jueves, 7 de mayo de 2009

La Fisiología y sus Areas de Estudios

La fisiología (del griego physis, naturaleza, y logos, conocimiento, estudio) es la ciencia que estudia las funciones de los seres multicelulares (vivos). Muchos de los aspectos de la fisiología humana están íntimamente relacionadas con la fisiología animal, en donde mucha de la información hoy disponible ha sido conseguida gracias a la experimentación animal.La anatomía y fisiología son campos de estudio estrechamente relacionados en donde la primera hace hincapié en el conocimiento de la forma mientras que la segunda pone interés en el estudio de la función de cada parte del cuerpo, siendo ambas áreas de vital importancia en el conocimiento médico general.

Contenido


* 1 Homeostasia
* 2 El medio interno 2.1 Supervivencia de células
* 3 Elementos fisiológicos
* 4 Mecanismos de control
- o 4.1 Retroalimentación negativa - o 4.2 Retroalimentación positiva
- o 4.3 Anticipación
* 5 Clasificación
* 6 Referencias

Homeostasia

La homeostasia, (del griego homoios que significa similar, y stasis, en griego στάσις, posición, estabilidad) es un término que usan los fisiólogos para describir y explicar la persistencia de las condiciones estáticas o constantes en el medio interno. Esencialmente, todo órgano y tejido en el cuerpo llevan a cabo funciones que ayudan a mantener estas condiciones constantes. Desde los pulmones que captan el oxígeno, hasta los riñones que mantienen constantes las concentraciones de iones en el cuerpo, cada órgano y célula aporta una función que se suma a las funciones totales de los demás sistemas que permiten la vida del ser humano.


El medio interno

El 70% del cuerpo humano está formado de líquido y la mayor parte de este líquido se encuentra dentro de las células (líquido intracelular); de cualquier modo, alrededor de un tercio se encuentra en los espacios por fuera de las células y compone lo que conocemos como líquido extracelular. A diferencia del primero, éste líquido se encuentra siempre en movimiento en el organismo. Es mezclado rápidamente por la circulación de la sangre y por difusión entre la misma y los líquidos tisulares, y en el líquido extracelular se encuentran los iones y nutrientes que se requieren para que las células conserven su función. Prácticamente, todas las células viven rodeadas del líquido extracelular, por lo que a este líquido se le conoce como medio interno del cuerpo o milieu intérieur como le llamó el fisiólogo Claude Bernard.

Supervivencia de células

Las células se desarrollan y llevan a cabo sus funciones, tanto más si estas son especializadas, mientras tengan a mano en el medio interno de concentraciones adecuadas iones, oxígeno, glucosa, diversos aminoácidos y otras sustancias que le sirven como bloques de nutrición o para reparación.

Elementos fisiológicos

El cuerpo está formado por células, éstas forman aparatos y, a su vez éstos componen los sistemas que mantienen el cuerpo vivo.
Sistema estudio clínico Fisiología

El sistema nervioso consiste en el sistema nervioso central (el que consta de el cerebro y la médula espinal) y el sistema nervioso periférico. El cerebro es el órgano del pensamiento, las emociones, el procesamiento de las información sensorial y muchos otros aspectos que coordinan la función integrada del organismo. Los ojos, oídos, lengua,piel y nariz, reunen la información sensorial proveniente del medio ambiente. neurología (enfermedad), psiquiatría (comportamiento de la mente), oftalmología (visión), otolaringología (audición, gusto y olfato) neurociencias & neurofisiología

El sistema musculoesquelético consiste en el esqueleto humano (que incluye huesos, ligamentos, tendones, cartílagos, bolsas sinoviales y mecanismos de articulación en general) con la musculatura. Este sistema nos da nuestra estructura mecánica básica, además de la capacidad de movimiento. Además de la función básica de sostén y movimiento, los huesos largos en los adultos mayores presentan médula ósea, la que tiene por función la formación de glóbulos rojos (eritropoyesis)).Además, los huesos juegan un papel fundamental en el metabolismo del calcio, al ser el mayor reservorio de fósforo y calcio del organismo. osteología (esqueleto), ortopedia (desorden óseo) fisiología celular, fisiología musculoesquelética

El sistema circulatorio consiste en el corazón y las vías sanguíneas ( arterias, venas y capilares). El corazón tiene por función el bombeo de la sangre a través de las vías circulatorias con el fin de que ésta tenga la capacidad de llegar a irrigar cada uno de los tejidos del organismo, proveyendo así de oxígeno, "combustible", información hormonal, productos de desecho y la llegada de las células del sistema inmune. La sangre consiste en un fluido con proteínas (plasma) junto a células sanguíneas (elementos figurados) cardiología (corazón), hematología (sangre) Fisiología cardiaca

El sistema respiratorio consiste en la nariz, faringe, laringe, árbol bronquial y los pulmones. El sistema se encarga del intercambio gaseoso para proveer al organismo el oxígeno necesario para el metabolismo intermediario, además de eliminar el dióxido de carbono producido por este último y controlar el Ph sanguíneo para mantenerlo en condiciones fisiológicamente aptas. neumología. fisiología respiratoria

El sistema gastrointestinal consiste en la boca, esófago, estómago, intestino delgado, intestino grueso y recto, además de las glándulas anexas que cooperan en la digestión de los alimentos: hígado y vesícula biliar(sales biliares), páncreas (secrección exocrina) y las glándulas salivales.El objetivo de la digestión es el convertir los alimentos en sustancias que puedan ser aprovechadas por el organismo, además de producir la eliminación de los residuos tóxicos o no-metabolizables por el cuerpo gastroenterología fisiología gastrointestinal

El sistema tegumentario consiste en las porciones que cubren el cuerpo (la piel), incluyendo, pelo y uñas así como también glándulas sudoríparas y glándulas sebáceas. La piel provee la estructura, sostén y protección para otros órganos, pero también ofrece una gran área de contacto con el medio externo y de vías sesnsitivas para la detección de calor, dolor o presión. dermatología fisiología celular, fisiología de la piel

El sistema urinario consiste en los riñones, uréteres, vejiga urinaria y la uretra. Es el encargado de filtrar la sangre para producir orina, la que consiste en agua junto a diversas sustancias del desecho metabólico celular. nefrología (función), urología (enfermedades estructurales) fisiología renal

El sistema reproductivo consiste en las gónadas y los órganos sexuales externos e internos. El sistema reproductivo produce gametos ( en testículos y ovarios según sea hombre y mujer respectívamente), además de producir hormonas y proporcionar un ambiente necesario para mantener en condiciones óptimas el desarrollo de estos gametos. En el caso del sexo femenino se proporciona además un ambiente apto para el desarrollo del embrión (útero) ginecología (mujeres), andrología (hombres), sexología (aspectos del comportamiento) embriología (aspectos del desarrollo) fisiología reproductiva

El sistema inmune consiste en los glóbulos blancos, el timo, linfonodos y los conductos linfáticos, los cuales también son parte del sistema linfático. Otros órganos que participan dentro del sistema inmune son el bazo y la médula ósea, en donde se produce, respectivamente, la recirculación y la producción de células inmunes. El sistema inmune es el encargado de generar una respuesta de defensa ante organismos externos que podrían conllevar al desarrollo de una enfermedad o de un posible daño a nivel tisular del organismos. Dentro de los mecanismos de defensa existen dos tipos de respuesta, innata y adaptativa, la segunda dependiente de la primera y en donde existen variadas interacciones para reaccionar de la mejor forma posible según sea el agente patógeno. inmunología

El sistema endocrino consiste en las príncipales glándulas endocrinas: hipófisis, tiroides,glándula suprarrenal,paratiroides, páncreas y gónada, aunque la secreción de hormonas también sea realizada por diversos tejidos de manera local, así como también existen unas cuantas hormonas producidas a nivel del riñón y del hígado. Las hormonas endocrinas sirven como mecanismo de comunicación entre las diversas partes del cuerpo, teniendo en general un predominio de cefálico hacia caudal, es decir, la hipófis es la glándula endocrina con mayor poder de acción a nivel del cuerpo humano, desencadenando diversas respuestas a nivel de muchos órganos blancos. endocrinología endocrinología.

Esta clasificación por sistemas es realizado de manera arbitraria. Muchas partes del cuerpo participan de manera interconectadas ( sobre todo el cerebro por su fusión hormonal a nivel del hipotálamo sobre el resto del organismo)), he por ello, que los sistemas pueden ser organizados según función, origen embriológico u otro tipo de característica particular. Dentro de estos casos, es el sistema neuroendocrino, el complejo que se encarga de la regulación fisiológica por medio de efectores a nivel periféricos en cada uno de los otros sistemas. Además, muchos aspectos de la fisiología clásica no son fácilmente incluidos dentro de esta clasificación tradicional.

El estudio de cómo la fisiología es afectada en ciertas enfermedades o situaciones extra fisiológicas se denomina fisiopatoloía.

Mecanismos de control

El cuerpo humano posee variados sistemas de control. Son estos mecanismos los que permiten la vida y poseen una gran importancia biomédica, en virtud de que si uno de los sistemas falla, el equilibrio homeostático se ve en riesgo y en ocasiones el fallo puede ser incompatible con la vida. Los más complejos son los sistemas de control genético dentro de la célula, pero existen otros que se hacen patentes desde el punto de vista de un órgano o sistema como un todo. Dentro de estos mecanismos de control, que son unos cientos, tenemos la regulación de concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono, regulación de la presión arterial, la regulación de la temperatura corporal, entre otros

Retroalimentación negativa

Los sistemas de control del cuerpo humano actúan mediante un proceso de retroalimentación negativa (negative feedback). Si algún factor cualquiera alcanza concentraciones exageradas o excesivas o demasiado bajas, un sistema de control inicia una retroalimentación negativa que consiste de una serie de cambios que devuelven al factor antes mencionado hacia un valor medio determinado, con lo que se mantiene la homeostasia. Un buen ejemplo para ilustrar este proceso es la regulación de la concentración de dióxido de carbono en el organismo. Cuando existe una concentración incrementada de CO2 en el líquido extra celular, se aumenta la ventilación pulmonar, lo que al mismo tiempo hace disminuir la concentración del gas en el medio interno. Esto es lo mismo que decir que la respuesta es negativa con respecto del estímulo inicial. Del modo contrario, si el CO2 disminuye de manera excesiva, se comienza el proceso del sistema de control para que los niveles del gas se incrementen a un nivel adecuado.



Retroalimentación positiva

A la retroalimentación positiva también se le conoce como círculo vicioso y es regularmente fatal para el organismo que lo padece. Una retroalimentación positiva, al contrario de la retroalimentación negativa, no deriva en una estabilidad del sistema, si no en una inestabilidad peligrosa. Un ejemplo para ilustrar este concepto es cuando el hombre sufre una hemorragia severa de dos litros de sangre provocando que el volumen de sangre sea tan bajo que el corazón no disponga del suficiente como para bombear con eficacia. Esto hace que la presión arterial caiga y el riego sanguíneo de las arterias coronarias del corazón al músculo cardíaco sea tan bajo que el órgano comienza a sufrir. Esto debilita al corazón y hace que el bombeo sea más débil y disminuido, lo que hace que el corazón se debilite más, continuando así hasta que el sistema se colapse por culpa del círculo vicioso generado.

En muchos casos el mismo organismo tratará de proveer una retroalimentación negativa para romper el círculo vicioso en el que se encuentran los factores. Si en el ejemplo de la hemorragia, a la persona en lugar de dos litros fuera solo un litro la pérdida de sangre, los mecanismos de control normales proporcionarían la retroalimentación negativa para controlar el gasto cardiaco y la presión arterial compensarán de manera eficaz la retroalimentación positiva y la persona se recuperará sin dificultades. Lo mismo sucede si hay una intervención de urgencia por el cuerpo de salud que pueden trasfundir plasma o sangre al paciente para evitar un shock. en el caso del parto ocurre un efecto beneficiosos de la retroalimentación positiva con la hormona oxitocina.

Anticipación

Es un mecanismo de control especial del sistema nervioso. Permite adaptarse a una situación antes de que se alteren las variables, y siempre son mediados por el mismo sistema nervioso. Cuando el cerebro ordena hacer algo, recibe una señal retrospectiva sobre lo que ha hecho, y si fuera necesaria una corrección la hará la próxima vez que realice ese movimiento. Intervienen particularmente el cerebelo y los ganglios basales, y está relacionado con habilidades de aprendizaje motor y coordinativo.


Clasificación

Atendiendo a los diversos tipos de células, órganos y sistemas, podemos distinguir:

* Fisiología de la audición
* Fisiología cardiaca
* Fisiología de la célula muscular
* Fisiología celular
* Fisiología del sistema endocrino
* Fisiología gastrointestinal
* Fisiología del gusto
* Fisiología muscular
* Fisiología de la neurona
* Fisiología del olfato
* Fisiología renal
* Fisiología de la reproducción
* Fisiología respiratoria
* Fisiología del tejido sanguíneo
* Fisiología vascular
* Fisiología de la visión
* Fisiología del ejercicio: Este sera el punto que examinaremos.


fisiología del ejercicio


El ejercicio físico es una actividad que desarrollan todos los seres humanos, en distinto grado, durante su existencia. Como fundamento de su conocimiento y significado es necesario conocer los mecanismos fisiológicos que le sirven de base.

La tendencia al ejercicio y actos locomotores rítmicos es una tendencia natural que tiene rico tono afectivo y produce placer. Esos y otros factores fisiológicos tienen gran importancia en el ejercicio.

Además de placer, el ejercicio mantiene la agilidad corporal, ejerce una influencia psicológica y social profunda; su deficiencia predispone a la obesidad y afecciones metabólicas degenerativas. En síntesis, el ejercicio favorece la salud física y psíquica.

Como sucede en muchos campos biológicos, el exceso es perjudicial y debe evitarse cuidadosamente.





CLASIFICACIÓN DE LOS EJERCICIOS FÍSICOS



Una primer clasificación de los ejercicios físicos los divide en:

¨ Generales: son los no agrupados en el deporte

¨ Competitivos

Además se los puede clasificar en:

A) Según el volumen de la masa muscular:

- Local: Ejercicios que involucran menos de 1/3 de la masa muscular total. Por eje. los ejercicios con miembros superiores o inferiores que provocan cambios mínimos en el organismo.

- Regionales: Ejercicios en donde participan entre 1/3 a 1/2 de la masa muscular total, por eje. miembros superiores y tronco.

- Globales: Ejercicios en donde participan más de la mitad del volumen de la masa muscular total, provocando cambios en el organismo.



B) Según el tipo de contracción

a- Dinámicos: También llamados isotónicos. Hay modificación de la métrica del músculo. Puede subclasificarse a su vez en:

1- Concéntricos: Cuando la modificación es hacia el centro del músculo.

2- Excéntricos: Cuando la modificación es hacia los extremos del músculo

b- Estáticos: También llamados isométricos. Predomina la energía anaerobia. Estos ejercicios son de escasa duración y provocan serios cambios funcionales en el organismo.

C) Según fuerza y potencia

- Ejercicios de fuerza: Son aquellos en los que se emplea más del 50% de la capacidad de fuerza de un individuo.

- Ejercicios de velocidad fuerza: Son aquellos en donde se emplea un 30 a 50% de la fuerza de un individuo.

- Ejercicios de duración: No hay empleo de mucha fuerza del individuo, es mínima

D) Según costos funcionales:

Esta clasificación se realiza en base de algunos indicadores que son:

- MET: Consumo de O2 en ml/min. en estado de reposo por kg. de peso.

- VO2: volumen de consumo de O2.

- FC: Frecuencia cardíaca

-VMR: Equivalente metabólico, en litros/min.

- Tº: Temperatura en ºC

- Lact.: Producción de lactato






Se forman 2 grandes grupos de ejercicios:

- Variables: En estos no se puede decir cual es el gasto energético porque ello depende de varios factores, porque el movimiento que se realiza no es estereotipado sino que puede variar (juegos deportivos, deportes de combate, etc.).

- Invariables: Aquí la estructura de los movimientos es fija y siempre igual. No hay nada imprevisto y todo está ordenado perfectamente. Pueden a su vez subdividirse en:

a) Con valoración cuantitativa: Donde hay marcas finales y se expresan con unidades de valoración. Se dividen nuevamente en:

- Cíclicos: Cuando los movimientos se repiten en ciclos reiterados (carrera, marcha, remo, natación, ciclismo), pudiendo ser de potencia anaeróbica o de potencia aeróbica, utilizando para esto criterios energéticos.

- Acíclicos:

¨ Dependientes de velocidad fuerza (saltos y lanzamientos)

¨ Dependientes de fuerza (levantamiento de pesas)

¨ Dependientes de precisión (tiro con arco)

b) Con valoración cualitativa: Se aprecian o valoran según el estilo (patinaje)

CONTRACCIÓN ISOMÉTRICA E ISOTÓNICA

Se dice que una contracción muscular es isométrica cuando la longitud del músculo no se acorta durante la contracción; es isotónica cuando el músculo se acorta, pero la tensión del mismo permanece constante.

La contracción isométrica no requiere deslizamiento de miofibrillas unas a lo largo de las otras.

Las contracciones isotónicas desplazan una carga, lo cual influye el fenómeno de inercia, incluyendo la ejecución de un trabajo externo.

Cuando una persona está de pie pone en función sus cuadriceps para mantener fijas las rodillas y rígidas las piernas (contracción isométrica). Cuando una persona levanta un peso con sus bíceps, es una contracción isotónica.

En los ejercicios dinámicos (isotónicos) aumenta la precarga y por lo tanto aumenta el volumen minuto cardíaco, y el corazón se va dilatando.

Si hay mayor ejercicio estático (isométrico) el corazón no bombea mucha sangre pero debe luchar contra la resistencia periférica y entonces se hipertrofia, porque la presión arterial aumenta. Por este motivo es que a las personas que sufren de hipertensión arterial se les debe proscribir las actividades estáticas.

Cada músculo del cuerpo está compuesto por dos tipos de fibras: lentas y rápidas, cada una de ellas con características propias:

¨ Fibras rápidas (blancas):

- Fibras mucho más grandes, para una contracción muy potente.

- Retículo sarcoplásmico extenso, para una liberación rápida de calcio.

- Grandes cantidades de enzimas glucolíticas, para la liberación rápida de energía.

- Riego sanguíneo menos amplio, porque el metabolismo oxidativo es menos importante.

- Menos mitocondrias, también porque el metabolismo oxidativo tiene poca importancia.

¨ Fibras lentas (rojas):

- Fibras musculares más pequeñas.

- Están inervadas por fibras nerviosas más pequeñas.

- Sistema vascular más amplio, para que las fibras cuenten con cantidad extra de oxígeno.

- Gran cantidad de mitocondrias, debido a niveles elevados del metabolismo oxidativo.

- Contienen grandes cantidades de mioglobina, almacena oxígeno para las mitocondrias.

Las fibras blancas están adaptadas para contracciones rápidas y poderosas como por ej. saltar; las fibras rojas para actividad muscular continua y prolongada como por ej. una maratón.



FASES DEL EJERCICIO



Podemos considerar al ejercicio físico como un estrés impuesto al organismo, por el cual este responde con un Síndrome de Adaptación, y cuyo resultado podrá ser la forma deportiva o la sobrecarga, según sea la magnitud de la carga aplicada. La sobrecarga se produce cuando la magnitud de la carga sobrepasa la capacidad del organismo.

¨ Carga: se denomina carga a la fuerza que ejerce el peso de un objeto sobre los músculos.

¨ Volumen de la carga: está representada por la cantidad de la misma (km. recorridos, horas de duración).

¨ Intensidad de la carga: es el volumen de la carga en función del tiempo.

¨ Capacidad de trabajo: denota energía total disponible.

¨ Potencia: significa energía por unidad de tiempo.

En el ejercicio físico se producen dos tipos de Adaptaciones:

¨ Adaptación aguda: es la que tiene lugar en el transcurso del ejercicio físico.

¨ Adaptación crónica: es la que se manifiesta por los cambios estructurales y funcionales de las distintas adaptaciones agudas (cuando el ejercicio es repetido y continuo), por ej. aumento del número de mitocondrias musculares, agrandamiento cardíaco, incremento del consumo máximo de oxígeno (VO2), disminución de la frecuencia cardíaca, incremento de la capacidad oxidativa del músculo, etc.

Durante el esfuerzo están presentes las siguientes fases:

1- Fase de entrada

2- Fase de estabilización

3- Fase de fatiga

4- Fase de recuperación



EFECTOS DEL ENTRENAMIENTO PARA EL EJERCICIO DINÁMICO



El entrenamiento comprende el perfeccionamiento de la habilidad, fuerza y resistencia.

El entrenamiento de resistencia aumenta la capacidad aeróbica máxima, es decir, la captación máxima de O2. Esta define la capacidad funcional del sistema cardiovascular y refleja el producto del VM cardíaco y la diferencia de O2 arterio-venoso, se desprende que un cambio del consumo de O2 máximo debe reflejar un cambio correspondiente en el VM cardíaco máximo.

El entrenamiento aumenta el tamaño y número de las mitocondrias por gramo de músculo; el nivel de actividad enzimática mitocondrial por gramo de proteína mitocondrial; la capacidad del músculo de oxidar las grasas, hidratos de carbono y cetonas; y la capacidad de generar ATP. El efecto neto de estos cambios en el músculo es un aumento de la capacidad para la extracción de O2 periférico (diferencia arterio-venosa de O2 aumentada) y una reducción de la producción de lactato (mayor capacidad aeróbica) a cualquier carga de trabajo dada.

A nivel cardiovascular el efecto del entrenamiento se caracteriza por una disminución de la FC y de la PA y un aumento del VS a una carga de trabajo submáxima dada. La descarga simpática es menor, la RP total es menor, y la necesidad de sustrato del músculo en ejercicio se satisfacen en mayor medida por extracción que por aumento de la perfusión y de la presión de la perfusión.

En consecuencia, los requerimientos de O2 del corazón son menores a una carga de trabajo dada, porque la FC, la postcarga, el grado de acortamiento y la velocidad de acortamiento son menores.

En el siguiente video podran ver una conferencia titulada fisiología del ejercicio aplicada a la enfermedad y el alto rendimiento dada por el Doc Jose Antonio de Paz Fernandez




video

TAREA

Analisar informacion redactada y video y hacer un informe sobre los puntos mas relevantes de es todo material.

La evaluacion se hara al final de la clase con una sumativa de puntos por el trabajo y redaccion del infome.

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