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javier-perez-varela
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CELULAS EXCITABLES
NEURONA MUSCULO SECRETORAS
CELULAS NERVIOSAS: -NEURONAS-GLIA
NEURONA:-SOMA -PROLONGACIONES: -AXON-BOTON TERMINAL
-DENDRITAS
-SOMA: 5-100µ, 10% Volumen, 10% Sinapsis-AXON: Único, Liso, Mielinizado: Cls. de SCHWANN- NDs. de RANVIER
-TRANSPORTE AXONICO-ANTEROGRADO: ntS /polio-RETROGRADO: Reciclaje, Fc. De Crecimiento/tetanos
-BOTON SINAPTICO: Vesiculas NTs+Mitocondrias-DENDRITAS: 1-20x5=100 Ramas =Area somax100, 90% Sinapsis
-ESPINAS DENDRITICAS: Mitocondrias+RE (C Purkinje:40.000-Palido: 0)edad, actv
-BASALES / APICALESCLASIFICACION DE LAS NEURONAS:
TAMAÑO: GOLGI I D DENDRITAS: PIRAMIDALESGOLGI II ESTRELLADAS
FUNCION: SENSORIALES=AFERENTESINTERNEURONASMOTORAS=EFERENTES NEUROTRANSMISORES: GABAERGICAS
AFERENTES: 1ª.OLFATO COLINERGICAS 2ª TACTO ADRENERGICAS 3º OJO etc:
COMPORTAMIENTO: TONICAS FASICAS
GLIA: -MACROGLIA-MICROGLIA
MACROGLIA: -ASTROCITOS-OLIGODENDROCITOS-CLs de SCHWANN-EPENDIMOCITOS
MICROGLIA: -OLIGODENDROCITOS
-ASTROCITOS: Sincitio: MORFOLOGIA FUNCION
-FIBROSOS:S Blanca -TIPO I: BHE-PROTOPLASMATICOS:S Gris -TIPO II: BUFFER
-OLIGODENDRCITOS: Aislante SNC-Cls de SCHWANN: Aislante SNP (F Mielinicas:300 capas, F Amielinicas:30 axones)
MIELINA:70% Lipidos,30% Protidos>>MIELINIZACION: 24 sem-RN-2 años
FUNCION: Pegamento-Soporte Nutrición –buffer H+, K+
Guía Crecimiento Aislante Limpieza BHE
-BHE: Unión Estrecha:Astrocito+Endotelio vascular especial-PERMEABLE: S. LIPOSOLUBLES: O2,CO2, Alcohol, Nicotina, Opiáceos
COTRANSPORTE: Glucosa, AA
SINAPSIS: UNION FUNCIONAL INTERNEURONAL
SINAPSIS QUIMICA-PRESINAPSIS
MEMBRANARECEPTORESRECEPTORESCANALESVESICULAS
-HENDIDURA SINAPTICA-POSTSINAPSIS
MEMBRANARECEPTORESCANALES
TIPOS: QUIMICASELECTRICAS
CLASIFICACION:-ESPECIALIZACION
SENCILLASESPECIALIZADAS: PLACA N/M, CEREBELO
-FUNCION EXCITADORAS INHIBIDORAS
-ANATOMIAAXO-SOMATICAS DENDRO-SOMATICASAXO-DENDRITICAS DENDRO-DENDRITICASAXO-AXONICAS DENDRO-AXONICAS
SINAPSIS ELECTRICAS: 2 CONEXONES: 6 CONEXINAS
MEMBRANA: COMPOSICION
LIPIDOS (42%):Bicapa, asimetrica, no uniformeFOSFOLIPIDOSCOLESTEROL:Fluidez, PermeabilidadOTROS:Esfingomielia, etc.
PROTIDOS (55%):INTEGRALES
CANALES Sin puerta: POROS Con puertaFILTROSSENSORES:
Quimicos: Receptores, 2º MensajerosElectricos
TRANSPORTADORESUniportes: Na+Sinportes: Glu-Na+Antiportes: Na+/K+
PERIFERICOS ENZIMAS
RECEPTORESADHESION
Integrinas: A la matriz celularCaderinas: A otras células
GLUCIDOS (3%): Carga, Inmunidad, AdhesiónGUCOLIPIDOS GLUCOPROTEINAS
MUCHOS CANALES DIFERENTES: Diferentes funcionesDiferentes canalesMUY SELECTIVOS: La mayoría 1 solo ion UNIDIRECCIONALES
Apertura MECANISMOS DE Cierre
CINETICA Inactivación RESPUESTA a Fármacos
SIN PUERTA CANALES: Eléctrica Abierta
CON PUERTA: Química Activable Mecánica Cerrada
Inactivable
25.000 Varias subunidadesPROTEINAS Principales: Canal
250.000 Múltiples combinacionesAuxiliares: Cinética
Na+
K+
Ca++
Cl-IONES
CANALES
CLASIFICACION:ELECTROFISIOLOGICA
SELECTIVIDAD IONICA
DEPENDENCIA Vm
CINETICA
FARMACOLOGICA: Idénticos fisiológicamente, diferentes farmacológicamente
Na+: Condrotoxina (Músculo (+), Nervio (-)
Ca++: Agonistas, Antagonistas
AGONISTA:INTRACELULAR: Cai
++, GMPc
EXTRACELULAR: Ach, Catecolaminas, GABA, Glu.
CORRIENTES IONICASI DESCRIPCION FUNCIONNa+
INa,t V/T. Transitorios. Inactivación rápida Potenciales de acción
INa,p V/V Persistentes. No inactivables Despolarizan.Descargas sostenidasCa++
IT V/T. Transitorios. Bajo Umbral(-65mV). Inactivación rápida
Marcapasos
IL V/T. Permanentes. Alto Umbral (-20mV). Inactivacion lenta
Meseta potencial. Descargas
IN V/T. Intermedios. Alto Umbral. (-20mV) Inactivacion lenta
Meseta potencial. Descargas. Puntas dendriticas
K+
IK V/V. Rectificador Tardio Repolarizacio PAIC Cai
++/Cai++ Repolarizacion. Intervalo interdescarga
IAHP Cai++/Cai
++ Posthiperpolarizacion. Frecuencia de descarga
IA V/T Rectificador precoz Estabilidad membrana. Retraso PAIM V/Ach. Abre entre-70mV y –30mV. Ach
bloqueaEstabiliza membrana. Impide descargas
IQ,H V/V. Rectificador anomalo. Abre a-75mV y entra K+.
Marcapaso.
IK Fuga. Siempre abiertos Repolarización Potencial de reposo.
2º Mensajero
Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción
Cl neuroendcr
M liso úteroLocalización
PresinapsisM liso vasos
DendritasNeuronasM esquelético
C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco
InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP
> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV
Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje
Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética
RP/QNTLTIPO
CANALES DE Ca++
2º Mensajero
Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción
Cl neuroendcr
M liso úteroLocalización
PresinapsisM liso vasos
DendritasNeuronasM esquelético
C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco
InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP
> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV
Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje
Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética
RP/QNTLTIPO
CANALES DE Ca++
Na+
Electricos: -INap, -INat (Potencial de Acción)
Químicos: -Ach, Glu, Asp,etc.
K+
Eléctricos:-IK-Rectificador tardio: V/V-IA-Rectificador precoz: V/T-IF-Fuga-IQ,M-Rectificador anómalo-IM-Muscarinico
Químicos:-IC-Cai
++
-IAHP-Cai++/V
Cl-Eléctricos:Químicos:
-GABACa++
Eléctricos:-T -Bajo umbral <-30mV- Neurona-L -Alto umbral>-30mV - Músculo-N -Alto umbral>-30mV – Dendritas
Químicos:-Membrana célular: NMDA, No NMDA-Membrana intracélular: IP3, Rianidina
Canales de Ca++
Potencial de acción lentoDespolarización largaAcoplamiento electro -mecánico
-secretor
Tipo de Canal Iones Mecanismos efectores
Canales con puerta
Nucleótidos GMPc (retína) Na +, K + GMPc que afecta directamente al canal de Na’ GMPc. AMPc Na +, K +, Ca ++ Activación directa del canal por GMPc o AMPc Protonica ASIC alfa Na + pH bajo ASIC beta Na + pH bajo DRASIC Na +, Ca++ pHbajo MDEG-1 ? pH bajo Capsaicina ? Calor, pH bajo Mecanica Na +, Cl- Presión mecánica o estiramiento Segundos mensajeros Neurotransmisor y canal iónico activado
por fosforilación, o vía AMPc, GMPc Receptores con proteínas-G Na +, K +, Ca ++ Receptor de Ach Mus. K + Vía GTPc, proteínas regulan canales de K+
Vía AMPc, Receptor de Serotonina K+ Cierre del canal de K+ Receptor Alfa-ID Adren. Ca ++ ¿
Tipo de Canal Iones Mecanismos efectores
Canales sin puerta Na+ Na+ Gradiente de concentración K+ K+ Gradiente de concentración Cl- Cl- Gradiente de concentración Canales con puerta Eléctrica Na+ Na+ Potencial de membrana K+ K+ Potencial de membrana Ca ++ Ca++ Potencial de membrana Cl- Cl- Potencial de membrana Química
Neurotransmisor Ach Nicotínico Na+, K+, Ca++ Ach Glutamato NMDA Na+, Ca++, Mg ++ Glutamato AMPA Na+, Ca++ KA ? Glutamato GABA GABAA Cl- GABA GABAB Cl- GABA Glicina GLRA1 Cl- Glicina GLRA2 Cl- Glicina GLRA3 Cl- Glicina
POTENCIAL DE MEMBRANA(REPOSO)
100 Na+
100 Cl-
50 Na+
50 Cl-
50 Na+
50 Cl-
DIFUSION
100 Na+
100 Pr-
25 Na+?75 Na+?
100 Pr-
DIFUSION
IONES DIFUSIBLES
UN ION NO DIFUSIBLE
EQUILIBRIO DE DONNAN 1º-ELECTRONEUTRALIDAD 2º-Ai
+X Ci+=Ae
-X Ce+ (DIFUSIBLES)
3º-DESEQUILIBRIO OSMOTICO
100 P-
100 Na+
100 P-
100 Na+133 Na+ 66 Na+
100 Cl- 33 Cl- 66 Cl-
I IE E
CONCENTRACION IONICA Interior Exterior
Cl- 14 140Na+ 4 104K+ 140 4
Ca++ 10-4 1Pr- 142 151
mOsm/l 300 300
BOMBA Na+/K+: 3NA+2K+
1º-EQUILIBRIO OSMOTICO2º-DESEQUILIBRIO ELECRICO:4mV
EQ DONNAN1º-ELECTRONEUTRALIDAD2º-Ai
+X Ci+=Ae
-X Ce+ (DIFUSIBLES)
3º-DESEQUILIBRIO OSMOTICO
CONCENTRACION IONICA Interior ExteriorCl- 14 140
Na+ 4 104K+ 140 4
Ca++ 10-4 1Pr- 142 151
mOsm/l 300 300
BOMBA Na+/K+: 3NA+2K+
1º-EQUILIBRIO OSMOTICO2º-DESEQUILIBRIO ELECRICO:4mV
Célula de 10µ/φ, con 100mM`[K+]i
Con el 0,004% se produce un potencial de memrana de -65mV
POTENCIAL DE EQUILIBRIO= P DIFUSION= P INVERSION= P NERST
[X]e
ENa+ =+65mVEK+ =-95mVECl- =-90mVECa++=+120mV
EQ GOLMAN-HODGKIN-KATZ
Em
EQ NERST: EX= RT lnFZ[X]i
Em Em
Em
LEY DE OHM I=VR
DESPOLARIZACION DE LA MEMBRANAVm=-50mV MENOS NEGATIVO
REPOLARIZACION DE LA MEMBRANAVm=-120mV MAS NEGATIVO:
τ=RmCm
CONSTANTE DE TIEMPO τ=RC
MODELO ELECTRICO DE MEMBRANA CELULAR
λ=
CONSTANTE DE LONGITUD λ
τ=RC λ=
MODELO ELECTRICO DE MEMBRANA CELULAR
CLAMP DE VOLTAJE
ESTIMULACION CATODICA
ESTIMULACION ANODICA
ION EXT(Mm) INT(Mm) EXT/INT ENerst (mV)Músculo esqueleticoNa+ 145 12 12 +67K+ 4.5 155 0.026 -95Ca2+ 1 10-4 10000 -123Cl- 116 4.2 29 -89CO3H- 24 12 2 -19Otras CélulasNa+ 145 15 9.67 +61K+ 4.5 120 .0038 -88Ca2+ 1 10-4 10000 -123Cl- 116 20 5.6 -47CO3H- 24 15 1.6 -13
CONCENTRACIONES IONICAS EN CELULAS DE MAMIFEROS
IMPULSONERVIOSO
POTENCIAL DEACCION
El umbral, amplitud, transcurso y duración del potencial de acción depende de los siguientes factores: 1. Permeabilidad, tiempos de apertura y cierre de los canales2. Las concentraciones intra y extracelulares de los iones que atraviesan esos canales: Na+, K+, Ca++, and Cl-. 3. Propiedades de la membrana que no dependen del Vm ó del tiempo, como Cm, Rm, geometría de la célula.
El Potencial de Acción es una respuesta TODO ó NADA que consiste en una rápida Despolarización seguida de una Repolarización lenta
POTENCIAL DE ACCION
POTENCIAL DE ACCION
PROPAGACI0N DEL POTENCIAL DE ACCION
PROPAGACI0N DEL POTENCIAL DE ACCION
PERIODO REFRACTARIOABSOLUTO: NO HAY RESPUESTA
RELATIVO: RESPUESTA POSIBLE CON MAYOR ESTIMULO: DISMINUIDA
CURVA DE EXCITABILIDAD
PARAMETROS DEL ESTIMULO
INTENSIDADDURACIONTIEMPO IMPLANTACIONPOLARIDAD: CATODO
UMBRAL: 50% RESPUESTAS
MARCAPASOS
CELULAS CARDIACAS
250mS
CONTRACTILES
CORRIENTES IONICASI DESCRIPCION FUNCIONNa+
INa,t V/T. Transitorios. Inactivación rápida Potenciales de acción
INa,p V/V Persistentes. No inactivables Despolarizan. Descargas sostenidasCa++
IT V/T. Transitorios. Bajo Umbral(-65mV). Inactivación rápida
Marcapasos
IL V/T. Permanentes. Alto Umbral (-20mV). Inactivación lenta
Meseta potencial. Descargas
IN V/T. Intermedios. Alto Umbral. (-20mV) Inactivacion lenta
Meseta potencial. Descargas. Puntas dendriticas
K+
IK V/V. Rectificador Tardio Repolarizacioón PAIC Cai
++/Cai++ Repolarización. Intervalo interdescarga
IAHP Cai++/Cai
++ Posthiperpolarización. Frecuencia de descarga
IA V/T Rectificador precoz Estabilidad membrana. Retraso PAIM V/Ach. Abre entre-70mV y –30mV. Ach
bloqueaEstabiliza membrana. Impide descargas
IQ/H V/V. Rectificador anómalo. Abre a -75mV y entra K+.
Marcapaso.
IK Fuga. Siempre abiertos Repolarización Potencial de reposo.
2º Mensajero
Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción
Cl neuroendcr
M liso úteroLocalización
PresinapsisM liso vasos
DendritasNeuronasM esquelético
C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco
InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP
> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV
Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje
Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética
RP/QNTLTIPO
CANALES DE Ca++
2º Mensajero
Exocitosis NTsExocitosis NTsExocitosis NTsP repetitivosAcoplamiento E/MFunción
Cl neuroendcr
M liso úteroLocalización
PresinapsisM liso vasos
DendritasNeuronasM esquelético
C Granulosas crblC PurkinjeSoma neuronalNódulo SAM cardiaco
InsensibleInsensibleInsensiblebloqueo parcialbloqeadoRespuesta DHP
> -30mV> -30mV> -30mV< -30mV> -30mV
Alto UmbralAlto umbralAlto umbralBajo umbralAlto umbralVoltaje
Media duraciónMedia duraciónMedia duraciónTransitorioLarga duraciónCinética
RP/QNTLTIPO
CANALES DE Ca++
ISOFORMAS DEL GEN HUMANO Nav 1.1 SCN1A
ISOFORMA GEN TEJIDONav 1.1 SNC1A SNC, CorazónNav 1.2 SNC2A SNCNav 1.3 SNC3A SNC, CorazónNav 1.4 SNC4A M EsqueleticoNav 1.8 SNC5A M denervado, corazónNav 1..6 SNC8A SNC, SNPNav 1.7 SNC9A SNPNav 1.8 SNC10A Neuronas sensitivasNav 1.9 SNC11A SNPNa+
Calciodependiente: HIPOCALCEMIATETANOSVenenos:TTX, STX, etcFármacos:Cocaina, Antiepilépticos, BarbituricosCa++Potenciales de acción lentosAcoplamientos sináptico y neuromuscular2º MensajeroK+InhibidoresCl-Inhibidores
TRANSMISION SINAPTICA
SINAPSISELECTRICA QUIMICA
RAPIDASRIGIDASReciprocas: BidireccionalesRectificadoras: Unidireccionales
SINAPSIS ELECTRICAS
Neuronapresináptica
Hendidura sináptica
Neuronapostsináptica
Neuronapresináptica
Elementopostsináptico
Dendritas
Botón terminal
NeurotransmisorReceptorespostsinápticos
Potencial de Acción
Axón
Potencial de Acción
Vesículas con neurotransmisores
Elementopretsináptico
SINAPSIS
LENTASPLASTICASAMPLIFICANINHIBEN
SINAPSISQUIMICAS
SINAPSIS: UNION FUNCIONAL INTERNEURONAL
SINAPSIS QUIMICA-PRESINAPSIS
MEMBRANARECEPTORESRECEPTORESCANALESVESICULAS
-HENDIDURA SINAPTICA-POSTSINAPSIS
MEMBRANARECEPTORESCANALES
TIPOS: QUIMICASELECTRICAS
CLASIFICACION:-ESPECIALIZACION
SENCILLASESPECIALIZADAS: PLACA N/M, CEREBELO
-FUNCION EXCITADORAS:GLU, ASP INHIBIDORAS: GABA, GLIMODULADORAS: NA, etc
-ANATOMIAAXO-SOMATICAS DENDRO-SOMATICASAXO-DENDRITICAS DENDRO-DENDRITICASAXO-AXONICAS DENDRO-AXONICAS
SINAPSIS ELECTRICAS: 2 CONEXONES: 6 CONEXINAS
TRANSMISION SINAPTICA
RECEPTORES:
IONOTROPICOS: Intrínsecos El receptor forma parte del canal
METABOTROPICOS: ExtrínsecosEl receptor está separado del canal y actúa por medio de Proteinas “G”
RECEPTORES METABOTROPICOS:
En los canales activables por ligando, este se une a un RECEPTOR:Proteína de membrana capaz de recibir un ligando y sufrir un cambio
RECEPTOR:IONOTROPICO: Intrínseco: El receptor forma parte del canal
METABOTROPICO: Extrínseco: El receptor está separado del canal y actúa por medio de Proteinas “G”
Tipo Enzima 1º 2º Mensajero Enzima 2º Acción
Gs AMPasa AMPc PK-A Na+ Ca++
Gi AMPasa AMPc PK-A K+ Ca++
DAG PK-C Ca++Gp PL-C
IP3 Ca++
ProstaglandinasGo PL-A AA Trombosanos
Leucotrienos
Proteínas “G”
Presinápticos Excitadores IntrínsecosLocalización Función Mecanismo
Postsinápticos Inhibidores Extrínsecos
RECEPTORESNTs Receptor Tipo Canal Localización Función Agonistas Antagonistas
Ach N1,N2 I Na+ M Esquelético Nicotina CurareM1, M2, M3 Gp Ca++ M Liso vasos Muscarina Atropina
NA α1 Gp Ca++ M Liso vasos Hipotensores, Antipsicoticosα2 Gi K+ M Liso esfínter Hipotensoresβ1 Gi Ca++ M Cardiaco Antianginososβ2 ,β3 K+ M Liso bronquios Broncodilatadores
DA D1 Ca++ Antiparkinsonianos HaloperidoLD1 Gi K+ Antipsicoticos
5HT 1A,B,D Gi K+ M vasos, hipotensores2, 1C Gp Ca++ M vasos, Antimigrañosos3 I Na+ M vasos, Antimigrañosos
HIS H1 Gp Ca++ Motilidad intestinalH2 Gs Ca++ Cls secretoras
GABA GABAA I Cl- Sedantes Brb, BDZ,AlcoholGABAB Gi K+ Antiespasticos
GLU NMDA I Ca++ PCPAMPA I Ca++
QUISB Gp Ca++
KAINICO I Ca++
OPIACEOS M1, M2...
CANNABIS CB1, CB2 Gp
LA RESPUESTA DEPENDE
DEL
RECEPTOR
PPE
PPI
SUMACION ESPACIALde los potenciales locales excitadores (PPSE) e inhibidores (PPSI)provocados por diferentes neuronas presinápticas
SUMACION TEMPORAL
INHIBICION PRE Y POSTSINAPTICA
Comparación de los Potenciales de Acción con los Potenciales Postsinápticos
POTENCIAL DE ACCION (AP) POTENCIAL POSTSINAPTICO (POTENCIAL GRADUAL)
CARACTERISTICAS EXCITATORIOS (PPE) INHIBITORIOS (PPI)
FunciónSeñal de largo alcance, constituye el impulso nervioso
Señal de corto alcance; la depolarización se propaga hasta la colina axónica; acerca el potencial de membrana hacia el umbral de producción del PA
Señal de corto alcance; la hiperpolarización se propaga hasta la colina axónica; aleja el potencial de membrana del umbral de producción del PA
Estimulo de apertura de los canales iónicos
Voltaje (depolarización) Químico (neurotransmisor) Quimico (neurotransmisor)
Efecto inicial del estímulo
Primero se abren los canales de Na+ ,despues los de K+
Se abren canales de Na+ ó Ca++ Se abren canales de K+ o de Cl-
Repolarización Regulados por voltaje; inactivación de los canales de Na+ junto con la apertura de los de K+
Independientes del voltaje; se produce con la desaparición del neurotransmisor
Distancia de propagación Autoregenerativos, llegan al final de la membrana
0.1-1 mm; eventos eléctricos locales
La intensidad declina con la distancia
Autoregeneracción Presente No ocurre No ocurre
Pico del potencial de membrana
+30 a +50 mV Depolarización hacia 0mV Hiperpolarización hacia -90mV
Sumación No; "todo o nada" Presente; temporal y/o espacial
Presente; temporal y/o espacial
Periodo refractario Presente Ausente Ausente
FIN DE LA TRANSMISION SINAPTICA
LIBERACION NTsTRANSMISION SINAPTICA UNION RECEPTOR
ELIMINACION NTs RUPTURA ACTIVA
LIBERACION NTs: PA Canal Ca++ Cai++ SALIDA NTs
UNION SINAPTOFINAS
MECANISMOS PRESINAPTICOS
SIN Ca++ NO HAY PPS-POTENCIAL SECRETOR: Ca++
CON Ca++ SI HAY PPS-RECEPTORES PRESINAPTICOS: AUTOCEPTORES
CIERRE CANALES : Na+, Ca++
-INHIBICION PRESINAPTICA APERTURA CANALES: K+, Cl-BLOQUEO NTs SENSIBILIZACION: CANALES Ca++
-FACILITACION PRESINAPTICA POTENCIACION POSTETANICA: Cai
++
NTs-FATIGA PRESINAPTICA/ HABITUACION DESENSIBILIZACION
Ca++
HENDIDURA SINAPTICAINTRINSECOS: 0,3-3ms
-RETRASO SINAPTICO: 1msEXTRINSECOS:100ms
RECAPTACION-ELIMINACION NTs DIFUSION
HIDRÓLISIS
MECANISMOS POSTSINAPTICOSINTRINSECOS: IONOFOROS, IONOTROPICO -RAPIDOS
-RECEPTORESEXTRINSECOS: PROT “G”, METABOTROPICOS -LENTOS
EXCITADORES: PPE: NA+, Ca++
-POTENCIALES POSTSINAPTICOS INHIBIDORES: PPI: K+, Cl- APERTURA CANALES: K+, Cl-
-INHIBICION POSTSINAPTICA BLOQUEO: RECEPTOR / CANAL
-FACILITACION POSTSINAPTICA: AUMENTO RECEPTORES, ETC Factores que afectan la transmisión: (-) Acidosis, Hipoxia (5s:lipotimia)
(+) Alcalosis
-POTENCIACION PERSISTENTE: LTP(Long Term Potentiation)Aumento del Ca++ Postsináptico (Canales AMPA/NMDA) Estimulo Baja Frecuencia
-DEPRESION PERSISTENTE:LTD (Long Term Depression)Aumnto del Ca++ Postsináptico (Canales AMPA/NMDA)Estímulo alta Frecuencia
-Substratos de las memorias:
De trabajo: FacilitaciónA corto plazo: PotenciacionA largo plazo: LTP, LTD
UNION NEUROMUSCULAR O PLACA TERMINALPOTENCIALES MINIATURA
1 VESICULA:10000 Ach1 VESICULA=QUANTO=0,4mV1 PA=40mV (100 VESICULAS)
FACILITACION Canales de Ca++
POTENCIACION Retención de Cai
++
DEPRESION Disminución de Ach
NEUROTRANSMISORESLa existencia de la transmisión química directa fue demostrada por primera vez por Otto Loewi en 1921.
Corazón de rana
Ach es la responsable, liberada por neuronas parasimpáticas.
NEUROTRANSMISOR: Los neurotransmisores son sustancias químicas que son liberadas desde el botón presináptico, y pueden unirse a receptores post-sinápticos. Al unirse a éstos, dan lugar a la apertura de canales iónicos, modificando el potencial de membrana
Criterios para establecer si una sustancia es un neurotransmisor.
1. El agente químico debe estar localizado en los elementos presinápticos.
2. La neurona debe contener los precursores, las enzimas selectivas o un mecanismo de transporte específico para el neurotransmisor.
3. En la sinapsis debe existir receptores para el neurotransmisor.
4. La estimulación de las aferencias debe producir liberación del neurotransmisor en cantidades fisiológicas.
5 La aplicación directa del neurotransmisor a la sinapsis debe producir efectos idénticos a los producidos por estimulación eléctrica.
6.La interacción del neurotransmisor con su receptor debe inducir potenciales postsinápticos.
7.Deben existir mecanismos de inactivación (difusión, enzimas metabólicas, sistemas de recaptación)
NEUROMODULADORES
Los neuromoduladores son sustancias, actúan tanto presinápticamente como postsinápticamente, modulando la síntesis y/o liberación de un neurotransmisor, modificando la unión del ligando a su receptor ó la respuesta de la neurona postsináptica.Su acción no queda restringida al espacio sináptico sino que se difunde por el fluido extracelularNo da lugar a la apertura de canales iónicos ni modifican el potencial de membrana, sinó la respuesta al neurotransmisor.
Algunos neurotransmisores también actúan como neuromoduladores:
Criterios para establecer si una sustancia es un neurotransmisor.
1 Origen neuronal
2 Ausencia de efectos propios
3 Modifican la acción del neurotransmisor
NEUROTRANSMISORESAMINAS MONOAMINAS: Ach, 5HT, HIS
CATECOLAMINAS: A, NA,DAGLU, ASP (+)GLI, GABA (-)
OPIACEOS: Endorfinas
AMINOACIDOS
PEPTIDOS
OTROS: Neurotensina, Bombesina,etc
GI: CCK,VIP,SPHORMONAS HIP:ACTH, MSH
SX: LRH
ESTEROIDES AMINOACIDOS
Moleculas Pequeñas NUCLEOTIDOS IONES: Ca++
GASES: NO, COAch: N Basal -PLACA N/M -VEGETATIVO:SIMP, PARASIMP -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE
NA: Locus Coeruleus -VEGETATIVO:SIMPATICO -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE -HUMOR
5HT: N. Rafe -SUEÑO/VIGILIA -HUMOR/ALUCINOGENOS
DA: Locus Niger -MOTOR -SISTEMAS DE RECOMPENSA
HIS: Hipotalamo -SUEÑO/VIGILIA -ANAFILAXIA
GLI: Médula -Inhibidor GABA: -Límbico: Sedante -Estriado: Corea de Hutington
GLU: Cortex -Excitador
OPIACEOS: -Médula: DOLOR -Tronco: DOLOR,Sueño, Euforia -Diencefalo:DOLOR,Euforia, Adicción -Estriado: Rigidez -Corteza: Sueño, Emoción
Ach: N Basal -PLACA N/M -VEGETATIVO:SIMP, PARASIMP -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE
NA: Locus Coeruleus -VEGETATIVO:SIMPATICO -SUEÑO/VIGILIA -MEMORIA/APRENDIZAJE -HUMOR
5HT: N. Rafe -SUEÑO/VIGILIA -HUMOR/ALUCINOGENOS
DA: Locus Niger -MOTOR -SISTEMAS DE RECOMPENSA
NEUROTRANSMISORES PEQUEÑOS
OXIDO NITRICOOXIDO NITRICO (ON)
Síntesis pre y postsinápticaMensajero retrogadoNo hay receptorNecesita> Ca++ para síntesisRápida difusiónRápida dilución
SISTEMA NERVIOSO VEGETATIVO
NEUROTRANSMISORES: Ach: LOEWI
PRECURSORES
NTs
CATABOLISMO INT IMAO
ALMACENAMIENTO
LIBERACION RECAPTACION
RECEPTOR CATABOLISMO EXT COMT
COLOCALIZACION: UNA NEURONA: NEUROMODULADOR +NEUROTRANSMISORNTs: RAPIDO, INAGOTABLE SINTESIS LOCAL
COLIBERACION: LIBERACIONNMs: LENTO, LIMITADO: SINTESIS EN EL SOMA
-ALMACENADOS EN LA SINAPSIS-LIBERADOS P OR EL P.ACCION-MODIFICAN EL P. MEMBRANA POSTSINAPTICO
ANFETAMINASCOCA,EXTASIS
TRICICLICOS
ANSIOLITICOSPSICODELICOSANESTESICOSANTIEPILEPTICOS
(+)(-)
(-)
(-)
NTs PEPTIDOSAch Encefalina, Sustancia P, VIP, CGRP,
Somatostatina, GnRH, NeurotensinaDA Encefalina, Sustancia P,
CCK, Neurotensina,A Encefalina, Sustancia P,
Neuropeptido Y, Neurotensina, GABA Encefalina, Sustancia P, CCK, Somatostatina,
Neuropeptido Y, VIPGLY NeurotensinaNA Encefalina, Neuropeptido Y, Neurotensina,
Vasopresina5HT Encefalina, Sustancia P, CCK, TRH
CO-LOCALIZACION
OXIDO NITRICO
COLIBERACION
BAJA FRECUENCIA: NTs PEQUEÑOS
ALTA FRECUENCIA: NTS GRANDES
MUSCULO: 50% PesoESTRIADO -ESQUELETICO:40% -CARDIACO: 1%LISO: 10%
PROTEINAS MUSCULARES
CONTRACTILES:ACTINAMIOSINA
REGULADORAS:TROPOMIOSINATROPONINA
ESTRUCTURALES: MIOMIOSINAFILAMINATITINA.ETC
Componentes de las fibras muscularesFibrillas: 50%Mitocondrias: 30%Reticulo Sarcoplasmico: 5%Tej conjuntivo:15%
SARCOMERO
RELAJADO
CONTRAIDO
FILAMENTOS FINOS Y GRUESOS
ACTINA
MIOSINA
M. ESTRIADO FIBRAS MIOFIBRILLAS SARCOMEROS FILAMENTOS
1 FIBRA= CELULA POLINUCLEAR-10-100µ-TENDON A TENDON-1 PLACA NEUROMUSCULAR (SINAPSIS)-RETICULO SARCOPLASMICO: SACO DE Ca++
-TUBULOS TRANSVERSOS: Invaginación Sarcolema, vía propagación PA intracelular-PAQUETE DE MIOFIBRILLAS+RETICULO SARCOPALSMICO+TUBULOS TRANSVERSOS
1 MIOFIBRILLA= CADENA DE SARCOMEROS GRUESOS: MIOSINA
1 SARCOMERO= RETICULO SARCOPLASMICO + FILAMENTOS -RETICULO SARCOPLASMICO=SACO DE Ca++ FINOS: ACTINA-TUBULOS TRANSVERSOS:Invaginación Sarcolema,Vía propagación PA
Componentes de las fibras musculares
SARCOMERO
TRIADA
CISTERNA /PIE TERMINAL
TUBULO
TRANSVERSO
TRIADA
PA-nervio
Liberación Ach
PA-Músculo
Propagación TT
Salida Ca++ del RS
Union Ca++ -Troponina
Unión Miosina-Actina
Contracción
SARCOMERO
2 PESADAS: COLAF. GRUESO: MIOSINA: 6 CADENAS
4 LIGERAS: CABEZA
ACTINA ”F”: 2 CADENAS ACTINA “G” (Puntos de unión de la miosina)
F. FINO TROPONINA: 2 CADENAS (Tapan los puntos de unión)I- ACTINA
TROPOMIOSINA T- TROPOMIOSINACa++ ( Al unirse el Ca++ “destapa” la ACTINA)
2mm
RS RS
200 unidades
CONTRACCION ACOPLAMIENTO ELECTROMECANICO
PAPEL DEL Ca++
UNION A LA TROPONINASEPARACION DE LA TROPOMIOSINAUNION ACTINA-MIOSINA
PA LIBERACION ACH ACH PA MUSCULAR
PA MUSCULAR PROPAGACION TT RET SARC LIBERACION Ca++
Ca++ + TROPOMIOSINA SEPARACION TROPONINA ACTINA
UNION ACTINA-MIOSINA CONTRACCION
SEPARACION ACTINA/MIOSINA ATP + MIOSINA ADP + MIOSINA+P
REPETICION DEL CICLO
RECAPTACION Ca++
CONTRACCION: ACOPLAMIENTO-ELECTROMECANICO
CICLO UNION MIOSINA-ACTINA PARA PRODUCIR LA CONTRACCION MUSCULAR
DIAMETRO DE LAS FIBRAS: 10-100µTIPOS DE MUSCULO LONGITUD DE LAS FIBRAS: 1-500mm
NUMERO DE FIBRAS: 10-1000 TIPO DE FIBRAS: I y II
TIPO I: LENTAS -ROJAS -PEQUEÑAS-DEBILES – RESISTENTESTIPO II: RAPIDAS-BLANCAS-GRANDES -FUERTES- FATIGABLES
QUIMICATIPOS DE FIBRA MECANICA
HISTOLOGICA
INDUCCION POR LA NEURONA
φµ ATP ANB RS GLU MIT VAS Mb Mα FibraTIPO I 20 + + + + +++ +++ +++ + +
TIPO IIa 30 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++TIPO IIb 40 +++ +++ +++ +++ + + + +++ +++
I II
NORMAL 55% 45%
FONDO 75% 25%
VELOZ 35% 65% EJERCICIO: FONDO NO HAY CONVERSION NO HAY HIPERPLASIA HAY HIPERTROFIA=+Fibrillas VELOCIDAD
TODAS IGUALES
UNIDAD MOTORA =Mα + Fibras Musculares DISPERSAS CONTRACCION SIMULTANEA
UNIDAD MACROMOTORA: POLIO
TASA INERVACION
1:1 —Oido1:10 —Ojo1:100 —Mano1:1000 —Gemelo
RELACION
LONGITUD/FUERZA
DEL SARCOMERO
TIPOS DE CONTRACCION
ISOMETRICA ISOTONICAAUXOTONICA
DINAMICA DE LA CONTRACCION
DINAMICA DE LA CONTRACCION
LONGITUD MUSCULO
VELOCIDAD DE ACORTAMIENTODINAMICA DE LA CONTRACCION
RECLUTAMIENTO NERVIO
SUMACION
RECLUTAMIENTO: +UNIDADES MOTORAS: PRINCIPIO DEL TAMAÑO: 1º LAS PEQUEÑAS SUMACION:
IMPULSO UNICO: +INTENSIDAD = +FUERZA IMPULSOS REPETIDOS:-SUMACION TEMPORAL: 2º IMPULSO ANTES DE LA RELAJACION +FUERZA-IMPULSO REPETIDO +FUERZA= EFECTO ESCALERA (Calentamiento deportistas)-FRECUENCIA DE FUSION: FUERZA MAXIMA= TETANOS (Lentos 30Hz, Rápidos 300Hz)
FATIGA:PSICOLOGICAFISIOLOGICA: -ATP
+H+ INEFICIENCIA ENZIMATICA
+K+ DESEQUILIBRIO IONICO
DINAMICA DE LA CONTRACCION
COMBUSTIBLE: ATPRENDIMIENTO: 25%
MIOSINA:30%DESTINO Ca++: 60%
BOMBANa+/K+:10%
PULMON---0.5lLIQ INTERS—0.25l
RESERVA O2: 2 LITROS Mb---0.25lHb---1l
RESERVA O2------------2lDEUDA O2: 12 LITROS RECUPERACION ATP---2l
MET AC LACICO---------8l
METABOLISMO DEL M ESTRIADO
FUENTES DE ATP5” ATP PLASMA25”FOSFOCREATINA1’ GLICOLISIS 2’ CICLODE KREBS
COMBUSTIBLE EJERCICIO LIGERO
EJERCICIO MODERADO
EJERCICIO INTENSO
AGL 80% 25% 15%TRIGLICERIDOS 10% 25% 15%GLU-S 10% 10% 15%GLU-M 0% 40% 55%
EJERCICIO 1’-2’:ANAEROBICO HASTA ADAPTACION CARDIOVASCULAR
GLUCIDOS---2DíasDEUDA GLUCOGENO DIETA
LIPIDOS-----5Días
10ml/m/KgAnciano sedentarioEDAD 50ml/m/Kg25 años
CAPACIDAD AEROBICA 90ml/m/KgatletaMAXIMA CAPTACION O2 SEXO M: 25% MAS
ENTRENAMIENTO: 20%IDIOSINCRASIA: 2X NORMAL
FATIGA:-CENTRAL-POTENCIAL DE ACCION NERVIOSO-POTENCIAL ACCION MUSCULAR-PLACA NEUROMUSCULAR-ALTERACION ELECTROLITICA-DEFICIT ENETGETICO
METABOLISMO DEL M ESTRIADO
50% VO2MAX
UMBRAL LACTATO: Inicio produccion Ac Lactico80%VO2MAX
MUSCULO-ACUMULO LACTATO-ACUMULO K+ EXTRACELULAR-AGOTAMIENTO GLUCOGENO MUSCULAR
CELULAS EN SERIE: -SINAPSIS QUIMICAS-DISCO INTERCALAR
FUNCION: -MECANICA-QUIMICA:ATP, IONES
AURICULARSINCITIO
VENTRICULAR
MUSCULO CARDIACO
MUSCULO CARDIACO
INap
ICa++
ICa++
IKCa++INat
INap
IKCa++
C MARCAPASO C CONTRACTIL
ACOPLAMIENTO: + Cai++ RS + TT Cai
++ TROPONINA IGUAL M ESQ
NUCLEO UNICOCELULAS POTENCIALES LENTOS:250ms NERVIOSO
AUTORRITMICAS: CONTROL: HUMORAL
SA:75 LPMMARCAPASO: AV:50 LPM
V:30 LPM
SUMACIONNO HAY Cai
++ SENSIBILIDAD DE LA “TROPONINAS” AL Cai++
RECLUTAMIENTO
MARCAPASOSTIPOS CONDUCTORAS
CONTRACTILES
MARCAPASO:20µSIN MIOFIBRILLAS
CONDUCTORAS; 200µPOCAS MIOFIBBRILLAS
CONTRACILES:100µMIOFIBRILLAS 50%MITOCONDRIAS 30%RETICULO SARCOPLASMICOTUBULOS TR GRANDES
PROPIEDADES DE LA FIBRA MUSCULAR CARDIACA
PA LENTOS-AURICULA:200ms-VENTRICULO: 300ms
PERIODO REFRACTARIO-ABSOLUTO:250ms-RELATIVO: 50ms
TIENEN MENOR:-ACORTAMIENTO: 70% Lo
-FUERZA DE CONTRACCION
FUERZA VELOCIDAD ACORTAMIENTO
LONGITUD: LEY DE FRANK-STARLING: MAXIMA LONG MAXIMA LIBERACION DE Ca++
REGULACION SENSIBILIDAD AL Ca++
DE LA (+): Na,Dig,Xant,Temperatura
FUERZA DE INOTROPISMOCONTRACCION (-): Ach, K+, Antagonistas del Ca++
CONTRACTILIDAD Efecto escalera
FRECUENCIA ASISTOLE Potenciación Pos
EXTRASISTOLE
ACOPLAMIENTO>>Cai
++R Sarcoplasmico Cai++ TROPONINAIgual que Mus ESQ
α1 (+)Ca++
S:NA β1(+)Ca++
β β2(+)Ca++
VEGETATIVO α1 (-)Ca++
P:Ach α1 (+)K+
(+) SIMPATICO – DIGITAL – XANTINASINOTROPISMO
(-) P-SIMPATICO – ANTAGONISTAS DEL Ca++
60 l/m
120 l/m
240 l/m
FRECUENCIA CARDIACAMUCHOS PA ACUMULO Ca++
TETANOS1 PA RECAPTACION Ca++
NO TETANOS
MUSCULO LISO: TIPOSUNITARIO: VISCERAL, SINCITIAL: INTESTINO, VASOS, GENITO-URINARIOMULTIPLE: MUSCULOS CILIARES, MUSCULO PILOSO
MULTIPLE: INERVACION INDIVIDUALSIN UNIONESCONTROL NERVIOSOCONTRACCION INDIVIDUAL
UNITARIO: INERVACION ESCASAUNIONES PROFUSASCONTROL HUMORALCONTRACCION CONJUNTA
MUSCULO LISO: CONTROL NERVIOSO Y HUMORALFIBRAS PEQUEÑAS NERVIO: VARICOSIDADESNO HAY SINAPSIS: UNION DIFUSA
MUSCULO: RECEPTORES DISPERSOS
MECANICAS MUSCULOSUNIONES INTERCELULARES VARIAN
ELECTROQUIMICAS ESTADO FUNCIONAL: UTERO
-NO TIENEN SARCOMEROS: DISTRIBUCION DIFERENTE ACTINA Y MIOSINA-NO TIENEN TUBULO TRANSVERSO: -NO TIENEN RETICULO SARCOPLASMICO: TIENEN CAVEOLOS
CONTRACCIONES: LENTAS, PROLONGADAS, FUERTES, BAJO CONSUMO ENERGETICO
ACTINA ESTRIADO 1/2 CONTRACTILES RELACION A/M
PROTEINAS MIOSINA LISO 1/16 REGULADORAS: TROPOMIOSINA, LEIOTONINA. CALMODULINA ESTRUCTURALES: FILAMENTOS INTERMEDIOS: VINCULINA, DESMINA
MUSCULO LISOCONTRACCION
MIOSIN FOSFATASA (-)
Cai+++ CALMODULINAACTIVA MIOSINKINASA ACTIV MIOSINA UNION ACTINA
NERVIOSARITMO ELECTRICO DE BASE: ONDA LENTA:10/min REGULACION METABOLICACONTRACCION POR ESTIRAMIENTO: RESPUESTA MIOGENICA INTRINSECA BOMBA Na+/K+
RELAJACION POR ESTIRAMIENTO: ESTOMAGO, VEJIGA, UTERO CONDUCTANCIA Na+
FENOMENO “CERROJO”: CONTRACCION SOSTENIDA EN EL TIEMPO CON BAJO CONSUMO ENERGETICO
M LISO ELECTRICA QUIMICA
EXCITACIÓN-CONTRACCION MECANICA FACTORES LOCALES MARCAPASOACOPLAMIENTO: MIOSIN FOSFATASA
(-)+ Cai
+++ CALMODULINAACTIVACION MIOSINKINASA ACTIVACION MIOSINA UNION ACTINA
ELECTRICO: PA
INTRINSECOS: ACH, NA NTs
QUIMICO EXTRINSECOS: HIS,5HT HORMONAS: VASOPRESINA, ANGIOTENSINA FAC. QUIMICO TISULARES: +O2, +CO2,+H+,+AC LACTICO
VOLTAJE
Cae++
QUIMICO
ORIGEN Cai++
VOLTAJECaRS
++
IP3
EXCITADOR α DOBLE INERVACION S/P
SIMPATICO INHIBIDORINERVACION β : INHIBIDOR ANTAGONISTAS S/P
PARASIMPATICO: EXCITADOR
+ Cai++
CARACTERISTICAS DE LOS TEJIDOS MUSCULARES Esquelético Liso CardiacoDimensiones Longitud Hasta 30 cm 30-200mm 50-100 mmDiámetro 10-100 mm 3-6 mm 14 mm
Localización principal
Músculo esquelético Pared de los órganos huecos
Pared del corazón
Función principal Movimiento de los huesos, mantener la postura
Movimiento de las paredes de los órganos huecos; peristalsis
Bomba cardiaca
Características celulares Estrias Presentes Ausentes PresentesNúcleo Múltiples Único UnicoCaracterísticas diferenciales
Túbulos transversos bien desarrollados
Ausencia de túbulos transversos
Túbulos transversos bien desarrollados. Discos intercalares
Control Voluntario Involuntario InvoluntarioContracción Contracción y relajación
rápidasContracción y relajación lentas; autoestimulación: autorritmicidad
La red de fibras se contrae como una unidad. Autoestimulación : ritmicidad; permanece refractario hasta que acaba la contracción
COMPARACION ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE MUSCULO Esquelético Cardíaco LisoMecanismo de excitación
Transmisión neuromuscular
Potenciales marcapasoDespolarización electrotónica por las uniones intimas
Transmisión sináptica Receptores hormonales Acoplamiento eléctricoPotenciales marcapaso
Actividad Eléctrica
Potencial de acción en punta
Potencial de acción en meseta
Potencial de acción en punta y en meseta, Ondas lentas
Sensor Ca++ Troponina Troponina Calmodulina
Acoplamiento Canales Ca++ tipo L (receptor DHP) en los túbulos T que se acoplan al receptor de rianodina en el RS para liberar Ca++
El Ca++ entra por canales tipo L (receptor DHP) y produce liberación de Ca++ del RS
Ca++ del RS liberado por IP3 y receptores sensibles al Ca++
procedente de almacenes controlados por el Ca++
Fin de la contracción
Hidrólisis de la Ach Repolarización Miosin fofatasa
Duración 20-200ms 200-400ms 200ms-sostenida
Regulación de la fuerza
Sumación y reclutamiento Entrada de Ca++ Balance entre MKCL fosfo/defoforilación
Metabolismo Oxidativo, Glicolitico Oxidativo Oxidativo
MOTILIDAD CELULAR
ORGANELASCILIOS, MICROVILLITRANSPORTE INTRACELULAR
MEMBRANAMOVIMIENTOS AMEBOIDEOSFAGOCITOSIS/PINOCITOSISDIVISION CELULAR
MOTILIDAD CELULAR
MOTILIDAD CELULAR
MOTILIDAD CELULAR
MOTILIDAD CELULAR
FODRINA: Microvilli VILLINA: Redes
FILAMENTOS: ACTINA + ESPECTRINA: G Rojos +MIOSINA+Ca++
TROPOMIOSINA: Filamentos FIMBRINA: Haces
FILAMINA: Haces
CINESINA
MICROTUBULOS: TUBULINA +DINEINA
MOTILIDAD CELULAR
MICROFILAMENTOS Φ nm
FINOS 5 ACTINA INTERMEDIOS 8 CITOESQUELETO GRUESOS 10 MIOSINAMICROTUBULOS 25 TUBULINA α β
TUBULO: 13 POLIMEROS TUBULINACILIO: 2 TUBULOS+13 TUBULOS