Fundamentos de Fisiología Humana: Sinapsis, Metabolismo y Función Respiratoria

Sinapsis Química y Transmisión de Señales

En la sinapsis química, el calcio entra en el botón presináptico a través de sus canales regulados por voltaje. Esto permite la exocitosis de las vesículas que contienen los neurotransmisores, los cuales pueden ser excitatorios o inhibitorios. Estos neurotransmisores se unen a sus receptores regulados por ligando en la célula postsináptica, lo que permite el paso del catión Na+ al interior de la célula. Este flujo de iones provoca un nuevo potencial de acción que viaja por la membrana plasmática.

Acción de la Insulina y Diabetes Tipo 2

Acción de la Insulina

La hormona insulina se une a los receptores de insulina en la membrana muscular. Esta unión produce la translocación del GLUT-4, un transportador de glucosa. La insulina actúa como una "llave" que permite que la glucosa entre en la célula muscular.

Diabetes Tipo 2

En los diabéticos tipo 2, la cascada de señalización de la insulina se ve afectada. Esto significa que se necesita una mayor cantidad de insulina para introducir la misma cantidad de glucosa en las células. Esta condición se conoce como resistencia a la insulina.

Límites de la Glucólisis en el Ejercicio de Alta Intensidad

No podemos correr a sprint durante 2 horas seguidas debido a las limitaciones de la glucólisis anaeróbica. Durante este tipo de ejercicio intenso, la glucólisis produce lactato como subproducto. A medida que el ejercicio continúa, la acumulación de lactato aumenta la acidez en los músculos. Esta acidez inhibe la propia glucólisis, lo que afecta al rendimiento y eventualmente nos obliga a detenernos.

Ventilación Minuto y sus Componentes

La ventilación minuto (VM) se define como el volumen de aire que entra y sale de los pulmones por minuto. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

VM = VC x FR

Donde:

• VM: Ventilación minuto
• VC: Volumen corriente o tidal (aproximadamente 500 ml en un adulto sano)
• FR: Frecuencia respiratoria (aproximadamente 12 respiraciones por minuto en un adulto sano)

Por lo tanto, en un adulto sano, la ventilación minuto sería:

VM = 500 ml/respiración x 12 respiraciones/minuto = 6000 ml/minuto o 6 l/minuto

Regulación del Metabolismo Basal

El metabolismo basal, la cantidad mínima de energía que el cuerpo necesita en reposo para funcionar, está regulado principalmente por las hormonas tiroideas, como la tiroxina (T4) y la triyodotironina (T3).

Betaoxidación del Ácido Palmítico y Producción de ATP

Proceso Metabólico

El proceso metabólico mediante el cual se quema una molécula de ácido palmítico (un ácido graso saturado de 16 carbonos) se llama betaoxidación.

Producción Total de ATP

La betaoxidación completa de una molécula de ácido palmítico produce un total de 129 moléculas de ATP. Este rendimiento se desglosa de la siguiente manera:

• 7 vueltas de betaoxidación: Cada vuelta produce 1 FADH2 (equivalente a 1.5 ATP), 1 NADH (equivalente a 2.5 ATP) y 1 Acetil-CoA.
• 8 Acetil-CoA: Cada Acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs, produciendo 3 NADH (equivalente a 7.5 ATP), 1 FADH2 (equivalente a 1.5 ATP) y 1 GTP (equivalente a 1 ATP).

Cálculo total:

• 7 vueltas x (1.5 ATP + 2.5 ATP) = 28 ATP
• 8 Acetil-CoA x (7.5 ATP + 1.5 ATP + 1 ATP) = 80 ATP
• Total = 28 ATP + 80 ATP = 108 ATP

Nota: Se restan 2 ATP debido a la activación inicial del ácido palmítico.

Valores Normales de Parámetros Fisiológicos

• Lactato basal: 1-1.5 mmol/L
• Hematocrito normal: 40-50%
• Presión arterial diastólica: 80 mmHg
• Presión arterial sistólica: 120 mmHg
• Glucosa basal en ayuno: 70-100 mg/dL
• Capacidad pulmonar total: 4600 ml