Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia

I 0 flashcards i 15 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS FUNCIÓ DEL COS HUMÀ I Grau en Infermeria Universitat de Vic - Universitat Central de Catalunya AprenAI 2026-2027 Resum complet de Funció del Cos Humà I per a Infermeria: homeòstasi, aparells locomotor, cardiovascular, respiratori, digestiu, renal, nerviós i endocrí.

APREN.AI Índex 1 Microbiologia i genètica bacteriana Diferenciació bacteriana: la tinció de Gram Variabilitat bacteriana: canvis fenotípics davant genotípics Interaccions entre microorganismes i l'hoste humà Mecanismes d'intercanvi genètic en procariotes 2 Homeòstasi, termoregulació i solucions corporals El concepte d'homeòstasi i el bucle de control integrat Mecanismes de retroalimentació: negativa i positiva Termoregulació i osmoregulació Propietats de l'aigua i transport passiu de fluids Manteniment de l'equilibri àcid-base: sistemes tampó 3 Biomolècules, enzims i metabolisme cel·lular Estructura i funcionalitat de les proteïnes Cinètica enzimàtica i models d'unió substrat-enzim Bioenergètica i cicles a la biosfera Metabolisme cel·lular i reaccions d'oxidació-reducció Aparell locomotor 4 Sistema ossi i articular Teixit ossi i tipologies cel·lulars Microarquitectura i vascularització òssia Classificació i components de les articulacions 5 Sistema muscular i contracció Tipus de teixit muscular i característiques Estructura del sarcòmer i proteïnes contràctils Mecanisme molecular de la contracció Modalitats funcionals de contracció muscular Aparell cardiocirculatori 6 Hemodinàmica i electrofisiologia Organització dels circuits vasculars i transport Electrofisiologia cardíaca i sistema de conducció Potencial miocardíac i període refractari 7 Cicle cardíac i regulació de la pressió Fases del cicle cardíac i gènesi dels sorolls Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 1 Paràmetres volumètrics i hemodinàmics Regulació intrínseca: la llei de Frank-Starling Control extrínsec autònom: modulació simpàtica i parasimpàtica Regulació temporal de la pressió arterial Aparell respiratori 8 Mecànica i volums pulmonars Mecànica ventilatòria i gradients de pressió Treball respiratori: compliança i resistència de les vies aèries Volums, capacitats pulmonars i reflex protector 9 Intercanvi de gasos i control ventilatori Intercanvi sistèmic de gasos Transport sanguini d'oxigen Transport sanguini de diòxid de carboni Control nerviós i centres troncoencefàlics de la ventilació Control químic de la respiració 10 Aparell digestiu — Motilitat, secreció gàstrica i enzims Fisiologia de l'estómac i motilitat del tub digestiu Fases de la secreció gàstrica i perfil enzimàtic Funció endocrina del pàncrees 11 Aparell urinari — Fisiologia del nefró i formació d'orina Organització renal i l'aparell juxtaglomerular Mecànica de la filtració glomerular Processos tubulars: reabsorció i secreció Control hormonal del volum urinari 12 Aparell reproductor — Fisiologia masculina, femenina i cicle ovàric Fisiologia de l'aparell reproductor masculí Control hormonal per gonadotropines Fisiologia de l'aparell reproductor femení El cicle ovàric i la seva regulació endocrina Sistema nerviós 13 Estructura central, meninges i vies medul·lars Organització anatòmica i capes protectores Líquid cefalorraquidi (LCR) i la seva circulació Vies de conducció medul·lar Funcions integradores de l'hipotàlem 14 Còrtex, transmissió sinàptica i sistema autònom Estructura del còrtex cerebral i vies sensitives Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 2 Mecanismes de transmissió sinàptica i nervis perifèrics Coordinació motora, sistema límbic i tronc encefàlic Sistema nerviós autònom: balanç simpàtic i parasimpàtic 15 Sistema endocrí i receptors sensorials Tipologia de secreció en les glàndules exocrines Eix hipotàlem-hipofisiari: adenohipòfisi i neurohipòfisi Regulació de la calcèmia: tiroide i paratiroide Classificació funcional dels receptors sensorials i fisiologia ocular 16 Resum per repassar Microbiologia i medi intern Aparell locomotor i contracció muscular Aparell cardiocirculatori Aparell respiratori Aparells digestiu i urinari Sistemes reproductor, nerviós i endocrí Solucions de les preguntes de repàs Aquests apunts poden contenir errors o omissions.

Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important. Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 3 1 Microbiologia i genètica bacteriana EN ACABAR SABRÀS Diferenciar bacteris Gram positius i Gram negatius segons la seva coloració en laboratori. Distinguir les variacions fenotípiques de les genotípiques en procariotes. Classificar els tipus d'associació simbiòtica entre microorganismes i l'hoste humà. Comparar els mecanismes de transformació, conjugació i transducció bacteriana. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Com pot un bacteri tornar-se resistent a un antibiòtic sense haver tingut contacte previ directe amb un altre bacteri viu?

La microbiologia clínica estudia els microorganismes i el seu comportament en l'organisme humà. Per analitzar-los i identificar-los al laboratori, cal conèixer la seva estructura, la seva variabilitat genètica i les relacions que estableixen amb l'hoste. ESQUEMA Estructura del tema Microbiologia Diferenciació bacteriana: la tinció de Gram La tinció de Gram és el procediment estàndard de laboratori per distingir i classificar els bacteris en dos grans grups segons les característiques de la seva paret cel·lular: Bacteris Gram positius ( ): retenen el colorant principal i es tenyeixen de blau. Bacteris Gram negatius (Gram -): perden la coloració inicial i es tenyeixen de rosa.

Classificació Tinció de Gram (blaus o roses) Variacions Fenotípiques davant genotípiques Relacions ecològiques Comensalisme, simbiosi i parasitisme Intercanvi genètic Transformació, conjugació i transducció Gram+ Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 4 Variabilitat bacteriana: canvis fenotípics davant genotípics Els bacteris poden experimentar modificacions al llarg del seu cicle vital. És fonamental distingir si aquests canvis afecten l'estructura del genoma o només la seva expressió externa davant les condicions del medi ambient.

Criteri Variacions fenotípiques Variacions genotípiques Herència No s'hereten a la descendència Són heretables Causa principal Respon a la influència del medi extern Apareixen a conseqüència de mutacions Reversibilitat Són canvis reversibles Són canvis irreversibles en les seqüències de nucleòtids Abast cel·lular Variacions morfològiques que adapten el bacteri a l'entorn Afecten directament el genoma i l'ADN bacterià ERROR FREQÜENT Confondre una adaptació morfològica temporal al medi extern amb una mutació. Si el bacteri canvia de forma per la pressió ambiental però la descendència recupera l'estat original en retirar l'estímul, es tracta d'una variació fenotípica i mai genotípica.

COMPROVA-HO 2 Un bacteri desenvolupa un canvi morfològic en un medi hostil, però quan es trasllada a un cultiu favorable la seva descendència perd aquesta característica. És una variació genotípica o fenotípica? Interaccions entre microorganismes i l'hoste humà Les poblacions microbianes mantenen diferents tipus d'associacions ecològiques amb el cos humà: Comensalisme: associació mútua inconseqüent on els dos organismes conviuen junts i cap d'ells no causa dany a l'altre. Simbiosi (mutualisme): associació mútua beneficiosa en la qual tots dos integrants obtenen un profit directe de la interacció.

Parasitisme: vincle en què el microorganisme obté beneficis i nutrició a expenses de l'hoste, provocant-li un perjudici. Mecanismes d'intercanvi genètic en procariotes Els bacteris poden captar material genètic forà procedent d'altres cèl·lules procariotes o virus, mitjançant processos de transferència horitzontal que poden ser tant intraespecífics com interespecífics. Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 5 Esquema dels tres mecanismes de transferència gènica horitzontal en bacteris.

Existeixen tres vies principals d'adquisició d'aquest material genètic: Mecanisme Origen o vehicle de l'ADN Element clau de contacte Transformació ADN lliure al medi per lisi de la cèl·lula donadora Captació directa a través de la coberta cel·lular Conjugació Plasmidis (com els plasmidis R de resistència) Contacte físic cèl·lula-cèl·lula mitjançant un pili conjugatiu Transducció ADN transportat per un bacteriòfag infectiu Vector víric entre el donador i el receptor Transformació: captació d'ADN lliure que es troba al medi extracel·lular com a resultat de la lisi cel·lular (trencament) d'altres bacteris donadors. L'ADN s'incorpora al bacteri receptor i indueix un canvi genètic.

1 Conjugació: transferència directa de material genètic entre dos bacteris connectats físicament a través d'un pili. Sovint implica el pas de plasmidis R, que confereixen resistència a diversos antibiòtics. 2 Transducció: transferència d'ADN d'un bacteri a un altre utilitzant un vehicle bacteriòfag (virus que infecta bacteris) que transporta fragments genètics per error durant la infecció. 3 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 6 COMPROVA-HO 3 Mitjançant quin mecanisme pot adquirir resistència a un antibiòtic un bacteri viu que incorpora un fragment d'ADN abandonat per una cèl·lula destruïda? IDEES CLAU La tinció de Gram diferencia els bacteris entre (blaus) i Gram - (rosats).

Les variacions fenotípiques són reversibles i adaptatives sense herència, mentre que les genotípiques són mutacions irreversibles i heretables. Les relacions amb l'hoste es divideixen en comensalisme (sense afectació), simbiosi mutualista (benefici mutu) i parasitisme (dany per a l'hoste). La transferència genètica ocorre per transformació (ADN lliure per lisi), conjugació (via pili i plasmidis R) o transducció (mediada per bacteriòfags). COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 4. De quin color s'observen els bacteris Gram positius i els Gram negatius en el microscopi després de la tinció de Gram? 5. Quin requisit físic diferencia la conjugació de la transformació bacteriana?

Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 6. Quin color presenten els bacteris Gram negatius després del procediment de tinció? 7. Quina característica defineix exclusivament les variacions bacterianes genotípiques? 8. Com s'anomena la relació en què un organisme es beneficia perjudicant l'hoste humà? 9. Quin mecanisme utilitza un virus o bacteriòfag per transferir ADN entre bacteris?

Gram+ Incolores a) Color blau b) Color rosa c) Color verd d) Són reversibles amb canvis ambientals a) Afecten només la morfologia externa b) Són heretables per mutacions nucleotídiques c) Desapareixen ràpidament a la descendència d) Mutualisme a) Inconseqüència b) Parasitisme c) Comensalisme d) Transformació a) Conjugació b) Lisi cel·lular c) Transducció d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 7 2 Homeòstasi, termoregulació i solucions corporals EN ACABAR SABRÀS Descriure els components del circuit integrat de control homeostàtic (receptor aferent, centre integrador i efector eferent).

Distingir el funcionament de la retroalimentació negativa del de la retroalimentació positiva en exemples corporals. Comparar els tipus de transport passiu (difusió, diàlisi i osmosi) segons el gradient i la permeabilitat. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 10 Com sap el nostre organisme que ha d'augmentar la ventilació quan ens falta l'aire o puja el diòxid de carboni? El concepte d'homeòstasi i el bucle de control integrat La fisiologia estudia els processos dinàmics i les funcions que mantenen amb vida els éssers sans. La homeòstasi és la capacitat de mantenir l'estabilitat i l'equilibri del medi intern malgrat les fluctuacions de l'entorn exterior.

El medi intern, que correspon principalment al líquid extracel·lular, constitueix al voltant del 60 % del volum corporal d'un adult. Si els mecanismes d'ajust fallen, es produeix una disfunció d'òrgans que pot conduir a un estat patològic o fins i tot a la mort. Per garantir aquest equilibri, l'organisme disposa d'un circuit integrat format per tres elements seqüencials: La comunicació en aquests bucles s'estableix per dues vies principals: la via elèctrica ràpida dels impulsos nerviosos i la via lenta dels missatgers químics o hormones.

Mecanisme sensor o receptor: cèl·lules sensorials que capten desviacions físiques o químiques i envien la informació cap als centres nerviosos mitjançant un impuls aferent. 1 Centre integrador o de control: estructures del sistema nerviós central que processen i comparen la informació rebuda amb el punt de referència òptim, generant un impuls eferent. 2 Mecanisme efector: teixits o òrgans diana (com ara músculs o glàndules) que executen la resposta correctiva per retornar els paràmetres a la normalitat. 3 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 8 Esquema de l'arc reflex amb receptors cutanis, medul·la i múscul efector.

COMPROVA-HO 11 Quina diferència funcional existeix entre la via aferent i la via eferent en l'arc homeostàtic?

Mecanismes de retroalimentació: negativa i positiva La comunicació entre els components del sistema de control es produeix mitjançant circuits de retroalimentació: Tipus de retroalimentació Funció principal Sentit de la resposta Exemple corporal Retroalimentació negativa Mantenir l'estabilitat homeostàtica Oposat a la desviació inicial (autònoma i compensadora) Hiperventilació per eliminar excés de CO i equilibrar l'oxigen Retroalimentació positiva Amplificar o accelerar un procés ràpid En la mateixa direcció que l'estímul inicial Cascada de coagulació sanguínia amb agregació plaquetària ERROR FREQÜENT Classificar la retroalimentació positiva com a «patològica» o nociva per defecte.

Tot i que una amplificació sense aturar pot ser perillosa i desestabilitzar l'organisme, determinats processos fisiològics normals (com l'activació de plaquetes en la coagulació) depenen d'aquest bucle autoamplificador, el qual finalitza quan s'assoleix l'objectiu mitjançant un fre extern. Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 9 EXEMPLE Si augmenta el diòxid de carboni arterial, els sensors activen la freqüència respiratòria per expulsar l'excés de gas. Un cop recuperada la concentració ideal d'oxigen i diòxid de carboni, l'estímul desapareix i la ventilació es normalitza. Això constitueix una retroalimentació negativa compensadora.

COMPROVA-HO 12 Per què la retroalimentació negativa és el mecanisme predominant per mantenir la constància del medi intern? Termoregulació i osmoregulació La termoregulació és el conjunt de mecanismes cerebrals que mantenen la temperatura corporal interna en un marge constant d'entre 36 ºC i 38 ºC. Aquest control equilibra els guanys de calor (generats per la despesa muscular i el metabolisme) amb les pèrdues calòriques (transpiració per la pell, sudoració i evaporació respiratòria). D'altra banda, la osmoregulació controla de manera activa la pressió osmòtica dels fluids de l'organisme per evitar que els teixits quedin hiperconcentrats o excessivament diluïts.

Els osmoreceptors, cèl·lules sensibles a les variacions de pressió osmòtica, es localitzen a l'hipotàlem i a les grans artèries (caròtida i aorta), des d'on coordinen la retenció o pèrdua d'aigua i d'ions. PROCÉS Bucle funcional del control homeostàtic Propietats de l'aigua i transport passiu de fluids L'aigua és el solvent universal dels éssers vius.

Segons la seva interacció amb ella, les substàncies es classifiquen en: Estímul o desviació Canvi físic o químic en el medi intern 1 Sensor aferent Receptors que capten el senyal pertorbador 2 Centre integrador Nucli nerviós o cerebral que processa la informació 3 Mecanisme efector Òrgan que executa la resposta compensadora 4 Restabliment de l'equilibri Retorn al punt d'ajust homeostàtic 5 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 10 Polars o hidròfiles: solubles en aigua, amb la qual estableixen interaccions electroestàtiques fàcils. No polars o hidròfobes: insolubles, repel·leixen l'aigua.

Amfipàtiques: posseeixen una regió soluble i una regió insoluble alhora (com els fosfolípids), capaces d'organitzar-se en micel·les o bicapes lipídiques. Les funcions fisiològiques de l'aigua comprenen la seva acció com a amortidor tèrmic, vehicle de transport, lubricant tissular i participant en reaccions metabòliques (tant de reactiu com de suport).

El pas d'aigua i soluts a través de les membranes cel·lulars es regeix per mecanismes físics passius: Mecanisme Substància que es mou Gradient de desplaçament Tipus de membrana Difusió simple Molècules dissoltes (soluts) Es dispersen fins a una distribució homogènia Membrana suficientment permeable Diàlisi Aigua i soluts de petit diàmetre De la solució més concentrada cap a la menys concentrada Membrana semipermeable de diàmetre ample Osmosi Molècules d'aigua (solvent) De menor concentració de solut cap a major concentració Membrana semipermeable selectiva PER RECORDAR-HO En l'osmosi, pensa que l'aigua «va a diluir» on hi ha més soluts: viatja sempre des del medi menys concentrat (hipotònic) cap al més concentrat (hipertònic).

COMPROVA-HO 13 Com es comporta l'aigua en un sistema separat per una membrana semipermeable que només permet el pas de solvent? Manteniment de l'equilibri àcid-base: sistemes tampó Les cèl·lules corporals només funcionen correctament en un rang estricte de pH intern. Els éssers vius amorteixen les variacions àcides o bàsiques mitjançant els sistemes de tampó o buffer. Aquests sistemes químics estan formats per una parella en equilibri d'un àcid feble i la seva base conjugada (en forma de sal), capaços de cedir o captar protons segons augmenti o disminueixi l'acidesa del medi.

Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 11 IDEES CLAU L'homeòstasi manté l'estabilitat del medi intern (líquid extracel·lular, que representa el 60 % del cos) mitjançant un circuit integrat per receptors aferents, centres de control i efectors eferents. La retroalimentació negativa inverteix la desviació per restaurar l'equilibri, mentre que la positiva reforça l'estímul inicial per completar processos com la coagulació. La termoregulació manté l'organisme entre 36 ºC i 38 ºC regulant guanys metabòlics i pèrdues cutànies o respiratòries. Els osmoreceptors de l'hipotàlem, l'aorta i la caròtida controlen la pressió osmòtica i la concentració de soluts líquids.

L'osmosi desplaça el solvent des de solucions poc concentrades cap a les més concentrades a través d'una membrana semipermeable. Els sistemes tampó o buffer, constituïts per un àcid i la seva sal conjugada, neutralitzen els canvis sobtats de pH intern. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 14. Quins tres elements configuren el bucle de resposta d'un circuit homeostàtic integrat? 15. Com actua un sistema tampó o buffer davant una variació sobtada de pH? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 16. Quin paper desenvolupen els osmoreceptors carotidis i aòrtics? 17. En què consisteix el procés passiu d'osmosi? 18. Quin és l'objectiu d'un bucle de retroalimentació negativa?

Neutralitzar àcids mitjançant secreció de bases a) Canviar la permeabilitat dels vasos limfàtics b) Generar calor mitjançant contraccions musculars involuntàries c) Detectar canvis en la pressió osmòtica d) Distribució uniforme de qualsevol tipus de solut a) Moviment de soluts en contra de gradient b) Filtració de partícules de diàmetre molt gran c) Moviment d'aigua cap a major concentració d) Generar soluts amfipàtics a la membrana externa a) Anul·lar la pertorbació i recuperar l'estabilitat b) Potenciar l'estímul per trencar l'equilibri intern c) Augmentar de manera permanent la temperatura central d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 12 19.

Quin rang tèrmic intern normalitzat manté el centre integrador corporal humà? 3 Biomolècules, enzims i metabolisme cel·lular EN ACABAR SABRÀS Distingir l'estructura nativa de les proteïnes i les causes de la desnaturalització. Diferenciar els models de catàlisi enzimàtica de clau-pany i ajustament induït. Relacionar l'oxidació i la reducció amb els processos de degradació i síntesi del metabolisme cel·lular. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 20 Com pot un enzim unir-se a una molècula si el seu centre actiu inicialment no té la forma exacta del reactiu? Estructura i funcionalitat de les proteïnes Les proteïnes són biomolècules constituïdes per cadenes d'aminoàcids.

La seva disposició espacial tridimensional o conformació nativa correspon a l'estructura terciària. Aquesta geometria espacial resulta fonamental perquè duguin a terme la seva funció biològica, especialment en el cas de l'activitat catalítica. DEFINICIÓ Quan es produeixen variacions en la temperatura o en el pH del medi, es desencadena la desnaturalització: la pèrdua de l'estructura terciària nativa, amb la conseqüent anul·lació de la seva activitat funcional.

Aquestes macromolècules presenten una gran diversitat de tasques a l'organisme cel·lular: Funció biològica Exemples representatius Estructural Col·lagen i queratina Transport Hemoglobina (vegeu «Aparell respiratori — Intercanvi de gasos i control ventilatori») Hormonal Insulina i glucagó Contràctil Miosina i actina (vegeu «Aparell locomotor — Sistema muscular i contracció») Reserva Albúmina Entre 34 ºC i 35 ºC a) Entre 38 ºC i 40 ºC b) Entre 36 ºC i 38 ºC c) Entre 39 ºC i 41 ºC d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 13 Funció biològica Exemples representatius Defensiva Fibrinogen Homeostàtica Sistemes tampó o buffer (vegeu «Homeòstasi, termoregulació i solucions corporals») Catalítica Enzims COMPROVA-HO 21 Quina conseqüència directa té un canvi brusc de temperatura o pH sobre un enzim?

Cinètica enzimàtica i models d'unió substrat-enzim Els enzims són biocatalitzadors químics: faciliten i acceleren les reaccions bioquímiques sense consumir-se en el procés. La interacció entre el centre actiu de l'enzim i les molècules reactives (substrats) s'explica mitjançant dos mecanismes principals: Model de la clau i el pany: La configuració del centre actiu i la del substrat són estrictament complementàries des d'un inici, acoblant-se perfectament com les peces d'un trencaclosques. Esquema del model clau i pany d'unió enzim-substrat. Model de l'ajustament induït: El centre actiu de l'enzim és flexible.

En apropar-se el substrat, la conformació de l'enzim es modifica per adaptar-se de manera precisa a la geometria del reactiu i assolir l'estat intermedi abans d'alliberar el producte. Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 14 Esquema del model d'ajustament induït entre enzim i substrat. Bioenergètica i cicles a la biosfera La relació entre els organismes vius i el medi ambient s'articula a través de fluxos de matèria i requeriments gasosos. Cicle biològic Tipologia d'organismes Característiques metabòliques principals Cicle del carboni Autòtrofs Sintetitzen el seu propi aliment mitjançant fotosíntesi o quimiosíntesi.

Heteròtrofs Incapaços de generar matèria orgànica pròpia; depenen d'altres éssers vius. Cicle de l'oxigen Aerobis Utilitzen oxigen per dur a terme reaccions oxidatives (estrictes si no poden sobreviure sense oxigen; facultatius si poden viure en la seva absència). Anaerobis No utilitzen l'oxigen en les seves reaccions oxidatives. Metabolisme cel·lular i reaccions d'oxidació-reducció Les transformacions químiques cel·lulars es basen en transferències electròniques estretament connectades amb els canvis d'energia lliure: DEFINICIÓ En els processos metabòlics, l'oxidació consisteix en la pèrdua d'electrons associada a processos exergònics (amb alliberament d'energia).

Per contra, la reducció implica el guany o captació d'electrons en el marc de reaccions endergòniques (que consumeixen energia). El conjunt integrat d'aquestes reaccions constitueix el metabolisme cel·lular, subdividit en dues rutes oposades i complementàries: Catabolisme: Transformació degradativa de molècules complexes en molècules simples. Aquest procés allibera energia que s'emmagatzema en forma d'ATP. 1 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 15 CICLE Acoblament energètic del metabolisme cel·lular 1. Catabolisme: Degrada molècules complexes a simples 2. Producció d'ATP: Alliberament d'energia en reaccions exergòniques 3.

Anabolisme: Síntesi de molècules complexes a partir de simples 4. Consum d'energia: Utilització de l'ATP en processos endergònics ERROR FREQÜENT Confondre el flux energètic de l'anabolisme i el catabolisme: el catabolisme trenca molècules i produeix ATP, mentre que l'anabolisme construeix molècules i consumeix ATP. Recorda també que l'oxidació implica pèrdua d'electrons (exergònica), mai el seu guany. COMPROVA-HO 22 Per què diem que el catabolisme i l'anabolisme estan energèticament acoblats? Anabolisme: Síntesi de compostos complexos a partir de precursors senzills. Aquestes reaccions requereixen una aportació neta d'energia aportada per l'ATP.

2 1 Catabolisme 2 Producció d'ATP 3 Anabolisme 4 Consum d'energia Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 16 IDEES CLAU L'estructura terciària o conformació nativa de les proteïnes és necessària per a la seva funció biològica. La desnaturalització per alteracions tèrmiques o de pH trenca l'estructura terciària i elimina la funció proteica. L'ajustament induït implica una modificació conformacional de l'enzim per acoblar-se al substrat, a diferència de la rigidesa del model de clau i pany. L'oxidació és la pèrdua d'electrons en reaccions exergòniques, mentre que la reducció és el guany d'electrons en reaccions endergòniques.

El catabolisme degrada molècules complexes generant ATP, mentre que l'anabolisme utilitza aquest ATP per a la síntesi. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 23. En què es diferencia el model de la clau i el pany del model d'ajustament induït? 24. Com es classifiquen els organismes en funció de la utilització de l'oxigen? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 25. Quin fenomen destrueix l'estructura terciària d'una proteïna? 26. Què caracteritza el model enzimàtic d'ajustament induït? 27. Com es defineix una reacció d'oxidació cel·lular? 28. Quina via metabòlica s'encarrega de generar ATP?

Ajustament induït a) Desnaturalització b) Fotosíntesi c) Reducció exergònica d) L'enzim es desnaturalitza irreversiblement a) L'enzim roman completament rígid b) L'enzim canvia de forma en unir-se c) El substrat es destrueix sense catalitzador d) Guany d'electrons en procés endergònic a) Guany d'electrons en procés exergònic b) Consum net d'ATP molecular c) Pèrdua d'electrons que allibera energia d) Desnaturalització a) Quimiosíntesi b) Catabolisme c) Anabolisme d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 17 4 Sistema ossi i articular EN ACABAR SABRÀS Distingir les funcions mecàniques i metabòliques del sistema esquelètic humà.

Diferenciar les cèl·lules òssies i descriure l'organització de l'osteona amb els seus canals vasculars. Classificar les articulacions segons la seva mobilitat i identificar els components de l'articulació sinovial. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 29 Com pot sobreviure i mantenir-se viu el cartílag articular si no conté cap vas sanguini ni nervi al seu interior? L'aparell locomotor integra estructures especialitzades que permeten el manteniment de la postura corporal, la translació i el moviment coordinat.

ESQUEMA Aparell locomotor Aparell locomotor 4 Sistema ossi i articular 5 Sistema muscular i contracció Sistema ossi Suport, reservori mineral i hematopoiesi Teixit compacte i esponjós Osteones, Havers i Volkmann Cèl·lules òssies Osteoblasts, osteòcits i osteoclasts Sistema articular Unions entre ossos i mobilitat Grau de mobilitat Sinartrosi, amfiartrosi i diartrosi Articulació sinovial Cartílag avascular i líquid sinovial Sistema muscular Generació de força i contracció Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 18 Aquest aparell està constituït per ossos, músculs, cartílags i articulacions. Els músculs reben ordres motrius del sistema nerviós per generar tensió i força mecánica.

Paral·lelament, els ossos actuen com a palanques biomecàniques que transmeten aquesta acció motora. A més de fer possible la locomoció, el conjunt esquelètic compleix funcions vitals de protecció d'òrgans tous, suport postural, reservori d'ions com el calci, producció de calor i hematopoiesi. Teixit ossi i tipologies cel·lulars El teixit ossi és una varietat especialitzada de teixit connectiu rígid i resistent gràcies a la mineralització per sals de calci, mantenint cert grau d'elasticitat.

Segons la densitat de la seva matriu i la presència d'espais, es distingeixen tres modalitats: Tipus de teixit Estructura Localització anatòmica Teixit compacte Matriu densa continuada, sense cavitats visibles. Capa externa de les peces òssies. Teixit esponjós Format per xarxes trabeculars amb petites cavitats. Zona interna dels ossos. Teixit reticular Variant de teixit esponjós que delimita cavitats més amples. Zones interiors específiques. Classificació estructural del teixit ossi segons les cavitats.

El manteniment, la reparació i la remodelació d'aquesta matriu depenen de tres estirps cel·lulars estretament coordinades: Osteoblasts: sintetitzen matriu orgànica, formen os nou i s'encarreguen de la calcificació i reparació de lesions. Osteòcits: cèl·lules madures allotjades en llacunes que gestionen el transport de nutrients i l'eliminació de residus cel·lulars cap a la circulació sanguínia. Osteoclasts: cèl·lules de gran mida que degraden l'os vell o malmès per mitjà de fagocitosi, participant en el remodelat i configuració de l'os.

Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 19 COMPROVA-HO 30 Quina cèl·lula s'encarrega d'eliminar fragments ossis després d'una fractura i quin mecanisme fa servir? Microarquitectura i vascularització òssia DEFINICIÓ L'osteona constitueix la unitat funcional bàsica del teixit ossi compacte, organitzada en làmines concèntriques al voltant d'un eix vascular. Les osteones mostren la seva configuració més òptima a la diàfisi dels ossos llargs. La irrigació sanguínia d'aquesta arquitectura es distribueix mitjançant una doble xarxa de canals interconnectats: Esquema vascular de l'osteona, canals de Havers i canals de Volkmann.

Canals de Havers: conductes longitudinals situats al centre de cada osteona pels quals discorren vasos sanguinis i fibres nervioses. 1 Canals de Volkmann: conductes transversals o oblics que travessen les osteones, comunicant la circulació del periosti amb els canals de Havers centrals. 2 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 20 PER RECORDAR-HO Havers transcorre en sentit vertical pel mig de l'osteona; Volkmann creua horitzontalment per unir canals de Havers veïns i el periosti. COMPROVA-HO 31 A través de quina via vascular arriba la sang des de la superfície externa periòstica fins a un canal de Havers longitudinal?

Classificació i components de les articulacions Una articulació és el punt d'unió entre dues o més peces òssies. Té com a finalitats atorgar mobilitat a l'esquelet, concedir elasticitat i permetre el creixement ossi continu. Segons el seu grau de moviment, es distingeixen tres categories principals: Classificació funcional Mobilitat Exemples representatius Sinartrosi Articulacions immòbils. Sutures dels ossos del crani. Amfiartrosi Mobilitat reduïda o lleugera. Símfisi del pubis. Diartrosi Àmplia mobilitat (com les enartrosis). Articulació glenohumeral (espatlla). Classificació funcional de les articulacions segons el grau de moviment.

Les diartrosis o articulacions sinovials posseeixen estructures articulars complexes dissenyades per reduir la fricció mecànica: Superfície articular: extrem ossi modelat per encaixar amb l'os adjacent. Càpsula fibrosa: beina de teixit connectiu que embolcalla i manté units els extrems ossis. Cartílag articular: capa de revestiment lliscant que recobreix les superfícies de contacte. És un teixit estrictament avascular i desproveït d'innervació. Membrana sinovial: única capa vascularitzada de l'interior articular, responsable de produir i reabsorbir activament el líquid articular. Líquid sinovial: fluid que lubrica les superfícies, dissipa la calor i nodreix el cartílag articular per difusió.

Cavitat articular: espai intern delimitat on resideix el líquid sinovial, sotmès a pressió negativa respecte a l'exterior degut a la major concentració externa de soluts. Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 21 Lligaments: bandes fibroses de reforç que estabilitzen l'articulació. Discs i meniscs articulars: estructures fibrocartilaginoses interposades entre superfícies per millorar-ne la concordança; el menisc actua com una làmina dividida en sectors independents. ERROR FREQÜENT Un error comú és creure que el cartílag articular s'irriga directament per capil·lars sanguinis.

El cartílag és completament avascular i no té nervis; la seva nutrició depèn en exclusiva de la difusió d'oxigen i nutrients des del líquid sinovial sintetitzat per la membrana sinovial. Confondre aquest mecanisme fa perdre punts als exàmens d'aparell locomotor. COMPROVA-HO 32 Quina funció té la membrana sinovial envers el cartílag articular tenint en compte que aquest últim no té vasos sanguinis? IDEES CLAU L'aparell locomotor desenvolupa tasques mecàniques de suport i translació, així com funcions metabòliques de reserva mineral d'ions i hematopoiesi.

L'osteona és la unitat estructural de l'os compacte, irrigada longitudinalment pels canals de Havers i transversalment pels canals de Volkmann. Els osteoblasts generen matriu i calcificació, els osteòcits s'encarreguen de l'intercanvi de nutrients i els osteoclasts degraden matriu per fagocitosi. Les articulacions es classifiquen en sinartrosis (sense mobilitat), amfiartrosis (poc mòbils) i diartrosis (àmplia mobilitat com les enartrosis). El cartílag articular és completament avascular i s'alimenta per difusió a partir del líquid sinovial generat per la membrana sinovial. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 33.

Com es diferencien morfològicament els canals de Havers i els canals de Volkmann dins de l'os compacte? 34. Quin paper tenen els osteoblasts i els osteoclasts en la remodelació òssia? 35. Per què una lesió al cartílag articular presenta una capacitat regenerativa limitada? Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 22 APARELL LOCOMOTOR 5 Sistema muscular i contracció EN ACABAR SABRÀS Distingir les característiques morfològiques i de control del múscul llis, esquelètic i cardíac. Descriure els components del sarcòmer i la funció del calci i l'ATP en el lliscament molecular. Diferenciar les modalitats de contracció isomètrica, isotònica (concèntrica/excèntrica), auxotònica i isocinètica.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 36 Pot un múscul desenvolupar força màxima sense modificar en absolut la seva longitud visible externa? Tipus de teixit muscular i característiques El sistema muscular transforma l'energia química en energia mecànica per generar força i moviment corporal. Les cèl·lules que el componen s'anomenen fibres musculars i es classifiquen en tres grans varietats funcionals i morfològiques: Tipus de teixit Morfologia cel·lular Regulació i control Funció i localització típica Múscul llis Cèl·lules uninucleades, fusiformes (primes i afilades als extrems), sense estries visibles. Involuntari. Regulat pel sistema nerviós autònom i per estímuls hormonals.

Contracció lenta i mantinguda. Present a les parets de vasos sanguinis i el tracte digestiu. Múscul estriat esquelètic Fibres llargues, cilíndriques i multinucleades que presenten un patró característic d'estries transversals. Voluntari. Sotmès al control directe del sistema nerviós somàtic. Fixat a les estructures òssies; permet la locomoció i la postura corporal voluntària. Múscul cardíac Fibres estriades ramificades que formen una xarxa funcional complexa. Involuntari. Disposa d'innervació pròpia mitjançant el nòdul sinusal, sense dependència directa del SNC. Generació contínua del batec cardíac (vegeu «Aparell cardiocirculatori — Hemodinàmica i electrofisiologia»).

COMPROVA-HO 37 Quina diferència funcional d'innervació presenta el múscul cardíac respecte a l'estriat esquelètic? Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 23 Estructura del sarcòmer i proteïnes contràctils A l'interior de la fibra muscular estriada, les miofibril·les contenen la unitat funcional bàsica de la contracció: el sarcòmer. Aquesta unitat anatòmica queda físicament delimitada entre dos discs Z consecutius. La disposició dels miofilaments determina la capacitat d'escurçament del teixit muscular.

DEFINICIÓ El sarcòmer és el segment bàsic i repetitiu de la miofibril·la, comprès entre dues línies o discs Z, on es produeix el lliscament molecular dels filaments proteics per desenvolupar tensió mecànica. L'arquitectura interna del sarcòmer es fonamenta en la interacció de dos grups de filaments: Filaments gruixuts: formats principalment per la proteïna miosina, la qual disposa de caps globulars amb capacitat enzimàtica i d'ancoratge. Filaments prims: formats per actina, sobre la qual es disposen dues proteïnes reguladores essencials: la tropomiosina i la troponina.

En estat de repòs o relaxació, els filaments d'actina i de miosina presenten una superposició mínima, de manera que el sarcòmer manté una longitud més gran amb miofibril·les separades. Esquema del desplaçament dels miofilaments i escurçament del sarcòmer durant la contracció. Mecanisme molecular de la contracció La contracció s'inicia quan un estímul provoca l'arribada d'ions calci ( ) a l'entorn dels miofilaments. El calci s'uneix específicament a la troponina, induint un canvi conformacional que desplaça la tropomiosina i descobreix els punts d'unió situats a l'actina.

Ca2+ Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 24 PROCÉS Seqüència molecular de la contracció Aquest procés requereix l'aportació d'energia química mitjançant la molècula d'adenosina trifosfat (ATP): COMPROVA-HO 38 Quin efecte té sobre l'arquitectura del sarcòmer el cop de força dels caps de miosina?

Modalitats funcionals de contracció muscular Segons si el desenvolupament de tensió mecànica comporta canvis en la dimensió externa del múscul o en la velocitat motora, es distingeixen diversos tipus de contraccions: Entrada de calci El calci s'uneix a la troponina 1 Desplaçament regulador La tropomiosina descobreix l'actina 2 Hidròlisi d'ATP Ruptura en ADP i fosfat inorgànic 3 Cop de força Unió dels ponts de miosina 4 Escurçament del sarcòmer Aproximació dels discs Z 5 L'ATP s'uneix al cap de la miosina i s'hidrolitza: 1 ATP ADP + P i El fosfat alliberat permet la unió ferma del cap de la miosina amb el filament d'actina, establint un pont creuat.

2 El cap de miosina s'articula i arrossega el filament prim cap al centre del sarcòmer. 3 Els discs Z s'aproximen, els filaments se superposen en la seva totalitat i el sarcòmer s'escurça. 4 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 25 Diagrama comparatiu entre contracció muscular isotònica concèntrica i isotònica excèntrica. Modalitat de contracció Comportament de la longitud muscular Tensió i dinàmica mecànica Isomètrica No canvia (múscul estàtic, longitud constant). Es desenvolupa tensió activa en els ponts creuats sense desplaçament articular visible. Isotònica Es modifica activament al llarg del moviment. La tensió es manté pràcticament constant durant el recorregut motor.

Auxotònica Variació combinada simultània. Superposició o barreja directa entre contracció isotònica i isomètrica. Isocinètica Modificació a velocitat angular prefixada. Moviment a ritme constant amb resistència variable al llarg de l'arc de moviment. Dins de la modalitat isotònica, es diferencien dues variants d'acció mecànica: Concèntrica: el múscul s'escurça mentre genera força, acostant els seus punts d'inserció òssia. Excèntrica: el múscul resisteix una càrrega externa allargant-se progressivament de forma controlada. ERROR FREQÜENT Confondre una contracció isomètrica amb un múscul en repòs inactiu.

En una acció isomètrica es produeix tensió mecànica activa i consum d'ATP; el fet que la longitud total del múscul no variï no significa que no s'estiguin establint ponts creuats actina-miosina a escala microscòpica. COMPROVA-HO 39 En què es diferencia una acció muscular isomètrica d'una isotònica excèntrica? Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 26 IDEES CLAU Els teixits musculars es divideixen en llis (involuntari i visceral), estriat esquelètic (voluntari) i cardíac (autoexcitable gràcies al nòdul sinusal). El sarcòmer és la unitat contràctil fonamental de la fibra estriada i es troba delimitat entre dos discs Z consecutius.

Els filaments prims estan compostos per actina, troponina i tropomiosina, mentre que els filaments gruixuts contenen miosina. La interacció contràctil requereix la unió d'ions calci a la troponina i la hidròlisi d'ATP en . La contracció isomètrica genera tensió mecànica sense modificació de la longitud macroscòpica del múscul. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 40. Quin paper exerceix la troponina en la interacció entre actina i miosina? 41. Com varia la disposició dels miofilaments quan un sarcòmer passa d'estar relaxat a contret? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 42. Quina funció metabòlica clau duu a terme el sistema ossi? 43.

Com es comuniquen transversalment els vasos sanguinis entre canals de Havers? 44. Quin tipus d'articulació és la símfisi del pubis segons la mobilitat? 45. Com rep nutrients el cartílag de les articulacions sinovials? 46. Quin tipus de teixit muscular presenta fibres uninucleades d'aspecte fusiforme i contracció involuntària?

ADP + P i Filtració de productes nitrogenats a) Secreció d'enzims digestius b) Degradació d'hormones esteroides c) Reservori mineral de calci d) A través dels canalicles lacunars a) Mitjançant les sutures cranials b) A través de les trabècules c) Mitjançant els canals de Volkmann d) Diartrosi a) Sinartrosi b) Amfiartrosi c) Enartrosi d) Mitjançant capil·lars del periosti a) Per difusió des del líquid sinovial b) Per vasos sanguinis propis c) A través de nervis sensitius d) Múscul esquelètic ràpid a) Múscul estriat esquelètic b) Múscul llis visceral c) Múscul cardíac d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 27 47. Entre quines dues estructures histològiques queda delimitat un sarcòmer?

48. Quin procés bioquímic permet als caps de miosina exercir el moviment de contracció? 49. Com s'anomena la contracció en què el múscul desenvolupa tensió sense variar la seva longitud?

Dues bandes H veïnes a) Dos discs Z consecutius b) Dos ponts de tropomiosina c) Dues línies M centrals d) Oxidació de cadenes peptídiques a) Hidròlisi d'ATP en ADP i fosfat b) Polimerització espontània d'actina c) Alliberament continu de tropomiosina d) Auxotònica dinàmica a) Isotònica excèntrica b) Isotònica concèntrica c) Isomètrica d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 28 6 Hemodinàmica i electrofisiologia EN ACABAR SABRÀS Distingir el recorregut i les càmeres implicades en el circuit pulmonar i sistèmic Explicar la seqüència anatòmica i temporal del sistema elèctric del cor Comprendre la funció protectora del període refractari absolut en la contracció miocàrdica PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 50 Per què el cor humà mai pot patir una rampa sostinguda (tètanus) com la d'un múscul del braç o de la cama?

L'aparell cardiocirculatori manté en moviment continu el fluid biològic encarregat de comunicar químicament i tèrmicament totes les cèl·lules de l'organisme. ESQUEMA Aparell cardiocirculatori Organització dels circuits vasculars i transport La xarxa vascular humana constitueix un circuit tancat en què la sang flueix exclusivament per l'interior dels vasos sanguinis, eixint del cor i retornant-hi.

Aquest disseny contrasta amb els circuits oberts, com el sistema limfàtic, on el fluid pot desplaçar-se per altres vies teixulars sense quedar Aparell cardiocirculatori 6 Hemodinàmica i electrofisiologia 7 Cicle cardíac i regulació de la pressió Hemodinàmica i circuits Circuit menor i circuit major tancat Electrofisiologia cardíaca Generació i propagació d'impulsos Cicle cardíac i pressió Mecànica de bombeig i regulació Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 29 confinat a un recorregut vascular estricte. Tipus de circuit Característiques del recorregut Exemple fisiològic Circuit tancat La sang roman dins el llit vascular en un cicle complet que s'inicia i desemboca al cor.

Sistema cardiocirculatori Circuit obert El líquid no requereix continuar sempre tancat en vasos; pot circular per altres vies. Sistema limfàtic El cor i els vasos duen a terme dues tasques centrals mitjançant la sang: el transport de matèria (nutrients, gasos com el dioxigen, metabòlits) i el transport d'informació o distribució de la calor corporal. Aquest intercanvi de substàncies es produeix mitjançant dos mecanismes fonamentals: per difusió (a favor de gradient de concentració) o per flux en massa (impulsat per gradients de pressió o de concentració).

A més, en ser un circuit hidràulic continu i tancat, qualsevol modificació en un segment repercuteix de forma immediata en la resta de l'aparell. El transport de la sang s'organitza en dos circuits connectats en sèrie: Circuit menor o pulmonar: L'aurícula dreta rep sang pobra en dioxigen procedent de la vena cava superior i la vena cava inferior. Aquesta sang passa al ventricle dret, que l'expulsa per l'artèria pulmonar cap als pulmons. Als alvèols es carrega de i, a través de les venes pulmonars, arriba a l'aurícula esquerra.

Circuit major o general: La sang rica en dioxigen surt de l'aurícula esquerra, entra al ventricle esquerre i és impulsada cap a l'artèria aorta per a distribuir-se per tots els teixits corporals. COMPROVA-HO 51 Quina conseqüència mecànica té el fet que el sistema cardiovascular sigui un circuit estrictament tancat? Electrofisiologia cardíaca i sistema de conducció El miocardi està constituït per cardiomiòcits, cèl·lules musculars estriades contràctils que escurcen la seva longitud per generar tensió mecànica (per aprofundir en la interacció molecular de filaments, vegeu «Aparell locomotor — Sistema muscular i contracció»).

Les cèl·lules cardíaques es troben interconnectades elèctricament; això fa que s'activin alhora actuant com un autèntic sinciti funcional pel qual es propaga el potencial d'acció de forma contínua i ràpida. O 2 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 30 Esquema del sistema de conducció elèctrica del cor humà. L'activitat elèctrica s'inicia de manera sincrònica seguint una jerarquia de conducció molt precisa: ERROR FREQÜENT Creure que l'aurícula estimula directament el ventricle per contacte contigu. Les càmeres estan separades per un esquelet aïllant: l'única via de pas elèctric entre aurícules i ventricles és el nòdul AV i el feix d'His. Nòdul sinusal: És el marcapassos natural del cor.

Genera espontàniament l'impuls elèctric que desencadena la contracció d'ambdues aurícules. Si fallés la seva activitat, entrarien en funcionament marcapassos latents (ectòpics), però aquests bateguen amb una freqüència massa baixa que resulta insuficient i exigeix la col·locació d'un marcapassos artificial. 1 Nòdul auriculoventricular (AV): Les aurícules no poden traspassar l'impuls elèctric directament als ventricles a causa de l'aïllament del teixit fibrós. El nòdul AV actua com a «porta» d'entrada perquè el potencial continuï el seu camí. Constitueix una via de fibres de conducció lenta en comparació amb la resta.

2 Feix d'His: Estructura de connexió ràpida que uneix les aurícules amb els ventricles i condueix l'impuls elèctric cap a l'àpex cardíac. 3 Fibres de Purkinje: Distribuïdes per l'interior de les parets ventriculars, transmeten a gran velocitat el potencial d'acció a la totalitat del miocardi ventricular. 4 Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 31 Potencial miocardíac i període refractari En estat de repòs, l'interior dels cardiomiòcits presenta polaritat negativa, amb una elevada concentració de i baixa concentració de intracel·lular. Per tal que es desencadeni la contracció miocàrdica cal l'entrada ràpida d'ions sodi: sense sodi no hi ha contracció.

La resposta contràctil és ràpida, mentre que la fase de relaxació és més lenta. Durant aquesta fase mecànica s'estableix el període refractari absolut, un lapse temporal durant el qual la cèl·lula és completament inexcitables fins que no finalitza el cicle elèctric. Aquest mecanisme garanteix que dues contraccions successives mai s'interposin, protegint el miocardi de la tetanització (contracció sostinguda) i garantint el buidatge i ompliment cíclics (per a la dinàmica de pressions consegüent, vegeu «Aparell cardiocirculatori — Cicle cardíac i regulació de la pressió»). COMPROVA-HO 52 Quina funció fisiològica compleix el període refractari absolut al miocardi?

IDEES CLAU El sistema cardiovascular és un circuit tancat que transporta matèria i calor per difusió o flux en massa. El circuit menor s'estén de l'aurícula dreta a l'esquerra via pulmons, i el circuit major surt del ventricle esquerre cap a l'aorta. El miocardi funciona com un sinciti funcional gràcies a l'acoblament elèctric entre cardiomiòcits. L'estímul neix al nòdul sinusal, passa pel nòdul auriculoventricular i es transmet pel feix d'His i fibres de Purkinje. El període refractari absolut evita la tetanització del cor en impedir contraccions superposades. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 53. Què succeeix si el nòdul sinusal perd la seva funcionalitat? 54.

Per quin motiu és indispensable la presència de Na+ durant l'excitació cardíaca? K+ Na+ Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 32 APARELL CARDIOCIRCULATORI 7 Cicle cardíac i regulació de la pressió EN ACABAR SABRÀS Distingir les fases mecàniques del cicle cardíac i la gènesi dels seus sorolls. Calcular i relacionar els paràmetres de volum, fracció d'ejecció i despesa cardíaca. Explicar el mecanisme intrínsec de Frank-Starling i el seu límit d'estirament. Diferenciar les accions simpàtiques i parasimpàtiques i els nivells temporals de control arterial.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 55 Com s'aconsegueix que el cor bombi automàticament més volum de sang quan fem esport i arriba més retorn venós sense necessitar una ordre nerviosa inicial? Fases del cicle cardíac i gènesi dels sorolls El funcionament mecànic del cor alterna etapes de relaxació i ompliment amb fases de contracció i buidament. Durant la diàstole, el miocardi es relaxa i la sang entra a les cavitats. Com que la pressió és superior a les aurícules respecte als ventricles, s'obren les vàlvules aurículoventriculars (mitral i tricúspide) permetent l'ompliment ventricular. En canvi, durant la sístole té lloc la contracció activa ventricular.

L'augment brusc de la pressió intraventricular tanca les vàlvules mitral i tricúspide evitant el reflux cap a les aurícules. A continuació, se superen les pressions de les grans artèries, s'obren les vàlvules arterials (aòrtica i pulmonar) i la sang és ejectada cap a la circulació general i pulmonar (vegeu «Aparell cardiocirculatori — Hemodinàmica i electrofisiologia»).

L'obertura i el tancament de les vàlvules produeixen vibracions acústiques conegudes com a sorolls cardíacs: Soroll Esdeveniment mecànic Context del cicle Audibilitat Primer soroll (S1) Tancament de les vàlvules mitral i tricúspide Inici de la sístole ventricular Audible Segon soroll (S2) Tancament de les vàlvules semilunars (aòrtica i pulmonar) Final de la sístole / inici de la diàstole Audible Tercer i quart soroll (S3 i S4) Ompliment ventricular ràpid i contracció auricular tardana Fase diastòlica Fisiològicament no audibles en condicions estàndard Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 33 Esquema dels sorolls cardíacs associats al tancament valvular mecànic.

Paràmetres volumètrics i hemodinàmics Per avaluar l'eficàcia de la bomba cardíaca s'utilitzen diversos paràmetres de volum i pressió: Volum telediastòlic (VTD): és el volum màxim de sang acumulat al ventricle en finalitzar la diàstole, amb un valor mitjà de 120 ml. Coincideix funcionalment amb la precàrrega. Volum sistòlic (VS): quantitat de sang expulsada pel ventricle cap a les artèries en cada batec, aproximadament d'70 ml. Depèn de la precàrrega, de la postcàrrega i de la contractilitat miocàrdica (inotropisme). Volum residual o telesistòlic: sang que roman al ventricle un cop acabada l'ejecció, al voltant de 50 ml. S'obté restant el volum sistòlic del telediastòlic ( ).

Fracció d'ejecció: quocient o proporció entre el volum sistòlic i el volum telediastòlic ( ). Postcàrrega: resistència o pressió que ofereix la sang a l'artèria aorta que el ventricle esquerre ha de vèncer per poder obrir la vàlvula aòrtica i ejectar la sang durant la sístole. Volèmia: volum total de sang present a tot l'organisme. Despesa cardíaca (o volum minut): quantitat de sang que bombeja el ventricle en un minut. Es calcula multiplicant el volum sistòlic per la freqüència cardíaca (FC): COMPROVA-HO 56 Quin és el volum residual que roman al ventricle després d'una sístole en un individu sa amb paràmetres estàndard?

Regulació intrínseca: la llei de Frank-Starling El cor disposa d'una capacitat pròpia d'ajustar la seva força contractile a les variacions de volum sense requerir ordres nervioses externes. Aquest principi es coneix com la llei de Frank-Starling. DEFINICIÓ La llei de Frank-Starling postula que com més gran sigui el volum telediastòlic o la dilatació ventricular abans de començar la contracció, amb més força de contracció respondrà el miocardi durant la sístole.

120 ml 70 ml = 50 ml FE = VTD VS Despesa card aca = ı ˊ Volum sist lic × o ˋ Freq ncia card aca üe ˋ ı ˊ Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 34 Quan s'incrementa el retorn venós, arriba més volum de sang a la cavitat ventricular, augmentant l'estirament dels cardiomiòcits (vegeu «Aparell locomotor — Sistema muscular i contracció»). Com a conseqüència, es genera una tensió major durant la sístole que augmenta el volum expulsat cap a la circulació. ERROR FREQÜENT Creure que l'estirament ventricular augmenta indefinidament la força contractile.

La capacitat d'elongació dels cardiomiòcits té un límit físic: a partir d'un cert grau de distensió màxima, les cèl·lules miocàrdiques no es poden estirar més i la força de contracció es manté estable o fins i tot decau. Com a adaptació crònica a llarg termini davant de sobrecàrregues sostingudes, el teixit muscular pot desenvolupar una hipertròfia cardíaca, caracteritzada per l'augment del volum cel·lular i del nombre de sarcòmers dels cardiomiòcits.

Control extrínsec autònom: modulació simpàtica i parasimpàtica A més de l'autoregulació mecànica, el sistema nerviós autònom regula de forma contínua el rendiment cardíac adaptant-lo a les necessitats metabòliques (vegeu «Sistema nerviós — Còrtex, transmissió sinàptica i sistema autònom»): Paràmetre funcional Definició Sistema simpàtic (Noradrenalina) Sistema parasimpàtic (Acetilcolina) Cronotropisme Freqüència dels batecs cardíacs (FC) Cronotropisme positiu : augmenta la FC (cada 1 ºC de pujada tèrmica eleva la FC en 10 pulsacions/min) Cronotropisme negatiu : frena o alenteix la FC Inotropisme Força o capacitat de contracció Inotropisme positiu: incrementa la força contràctil (actua a aurícules i ventricles) Inotropisme negatiu: redueix la força (actua principalment a aurícules) Dromotropisme Velocitat de conducció elèctrica Dromotropisme positiu: accelera la transmissió dels impulsos cardíacs Dromotropisme negatiu: alenteix la velocitat de conducció ESQUEMA Control autònom de l'activitat cardíaca Sistema Simpàtic Allibera noradrenalina a aurícules i ventricles Efectes positius Augmenta FC, contractilitat i conducció Sistema Parasimpàtic Allibera acetilcolina a les aurícules Efectes negatius Redueix FC, contractilitat i velocitat Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 35 Regulació temporal de la pressió arterial La pressió arterial es manté dins de paràmetres vitals estables mitjançant mecanismes que actuen en tres escales de temps diferenciades: Esquema dels mecanismes de regulació de la pressió arterial per escales temporals.

Escala temporal Sistema principal Estructures o agents Resposta davant variacions Curt termini Sistema nerviós Baroreceptors arterials situats a la crossa aòrtica i al si carotidi Si la pressió s'eleva, s'activa el sistema parasimpàtic causant vasodilatació i bradicàrdia. Si la pressió disminueix, respon el sistema simpàtic provocant vasoconstricció. Mig termini Sistema endocrí Hormones vasoactives i moduladores sistèmiques Ajust de les resistències vasculars perifèriques i el to vascular.

Llarg termini Sistema renal Regulació de la filtració glomerular als ronyons Variació de la taxa de filtració per regular l'excreció o retenció de líquids i fixar el volum sanguini (vegeu «Aparell urinari — Fisiologia del nefró i formació d'orina»). Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 36 COMPROVA-HO 57 Quina és la resposta reflexa immediata del sistema nerviós quan els baroreceptors carotidis detecten un augment sobtat de la pressió arterial? IDEES CLAU El cicle cardíac alterna la diàstole (ompliment ventricular) i la sístole (contracció i buidament ventricular cap a les grans artèries).

El tancament de les vàlvules aurículoventriculars genera el primer soroll (S1), mentre que el de les semilunars produeix el segon soroll (S2). El volum telediastòlic normal és d'uns i el volum sistòlic d'uns , quedant un volum residual de . La despesa cardíaca és el producte de multiplicar el volum sistòlic per la freqüència cardíaca. Segons la llei de Frank-Starling, un augment de la precàrrega genera una major força contràctil, amb un límit d'estirament cel·lular. La pressió arterial es modula a curt termini per via nerviosa (baroreceptors), a mig termini per hormones i a llarg termini mitjançant la filtració renal. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 58.

Quina diferència mecànica existeix entre la causa del primer soroll cardíac (S1) i la del segon soroll (S2)? 59. Com influeix l'estímul simpàtic en les propietats funcionals del cor en comparació amb el parasimpàtic? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 60. Quin element del sistema de conducció actua com a marcapassos natural del cor? 61. A quina cavitat cardíaca aboquen la sang les venes pulmonars? 62. Quina propietat funcional caracteritza el període refractari absolut cardíac?

120 ml 70 ml 50 ml Fibres de Purkinje a) Nòdul sinusal b) Nòdul auriculoventricular c) Feix d'His d) Ventricle dret a) Aurícula esquerra b) Aurícula dreta c) Ventricle esquerre d) Incrementar la velocitat dels nòduls a) Accelerar el retorn venós sistèmic b) Impedir la tetanització miocàrdica c) Facilitar contraccions musculars summades d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 37 63. Quina estructura del sistema elèctric ventricular presenta una conducció lenta en comparació amb la resta? 64. Quin valor correspon aproximadament al volum telediastòlic en repòs? 65. Quin esdeveniment genera el primer soroll cardíac (S1)? 66.

Segons la llei de Frank-Starling, com respon el miocardi davant un increment del retorn venós? 67. Quin mecanisme s'encarrega del control de la pressió arterial a llarg termini?

Arteria pulmonar a) Feix d'His b) Nòduls cardíacs c) Fibres de Purkinje d) 50 ml a) 190 ml b) 70 ml c) 120 ml d) Tancament de vàlvules mitral i tricúspide a) Tancament de les vàlvules semilunars b) Obertura de vàlvules aòrtica i pulmonar c) Contracció auricular tardana no audible d) Augmenta la força de contracció ventricular a) Atura de forma sobtada la contracció b) Disminueix de manera immediata el volum sistòlic c) Redueix la pressió d'ompliment telediastòlica d) Baroreceptors de la crossa aòrtica a) Descàrrega simpàtica vascular immediata b) Reflex nerviós parasimpàtic del si carotidi c) Variacions de la filtració glomerular renal d) Apunts de Funció del Cos Humà I: Fisiologia 38 8 Mecànica i volums pulmonars EN ACABAR SABRÀS Diferenciar els canvis de pressió intralveolar i intrapleural durant el cicle ventilatori.

Identificar els factors que determinen la compliança i la resistència al flux aeri. Calcular la capacitat vital a partir de les fraccions de volum pulmonar. Descriure el mecanisme protector del reflex de Hering-Breuer. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 68 Com aconsegueix el cos humà que l'aire flueixi cap a l'interior dels pulmons sense utilitzar una bomba que l'empenyi des…