índice

UNIDAD1PROCESOSCELULARESBÁSICOS:

integración y coordinación

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1 Introduccióna la fisiología

.Sistemas fisiológicos.Funciones y procesos.Homeostasis

. Fisiología: más allá del genoma.La fisiología es una ciencia integradora

. Temas de fisiología

11Mapeo. La ciencia de la fisiología.Los buenos experimentos científicos deben

diseñarse con cuidado.Los resultados de los experimentos con sereshumanos pueden resultar difíciles de interpretar.Los estudios en seres humanos pueden adoptarmuchas formas

Gráficos. Búsqueda y lectura de la literatura científicaResumen del capítuloPreguntasRespuestas

2 Interacciones moleculares

Temas relacionados:suplementosde cromo. Revisión de química.Los átomos están compuestos por protones,

neutrones y electrones.El número de protones en el núcleo determinael elemento.Los isótopos de un elemento contienen diferentesnúmeros de neutrones

. Los electrones forman uniones entre los átomosy capturan energía

. Enlaces y formas moleculares.Los enlaces covalentes se forman cuando átomosadyacentes comparten electrones.Los enlaces iónicos se forman cuando los átomosganan o pierden electrones.Los puentes de hidrógeno y las fuerzas de van derWaal son interacciones débiles los entre átomos.La forma molecular está relacionadacon la función

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.Biomoléculas.Los hidrato s de carbono son las biomoléculas másabundantes.Los lípidos son estructuralmente las biomoléculasmás diversas 27.Las proteínas son las biomoléculas más versátiles 30.Algunas moléculas combinan hidrato s de carbono,proteínas y lípidos.Los nucleótidos transmiten y almacenan energíae información 32.Soluciones acuosas, ácidos, bases y amortiguadores

del pH 35.No todas las moléculas se disuelven en solucionesacuosas.Existen varias formas de expresar la concentraciónde una solución.La concentración de iones de hidrógenoen el cuerpo se expresa en unidades de pH

. Interacciones proteicas.Las proteínas son selectivas respecto de lasmoléculas a las cuales se unen.Múltiples factores pueden alterar la uniónproteica.La modulación altera la unión y la actividadde las proteínas.Los factores físicos modulan o inactivan

a las proteínas.El cuerpo regula la cantidad de proteínas presentesen las células.La velocidad de reacción puede alcanzarun máximo

Resum6ll del capítuloPreguntasRespuestas

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203 Compartimentación: células y tejidos

21Temasrelacionados:el Papanicolaou

. Compartimento s funcionales del organismo.La luz de los órganos huecos no forma partedel medio interno.Funcionalmente, el cuerpo tiene trescompartimento s de líquidos

. Membranas biológicas.La membrana celular separa a la célulade su medio

. Las membranas están compuestasfundamentalmente por lípidos y proteínas

11 Biotecnología: los liposomaspara la belleza y la salud

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.Los lípidos de la membrana forman una barreraentre el citoplasma y el líquido extracelular.Las proteínas de membrana pueden estar unidasde manera estrecha o laxa a la membrana.Los hidratos de carbono de la membrana se unena lípidos y a las proteínas

. Compartimentos intracelulares.Las células están divididas en compartimentos.El citoplasma está formado por el citosol,las inclusiones y los orgánulos.Las inclusiones están en contacto directo con elcitosol.Las fibras proteicas citoplasmáticas se presentanen tres tamaños.Los microtúbulos forman centríolos, ciliosy flagelos.Elcitoesqueleto es un andamiaje modificable.Lasproteínas motoras generan movimiento,.Los orgánulos crean compartimento s para'.funciones especializadas.El núcleo es el centro de control de la célula

. Tejidos corporales.La matriz extracelular cumple diversas funciones.Las uniones celulares mantienen unidas a lascélulas para formar tejidos.Los epitelio s ofrecen protección y regulanel intercambio.Los tejidos conectivos suministran soportey barreras

IJI Biotecnología:producciónde nuevo carti1ago.Los tejidos muscular y nervioso son excitables. Remodelación tisular.La apoptosis es una forma ordenada de muerte

celular.Las células troncales madre pueden crear nuevascélulas especializadas

11La piel. Los órganosResumen del capítuloPreguntasRespuestas

4 Energíay metabolismocelular

Tema relacionados: la enfermedad de Tay-Sachs.La energía en los sistemas biológicos.La energía se utiliza para realizar trabajo.La energía se presenta en dos formas: cinéticay potencial.La energía puede convertirse de una forma enotra.La termodinámica es el estudio del uso

de la energía

. Reacciones químicas.La energía se transfiere entre las moléculasdurante las reacciones.La energía de activación pone en marchalas reacciones.La energía se almacena o se libera durantelas reacciones ..El cambio neto de energía libre determina'la reversibilidad de la reacción \!.Enzimas.Las enzimas participan en las interaccionestípicas entre proteínas.Las enzimas pueden ser activadas, inactiva da so moduladas

fI Biotecnología: separación de isoenzimas porelectroforesis.Las enzima s disminuyen la energía de activación

de las reacciones.Las velocidades de reacción son variables.Las reacciones reversibles obedecen la leyde acción de masas 99 ~.Las reacciones enzimáticas pueden ser clasificadas 99.Metabolismo 101.Las células regulan sus vías metabólicas 101.El ATP transfiere energía entre reacciones 103.Producción de ATP 103.La glucólisis ,c,onviertea la glucosa y al glucógenoen piruvato.El metabolismo anaerobio convierte al piruvatoen lactato.El piruvato ingresa al ciclo del ácido cítricoen el metabolismo aerobio.El sistema transportador de electrones transfiereenergía al ATP desde NADH y FADHz.La síntesis de ATP está acoplada al movimientode iones de hidrógeno.El rendimiento de energía máximo de unamolécula de glucosa es de 30-32 ATP.Las biomoléculasgrandes pueden utilizarsepara producir ATP.Vías de síntesis.El glucógeno puede fabricarse a partir de laglucosa.La glucosa puede producirse a partir de glicerolo de aminoácidos 112.El acetil CoA es un precursor clave para la síntesisde lípidos 113.Las proteínas son la clave para la funcióncelular

Importanfia clínica:energíay ejercicio

Importanciaclínica:insulina y metabolismo.La traducción del ADN a proteínas es un procesocomplejo

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x índice

.Durante la transcripción, el ADN dirige la síntesisde una molécula de mRNA complementaria.El corte y empalme alternativo crea múltiplesproteínas a partir de una secuencia de DNA

Nuevos conceptos:interferenciade RNA. La traducción del mRNA produce una cadena

de aminoácidos.La distribución proteica conduce las proteínasa su destino.La estructura final de las proteínas estádeterminada por modificación postraduccional.Las proteínas producidas en el ~etículoendoplasmático ingresan en la vía secretora

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

5 Dinámicade lasmembranas

Temasrelacionados:fibrosisquística. Equilibrio de masas y homeostasis.La excreción elimina sustancias del organismo.Homeostasis no significa equilibrio. Difusión.La difusión utiliza solamente la energía

del movimiento molecular.Las moléculas lipófilas pueden difundir a travésde la bicapa fosfolipídica.Transporte mediado por proteínas.Las proteínas de membrana funcionan comoproteínas estructurales, enzima s, receptoresy transportadores.Los canales proteico s crean pasajes abiertos,llenos de agua

. Las proteínas transportadoras cambian suconformación para trasladar moléculas.La difusión facilitada emplea proteínastransportadoras 141.El transporte activo moviliza sustancias en contrade sus gradientes de concentración 142.El transporte mediado por proteínas transportadorasexhibe especificidad, competencia y saturación 145.Transporte de vesículas 148.La fagocitosis crea vesículas usando elcitoesqueleto.La endocitosis prpduce vesículas más pequeñas.La exocitosis libera moléculas demasiado grandespara las proteínas de transporte

tJ Importanciaclínica:la lipoproteínaletal.Transporte transepitelial.El transporte transepitelial de glucosa utilizaproteínas de membrana.La transcitosis emplea vesículas para atravesarun epitelio

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.Ósmosis y tonicidad 153.El cuerpo es principalmente agua 153

Importancia clínica: estimación del agua corporal 154.El cuerpo está en equilibrio osmótico 154.La osmolaridad describe el número de partículasen solución.La tonicidad de una solución predice el cambiode volumen de una célula colocada en esasolución.El potencial de membrana en reposo.La membrana celular permite la separación de lacarga eléctrica en el organismo.El potencial de membrana en reposo se debeprincipalmente al potasio.Los cambios en la permeabilidad a los ionesmodifican el potencial de membrana.Integración de los procesos de membrana:

la secreción de insulinaResumen del capítuloPreguntasRespuestas

6 Comunicación,integracióny homeostasis

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Temas relacionados: diabetes mellitus.Comunicación entre células.Las uniones comunicantes crean puentescitoplasmáticos.Las señales dependientes del contacto necesitanel contacto entre las células.Las señales paracrinas y autocrinas llevana cabo la comunicaciones locales.Las señales neuronales, las hormonas y lasneurohormonas son responsables de lacomunicación a larga distancia.Las citotinas pueden actuar como señales localeso de larga distancia.Vías de señales.Las proteínas receptoras están ubicadas dentrode la célula o en su membrana.Las proteínas de membrana facilitan latransducción de señales.Las enzima s receptoras tienen actividadproteincinasa o guanilil ciclasa

Importancia clínica: la vía de transducciónde la señal de la insulina.La mayoría de los sistemas de transducción

de señales usan proteínas G.El sistema adenilil ciclasa-cAMP lleva a cabola transducción de señales de muchas hormonaslipofóbicas.Los receptores asociados a la proteína G utilizantambién segundos mensajeros derivadosde lípidos

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.Los receptores integrina transfieren informacióndesde la matriz extracelular 184.Lasvías de señales más rápidas cambian el flujode iones a través de los canales

. Moléculas de señales nuevas.El calcio es una importante señal intracelular.Los gases son moléculas de señal efímeras

lB Biotecnología: medición de las señales de calcio.Algunos lípidos son importantes señalesparacrinas 188

. Modulación de las vías de señales 189.Los receptores presentan saturación, especificidady competencia 189.La regulación por incremento y la regulaciónpor disminución permiten a la célula modular susrespuestas 190

. Las células deben ser capaces de terminar las víasde señales . 191.Muchas enfermedades y tratamientos tienen comoobjetivo las proteínas de transducción de señales 191.Vías de control: respuestas y bucles

de retroalimentación.Los postulados de Cannon describen las variablesreguladas y los sistemas de control fisiológico 192.La homeostasis puede mantenerse mediante víaslocales o de larga distancia 194.Los bucles de respuesta comienzan con unestímulo y finalizan con una respuesta.Los valores de control pueden variar.Los bucles de retroalimentación modulanel bucle de respuesta.El control por prealimentación permiteal organismo anticipar a los cambios y mantenerla estabilidad 200.Los ritmos biológicos son el resultado de cambiosen un valor de ajuste.Los sistemas de control varían en velocidady especificidad 202.Las vías de control reflejo complejas tienen varioscentros integrad ores 203

Resumen del capítulo 207Preguntas 208Respuestas 209

UNIDAD2HOMEOSTASISy CONTROL

1 Introducción al sistema endocrino

Temas relacionados: la enfermedad de Grave

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. Lashormonas 212. Las hormonas se conocen desde tiempos antiguos 212.¿Qué hace que una sustancia química sea

una hormona?

Importanciaclínica:el descubrimientode lainsulina

IJ Biotecnología: inmunocitoquímica.Las hormonas actúan mediante la utlióna receptores.La acción de una hormona debe interrumpirse

. Clasificación de las hormonas.Las hormonas son mayoritariamente péptidoso proteínas 217.Las hormonas esteroideas derivan del colesterol 219.Las hormonas amínicas derivan de dosaminoácidos.Control de la liberación de hormonas.Las hormonas pueden clasificarse según sus víasreflejas 222.La célula endocrina es el sensor de los reflejosendocrinos más simples.Muchos reflejos endocrino s involucranal sistema nervioso.Las n~urohormonas se secretan hacia la sangrepor neuronas 225.La'hipófisises en realidaddos glándulasunidas 225.La neurohipófisis almacena y liberados neurohormonas.La adenohipófisis secreta seis hormonas.Los bucles de retroalimentación son diferentes

en el eje hipotálamo-hipofisaria.El sistema porta hipotálamo-hipofisario dirigela liberación de hormonas tróficas.Las hormonas de la adenohipófisis controlanel crecimiento, el metabolismo y la reproducción 229.Interacciones entre hormonas 230.En la sinergia, el efecto de las hormonas queinteractúan es más que aditivo.Una hormona permisiva permite que otra ejerzasu efecto.Las hormonas antagonistas tienen efectosopuestos.Enfermedades endocrinas.La hipersecreción exagera los efectosde una hormona.La hipo secreción disminuye o elimina el efectode una hormona 233.Los problemas de los receptores o de los segundosmensajeros generan respuestas anormales en lostejidos 233.El diagnósticó de las enfermedades endocrinasdepende de la complejidad del reflejo

. Evolución de las hormonas. La glándula pineal

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Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

8 Neuronas: propiedades celulares y de las redes 243

Temas relacionados: parálisis misteriosa.Organización del sistema nervioso. Células del sistema nervioso.Las neuronas son células excitable s que generan

y transportan señales eléctricas.Las células de la glía son las células de sosténdel sistema nervioso

. Señales eléctricas en las neuronas.La ecuación de Nernst predice el potencialde membrana para un ión único.La ecuación de GHK predice el potencialde membrana para múltiples iones.El movimiento de iones a través de la membranacelular crea señales eléctricas.Los canales tipo compuerta controlan lapermeabilidad de la neurona a los iones.Los cambios en la permeabilidad de los canalescrean señales eléctricas 254

Importancia clínica: trastornos de los canales 254.Los potenciales escalonados reflejan la intensidaddel estímulo que los inicia 255.Los potenciales de acción recorren largasdistancias sin perder intensidad.Los potenciales de acción representanel movimiento de Na+y el K+a travésde la membrana.Los canales de Na+ en el axón tienen

dos compuertas.Los potenciales de acción no se disparan duranteel período refractario absoluto.La intensidad del estímulo es codificada

por la frecuencia de los potenciales de acción.El potencial de acción no altera los gradientesde concentración de los iones.Los potenciales de acción son conducidosdesde la zona gatillo hasta la terminaciónaxónica.Las neuronas más grandes conducen más rápidolos potenciales de acción.La conducción es más rápida en los axonesmielínicos.La a'ctividad eléctrica puede ser alteradapor distintos factores químicos

IJ Biotecnología: modelos de ratones mutantes

IJ Biotecnología: de víboras, caracoles, arañasy sushi.Comunicación intercelular en el sistema

nervioso

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.La información pasa de una célula a otraen la sinapsis.El calcio es la señal para la liberacióndel neurotransmisor en la sinapsis.Las neurocrinas transmiten informaciónde las neuronas a otras células

bi Nuevos conceptos: vesículas sinápticas con patrón{{besa y corre".El sistema nervioso secreta distintas neurocrinas

Importancia clínica: mastenia grave.Múltiples tipos de receptores amplificanlos efectos de los neurotransmisores 275

.. No todas las respuestas postsinápticas son rápidasy de corta duración.La actividad de los neurotransmisores terminarápidamente 277.Integración de la transferencia de la información

neural 278.Las vías neurales pueden abarcar muchasneuronas simultáneamente.La actividad sináptica también puedeser modulada en la terminación axónica.La potenciación a largo plazo modificala comunicación sináptica.Los trastornos de la transmisión sináptica sonresponsables de muchas enfermedades.El desarrollo del sistema nervioso dependede las señales químicas.Cuando las neuronas, se lesionan los segmentosseparados del cuerpo celular mueren

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

9 Elsistema nervioso.central.<

.'Temas relacionados:espasmos infantiles 292.Propiedades emergentes de las redes neurales 292.Evolución de los sistemas nerviosos 292.Anatomía del sistema nervioso central 294

R Biotecnología:rastreode las neuronasen una red 294.El sistema nervioso central se desarrolla a partirde un tubo hueco

. El sistema nervioso central está dividido ensustancia gris y sustancia blanca 296.El hueso y el tejido conectivo sostienen el sistemanervioso central 296.El encéfalo flota en el líquido cefalorraquídeo 299.La barrera hematoencefálica protege al encéfalode las sustancias nocivas en la sangre 299.El tejido nervioso tiene requerimientos metabólicosespeciales 300.

Importancia clínica: la hipoglucemia y el cerebro 301

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. La médula espinal.El encéfalo.El tronco encefálico es la transición entrela médula espinal y el me sencéfalo.El tronco encefálico está constituido por el bulboraquídeo, la protuberancia y el me sencéfalo.El cerebelo coordina el movimiento.El diencéfalo contiene los centros parala homeostasis.El cerebro es el sitio de las funciones encefálicassuperiores.El cerebro tiene distintas regiones de sustanciagris yde sustancia blanca

. Función encefálica.La corteza cerebral está organizada en áreasfuncionales.La información sensitiva es integrada enla médula espinal y el encéfalo.La información sensitiva es transformada eqpercepción.El sistema motor gobierna las eferenciasprovenientes del sistema nervioso central.El sistema conductal modula las eferenciasmotoras.El sistema activación reticular influye. enlos estados de alerta

.¿Por qué dormimos?

~ Nuevos conceptos: adenosina y el café doble.Las funciones fisiológicas muestran ritmoscircadianos.La emoción y la motivación involucran víasneurales complejas.Los estados de ánimo ~on estados emocionalesde larga duración.El aprendizaje y la memoria cambianlas conexiones sinápticas en el encéfalo 317.El aprendizaje es la adquisición de conocimiento 317.Memoria es la capacidad de retener y recuperarinformación.El lenguaje es la conducta cognitiva máselaborada.La personalidad es una combinaciónde experiencia y herencia

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

10 Fisiologíasensitiva

Temas relacionados: enfermedad de Méniere. .Propiedades generales de los sistemas

sensitivos.Los receptores son sensibles a formas específicasde energía

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.La transducción sensitiva convierte

a los estímulos en potenciales graduados 330 j.La neurona sensitiva tiene un campo perceptivo 330 I.El sistema nervioso central integra la informaciónsensitiva 331.La codificación y el procesamiento distinguenla modalidad, la localización, la intensidad.y la duración del estímulo '.Sentidos somáticos e.Las vías de la percepción somática proyectanhacia la corteza somatosensitiva y al cerebelo.Los receptores del tacto responden a muchosestímulos diferentes.Los receptores de temperatura son terminacionesnerviosas libres.Los nociceptores inician respuestas protectoras.El dolor y el prurito están mediadospor nociceptores 340

Importancia clínica: analgésicosnaturales 343. Quimiorrecepción: olfato y gusto 343.El olfato es uno de los sentidos más antiguos 343-.El gusto es una combinación de cinco sensaciones

básicas 345. El oído: la audición 347.La audición es nuestra percepción del sonido 349.La transducción de sonido es un proceso

de múltiples pasos 349.La cóclea está llena de líquido 350.Los sonidos son procesando primero en la cóclea' 353.Las vías auditivas se proyectan hacia la cortezaauditiva.La hipoacusia puede ser el resultado de dañomecánico o neural

fA Biotecnología: implantes cocleares

. El oído: el equilibrio.El aparato vestibular está lleno de endolinfa.El aparato vestibular proporciona informaciónsobre movimiento y posición en el espacio 355.Los conductos semicirculares sensan la aceleraciónrotacional 355.Los órganos otolíticos sensan la aceleración linealy la posición de la cabeza 355.Las vías del equilibrio proyectan primariamentehacia el cerebelo

. El ojo y la visión

i Importancia clínica: glaucoma.El ojo está protegido por el cráneo.La luz entra en el ojo a través de la pupila.El cristalino enfoca la luz sobre la retina.La fototransducción ocurre en la retina.Los fotorreceptores traducen la luz en señaleseléctricas.El procesamiento de las señales comienzaen la retina

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A Nuevos conceptos: melanopsina, un nuevopigmento fotosensible

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

11 Divisióneferente: control motor autónomoy somático

r.m Temas relacionados: una poderosa adicción.La división autónoma.Los reflejos autonómos son importantespara la homeostasis.El control antagonista es una característicadistintiva de la división autónoma.Las vías autónomas poseen dos neuronaseferentes en serie.Los divisiones simpáticas y parasimpática salende la médula espinal en regiones diferentes.El sistema nervioso autónomo utilizan diversosneurotransmisores y moduladores.Las vías autónomas regulan la actividadde los músculos liso y cardíaco, de las glándulasy de los tejidos, adiposo y linfático.Los neurotransmisores autónomos se sintetizanen el axón.La mayoría de las vías simpáticas secretannoradrenalina sobre receptores adrenérgicos

. La médula suprarrenal secreta catecolaminas.Las vías parasimpáticas secretan aceti1colinasobre receptores muscarínicos.Los agonistas y los antagonistas autónomos sonherramientas importantes para la investigacióny la medicina.Los trastornos primarios del sistema nerviosoautónomo son poco frecuentes

~ Importancia clínica: neuropatía autónoma.Resumen de las divisiones simpáticay parasimpática.La división motora somática.Una vía motora somáticaestá formadapor una sola neurona

. La unión neuromuscular contiene receptoresnicotínicos

Resumen del capítuloPreguntas "Respuestas

12 Músculos

111 Temas relacionados: parálisis periódica.Músculo esquelético.Los músculos esqueléticos están compuestospor fibras musculares

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.Las miofibrillas son las estructuras contráctilesde una fibra muscular.La contracción muscular crea fuerza.Los músculos se acortan cuando se contraen.La contracción está regulada por troponinay tropomiosina.La aceti1colina inicia el acoplamientoexcitación -contracción

l1J Biotecnología:el ensayode motilidad in vitro.La contracción del músculo esquelético requiereun aporte constante de ATP.El cansancio muscular tiene múltiples causas.Las fibras del músculo esquelético se clasificansegún la velocidad de contracción y la resistenciaal cansancio.La tensión desarrollada por las fibras muscularesindividuales es una función de la longitudde las fibras.La fuerza de contracción aumenta con la sumade las contracciones musculares.La unidad motora es una neurona motorasomática y las fibras musculares que inerva.La contracción en los músculos dependede los tipos y la cantidad de unidades motoras.Mecánica del movimiento corporal.Las contracciones isotónicas mueven cargas,pero las contracciones isométricas crean fuerzasin movimiento.Los huesos y los músculos alrededor de lasarticulaciones forman palancas y puntosde apoyo 418.Los trastornos musculares tienen múltiples causas 420.Músculo liso 421.Las fibras del músculo liso son mucho máspequeñas que las fibras del músculo esquelético 422

:...J ¡rflportancia clínica: músculo liso yaterosclerosis.El músculo liso tiene filamentos de actina

y de miosina más largos.Los filamentos contráctil es del músculo liso

no están dispuestos en sarcómeros.La fosforilación de las proteínas desempeña unpapel clave en la contracción del músculo Uso 425.La relajación en el músculo liso tiene varios pasos 425.La entrada de calcio es la señal para la contraccióndel músculo liso 426.El estiramiento muscular abre los canales de Ca2+ 427

. Algunos músculos lisos tienen potencialesde membrana inestables.La actividad del músculo liso está reguladapor señales químicas.Músculo cardíaco

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13 Fisiologíaintegrada 1:controldel movimientocorporal 435

[1 Temas relacionados: tétanos

. Reflejos neurales.Las vías reflejas neurales pueden ser clasificadasde diferentes formas

. Reflejos autónomos

á Nuevos conceptos: técnicas de visualizaciónen los deportes

. Reflejos musculares esquelético.Los husos musculares responden al estiramientomuscular.Los órganos tendinosos de Golgi responden a latensión muscular.Los reflejos miotáticos y la inhibición recíprocacontrolan el movimiento alrededor de unaarticulación ,-

;J Importancia clínica: reflejos y tono muscular.Los reflejos de flexión apartan a los miembrosde los estímulos dolorosos 443

. El control integrado del movimiento corporal 445.Los movimientos puede clasificarse como reflejos,voluntarios o rítmicos 446

.a. Nuevos conceptos: generadores centralesde patrones y lesiones de la médula espinal.El SNC integra el movimiento.Los síntomas de la enfermedad de Parkinson

reflejan las funciones de los ganglios basales. Control del movimiento en los músculos

visceralesResumen del capítuloPreguntasRespuestas

UNIDAD3INTEGRACiÓNDELAFUNCiÓN

14 Fisiologíacardiovascular

fE! Temas relacionados: infarto de miocardio. Aspectos generales del aparato cardiovascular.El aparato cardiovascular transporta sustancias

a todo el organismo.El aparato cardiovascular está formado por elcorazón, los vasos sanguíneos y la sangre.Presión, volumen, flujo y resistencia.La presión de un líquido en movimientodisminuye con la distancia

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. Cambio de presión en los líquidos, sin cambiosen el volumen.La sangre fluye desde un área de mayor presióna otra de menor presión.La resistencia se opone al flujo.La velocidad de flujo depende del caudal y delárea de la sección transversal

. Músculo cardíaco y el corazón.El corazón tiene cuatro cámaras.Las válvulas cardíacas aseguran el flujounidireccional en el corazón.Las células del músculo cardíaco se contraensin estimulación nerviosa.El acoplamiento excitación-contracción cardíacocombina características del músculoesquelético y el músculo liso.La contracción del músculo cardíaco puedeser escalonada.Cuando el músculo cardíaco está estirado, secontrae más enérgicamente 472.Los potenciales de acción en las células miocárdicasvarían según tipo celular 472.Los neurotransmisores autónomos modulan lafrecuencia cardíaca 475

. El corazón como bomba 477.La conducción eléctrica en el corazón coordina lacontracción 477.Los marcapasos regulan la frecuencia cardíaca 479

;] Importanciaclínica: fibrilación 479.El electrocardiograma refleja la actividad eléctricadel corazón 480.El corazón se contrae y se relaja una vez duranteun ciclo cardíaco.Las curvas presión-volumen representan unciclo cardíaco 486

;J Importancia clínica: galopes, chasquidos y soplos 486.El volumen sistólico es el volumen de sangrebombeada por un ventriculo en una contracción 487.Elvolumen minuto es una medida del rendimientocardíaco 489.La frecuencia cardíaca es modulada por neuronasautónomas y catecolaminas 489

. Múltiples factores influyen el volumen sistólico 490.La contractilidad está controlada por los sistemasnervioso y endocrino.El volumen de fin de diástole y la presión arterialdeterminan la poscarga

á Nuevosconceptos:células trancales madreparala cadiopatía

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XVI índice

15 Flujosanguíneoy controlde la presiónarterial 500

al Temasrelacionados:hipertensión,esencial. Vasos sanguíneos.Los vasos sanguíneos contienen músculo liso

vascular.Las arterias y las arteriolas transportan la sangrefuera del corazón.El intercambio entre la sangre y el líquidointersticial se produce en los capilares.El flujo sanguíneo converge en las vénulas y lasvenas.La angiogénesis crea vasos sanguíneos nuevos.Presión arterial.La presión sanguínea sistémica es máxima en lasarterias y mínima en las venas 505.La presión arterial refleja la presión motriz del flujosanguíneo 506.La presión arterial se mide con unesfingomanómetro.Elvolumen minuto cardíaco y la resistenciaperiférica determinan la presión arterial media.Los cambios en el volumen sanguíneo afectanla presión arterial.Resistencia en las arteriolas.La autorregulación miogénica ajusta el flujosanguíneo de manera automática

J Importanciaclínica:shock.Las secreciones paracrinas alteran la contraccióndel músculo liso, vascular.La rama simpática controla la mayor partedel músculo liso vascular

A Nuevos conceptos:desde la dinamita hastala vasodilatación 513

. Distribución de la sangre hacia los tejidos 514.Intercambio en los capilares 514.La velocidad del flujo sanguíneo es mínima en loscapilares 516.La mayor parte del intercambio en los capilares seproduce por difusión y transcitosis 517.La filtración y la absorción capilar se produce porflujo global 517.Sistema linfático 519.El edema se produce debido a alteracionesdel intercambio capilar 520.Regu~ación de la presión arterial 521.El reflejo barorreceptor es el control homeostáticoprimario de la presión arterial 521.La hipotensión ortostática dispara el reflejobarorreceptor 523.Enfermedad cardiovascular 525

. I. Los factores de riesgo de enfermedad cardiovascularincluyen el tabaquismo, la obesidad y los factoreshereditarios 525

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Temas relacionados: dosaje de sangreen deportistas.Plasma y elementos celulares de la sangre.El plasma está compuesto por agua, iones,

moléculas orgánicas y gases disueltos.Los elementos celulares son los glóbulos rojos,los glóbulos blancos y las plaquetas.Producción de células de la sangre.Las células de la sangre se producen en la médulaó~a 538.La hematopoyesis está sujeta al control de factoresestimulantes de colonias, interleucinas y otrascitocinas.Los factores estimulantes de colonias regulanla leucopoyesis.La trombopoyetina regula la producción deplaquetas 541.La eritropoyetina regula la producción de glóbulosrojos 541.Glóbulos rojos 542.Los glóbulos rojos maduros carecen de núcleo 542El Médula ósea 543.La.:síntesisde hemoglobina requiere hierro 544

. Losglóbulos rojos viven alrededor de cuatro meses 545

:.J Importanciaclínica:hemoglobinae hiperglucemia545.Los trastornos de los glóbulos rojos disminuyen eltransporte de oxígeno 546.Plaquetas y coagulación 547.Las plaquetas son fragmentos pequeños de células 548.La hemostasia impide la pérdida de sangre a travésde los vasos lesionados 548.La activación de las plaquetas comienza elproceso de coagulación.La coagulación convierte el tapón plaquetarioen un coágulo más estable.Los anticoagulantes inhiben la coagulación

.á Nuevos conceptos: trombolíticos y agentesantiplaquetarios

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

.La aterosclerosis es un proceso inflamatorio

:.J Importancia clínica: diabetes y enfermedadcardiovascular

.á Nuevos conceptos: marcadoresinflamatorios de enfermedad cardiovascular.La hipertensión representa un fracaso de la

homeostasis

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

16 Sangre

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17 Mecánica de la respiración

E Tema relacionado: enfisema. El aparato respiratorio.Los huesos y los músculos del tórax rodean

a los pulmones.Los sacos pleurales contienen a los pulmones. Las vías aéreas conectan los pulmones con

el ambiente externo.Los alvéolos constituyen el sitio de intercambiode gasesLa circulación pulmonar es un sistema de bajapresión y alto flujo

;) Importancia clínica: insuficiencia cardíacacongestiva.Las leyes de los gases.El aire es una mezcla de gases.Los gases se desplazan desde áreas de mayor

presión hacia áreas de menor presión.La Ley de Boyle describe la relación presión-volumen de los gases.

. La ventilación.Los volúmenes pulmonares se modifican durantela ventilación.Las vías aéreas calientan, humidifican y filtran elaire inspirado

. Durante la ventilación, el aire fluye a causa delos gradientes de presión.La inspiración se produce cuando disminuyela presión alveolar 570.La espiración se produce cuando la presión alveolarexcede la presión atmosférica 572.La presión intrapleural se modifica durante laventilación.La distensibilidad y la elastancia pulmonarespueden cambiar en los estados patológicos

;) Importancia clínica: enfemedad pulmonarfibrótica.La sustancia tensioactiva o surfactante disminuye

el trabajo respiratorio.El diámetro de las vías aéreas es el principaldeterminante de su resistencia.La frecuencia y la profundidad de la respiracióndeterminan su eficiencia.La composición de gases en los alvéolos varíapoco durante la respiración normal

. La ventilación y el flujo sanguíneo alveolarguardan correspondencia.La auscultación y la espirometría evalúan lafunción pulmonar

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18 Intercambio y transporte de gases

~ Temas relacionados: altitud 588. Difusión y solubilidad de los gases 588.La solubilidad de los gases en un líquido depende

de la presión, la solubilidad y la temperatura 589. Intercambio de gases en los pulmones y en los

tejidos. ... La disminución de la poz alveolar reduce la

captación de oxígeno a nivel pulmonar.Los cambios en la membrana alveolar alteran elintercambio de gases

ltJ Biotecnología: el oxímetro de pulso.Transporte de gases en la sangre.La hemoglobina transporta la mayor partedel oxígeno a los tejidos

á Nuevos conceptos: sustitutos de la sangre.Una molécula de hemoglobina une hasta cuatrode oxígeno.La unión del oxígeno a la hemoglobina obedecea la ley de acción de masas.La Poz determina la unión entre oxígeno yhemoglobina 596.La unión del oxígeno se expresa como porcentaje 597.La temperatura, el pH y los metabolitos afectanla unión del oxígeno a la hemoglobina.El dióxido de carbono se transporta de tresmaneras.Regulación de la ventilación.Las neurona s del bulbo raquídeo controlanla respiración.El dióxido de carbono, el oxígeno y el pHinfluyen en la ventilación.Los reflejos protectores resguardan a lospulmones.Los centros cerebrales superiores afectanlos patrones de ventilación

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

19 Los riñones

577Temas relacionados: gota

. Funciones de los riñones.Anatomía del aparato urinario.Elaparato urinario está formadopor los riñones,los uréteres, la vejiga y la uretra

:..JImportanciaplínica:infeccionesurinarias.La nefrona es la unidad funcional del riñón.Visión general de la función renal.Los tres procesos que ejecuta la nefronason la filtración, la reabsorción y la secreción

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XVIII índice

.El volumen y la osmolaridad varían a medidaque el líquido circula a través de la nefrona.Filtración.El corpúsculo renal contiene tres ba1Í:erasde filtración

. La filtración se produce como consecuenciade la presión hidrostática en los capilares.La presión arterial y el flujo sanguíneo renalinfluyen en la TFG.La TFG está sujeta.a autorregulación

~ Nuevos conceptos: nefropatía diabética.Las hormonas y las neuronas autónomastambién influyen en la TFG.Reabsorción.La reabsorción puede ser activa o pasiva.La saturación del transporte renal desempeñaun papel importante en la función renal

lt.1 Biotecnología: riñones artificiales.Las presiones en los capilares peritubularesfavorecen la reabsorción

. Secreción.La competencia disminuye la secreción depenicilina.Excreción.El clearance (depuración) es un método

. no invasivo para medir la TFG.El clearance y la TFG permite determinar elmanejo renal de los solutos.Micción

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

20 Fisiologíaintegrada 11:equilibriohidroelectrolítico

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Temas relacionados: hiponatremia.Romeostasis hidroelectrolítica.La osmolaridad del líquido extracelular afectael volumen celular 642

Si Nuevos conceptos: regulación del volumen celular 642.El equilibrio hidroelectrolítico requierela integración de múltiples sistemas y aparatos.Balance de agua.El ingreso y:1a excreción diarios de agua estánbal¡;lnceados.Los riñones conservan agua.La concentración de la orina se determinaen el asa de Henle y el túbulo colector

:J Importancia clínica: diuresis osmótica.La vasopresina controla la reabsorción de agua

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.Los cambios de la presión arterial, el volumeny la osmolaridad desencadenan reflejos en elbalance hídrico

t.] Importancia clínica: enuresis nocturnay vasopresina.El asa de Renle es un multiplicador por

contracorriente.Balance de sodio y volumen del líquidoextracelular.La aldosterona controla el balance de sodio.La presión arterial es el estímulo primario

para la secreción de aldosterona.La angiotensina 1I influye en la presión arteriala través de múltiples vías.El péptido natriurético atrial promuevela excreciónde Na+yagua

. Balance de potasio

. Mecanismos conductales en el balance de salyagua.La ingesta de bebidos reemplaza la pérdida

de líquidos.El bajo contenido de Na+ estimula eLapetitode sal.Las conductas de evitación ayudan a prevenirla deshidratación 658

. Control integrado del volumen y la osmolaridad 659.La osmolaridad y el volumen pueden cambiarde forma independiente.La deshidratación dispara respuestas renalesy cardiovasculares.Equilibrio ácido-base.Las enzimas y el sistema nervioso sonparticularmente sensibles a los cambios de pH.Los ácidos y las bases del cuerpo provienende muchas fuentes.La\lOmeostasis del pH depende de losamortiguadores del pH, los pulmonesy los riñones.Los sistemas de amortiguadores de pH incluyenproteínas, ion es fosfato y HCO3-.La ventilación puede compensar las alteracionesdel pH.Los riñones utilizan amoníaco y amortiguadoresde pH de fosfato 667.El túbulo proximal secreta H+ y reabsorbe HCO3- 667.La nefrona distal controla la excreción de ácidos 668.Los trastornos del equilibrio ácido-base puedenser de origen respiratorio o metabólico

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UNIDAD4METABOLISMO,CRECIMIENTOY ENVEJECIMIENTO

21 Elaparato digestivo

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11 Temas relacionados:úlceraspépticas 677.Función y procesos del aparato digestivo 677. Anatomía del aparato digestivo 678.El aparato digestivo está compuesto por la cavidad

oral, el tubo digestivo y los órganos de lasglándulas accesorias 678

. La pared del tubo digestivo tiene cuatro capas 679.La pared del aparato digestivo tiene cuatro capas 679. Motilidad 682.El músculo liso gastrointestinal se contrae

espontáneamente 682

A Nuevos conceptos: células intersticiales de Cajal 683.El músculo liso gastrointestinal muestra diferentespatrones de contracción 683

. Secreción 684.El aparato digestivo secreta iones yagua 685.Las enzimas digestivas son secreta das en la boca,el estómago y el intestino.Las células especializadas secretan moco.La saliva es una secreción exocrina.El hígado secreta bilis

. Regulación de la función del aparato digestivo.El sistema nervioso entérico puede actuarde forma independiente del SNC.Los péptidos gastrointestinales incluyenhormonas, neuropéptidos y citocinas

. Digestión y absorción.Los hidratos de carbono son absorbidos comomonosacáridos.Las proteínas son digeridas en péptidos pequeñosy aminoácidos 694.Algunos péptidos más grandes pueden serabsorbidos intactos

. Las sales biliares facilitan la digestión de grasas.Los ácidos nucleicos se digieren en basesnitrogenadas y monosacáridos.El intestino absorbe vitaminas y minerales

B;I Biotecnología: olestra, el sustituto de las grasassin calorías.Los intestinos absorben iones yagua

. La fase cefálica.La digestión química y mecánica comienzaen la boca.La deglución mueve el alimento desde la bocahasta el estómago

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.La fase gástrica.El estómago almacena alimentos.El estómago secreta ácido, enzimas y moléculasseñal

;J Importancia clínica: retraso del vaciado gástrico.El estómago equilibra digestión y protección.La fase intestinal ..El bicarbonato en el intestino délgado neutralizael ácido gástrico.La mayor parte del líquido es absorbida en elintestino delgado.La mayor parte de la digestión ocurre en elintestino delgado

;J Importancia clínica: intolerancia a la lactosa.El intestino grueso concentra los desechos parala excreción.La diarrea puede producir deshidratación.Funciones inmunitarias del tubo digestivo.Las células M controlan el contenido delintestino.Los vómitos constituyen un reflejo protector

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

22 Metabolismoy balancede energía

699

[1 Temas relacionados: trastornos de la conductaalimentaria 717.El cerebro controla la ingestión de alimentos 717.Balance de energía 718.El ingreso de energía es igual al egreso de energía 718

a;j Biotecnología:nuevosenfoquesparael descubrimientodepéptidos

. El uso de energía se refleja en el consumode oxígeno de un individuo 719.La energía se almacena en grasas y glucógeno 720.Metabolismo 721.La energía proveniente de los nutrientes ingeridospuede ser utilizada de inmediato o almacenada 722.Las hormonas controlan las vías metabólicasal modificar la actividad enzimática.El metabolismo anabólico domina en el estadoposprandial.Las concentraciones plasmáticas de colesterolson factores pronósticos de cardiopatía coronaria 725

. El metabolismo catabólico domina en el estadode ayuno.Control homeostático del metabolismo.El páncreas secreta insulina y glucagón.La relación insulina-glucagón regulael metabolismo

;J Importancia clínica: dietas cetogénicas700

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.La insulina es la hormona dominante

en el estado posprandial.La insulina promueve el anabolismo.El glucagón domina en el estado d¡; ayuno.La diabetes mellitus es una familiade enfermedades metabólicas.Los diabéticos tipo 1 son propensos a lacetoacidosis.Los diabéticos tipo 2 a menudo tienencontracciones elevadas de insulina.El síndrome metabólico asocia la diabetescon la enfermedad cardiovascular

. Regulación de la temperatura corporal.La temperatura corporal es un balance entreproducción, ganancia y pérdida de calor.La temperatura corporal está reguladahomeostáticamente.El cuerpo produce calor por el movimientoy el metabolismo.El termostato corporal puede ser reconfigurado

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

23 Controlendocrinodel crecimientoy el metabolismo750

Temas relacionados: hiperparatiroidismo.Revisión de los principios endocrino s.Glucocorticoides suprarrenales.La corteza suprarrenal secreta hormonasesteroideas.La secreción de cortisol está controladapor la ACTH.El cortisol es esencial para la vida.El cortisol es un agente terapéutico útil.Los trastornos del cortisol se deben a demasiada

hormona o muy poca hormona.La CRH y la ACTH tienen funciones fisiológicasadicionales.Hormonas tiroideas.Las hormonas tiroideas contienen yodo

~ Nuevos conceptos: las melanocortinasy el ratón Agutí 757.Las hormonas tiroideas afectan la calidad de vida 759.La TSH controla a la glándula tiroides 760.Horm.ona de crecimiento 761

. Lahormonade crecimientoesanabólica 762.La hormona de crecimiento es esencialpara el crecimiento de los niños.La hormona de crecimiento humana obtenida

por ingeniería gen ética plantea cuestiones éticas 764.Crecimiento tisular y óseo 764

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.El crecimiento tisular requiere hormonasy paracrinos.El crecimiento óseo requiere un aporte de calciosuficiente.Balance de calcio.Las concentraciones de calcio en la sangre estáncuidadosamente reguladas.Tres hormonas controlan el balance de calcio.La homeostasis del calcio y el fosfato estánrelacionadas 770.La osteoporosis es una enfermedad de pérdida ósea 771

Resumen del capítulo 772Preguntas 773Respuestas 774

24 Elsistemainmunitario

Temas relacionados: tratamiento del SIDA.Aspectos generales de la función del sistemainmunitario

. Patógenos del cuerpo humano.Las bacterias y los virus demandan diferentesmecanismos de defensa.Los virus pueden reproducirse (replicarse) sóloen el interior de las células huésped

á Nuevos conceptos: retrovirus.La respuesta inmunitaria.Anatomía del sistema inmunitario.Los tejidos linfoides están distribuidos portodo el cuerpo

111El bazo.Los leucocitos son las células principalesdel sistema inmunitario.Inmunidad innata: respuestas inespecíficas.L'\,sbarreras físicas y químicas constituyenla primera línea de defensa del cuerpo.Los fagocitos reconocen e ingieren cuerposextraños.Los linfocito s natural killer eliminan células

infectadas por virus y células tumorales.Los mediadores químicos crean la respuestainflamatoria.Inmunidad adquirida: respuestas específicas

a los antígenos.Los linfocito s son las principales célulasinvolucradas en la respuesta inmunitariaadquirida.Los linfocitos B se diferencian a célulasplasmáticas y células de memoria.Los anticuerpos son proteínas secretadaspor las células plasmáticas.Los linfocitos T deben hacer un contacto directocon sus células diana

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[!1 Temas relacionados: golpe de calor. Metabolismo y ejercicio.Lashormonas regulan el metabolismo durante

el ejercicio.El consumo de oxígeno está relacionado conla intensidad del ejercicio 810.Varios factores limitan el ejercicio 811.Respuestas ventilatorias al ejercicio 811

. Respuestas cardiovasculares al ejercicio 812.Elvolumen minuto aumenta durante el ejercicio 812.El flujo de sangre periférica se redistribuye hacialos músculos durante el ejercicio.La presión arterial aumenta levemente duranteel ejercicio.El reflejo barorreceptor se ajusta al ejercicio

. Respuestas de prealimentación al ejercicio

. Regulación de la temperatura durante elejercicio

. Ejercicio y salud.El ejercicio reduce el riesgo de enfermedadcardiovascular.La diabetes mellitus tipo 2 puede mejorar conel ejercicio.El ejercicio puede influir sobre el estrés yel sistema inmunitario

-ID El timo.Vías de la respuesta inmunitaria.La inflamación es la respuesta típica ,frentea la infección bacteriana

. Los mecanismos de defensa intracelulares son

necesarios para luchar contra las infeccionesvirales.Las respuestas alérgicas son respuestasinflamatorias disparadas por antígenos específicos 797.Las proteínas del MHC permitenel reconocimiento de tejido extraño.El reconocimiento de lo propio es una funciónimportante del sistema inmunitario

IQBiotecnología: anticuerpos obtenidospor ingenieríagenética 800.La vigilancia inmunológica permite que el cuerpo

elimine las células anormales - 800. lnteracciones neuroendocrinoinmunitarias 800,.Elestrés altera la función del sistema inmunitario 802."Lamedicina moderna incorpora la terapéutica

mente-cuerpoResumen del capítuloPreguntasRespuestas

25 Fisiología integrada 111:ejercicio

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Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

26 Reproducción y desarrollo

m;¡ Temas relacionados: infertilidad.Determinación del sexo (;.Los cromosomas sexuales determinan el sexogenético

:..JImportanciaclínica:trastornoshereditariosligadosal X 823.La diferenciación sexual se produce en el segundo

mes del desarrollo 825

. Patrones básicos de la reproducción 826

:..J Importanciaclínica:determinacióndel sexo 827.La gametogénesis comienza dentro del úteroy se reanuda durante la pubertad.El cerebro dirige la reproducción.La reproducción está influenciada por factoresambientales.Reproducción masculina

. Los testículos producen espermatozoidesy testosterona.La espermatogénesis requiere gonadotropinasy testosterona.Las glándulas accesorias masculinas aportansecreciones al semen.Los andrógenos influyen sobre los caracteressexuales secundarios.Reproducción femenina.El aparato reproductor femenino está formadopor los ovarios y el útero.El ovario produce óvulos y hormonas.El ciclo menstrual dura alrededor de un mes

. El control hormonal del ciclo menstruales complejo.Los estrógeno s y los andrógenos influyen sobrelos caracteres sexuales femeninos secundarios.Procreación

. La respuesta sexual humana posee cuatro fases.El acto sexual masculino incluye la ereccióny la eyaculación.La disfunción sexual afecta tanto a hombrescomo a mujeres.Los anticonceptivos evitan el embarazo.La infertilidad es la incapacidad de concebir.Embarazo y parto.La fecundación requiere capacitación.El embrió'n en desarrollo se implantaen el endometrio.La placenta secreta hormonas duranteel embarazo

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.El embarazo termina en el momento del trabajode parto y el parto.Las glándulas mamarías secretan leche durantela lactancia ,.La prolactina ejerce otras funciones fisiológicas

. Crecimiento y envejecimiento.La pubertad señala el comienzo de la edad fértil.La menopausia y la andropausia son unaconsecuencia del envejecimiento

Resumen del capítuloPreguntasRespuestas

APÉNDICEA:Respuestasa las preguntasde revisióndel final de loscapítulos

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A-1

APÉNDICE B: Físicay matemática A-31

APÉNDICEC:Genética A-34

APÉNDICED: Posicionesanatómicasdel cuerpo A-39

GLOSARIO G-1

íNDICEANAlÍTICO 1-1

CRÉDiTOS Cr-1