Conceptos Generales
Homeostasis.
¿Cómo se denomina el mantenimiento de un medio interno estable mediante mecanismos fisiológicos coordinados? (Término acuñado por Walter B. Cannon.)
Claude Bernard.
¿Qué fisiólogo francés del siglo XIX formuló el concepto de "medio interno" (milieu intérieur) y planteó que el líquido extracelular (LEC) rodea a las células de los organismos multicelulares?
Retroalimentación positiva. Ejemplos: el reflejo de micción, las contracciones uterinas durante el parto (oxitocina) y la oleada de LH que induce la ovulación durante la fase folicular del ciclo menstrual.
¿Cómo se llama el tipo de retroalimentación en el que la respuesta refuerza el estímulo original y genera un cambio progresivo en una sola dirección? Cite dos ejemplos fisiológicos.
El estado estacionario es una condición que no cambia con el tiempo, pero puede requerir gasto continuo de energía (ej. el gradiente de Na+ que se mantiene gracias a la bomba Na+/K+-ATPasa). El equilibrio implica que las fuerzas opuestas entre dos compartimentos están balanceadas y no hay transferencia neta; no requiere gasto energético.
¿Cuál es la diferencia conceptual entre estado estacionario y equilibrio dentro de un compartimento celular?
El modelo del mosaico fluido. Tipos de proteínas: 1) integrales (incrustadas en la bicapa, suelen atravesarla por completo) y 2) periféricas (asociadas a una sola monocapa, sin penetrar la bicapa lipídica).
¿Cuál es el modelo que describe la organización de proteínas y lípidos en la membrana plasmática, propuesto por Singer y Nicolson en 1972, y cuáles son los dos tipos principales de proteínas que la conforman?
Acetilcolina (ACh). Se une a receptores nicotínicos (subtipo Nm) en la placa motora terminal.
¿Qué neurotransmisor libera la neurona motora en la unión neuromuscular del músculo esquelético y a qué tipo de receptor se une en la placa motora?
El ion calcio (Ca2+).
¿Qué ion intracelular, al elevarse, se une a la troponina C, desplaza a la tropomiosina y permite la formación de puentes cruzados entre actina y miosina?
El retículo sarcoplásmico (RS).
¿Qué organelo del músculo esquelético almacena y libera el calcio necesario para la contracción mediante los receptores de rianodina (RyR), tras la activación por los receptores de dihidropiridina (RDHP) en los túbulos T?
Simpático: norepinefrina (NE), que actúa sobre receptores adrenérgicos alfa y beta. Parasimpático: acetilcolina (ACh), que actúa sobre receptores muscarínicos (M1 a M5). Excepciones del simpático: las glándulas sudoríparas usan ACh sobre receptores muscarínicos, y la médula suprarrenal libera epinefrina (~80 %) y NE (~20 %) directamente a la sangre.
¿Cuáles son los principales neurotransmisores postganglionares del sistema simpático y del parasimpático, y qué tipos de receptores activan en los órganos efectores?
1) Potencial de acción en la neurona motora → liberación de ACh en la UNM. 2) La ACh abre canales nicotínicos → potencial de placa terminal (PPT) → potencial de acción muscular en el sarcolema. 3) El PA se propaga por los túbulos T y activa los receptores de dihidropiridina (RDHP). 4) Los RDHP cambian la conformación de los receptores de rianodina (RyR), que liberan Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico. 5) El Ca2+ se une a la troponina C; la tropomiosina expone los sitios de unión de la actina. 6) Las cabezas de miosina forman puentes cruzados con la actina, hidrolizan ATP y deslizan los filamentos: la sarcómera se acorta y se produce la contracción.
¿Cuáles son los pasos del acoplamiento excitación-contracción del músculo esquelético, desde el potencial de acción de la neurona motora hasta el deslizamiento de los filamentos?
Arginina vasopresina (AVP, también llamada hormona antidiurética/ADH) y oxitocina.
¿Cuáles son las dos hormonas que sintetizan las neuronas magnocelulares del hipotálamo y se liberan desde la neurohipófisis (hipófisis posterior)?
1) ACTH (corticotropina), 2) TSH (tirotropina), 3) GH (hormona del crecimiento), 4) PRL (prolactina), 5) FSH (hormona foliculoestimulante) y 6) LH (hormona luteinizante).
¿Cuáles son las seis hormonas que secreta la adenohipófisis (hipófisis anterior)?
La hormona activa es la T3 (triyodotironina). La T4 (tiroxina) es la forma más abundante en sangre y tiene mayor vida media (~7 días). La conversión periférica de T4 a T3 (desyodación del anillo externo) la catalizan las desyodasas D1 (hígado, riñón, tiroides) y D2 (músculo esquelético, SNC, hipófisis, placenta). La desyodasa D3 inactiva las hormonas (desyodación del anillo interno) generando T3 inversa (rT3).
¿Cuál es la hormona tiroidea fisiológicamente activa, cuál es su precursor más abundante en sangre y qué enzimas catalizan la conversión periférica entre ambas?
Estímulos principales: la angiotensina II y el aumento del K+ plasmático. La ACTH tiene poco efecto porque la zona glomerulosa expresa la aldosterona sintasa (CYP11B2), regulada principalmente por el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y por la potasemia, no por el eje CRH/ACTH como las zonas fasciculada y reticular.
¿Cuáles son los dos principales estímulos para la liberación de aldosterona desde la zona glomerulosa de la corteza suprarrenal, y por qué la ACTH tiene solo un efecto débil sobre su secreción?
1) El hipotálamo libera TRH (hormona liberadora de tirotropina). 2) La TRH estimula a la hipófisis anterior, que secreta TSH (tirotropina). 3) La TSH estimula la tiroides para sintetizar T4 y T3 (mediante la yodación de la tiroglobulina por la enzima TPO, con captación de yoduro por el cotransportador NIS). 4) La T3 y la T4 ejercen retroalimentación negativa sobre el hipotálamo (inhiben TRH) y sobre la hipófisis (inhiben TSH). Cambios en desyodasas: en hipotiroidismo disminuyen D1 y D3 y aumenta D2 (compensación); en hipertiroidismo aumentan D1 y D3 y disminuye D2.
¿Cómo funciona el eje hipotálamo-hipófisis-tiroideo? Incluya las hormonas implicadas, la retroalimentación negativa y los cambios en las desyodasas que ocurren en el hipotiroidismo y el hipertiroidismo.
Diagnóstico: miastenia gravis (enfermedad autoinmunitaria con pérdida de receptores nicotínicos postsinápticos en la UNM). Tratamiento: inhibidores de la acetilcolinesterasa (por ejemplo, piridostigmina o neostigmina; la fisostigmina/eserina también inhibe la AChE), que aumentan la disponibilidad de ACh en la UNM y compensan la pérdida de receptores.
Mujer de 32 años con debilidad muscular progresiva, ptosis palpebral, fatiga al masticar y diplopía que mejora con el reposo. Se detectan anticuerpos contra los receptores nicotínicos de ACh en la unión neuromuscular. ¿Cuál es el diagnóstico y cuál es el tratamiento de elección?
Diagnóstico: diabetes insípida central (hipotalámica). El defecto está en la síntesis/secreción de AVP por las neuronas magnocelulares de los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo. Sin AVP, los conductos colectores renales no reabsorben agua, lo que produce poliuria con orina diluida.
Paciente con poliuria de más de 5 L/día, polidipsia intensa, orina muy diluida (baja osmolalidad urinaria) y deshidratación. Los niveles plasmáticos de AVP están bajos y se encuentra una mutación en el gen de la neurofisina. ¿Cuál es el diagnóstico y dónde se localiza el defecto?
Diagnóstico: síndrome de Cushing (exceso crónico de glucocorticoides, principalmente cortisol). Causas principales: 1) iatrogénica (uso prolongado de corticoides exógenos, la más frecuente), 2) adenoma hipofisario productor de ACTH (enfermedad de Cushing), 3) tumor suprarrenal productor de cortisol y 4) secreción ectópica de ACTH (por ejemplo, carcinoma pulmonar de células pequeñas).
Mujer de 45 años con cara de "luna llena", giba dorsal ("joroba de búfalo"), obesidad central, estrías violáceas abdominales, hipertensión, hiperglucemia y debilidad muscular proximal. El cortisol urinario libre está elevado. ¿Cuál es el diagnóstico y cuáles son sus principales causas?
Diagnóstico: síndrome de Kallmann (hipogonadismo hipogonadotrópico asociado a anosmia). Causa embriológica: falla en la migración de las neuronas productoras de GnRH desde los bulbos olfatorios (su sitio de origen) hacia el hipotálamo, lo que deja a la hipófisis sin estímulo de GnRH suficiente para secretar LH y FSH. Tratamiento: GnRH pulsátil exógena, o bien gonadotropinas (hCG y FSH) para inducir la espermatogénesis y la producción de testosterona.
Hombre de 18 años que consulta por ausencia de desarrollo puberal, testículos pequeños, infertilidad y anosmia (incapacidad de oler). Los niveles de LH, FSH y testosterona son bajos, pero la respuesta a la administración pulsátil de GnRH exógena es normal. ¿Cuál es el diagnóstico, cuál es la causa embriológica y cuál es el tratamiento?
Diagnóstico: botulismo, causado por la toxina botulínica de Clostridium botulinum. Mecanismo molecular: la toxina escinde proteínas SNARE en la terminal presináptica de la neurona motora, lo que impide la fusión de las vesículas de ACh con la membrana y bloquea la liberación del neurotransmisor en la UNM. Sin ACh no hay potencial de placa terminal y se produce parálisis flácida. Diferencia con el curare: el curare causa un bloqueo POSTsináptico (se une a los receptores nicotínicos sin abrirlos), mientras que la toxina botulínica causa un bloqueo PRESináptico (no llega a liberarse ACh).
Paciente que consumió conservas caseras y presenta parálisis flácida descendente, ptosis, diplopía, disfagia y dificultad respiratoria. ¿Cuál es el diagnóstico, cuál es el mecanismo molecular del agente causal y en qué se diferencia del curare?