Fisiología: Balance Energético, Señalización Neuronal y Transmisión Sináptica

Conjunto completo de fichas de vocabulario en español sobre balance energético, metabolismo de la glucosa, diabetes mellitus, biofísica del potencial de membrana y de acción, transmisión sináptica, neurofisiología del sueño, memoria y funciones corticales superiores.

Gluconeogénesis

Proceso metabólico llevado a cabo por el hígado en el cual se sintetizan nuevas moléculas de glucosa a partir de precursores como proteínas y grasas, activado cuando las reservas de glucógeno se agotan tras unas pocas horas de ayuno.

Metabolismo del Glucógeno

Vía metabólica bidireccional en la que la glucosa se convierte en glucógeno mediante la glucogénesis (iniciada con la fosforilación de glucosa a glucosa-6-fosfato por la hexocinasa) y el glucógeno se degrada a glucosa libre mediante la glucogenólisis y la acción de la enzima glucosa-6-fosfatasa.

Tasa Metabólica Basal (BMR)

Tasa metabólica de una persona que se encuentra despierta, acostada, física y mentalmente relajada, y tras un ayuno de $12$ horas; equivale aproximadamente a la tasa de consumo de oxígeno del individuo.

Estado Absortivo

Período que abarca de $3$ a $4$ horas posteriores al consumo de una comida, caracterizado por un balance energético positivo en el que los nutrientes absorbidos se almacenan en los tejidos.

Estado Postabsortivo

Período comprendido entre comidas caracterizado por un balance energético negativo y la movilización de reservas energéticas; incluye el fenómeno de ahorro de glucosa (glucose sparing), en el que la mayoría de los tejidos consumen grasas y proteínas para preservar la glucosa para el sistema nervioso.

Tejido Adiposo

Tejido compuesto por adipocitos que almacenan triglicéridos; normalmente constituye del $20$ al $30\text{\%}$ del peso corporal (pudiendo llegar al $80\text{\%}$), contiene del $75$ al $80\text{\%}$ de las reservas energéticas totales y alberga suficiente energía para sostener al organismo por aproximadamente $2$ meses.

Insulina

Hormona anabólica secretada por las células beta de los islotes de Langerhans en el páncreas durante el estado absortivo; estimula la captación de glucosa mediante transportadores GLUT4, promueve la síntesis de glucógeno, triglicéridos y proteínas, e inhibe la glucogenólisis, gluconeogénesis y lipólisis.

Glucagón

Hormona catabólica antagonista de la insulina, secretada por las células alfa de los islotes de Langerhans del páncreas durante el estado postabsortivo; estimula la glucogenólisis, gluconeogénesis, síntesis de cuerpos cetónicos y lipólisis.

Hemoglobina A1C

Parámetro clínico que mide el porcentaje de eritrocitos con hemoglobina unida a glucosa; representa una estimación fidedigna de los niveles promedio de glucosa en sangre durante los últimos $3$ meses.

Cetoacidosis Diabética

Disminución patológica del pH sanguíneo debida a la acumulación excesiva de cuerpos cetónicos ácidos, generada como efecto directo de la hiperglucemia cuando la deficiencia de insulina obliga a las células a metabolizar grasas y proteínas para obtener energía.

Coma Hiperosmolar No Cetósico

Complicación aguda de la diabetes caracterizada por una hiperglucemia extrema en pacientes de edad avanzada, que conduce a glucosuria masiva, deshidratación profunda, hipovolemia, elevación drástica de la osmolaridad sanguínea y riesgo de coma o hipercoagulabilidad.

Eferentes Somáticos y Autonómicos

Divisiones del sistema nervioso periférico que conducen señales motoras desde el sistema nervioso central: la rama somática ejerce control voluntario sobre el músculo esquelético, mientras que la rama autonómica (simpática, parasimpática y entérica) inerva de forma involuntaria músculo cardíaco, músculo liso y glándulas.

Anatomía Neuronal

Estructura celular de la neurona constituida por las dendritas receptoras, el cuerpo celular (soma) que contiene el núcleo, el cono axónico (sitio de integración), el axón transmisor, colaterales axónicas y los terminales axónicos que establecen sinapsis químicas.

Células Gliales

Células no excitables del sistema nervioso que representan el $90\text{\%}$ del total de sus células y brindan soporte estructural y químico; se dividen en astrocitos, células ependimarias, microglía, oligodendrocitos (mielina en el SNC) y células de Schwann (mielina en el SNP).

Potencial de Membrana en Reposo

Diferencia de potencial eléctrico basal a través de la membrana celular de aproximadamente $-70\text{ mV}$; su valor es mucho más cercano al potencial de equilibrio del potasio ($E_K = -94\text{ mV}$) que al del sodio ($E_{Na} = +55\text{ mV}$) debido a que la membrana es unas $25\times$ más permeable al $K^+$ por la abundancia de canales de fuga abiertos.

Corriente Iónica ($I_{ion}$)

Flujo neto de iones a través de la membrana celular, definido por la fórmula $I_{ion} = g_{ion}(V_m - E_{ion})$, en donde $g_{ion}$ representa la conductancia de la membrana al ion y $(V_m - E_{ion})$ es la fuerza impulsora electroquímica.

Potencial Graduado

Cambio eléctrico local y subumbral en el potencial de membrana cuya amplitud es variable y proporcional a la magnitud del estímulo, pero que decrece progresivamente a medida que viaja por la neurona.

Sumación Temporal

Proceso de integración sináptica en el cual un único terminal presináptico estimula repetidamente a una neurona postsináptica con tanta rapidez que los estímulos subumbrales se suman antes de decaer, permitiendo que la membrana alcance el umbral de disparo.

Sumación Espacial

Integración sináptica en la cual dos o más terminales presinápticos independientes emiten estímulos subumbrales simultáneos en distintos puntos de la neurona postsináptica, sumando sus potenciales para superar el umbral.

Potencial de Acción

Respuesta eléctrica estereotipada del tipo "todo o nada" generada cuando la despolarización de la membrana alcanza el umbral de aproximadamente $-55\text{ mV}$, invirtiendo temporalmente la polaridad celular hasta unos $+30\text{ mV}$ y propagándose sin decremento a lo largo del axón.

Canal de Sodio Dependiente de Voltaje

Proteína transmembrana fundamental para la fase ascendente del potencial de acción que presenta tres conformaciones funcionales: cerrado pero capaz de abrir (compuerta de activación cerrada e inactivación abierta), abierto (ambas compuertas abiertas) y cerrado e incapaz de abrir o inactivado (compuerta de inactivación cerrada).

Período Refractario Absoluto

Fase que transcurre inmediatamente después del inicio de un potencial de acción en la cual es fisiológicamente imposible desencadenar un nuevo impulso sin importar la intensidad del estímulo, debido a que los canales de $Na^+$ están completamente abiertos o inactivados.

Período Refractario Relativo

Intervalo posterior al período absoluto en el que se puede evocar un segundo potencial de acción únicamente con un estímulo supranormal, ya que parte de los canales de $Na^+$ continúan inactivados y persisten canales de $K^+$ abiertos.

Codificación por Frecuencia

Mecanismo biofísico mediante el cual las neuronas informan la intensidad de un estímulo codificando dicha magnitud en la frecuencia o tasa de disparo de potenciales de acción, dado que cada potencial individual tiene una amplitud constante.

Conducción Saltatoria

Modalidad de propagación rápida del potencial de acción propia de axones mielinizados, en la cual las líneas de corriente despolarizan la membrana saltando entre los nodos de Ranvier sucesivos, evitando activar continuamente cada segmento de la bicapa lipídica.

Sinapsis Eléctrica vs. Sinapsis Química

Tipos funcionales de sinapsis: la eléctrica conecta células adyacentes a través de uniones en hendidura (gap junctions) permitiendo el flujo bidireccional y directo de iones y mensajeros para sincronizar actividad; la química utiliza vesículas para verter neurotransmisores a una hendidura sináptica de forma unidireccional.

Receptor Ionotrópico

Proteína receptora que opera directamente como un canal iónico activado por ligando, provocando una respuesta postsináptica rápida e inmediata al unirse el neurotransmisor.

Receptor Metabotrópico

Receptor de membrana acoplado a proteínas G que media respuestas postsinápticas lentas abriendo o cerrando canales iónicos a través de subunidades de la proteína G o activando cascadas de segundos mensajeros.

Receptor Colinérgico Nicotínico

Receptor ionotrópico activado por acetilcolina permeable a cationes ($Na^+$ y $K^+$); es bloqueado de forma competitiva por el curare, provocando parálisis del músculo esquelético.

Receptor Colinérgico Muscarínico

Receptor metabotrópico que transduce señales de acetilcolina a través de proteínas G hacia canales iónicos o enzimas efectoras intracelulares; es antagonizado selectivamente por la atropina.

Receptor NMDA

Receptor ionotrópico de glutamato permeable al $Ca^{2+}$ que en condiciones de reposo está bloqueado por iones $Mg^{2+}$; requiere la despolarización previa de la membrana postsináptica (mediada por receptores AMPA) para expulsar el $Mg^{2+}$ y permitir el ingreso masivo de calcio.

Potenciación a Largo Plazo (LTP)

Mecanismo neurobiológico fundamental para el aprendizaje y la formación de memoria, en el cual la activación repetida de receptores AMPA y NMDA genera entrada de $Ca^{2+}$, activación de segundos mensajeros, inserción de nuevos receptores AMPA y secreción retrógrada de óxido nítrico para aumentar la liberación presináptica sostenida de glutamato.

Memoria Declarativa

Tipo de memoria a largo plazo susceptible de ser explicada y verbalizada conscientemente; comprende la memoria semántica (almacenamiento de hechos conceptuales) y la memoria episódica (recuerdo de eventos y experiencias personales).

Adenosina

Molécula neuromoduladora que se acumula en el encéfalo a lo largo de las horas de vigilia, inhibe los sistemas de alerta e induce somnolencia; es bloqueada por la cafeína y sus niveles caen durante el sueño a medida que se reconstituyen las reservas de ATP.

Sueño Paradójico (REM)

Fase del sueño que abarca el $20\text{\%}$ del tiempo de descanso, definida por movimientos oculares rápidos, inhibición abrupta del tono muscular (atonía), sueños comunes e intensos y un registro electroencefalográfico desincronizado similar al de un individuo despierto.

Afasia de Broca

Trastorno neurológico del lenguaje derivado de una lesión en el área de Broca (que controla la producción motora del habla), en el que el paciente conserva la comprensión pero presenta un habla lenta, dificultosa y con mala articulación.

Afasia de Wernicke

Trastorno neurológico causado por daño en el área de Wernicke caracterizado por una pérdida completa de la comprensión verbal y escrita, manifestándose en un habla fluida y rápida pero desprovista de sentido semántico ("ensalada de palabras").

Neuronas Espejo

Conjunto de neuronas localizadas en los lóbulos frontal y parietal que se activan tanto al ejecutar un acto motor como al observar a otro individuo realizarlo; permiten la empatía, el aprendizaje por imitación y muestran respuestas anómalas en personas con autismo.