Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal

Y 0 flashcards y 17 preguntas más en el documento.

Texto del documento

APUNTES FISIOLOGÍA Grado en Nutrición Humana y Dietética Universidad Rovira i Virgili AprenAI 2026-2027 Repasa sangre, hemostasia, función cardíaca, mecánica respiratoria, digestión y nefrona con esquemas claros, valores normales y regulación autonómica.

APREN.AI Índice Sangre y Hematopoyesis 1 Composición del plasma y células sanguíneas Funciones y propiedades fisicoquímicas basales Fracción plasmática: composición y presión oncótica Elementos formes y concepto de hematocrito Hematopoyesis: ontogenia y diferenciación celular Factores de regulación hematopoyética y cofactores esenciales 2 Eritrocitos, metabolismo del hierro y anemias Morfología y citoesqueleto del eritrocito Eritropoyesis y regulación por eritropoyetina (EPO) Estructura y variantes de la hemoglobina Absorción intestinal y metabolismo del hierro Senescencia eritrocitaria y catabolismo del grupo hemo Alteraciones de la serie roja: anemias y policitemias 3 Hemostasia y coagulación sanguínea Fisiología de las plaquetas y origen megacariocítico Hemostasia primaria: espasmo vascular y formación del tapón plaquetario Hemostasia secundaria: cascada enzimática de coagulación Factores dependientes de vitamina K, anticoagulantes y hemostasia terciaria Trastornos clínicos de la hemostasia Inmunidad 4 Inmunidad innata, inflamación y fiebre Cinética y clasificación de las células inmunitarias Mecanismos de defensa innata: barreras externas y componentes celulares El sistema del complemento: opsonización y lisis patógena Fisiopatología de la inflamación: reclutamiento leucocitario y patrones temporales Génesis de la fiebre: cascada de pirógenos y control hipotalámico 5 Inmunidad adaptativa celular y humoral Principios y componentes de la inmunidad adquirida Procesamiento antigénico y respuesta mediada por linfocitos T Inmunidad humoral, inmunoglobulinas y memoria inmunológica Alteraciones clínicas y patologías leucocitarias Fisiología Cardiovascular 6 Actividad eléctrica y electrofisiología miocárdica Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 1 Organización morfológica y circuitos del flujo sanguíneo Propiedades funcionales y base estructural del miocardio Actividad marcapasos del nódulo sinusal y regulación autonómica Potencial de acción de respuesta rápida y acoplamiento excitación-contracción Fundamentos del electrocardiograma (ECG) 7 Ciclo cardíaco y gasto cardíaco El ciclo cardíaco: fases y dinámica ventricular Volúmenes ventriculares y fracción de eyección Análisis del bucle presión-volumen del ventrículo izquierdo Gasto cardíaco y control cronotrópico Moduladores del volumen sistólico: inotropismo, precarga y poscarga 8 Hemodinámica, microcirculación y regulación de la presión arterial Principios biofísicos del flujo sanguíneo y hemodinámica Organización de la microcirculación y tipos de capilares Intercambio capilar y balance de presiones de Starling Sistema linfático y patogenia de los edemas Mecanismos de control del flujo y de la presión arterial sistémica Regulación nerviosa aguda: reflejo barorreceptor y auscultación de la presión arterial Fisiología Respiratoria 9 Ventilación pulmonar, volúmenes y mecánica respiratoria Organización funcional e histológica del aparato respiratorio Membranas pleurales y presiones torácicas Mecánica de la ventilación y gradientes de presión Propiedades físicas pulmonares, ley de Laplace y surfactante Espirometría clínica y patrones ventilatorios 10 Intercambio gaseoso, transporte de gases y control respiratorio Intercambio de gases: presiones parciales y difusión alvéolo-capilar Transporte de oxígeno y dinámica de la hemoglobina Transporte de dióxido de carbono y acoplamiento respiratorio Relación ventilación-perfusión (V/Q) y vasoconstricción pulmonar Control nervioso del ritmo respiratorio y quimiorrecepción 11 Homeostasis ácido-base y compensaciones Homeostasis del pH plasmático e impacto funcional Trastornos ácido-base primarios: etiología y clínica Mecanismos integrados de compensación y escala temporal Aparato Digestivo 12 Organización parietal, inervación y motilidad gastrointestinal Organización estructural de la pared gastrointestinal Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 2 Inervación digestiva: control intrínseco y extrínseco Control endocrino y paracrino gastrointestinal Electrofisiología miogénica y patrones de motilidad Complejo motor migratorio interdigestivo (CMMI) 13 Motilidad regional: deglución, estómago, intestino y defecación Masticación y formación del bolo alimenticio Fases de la deglución y motilidad esofágica Esfínter esofágico inferior y reflujo gastroesofágico Motilidad gástrica regional Fisiopatología del reflejo del vómito Motilidad del intestino delgado y del colon Fisiología del reflejo de la defecación 14 Secreciones salival, gástrica, pancreática y biliar Fisiología de la secreción salival Organización glandular y regulación salival Secreción gástrica y tipos celulares Mecanismo molecular de la secreción de HCl y barrera mucosa Fases de la secreción gástrica Secreción exocrina pancreática y activación de zimógenos Secreción biliar y emulsión de grasas 15 Digestión enzimática, absorción de nutrientes y microbiota intestinal Digestión y absorción de glúcidos Digestión y absorción de proteínas Procesamiento micelar y asimilación de lípidos Absorción de micronutrientes y dinámica hidroelectrolítica Inmunidad de la mucosa: el sistema GALT Ecosistema microbiano intestinal: relaciones simbióticas y metabolismo Fisiología Renal 16 Anatomía de la nefrona y filtración glomerular Funciones homeostáticas fundamentales del riñón Organización tisular del riñón La nefrona: unidad funcional y tipos La barrera de filtración glomerular Fuerzas de Starling y presión neta de filtración Tasa de filtración glomerular (TFG) Regulación de la filtración glomerular 17 Reabsorción tubular, asa de Henle y concentración urinaria Distribución segmental de la reabsorción tubular de agua Mecanismos de transporte en el túbulo contorneado proximal Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 3 Reabsorción proximal de glucosa y concepto de umbral renal Fisiología del asa de Henle y sistema multiplicador por contracorriente Regulación facultativa del agua por la hormona antidiurética Depuración plasmática renal y secreción tubular 18 Equilibrio electrolítico, balance ácido-base y micción Acción de la aldosterona en el balance hidroelectrolítico Control renal del equilibrio ácido-base y reabsorción de bicarbonato Compensación renal en las alteraciones respiratorias Fisiología del reflejo de la micción Características y composición de la orina normal 19 Resumen para repasar Sangre, hemostasia e inmunidad Fisiología cardiovascular Fisiología respiratoria y equilibrio ácido-base Aparato digestivo Fisiología renal y excreción Soluciones de las preguntas de repaso Estos apuntes pueden contener errores u omisiones.

Son un material de apoyo y no sustituyen al temario oficial ni al profesorado: contrasta la información importante. Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 4 1 Composición del plasma y células sanguíneas AL ACABAR SABRÁS Distinguir la composición de la fracción plasmática respecto a los elementos formes y contrastar plasma con suero. Definir el hematocrito y la presión oncótica indicando sus valores fisiológicos y repercusiones osmóticas. Trazar la cronología ontogénica de la hematopoyesis desde el periodo embrionario hasta la edad adulta. Diferenciar los linajes progenitores mieloide y linfoide y los factores que inducen su proliferación celular.

PIÉNSALO ANTES DE LEER 1 ¿Por qué un paciente con quemaduras extensas o desnutrición proteica extrema presenta hinchazón generalizada en los tejidos? La sangre es un tejido conectivo líquido especializado que circula por el árbol vascular para mantener la homeostasis orgánica mediante funciones de transporte, regulación y protección inmunitaria.

Sangre y Hematopoyesis 1 Composición del plasma y células sanguíneas 2 Eritrocitos, metabolismo del hierro y anemias 3 Hemostasia y coagulación sanguínea Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 5 ESQUEMA Organización general de la sangre y hematopoyesis Funciones y propiedades fisicoquímicas basales La sangre cumple tres cometidos fisiológicos fundamentales coordinados: Transporte: moviliza gases respiratorios ( desde los alvéolos hacia los tejidos y en sentido inverso), sustratos energéticos absorbidos en el tracto digestivo (glucosa, aminoácidos, colesterol, ácidos grasos), iones minerales ( , hierro) y metabolitos de desecho terminales (urea, creatinina, bilirrubina) destinados a su depuración renal o hepática.

Regulación: distribuye calor metabólico para mantener la temperatura corporal central en torno a 38 ºC y canaliza señales endocrinas transportando hormonas. Protección: contiene efectores hemostáticos (plaquetas y factores solubles) para sellar lesiones vasculares y leucocitos que median la defensa inmunitaria frente a patógenos. Físicamente es un fluido viscoso, opaco y rojizo. En un adulto sano, el volumen sanguíneo total representa aproximadamente el 8% del peso corporal, variando según la etapa del desarrollo. El equilibrio ácido-base arterial está finamente regulado dentro de un intervalo estricto de pH de 7,35 a 7,45 (con valores medios entre 7,38 y 7,44).

Fracción plasmática: composición y presión oncótica Al centrifugar una muestra sanguínea con anticoagulante, se separa una fase líquida superior correspondiente al plasma sanguíneo (~55% del volumen total). El plasma está constituido por un 91,5% - 92% de agua, un 7% de proteínas plasmáticas y entre un 1% y 1,5% de solutos disueltos (electrólitos como , y , nutrientes y desechos orgánicos).

Fracción líquida (Plasma) 92% agua, 7% proteínas y solutos Albúmina Presión oncótica y transporte Globulinas y Fibrinógeno Inmunidad y factores de coagulación Elementos formes Porción celular y fragmentos anucleados Eritrocitos Hematocrito y transporte gaseoso Plaquetas y Leucocitos Hemostasia e inmunidad innata/adaptativa Nicho hematopoyético Diferenciación pluripotencial regulada Linaje mieloide Glóbulos rojos, plaquetas y granulocitos Linaje linfoide Linfocitos B, T y células NK O 2 CO 2 Ca2+ Na+ K+ Cl Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 6 Esquema de componentes del plasma y elementos formes tras centrifugación Las proteínas plasmáticas sintetizadas predominantemente por el tejido hepático comprenden tres grupos esenciales: DEFINICIÓN La presión coloidosmótica u oncótica es la porción de la presión osmótica generada específicamente por macromoléculas proteicas que no atraviesan con facilidad el endotelio capilar.

Su función es contrarrestar la filtración hidrostática de líquido hacia el espacio intersticial. Albúmina (~60%): es el soluto proteico más abundante. Ejerce el papel primordial en la génesis de la presión coloidosmótica u oncótica intravascular, fuerza que retiene agua dentro del compartimento capilar impidiendo la extravasación y la formación de edema. Asimismo, actúa como transportador de compuestos liposolubles, esteroides, ácidos grasos y bilirrubina. 1 Globulinas (~35%): divididas en fracciones y (transportadoras de iones, transferrina para el hierro y lípidos) y gamma-globulinas (inmunoglobulinas sintetizadas por células plasmáticas para la respuesta humoral).

2 α β Fibrinógeno (~4%): precursor fibrilar fundamental de la coagulación que se polimeriza en fibrina. El porcentaje residual (<1%) alberga proteínas reguladoras como enzimas, hormonas peptídicas y factores hemostáticos solubles (como la protrombina).

3 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 7 Parámetro Plasma sanguíneo Suero sanguíneo Obtención Centrifugación de sangre con anticoagulante Centrifugación de sangre tras retracción de coágulo Factores de coagulación Presentes (fibrinógeno, protrombina intactos) Ausentes o consumidos durante la cascada Estado biológico Fracción líquida de la sangre circulante Exudado líquido residual poscoagulación COMPRUEBA 2 ¿Por qué una insuficiencia hepática crónica grave cursa típicamente con acumulación de líquido intersticial (edema)?

Elementos formes y concepto de hematocrito La porción celular o figurada (~45% del volumen) se dispone tras centrifugación por debajo del sobrenadante plasmático: Diagrama del fraccionamiento de la capa leucocítica y hematocrito El sedimento inferior lo ocupan los eritrocitos (glóbulos rojos o hematíes). Tienen forma de disco bicóncavo, carecen de núcleo y orgánulos citoplasmáticos, y albergan hemoglobina para transportar gases.

Su recuento basal ronda los 4-5,5 × 10^6/μL en mujeres y 4,5-6 × 10^6/μL en hombres, con Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 8 una vida media aproximada de 120 días antes de ser fagocitados por macrófagos del sistema reticuloendotelial (véase «Sangre y Hematopoyesis — Eritrocitos, metabolismo del hierro y anemias»).

La interfase delgada intermedia de color blanquecino (capa leucocítica o buffy coat, <1%) concentra leucocitos y plaquetas: Plaquetas (trombocitos): fragmentos citoplasmáticos anucleados (recuento habitual de 150.000 a 400.000/μL, vida media de unos 10 días) esenciales en la hemostasia primaria (véase «Sangre y Hematopoyesis — Hemostasia y coagulación sanguínea»). Leucocitos: células con dotación nuclear activa encargadas de la defensa tisular e inmunitaria (5.000 a 10.000/μL). Se subdividen en granulocitos polimorfonucleares —neutrófilos (50-70%), eosinófilos (2-4%) y basófilos (<1%)— y agranulocitos mononucleares —linfocitos (20-30%) y monocitos (2-8%)—.

DEFINICIÓN El hematocrito es la fracción porcentual del volumen sanguíneo total ocupada exclusivamente por la masa de eritrocitos concentrados mediante centrifugación. Los valores de referencia normales son de aproximadamente un 42% en mujeres (rango 37-48%) y un 47% en hombres (rango 42-52%). COMPRUEBA 3 ¿En qué estrato del tubo centrifugado se localizan los neutrófilos y las plaquetas? Hematopoyesis: ontogenia y diferenciación celular La hematopoyesis es el conjunto continuo de divisiones, maduraciones y diferenciaciones celulares que originan todos los elementos formes sanguíneos a partir de células madre pluripotenciales multipotentes.

Gráfica de evolución ontogénica y distribución tisular de la hematopoyesis Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 9 Durante la ontogenia fetal y la vida posnatal, el asiento tisular hematopoyético experimenta un desplazamiento cronológico preciso: A nivel celular, el compartimento progenitor se diversifica en dos líneas directrices: Linaje linfoide: genera precursores celulares comprometidos que dan lugar a los linfocitos B (madurados en médula ósea), linfocitos T (cuyos precursores migran para madurar y seleccionarse funcionalmente en el timo) y células NK (natural killer).

Linaje mieloide: origina mediante estímulos inductivos específicos el resto de las series circulantes: eritrocitos, megacariocitos que desprenden plaquetas, mastocitos y la totalidad de leucocitos no linfoides (monocitos/macrófagos, neutrófilos, eosinófilos y basófilos). Factores de regulación hematopoyética y cofactores esenciales El control dinámico de la producción de elementos sanguíneos depende del equilibrio entre señales hormonales o citoquinas y micronutrientes: Eritropoyetina (EPO): hormona glicoproteica sintetizada mayoritariamente en las células peritubulares renales frente a estímulos de hipoxia; promueve la supervivencia y proliferación de los precursores eritroides.

Trombopoyetina (TPO): factor humoral producido de forma constante en el parénquima hepático que estimula la diferenciación megacariocítica y la formación de plaquetas. Citoquinas e interleuquinas (IL-1, IL-3): polipéptidos secretados por leucocitos que actúan de manera sinérgica sobre los progenitores multipotentes estimulando la proliferación y respuesta inmune. Cofactores vitamínicos indispensables: el ácido fólico (vitamina B9), obtenido de fuentes vegetales, y la cobalamina (vitamina B12), obtenida de alimentos de origen animal (carne, huevo, leche, pescado). Ambos actúan como coenzimas necesarias para la síntesis de nucleótidos de ADN y la duplicación genómica.

Su carencia detiene la mitosis celular, provocando defectos de maduración en la médula ósea o alteraciones embrionarias. Saco vitelino: principal centro hematopoyético en las primeras semanas embrionarias tempranas (meses 1 a 2). 1 Hígado y bazo: a partir del segundo mes, el hígado asume el protagonismo máximo (pico al 5.º mes de gestación), coadyuvado de forma temporal por el bazo. 2 Médula ósea: inicia su actividad hacia el cuarto mes intrauterino y se erige en el órgano productor hegemónico antes del parto. 3 Periodo posnatal: en la infancia y juventud, la médula ósea roja de diáfisis de huesos largos (tibia, fémur) mantiene alta celularidad activa.

A medida que avanza la edad adulta, la hematopoyesis queda confinada casi con exclusividad al esqueleto axial y huesos planos (pelvis, vértebras, esternón y costillas), mientras los huesos largos sustituyen su médula activa por tejido adiposo. Los ganglios linfáticos, timo, bazo y amígdalas albergan la maduración complementaria de linfocitos. 4 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 10 ERROR FRECUENTE Confundir factores de crecimiento hematopoyético endógenos con cofactores nutricionales.

La EPO o la TPO son péptidos hormonales señalizadores que activan cascadas de transcripción en progenitores específicos; las vitaminas B9 y B12 son sustratos enzimáticos metabólicos de aporte dietético necesarios para la replicación del ADN de cualquier célula proliferativa activa. COMPRUEBA 4 ¿En qué órgano maduran funcionalmente los linfocitos T tras abandonar la médula ósea? IDEAS CLAVE La sangre representa un 8% del peso corporal, con un pH arterial estrechamente ajustado entre 7,35 y 7,45 y una temperatura de 38 ºC. El plasma (~55% del volumen) se compone en un 92% de agua y un 7% de proteínas, donde la albúmina hepática sostiene la presión oncótica intravascular.

El suero se diferencia del plasma en que carece de factores de coagulación debido a su consumo durante la formación del coágulo. El hematocrito normal es de aproximadamente el 42% en mujeres y 47% en hombres, correspondiendo a la fracción de eritrocitos centrifugados. La hematopoyesis transiciona prenatalmente desde el saco vitelino e hígado hasta la médula ósea, la cual en el adulto se restringe al esqueleto axial. Las células madre mieloides generan eritrocitos, plaquetas y granulocitos/monocitos, mientras que las linfoides originan linfocitos B, T y células NK. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 5. ¿Cuál es la causa primaria por la que el suero no contiene fibrinógeno a diferencia del plasma?

6. ¿Cómo se distribuyen los centros hematopoyéticos en un adulto de 50 años comparado con un feto de 5 meses? Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 11 SANGRE Y HEMATOPOYESIS 2 Eritrocitos, metabolismo del hierro y anemias AL ACABAR SABRÁS Describir la estructura citoesquelética del eritrocito y su relación con la deformabilidad celular. Explicar el circuito de regulación de la eritropoyetina desencadenado por hipoxia tisular. Diferenciar los mecanismos moleculares de absorción para el hierro hemo y el hierro no hemo en el enterocito. Trazar la degradación catabólica del grupo hemo desde los macrófagos tisulares hasta la urobilina y estercobilina.

PIÉNSALO ANTES DE LEER 7 ¿Por qué un glóbulo rojo envejecido no puede reparar sus proteínas dañadas y debe ser destruido a los 120 días? Morfología y citoesqueleto del eritrocito Los eritrocitos (glóbulos rojos o hematíes) son células discoidales bicóncavas con una depresión central. Esta geometría ofrece una elevada relación superficie-volumen que optimiza el intercambio de gases respiratorios a través de su membrana plasmática.

En condiciones fisiológicas, el recuento eritrocitario oscila entre y células/μL en hombres, y entre y células/μL en mujeres (el hematocrito de referencia medio es del 47 % en varones y del 42 % en mujeres; véase «Sangre y Hematopoyesis — Composición del plasma y células sanguíneas»). Los eritrocitos maduros se comportan como sacos membranosos carentes de núcleo y de orgánulos subcelulares como el retículo endoplasmático. Su interior alberga millones de moléculas de hemoglobina y enzimas metabólicas. Bajo la bicapa lipídica se organiza una red proteica subyacente responsable de su extraordinaria elasticidad.

La espectrina constituye la principal malla filamentosa de este citoesqueleto, anclándose a proteínas transmembrana. Dicho andamiaje permite que el hematíe se deforme al atravesar capilares estrechos sin lisarse. DEFINICIÓN La esferocitosis hereditaria es una alteración genética de las proteínas del citoesqueleto eritrocitario (fundamentalmente la espectrina) que transforma los discos bicóncavos en esferas rígidas, reduciendo su resistencia osmótica y causando hemólisis al circular por vasos finos. COMPRUEBA 8 ¿Por qué la pérdida de espectrina altera la supervivencia del glóbulo rojo en la microcirculación?

4,5 × 106 6,0 × 106 4,0 × 106 5,5 × 106 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 12 Eritropoyesis y regulación por eritropoyetina (EPO) La formación de nuevos glóbulos rojos, denominada eritropoyesis, transcurre en la médula ósea a partir de células madre hematopoyéticas y demora alrededor de una semana (véase «Sangre y Hematopoyesis — Composición del plasma y células sanguíneas»). La diferenciación sigue una secuencia fija: parte del proeritroblasto, continúa con la reducción progresiva del tamaño celular, la condensación de la cromatina y la acumulación masiva de hemoglobina, culminando con la expulsión del núcleo.

La célula resultante, el reticulocito, carece de núcleo y se libera a la circulación periférica, donde en 24 a 48 horas completa su maduración a eritrocito funcional anucleado. Para la síntesis de ADN y las continuas divisiones celulares durante la maduración medular se requiere aporte de ácido fólico (vitamina B9, de origen vegetal) y cobalamina (vitamina B12, procedente de alimentos animales como carne, lácteos y huevos). Asimismo, citocinas como la interleucina-1 (IL-1) y la interleucina-3 (IL-3) actúan como factores estimulantes medulares. Esquema del eje de estimulación de la eritropoyetina ante hipoxia tisular medular.

El control del ritmo de producción depende de la eritropoyetina (EPO), una hormona glucoproteica secretada predominantemente por el riñón. El estímulo fisiológico primario para su liberación es la hipoxia tisular (insuficiencia de oxígeno relativo a las demandas tisulares). La disminución de la oxigenación celular puede estar desencadenada por: Hemorragia aguda o descenso marcado del volumen sanguíneo vascular. Anemia o disminución de la concentración total de hemoglobina funcionante. Reducción del flujo sanguíneo tisular por vasoconstricción u obstrucción vascular.

Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 13 Enfermedades respiratorias que comprometan el intercambio gaseoso alveolar. La EPO viaja por vía sanguínea hasta la médula ósea, donde se une a receptores específicos en progenitores eritroides (CFU-E), estimulando su supervivencia, proliferación y diferenciación hacia proeritroblastos, lo que evita su apoptosis y expande la masa globular. COMPRUEBA 9 ¿Qué consecuencia celular directa tiene la ausencia de eritropoyetina sobre los progenitores eritroides CFU-E? Estructura y variantes de la hemoglobina La hemoglobina es una proteína globular con estructura cuaternaria tetramérica encargada del transporte de gases.

Está constituida por una porción proteica formada por cuatro cadenas de globina y cuatro grupos prostéticos no proteicos denominados grupo hemo. Cada hemo consiste en un anillo de porfirina que coordina en su centro a un átomo de hierro en estado ferroso ( ). La forma reducida es la única capaz de fijar oxígeno de manera reversible; las enzimas reductoras intraeritrocitarias evitan continuamente la oxidación espontánea hacia la variante férrica inactiva ( ). Diagrama de la estructura tetramérica de la hemoglobina y del grupo hemo ferroso.

A lo largo del desarrollo ontogénico se sintetizan distintas combinaciones polipeptídicas: Etapa Isomorfa de hemoglobina Composición de globinas Características funcionales Embrionaria Hb embrionaria Cadenas embrionarias Predomina en las fases iniciales del desarrollo intrauterino. Fetal HbF ( ) Elevada afinidad por el oxígeno; residual en el adulto ( ). Fe2+ Fe2+ Fe3+ α γ 2 2 α γ 2 2 0,5 % Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 14 Etapa Isomorfa de hemoglobina Composición de globinas Características funcionales Adulta mayoritaria HbA1 ( ) Supone más del 97 % de la hemoglobina tras el primer año de vida.

Adulta minoritaria HbA2 ( ) Representa aproximadamente el 2 % del total en adultos normales. La hemoglobina transporta el 97 % del oxígeno disuelto en sangre arterial bajo la forma de oxihemoglobina (cada molécula fija hasta cuatro moléculas de ). Asimismo, transporta aproximadamente el 22 % del dióxido de carbono metabólico en forma de carbaminohemoglobina (o carbohemoglobina), fijándose el a los grupos amino terminales de las globinas y no al hierro del hemo. COMPRUEBA 10 ¿En qué sitio químico específico se fijan el oxígeno y el dióxido de carbono en la molécula de hemoglobina?

Absorción intestinal y metabolismo del hierro La síntesis eficiente de hemoglobina requiere el abastecimiento continuo de hierro desde la dieta a nivel del epitelio duodenal: Hierro no hemo (inorgánico): se halla en estado férrico ( ) en legumbres, hortalizas, cereales y huevos. Constituye alrededor del 80 % del hierro ingerido, pero solo se absorbe entre un 2 % y un 5 %. Para captarse por el transportador DMT1 en la membrana apical del enterocito, debe reducirse a mediante el citocromo duodenal b (Dcytb) o por reductores dietéticos como la vitamina C. Hierro hemo (orgánico): procede de fuentes animales en estado ferroso ( ).

Supone una fracción menor de la ingesta pero posee una biodisponibilidad superior (20 % al 30 % de absorción), ingresando a través de una proteína de transporte para ser degradado por la hemooxigenasa intracelular. α β 2 2 α β 2 2 α δ 2 2 α δ 2 2 O 2 CO 2 Fe3+ Fe2+ Fe2+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 15 Esquema del transporte y absorción de hierro en el enterocito duodenal humano. Dentro del enterocito, el hierro ferroso puede almacenarse transitoriamente en forma de ferritina o exportarse hacia el intersticio basal hacia el exterior del enterocito.

Tras su egreso, es oxidado de nuevo a para que pueda incorporarse a la transferrina plasmática, glucoproteína que lo distribuye principalmente hacia la médula ósea para la eritropoyesis y hacia el parénquima hepático para su almacenamiento. ERROR FRECUENTE Confundir los transportadores y las formas químicas del hierro: el ion debe estar reducido ( ) para translocarse por el transportador apical DMT1, pero requiere reoxidarse a estado férrico ( ) por la hefestina para viajar unido a la transferrina plasmática. COMPRUEBA 11 ¿Cuál es el papel del citocromo duodenal b (Dcytb) en la membrana apical del enterocito?

Senescencia eritrocitaria y catabolismo del grupo hemo Al carecer de núcleo y maquinaria para reponer proteínas dañadas, los glóbulos rojos agotan sus enzimas reductoras y deforman su membrana tras 120 días de circulación. Las células senescentes son fagocitadas por el sistema mononuclear de macrófagos ubicado en el bazo, el hígado y la médula ósea.

Fe3+ Fe2+ Fe3+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 16 PROCESO Catabolismo del grupo hemo y eliminación de pigmentos Durante la fagocitosis, los componentes eritrocitarios se disocian: PARA RECORDARLO La ictericia (coloración amarillenta de piel y escleras) refleja hiperbilirrubinemia por defectos de captación hepática (hepatitis), obstrucción del flujo biliar o inmadurez de las vías metabólicas en recién nacidos, que se revierte con fototerapia para hidrolizar y excretar el pigmento.

Alteraciones de la serie roja: anemias y policitemias Las disfunciones de la serie roja se dividen fisiológicamente en cuadros por exceso de masa eritrocitaria (policitemias) o por déficit cuantitativo o cualitativo de glóbulos rojos y hemoglobina (anemias): Fagocitosis de eritrocitos Macrófagos esplénicos y hepáticos degradan hematíes senescentes 1 Generación de bilirrubina Hemooxigenasa genera biliverdina y reductasa la convierte en bilirrubina 2 Transporte y secreción Unión a albúmina sérica, captación hepática y excreción por la bilis 3 Metabolismo bacteriano Flora del colon transforma la bilirrubina luminal en urobilinógeno 4 Estercobilina y urobilina Estercobilina excretada en heces y urobilina eliminada por orina 5 Globina: se fragmenta en aminoácidos libres para su reutilización en nueva síntesis proteica.

1 Hierro del hemo: se libera y acopla a la transferrina para ser reutilizado en la médula ósea o almacenado como ferritina hepática. 2 Anillo de porfirina: la hemooxigenasa lo convierte en biliverdina y luego en bilirrubina no conjugada. Esta molécula hidrofóbica viaja unida a la albúmina sérica hacia el hígado. 3 Excreción biliar y transformación entérica: el hepatocito la secreta hacia la bilis y alcanza el intestino delgado. La microbiota del intestino grueso la descompone en urobilinógeno. 4 Destino final: una fracción del urobilinógeno se oxida localmente a estercobilina, confiriendo el pigmento pardo a las heces.

Otra porción entra en circulación sistémica, se filtra en el riñón y se oxida a urobilina, otorgando el color amarillo a la orina. 5 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 17 Patología Mecanismo fisiopatológico Hallazgos morfológicos Policitemia primaria Neoplasia proliferativa clonal de la médula ósea que genera eritrocitos autónomamente. Hematocrito elevado, normocítico. Policitemia secundaria Hiperproducción eritrocitaria por elevación de EPO (hipoxia de gran altitud o dopaje exógeno). Aumento global de hematíes maduros. Anemia ferropénica Falta de hierro dietético o pérdidas crónicas; altera la síntesis hemo. Microcítica e hipocrómica (células reducidas y pálidas).

Anemia megaloblástica Carencia de vitamina B12 o ácido fólico; bloqueo en la síntesis de ADN y división. Macrocítica (eritrocitos grandes e hipertróficos). Anemia falciforme Mutación hereditaria en la cadena beta de la globina; polimerización ante desoxigenación. Células alargadas en hoz (drepanocitos), lisis vascular. Esferocitosis hereditaria Defecto congénito de proteínas de soporte (espectrina/anquirina). Esferocitos sin palidez central, destrucción esplénica. COMPRUEBA 12 ¿Qué diferencia morfológica cardinal separa a la anemia ferropénica de la megaloblástica?

IDEAS CLAVE Los eritrocitos maduros son discos bicóncavos anucleados sostenidos por una red de espectrina que confiere deformabilidad funcional durante sus 120 días de vida media. La eritropoyesis medular madura desde el proeritroblasto hasta el reticulocito periférico, proceso regulado hormonalmente por la eritropoyetina (EPO) renal ante la hipoxia tisular. La hemoglobina adulta HbA1 es un tetrámero ( ) cuyos cuatro grupos hemo fijan oxígeno reversiblemente solo si el átomo de hierro se conserva en estado ferroso ( ). El hierro férrico dietético ( ) requiere su reducción apical a por el citocromo duodenal b antes de internalizarse por DMT1 en el enterocito.

El catabolismo del grupo hemo en macrófagos produce bilirrubina, la cual es metabolizada por bacterias colónicas a urobilinógeno, excretándose como estercobilina fecal y urobilina urinaria. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 13. ¿Cuál es la función del citocromo duodenal b (Dcytb) y por qué transportador apical pasa el hierro inorgánico al enterocito? 14. ¿De qué compuestos proceden los colores característicos de las heces y de la orina en la vía de degradación de la hemoglobina? 15. ¿Por qué un hematíe con defecto de espectrina desencadena anemia hemolítica?

α β 2 2 Fe2+ Fe3+ Fe2+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 18 SANGRE Y HEMATOPOYESIS 3 Hemostasia y coagulación sanguínea AL ACABAR SABRÁS Diferenciar las fases cronológicas de la hemostasia primaria, secundaria y terciaria. Describir la cascada de coagulación identificando las vías extrínseca, intrínseca y común. Identificar los factores dependientes de vitamina K y los mecanismos anticoagulantes farmacológicos y fisiológicos. Explicar el papel fisiológico de la trombopoyetina, el factor XIII y el sistema fibrinolítico. PIÉNSALO ANTES DE LEER 16 ¿Por qué un corte superficial en la piel deja de sangrar en pocos minutos antes de que el tejido se repare definitivamente?

Fisiología de las plaquetas y origen megacariocítico La hemostasia comprende el conjunto de mecanismos biológicos coordinados destinados a frenar la extravasación de sangre tras una rotura vascular y conservar el volumen circulante dentro del lecho intravascular (la composición básica del plasma y los elementos formes se estudia en «Sangre y Hematopoyesis — Composición del plasma y células sanguíneas»). Los elementos celulares esenciales de este control primario son las plaquetas o trombocitos. Las plaquetas no son células independientes, sino corpúsculos discoides anucleados derivados de la fragmentación de progenitores de gran volumen localizados en la médula ósea.

La secuencia madurativa progresa desde el megacarioblasto hasta el promegacariocito y, posteriormente, hacia el megacariocito maduro granular. Cada megacariocito emite proyecciones citoplasmáticas que se dividen entre 2.000 y 4.000 elementos envueltos por una membrana plasmática. El proceso integral de diferenciación y desprendimiento plaquetario se denomina trombopoyesis. Está regulado directamente por la trombopoyetina (TPO), una glicoproteína producida en el hígado. La TPO ingresa al torrente sanguíneo, donde opera como una hormona circulante que estimula a las células precursoras hematopoyéticas de la médula ósea.

DEFINICIÓN Las plaquetas son fragmentos citoplasmáticos de los megacariocitos provistos de gránulos intracelulares funcionalmente activos. El recuento plaquetario normal oscila entre 150.000 y 400.000 plaquetas por microlitro y su vida media es de unos 10 días. COMPRUEBA 17 ¿Por qué se considera a la trombopoyetina (TPO) una hormona reguladora de la trombopoyesis? Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 19 Hemostasia primaria: espasmo vascular y formación del tapón plaquetario La respuesta hemostática global se organiza cronológicamente en tres fases correlativas: hemostasia primaria, hemostasia secundaria y hemostasia terciaria.

Esquema de las etapas generales que integran la respuesta hemostática vascular. Ante la rotura de una pared vascular, el paso inicial de la hemostasia primaria es el espasmo vascular. La musculatura lisa vascular se contrae de forma refleja debido a estímulos nerviosos simpáticos. En simultáneo, las células del endotelio dañado secretan endotelina, un potente péptido vasoconstrictor local. La reducción del calibre vascular aminora inmediatamente la pérdida de volumen hemático en el sitio traumatizado. Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 20 Diagrama de la adhesión, activación y agregación de las plaquetas.

A continuación se desencadena la conformación del tapón trombocitario a través de tres etapas secuenciales: Para confinar esta acumulación celular al área específica de daño tisular y evitar la oclusión patológica del vaso, el endotelio perilesional intacto libera prostaciclina (PGI ). La inhibe la agregación en los segmentos sanos adyacentes, preservando el flujo sanguíneo funcional en el lecho vascular indemne. COMPRUEBA 18 ¿Cuál es la función homeostática fundamental que ejerce la prostaciclina (PGI ) producida por el endotelio circundante indemne? Adhesión plaquetaria: La pérdida del revestimiento endotelial expone las fibras subendoteliales de colágeno hacia la luz vascular.

Las plaquetas circulantes entran en contacto íntimo con estas fibras y se fijan directamente sobre la superficie lesionada. 1 Activación y degranulación: Tras la unión física, las plaquetas experimentan cambios morfológicos estructurales emitiendo prolongaciones citoplasmáticas. Descargan el contenido de sus gránulos citoplasmáticos: ADP (difosfato de adenosina), tromboxano (TXA ) y serotonina. El ADP actúa reclutando y atrayendo nuevas plaquetas circulantes hacia el foco de la herida, mientras que el tromboxano y la serotonina promueven la contracción persistente del músculo liso vascular.

2 A 2 2 A 2 Agregación plaquetaria: Las nuevas plaquetas reclutadas se adhieren a las previamente activadas, interactuando entre sí para ensamblar una masa cohesiva densa denominada tapón plaquetario. 3 2 PGI 2 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 21 Hemostasia secundaria: cascada enzimática de coagulación La hemostasia secundaria consiste en una sucesión enzimática encadenada donde se activan factores de coagulación plasmáticos (designados tradicionalmente mediante números romanos según el orden cronológico de su aislamiento), junto con iones de calcio plasmático ( ) y fosfolípidos de las membranas plaquetarias activadas.

El sistema se organiza en dos vías de activación inicial que confluyen en una vía común final: PROCESO Cascada de coagulación y vía común Vía extrínseca: Se pone en marcha de manera rápida cuando el tejido perivascular o el endotelio dañado libera factor tisular (FT) al torrente circulatorio. El FT se une al factor VII para activarlo a factor VIIa, desencadenando la activación directa del factor X. Es una vía de trayecto corto y rápida respuesta ante desgarros tisulares. Vía intrínseca: Se inicia cuando el factor XII entra en contacto directo con superficies cargadas negativamente, como las fibras colágenas subendoteliales expuestas por el traumatismo hemático.

El factor XIIa activa consecutivamente al factor XI, y este activa al factor IX dependiente de calcio ( ). El factor IXa forma un complejo funcional con el cofactor VIIIa, iones calcio y fosfolípidos de membrana para activar finalmente al factor X. Es una vía más lenta pero genera una mayor amplificación. Vía común: Ambas rutas convergen en la activación del factor X a factor Xa. Este se asocia con el factor Va, calcio y fosfolípidos plaquetarios para consolidar el complejo enzimático multiproteico denominado protrombinasa (o activador de la protrombina). La protrombinasa hidroliza la protrombina (factor II) transformándola en la enzima activa trombina.

Acto seguido, la trombina cataliza la conversión del fibrinógeno (factor I) soluble en hebras insolubles de monómeros y polímeros de fibrina.

Ca2+ Activación inicial Vía extrínseca (factor tisular) o intrínseca (factor XII y colágeno) 1 Activación del Factor X Convergencia de las vías sobre el factor X formando factor Xa 2 Complejo Protrombinasa Unión funcional de factor Xa, factor Va, calcio y fosfolípidos 3 Generación de Trombina Hidrólisis de la protrombina circulante para convertirla en trombina activa 4 Formación de Fibrina Conversión del fibrinógeno soluble en polímeros de fibrina insolubles 5 Estabilización El factor XIII entrecruza covalentemente la malla de fibrina 6 Ca2+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 22 La malla de fibrina recién formada engloba en su entramado plaquetas, leucocitos y componentes líquidos.

Para conferir resistencia definitiva al coágulo, interviene el factor XIII (factor estabilizador de la fibrina), el cual crea enlaces covalentes entre las cadenas proteicas de fibrina, estabilizando el tapón definitivo.

Vía hemostática Mecanismo desencadenante primario Factores secuenciales Complejo funcional determinante Vía Extrínseca Traumatismo tisular y liberación del factor tisular FT, VII VIIa FT / VIIa / Vía Intrínseca Contacto sanguíneo directo con colágeno vascular XII XIIa XI XIa IX IXa (+ VIIIa) IXa / VIIIa / / fosfolípidos Vía Común Convergencia sobre el factor X X Xa (+ Va), II (protrombina) Trombina, I (fibrinógeno) Fibrina Protrombinasa (Xa / Va / / fosfolípidos) ERROR FRECUENTE No confundas el factor de origen de la vía extrínseca con el factor de contacto de la intrínseca: la vía extrínseca requiere obligatoriamente factor tisular liberado fuera del torrente sanguíneo, mientras que la intrínseca se activa por el contacto del factor XII con el colágeno dentro del vaso.

Además, recuerda que el factor de estabilización de la fibrina es el factor XIII, el cual no cataliza la formación de la fibrina primaria, sino su entrecruzamiento estructural. COMPRUEBA 19 ¿Qué elementos moleculares integran el complejo protrombinasa responsable de generar trombina? Factores dependientes de vitamina K, anticoagulantes y hemostasia terciaria La síntesis de múltiples factores de la coagulación se lleva a cabo en el hígado. El hepatocito requiere obligatoriamente de la vitamina K como cofactor enzimático para la carboxilación de factores específicos. Los factores de coagulación dependientes de vitamina K como cofactor para su síntesis hepática son los factores II, VII, IX y X.

Esta vitamina liposoluble se obtiene mediante la dieta (vegetales verdes, frutas, lácteos, carnes y huevos) y una fracción es sintetizada por la flora bacteriana intestinal. La insuficiencia hepática grave o el déficit nutricional de vitamina K bloquean su biosíntesis, induciendo graves defectos hemostáticos.

Ca2+ Ca2+ Ca2+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 23 PROCESO Fases de la hemostasia terciaria o fibrinólisis 1 Repara ción vascular Cicatrización parietal y retracción mediada por factores de crecimiento 2 Liberación de t-PA El endotelio libera ac tivador tisular del plasminógeno 3 Activación de plasmina Conversión enzimá tica de la proenzima plasminógeno en plasmina 4 Disolución del coágulo Lisis enzimática de la fibrina y repermeabili zación vascular El organismo posee mecanismos anticoagulantes fisiológicos para evitar trombosis descontroladas.

El sistema limitante clave está formado por el complejo plasmático de la antitrombina III (una globulina sintetizada por el hígado) y la heparina (un oligosacárido endógeno producido y secretado por los mastocitos). Esta asociación molecular inactiva diversos factores enzimáticos activados, particularmente neutralizando la trombina (factor IIa). A nivel farmacológico y clínico, se utilizan diversos principios activos: Heparina: Acelera potentemente la acción inhibitoria de la antitrombina sobre los factores coagulantes.

Cumarínicos (Acenocumarol y Warfarina): Fármacos administrados por vía oral que actúan como antagonistas de la vitamina K, inhibiendo la síntesis hepática de los factores II, VII, IX y X. Se prescriben en patologías con alto riesgo tromboembólico como el infarto agudo de miocardio o la trombosis venosa profunda. Quelantes de calcio: Compuestos in vitro como el EDTA o el citrato sódico que secuestran los iones de plasmáticos, impidiendo la conformación de los complejos enzimáticos procoagulantes. Una vez ocluido el vaso y establecida la reparación de la pared tisular, se ejecuta la hemostasia terciaria o fibrinólisis.

Durante la retracción del coágulo, las plaquetas secretan factores de crecimiento que inducen la regeneración celular parietal. Para degradar la malla de fibrina preexistente, el endotelio estimulado libera el activador tisular del plasminógeno (t-PA). El t-PA cataliza la conversión de la glicoproteína inactiva plasminógeno en la enzima proteolítica activa plasmina. La plasmina hidroliza y desintegra los filamentos estables de fibrina, disolviendo el coágulo para restablecer la permeabilidad normal de la luz vascular. COMPRUEBA 20 ¿En qué difiere el mecanismo de acción de la warfarina/acenocumarol respecto al de la heparina?

Trastornos clínicos de la hemostasia Las alteraciones hemostáticas pueden manifestarse como fenómenos oclusivos vasculares excesivos o como diátesis hemorrágicas hereditarias: Ca2+ Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 24 Esquema comparativo entre la formación de un trombo y un émbolo. Trombosis y embolia: La formación de una masa hemática fija que tapona el vaso en su propio lugar de origen se define como trombo. Si este coágulo patológico se desprende total o parcialmente de la pared endotelial y viaja por el árbol circulatorio arrastrado por la corriente de sangre, se denomina émbolo.

El émbolo impacta y ocluye lechos vasculares distales más estrechos, fenómeno causal frecuente del tromboembolismo pulmonar a partir de trombosis venosas periféricas profundas. Hemofilia: Patología genética de carácter recesivo ligada al cromosoma X. Se caracteriza típicamente por el déficit congénito funcional del factor VIII de la coagulación. Dado su patrón cromosómico, las mujeres heterocigotas suelen ser portadoras asintomáticas, manifestándose predominantemente en hombres. Los pacientes presentan un riesgo grave de hemorragias espontáneas o desproporcionadas ante traumatismos menores.

Su manejo terapéutico clínico consiste en la reposición intravenosa periódica de concentrados del factor deficitario obtenidos de donantes o generados por síntesis de laboratorio. Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 25 IDEAS CLAVE Las plaquetas son fragmentos originados por megacariocitos medulares bajo la acción de la trombopoyetina hepática, con un recuento normal de 150.000 a 400.000 plaquetas por microlitro y una vida media de 10 días. La hemostasia primaria reduce la hemorragia mediante vasoconstricción y ensambla el tapón plaquetario mediante adhesión al colágeno expuesto, activación y agregación plaquetaria, proceso delimitado por la prostaciclina endotelial.

La hemostasia secundaria genera una red de fibrina insoluble a partir de la activación coordinada de la vía intrínseca y de la vía extrínseca, convergiendo en la protrombinasa. Los factores de coagulación dependientes de vitamina K sintetizados a nivel hepático son exclusivamente los factores II, VII, IX y X. El factor XIII cataliza el entrecruzamiento y la estabilización de los filamentos de fibrina sobre la pared dañada. La hemostasia terciaria disuelve el coágulo reparado mediante la activación del plasminógeno a plasmina por medio del activador tisular del plasminógeno (t-PA). COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 21.

¿Qué desencadena inicialmente la vía extrínseca frente a la vía intrínseca en la coagulación sanguínea? 22. ¿Por qué un paciente con daño hepático grave o déficit prolongado de vitamina K presenta coagulopatía? 23. ¿Cuál es la función enzimática de la plasmina durante la fase de hemostasia terciaria? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 24. ¿Cuál es la proteína plasmática responsable principal de sostener la presión oncótica? 25. ¿En qué etapa ontogénica asume el hígado el pico principal de hematopoyesis? 26. ¿Qué células sanguíneas derivan directamente de la célula progenitora mieloide?

Transferrina a) Albúmina b) Fibrinógeno c) Alfa-globulina d) Primeras semanas embrionarias a) Hacia el quinto mes gestacional b) Inmediatamente tras el nacimiento c) Durante la pubertad d) Eritrocitos, monocitos y neutrófilos a) Únicamente linfocitos T b) Células natural killer c) Linfocitos T y B d) Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 26 27. ¿Cuál es la consecuencia biológica directa del déficit de vitaminas B9 y B12 en la hematopoyesis? 28. ¿Cuál es el principal estímulo para la síntesis renal de eritropoyetina? 29. ¿Qué estado de oxidación debe mantener el hierro para unirse reversiblemente al oxígeno? 30.

¿Qué producto bacteriano colónico confiere el color pardo a la materia fecal? 31. ¿Cuál es el defecto morfológico típico de la anemia originada por carencia de hierro? 32. ¿Cuál es la vida media fisiológica estimada de las plaquetas en el torrente sanguíneo? 33. ¿Qué sustancia secretada por el endotelio sano adyacente evita que el tapón plaquetario ocluya zonas no dañadas? 34. ¿Cuáles son los factores de coagulación dependientes de vitamina K para su síntesis hepática? 35. ¿Qué enzima hidroliza activamente la red de fibrina durante el proceso de fibrinólisis?

Caída exclusiva de síntesis de albúmina a) Cese de producción renal de eritropoyetina b) Bloqueo de la degradación de macrófagos c) Trastorno de la síntesis de ADN d) Hipervolemia sistémica transitoria a) Acumulación medular de ferritina b) Aumento del pH plasmático arterial c) Hipoxia en los tejidos periféricos d) Estado férrico (Fe3+) a) Forma hemo-reoxidada (Fe4+) b) Forma metálica libre (Fe0) c) Estado ferroso (Fe2+) d) Bilirrubina no conjugada a) Estercobilina b) Biliverdina libre c) Hemoglobina oxidada d) Macrocitosis hipercrómica a) Eritrocitos esféricos gigantes b) Microcitosis hipocrómica c) Drepanocitos normocrómicos d) Aproximadamente 120 días a) Aproximadamente 10 días b) Menos de 24 horas c) Entre 30 y 45 días d) Factor tisular a) Tromboxano A2 b) Prostaciclina (PGI2) c) Endotelina d) Factores VIII, IX, XI y XII a) Factores I, V, VIII y XIII b) Factores XI, XII, I y X c) Factores II, VII, IX y X d) Protrombina a) Plasmina b) Factor XIII c) Trombina d) Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 27 4 Inmunidad innata, inflamación y fiebre AL ACABAR SABRÁS Clasificar los leucocitos sanguíneos según su morfología, cinética celular y función primordial en la inmunidad.

Describir los tres mecanismos efectores del sistema del complemento: quimiotaxis, opsonización por C3b y complejo de ataque a la membrana. Diferenciar las fases celulares, vasculares y temporales de la inflamación aguda frente a la inflamación crónica. Explicar la cascada neuroquímica de la génesis febril hipotalámica mediada por pirógenos y la diana de los antipiréticos. PIÉNSALO ANTES DE LEER 36 ¿Por qué un paciente que sufre una infección aguda tiritará y sentirá frío aunque su temperatura corporal esté subiendo rápidamente? Cinética y clasificación de las células inmunitarias Los leucocitos o glóbulos blancos constituyen el brazo celular del sistema defensivo.

En condiciones basales, el recuento fisiológico de leucocitos en sangre periférica se sitúa entre 5.000 y 10.000 células por microlitro. Su producción medular está regulada por factores estimulantes de colonias (CFU) a partir de progenitores mieloides y linfoides (para los linajes hematopoyéticos, véase «Sangre y Hematopoyesis — Composición del plasma y células sanguíneas»). Desde una perspectiva morfológica y funcional, los leucocitos se dividen en dos grandes grupos según la presencia de gránulos citoplasmáticos específicos y la forma nuclear: Granulocitos (o polimorfonucleares): presentan núcleos segmentados y gránulos visibles. Comprenden a los neutrófilos, eosinófilos y basófilos.

Su permanencia en el torrente circulatorio es corta, de apenas 4 a 8 horas, tras lo cual migran a los tejidos donde subsisten entre 4 y 5 días. Agranulocitos (o mononucleares): carecen de granulación específica evidente al microscopio óptico. Engloban a los monocitos y a los linfocitos. Los monocitos circulan entre 10 y 20 horas antes de asentarse en los tejidos corporales, donde se transforman en macrófagos y sobreviven durante Inmunidad 4 Inmunidad innata, inflamación y fiebre 5 Inmunidad adaptativa celular y humoral Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 28 meses.

Por su parte, la vida de los linfocitos oscila ampliamente entre semanas y meses según los requerimientos de la respuesta defensiva. Los progenitores linfoides dan origen a los linfocitos B y T (encargados de la vertiente adquirida; véase «Inmunidad — Inmunidad adaptativa celular y humoral») y a las células citolíticas naturales (NK, natural killer). Los progenitores mieloides originan el resto de leucocitos: monocitos, células dendríticas, neutrófilos, eosinófilos y basófilos.

Tipo de leucocito Linaje Tiempo en sangre Permanencia tisular Función primordial Neutrófilos Mieloide 4 a 8 horas 4 a 5 días Fagocitosis bacteriana inicial y estallido oxidativo Eosinófilos Mieloide 4 a 8 horas 4 a 5 días Defensa antiparasitaria y modulación alérgica Basófilos Mieloide 4 a 8 horas Variable Desgranulación proinflamatoria mediada por IgE Monocitos / Macrófagos Mieloide 10 a 20 horas Meses Fagocitosis de restos mayores y presentación antigénica Linfocitos NK Linfoide Variable Semanas a meses Lisis innata de células tumorales o infectadas por virus COMPRUEBA 37 ¿Por qué un aumento aislado de monocitos en sangre sugiere una infección de mayor evolución que un aumento de neutrófilos?

Mecanismos de defensa innata: barreras externas y componentes celulares La inmunidad innata o inespecífica es una respuesta defensiva congénita que actúa de inmediato frente a cualquier patógeno sin requerir contacto previo. Se estructura en barreras físico-químicas de superficie y componentes internos (células efectoras y proteínas solubles). Las barreras cutaneomucosas forman la primera línea defensiva. La epidermis queratinizada y las secreciones ácidas de las glándulas sebáceas obstaculizan mecánicamente y químicamente la colonización microbiana. El sudor aporta lisozima, una enzima bactericida que hidroliza los enlaces de la pared bacteriana.

En las vías de conducción respiratoria, la combinación de moco y cilios atrapa y expulsa las partículas inhaladas en dirección a la faringe antes de que alcancen el epitelio alveolar. Cuando las barreras externas se vulneran, interviene la segunda línea interna celular: neutrófilos, macrófagos y células NK. Neutrófilos: son las células fagocíticas más abundantes y el primer contingente que llega a los tejidos dañados. Destruyen los microorganismos fagocitados mediante enzimas lisosomales (proteasas, lisozima) y agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno.

Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 29 Sistema fagocítico mononuclear: constituido por monocitos sanguíneos, macrófagos tisulares (móviles o fijos) y células dendríticas. Fagocitan detritos celulares y partículas de gran tamaño que los neutrófilos no pueden procesar. Además, actúan como células presentadoras de antígenos (CPA) al digerir patógenos y exponer sus fragmentos peptídicos acoplados a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC clase II) para activar a los linfocitos cooperadores CD4 (véase «Inmunidad — Inmunidad adaptativa celular y humoral»). Células natural killer (NK): reconocen y destruyen células tumorales o infectadas por virus.

Las células corporales sanas exhiben en su superficie glucoproteínas del complejo mayor de histocompatibilidad clase I (MHC-I), las cuales inhiben la activación lítica de la célula NK. Si una célula infectada o transformada pierde o disminuye su expresión basal de MHC-I, la célula NK se activa y libera perforinas. Estas proteínas generan poros en la membrana diana, provocando la entrada masiva de líquido extracelular y la lisis osmótica celular. Por otro lado, los basófilos y los mastocitos tisulares almacenan gránulos citoplasmáticos con histamina, leucotrienos, proteasas y citocinas proinflamatorias.

Durante las reacciones de hipersensibilidad inmediata (alergia), la reexposición a un alérgeno hace que este se una a la inmunoglobulina E (IgE) previamente fijada en los receptores de membrana de basófilos y mastocitos, provocando su rápida desgranulación. Esquema de desgranulación de mastocitos y basófilos inducida por IgE. Los eosinófilos desempeñan un papel dual: contrarrestan infecciones parasitarias mediante la secreción citotóxica de neurotoxinas y peroxidasa contenidas en sus gránulos, y modulan la respuesta inflamatoria secretando histaminasa, enzima que degrada el exceso de histamina para limitar el daño tisular.

Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 30 ERROR FRECUENTE Confundir la diana de las células NK con la de los linfocitos T citotóxicos CD8. Los linfocitos T CD8 necesitan reconocer un antígeno peptídico específico presentado por el MHC-I. Por el contrario, las células NK forman parte de la inmunidad innata y destruyen preferentemente células que han perdido o suprimido la expresión superficial del MHC-I (mecanismo de «reconocimiento de lo propio ausente»). COMPRUEBA 38 ¿Por qué la ausencia o reducción de moléculas de MHC de clase I en una célula somática desencadena su destrucción por células NK?

El sistema del complemento: opsonización y lisis patógena El sistema del complemento es un conjunto de más de 20 proteínas plasmáticas inactivas presentes en la circulación y en los líquidos intersticiales. Al ponerse en contacto con la pared o las membranas de bacterias y hongos, estas moléculas desencadenan una cascada de proteólisis secuencial. La activación del complemento despliega tres acciones efectoras cardinales para erradicar a los agentes agresores: COMPRUEBA 39 ¿Qué consecuencia inmediata tiene sobre la fagocitosis la ausencia del componente C3b en una bacteria encapsulada?

Fisiopatología de la inflamación: reclutamiento leucocitario y patrones temporales La inflamación es la respuesta fisiológica protectora del tejido conjuntivo vascularizado ante agresiones traumáticas, térmicas, químicas o microbiológicas. Su objetivo central es aislar y eliminar el agente causal, retirar las células destruidas e iniciar la reparación del parénquima. Quimiotaxis y reclutamiento inflamatorio: fragmentos solubles derivados de la escisión de factores del complemento actúan como potentes quimioatrayentes para leucocitos y estimulan directamente a basófilos y mastocitos para inducir la desgranulación de histamina.

1 Opsonización mediada por C3b: la opsonización es el proceso mediante el cual se marcan patógenos y partículas invasoras para facilitar su captura. La fracción activa C3b se une firmemente a la superficie microbiana. Los neutrófilos y macrófagos poseen receptores específicos para el fragmento C3b en sus membranas plasmáticas, lo que incrementa notablemente la adherencia y la eficacia fagocítica del leucocito frente al germen marcado. 2 Formación del complejo de ataque a la membrana (MAC): la fase terminal de la activación ensambla múltiples subunidades del complemento sobre la membrana externa del patógeno.

Esta estructura macromolecular forma un canal transmembrana abierto que destruye el gradiente osmótico, provocando el estallido lítico directo del agente invasor. 3 Apuntes de Fisiología: Sangre, Cardio, Respiratorio y Renal 31 Esquema de diapedesis y quimiotaxis leucocitaria hacia el tejido inflamado. En la inflamación aguda se observan manifestaciones cardinales locales como eritema (enrojecimiento o rojez), tumefacción (edema), calor local y dolor, a menudo acompañados de impotencia funcional.

Estas manifestaciones se producen siguiendo una secuencia dinámica: Fase vascular (vasodilatación y permeabilidad): la liberación local de histamina por mastocitos y basófilos relaja la musculatura arteriolar y separa las células endoteliales de las vénulas poscapilares. El aumento de la permeabilidad vascular permite la extravasación de proteínas plasmáticas y agua al espacio intersticial, originando un exudado inflamatorio o edema tisular. Al mismo tiempo, la bradicinina y las prostaglandinas sintetizadas en el foco sensibilizan y estimulan las terminaciones nociceptivas, originando la percepción dolorosa.

1 Fase celular (quimiotaxis y marginación leucocitaria): los neutrófilos son guiados hacia la lesión mediante quimiotaxis en respuesta a productos bacterianos, citocinas liberadas por mastocitos y macrófagos tisulares, y fragmentos de degradación de colágeno o fibrina. Los leucocitos se marginan, ruedan sobre el endotelio vascular activado, se adhieren y atraviesan la pared por diapedesis para acceder al tejido dañado. 2 Fase fagocítica y formación de exudados: los fagocitos destruyen el material invasor mediante fagocitosis y expulsan restos inertes por exocitosis. Las redes locales de fibrina delimitan la zona lesionada e impiden la diseminación tisular de los…