FISIOLOGÍA DE LA HOMEOSTASIS
ORGANIZACION FUNCIONAL Y CONTROL DEL MEDIO INTERNO.
Dr. James Vallejo Quintero M.D Deportólogo - I.S.C.M (Cuba)
¿ QUE ES LA FISIOLOGIA?
FISIOLOGIA
Es el estudio del funcionamiento del cuerpo o del organismo constituido por células, tejidos, órganos y sistemas, y de los mecanismos que utiliza el organismo en su conjunto para llevar a cabo sus funciones y desarrollo de la vida.
HOMEOSTASIS
LA CONSTANCIA DEL MEDIO INTERNO ES CONDICIÓN ESCENCIAL PARA LA VIDA LIBRE.
Claude Bernard 1865
HOMEOSTASIS
LAS FUNCIONES COORDINADAS QUE MANTIENEN LA CONSTANCIA DEL MEDIO INTERNO SE CONOCEN COMO
HOMEOSTASIS.
Walter B. Cannon circa 1930
HOMEOSTASIS: DEFINICIÓN
Proceso por el cual un organismo mantiene las condiciones internas constantes necesarias para la
vida.
COMPOSICION DEL MEDIO INTERNO
5,5 Minerales
15% Proteínas
15% Grasas
60% Agua
COMPOSICION CORPORAL
COMPOSICIÓN CORPORAL COMPOSICION DEL MEDIO INTERNO
Agua corporal total = 60% del peso corporal (40 Litros)
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Líquido intracelular
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Líquido 40% del peso corporal
extracelular * IONES * NO IONICAS * NUTRIENTES
20% del peso corporal
COMPARTIMENTO INTRACELULAR VERSUS EXTRACELULAR
EXTRACELULAR
Contiene grandes cantidades de iones Na, Cl y bicarbonato,
Nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos.
Contiene además CO2 y otros productos celulares que van hacia los riñones para su excreción.
INTRACELULAR
Contiene grandes cantidades de iones K, Mg, PO4.
CONCENTRACIÓN DE ELECTROLITOSEN LOS LÍQUIDOS CORPORALES
CONCENTRACIÓN DE ELECTROLITOSEN LOSLÍQUIDOS CORPORALES
¿QUIENES PARTICIPAN EN EL CONTROL DEL MEDIO INTERNO?
Tejidos, órganos y sistemas
Células y sus componentes
Sustancias iónicas y no iónicas
CONDICIONES ESENCIALES DEL EQUILIBRIO DEL MEDIO INTERNO
■ Concentración óptima de gases, iones, sustancias
no iónicas y agua.
Temperatura óptima
Volumen óptimo
DESEQUILIBRIO HOMEOSTATICO
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
TERMORREGULACION
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
INTEGRADOR (cerebro)
EFECTOR (glándula o músculo)
SENSOR O RECEPTOR (Receptor de la piel)
RESPUESTA
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN
Ciclo de eventos monitorizados constantemente y enviados a la región central
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
Determina el punto de Mantenimiento de alguna
función (Frecuencia cardiaca,
presión arterial, glicemia, T )
Centro de control o integrador
Monitoriza cambios producidos y envía la información (impulso)
Receptor
Recibe mensaje (impulso) y emite una respuesta (efecto)
Efector
Estímulos
REALIMENTACION REALIMENTACION Receptores NEGATIVA POSITIVA
Respuesta (Disminuye
El efecto sobre los
receptores
Respuesta (Aumenta
El efecto sobre los
receptores
Centro de integración
Efectores
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
SISTEMAS DE RETROALIMENTACION
SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN POSITIVA:
Si la respuesta potencia el estímulo original.
SISTEMA DE RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA:
Si la respuesta invierte el estímulo original.
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CENTRO INTEGRADOR O DE CONTROL Ambos mecanismos se relacionan para lograr el equilibrio.
REGULACION DE LA HOMEOSTASIS
CENTRO DE INTEGRACION:
SISTEMA NERVIOSO: Detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos que producen cambios rápidos.
■ SISTEMA ENDOCRINO: Detecta cambios y a través de la sangre envía los reguladores químicos (hormonas). Estos cambios son lentos.
La Homeostasis responde a cambios efectuados en:
Medio interno
Sistemas de Control
Pequeñas Fluctuaciones Internas
Células
Grandes Fluctuaciones Externas
HOMEOSTASIS CELULAR
El organismo esta constituido por aprox. 100 billones de células organizadas en diferentes estructuras funcionales (órganos).
Cada estructura funcional participa en el mantenimiento de las condiciones homeostáticas del medio interno
Células participan activamente en la conservación de la Homeostasis.
CONTROL HOMEOSTATICO A NIVEL CELULAR
FISIOLOGIA CELULAR
Formada: Agua Electrolitos 55% proteínas 25% de fosfolípidos 13% de colesterol 4% de otros lípidos
3% de hidratos de carbono
¿COMO OCURRE EL EQUILIBRIO HOMEOSTATICO A NIVEL CELULAR?
MEMBRANA CELULAR
Estructura básica, Fosfolípidos bicapa lipídica. Parte hidrofóbica (porción ácido graso) e hidrofílica (porción fosfato)
Proteínas, Glucoproteínas y Colesterol.
¿ CÓMO ATRAVIESAN LA MEMBRANA LAS DIFERENTES SUSTANCIAS?
¿ CÓMO ATRAVIESAN LA MEMBRANA LAS DIFERENTES SUSTANCIAS?
Lipofílicas no cargadas: Atraviezan la capa lipídica (O2, CO2).
Polares pequeñas: por poros intermoleculares (H2O).
Hidrofílicas o polares grandes: A través de un transportador (glu, aa) o canal (iones).
¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES PROCESOS POR LOS QUE LAS SUSTANCIAS ATRAVIEZAN LAS MEMBRANAS
CELULARES?
DIFUSIÓN SIMPLE O PASIVO
DIFUSIÓN FACILITADA
TRANSPORTE ACTIVO
CARACTERISTICAS DE UN TRANSPORTE PASIVO SIMPLE
Sin gasto de energía
A favor del gradiente osmótico o de concentración.
Pequeñas moléculas (agua) y moléculas apolares.
CARACTERISTICAS DE UN TRANSPORTE PASIVO FACILITADO
Sin gasto de energía
A favor del gradiente osmótico
Moléculas polares (glucosa)
CARACTERÍSTICAS DEL TRANSPORTE ACTIVO
■ Ocurre en contra del gradiente electroquímico u osmótico.
■ Requiere de un transportador (Proteínas)
■ Está limitado por la velocidad y es saturable .
■ Requiere de energía (ATP).
BOMBA DE NA+/K+ ATPASA
■ Se encuentra en todo tipo de célula.
Es una proteina integral (transmembranaria).
Transporta corriente, es electrogénica.
En reposo contribuye a 45% de nuestros gastos energéticos.
Es responsable de las concentraciones intra y extracelulares de Na+ y K+.
TRANSPORTE ACTIVO
MECANISMOS DE TRANSPORTE
OSMOSIS
Se refiere a la difusión simple del H2O a favor
de su gradiente de concentración.
OSMOLARIDAD
■ Expresa la relación entre los solutos y el agua de los líquidos extracelular e intracelular.
■ La osmolalidad se refiere por tanto al numero de osmoles de soluto por kilogramo de agua o de solvente.
OSMOLARIDAD
OSM = g . C
g = número de partículas/mol (osm/mol)
C = concentración (mM/L)
PRESIÓN OSMÓTICA
Presión ejercida por las partículas en solución. Provee el gradiente de [H2O] para la difusión de [H2O].
P x V = R x T x m (M = C x V) P = R x T x C
C = Depende de g y de s
g = Conc. de partículas/mol (osm/mol) s = Facilidad de un soluto para atravezar una membrana (coef. de reflexión)
HOMEOSTASIS - ENFERMEDAD
La disfunción entre el medio interno y las células, pueden producir enfermedad (leve o moderada) y la muerte si ésta es severa.
ENFERMEDAD
DEFINICIÓN:
Es la pérdida del equilibrio o la capacidad del organismo para conservar sus funciones.
TIPOS:
■ Enfermedades locales: Afecta un área determinada del organismo. ■ Enfermedades sistémicas: Afectan muchas partes del organismo o su totalidad.
HIDRATOS DE CARBONO
■Se encuentran en forma de glucoproteínas y glucolípidos.
■Están cargadas negativamente.
■Punto de anclaje con otras células
■Actúan como receptores de membrana, activando a los segundos mensajeros
■Participan en acciones inmunitarias.
PROTEÍNAS
Conformadas por Glucoproteínas.
Tipos de proteínas:
Integrales (toda la membrana): proporcionan canales estructurales (poros), proteínas transportadoras, enzimas.
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Periféricas(ancladas a la superficie de membrana, en la parte interna y unidas a las integrales), actúan como enzimas u otro tipo de reguladores.
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