Equilibrio del Medio Interno
Depto de CienciasBiología
4to medio
Homeostasis y Medio Interno
• Claude Bernard fue el primer científico en mencionar la existencia e importancia del medio interno en el funcionamiento de los organismos
• La homeostasis es la tendencia del organismo a mantener constante el medio interno, a través, de la integración dependiente de los sistemas nervioso y endocrino
Medio interno
• Está formado por los líquidos que rodean a las células (LEC):
– Líquido intersticial– Sangre (Plasma)
– Linfa
• Estos fluidos contienen nutrientes y oxígeno
• ↑ Na+
Variables fisiológicas involucradas en la homeostasis hidrosalina:
• Volumen de agua en el Líquido extracelular (LEC).
• Concentración de Na+ y K+ en el LEC
• El pH del LEC
• Su Osmolaridad
Cantidad de líquido corporal60% de líquido
2/3 líquido intracelular
40%
1/3 líquido extracelular
20%
Peso corporal
5%
intravascular
15%
Intersticial o tisular
Líquido Extracelular Líquido intracelular
Contiene grandes cantidades de iones cloruro, potasio y bicarbonato
Contiene grandes cantidades de iones sodio, potasio, magnesio y fosfato
Posee nutrientes como el oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos
Incorpora los nutrientes del líquido extracelular
Presenta dióxido de carbono para ser eliminado por los pulmones y otros productos celulares que serán excretados por el riñón
Elimina al líquido extracelular el dióxido de carbono y los productos celulares del metabolismo de la célula
Presión Osmótica en los Capilares
La presión de los capilares fuerza el paso del contenido del plasma por los poros hacia el espacio intersticial
La presión osmótica causada por las proteínas plasmáticas tiende a producir el paso de líquido por osmosis, desde el intersticio hacia la sangre. esta presión impide la pérdida masiva de líquido desde el plasma hacia el intersticio
Proteínas
Pif
Pc
π p (↑p)
πif
Equilibrio osmótico entre el líquido extra e intracelular
CrenaciónCitólisis: Hemólisis
Actividad
1. Frente a las siguientes situaciones problema, señala qué sucede con el volumen del líquido extracelular, intracelular y con el comportamiento de la célula.
a) Se añade una solución salina isotónica al líquido extracelular
b) Se añade una solución hipertónica al líquido extracelular
c) Se añade una solución hipotónica al líquido extracelular
d) Se añaden dos litros de NaCl al 45% (concentración cinco veces superior a la concentración isotónica) a la sangre.
Factores que determinan los cambios de volumen en los espacios intra y extracelular
• Ingestión de aguaIngestión de agua• Deshidratación• Infusión intravenosa de diferentes soluciones• Pérdida de líquido por el sudor• Pérdida de líquido por los riñonesPérdida de líquido por los riñones
Pérdida de agua en milílitros (ml)A
temperatura normal
En clima caluroso
En ejercicio intenso y
prolongadoPiel (pérdida insensible)
350 350 350
Respiración (pérdida insensible)
350 250 650
Orina 1.400 1.200 500
Sudor 100 1.400 5.000
Heces 100 100 100
TOTAL 2.300 3.300 6.600
Actividad 1.1. ¿Las cifras indicadas en la tabla permiten afirmar que el ¿Las cifras indicadas en la tabla permiten afirmar que el
organismo posee un sistema de control sobre la cantidad organismo posee un sistema de control sobre la cantidad de agua que elimina e incorpora?de agua que elimina e incorpora?
2.2. ¿Las personas que habitan en climas tropicales deberán ¿Las personas que habitan en climas tropicales deberán tener un sistema de control de agua más eficiente?tener un sistema de control de agua más eficiente?
3.3. ¿Por qué las cifras de la orina y del sudor son las más ¿Por qué las cifras de la orina y del sudor son las más cambiantes?cambiantes?
4.4. ¿De qué manera incorporas agua al organismo?¿De qué manera incorporas agua al organismo?
5.5. ¿Qué cantidad de agua debería ingerir diariamente un ¿Qué cantidad de agua debería ingerir diariamente un individuo?¿Por qué?individuo?¿Por qué?
Sistemas de control
• El cuerpo humano posee sistemas que controlan el funcionamiento del organismo, algunos a nivel celular, otros a nivel de órganos y hay sistemas que coordinan el funcionamiento armónico de todos los órganos, el sistema nervioso y endocrino
• Mecanismos de control:– Retroalimentación negativa o feedback negativo
– Retroalimentación positiva o feedback positivo
EL MODELO ENTRADA-SALIDA
(imput-output)
. El modelo de entrada-salida (imput-output)
organismore
cep
tore
s
efe
ct o
res
Imput:
Entrada de Información.(S: estimulación Del medio
Output:
Salida de Información(R: Respuesta)
feedback Consecuencias de La respuesta
Procesamiento-elaboración e integración – de la información entrante
El modelo de entrada-salida (imput-output)
NIVELES IMPUT INTEGRACIÓN OUTPUT
En el escalón Del SN
SNP
Informaciones procedentes Del “mundo exterior”(somestésicas y sensoriales) Y del “mundo interior “ (viscerales)
Tratamiento de lasinformaciones
SNP
Ordenes paraLos órganos Efectores(músculos yglándulas
SNC
En el escalón De un circuito(o de una cadena)
interneuronasNeuronas receptoras o aferentes
Neuronas efetoras
En el escalónDe una neurona
dendritas cuerpo
axón
COMPARACIÓN ENTRE SISTEMA NERVIOSO Y ENDOCRINO
Formación de la Orina
Fases principales: • Fase de filtración
glomerular
• Fase de reabsorción tubular
• Fase de secreción.
• Concentración
Constituyentes
Plasma (g/L)
Filtrado glomerular (g/L)
Orina (g/L)
Na+ 3,2 3,2 3 - 6
K+ 0,2 0,2 2 – 3
Proteínas 60 – 80 0 0
Glucosa 1 1 0
Urea 0,3 0,3 20
Agua 170 (Litros/24 hrs.) 1,5 (Litros/24 hrs.)
• Reabsorción renal de Na+• Excreción de K+
Termorregulación • Es uno de los principales problemas que enfrenta el organismo animal.
• En la especie humana el mecanismo de control de la temperatura no oscila más allá de 0,6ºC
Mecanismos de pérdida de calor
Externos
Internos
•Radiación (60%) ondas electromagnéticas
•Conducción a los objetos (hielo – coca cola)
•Conducción al aire ( 3%) (agua –aire –Eº)
•Corrientes de convección (12%) (secador de pelo)
•Evaporación (22%)
•Sudoración
•Perspiración insensible
•Vasodilatación
•Jadeo
Evaporación:
• Necesidad de absorc de calor corporal
• Evaporación insensible o perspiración: – Poros (humedad del aire ↓ 100%)– Vapor de agua (vías resp.)
• Evaporación superficial: – Sudor – ↑ glánd: frente, palmas de manos y pies,
axilar y púbica.
•Sudoración: (1,5 L) Información al área preóptica, (delante del hipotálamo).(NSC)
Mecanismos Internos
Perspiración insensible:
• Transpiración – por células
• Olor característico en ropas (800ml/ dia)
Vasodilatación:
• ↑ Tº corporal – dilatación vasos
periféricos – ↑ flujo sanguíneo
cerca de la piel– enfriar
Jadeo: (s/glánd) Protuberancia anular ↓ cant. aire - entran rápido a los pulmones Evaporación de:
– Agua de vías resp. – ↑ cant de saliva
Pérdida de calor.
Mecanismos de ganancia de calor
Externos
Internos
•Radiación directa del sol (Infrarroja) 92%
•Irradiación desde la atmósfera (Amplificación de radiación solar)
•Vasoconstricción cutánea periférica (Hipot post : CNS → ↓ diám capilar)
•Piloerección (SNS → musc eretores)
•Termogénesis química (SNS =TSH y Adrenalina – nor adrenalina)
•Espasmos musculares o tiritores (Hipot nerv)
60% infrarroja
22%
3% a objetos
12% al aire
Termostato de los Vertebrados
• Fiebre: • “Estado de elevación de la temperatura central, la
cual a menudo, pero no necesariamente, hace parte de la respuesta de un organismo pluricelular, a la invasión de organismos vivos, o materia inanimada, reconocidas como patogénicas o extrañas por el huésped".
A esta definición se debe agregar:
• dicho aumento en la temperatura central es debido a un aumento en el punto de ajuste hipotalámico en el cual las respuestas homeostáticas del individuo se encuentran intactas.
Alteración de la regulación térmica
Hipertermia:
• Aumento en la Tº en el cual el control estrecho ejercido por el hipotálamo se encuentra abolido, es decir, que a diferencia de la fiebre es un estado en el que la homeostasis se encuentra deteriorada.
• Alteración del “termostato” corporal ubicado en el hipotálamo
• Causas: – Enfermedades infecciosas
bacterianas– Tumores cerebrales– Golpes de calor ambiental
Fiebre
Enfermedades infecciosas bacterianas• Toxinas = pirógenos:
• Lipopolisacáridos que actúan en el hipotálamo aumentando el nivel de ajuste del termostato
• Se activan los mecanismos de ganancia de calor
Lesiones cerebrales
• Cirugías cerebrales– Daño en el centro
hipotalámico– Fiebre permanente
Golpes de Calor
Humedad Ambiental
Humedad ambiental altaAmbiente seco y con viento
Relacionado con
Corrientes de convección
El cuerpo se enfría
Tolera hasta 65º C
No hay corrientes de convección
La sudoración disminuye
El cuerpo absorbe calor
Genera estado febril
Schock térmico:
•Tº corporal 41,1 y 42,2 ºC
•Límite vital 43 ºC ( puede sobrevivir 6 hr, convulsiones, muerte)
Cambios físicos que conducen a la aclimatación
• Aumento de la sudoración
• Incremento del volumen plasmático
• Disminución perdida de sal a través del sudor
Frío intenso
• Efectos del frío intenso:– Congelación:
gangrena y necrosis
– Vasodilatación: cuando la tº llega al punto de congelación la musculatura lisa se paraliza
Se activan mecanismos tendientes a subir la temperatura a niveles normales
Clasificación de los organismos según el control de la temperatura corporal
Poiquilotermos y Homeotermos Endotermos y Ectotermos
“Sangre fría” “Sangre caliente” •Reacciones metabólicas producen calor
•Costo energético alto
•tiritar, quemar grasas y jadear.
•Reacciones metabólicas producen calor
•La eliminan rápidamente al ambiente
•Depende de la temperatura del entorno
Temperatura variable
Temperatura constante
Tarea
1. Explicar el sistema de contracorriente utilizado por los endotermos
2. ¿En qué consiste la hibernación?