Aparato Cardiovascular

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Aparato cardiovascularJulio Roberth Iglesias Alvarado - [email protected]

1. Resumen 2. Definicin de aparato y sistema. Aplicar los conocimientos adquiridos para identificar los 3. Sistema circulatorio: identificar los subsistemas y sus elementos anatomohistologicos. 4. Definir e identificar los elementos y las funciones del sistema vascular sanguineo y del sistemavascular linfatico. Breve descripcin anatmica de los rganos que forman el sistema cardiovascular Tejido muscular estriado.- comunicacin celular. Sarcomera cardiaca- proteinas cardiacas. Tejido muscular estriado cardiaco renovacin y/o reparacin y/o regeneracin. Adelantos cientficos: nuevas teoras. 9. Tejido muscular liso vascular: poblacin y comunicacin celular. 10. Corazon. Morfologa cardaca. 11. Histologia del aparato mitral y de las vlvulas cardiacas. 12. Arterias coronarias: distribucin anatmica e histofisiolgica 13. Drenaje linftico e innervacin del corazn drenaje linftico cardiaco. 14. Modelos y funciones generales de la microcirculacin. 15. Modelos de microcirculacion: piel, musculos y glndulas exocrinas. Identificar componentes. 16. Modelos de microcirculacion: higado y rion. Identificar componentes. 17. Barreras hematolgicas: histofisiologa, definicin tradicional y actual 18. Endotelio y tejido muscular liso. Regionalizacion del endotelio, enfoques cientificos actuales 19. Bibliografia elementos de un sistema en el sistema cardiovascular.

5. 6. 7. 8.

RESUMENEste trabajo tiene como fin absolver cualquier duda sobre el tema referente a aparato cardiovascular desde un punto de vista anatomohistologico, en el cual se definen aspectos como la estructura del sistema vascular y cardiaco.

1. DEFINICIN DE APARATO Y SISTEMA. APLICAR LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS PARA IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA EN EL SISTEMA CARDIOVASCULAR.Definicin general de sistema: Conjunto de elementos que interrelacionan, con el fin de lograr un objetivo determinado. Elementos de un sistema: Entrada o insumo o impulso (input): es la fuerza de arranque del sistema, que provee el material o la energa para la operacin del sistema. Salida o producto o resultado (output): es la finalidad para la cual se reunieron elementos y relaciones del sistema. Los resultados de un proceso son las salidas, las cuales deben ser coherentes con el objetivo del sistema. Los resultados de los sistemas son finales, mientras que los resultados de los subsistemas con intermedios. Procesamiento o procesador o transformador (throughput): es el fenmeno que produce cambios, es el mecanismo de conversin de las entradas en salidas o resultados. Generalmente es

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representado como la caja negra, en la que entran los insumos y salen cosas diferentes, que son los productos. Retroaccin o retroalimentacin o retroinformacin (feedback): es la funcin de retorno del sistema que tiende a comparar la salida con un criterio preestablecido, mantenindola controlada dentro de aquel estndar o criterio. Ambiente: es el medio que envuelve externamente el sistema. Est en constante interaccin con el sistema, ya que ste recibe entradas, las procesa y efecta salidas. La supervivencia de un sistema depende de su capacidad de adaptarse, cambiar y responder a las exigencias y demandas del ambiente externo. Aunque el ambiente puede ser un recurso para el sistema, tambin puede ser una amenaza. Fronteras, restricciones o limitaciones: que delimitan lo que puede ser del sistema y lo de su entorno. Definicin anatmica de aparato y sistema: Un aparato es un conjunto de rganos que contribuyen a una funcin principal y que necesariamente tienen una secuencia anatmica. Por ejemplo aparato digestivo. Un sistema es un conjunto de rganos y estructuras anlogas que cumplen funciones particulares e interactan con el fin de generar una funcin principal general. Estos rganos no necesariamente tienen una secuencia anatmica. Por ejemplo el sistema endocrino. Definicin histofuncional de aparato y sistema: Un aparato es un conjunto de rganos que contribuyen a una funcin principal realizando cada uno funciones similares con cierta independencia. Ej.: aparato urinario. Este tiene como componentes a los riones, los urteres, la vejiga y la uretra. Los riones se encargan de elaborar la orina y transportarla hasta los urteres, estos y la uretra cumplen funciones netamente de transporte, la vejiga cumple funciones de almacenamiento y transporte de orina. Todos estos rganos cumplen sus funciones con cierta independencia, y vemos q contribuyen a una nica funcin principal: la excrecin de orina. Un sistema conjunto de rganos y estructuras anlogas que cumplen funciones particulares las cuales interactan con el fin de lograr un objetivo comn. Ej.: sistema cardiovascular. Este sistema tiene como elementos principales: el corazn, las arterias, los capilares y las venas. La contraccin del miocardio del corazn permite el flujo de sangre a travs de las arterias, de aqu la sangre llega hasta los capilares de todo el cuerpo, en donde la sangre arterial realiza intercambio de sustancias con los tejidos del cuerpo, luego la sangre poco oxigenada pasa a travs de las venas y de ah al corazn nuevamente. Como vemos aqu hay interaccin entre las funciones que cumplen cada uno de los elementos del sistema cardiovascular, pues la funcin de uno depende del otro y de las interrelaciones entre ellos. Vemos que el sistema cardiovascular cumple diversas funciones como intercambio de oxgeno y CO2, transporte de hormonas y otras sustancias inductoras, entre otras. Pero todas estas funciones van a contribuir una funcin principal general u objetivo del sistema cardiovascular, el cual es regular la presin arterial. Elementos de un sistema aplicados a los elementos del sistema cardiovascular: Entrada o insumo o impulso (input): Aplicado al sistema cardiovascular, este elemento de entrada est dado por la fibra muscular cardiaca, cuya contraccin permitir el arranque del sistema cardiovascular. Salida o producto o resultado (output): Aplicado al sistema cardiovascular, el resultado o producto est dado por una funcin general de este sistema, en la que convergen todas las funciones especficas de cada elemento del sistema, esta funcin es la presin arterial. Procesamiento o procesador o transformador (throughput): Aplicado al sistema cardiovascular, el proceso est dado por el mecanismo de contraccin de la musculatura cardiaca. Retroaccin o retroalimentacin o retroinformacin (feedback): Aplicado al sistema cardiovascular, la retroalimentacin est dada por el flujo de retorno de la sangre a travs de las venas. Ambiente: Aplicado al sistema cardiovascular el ambiente estara dado por todos lo rganos y tejidos del cuerpo que son irrigados mediante el sistema cardiovascular, es decir todo el cuerpo humano. Fronteras, restricciones o limitaciones: Aplicado al sistema cardiovascular, las fronteras pueden ser posibles enfermedades que imposibilitan el normal funcionamiento del sistema cardiovascular. BIBLIOGRAFA: BLOOM y FAWCETT. Histologa. 12va edic. Edit. Interamericana Mc Graw Hill. Madrid, 1995 www.es.wikipedia.org/wiki/Sistema www.monografias.com/trabajos39/politica-sistemica-estado/politica-sistemica-estado.shtml. www2.netexplora.com/gasco/ili260/textos/tgsbertalanffy.pdf


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www.elprisma.com/apuntes/administracion_de_empresas/teoriageneraldesistemas/ www.es.wikipedia.org/wiki/Sistema_biol%C3%B3gico

2.

SISTEMA CIRCULATORIO: IDENTIFICAR LOS SUBSISTEMAS Y SUS ELEMENTOS ANATOMOHISTOLOGICOS.

Los sistemas principales de transporte son el sistema circulatorio, en el que las sustancias estn disueltas o suspendidas en lquido y son transportadas de una parte del cuerpo a otra por un sistema de tubos (vasos). El sistema circulatorio incluye dos grandes subsistemas: Sistema circulatorio sanguneo: Compuesto por una bomba muscular, el corazn y dos sistemas de vasos sanguneos. Es el principal medio de transporte de oxigeno, dixido de carbono, nutrientes y productos de degradacin metablicos, clulas del sistema inmunitario y otros sistemas defensivos y mensajeros qumicos (hormonas), y muchas otras sustancias importantes por ejemplo factores de coagulacin. Desde un punto de vista fisiolgico (funcional) este esta formado por tres sistemas circulatorios sanguneos principales: o Circulacin Pulmonar: transfiere sangre desoxigenada con un alto contenido en dixido de carbono desde una bomba central a los pulmones y transporta sangre reoxigenada desde los pulmones hacia el corazn. o Circulacin Sistmica: Transfiere sangre oxigenada desde una bomba central a todos los tejidos corporales y devuelve sangre desoxigenada desde los tejidos hacia el corazn. o Sistemas portal: son conductos vasculares especializados que transportan sustancias de un lugar a otro, pero no dependen de una bomba central. Ej. el sistema portal heptico que transcurre entre el intestino y el hgado. Desde un punto de vista histolgico este esta formado por dos sistemas principales: o Sistema Arterial: Que esta constituido por todos aquellos vasos que salen del corazn y tienen paredes mas gruesas, son de dimetro mas pequeo que las venas, y adems presentan diferentas considerables con las venas en sus paredes. o Sistema Venoso: Que esta constituido por todos aquellos vasos que llegan al corazn y tienen paredes mas delgadas, son de dimetro mayor que las arterias. El sistema Linftico: Que es el encargado de drenar el liquido extracelular de los tejidos, retornndolo al sistema circulatorio sanguneo despus de pasar por los ganglios linfticos. Este sistema tambin participa en la absorcin de nutrientes desde el intestino. ELEMENTOS ANATOMOHISTOLOGICOS: ARTERIAS

o

Tnica Intima: es la capa mas interna de las arterias y esta formada por: Una nica capa de clulas endoteliales (epitelio escamoso simple) que secretan fibras colgenas tipos II, IV y V, endotelina, oxido ntrico y factor de Willebrand, adems de tener enzimas unidas a su membrana como la enzima conversora de angiotensina. Tejido conectivo subendotelial: formado por tejido conectivo laxo y unas cuantas clulas de msculo liso dispuestas longitudinalmente.

o Tnica Media: es la capa mas gruesa de la pared del vaso y esta formada por: Capas de msculo liso dispuesto circularmente Fibras elsticas orientadas circularmente Colgena tipo III Proteoglucanos

o Tnica Adventicia: Es la capa mas externa de la pared del vaso y esta formada por: Fibroblastos Fibras de colgena tipo I


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Fibras elsticas orientadas longitudinalmente Vasa vasorum Nervi vasorum

omedia.

Elstica interna: Banda delgada de fibras elsticas dispuestas entre la tnica ntima y la tnica

o

Elstica externa: Banda delgada de fibras elsticas dispuestas entre la tnica media y la tnica adventicia. VENAS

o

Tnica Intima: Es la capa mas interna de las venas y esta formada por: Una nica capa de clulas endoteliales (epitelio escamoso simple) Lamina basal Vlvulas en algunas venas Tejido conectivo subendotelial

o

Tnica media: la capa ms delgada de las venas y en algunas puede estar ausente y esta formada por: Msculo liso Fibras colgenas

o

Tnica Adventicia: Es la capa mas externa de la pared de las venas y es mas gruesa que la tnica media, esta formada por: Fibras de msculo liso orientado longitudinalmente Clulas de msculo cardiaco cerca de su entrada al corazn Fibroblastos Fibras colgenas

VASOS LINFATICO

o Los vasos linfticos presentan elementos parecidos a las venas, con paredes mas delgadas y sin separacin ntida entre las capas intima, media y adventicia. Sin embargo presentan mayor cantidad de vlvulas en su interior. La linfa circula por ellos gracias a la accin de fuerzas externas (contraccin de los msculos esquelticos) sobre sus paredes. BIBLIOGRAFIA Histologa Humana / Alan Stevens y James S. Lowe / Segunda Edicin / Editorial Hacourt Espaa S.A / Madrid-Espaa-1997. Histologa basica texto y atlas / Junquera y Carneiro / Quinta Edicion / Editorial Masson / 2000 Texto Atlas de histologa / Leslie P. Gartner y James L. Hiatt / Segunda edicin / Editorial Mac Graw HillInteramericana / Mexico-2002.

3. DEFINIR E IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS Y LAS FUNCIONES DEL SISTEMA VASCULAR SANGUINEO Y DEL SISTEMA VASCULAR LINFATICO.SISTEMA VASCULAR SANGUINEO FUNCIONES: Los vasos sanguneos, los cuales son conductos que estn distribuidos por todo el organismo, se encargan de transportar la sangre desde el corazn hasta los tejidos del cuerpo y despus la devuelven al corazn. Forman un circuito cerrado con el corazn ELEMENTOS:


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ARTERIA: Es la encargada de distribuir la sangre desde el corazn, hasta el lecho capilar por todo el cuerpo. Forma el sistema arterial La accin cclica bombeante del corazn produce, en el sistema arterial, un flujo de sangre pulstil. Con cada contraccin de los ventrculos (sstole), la sangre es empujada dentro del sistema arterial provocando la expansin de las paredes arteriales; la subsiguiente contraccin de la pared arterial ayuda al mantenimiento de la presin arterial entre los latidos ventriculares (distole). Esta expansin y contraccin es una funcin del tejido elstico de las paredes arteriales. El flujo de sangre desde los distintos rganos y tejidos est regulado por las variaciones en el dimetro de los vasos distribuidores. Esta funcin se ve facilitada por la disposicin circunferencial del msculo liso de las paredes de los vasos y est principalmente bajo el control del sistema nervioso simptico y las hormonas de la mdula suprarrenal. Las paredes de los vasos arteriales estn formadas por la estructura de tres capas, general en el sistema circulatorio, aunque le caracteriza la presencia de una importante elstica y capa de msculo liso en la pared, gruesas en relacin al dimetro de la luz. Arteria Elstica: Estas comprenden los grandes vasos de conduccin e incluyen las arterias aorta, innominada, cartida comn y subclavia junto a la mayora de los vasos arteriales pulmonares. Tamao estimado: El calibre de estos vasos va desde 1 cm. o ms. La elasticidad de sus paredes permiten hacer mas regular el flujo. La energa cintica aplicada a los vasos durante la distole se convierte en energa potencial al dilatarse elsticamente las paredes, de modo que en la distole dicha energa se entrega como energa cintica al sistema (bomba subclavia del corazn). Arteria Muscular o de Distribucin: Las arterias elsticas al ir gradualmente disminuyendo el dimetro y el espesor de su pared, van dando lugar a ramas laterales en las que las paredes contienen menos elstica y ms msculo liso. Entre stas estn las principales ramas de distribucin del rbol arterial (arterias radial, femoral, coronaria y cerebral).La gran mayora de los vasos arteriales de la distribucin controlan flujos. Arteria de Transicin Y Arteria Especializada: en la transicin gradual de un tipo de arteria a otro, es a veces difcil clasificar la regin intermedia. Algunas arterias de calibre de intermedio (por ejemplo, la arteria popltea y la arteria tibial) tienen paredes que se parecen a las de las arterias mayores, mientras que algunas arterias grandes(por ejemplo, la iliaca externa) tienen paredes que no difieren de las de las arterias de tamao medio. La regin de transicin entre arterias elsticas y musculares de llama a menudo, arterias de tipo mixto. La arteria especializada esta referida a las caractersticas que las diferencian de otras arterias debido a la funcin que cumplen tales como: las arterias coronarios que por estar sometidas a una gran presin, tienen una pared que es mas gruesa que la de otras arterias musculares de tamao semejante. Tambin los vasos sanguneos pulmonares que tienen su pared relativamente mas fina, por ser la circulacin pulmonar considerablemente mas baja que la circulacin sistmica dentro de la cavidad craneal donde los vasos estn protegidos de la presin y estiramiento exteriores, las arterias durales y cerebrales tienen paredes relativamente finas. Y tenemos mas haces longitudinales de musculatura lisa en la tnica intima en las arteria que estn sometidas frecuentemente a doblarse como las poplteas o axilares, que en vasos comparables de otras regiones del organismo. ARTERIOLA: Son estructuras vasculares ms pequeas con respecto a las arterias musculares. Vemos menos clulas endoteliales, proporcionales a la superficie endotelial (se reduce el lmen). Los ncleos de las clulas endoteliales hacen cierta prominencia hacia la luz del pequeo vaso. Presentan una capa media gruesa, muscular con 4 a 5 capas de msculo liso. Por fuera, hacia la adventicia hallamos un tejido de sostn conformado por abundantes fibras colgenas que delimitan claramente la adventicia de la media. La funcin principal de estos vasos arteriales es la de control del flujo sanguneo al territorio capilar (vasos de resistencia perifrica). En las arteriolas pequeas hallamos de 1 a 2 capas de fibras musculares lisas, concntricas con una lmina elstica interna y una adventicia bastante desarrollada. CAPILARES: Son vasos ms pequeos, de paredes muy delgadas. Su lmen no suele ser mayor que 7 micrones. Los glbulos rojos pasan como tapones o mbolos por el lmen de estos pequeos vasos. CAPILARES ESPECIALIZADOS Capilares Continuos: Vasos el los cuales su endotelio forma una delgada capa ininterrumpida alrededor de la luz capilar. Se ubican en msculos, tejido nervioso y tejido conjuntivo


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Capilares Fenestrados: Las clulas endoteliales poseen numerosos poros. En estos capilares encontramos verdaderos poros, aberturas o fenestraciones. Las fenestraciones se hallan limitadas por la presencia de membrana basal. Estos poros tienen un calibre determinado (90 nm. de dimetro). La filtracin se presenta principalmente a nivel de las fenestraciones. La mayora de los poros poseen diafragmas, los diafragmas seran selectivos al regular el paso de distintas sustancias. Cada diafragma tiene un dimetro aproximado de 80 nm. Este tipo de capilares fenestrados los encontramos en el estmago, intestino delgado, etc. La presencia de poros determinara que la cantidad de vesculas pinocticas generadas por la clula endotelial sera menor con respecto a los capilares continuos. Los encontramos en Glndulas endocrinas y sitios de absorcin de lquidos y metabolitos tales como vescula biliar, tubo digestivo. Capilares Discontinuos o Sinusoidales (Sinusoides): A diferencia de los capilares anteriores, este tipo de capilar son mucho ms anchos, con dimetros variables (30 70 micrones). El trayecto de estos capilares es habitualmente tortuoso, siguiendo o adaptndose a la forma de los espacios que van dejando las clulas con las cuales se relaciona estrechamente. La pared de stos capilares puede ser continua o bien fenestrada. La lmina basal presente es incompleta. Encontramos capilares sinusoidales en el hgado, mdula sea y bazo. VENULA: Las vnulas miden entre 0,21 mm de dimetro. Su estructura es similar a la de un capilar. A este nivel sigue existiendo un gran intercambio de metabolitos entre los tejidos y la sangre, junto con participar activamente de los procesos inflamatorios, en donde las vnulas post capilares juegan un rol relevante en el trnsito de clulas inflamatorias (las vnulas presentan el contacto endotelial menos denso de todo el Sistema de vasos sanguneos). VENA: Forman el sistema venoso. Tiene una funcin meramente de sistema colector de baja presin, siendo su objetivo el retorno de la sangre desde la red capilar hasta el corazn. El flujo sanguneo en las venas es pasivo mediante un gradiente de presin hasta el corazn. La musculatura esqueltica, al contraerse permite que al aplastarse sus paredes, la sangre vuelva, pero este hecho no sera suficiente sino se complementara con un sistema de vlvulas. Las vlvulas permiten que se establezcan compartimientos que junto a la presin ejercida por los msculos esquelticos la sangre vaya pasando de un compartimiento al otro en su retorno. Venas de Mediano Calibre. Histolgicamente de definen: La ntima se presenta con una capa subendotelial poco desarrollada que incluso, puede estar casi ausente. La media se halla conformada principalmente por pequeos haces de msculo liso mezclados con fibras reticulares y fibras elsticas dispuestas en una fina red. Su espesor no va mas all de 3 4 capas de fibras musculares lisas. La adventicia se halla bastante desarrollada y est constituida principalmente por colgena y fibras elsticas. Este tipo de venas las encontramos en las extremidades inferiores. A medida que aumenta el espesor de la pared el vasa vasorum se hace ms manifiesto. Venas de Gran Calibre (aquellas venas cercanas al corazn). Histolgicamente se definen: La ntima se encuentra bien desarrollada con una media con escasas fibras musculares lisas y tejido conectivo. La media est escasamente desarrollada, con pocas fibras musculares lisas. La adventicia es la capa ms evidente, con haces de tejido muscular liso en haces dispuestos longitudinalmente. Venas de calibre pequeo y mediano presentan vlvulas en su interior. Las vlvulas son el resultado de pliegues pares de la ntima a modo de semilunas. Es as que finalmente las vlvulas la conforma un tejido fibroso elstico, recubiertas por endotelio. SISTEMA VASCULAR LINFTICO FUNCIONES: Sistema de drenaje encargado del transporte de un lquido claro llamado linfa. ELEMENTOS:


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VASOS LINFTICOS: los capilares linfticos forman redes en el espacio hsticos cuyas mallas son mayores que las de los capilares sanguneos vecinos, una caracterstica importante de la pared endotelial de los capilares linfticos es su permeabilidad a sustancias de tamao molecular mucho mayor que las que pueden atravesar la pared endotelial de los capilares sanguneos. Los capilares linfticos se unen entre s para formar troncos mayores que pasan por los ganglios linfticos vecinos o en ocasiones, a otros ms lejanos. En ltima instancia la casi totalidad de la linfa del organismo se acumula en dos conductos: el conducto torcico y el conducto linftico derecho o gran vena linftica derecha, que vacan su linfa en los dos troncos venosos braquioceflicos izquierdo y derecho respectivamente. GANGLIOS LINFTICOS: Son pequeos cuerpos ovalados en forma de habichuela situados en el curso de los vasos linfticos, de forma que la linfa pasa a su travs antes de alcanzar el torrente sanguneo. Suelen presentar una pequea depresin en una de sus caras, denominado hilio, a travs de la cual entran y salen los vasos sanguneos. LINFOCITOS CIRCULANTES: Estn siempre presentes en el torrente sanguneo, en la linfa y en otros lquidos corporales, as como en los tejidos conjuntivos y rganos linfoides especializados. Los linfocitos constituyen varias poblaciones celulares que tienen en comn su capacidad de producir sustancias qumicas, como los anticuerpos, que pueden inactivar sustancias extraas, microbios y clulas neoplsicas cuando se producen en el cuerpo o son introducidos en los tejidos. 4. DIVISIONES DEL SISTEMA CIRCULATORIO EN HUMANOS. Hay dos grandes sistemas circulatorios: el sistema circulatorio sanguneo y el sistema circulatorio linftico. a) Sistema circulatorio sanguneo: Principal medio de transporte de oxgeno, dixido de carbono, nutrientes y productos de degradacin metablicos, clulas del sistema inmunitario, y otras muchas sustancias importantes (por ejemplo: factores de coagulacin, mensajeros qumicos, hormonas). b) Sistema circulatorio linftico: Drena el lquido extracelular de los tejidos, retornndolo al sistema circulatorio sanguneo despus de pasar por los ganglios linfticos; este sistema tambin participa en la absorcin de nutrientes desde el intestino. El sistema circulatorio sanguneo se divide en: (1) Circulacin sistmica (Mayor). Es la que transfiere sangre oxigenada desde una bomba central (el corazn) a todos los tejidos corporales (sistema arterial sistmico) y devuelve sangre poco oxigenada, con un alto contenido en dixido de carbono, desde los tejidos a la bomba central (sistema venoso sistmico). (2) Circulacin pulmonar (Menor). Es la que transfiere sangre poco oxigenada, con un alto contenido en dixido de carbono, desde una bomba central (el corazn) a los pulmones (sistema arterial pulmonar) y transfiere sangre reoxigenada desde los pulmones devuelta a la bomba central (sistema venoso pulmonar). (3) Los sistemas Portal. Son conductos vasculares especializados que transportan sustancias de un alugar a otro, pero no dependen de una bomba central. El sistema portal ms grande (sistema portal venoso heptico) discurre entre el intestino y el hgado. (4) La microcirculacin. Compuesta por vasos sanguneos de pequeo calibre con unas paredes delgadas parcialmente permeables que permiten el paso de algunos componentes de la sangre hacia la sangre y viceversa. Se compone de las metaarteriolas que vacan su contenido en los capilares, y este es drenado luego a las vnulas.


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COMPARACIN DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR EN LOS VERTEBRADOS SUPERIORES. Peces. Sistema circulatorio cerrado, simple y completo. Corazn con 4 cavidades secuenciales: seno venoso, aurcula, ventrculo y cono. La sangre procedente de las venas ingresa al seno venoso; al llegar al cono, ste lo impele a la aorta ventral y a las branquias, en estas estructuras se enriquece de oxgeno para luego trasladarse a la aorta dorsal para su distribucin en todo el organismo; por lo tanto la sangre pasa por un solo circuito (circulacin simple), la sangre arteriosa no se mezcla con la arterial (circulacin completa). Anfibios. Sistema circulatorio cerrado, doble e incompleto. Excepto en caimanes y cocodrilos. Corazn de tres cmaras, con dos receptculos de entrada y uno de salida. En su orden: seno venoso, aurcula derecha, ventrculo, aurcula izquierda y cono arterioso. El seno venoso se abre en la aurcula derecha y es por donde se recibe la sangre que proviene del cuerpo (sangre sistmica). La sangre sistmica pasa luego a la aurcula derecha y luego al lado derecho del ventrculo. Desde esta parte del ventrculo, la sangre es bombeada va arteria pulmonar hacia los pulmones. Cuando la sangre proviene de los pulmones, esta entra a la aurcula izquierda, va vena pulmonar y luego al lado izquierdo del ventrculo. Desde este punto la sangre es bombeada hacia el cuerpo a travs del cono arterioso, el cual es la parte proximal de la aorta ventral; por lo tanto la sangre pasa por dos circuitos (circulacin doble), la sangre venosa se mezcla con la sangre arterial a nivel del ventrculo (circulacin incompleta). Excepto en los renacuajos: Circulacin es simple y completa. Reptiles. Sistema circulatorio cerrado, doble e incompleta. Corazn: El tamao, la forma, estructura y posicin de este puede variar dependiendo de la fisiologa y anatoma de cada uno de los reptiles. Un "tpico" corazn reptiliano de tortugas y escamados tiene tres cmaras, dos aurculas (derecha e izquierda) y un ventrculo. El ventrculo esta subdividido en tres pequeas cmaras o cavas (cavas arteriosa, venosa y pulmonar, de izquierda a derecha, respectivamente). Dado que las tres cavas no estn separadas totalmente por paredes musculares y la contraccin cardiaca del ventrculo es de una sola fase (no hay distole ni sstole), la sangre que esta oxigenada (sistmica) y la desoxigenada se mezclan y salen simultneamente a travs de todos los troncos arteriales. La sangre que se encuentra en la cava pulmonar fluye hacia el tronco pulmonar y la sangre en el cavum venosum fluye hacia la aorta. Excepcin: los Cocodrilianos, los cuales presentan dos ventrculos bien divididos y por tanto poseen circulacin doble y completa. En cocodrilos, el ventrculo, si esta separado completamente en dos cmaras, izquierda y derecha. nicamente, las dos aortas en cocodrilos salen de cada uno de los dos ventrculos, la aorta izquierda del ventrculo derecho y la aorta derecha del ventrculo izquierdo. Este patrn provee una oportunidad para que la sangre desoxigenada se desve hacia los pulmones bajo circunstancias especiales, tales como el buceo, alterando el patrn de contraccin ventricular. La sangre en cocodrilos se puede mezclar durante un corto tiempo a travs del Agujero de Panizzae. Aves y Mamferos. Circulacin cerrada, doble (circulacin menor o pulmonar y circulacin mayor o sistmica) y completa. Corazn con cuatro cavidades: 2 aurculas y 2 ventrculos. En vista que la separacin de aurculas y ventrculos es perfecta, las sangre pasa dos veces por el corazn referente a cada circuito.


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Fisiologa del sistema cardiovascular humano por encima del nivel del mar. Las caractersticas ms importantes del poblador andino son la hipertensin pulmonar y la consiguiente hipertrofia ventricular derecha. El dbito cardiaco y la presin capilar pulmonar son normales y, por tanto, no intervienen en el mecanismo de la hipertensin pulmonar. El aumento de la resistencia vascular pulmonar tiene lugar a un nivel precapilar y est relacionado con incremento de la masa muscular de la capa media de las pequeas arterias pulmonares y muscularizacin de las arteriolas las cuales normalmente no tienen capa muscular. Caractersticas del sistema cardiovascular de altura: o Arteria pulmonar es ms gruesa: Su capa media contiene gran cantidad de fibras elsticas, largas y paralelas que le dan apariencia artica. o Las ramas arteriales pulmonares perifricas (terminales) o arteriolas pulmonares a nivel del mar solo tiene una fina capa de fibras elsticas; en las grandes alturas mantienen su capa gruesa muscular, esta muscularizacin perifrica de las arteriolas aumenta su capacidad contrctil durante el ejercicio. o Venas pulmonares con abundantes clulas musculares lisas en su ntima, limitados por las capas elsticas (interna y externa), no hay tendencia a la arteriolizacin. o Las arterias terminales de la circulacin pulmonar, surgen de las arteriolas pulmonares de mediano y pequeo calibre y se abren en el lado venoso del lecho capilar pulmonar. Actan como verdaderas conexiones ("bypass") entre la circulacin venosa y arterial de los pulmones. Su rol funcional actuara como un mecanismo compensatorio de la hipertensin arterial. o Hay lugar a la vasocontriccin pulmonar determinado por la hipoxia y el incremento de la viscosidad sangunea debido a la eritrocitosis. El mecanismo intimo de la vasoconstriccin hipxica se atribuye al efecto perivascular de la hipoxia alveolar actuando como mediadores locales sustancias vasoactivas (histamina, serotonina) liberadas por los mastocitos perivasculares. o En la altura hay un incremento de la masa ventricular derecha. El ejercicio muscular en la altura determina un incremento de la presin pulmonar de mayor magnitud que a nivel del mar para la misma intensidad de actividad fsica. Ello ocurre a pesar de que el consumo de oxgeno y el dbito cardiaco aumentan en la misma proporcin que a nivel del mar. BIBLIOGRAFA:


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Bloom. W. Fawcett. 1995. Tratado De Histologa. Doceava edicin. Editorial McGraw-Hill Interamericana. Madrid. Espaa. Stevens, Alan; Lowe, James. 2001. Texto Atlas De Histologa. es.wikipedia.org/wiki/Aparato_circulatorio www.monografias.com/trabajos13/coraz/coraz.shtml

5. ROL DEL CORAZN COMO ELEMENTO PRINCIPAL DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR. El Corazn es una parte del sistema vascular muscular, de contraccin rtmica que proporciona la fuerza que impulsa la circulacin de la sangre. (Bloom Fawcett.1995.Tratado de Histologa.12 Ed. Editorial Interamericana) El corazn posee un sistema propio para generar estmulos y transmitir la excitacin (Junqueira y Carneiro.2000.Histologa Bsica.5 Ed. Editorial Masson) El corazn como rgano de naturaleza muscular tiene el rol de bombear la sangre tejidos del cuerpo. (http://preupsubiologia.googlepages.com/cardio-sangre) producida.

hacia los diferentes

El Rol del corazn es bombear la sangre a travs del sistema arterial con una presin considerable. (Ross, Pawlina.2005.Histologa.5 Ed.Editorial Mdica Panamericana) El rol del corazn es actuar prcticamente una doble bomba que suministra la fuerza necesaria para que la sangre circule a travs de los dos sistemas circulatorios ms importantes: la circulacin pulmonar en los pulmones y la circulacin sistemtica en el resto del cuerpo. La sangre primero circula por los pulmones y posteriormente por el resto del cuerpo. (http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/37/htm/sec_8.htm)

BREVE DESCRIPCIN ANATMICA DE LOS RGANOS QUE FORMAN EL SISTEMA CARDIOVASCULAREl sistema cardiovascular es el conjunto de conductos por los que circula la sangre y esta formado por:

i.

El corazn. Los vasos sanguneos. Corazn:


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En anatoma, el corazn es el rgano principal del aparato circulatorio. Es un msculo estriado hueco que acta como una bomba aspirante e impelente, que aspira hacia las aurculas la sangre que circula por las venas, e la impulsa desde los ventrculos a las arterias. Situacin: El corazn est situado prcticamente en medio del trax (mediastino), entre los dos pulmones, encima del diafragma, delante del raquis torcico separado de las vrtebras por el esfago y la aorta, y detrs del esternn y de los cartlagos costales. El corazn se fija en esta situacin por medio de los grandes vasos que salen y llegan a l, y por el pericardio. Forma y orientacin: El corazn tiene forma de pirmide triangular o cono, cuyo vrtice se dirige hacia abajo, hacia la izquierda y hacia delante, y la base se dirige hacia la derecha, hacia arriba y un poco hacia atrs. Volumen y peso: El volumen del corazn vara segn el sexo y la edad. Tradicionalmente se ha comparado el volumen del corazn con el de un puo, pero cambia considerablemente dependiendo de si el corazn est en sstole o en distole. El volumen total vara entre 500 a 800 mililitros, siendo ms importante el volumen de eyeccin del ventrculo izquierdo. Su peso ronda los 275 gramos en el hombre y 250 gramos en la mujer. Partes del corazn: El corazn se divide en dos mitades laterales, que son el corazn derecho, en la que circula la sangre venosa y el corazn izquierdo, en la que circula la sangre arterial. Cada una de estas dos mitades se subdivide en otras dos, situadas una encima de la otra que son: la cavidad superior llamada aurcula o atrio, y la cavidad inferior llamada ventrculo. Cada aurcula comunica con el ventrculo por medio de un orificio llamado orificio auriculoventricular, que contiene una vlvula derecha llamada tricspide y una vlvula izquierda llamada mitral. Los dos corazones estn separados en toda su altura, por medio de un tabique vertical que se llama tabique interauricular entre las dos aurculas y tabique interventricular entre los dos ventrculos. Por lo tanto: 1. Corazn derecho: Est formado por la aurcula derecha y el ventrculo derecho, separados por la vlvula tricspide. 2. Corazn izquierdo: Est formado por la aurcula izquierda y el ventrculo izquierdo, separados por la vlvula mitral. Estructura del corazn: Las capas del corazn son de dentro afuera: el endocardio, el miocardio y el pericardio. Entre las capas del corazn se encuentran fibras nerviosas constituyendo el plexo cardiaco.

ii. Vasos Sanguneos: Un vaso sanguneo es conducto hueco ramificado por el que fluye la sangre. El conjunto de vasos sanguneos del cuerpo junto con el corazn forman el aparato circulatorio. Los vasos sanguneos se clasifican en tres grupos: Venas. Arterias.


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Capilares. Solo pasare a describir los vasos que se relacionan ntimamente con el corazn para evitar la gran cantidad de ellos por ello tratar venas y arterias y no capilares. a) Venas: En anatoma una vena es un vaso sanguneo que conduce la sangre desde los capilares al corazn y lleva dixido de carbono y desechos de los organismos. El cuerpo humano tiene ms venas que arterias y su localizacin exacta es mucho ms variable de persona a persona que el de las arterias. Las venas se localizan ms superficialmente que las arterias, prcticamente por debajo de la piel, en las venas superficiales. Las venas de mayor calibre y que se relacionan ntimamente con el corazn son: Venas Cavas: Cava Superior: Origen, Trayecto Y Terminacin: Desde su origen que esta formado por la unin de las venas braquiocefalicas, posteriormente al primer cartlago costal derecho, la vena cava superior desciende un poco oblicuamente en sentido posterior y describe una curva cuya concavidad se adapta ala convexidad de la porcin ascendente de la aorta. Desemboca en la pared superior del atrio derecho, ala altura de la extremidad anterior o esternal del segundo espacio intercostal derecho. Dimensiones: Mide por trmino medio 7 cm. de longitud y 2 cm. de dimetro. Cava Inferior Origen Y Terminacin: Procede de la unin de las dos venas iliacas comunes, anteriormente y a la derecha de la columna lumbar, un poco inferiormente a la bifurcacin de la aorta y la altura de la porcin superior de la 5ta vrtebra lumbar. La vena cava inferior atraviesa el diafragma y desemboca en la pared inferior del atrio. Dimensiones: Su longitud es por termino medio 22 cm, y su calibre es irregular y variable. En su desembocadura la vena mida aproximadamente 3cm de dimetro. Vena Pulmonar: Las venas pulmonares presenta las caractersticas morfolgicas de las venas, pero llevan sangre arterial al corazn. Son generalmente dos para cada pulmn, una superior y otra inferior. Origen: Las venas pulmonares nacen de vnulas procedentes de la red capilar de los alvolos pulmonares, reciben tambin las venas procedentes de las ltimas ramificaciones bronquiales y de la pleura visceral. Terminacin: Las venas pulmonares se dirigen medialmente y terminan en el atrio izquierdo. b) Arteria: En anatoma una arteria es cada uno de los vasos que llevan la sangre desde el corazn a las dems partes del cuerpo. Las arterias llevan al organismo la sangre que ha pasado a travs de la circulacin pulmonar y est enriquecida o saturada con oxgeno. Las arterias de mayor calibre y que se ralacionan ntimante con el corazn son: Arteria Pulmonar: Origen: Tiene caractersticas externas de las arterias pero conduce a los pulmones sangre venosa. Su origen se sita en el orificio del tronco pulmonar del ventrculo derecho. Ramas Terminales: Las ramas derechas e izquierda del tronco pulmonar se dirigen hacia sus lados respectivos y alcanzan el hilio del pulmn correspondiente. Arteria Aorta Origen Y Terminacin: La aorta es el tronco de origen de todas las arterias del cuerpo. A partir del orificio artico del ventrculo izquierdo. Termina a la altura de la 4ta vrtebra lumbar dividindose en tres ramas la arteria sacra media y dos iliacas comunes. Porciones De La Aorta: Porcin ascendente de la aorta El arco de la aorta Porcin descendente de la aorta

BIBLIOGRAFA:


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7.

Anatoma. Keith L. Moore. 4ta edicin. Editorial Mdica Panamericana. Buenos Aires Argentina. 2002. Anatoma Humana. H. Rouvire. Tomo I. 10ma Edicin. Masson S.A. Barcelona. 1999. http://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Sistema%20cardiovascular http://www.texasheartinstitute.org/HIC/Anatomy_Esp/anat1_sp.cfm

TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO CARDIACO.-POBLACION CELULAR. El tejido muscular cardiaco se forma en las paredes del corazn y tambin se encuentra en las paredes de los vasos sanguneos principales adyacentes. Deriva de una masa estrictamente definida del mesnquima esplcnico, el manto mioepicrdico, cuyas clulas surgen del epicardio y del miocardio.

Tejido muscular estriado cardiaco, corte longitudinal, corazn (H-E), 1000X

Tejido muscular estriado cardiaco, corte transversal, corazn (H-E), 1000X MIOCITOS La poblacin celular del msculo cardiaco esta formada por los Miocitos, Que son unidades celulares separadas 80 um de longitud y 15 um de dimetro. Los miocitos individuales se ramifican y forman conexiones oblicuas con las bandas vecinas, formandose una compleja organizacin tridimensional muy diferente del orden paralelo de las fibras cilindricas del msculo esqueletico. El sarcoplasma es mas abundante y tambien es mas aparente la estriacion transversal debido a la separacion de los haces de miofibrillas por filas de mitocondrias. Las miofibrillas presentan una direccion divergente alrededor del ncleo situado centralmente, rodeando una region axial fusiforme del sarcoplasma en la que existen abundantes organelas e inclusiones.


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Las mitocondrias del msculo cardiaco presentan numerosas crestas que muestran con frecuencia una angulacion periodica que las hace presentar un patron en zig-zag.

El miocardio est conformado por diferentes tipos de clulas y una estructura intersticial como se puede ver en esta representacin. Los miocitos son las nicas clulas que responden a las diferentes seales aumentando su tamao (hipertrofia), las otras tienen la capacidad de dividirse (hiperplasia). Los miocitos presentan abundante glucogeno y aparece en forma de particulas densas de 30 a 40 nm localizadas en areas de sarcoplasma que quedan entre los miofilamentos y que tambien contienen mitocondrias aunque estas particulas tambien se pueden alinear en filas entre los propios miofilamentos. El reticulo sarcoplasmico longitudinal es menos complejo que el del msculo esqueletico, esta constituido por una trama subsarcolemal de tubulos de 20 a 35 nm de dimetro. Antes se pensaba que las funciones de las celulas miocardicas se limitaban a la contraccin y a la exitacion o conduccin, pero en los dos ultimos decenios se ha identificado una serie de miocitos auriculares que sintetizan y secretan hormonas peptidicas implicadas en la regulacin de volumen de la sangre y en la composicin electrolitica del liquido extracelular . Las celulas mioendocrinas, que son celulas especializadas que se localizan principalmente en las orejuelas auriculares derecha e izquierda, aunque tambien se puede encontrar de forma dispersa en otras zonas de las aurculas y a lo largo del sistema de conduccin en el tabique ventricular. S u caracteristica que la diferencia es que presenta granulos secretorios de elevada densidad rodeados por membrana y de 0.3 a 0.4 um de dimetro. Estos granulos se concentran en la parte central dl sarcoplasma que se extiende em ambas direcciones desde los polos del ncleo aunque tambien se pueden observar entre los miofilamentos y ocasionalmente en la vecindad del sarcolema. Una caracteristica exclusiva del msculo cardiaco es la presencia de discos intercalares transversales a intervalos regulares de la longitud de las fibras. Estos discos intercalares presentan complejos de unin que se encuentran en la interfase de clulas musculares adyacentes. Son uniones que aparecen como lneas rectas o muestran un aspecto en escalera. En la parte en escalera se distinguen dos regiones. La parte transversal, que cruza la fibra en lnea recta y la parte lateral que va en paralelo a los miofilamentos. En los discos intercalares se encuentran tres tipos de contactos: La fascia adherens o zona de adhesin mcula adherens o desmosome uniones tipos gap (gap juntion). Desde el punto de vista funcional, el paso de iones permite que las cadenas de clulas musculares se comportan como si fueran un sincito (clula simple con muchos ncleos), pues el estmulo de la contratacin pasa como si fuera una onda de una clula a otra.


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Necrosis de reperfusin de fibras miocrdicas. Partes de dos fibras separadas por un disco intercalar; a la derecha, fibra normal; a la izquierda, fibra con bandas de contraccin, entre stas rarefaccin de filamentos, mitocondrias mineralizadas y desplazadas en acmulos. BIBLIOGRAFA: http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml http://med.unne.edu.ar/revista/revista106/miocardiopatia_hipertrofica_revision.html www.fac.org.ar/ccvc/llave/c001/escudero.ph www.portalesmedicos.com/publicaciones/article www.portal.reduaz.mx/.../Carlson/Cap08/Cap08.htm

8. TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO.- COMUNICACIN CELULAR.Una caracterstica del musculo cardiaco es la presencia de lneas transversales intensamente coloreables, que aparecen a intervalos irregulares. Estos son los discos intercalares representan complejos de unin que se encuentran en la interfase de las clulas musculares adyacentes. Son uniones que aparecen como lneas rectas o muestran un aspecto de forma de escalera. En las partes escalonadas se distinguen dos regiones: la parte transversal, que cruza la fibra en ngulo recto, y la parte lateral, paralela a los miofilamentos. En los discos intercalares se encuentran tres tipos de uniones principales: la znula adherens o fascia adherens, los desmosomas o maculae adherentes (las cuales son uniones de anclaje) y las uniones comunicantes o uniones de hendidura o uniones tipo gap o uniones de fisura (uniones de comunicacin). De las cuales vamos a tratar de las uniones de comunicacin para el caso de comunicacin celular. Uniones de hendidura o uniones comunicantes: Constituyen el elemento estructural principal del componente lateral del disco intercalar. Las uniones de hendidura, que tienen una gran importancia fisiolgica, proveen continuidad inica entre las clulas musculares cardacas contiguas y de eso modo permiten que molculas de informacin pasen de una clula a otra. Este intercambio posibilita que las fibras musculares cardacas o miocitos coordinen sus actividades y se comporten como un sincitio y al mismo tiempo retengan su integridad y su individualidad. La posicin de las uniones de hendidura en las superficies laterales del disco intercalar las protege de las fuerzas generadas durante la contraccin. Las uniones comunicantes son las nicas estructuras celulares conocidas que permiten el paso directo de molculas de seal de una clula a otra. Una unin de hendidura consiste en una acumulacin de poros o canales transmenbrana dispuestos muy juntos. Estas hendiduras permiten que las clulas intercambien iones, molculas reguladoras y metabolitos pequeos a travs de los poros. La cantidad de poros en una unin comunicante puede variar mucho, al igual que la cantidad de uniones comunicantes entre las clulas contiguas. Las uniones de hendidura estn formadas por 12 subunidades de protenas pertenecientes a la familia de las conexinas (protenas que contienen cuatro hlices trasnmenbrana). Estudios realizados sobre este tipo de


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uniones han permito ver grupos de canales muy juntos, cada uno formado por dos hemicanales llamados conexones, que estn incluidos en las membranas enfrentadas. Estos canales estn formados por pares de conexones que cruzan el espacio extracelular entre las clulas contiguas. El conexn de una membrana celular est alineado con precisin para acoplarse con un conexn coincidente en la membrana de la celular contigua y as, como su nombre lo indica, permite la comunicacin entre las clulas. Cada conexn tiene seis subunidades simtricas de una protena integral de la membrana llamada conexina (Cx), que se aparea con una protena similar proveniente de la otra membrana contigua. En consecuencia el canal completo est compuesto de 12 subunidades que adoptan una distribucin circular para formar un canal cilndrico de 10nm de longitud y 2.8 nm de dimetro a travs de la membrana. El canal tiene un calibre de 1.5 nm. En tejidos con clulas excitables elctricamente, las uniones de tipo gap cumplen una funcin importante, como por ejemplo, el acoplamiento elctrico entre clulas nerviosas permite el transporte rpido de los potenciales de accin de una clula a otra. Tambin el acoplamiento elctrico, que se realiza en este tipo de uniones, sincroniza las contracciones de las fibras musculares cardacas y fibras musculares lisas responsables del movimiento peristltico del intestino. Las uniones tipo gap no siempre estn abierto sino que alternan entre estados abiertos y cerrados. La permeabilidad de estas uniones puede disminuir rpidamente y de forma reversible cuando hay un descenso del pH celular o un incremento de la concentracin del Ca2+ libre citoplasmtico. Por eso a estas estructuras se las considera como dinmicas las cuales dependen del pH y la de regulacin de la concentracin de Ca2+ en el citoplasma, lo que lleva a un cierre temporal de los canales de las uniones tipo gap.

Canales inicos: Las uniones comunicantes forman poros relativamente grandes y permisivos que resultaran desastrosos se conectan directamente el interior de una clula con el espacio extracelular. Por lo cual existen otras uniones ms estrechas y selectivas que se pueden abrir y cerrar. Estas protenas estn relacionadas especficamente con el transporte de iones inorgnicos, por lo que se denominan canales inicos. Estos canales tienen una eficiencia mayor que los transportadores ya que a travs de cada canal abierto pueden pasar hasta 100 millones de iones por segundo, lo cual indica que tiene una velocidad de 105 veces superior a la del transporte mediado por cualquier transportador. Los canales inicos no pueden acoplarse a una fuente de energa para poder realizar un transporte activo. Por lo que el transporte que realizan es siempre pasivo. La funcin de los canales inicos es la de permitir que algunos iones inorgnicos determinados (fundamentalmente Na+, K+, Ca2+ o C-) puedan difundir rpidamente a favor de su gradiente electroqumicos a travs de la bicapa lipdica


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Los canales inicos son selectivos para el ion transportado y fluctan entre estados abiertos y cerrados: Los canales inicos tienen dos propiedades importantes, primero es que presentan selectividad para el ion transportado, es decir solo transportan el ion que les corresponde no dejando pasar a otros; segundo es que fluctan entre estados abiertos y cerrados, lo cual es influenciado por estmulos que causan la abertura de los canales inicos como por ejemplo cambios en el voltaje (canales regulados por voltaje), un estrs mecnico (canales regulados mecnicamente), o la unin a un ligando (canales regulados por ligando). El ligando puede ser tanto un mediador extracelular, especficamente un neurotransmisor (canales regulados por transmisor) o un mediador intracelular, como un ion (canales regulados por iones) o un nucletido (canales regulados por nucletidos). El potencial de membrana en clulas animales depende principalmente de los canales de fuga de K+ y del gradiente de K+ a travs de la membrana plasmtica: Cuando existe una diferencia de cargas elctricas a ambos lados de una membrana, se establece un potencial de membrana, debido a un ligero exceso de iones positivos sobre los negativos en un lado y un ligero dficit del otro. Estas diferencias de carga pueden deberse tanto a un bombeo electrognico activo, como a una difusin pasiva de iones. En el caso de los animales lo que genera el potencial elctrico de la membrana plasmtica son los movimientos pasivos de iones. La bomba de Na+/K+ ayuda a mantener el equilibrio osmtico a ambos lados de la membrana de una clula animal al mantener muy baja la concentracin intracelular de Na+. Como hay muy poco Na+ en el interior de la clula, se acumulan otros cationes para contrarrestar las cargas negativas de aniones fijos de la clula como son las molculas orgnicas cargadas negativamente que estn confinadas en el interior de la clula. El papel equilibrador los realiza mayoritariamente el K+, que es bombardeado activamente al interior de la clula por la bomba de Na+/K+ y que tambin puede desplazarse hacia el interior o el exterior por canales de fuga de K+ de la membrana plasmtica. Los canales catinicos regulados por voltaje generen potenciales de accin en las clulas excitables elctricamente: La membrana plasmtica de todas las clulas excitables elctricamente, como las musculares, contienen canales catinicos regulados por voltaje, que son los responsables de generar los potenciales de accin. Un potencial de accin se dispara por la despolarizacin de la membrana plasmtica, es decir, por una variacin del potencial de membrana a un valor menos negativo. En las clulas musculares un estimulo capaz de provocar la suficiente despolarizacin hace que se abran unos canales de Na+ regulados por voltaje, permitiendo que entre en la clula una pequea cantidad de Na+ a favor de su gradiente electroqumica. La


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entrada de cargas positivas aumenta la despolarizacin de la membrana, lo que provoca la abertura de mas canales de Na+ y la entrada de mas Na+ y esto a su vez lleva a una mayor despolarizacin. Este proceso contina autoamplificndose hasta que, en una fraccin de milisegundos, el potencial elctrico de la membrana que ha sido afectada pasa de su valor de 70mV en reposo a un valor de +50 mV, prximo al del potencial de equilibrio del Na+. En este punto, en el que la fuerza electroqumica que impulsa el flujo de Na + es casi cero, la clula llegara a un nuevo estado de reposo, con todos sus canales de Na + permanentemente abiertos, si la conformacin abierta del canal fuera estable. La clula evita este espasmo elctrico permanente gracias a dos mecanismos que actan de forma concertada: la inactivacin de los canales de Na+ y la abertura de los canales de K+ regulados por voltaje. Los canales de Na+ tienen un mecanismo de inactivacin automtico, que hace que se vuelvan a cerrar rpidamente incluso aunque la membrana todava est despolarizada. Los canales de Na+ permanecen en este estado inactivado, incapaces de volverse a abrir, hasta unos cuantos milisegundos despus de que el potencial de membrana haya vuelto a su valor negativo inicial. Esto nos lleva a decir que los canales de Na + pueden encontrarse en tres estados diferentes cerrado, abierto e inactivo. Los canales de K+ regulados por voltaje suponen un segundo mecanismo que, contribuye a que la membrana plasmtica activada recupere ms rpidamente su potencial negativo original y quede preparada para transmitir un segundo impulso. Estos canales se abren, de manera que la entrada transitoria de Na+ se ve compensada por una salida de K+; la consecuencia de esta abertura es que la membrana vuelve rpidamente hacia el potencial de equilibrio del K+, incluso antes que se complete la inactivacin de los canales de Na+ . Estos canales de K+ responden a cambios en el potencial de membrana de la misma manera que lo hacen los canales de Na+, pero con una cintica ligeramente ms lenta, por lo que se les denomina canales de K+ retardados.


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El registro de zona indica que cada uno de los canales de Na+ se abre siguiendo la ley de todo nada: Las fibras musculares contienen muchos miles de canales de Na+ regulados por voltaje y la corriente total que atraviesa la membrana es la suma de las corrientes que fluyen a travs de todos ellos. Esta corriente es posible detectarla mediante la tcnica del registro de zona, un mtodo que revolucion el estudio de canales inicos. El registro de zona indica que cada uno de los canales de Na + regulados por voltaje se abre siguiendo la ley de todo o nada. Los tiempos de abertura y cierre de un canal son aleatorios pero, cuando se abre, el canal siempre tiene la misma conductancia, permitiendo el paso de ms de 1000 iones por milisegundo. As pues, la corriente agregada que cruza la membrana de una clula no indica el grado de abertura de los canales sino el nmero total de canales de la membrana que estn abiertos en un momento dado. Los canales catinicos regulados por voltaje estn relacionados evolutivamente y estructuralmente: Los canales de Na+, K+, Ca2+, son regulados por voltaje y no solo estn en las clulas excitables elctricamente, sino que tambin en clulas que no son activas elctricamente. En cada una de estas tres clases de canales catinicos existe una sorprendente diversidad estructural y funcional, generada tanto por mltiples genes como por la maduracin alternativa de los transcritos de RNA producidos a partir de un mismo gen. Sin embargo, las secuencias de todos los canales conocidos de Na+, K+, Ca2+ regulados por voltaje muestran elevados grados de similitud, lo que sugiere que todos ellos pertenecen a una gran superfamilia de protenas evolutiva y estructuralmente relacionados y que comparten muchos de los principales motivos de diseo. Los receptores de acetilcolina de las uniones neuromusculares son canales catinicos regulados por transmisores: Un ejemplo de un canal inico regulado por transmisores es el receptor de acetilcolina de las fibras musculares esquelticas. Este canal se abre transitoriamente por la acetilcolina liberada por la terminal nerviosa de la unin neuromuscular (la sinapsis qumica especializada entre una neurona motora y una fibra muscular esqueltica). El receptor de acetilcolina del musculo esqueltico est formado por cinco polipptidos transmembrana, dos de un tipo y tres ms diferentes entre s, codificados por cuatro genes independientes. Cada uno de los dos polipptidos idnticos del pentmero contiene centros de unin para la acetilcolina. Cuando se une dos molculas de acetilcolina al complejo pentamrico, inducen un cambio conformacional que abre el canal. Con el ligando todava unido, el canal alterna los estados abierto y cerrado, pero ahora tiene una probabilidad del 90% de estar en el estado abierto. Este estado contina as hasta que la concentracin de acetilcolina haya disminuido lo suficiente debido a su hidrlisis por una enzima especifica (la acetilcolina esterasa) localizada en le unin neuromuscular. Una vez liberado del neurotransmisor unido, el receptor de acetilcolina vuelve a su estado de reposo inicial. Si la presencia de acetilcolina se prolonga mucho tiempo como resultado de una excesiva estimulacin nerviosa, el canal se inactiva.


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La transmisin neuromuscular implica la activacin secuencial de cinco grupos diferentes de canales inicos: La importancia de los canales inicos en las clulas excitables elctricamente se puede ilustrar mediante el seguimiento del proceso por el cual un impulso nervioso estimula la contraccin de una fibra muscular. Esta respuesta, aparentemente sencilla, requiere la activacin secuencial de cmo mnimo cinco grupos diferentes de canales inicos, en el intervalo de unos cuantos milisegundos. 1) Este proceso se inicia cuando un impulso nervioso alcanza la terminal nerviosa y despolariza la membrana plasmtica de la terminal. La despolarizacin abre transitoriamente los canales de Ca2+ regulados por voltaje de esta membrana. Dado que la concentracin de Ca2+ fuera de la clula es 1000 veces superior a la concentracin de Ca2+ libre en el interior, el Ca2+ entra en la terminal nerviosa. El aumento en la concentracin de Ca2+ del citosol de la terminal nerviosa dispara la liberacin localizada de acetilcolina a la hendidura sinptica. 2) La acetilcolina liberada se une a los receptores de acetilcolina de la membrana plasmtica de la fibra muscular, abriendo transitoriamente los canales inicos asociados a ellos. Como resultado de ello, la entrada de Na+ causa una despolarizacin local de la membrana. 3) La despolarizacin local de la membrana plasmtica de la fibra muscular abre los canales de Na+ regulados por voltaje de la membrana, permitiendo la entrada de ms de Na+ y aumentando la despolarizacin de la membrana. Esto provoca la abertura de los canales de Na+ regulados por voltaje vecinos y genera una despolarizacin autopropagadora (un potencial de accin) que se extiende hasta afectar a toda la membrana plasmtica. 4) la despolarizacin generalizada de la membrana plasmtica de la fibra muscular activa los canales de Ca2+ regulados por voltaje de algunas regiones especializadas de la membrana (los tbulos transversos T).

5) Esto, a su vez, induce la abertura transitoria de los canales de liberacin de Ca 2+ presentes en unaregin adyacente de la membrana del retculo sarcoplasmtico y la liberacin del Ca2+ almacenado en el retculo hacia el citosol. Este incremento repentino en la concentracin citoslica de Ca2+ es el responsable de la contraccin de las miofibrillas de la clula muscular. No se sabe aun como es el mecanismo por el que la activacin de los canales de Ca2+ regulados por voltaje del tbulo T provoca la abertura de los canales de liberacin de Ca2+ de la membrana del retculo sarcoplasmtico, aunque es posible que un cambio en la conformacin del canal de Ca2+ de la membrana plasmtica inducido por el voltaje pueda abrir directamente el canal de liberacin de Ca2+ del retculo sarcoplasmtico mediante un acoplamiento mecnico.


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Flujo de los iones de calcio en el ciclo de contraccin relajacin cardiaca: Patrones de desplazamiento del calcio: No se conocen todos los detalles acera del flujo de los iones del calcio que relacionan la contraccin con la onda de excitacin, si bien es posible proponer un modelo de trabajo. Una de las hiptesis que ms se aproxima es la referente a la funcin elemental que tiene la liberacin de calcio a partir del SR. La mayor parte de los datos existentes se basa en la teora de la liberacin de calcio inducida por calcio, que consiste en que el SR libera iones de calcio abundantes hacia el citosol en respuesta a la cantidad inferior que penetra en el miocito cardiaco con cada onda de despolarizacin. Esta hiptesis es tambin llamada teora de la sinapsis qumica. El aumento en la concentracin citoslica de calcio concluye cuando pasa la onda de excitacin, puesto que no penetra ms iones y el SR interrumpe la liberacin de calcio. Este ltimo fenmeno se explica a travs de alguno de los mecanismos siguientes: 1) La concentracin citoslica de iones de calcio se ha elevado lo suficiente como para inhibir el proceso de liberacin del ion inducida por calcio. 2) La liberacin de este ion a partir del SR est ligada a la apertura de los canales de calcio, as que cuando estos ltimos se cierran, el SR suspende la liberacin del ion. 3) La concentracin citoslica alta de iones de calcio activa a la bomba de captacin de calcio del SR. 4) El SR libera calcio solo durante el potencial de accin. Para equilibrar la pequea cantidad de iones de calcio que penetra en el clula cardiaca durante cada despolarizacin, una cantidad similar debe abandonar clula a travs de alguno de los procesos siguientes. En primer lugar, es posible intercambiar iones de calcio por iones de sodio a travs del intercambio Na+/Ca2+ y, en segundo, la bomba sarcolmica de calcio que consume ATP transfiere calcio hacia el espacio extracelular, en contra un gradiente de concentracin. Control sarcolmico del calcio y otros iones: Los modelos actuales de excitacin y contraccin adjudican una funcin fundamental a la apertura inducida por el voltaje de los canales sarcolmicos de calcio tipo L al comienzo del proceso de contraccin. Estos canales son protenas macromoleculares formadores de poros que atraviesan la capa sarcolmica doble de lpidos, proporcionando una va altamente selectiva para transferir iones hacia la clula cardiaca cuando el canal se abre. Los canales inicos tienen dos propiedades principales: la formacin de compuertas y la penetracin. Cada canal est protegido por dos o ms compuertas hipotticas que controlan su apertura. Los iones solo penetran a travs del canal cuando ambas compuertas se encuentran abiertas. En el caso de los canales de sodio y calcio, que son los mejor conocidos, la compuerta de activacin se cierra durante el potencial de reposo normal de la membrana y se abre la compuerta de inactivacin, de manera que las compuertas de los canales son controlados por el voltaje. La despolarizacin abre la compuerta de activacin. Estructura molecular de los canales de calcio tipo L:


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Existe una similitud molecular sorprendente entre los canales de sodio y de calcio. Este hallazgo muestra una conservacin de la estructura quiz de todos los canales inicos controlados por voltaje, y sugiere una familia gentica comn. Ambos canales contienen una subunidad alfa mayor, con cuatro subunidades o dominios transmembrana de estructura similar. Adems, tanto los canales de sodio como los canales de calcio contienen en su estructura global otras subunidades que funcionan de manera menos conocida, como la subunidad beta. Cada uno de los cuatro dominios transmembrana de la subunidad alfa est formado por seis hlices. En cada dominio existe un segmento helicoidal especfico, llamado S4, que es rico en aminocidos, con carga altamente positiva y que supuestamente constituye la localizacin del sensor de voltaje. La subunidad beta tiene el efecto de acentuar el flujo de calcio a travs de los poros de la subunidad alfa. La estructura de aminocidos de los poros tiene propiedades fundamentales. Por ejemplo, los residuos de glutamato ayudan a establecer la presencia de enlaces de calcio de afinidad acentuada y, por tanto, la especificad del poro por el ion de calcio. Fosforilacin de los canales de calcio: La subunidad alfa, (que es la subunidad especfica de cada rgano) del canal sarcolmico de calcio se fosforila en distintos sitios, ante todo en la regin terminal C. durante el estimulo adrenrgico beta, el AMP cclico aumenta dentro de la clula y se transfieren grupos fosfato del ATP a la subunidad alfa. De esta manera, las cargas elctricas cercanas a la boca interna de los poros vecinos se alteran para inducir cambios en la conformacin molecular de los poros, de tal suerte que aumenta la probabilidad de apertura del canal de calcio. Canales de calcio tipos T y L: Los canales T (transitorios), que se abren cuando el voltaje es ms negativo, lo hacen durante periodos cortos y no interactan con los antagonistas convencionales del calcio. Estos canales son supuestamente los que producen la primera fase de la apertura del canal de calcio. Los canales sarcolmicos L (largos) son regulares, se localizan en el miocardio y estn implicados en la liberacin de calcio inducida por calcio. Las compuertas de estos canales funcionan de dos maneras (modos de compuertas). El modo uno se caracteriza por episodios cortos de apertura y el modo dos por episodios mayores. Sustitutos inicos: Durante la relajacin, la bomba sarcoplsmica para captar calcio y el sustitutivo de Na +/Ca++ compiten por la eliminacin del calcio citoslico, y normalmente domina la bomba de SR. Para restituir el equilibrio del calcio se activa una serie de sustitutivos transarcolmicos, de los cuales el principal es el sustitutivo de Na+/Ca++. Este sustitutivo (con peso molecular de 108 KDA) consta de 970 aminocidos y carece de homologa con cualquier otro tipo de protena conocida. Ya se logr identificar un pptido inhibidor especfico ([Exchange inhibitor peptide, XIP] pptido inhibidor del intercambio). La direccin del intercambio inico responde al potencial de membrana, y a la concentracin de sodio y calcio en ambos lados del sarcolema. Puesto que los iones de sodio y calcio se intercambian hacia adentro o afuera en respuesta al potencial de membrana, debe existir un potencial de membrana especfico, llamado potencial de inversin o de equilibrio, con el que los iones se distribuyen de manera tal que puedan desplazarse con la misma facilidad en cualquier direccin. Importancia fisiolgica del sustitutivo de sodio-calcio: 1) Es posible que la penetracin transarcolmica de calcio durante el intercambio de modo inverso participe en la liberacin de calcio inducida por este mismo elemento. 2) El intercambiador participa en la restitucin de los equilibrios inicos. 3) Es probable que este sustitutivo participe en la relacin entre fuerza y frecuencia (fenmeno de Treppe o de Bowditch). De acuerdo con la hiptesis del retraso en la bomba de sodio, la rpida acumulacin de iones de calcio durante el estimulo rpido del miocardio sobrepasa a la capacidad del intercambiador de Na+/Ca++ y de la bomba de sodio para volver a la normalidad inica. El resultado es la acumulacin de iones de calcio dentro del SR, con incremento en la fuerza de la contraccin. Bomba de sodio:


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El sarcolema es altamente permeable al Na+ solo cuando su canal se abre al principio de la despolarizacin y tambin penetra durante la salida de Ca2+ por el intercambiador de Na+/Ca2+. La mayor parte de la entrada de Na+ a travs del sarcolema debe corregirse por la actividad de la bomba de Na+/K+, llamada tambin ATPasa de Na+/K+ o simplemente bomba de Na+. La bomba es actividad por el sodio interno o por el potasio externo. Por cada ciclo de transporta se utiliza una molcula de ATP. Al principio los iones se encierran dentro de la bomba protenica y luego salen hacia cualquiera de los lados. Si bien existe cierta controversia respecto de la proporcin exacta de Na+ y K+ bombeada, el modelo ms aceptado es el que afirma que por cada tres Na+ que salen entran dos K+. Durante este proceso, una carga positiva debe de abandonar la clula. Por tanto, la bomba es electrgena, as que tambin se le llama bomba electrgena de Na+. La corriente inducida por la actividad sostenida sostenida de la bomba aporta alrededor de -10Mv al potencial de reposo de la membrana. Puesto que la bomba debe extraer iones de Na+ a travs del intercambio de Na+/Ca++ o por el canal de Na+, su actividad sostenida es fundamental para mantener el equilibrio inico normal.

BIBLIOGRAFIA:

Alberts B, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts y P. Walter. 2006. Biologa Molecular de la Clula. 4a Edicin. Editorial Omega. Barcelona- Espaa. Braunwald. Tratado de cardiologa (volumen I y II). 5a edicin. Editorial MCGRAW-HILL INTERAMERICANA. Mxico- 2000


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9. SARCOMERA CARDIACA- PROTEINAS CARDIACAS.La maquinaria contrctil del msculo cardiaco esta representada por las miofibrillas. Las mismas estn compuestas por unidades contrctiles denominadas sarcmeras de 2,2 um de longitud y un ancho equivalente a la miofibrilla. Con microscopio electrnico se puede ver una estructura electro densa denominada disco Z que separa una sarcmera de otra. Este disco se encuentra ubicado en una regin poco densa llamada la banda I (por isotrpica) en donde solamente hay filamentos finos. Estas bandas alternan con otras denominadas bandas A (por anisotrpica) donde se hallan filamentos gruesos y finos. En la parte media de las bandas A se encuentra la banda H de menor densidad aun (donde solo hay filamentos gruesos). Estas distintas bandas sufren variaciones peridicas que se deben a la superposicin de las protenas cito esquelticas. En la sarcmera pueden distinguirse los filamentos de actina (filamento fino) que nacen de los discos Z, donde existe la alfa-actinina que es la protena que une la actina y la titina, esta ultima es una protena elstica (la ms grande del organismo). La titina posee dos funciones: mantiene a la miosina en su posicin y, debido a que tiene una parte elstica, acta como resorte recuperando la longitud de la miofibrilla despus de la contraccin muscular. La miosina, protena que forma el filamento grueso, esta formada por dos cadenas ligeras (muy parecidas a la calmodulina y troponina c pero que han perdido la afinidad por el calcio), que forman la cola y dos cadenas pesadas que formas la cabeza. Cada cadena pesada esta compuesta por tres dominios: uno el terminal NH2, el segmento central y el extremo terminal COOH, estos dos ltimos son los que interaccionan con la actina. El filamento fino esta formado por actina G protena globular la cual se va polimerizando para formar un filamento de actina F que luego se combinara con otro para formar el filamento de actina. Cada siete pares de actina G encontramos un complejo de protenas reguladoras formado por la troponina T que se une a la tropomiosina, la troponina C que es la que tiene afinidad por el calcio y la Troponina I que tiene funcin inhibidora. Todas estas protenas tienen forma globular. La calsecuestrina (CASQ) es la protena mas abundante en el interior del retculo sarcoplsmico, donde acta como amortiguador evitando la precipitacin del Ca2+ que se encuentra en altas concentraciones en el RS (2-10 mM), y tambin regulando la capacidad de liberacin de Ca2+ por el receptor de rianodina (RyR). 10. COMPARACIN HISTOBIOQUIMICA DE LA SARCOMORA CARDIACA CON LA SARCMERA ESQUELTICA. La sarcmera se define como la unidad Anatmica y Funcional del msculo, por ser la mnima parte del msculo capaz de realizar las funciones contraccin y relajacin. La observacin de la a travs de microscopio revela que la sarcmera tiene fibras presenta una serie de estriaciones alternantes claras y oscuras. Las bandas claras son las bandas I (isotrpicas), y las bandas oscuras, con su elevado ndice de refraccin, son las bandas A. En la parte central de la banda A se localiza la banda H, una regin de baja densidad ptica causada por la ausencia de filamentos de actina. En la mitad de la zona H, existe una regin oscura, la "lnea M", la cual marca el centro del sarcmero. La regin M est formada por estructuras proteicas filamentosas que conectan de forma cruzada a los filamentos de miosina, manteniendo su arreglo y dando un espaciamiento regular entre ellos. Tambin en la lnea M se anclan los filamentos conectores. El segmento entre dos lneas Z adyacentes se denomina sarcmera, de unas 2 a 3um de longitud, de las cuales 1.5 m corresponden a la banda A y 0.8 a la banda I. La sarcmera no slo es una unidad estructural, sino tambin la unidad contrctil bsica. En el msculo relajado en corte longitudinal las bandas estn bien marcadas. Durante la contraccin, las miofibrillas son ms gruesas y las sarcmeras ms cortas, ya que la distancia entre las lneas Z se acorta en forma progresiva. A medida que las bandas I se hacen ms cortas, los extremos de las bandas A se aproximan a las lneas Z, hasta que al final, en contraccin total, las bandas A e I son indistinguibles; pero la longitud de la batida A en la contraccin permanece constante. Protenas presentes en la sarcmera muscular:


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Actinina: protena fijadora de actina, organiza los filamentos finos en forma paralela y los ancla en la lnea Z. Miomesina: protena fijadora de miosina, mantiene los filamentos gruesos alineados en la lnea M. Titina: protena larga extremadamente elastica, que discurre paralela ala serie de filamentos y une las terminaciones de los filamentos gruesos al disco Z. Desmina: una protenas de filamentos intermedios, que forma una malla alrededor del sarcomera a la altura de la lnea Z, con lo que une estos discos entre si y a la membrana plasmtica y forma enlaces cruzados estabilizadores entre miofibrillas vecinas. Protena C: protena fijadora de miosina que tiene la misma funcin que la miomesina y forma varias franjas transversales bien definidas a cada lado de la lnea M. Nebulina: una protena alargada, inelstica de 600 KDa que esta adherida a la lnea Z y transcurre paralela a los filamentos finos.

Diferencia entre una sarcomera cardiaca y una sarcomera esqueltica: caracterstica T.M.esqueltico T.M.cardiaco forma ncleo Uniones intercelulares Contraccin velocidad regeneracin Cilndrico ramos. extremos Cilndricos ramificados extremos

Multinucleado perifrico No voluntaria rpida Puede regenerarse (tiene clulas satlite)

1 a 2 ncleos disposicin central Si; clulas unidas discos intercalares por

Involuntaria, ante estmulos nerviosos. intermedia No puede regenerarse (no tiene cl. satlite)

La principal diferencia entre la sarcomera esqueltica y la sarcomera cardiaca es que en la sarcomera esqueltica vamos a encontrar un complejo llamado triada compuesto por 2 cisternas terminales y un tubulo T entre las bandas A e I; mientras que en la sarcomera cardiaca vamos a encontrar un complejo llamado dada, compuesto por una cisterna termina y un tubulo T a nivel de la lnea Z Diferencias entre msculo esqueltico y el msculo cardiaco: BIBLIOGRAFA:


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Michael H. Ross, PhD. Texto/Atlas de Histologa. 4ta Edicin. Ed. Mdica Panamericana. Argentina. 2004 Gartner,L., Hiatt, J. Texto Atlas de Histologa. 2da edicin. Mc. Graw Hill Interamericana Editores, S.A. de C.V. Mxico. 2002. Bloom Fawcett. Tratado de Histologa. duodcima edicin. Ed. Interamericana. Espaa. 2002.

11. CONTRACCIN CARDIACA, IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS HISTOLGICOS QUE LA SUSTENTAN. ELEMENTOS HISTOLGICOS QUE SUSTENTAN LA CONTRACCIN CARDIACA: El conjunto de miofibrillas que contienen fibras de actina y miosina, adems de otras, que forman la sarcmera cardiaca y permiten la contraccin. Junto a cada miofibrilla (estructuras que usan energa) hay abundantes mitocondrias grandes (estructuras que liberan y recapturan energa) y depsitos de glucgeno (almacn de energa). Lo cual asegura una contraccin continua. Los discos intercalares, poseen uniones celulares en sus dos componentes ( lateral y transversal) que van a permitir: o Formar fibras musculares cardiacas funcionales, que los filamentos finos del sarcmero terminal se fijen a la membrana plasmtica. (Fascia adherens) o Impedir que las clulas cardiacas se separen ante la tensin de las contracciones regulares repetidas. (Desmosomas) o Proveer de continuidad inica entre las clulas musculares cardiacas contiguas y de ese modo permitir que molculas de informacin pasen de una clula a otra. Adems que las fibras se comporten como un sincitio, contrayndose coordinadamente. (Nexos) Canales de Ca2+ sensibles al voltaje en la pared del tbulo T, son la causa de un retraso, caracterstico y necesario para la contraccin rtmica, de unos 200 milisegundos desde el comienzo de la despolarizacin en la contraccin muscular cardiaca. El latido cardiaco es iniciado, regulado localmente y coordinado por clulas musculares cardiacas modificadas que estn especializadas y reciben el nombre de clulas de conduccin cardiaca. Estas clulas se organizan en ndulos (clulas cardionectoras nodales) y fibras de conduccin ( clulas cardionectoras fasciculares) muy especializadas (Fibras de Purkinje) que generan y transmiten con rapidez el impulso contrctil a las diversas partes del miocardio en una secuencia precisa.

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BIBLIOGRAFA: ROSS, Michel; PAWLINA, Wojciech. Histologa, Texto y Atlas color con Biologa Celular y Molecular, 5 edicin, Buenos Aires: Mdica Panamericana, 2007. D. W. FAWCETT. Tratado de histologia 12 edicion, 1995 editorial McGraw hill Interamericana.


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12. TEJIDO MUSCULAR ESTRIADO CARDIACO RENOVACIN Y/O REPARACIN Y/O REGENERACIN. ADELANTOS CIENTFICOS: NUEVAS TEORAS.El msculo cardaco no tiene, prcticamente, capacidad de regenerar. Los daos del msculo cardaco se reparan por proliferacin del tejido conjuntivo, producindose una cicatriz. Las estimaciones de la tasa de proliferacin de los miocardiocitos eran diversas, pero los estudios ms cuidadosos la situaban en el 0,0005%. No puede sorprender, por tanto, que en los casos de una muerte masiva de miocardiocitos a causa de un infarto no fatal se produzca un tejido cicatricial rico en tejido conectivo, pero sin capacidad contrctil. El rendimiento del corazn queda pues inevitablemente disminuido tanto en este caso como en otros que implican un deterioro de la pared cardiaca. En el corazn postnatal normal, los cardiomiocitos en mitosis son aproximadamente estima que la perdida progresiva de cardiomiocitos es de

14 10 6 y se

6,4 10 6 cada ao, lo que demuestra que a lo largo

de la vida se produce un recambio lento de los mismos a partir de clulas madres cardiacas y otros tejidos.

ADELANTOS CIENTFICOS: NUEVAS TEORAS: Clulas madre cardiacas y cardioblastos: Ramn Muoz-Chpuli Catedrtico del Departamento de Biologa Animal, Universidad de Mlaga Cmo sera posible recuperar funcionalmente esa parte daada del corazn? En principio podemos distinguir dos grandes alternativas de terapia celular que implican, respectivamente, el implante en el corazn de distintos tipos de clulas extracardiacas o el recurso a las propias clulas del corazn. La primera alternativa, la que hasta ahora se ha ensayado en humanos, es la que tratbamos en su momento en nuestro anterior artculo sobre la cardiomioplastia, por lo que no nos extenderemos ahora sobre ella, salvo para sealar las novedades que desde entonces se han producido. Esta posibilidad trata de explotar la capacidad que tienen determinados tipos celulares de diferenciarse en miocardiocitos para repoblar con ellos la zona infartada. La posibilidad de obtener algunos de estos tipos celulares del propio paciente y expandirlos en cultivo evita los problemas de rechazo inmunitario. Los tipos celulares que pueden utilizarse con este fin son: - CLULAS MADRE EMBRIONARIAS: son fcilmente expandibles en cultivo y se diferencian en miocardiocitos con facilidad. Sin embargo, aparte de las cuestiones ticas, su utilizacin se ve dificultada por el hecho de ser alognicas (provocan rechazo) e incluso oncgenas si no se controla cuidadosamente su estado de diferenciacin antes de la implantacin en el paciente. - CLULAS SATLITE DEL MSCULO ESQUELTICO (MIOBLASTOS): constituyen una poblacin minoritaria del msculo estriado (alrededor del 3%) pero tienen la propiedad de regenerar dicho msculo. Fueron los primeros tipos celulares implantados en el corazn, donde forman miotubos contrctiles. Estos


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miotubos ocasionalmente se fusionan con los miocardiocitos, pero en general permanecen elctricamente aislados del miocardio. Los ensayos clnicos realizados muestran que los mioblastos implantados forman grupos de miotubos alineados con los miocardiocitos incluso 18 meses despus de su implantacin [Menasche et a., J Am Coll Cardiol 41:1078-83 (2003)]. En general, el procedimiento implica una mejora en la funcin cardiaca, sea por la propia capacidad contrctil de los implantes o por efectos indirectos de los mismos. No obstante, habr que esperar al final de los ensayos clnicos para elaborar conclusiones definitivas. - CLULAS DE LA MDULA SEA: en esta poblacin podemos distinguir las clulas madre hematopoyticas (HSC), las mesenquimticas (MSC) y los progenitores endoteliales (EPC). Estas clulas se han utilizado frecuentemente en la terapia celular de la isquemia miocrdica, y han dado lugar a una importante polmica cientfica, en particular sobre su capacidad de diferenciarse o no en miocardiocitos funcionales. En efecto, han sido varios los estudios que ponen en tela de juicio dicha capacidad de diferenciacin, aunque casi todos coinciden en que esta terapia es beneficiosa para el estado del paciente y mejora el funcionamiento cardiaco. Algunos estudios sealan que los presuntos casos de diferenciacin observados seran una consecuencia de la fusin de las clulas de la mdula sea con miocardiocitos [Nygren et al., Nat Med 10(5):494-501 (2004)], y que la mayor parte de las clulas implantadas en el corazn dan lugar a clulas hematopoyticas (CD45+) pero no a clulas cardiacas [Balsam et al., Nature 428:668-73 (2004)]. Otros indican que la permanencia de las clulas de la mdula sea en el corazn es muy breve (alrededor de 4 semanas), aunque insisten en la mejora del funcionamiento cardiaco, probablemente por una mejor vascularizacin [Limbourg et al., Eur J Heart Fail 7:722-9 (2005)] o por efectos paracrinos [Kinnard et al., Circulation 109:1543-49 (2004); Gnecchi et al., Nat Med 11:367-68 (2005)]. En sorprendente contraste con estos estudios, otros muestran indicios de lo contrario, es decir, que las clulas de la mdula sea s se diferencian en miocardiocitos funcionales cuando son implantados en el corazn, que permanecen a largo plazo y que su diferenciacin no se debe a la fusin [Kajstura et al., Circ Res 96:127-37 (2005); Eisenberg et al., Stem Cells en prensa, (2006)]. En ciertos casos se ha sealado que no son las HSC sino las MSC las que tienen la capacidad de diferenciacin miocardioctica [Kawada et al., Blood, 104:3581-7 (2004)].

A qu se debe esta disparidad de resultados? Probablemente a los modelos experimentales usados (humanos o no humanos), a los criterios de seleccin, purificacin y expansin de las clulas de la mdula sea y a la tcnica utilizada para implantar las clulas en el corazn (infusin vascular, inyeccin directa). No obstante, lo que parece quedar claro despus de numerosos ensayos clnicos es que la funcin cardiaca mejora despus del implante de clulas de la mdula sea, bien sea por diferenciacin hacia miocardiocitos, por diferenciacin hacia clulas vasculares (con el consecuente mejor riego de la regin afectada) o incluso por un efecto paracrino que mejora la supervivencia del tejido cardiaco. Clulas madre cardiacas y cardioblastos La gran novedad que se ha producido en estos ltimos aos ha sido el descubrimiento de clulas residentes en el propio corazn con capacidad para generar miocardio. En concreto, se han descubierto dos poblaciones celulares diferentes en el corazn que, a pesar de su baja frecuencia, podran desempear un papel


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importante en la homeostasis cardiaca, es decir, en la reposicin de los miocardiocitos perdidos por apoptosis o necrosis. Este era un tema realmente misterioso, ya que no se consegua cuadrar el balance de las prdidas de miocardiocitos por causas naturales. Como hemos sealado antes, todo apunta a que slo uno de cada 200.000 miocardiocitos humanos se encuentra en el ciclo celular [Rubart y Field, Annu Rev Physiol 68:29-49 (2006)]. Esta cantidad se estima como insuficiente para mantener la masa del corazn ms all de unos pocos aos, por lo que se sospechaba que deba existir algn tipo de mecanismo celular de reposicin. Las dos poblaciones recientemente descubiertas son: - CLULAS MADRE CARDIACAS. Estas clulas expresan marcadores tpicos de clulas madre (son c-Kit+ Sca-1+) y poseen las tres caractersticas bsicas de dichas clulas, esto es, auto-renovacin, clonogenicidad y multipotencialidad. Inyectadas en el corazn en modelos animales son capaces de diferenciarse en miocardiocitos y en vasos sanguneos [Beltrami et al., Cell 114:763-76 (2003); Linke et al., Proc Natl Acad Sci U S A 102:8966-71(2005)]. Estas clulas ya se han aislado de corazones humanos y se han cultivado in vitro, condiciones en las que forman cardiosferas pulstiles [Messina et al., Circ Res 95:911-21 (2004)]. - CARDIOBLASTOS O PROGENITORES CARDIACOS. Son clulas muy poco abundantes en el corazn (500-600 en el corazn de la rata recin nacida). No expresan marcadores de clulas madre y s el producto del gen homeobox Islet-1, que se expresa durante el desarrollo del sistema nervioso y que marca los progenitores cardiacos tempranos durante el desarrollo embrionario. Podemos considerar a las clulas Isl1+ como autnticos progenitores cardiacos que permanecen en el corazn. Pueden ser aislados, cultivados sobre clulas nutricias, expandidos y reinyectados en el corazn, donde se diferencian en miocardiocitos [Laugwitz et al., Nature 433:647-653 (2005)]. Como ya hemos dicho, es probable que una de estas poblaciones, o quiz ambas, contribuyan a la homeostasis celular del corazn humano. El probl

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