CLASE Homeostasis

Agua corporal y distribución

Compartimientos líquidos del cuerpo

Cuando se analizan los volúmenes relativos, el LIC contiene alrededor de 2/3

(67%) del agua corporal y el LEC 1/3 (33%) que se subdivide en: ¾ LI y ¼ LP.

Volumen y osmolalidad de los

diferentes compartimientos líquidos

corporales (1)

(1) Hombre, sano, masculino, 20 años de edad, peso de 70 kg

agua Aagua

Osmolalidad

(mOsm/kg)

300

200

100

0

Agua Corporal Total (60% peso corporal) = 42 L

Agua intracelular (40% peso corporal)

= 28 L

Agua extracelular

(20% peso corporal)

= 14 L

Líquido

Intersticial

(15%) =

10.5 L

Líquido

Plasmático

(5%)=3.5 L

Líquido Intracelular

(40%) = 28 L

Líquido Extracelular

(20%) = 14 L

Agua Corporal Total (60%) = 42 L

Composición corporal de un adulto

masculino, sano de 20 años de edad y peso

de 70 kg

60% es agua

17% proteínas

15% grasa

8% minerales

Diferencias entre la composición del

LEC y el LIC

Rango LEC (mM)

Valor medio LIC (mM)

Sodio 135-150 145 15

Potasio 3.5-5 4 150

Calcio 2.1-2.6 2.5 0.0001

Magnesio 0.8-1.3 1 12

Cloruro 100-110 110 8

Bicarbonato 22-26 24 8

Diferencias entre la composición del

LEC y el LIC

Rango LEC (mM/L)

Valor medio (mg / dL) LIC (mM/L)

Fosfatos 1-1.5 1 40

Aminoácidos 2 8

Glucosa 3.9-5.6 5.6 70-100 1

ATP 0 4

Proteínas 1.1-1.7* 1.4* 4

pH 7.38-7.42 7.4 7.1

Nitrógeno ureico

2.5-6.4 4.5 7-18 4

* Se refiere a la concentración en LP no en LI.

7 000*

Homeostasis y sistemas de control

HOMEOSTASIS

“Estado de constancia o

equilibrio del medio interno ,

frente a las variaciones del

medio externo”

Homeostasis (homeo: similar; stasis:

condición)

“El control de un parámetro vital”

“constancia del medio interno” y los mecanismos fisiológicos que la determinan.

Término acuñado por Walter Cannon (1929)

Se lleva a cabo por medio de mecanismos de control o sistemas de control.

Mecanismos homeostáticos

La homeostasis es el control de una variable ó

parámetro fisiológico (variable regulada): presión

arterial, volumen sanguíneo, temperatura

corporal, PO2, PCO2, glicemia, concentración de

K+, Ca++, pH, niveles de hormonas.

En las células también hay mecanismos homeostáticos que regulan:

volumen celular, pH intracelular, osmolaridad intracelular, niveles de

energía (ATP).

Mecanismos homeostáticos son redundantes.

Homeostasis requiere de energía.

Variable regulada NO se encuentra en equilibrio. Se

encuentra en un estado constante ó estacionario

pero No en equilibrio.

Por lo tanto … Homeostasis NO significa equilibrio.

Importante tener en cuenta….

MEDIO INTERNO

“Líquidos que rodean las células

de nuestro organismo” (Liquido

intersticial, sangre y linfa)

HOMEOSTASIS

“Estado de constancia o

equilibrio del medio interno ,

frente a las variaciones del

medio externo”

Mantención del medio interno, con sistemas de control y regulación biológica

En los sistemas, debe distinguirse entre

el equilibrio y el estado estacionario:

Equilibrio: Se alcanza después

de cierto tiempo en ausencia de fuerzas exteriores

Para romperlo es imprescindible el aporte de energía al sistema

Estado estacionario

dinámico:

La variable regulada se

trata de mantener

estable.

Se debe adicionar

energía al sistema

constantemente para

mantener estable la

variable regulada

Desequilibrio químico

entre el LEC y el LIC que

es posible por aporte de

energía.

Bomba :Na +-K+ ATPasa

Desequilibrio dinámico entre el LEC y el LIC.

La clave de la homeostasis es ajustar la entrada y la

salida

NIVEL entrada salida

El nivel es constante cuando

entrada = salida

Balance de masas

Ej.: Cáncer

Enf. Autoinmune,

Enf hereditarias

Ej.: tóxinas,

agentes

infecciosos,

traumas

ENFERMEDAD

Diferentes situaciones pueden originar un

desequilibrio del medio interno y comprometer la

funcionalidad del organismo:

• Externos:

– Calor, frío, traumas mecánicos, o escasez de

oxígeno

• Internos:

– Ejercicio, presión arterial alta, dolor, tumores,

ansiedad.

• Situaciones Extremas:

– Hemorragias, intoxicación, exposición a dosis

excesivas de radiaciones.

– Infección grave.

– Operaciones quirúrgicas

Sistemas de control fisiológico

Sistema: conjunto de partes coordinadas por una ley u ordenadamente y

dinámicamente relacionadas entre sí que contribuyen a determinado

objetivo o función.

Permiten mantener la homeostasis del organismo.

Permiten mantener la constancia en la composición y las propiedades del

medio interno del organismo.

Objetivo: mantenimiento de la homeostasis

Sistemas de control

Componentes:

• Receptor (sensor): Monitoriza cambios producidos

y envía información (impulso aferente).

• Centro de control: Determina el punto de

mantenimiento de alguna función: ej. P arterial,

frecuencia cardiaca, Tª etc...

• Efector: Recibe mensaje del centro de control

(impulso eferente) y emite una respuesta (efecto)

para compensar el cambio inicial

Sistemas de control

Pueden funcionar como una “red” de control.

Diferentes sistemas pueden funcionar en forma sinérgica ó en forma antagónica.

Jerarquías de sistemas de control

Muchos sistemas de control son redundantes.

Se atienden “prioridades”: volumen vs temperatura; volumen vs osmolalidad.

Sistemas de control “cambiantes” nos permiten adaptarnos a diferentes ambientes.

Homeostasis se mantiene por:

1. Vías intracelulares

2. Vías locales: respuestas autocrinas o

paracrinas.

3. Vías de larga distancia (vías de control

reflejas): por cambios a nivel sistémico.

Con centro integrador alejado del sitio

afectado. Involucran al sistema nervioso

y al sistema endocrino.

Sistemas de control

S. nervioso: Detecta

alteraciones y envía señales en

forma de impulsos nerviosos →

cambios rápidos

S. Endocrino: detecta cambios

y a través de la sangre envía los

reguladores químicos (hormonas)→

cambios lentos.

Ambos mecanismos se coadyuvan

para lograr el equilibrio.

También hay controles locales...

Sistemas de control

Sistema de retroalimentación

Retroalimentación negativa: Mantienen homeostasis. El cambio inicial en la variable regulada es atenuado. Ej. barorreflejo. Estabiliza el sistema. Variable oscila alrededor del valor de ajuste.

Retroalimentación positiva: aumenta o magnifica el cambio inicial. No son homeostáticos. Desestabiliza el sistema. Variable se aleja cada vez más del valor de ajuste. Evento externo detiene la respuesta.

. Mecanismos de retroalimentación

Figure 6-27b

Desestabilización

Sistema de

Retroalimentación

positiva

Se le conoce como “fenómeno de círculo

vicioso”

Figure 6-27a

Regulación anticipada ó control por

prealimentación

Homeostasis predictiva u homeoquinesis

Un centro superior influye sobre el centro integrador.

Núcleo supraquiasmático del hipotálamo (marcapaso endógeno, “reloj

biológico”).

La experiencia es importante en este tipo de regulación

Ejemplos:

1. Secreción de cortisol aumenta antes de despertarse.

2. Temp corporal aumenta antes de levantarse.

Todos los órganos y sistemas trabajan para mantener la homeostasia:

Los alveolos pulmonares captan nuevo O2 y eliminan el CO2

Los riñones mantienen constantes las concentraciones de iones y el V de agua y eliminan las sustancias de desecho.

El intestino proporciona micronutrientes (hidratos de C, AG y AAs) desde el alimento ingerido hacia el LEC.

Hígado, tejido adiposo, riñones o mucosa digestiva modifican o almacenan las sustancias absorbidas.

El aparato locomotor permite al organismo desplazarse allá donde esté el alimento... Y huir!

Sistema nervioso y endocrino regulan las funciones corporales.

oC

+50

-50

+15

oC

+50

-50

+15

Temperatura: 37 oC

pH: 7,4

Glucosa: 85 mg/dL

Bicarbonato: 28 mmol/L

Cloro: 108 mmol/L

Potasio: 4,2 mmol/L

Sodio: 142 mmol/L

pO2: 40 mm Hg

pCO2: 45 mm Hg

MECANISMOS

HOMEOSTÁTICOS

MECANISMOS

HOMEOSTÁTICOS

EJEMPLOS CONCRETOS….

Glándula Pineal o epífisis

Es un transductor neuroendocrino.

Pinealocitos secretan melatonina en oscuridad por

estímulo simpático

Muy vascularizada. Sin BHE. Con inervación simpática

Bajo control del núcleo supraquiasmático

Frecuentemente con depósitos calcáreos en el adulto

Niveles Fisiológicos de Control

Uniones en hendidura:

conexinas forman conexón.

Señales dependientes del contacto:

moléculas de adhesión celular (yuxtacrino)

Figure 6-2 - Overview

Comunicaciones a larga distancia: endocrina, neurocrina,

neurotransmisión

Respuesta del organismo

Trabajo exterior a

40ºC

Pérdida de agua por

evaporación

Estimulación de la

sensación de sed Búsqueda e ingesta de

agua

El agua disminuye la

concentración

Concentración de líquidos

corporales

Receptores internos

sienten el cambio de

concentración

Mecanismos de control (1)

• Feed-back negativo:(retroalimentación)

Ingesta de hidratos

de carbono Aumento de glucemia

Aumento de insulina La insulina reduce la

glucemia

Mecanismos homeostáticos

Reconstrucción de daños

Coagulación

Regeneración

de tejido

Cicatrización

Proceso de reparación donde el cuerpo realiza la restitución del tejido

dañado

Por medio de la reproducción de células se forman células

nuevas

En casos severos donde el cuerpo forma tejido

conjuntivo

Anticuerpos

Proteínas que protegen el cuerpo de organismo

invasores

Cuando somos invadidos por microorganismos nocivos, estos producen algunas sustancias de desecho a la cual llamamos

Antígenos

Estos estimulan algunas células del cuerpo invadido y estas producen

anticuerpos