevan impulsos procedentes de la médula, bulbo, puente y cerebro medio y anterior. A su vez, de los núcleos del cerebelo nacen fibras eferentes para cada una de estas regiones.
En el cerebelo la sustancia gris está en la corteza, mientras que la blanca está en el centro.
El cerebelo tiende a ser grande y bien desarrollado en los animales capaces de movimientos precisos y finos; y su extirpación produce pérdida de la precisión y de la coordinación de los movimientos.
Funciones:

    • Se asocia a actividades motoras iniciadas en otras partes del sistema nervioso.
    • Contribuye al control de los movimientos voluntarios proporcionándoles precisión y coordinación.
    • Regula y coordina la contracción de los músculos esqueléticos.
    • Controla los impulsos necesarios para llevar a cabo cada movimiento, apreciando la velocidad y calculando el tiempo que se necesitará para alcanzar un punto deseado. Así mismo, frena los movimientos en el momento adecuado y necesario.
    • Ayuda a predecir las posiciones futuras de las extremidades.
    • Es esencial para el mantenimiento de la postura y el equilibrio por sus conexiones kinestésicas y vestibulares.

9. Los pedúnculos cerebrales y los tubérculos cuadrigéminos

Son estructuras del mesencéfalo, situadas por encima del puente, que sirven de conexión entre el romboencéfalo y el prosencéfalo.
Los tubérculos cuadrigéminos están situados dorsalmente y los pedúnculos cerebrales ventralmente.
Cada una de estas estructuras contienen diversos núcleos formados por haces de fibras ascendentes y descendentes.
Funciones:

    • Los pedúnculos cerebrales intervienen en el control reflejo de los movimientos oculares y en la coordinación de estos movimientos con la cabeza y el cuello.
    • Los tubérculos cuadrigéminos intervienen en el reflejo de reacción al sonido y en el reflejo visual.

10. El tálamo

Es una masa ovoidea, formada principalmente por sustancia gris, situada en el centro del cerebro que actúa como estación de relevo sensorial o posada sensitiva. Hasta el tálamo llegan las vías aferentes que van hacia el cerebro, excepto las olfativas que lo hacen directamente.
Del tálamo nacen otras vías que conducen los impulsos hasta la corteza y otros centros. El tálamo propaga los impulsos y quizá los integra. Además, en el nivel talámico se hacen conscientes los estímulos dolorosos.
Está formado por distintos núcleos de células nerviosas que poseen conexiones, tanto con la corteza como con los niveles inferiores.
Funciones

    • Es una estación de análisis y de integración sensitivo sensorial: analiza y sintetiza los impulsos sensoriales.
    • Es estación de distribución de señales sensoriales.
    • Es centro de asociación intra-diencefálica y cortico-diencefálica.
    • Algún núcleo parece estar relacionado con la coordinación y regulación de actividades motrices.

11. El hipotalamo

Situado en posición ventral con relación al tálamo y formando e piso y la pared lateral del tercer ventrículo, comprende varios núcleos que se hallan en conexión con el tálamo, el tronco cerebral, la hipófisis y la corteza. Algunos de estos centros son: los tubérculos mamilares y varios fascículos de fibras nerviosas ascendentes y descendentes: fascículo supraopticohipofisiario, fascículo longitudinal dorsal, haz mamilotalámico, por ejemplo.
Funciones:

    • Controla la hipófisis y, a través de ella, se constituye en regulador endocrino.
    • Activa el mecanismo de la expresión emocional.
    • Excita e integra las reacciones viscerales y somáticas de la emoción.
    • Interviene en el control de la vigilia y del sueño.
    • Es el centro de la regulación térmica del cuerpo.
    • Controla el metabolismo de las grasas.
    • Regula el hambre y la sed.

Para formarse una idea de la situación del hipotálamo, pueden consultarse las figuras correspondientes a los puntos: pedúnculos cerebrales y tálamo, tratando de relacionar ambas y las indicaciones anteriores sobre la situación del hipotálamo.

12. El cuerpo estriado

Son masas de sustancia gris, situadas en el interior de los hemisferios cerebrales, formadas por los núcleos: caudado, lenticular y la cápsula interna, que los separa.
Recibe fibras del tálamo y de la corteza y las que de él nacen se dirigen al tálamo, al hipotálamo y a otros centros.
Funciones:
Se conoce muy poco sobre el cuerpo estriado. Generalmente se le considera como "posada motriz", y se estima que es un eslabón importante en la vía motriz. Pero son aspectos poco conocidos.
Para situar el cuerpo estriado en el cerebro pueden consultarse las figuras de los puntos: encéfalo y tálamo.

13. La corteza cerebral

La corteza cerebral es una lámina gris, formada por cuerpos de neuronas, que cubre los hemisferios cerebrales y cuyo grosor varía de 1,25 mm en el lóbulo occipital a 4 mm en el lóbulo anterior.
Se calcula que en la corteza del cerebro humano hay unos siete millones de neuronas.
Aproximadamente la mitad de la corteza forma las paredes de los surcos de los hemisferios y no está expuesta en la superficie cerebral.
Las neuronas de la corteza están dispuestas en capas bastante diferenciadas. Las fibras nerviosas que nacen de ellas establecen múltiples conexiones entre las distintas capas y zonas, lo que permite que una señal llegada a la corteza se extienda y persista. Así mismo, los impulsos eferentes que nacen de un área pueden llegar por las conexiones a otras, o a zonas cercanas a la primera haciendo que continúe la actividad.
Las neuronas de asociación hacen que los impulsos que llegan a la corteza duren un tiempo considerable y se extiendan a gran número de neuronas. Así un pequeño ruido percibido por la corteza puede suscitar una actividad prolongada de las neuronas del área correspondiente y provocar una respuesta externa.

Areas corticales
La corteza cerebral, también llamada "córtex", presenta diferencias que han hecho que se la divida en áreas con características propias, en cuanto a su composición de las capas celulares, al espesor, por el número de fibras aferentes y eferentes y por las funciones que cumplen.
Teniendo en cuenta el aspecto funcional, se encuentran en la corteza:

Areas motrices
La principal área motora, 4 de Brodmann, se halla situada delante del surco central o cisura de rolando. Posee células gigantes de las que nacen las vías corticoespinal y corticobulbar con axones para los músculos estriados del organismo.
En la parte más alta de esta área se localiza la zona para los movimientos de los miembros más distantes: pies, rodillas, cadera; y en las partes más bajas los músculos para la masticación, deglución, caza cabeza, cuello y las zonas más próximas de las extremidades.
Además de esta área, existe otra situada por delante de ella, que se considera promotora y cuya lesión produce pérdida temporal de las destrezas adquiridas.
Estás áreas envían los impulsos para la acción voluntaria, participando en la misma otros centros, ya que el sistema nervioso funciona en forma integral.
Como las vías aferentes y eferentes cruzan a nivel de la médula o del bulbo, el hemisferio cerebral derecho rige los movimientos del lado corporal izquierdo, y el hemisferio izquierdo los del lado derecho.

Areas sensoriales
Son las áreas en las que terminan las fibras sensitivas que transmiten impulsos visuales, auditivos, olfativos y sensaciones desde la superficie del cuerpo y tejidos profundos
Están distribuidas de la siguiente forma:

Área somestésica:
Recibe, a través del tálamo, los impulsos que rigen la sensibilidad corporal general procedentes de la piel, los tejidos, músculos, articulaciones y tendones del lado opuesto del cuerpo.
Se halla en la circunvolución central posterior, detrás de la Cisura de rolando y frente a la representación motora.

Funciones del Área Somestésica:

    • Apreciación de las diferencias de peso.
    • Discriminación espacial.
    • Localización táctil.
    • Apreciación de tamaño y forma.
    • Semejanzas o diferencias de temperatura.
    • Todos los aspectos de la sensación que requieren comparación y juicio.

Área visual:
Esta situada en el lóbulo occipital. En ella se aprecian zonas específicas para la visión de la mácula o central; para la periferia de la retina y para las mitades superior e inferior de la retina.
Área auditiva:
Se halla situada en los lóbulos temporales, por debajo de la cisura lateral o de silvio.
Parece ser que cada oído tiene representación bilateral en la corteza por lo que al extirpar un lóbulo temporal no se sufre mayor disminución de la audición.
Área olfativa:
Se sitúa en loa circunvolución del hipocampo, próxima a la auditiva. Las investigaciones han revelado poco sobre esta área.
Área gustativa:
Los pocos datos que hay sobre ella indican que se halla en el extremo inferior de la circunvolución central posterior.
Areas de asociación
Son áreas que no reciben directamente impulsos sensitivos sino que correlacionan los impulsos recibidos de oros centros.
En los últimos años cada vez se utiliza menos esta expresión porque se conocen mejor las conexiones tálamo-corticales y las funciones de las distintas áreas.
Funciones de la Corteza:

    • Retroalimentación: toda área que recibe fibras de otro entro, envía fibras en sentido contrario. Por ejemplo, hay vías córtico-talámicas y tálamo-corticales.
    • Recorticalización: Una señal puede pasar varias veces por un analizador cortical para ser depurada.
    • Facilitación cuando se aplican estímulos consecutivos; e inhibición por fatiga.
    • Toda sensación consciente es fruto de extensa actividad cortical, en la que participan distintas áreas de las fibras de asociación. El funcionamiento cerebral es global e integrado.
    • Los lóbulos frontales participan en la conducta, la personalidad, la memoria, la experiencia afectiva y la conciencia del yo. La sección de los mismos mediante la lobotomía produce depresión, falta de impulso para la acción, pérdida de la capacidad de adaptación a situaciones inesperadas.
    • A través de la corteza se establecen reflejos condicionados, si bien no es necesaria para todas las respuestas condicionadas.
    • Las áreas corticales relacionadas con el lenguaje (área de Broca), se encuentran en un solo hemisferio: el izquierdo en las personas diestras y el derecho en las zurdas. En caso de lesión de este hemisferio puede cumplir su misión el otro.
    • La memoria depende de la corteza, áreas de asociación, aunque intervienen en ella conexiones del tronco cerebral.
    • La corteza actúa: retardando la reacción al estímulo; eligiendo la respuesta; contribuyendo a integrar la acción. Para ello: analiza, sintetiza, correlaciona, integra, modifica.

14. Conclusión

De acuerdo a la investigación realizada, cabe destacar que la actividad de los centros cerebrales no es de exclusividad, es decir, cada centro cumple con una función predominante, pero interviene también en otras.
Si bien, las células nerviosas dañadas no se recuperan, sí pueden recuperarse algunas funciones, debido a que la concurrencia de diversos centros para una misma función lo hace posible cuando las alteraciones son limitadas.
La diferencia existente entre hombre y animal, se basa en el poder que tiene el hombre para abstraer, inventar símbolos y tener un lenguaje articulado.
Las máquinas cibernéticas pueden aprender, recordar, calcular. Son inferiores con relación al hombre, pues sólo hacen esas operaciones ante un solo problema, ellas no pueden programarse a sí mismas, mientras que el hombre conserva sus recuerdos y es capaz de programar dichas máquinas.

15. Bibliografía

Gerardo Relloso S., S.M.S. PSICOLOGÍA Ciclo Diversificado (Ciencias y Humanidades). Ediciones Cobo. Edición 1988. Caracas – Venezuela.
ENCICLOPEDIA AUTODIDACTICA. ANATOMÍA. LEXUS, Edición 2001

miércoles, 1 de julio de 2009

Aborto si, aborto no?


21.11.2008
Radio El Espectador

"Los uruguayos, la penalización del aborto y el veto presidencial"
Según la encuesta de la consultora Factum, realizada esta semana y presentada este viernes En Perspectiva por el politólogo Oscar A. Bottinelli, “hay una nítida posición de la ciudadanía favorable a despenalizar el aborto dentro de las 12 primeras semanas del embarazo” (56%), por lo que un plebiscito o referéndum daría el triunfo a la ley. El estudio señala, además, que un 43% de la ciudadanía aprueba el veto del presidente Tabaré Vázquez, mientas que un 48% lo desaprueba, pero revela que no hay “costos políticos significativos” en lo que respecta a la imagen del primer mandatario.

EMILIANO COTELO:
La Asamblea General no logró los tres quintos necesarios para levantar el veto interpuesto por el Poder Ejecutivo a los artículos de la Ley de Salud Sexual y Reproductiva que despenalizaban el aborto bajo determinada circunstancia.

Como estaba previsto, la mayoría de los legisladores del Frente Amplio respaldó el levantamiento de las observaciones, pero los números igual no cerraron. Dentro de la oposición los representantes blancos respaldaron en bloque la postura del presidente Tabaré Vázquez y entre los colorados el ex presidente Julio María Sanguinetti votó a favor de levantar el veto.

Sobre todo esto, ¿qué piensan los uruguayos?, ¿aprueban o desaprueban la ley que despenaliza el aborto y que ahora ha quedado afectada por el veto?, ¿aprueban o desaprueban la observación interpuesta por el presidente y la ministra de Salud Pública? Y, además, ¿estos hechos cambian la imagen que la población tiene del presidente Vázquez? El politólogo Oscar A. Bottinelli, director de Factum, va a presentar la encuesta nacional Factum cerrada ayer, que, en especial, incluye números en torno a estos puntos.

El título del espacio de hoy es: “Los uruguayos, la penalización del aborto y el veto presidencial”.


***

EC – Vamos a ubicar, en primer lugar, la ficha técnica.

OSCAR A. BOTTINELLI:
Esta es la encuesta nacional Factum que se hizo a toda marcha, se realizó entre el sábado 15 –al día siguiente de interpuestas las observaciones por el presidente de la República y la ministra de Salud Pública- y se cerró el día de ayer, es decir que es “recién salida del horno”.

Se hicieron tres preguntas en distintas partes de la encuesta. La primera pregunta es la misma que se viene haciendo desde 1993, que dice textualmente: “Se aprobó una ley que permite a las mujeres recurrir libremente al aborto entre las primeras 12 semanas del embarazo. ¿Está usted a favor o en contra?”.

EC – Los números señalan lo siguiente: dicen que está a favor 56%, que está en contra el 35% y no opina el 9%. ¿Qué implica esto?

OB – A lo largo de los últimos 15 años -nosotros empezamos a medir esto en 1993- este tipo de ley -que establezca la despenalización del aborto realizado dentro de las 12 primeras semanas del embarazo- cuenta con un apoyo de un mínimo del 54% y un máximo del 63% de los uruguayos adultos (mayores de 18 años). Y la oposición a esta ley osciló entre un mínimo de 27% y un máximo de 37%. Entonces, hoy la postura favorable se sitúa por encima del mínimo y la postura contraria por debajo de su techo.

Lo que es muy claro, en forma consistente a lo largo de más de 15 años, que hay una nítida posición de la ciudadanía favorable a despenalizar el aborto en forma libre dentro de las 12 primeras semanas del embarazo. Esto ha tenido pequeñas oscilaciones, pero es muy constante y demuestra que no va al compás de los cambios políticos.

Cualquier votación plebiscitaria o referendaria que se realizare daría el triunfo a la ley en una relación de 6 a 4. Esto es absolutamente claro, inequívoco y demostrado por 15 años y más de una veintena de encuestas.

EC – Así que 6 a 4 sería el resultado, no son las proporciones que se dieron en el Parlamento.

OB – No, es muy clara la existencia de un defasaje entre la opinión de la ciudadanía y la opinión de sus representantes. Es interesante, además, abrir por partidos: a favor de esta despenalización del aborto hay 7 de cada 10 frenteamplistas, 6 de cada 10 colorados, dos tercios de los partidos menores y gente indecisa y hay un virtual empate entre los blancos, donde el 45% está a favor de la ley y el 44% en contra.


***

EC – El segundo tema, ¿cuál era la pregunta exactamente?

OB – La pregunta era: “Usted aprueba o desaprueba que Tabaré Vázquez haya vetado la ley que liberaliza el aborto dentro de las 12 primeras semanas de embarazo”.

EC - Los números, las respuestas a esta pregunta se agrupan de esta forma: aprueba el veto el 43%, desaprueba el veto 48%, ni aprueba ni desaprueba 5% y no opina 4%.

OB – Claramente prevalece la desaprobación del veto interpuesto: 48% está en contra, 43% a favor. Aquí hay dos datos de las cifras que son interesantes: uno es que la desaprobación es bastante menor que quienes apoyan la ley. La ley la apoya el 56% y desaprueba el veto el 48%. Y quienes aprueban el veto son más de los que rechazan la ley: están en contra de la ley el 35%, pero aprueba el veto a la ley el 43%. Es decir que aquí hay algún componente que puede ser la personalidad de Tabaré Vázquez, el no oponerse a Tabaré Vázquez, que lleva a que se acerquen un poco más las cifras de ese 56 a 35 a este 48 a 43.

Prevalece la desaprobación al veto entre los frentistas, en una relación de 6 a 4; también entre los colorados. Esto es interesante: el electorado colorado tiene un comportamiento casi similar al de los frenteamplistas en este tema, pese a que sus legisladores casi homogéneamente estuvieron en contra de la ley. Y entre la opinión pública inclinada por el Partido Nacional prevalece la aprobación del veto por 5 a 4.

EC – Vamos a la tercera pregunta que la encuesta Factum incluyó esta semana a raíz de los episodios de notoriedad entorno a esta ley.

OB – Hay que tener en cuenta un poco que se trata de valorar cuánto afectó la imagen. En realidad es una pregunta muy directa y a veces las imágenes se ven afectadas de otra manera, porque la gente puede sentir un cierto desgaste de la figura o un quiebre de orden personal, y recién con el tiempo se manifiesta. Así que hay que tener esa precaución, pero lo claro que en el plano consciente, inmediatamente a los hechos ocurridos, la pregunta es: “Este hecho –estamos hablando de las observaciones o el veto del Poder Ejecutivo a la ley de despenalización del aborto- ¿le ha hecho cambiar su opinión sobre Tabaré Vázquez?

EC – Las respuestas se agrupan de esta manera: “Sí, cambió positivamente la imagen de Vázquez”, dice el 7%. “Sí, cambió negativamente la imagen de Vázquez”, contesta el 11%. “No cambió la imagen de Vázquez”, 81%, y “no opina” el 1%.

OB – Primero, hay un dato interesante sobre todo esto que es el bajísimo nivel de “no opina”, un tema que concitó la atención de la ciudadanía. Acá hay un dato muy obvio: ante un hecho tan fuerte como este, donde el presidente quedó sostenido y alineado con toda la oposición y enfrentado a todo su partido, y el 81% no cambió la imagen, en sustancia esta movida no afectó la imagen de Tabaré Vázquez.

EC – ¿Cuál sería el resumen, entonces, a partir de las tres preguntas y sus resultados?

OB – En primer lugar, hay un resumen de los hechos políticos en sí mismos, que se vio el sistema político, o el sistema de representación, dividido casi monolíticamente en dos, donde a favor de la despenalización del aborto estuvo el 95% de los parlamentarios frenteamplistas y en contra de la despenalización el 95% de los parlamentarios blancos, colorados y del Partido Independiente. Y la fisura que hay en el bloque opositor es exclusivamente en el Partido Colorado.

Hay una segunda lectura política, además, que es un hecho absolutamente histórico, inédito en el país, que el presidente de la República haya quedado enfrentado a casi todo su partido y apoyado por, prácticamente, toda la oposición. Este es un hecho inédito en el país, pero mucho menos en temas de esta envergadura.

Sobre la ciudadanía, entre los uruguayos hay una clara mayoría a favor de la despenalización del aborto, en una relación de 6 a 4. Parecería que este es un dato de fierro, inamovible, ya que es estable desde, hace al menos, 15 años. Digo al menos 15 porque no sabemos qué pasaba antes de que empezáramos a encuestar, pero en 15 años de encuestas continuas -varios años con dos encuestas el mismo año- no se ha variado esta proporción de 6 a 4.

EC – Tú destacabas más temprano que esa proporción en la población es mayor que la que se dio en el Parlamento, porque la ley salió en el Parlamento pero salió con una mayoría muy ajustada.

OB – Sí, en el Parlamento salió 52 a 48 -una cosa así- los porcentajes de votación, y en la población es un 60 a 40 redondeando, lo cual hace prever que cualquier votación plebiscitaria o referendaria es una norma que tiene fácil aprobación. Esto, justamente, está creando un conflicto entre el concepto “representación” y el concepto “democracia directa”, que es un tema bastante complicado.

EC – Otras conclusiones, ya pasando estrictamente al veto.

OB – Entre los uruguayos prevalece la desaprobación del veto a la ley de liberación del aborto, pero en cifras más ajustadas que en las que prevalece el concepto de fondo en sí mismo. Aquí, sin duda, la personalidad del presidente de la República ha contribuido a achicar un poco la diferencia y el veto, siendo rechazado por la mayoría de la población, lo es en términos menores a lo cual es aprobada la despenalización del aborto.

Y finalmente, lo que es muy importante, que no afectó sustantivamente la imagen de Tabaré Vázquez. Fue una jugada política muy arriesgada, pero no aparecen, en principio, costos políticos significativos.

Rendimiento global y regulacion

Rendimiento energético global

La glucólisis produce dos moléculas de ATP directamente y dos moléculas de NADH.

La conversión de ácido pirúvico en acetil CoA, que ocurre dentro de la mitocondria, produce dos moléculas de NADH por cada molécula de glucosa y rinde, de esta forma, seis moléculas de ATP.

El ciclo de Krebs, que también se desarrolla dentro de la mitocondria, produce dos moléculas de ATP, seis de NADH y dos de FADH2, o un total de 24 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

La producción total a partir de una molécula de glucosa es un máximo de 38 moléculas de ATP.

El cambio de energía libre (DG) que ocurre durante la glucólisis y la respiración es -686 kilocalorías por mol.

Aproximadamente 266 kilocalorías por mol (7 kilocalorías por cada uno de los 38 moles de ATP) han sido capturadas en los enlaces fosfatos de las moléculas de ATP, que equivale a una eficiencia de casi un 40 por ciento.

Las moléculas de ATP, una vez formadas, son exportadas a través de la membrana de la mitocondria por un sistema de cotransporte que al mismo tiempo ingresa una molécula de ADP por cada ATP exportado.

Resumen del máximo rendimiento energético a partir de la oxidación de una molécula de glucosa

En algunas células, el costo energético de transportar electrones desde el NADH formado en la glucólisis, a través de la membrana interna de la mitocondria, baja la producción neta de estos 2 NADH a 4 ATP; así, la producción máxima total en estas células es 36 ATP. El número exacto de moléculas de ATP formadas depende de cuánta energía del gradiente protónico se utiliza para impulsar otros procesos de transporte mitocondriales y del mecanismo mediante el cual son transportados a la cadena respiratoria los electrones de las moléculas de NADH formados en la glucólisis. Generalmente, casi el 40% de la energía libre producida en la oxidación de la glucosa se retiene en forma de moléculas de ATP recién sintetizadas.

Regulación de la glucólisis y la respiración

Los procesos de oxidación de la glucosa y la respiración aeróbica están finamente regulados de modo que la célula disponga siempre de cantidades adecuadas de ATP. La regulación se lleva a cabo mediante el control de enzimas que participan en pasos claves de esta vía metabólica. La glucólisis está sincronizada con las necesidades energéticas de la célula; a través de un mecanismo de retroalimentación, la fosfofructoquinasa es inhibida por altas concentraciones de ATP. El ATP, por otra parte, es un inhibidor a través de una interacción alostérica de inhibición del primer paso enzimático del ciclo de Krebs (citrato sintetasa). Por lo tanto, altas concentraciones de ATP bloquean el proceso oxidativo del acetil CoA que lleva a la producción de NADH y FADH2. A su vez, la reacción enzimática que lleva a la formación del acetil CoA, sustrato del ciclo de Krebs, está regulada negativamente por la concentración del producto.
Los electrones continuarán fluyendo a lo largo de la cadena de transporte de electrones, suministrando energía para crear y mantener el gradiente de protones, solamente si se dispone de ADP para convertirse en ATP. Así, la fosforilación oxidativa está regulada por el suministro y la demanda. Cuando los requerimientos energéticos de la célula disminuyen, se usan menos moléculas de ATP, hay menos moléculas de ADP disponibles y el flujo electrónico disminuye.
La regulación enzimática por retroalimentación permite controlar las velocidades de reacción en forma casi instantánea en respuesta a fluctuaciones en el metabolismo. Sin embargo, las células tienen otros mecanismos de regulación enzimática a más largo plazo. Estos últimos involucran a la fosforilación que es llevada a cabo por las quinasas. La fosforilación de enzimas específicas puede activarlas, y así se regulan ciertos procesos metabólicos. Además la remoción de grupos fosfato por parte de las enzimas fosfatasas también interviene en la regulación metabólica.

Glucólisis y Respiracion

Glucólisis y respiración

La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la mayoría de las células. Cuando la glucosa se degrada en una serie de pequeños pasos por medio de enzimas, una proporción significativa de la energía contenida en la molécula vuelve a empaquetarse en los enlaces fosfato de las moléculas de ATP.
La primera fase en la degradación de la glucosa es la glucólisis que se efectúa en el citoplasma de la célula. La segunda fase es la respiración aeróbica, que requiere oxígeno y, en las células eucarióticas, tiene lugar en las mitocondrias. La respiración comprende el ciclo de Krebs y el transporte terminal de electrones acoplado al proceso de fosforilación oxidativa. Todos estos procesos están íntimamente relacionados.
En condiciones anaeróbicas, el proceso de fermentación transforma al ácido pirúvico producido por la glucólisis o en etanol o en ácido láctico.
Es posible saber cómo y en qué cantidad la energía química, originalmente presente en la molécula de glucosa, se recupera en forma de ATP en el curso de la degradación de la molécula de glucosa. Así, es posible calcular el rendimiento energético global de la oxidación de la glucosa, que puede dar como resultado un máximo de 38 moléculas de ATP. La actividad de la glucólisis y la respiración están reguladas de acuerdo con las necesidades energéticas de la célula
Hasta ahora nos hemos referido a la degradación de la molécula de glucosa, pero otras moléculas alimenticias, que incluyen a las grasas, los polisacáridos y las proteínas, pueden ser también degradadas a compuestos que pueden ingresar en las vías centrales -glucólisis y ciclo de Krebs- en diferentes pasos. La biosíntesis de compuestos orgánicos utiliza los compuestos precursores derivados de intermediarios en la secuencia respiratoria y es impulsada por la energía derivada de esos procesos. Así, otras vías catabólicas y anabólicas están íntimamente interrelacionadas.

Un panorama general de la oxidación de la glucosa

La oxidación consiste en la pérdida de un electrón y la reducción es la ganancia de un electrón. Dado que en las reacciones de oxido-reducción espontáneas, los electrones van de niveles de energía mayores a niveles de energía menores, cuando una molécula se oxida, habitualmente libera energía cuando. En la oxidación de la glucosa, los enlaces carbono-carbono (C-C), carbono-hidrógeno (C-H) y oxígeno-oxígeno (O-O) se cambian por enlaces carbono-oxígeno (C-O) e hidrógeno-oxígeno (H-O), a medida que los átomos de oxígeno atraen y acaparan electrones. La ecuación resumida de este proceso es:

Glucosa + Oxígeno => Dióxido de Carbono + Agua + Energía

o bien,


C6H12O6 + 6O2=> 6CO2 + 6H2O
*G = -686 kcal/mol

Los sistemas vivos son expertos en conversiones energéticas. Su organización les permite atrapar esta energía libre, de modo que no se disipe al azar, sino que pueda usarse para hacer el trabajo de la célula. Aproximadamente el 40% de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la conversión de ADP a ATP.

Esquema global de la oxidación de la glucosa.

En presencia de oxígeno, el ácido pirúvico entra en el ciclo de Krebs donde se sintetiza más ATP y se transfieren más electrones y protones a las coenzimas. Estas coenzimas aceptoras de electrones transfieren su carga a la cadena transportadora de electrones a lo largo de la cual, paso a paso, los electrones caen a niveles inferiores de energía. A medida que esto ocurre, se fabrica mucho más ATP. Al final de la cadena transportadora, los electrones se reúnen con los protones y se combinan con el oxígeno, formándose agua. En ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en ácido láctico o etanol. Este proceso, llamado fermentación, no produce ATP, pero regenera las moléculas de coenzima aceptoras de electrones, necesarias para que la glucólisis continúe.

Glucólisis

La glucólisis § es un proceso en el cual una molécula de glucosa de 6 carbonos se escinde en dos moléculas de 3 carbonos de ácido pirúvico. Este proceso da como resultado un rendimiento neto de dos moléculas de ATP (a partir de ADP y fosfato inorgánico) y dos moléculas de NADH (a partir de NAD+).
La glucólisis comienza con una molécula de glucosa. En este proceso, primero se invierte energía por transferencia de un grupo fosfato desde una molécula de ATP, una por cada paso, a la molécula de azúcar. La molécula de 6 carbonos luegos se escinde y, de allí en adelante, la secuencia produce energía. En cierto momento se reduce una molécula de NAD+ a NADH y H+ almacenandose parte de la energía producida por la oxidación del gliceraldehído fosfato. En los pasos finales las moléculas de ADP toman energía del sistema, fosforilándose a ATP.

Resumiendo: para iniciar la secuencia glucolítica es necesaria la energía de los enlaces fosfato de dos moléculas de ATP. Posteriormente se producen dos moléculas de NADH a partir de dos de NAD+ y cuatro de ATP a partir de cuatro de ADP:

Glucosa + 2ATP + 4ADP + 2Pi + 2NAD+ =>
2 Ácido pirúvico + 2ADP + 4ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O

De esta forma, una molécula de glucosa se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico. La ganancia neta, la energía recuperada, es dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH por molécula de glucosa. Las dos moléculas de ácido pirúvico contienen todavía una gran parte de la energía que se encontraba almacenada en la molécula de glucosa original. La serie de reacciones que constituyen la glucólisis se lleva a cabo virtualmente en todas las células vivas, desde las células procarióticas hasta las células eucarióticas de nuestros propios cuerpos.

Respiración

La respiración se desarrolla en dos etapas: el ciclo de Krebs y el transporte terminal de electrones. En el curso de la respiración, las moléculas de tres carbonos de ácido pirúvico producido por la glucólisis son degradadas a grupos acetilo de dos carbonos, que luego entran al ciclo de Krebs. En una serie de reacciones en el ciclo de Krebs, el grupo acetilo de dos carbonos es oxidado completamente a dióxido de carbono. En el curso de la oxidación de cada grupo acetilo se reducen cuatro aceptores de electrones (tres NAD+ y un FAD) y se forma otra molécula de ATP.

El ciclo de Krebs.

En el ciclo de Krebs. los carbonos donados por el grupo acetilo se oxidan a dióxido de carbono y los electrones pasan a los transportadores de electrones. Lo mismo que en la glucólisis, en cada paso interviene una enzima específica. La coenzima A es el nexo entre la oxidación del ácido pirúvico y el ciclo de Krebs. A modo de resumen: en el ciclo de Krebs se producen una molécula de ATP, tres moléculas de NADH y una molécula de FADH2 que representan la producción de energía de este ciclo. Se necesitan dos vueltas del ciclo para completar la oxidación de una molécula de glucosa. Así, el rendimiento energético total del ciclo de Krebs para una molécula de glucosa es dos moléculas de ATP, seis moléculas de NADH y dos moléculas de FADH.
La etapa final de la respiración es el transporte terminal de electrones, que involucra a una cadena de transportadores de electrones y enzimas embutidas en la membrana interna de la mitocondria. A lo largo de esta serie de transportadores de electrones, los electrones de alta energía transportados por el NADH de la glucólisis y por el NADH y el FADH2 del ciclo de Krebs van "cuesta abajo" hasta el oxígeno. En tres puntos de su pasaje a lo largo de toda la cadena de transporte de electrones, se desprenden grandes cantidades de energía libre que impulsan el bombeo de protones (iones H+) hacia el exterior de la matriz mitocondrial. Esto crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna de la mitocondria. Cuando los protones pasan a través del complejo de ATP sintetasa, a medida que vuelven a fluir a favor del gradiente electroquímico al interior de la matriz, la energía liberada se utiliza para formar moléculas de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Este mecanismo, en virtud del cual se lleva a cabo la fosforilación oxidativa, se conoce como acoplamiento quimiosmótico.

Representación esquemática de la cadena transportadora de electrones.

En esta representación de la cadena respiratoria, las moléculas que se indican: flavina mononucleótido (FMN), coenzima Q (CoQ) y los citocromos b, c, a y a3, son los principales transportadores de electrones de la cadena. Al menos otras nueve moléculas transportadoras funcionan como intermediarias además de las que se muestran aquí. Los electrones transportados por la NADH entran en la cadena cuando son transferidos a la FMN, que entonces se reduce (azul). Casi instantáneamente, el FMN cede los electrones al CoQ. El FMN vuelve así a su forma oxidada (naranja), listo para recibir otro par de electrones, y la CoQ se reduce. CoQ entonces pasa los electrones al siguiente aceptor, y vuelve a su forma oxidada. El proceso se repite en sentido descendente. Los electrones, al pasar por la cadena respiratoria, van saltando a niveles energéticos sucesivamente inferiores. Los electrones que son transportados por el FADH2 se encuentran en un nivel energético ligeramente inferior que los del NADH. En consecuencia, entran en la cadena de transporte más abajo, a la altura de la CoQ. Los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se combina con protones (iones hidrógeno) en solución, y forman agua.
Los electrones que son transportados por el FADH2 se encuentran en un nivel energético ligeramente inferior que los del NADH. En consecuencia, entran en la cadena de transporte más abajo, a la altura de la CoQ. Los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se combina con protones (iones hidrógeno) en solución, para formar agua.

La fosforilación oxidativa.

De acuerdo con la teoría quimiosmótica, los protones son bombeados hacia afuera de la matriz mitocondrial, a medida que los electrones descienden a lo largo de la cadena de transporte electrónico, que se encuentra en la membrana mitocondrial interna. El movimiento de protones a favor del gradiente electroquímico, a medida que pasan a través del complejo de la ATP sintetasa, suministra la energía por medio de la cual se regenera el ATP a partir del ADP y el fosfato inorgánico. El número exacto de protones bombeados fuera de la matriz, a medida que cada par de electrones desciende a lo largo de esta cadena, aún debe ser determinado, al igual que el número que debe fluir a través de la ATP sintetasa por cada molécula de ATP que se forma. Se estima que la membrana interna de una mitocondria, en la célula hepática, tiene mas de 10.000 copias de cadenas transportadoras de electrones y complejos ATP sintetasa.
 
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