Fisiologa I:ESTRUCTURA Y FUNCIN DEL

FACULTAD DE SALUD

ESTRUCTURA Y FUNCIN DEL CUERPO HUMANO Y SISTEMAS DE

CONTROL FISIOLOGICO

Dra. Magdalena CuevasMarzo 2014

Contexto General

Concepto de fisiologa (fhysis: natura), significa laciencia que estudia las funciones del ser humano.

NIVELES DE ORGANIZACIN ESTRUCTURAL

Nivel qumico

La Clula (unidad estructural y funcional)

Tejidos (agrupamientos de clulas con unafuncin especfica)funcin especfica)

rganos

Sistemas y Aparatos (asociacin de rganos)

Organismos o Ser Vivo

Definiciones

Metabolismo: conjunto de reacciones qumicas quesuceden en el organismo. Se divide en 2 procesos: Catabolismo: degradacin de grandes molculas para obtener

molculas ms pequeas y energa (ATP).

Anabolismo: formacin de grandes molculas a partir de Anabolismo: formacin de grandes molculas a partir demolculas ms pequeas.

Homeostasis: estabilidad del medio interno.

Enfermedad: alteracin de la homeostasis.

Concepto de Homeostasis Etimologa: HOMEO = Igual STASIS = Quieto

HOMEOSTASIS: Mantencin del equilibrio del medio Interno

Conjunto de procesos activos que tienden a mantener estable lascondiciones que permiten la vida.

La mantencin de este estado estable o de quietud no se logracon mtodos pasivos, sino que se necesita agregar energa alsistema para mantener la homeostasis.

Este conjunto de procesos permite la adaptacin a las condicionescambiantes del entorno o medio ambiente.

Si medio externo cambia de la clula la homeostasis

Cuando la homeostasismediante procesos activos nose puede mantener

La fisiologa se altera enfermedad humana.

Homeostasis y Enfermedad

Si la clula no es capaz demantener la homeostasismuere la clula, muere eltejido completo

Definicin: en biologahomeostasis es el estado deequilibrio dinmico

Medio Interno El agua es importante para el organismo

Componente principal de nuestras clulas

Nuestro alimento est disuelto en ella

Productos de excrecin se eliminan con agua.

El agua tiene un calor especfico muy alto (calor especfico: cantidadde calor que, por unidad de masa; necesita un cuerpo para elevar sutemperatura 1C)temperatura 1C)

Puede absorber rpidamente el calor local producido por reaccionesqumicas

Constituye aproximadamente las 2/3 partes de nuestro organismo(vara con el contenido en grasa y edad)

Composicin del Medio Interno

Caractersticas Homeostasis

La relacin entre el medio interno y externo se mantieneconstante a travs de varios mecanismos

O2 y CO2, de nutrientes y desechos orgnicos, de iones ytemperatura deben mantenerse en equilibrio

Existencia de un estado estable/constante fisiolgico Existencia de un estado estable/constante fisiolgico

Balance entre demandas/respuestas

Fluctuaciones mnimas mecanismos de compensacinvariados equilibrio

Mecanismo de control

La relacin entre el medio interno y externo se mantieneconstante a travs de varios mecanismos

O2 y CO2, de nutrientes y desechos orgnicos, de iones ytemperatura deben mantenerse en equilibrio

Existencia de un estado estable/constante fisiolgico Existencia de un estado estable/constante fisiolgico

Balance entre demandas/respuestas

Fluctuaciones mnimas mecanismos de compensacinvariados equilibrio

Esquema General de Control

Ejemplos

ConcentracinConcentracin ptimaptima de gases, de gases, elementoselementosnutritivosnutritivos, , ionesiones y y aguaagua

Condiciones esenciales del medio interno:

TemperaturaTemperatura ptimaptima

VolumenVolumen ptimoptimo

Regulacin de la Homeostasis Sistemas nervioso y endocrino

S. nervioso: Detecta alteraciones y envaseales en forma de impulsos nerviosos queproducen cambios rpidos

SS.. EndocrinoEndocrino:: detectadetecta cambioscambios yy aa travstravs dede lala SS.. EndocrinoEndocrino:: detectadetecta cambioscambios yy aa travstravs dede lalasangresangre envaenva loslos reguladoresreguladores qumicosqumicos ((hormonashormonas))..EstosEstos cambioscambios sonson lentoslentos..

AmbosAmbos mecanismosmecanismos sese coayudancoayudan parapara lograrlograr elelequilibrioequilibrio..

Sistemas de Retroalimentacin Definicin:

Ciclo de eventos monitorizados constantemente yenviados a la regin central

Componentes: Centro de control: Determina el punto de

mantenimiento de alguna funcin: ej. Presinarterial, frecuencia cardiaca, temperatura etc.mantenimiento de alguna funcin: ej. Presinarterial, frecuencia cardiaca, temperatura etc.

Receptor: Monitoriza cambios producidos y envainformacin (impulso aferente). Ante cambios(stress) considerados como estimulo.

Efector: Recibe mensaje (impulso eferente) y emiteuna respuesta (efecto)

TiposTipos:: SistemasSistemas de de retroalimentacinretroalimentacin positivapositiva: Si la : Si la respuestarespuesta potenciapotencia el el estmuloestmulo original. original. EjmEjm. . CoagulacinCoagulacin SanguneaSangunea..

SistemaSistema de de retroalimentacinretroalimentacin negativanegativa: Si la : Si la respuestarespuesta invierteinvierte el el estmuloestmulo original.original.

3 componentes principales

Receptor - sensor que respondeal estmulo.

Centro de control determinael punto de partida (set point),

Mecanismos de control homeosttico

el punto de partida (set point), analiza la entrada (input) y determina una apropiadarespuesta.

Efector provee el medio parala respuesta al centro de control

CONSTANTES FISIOLGICAS

1. Sistema Nervioso : Temperatura, sueo, vigilia, reflejos, peso.

2. Aparto Respiratorio: Frecuencia Respiratoria.

3. Aparto cardiovascular: Tensin Arterial, Frecuencia Cardiaca, pulso,gasto cardaco.

4. Aparato digestivo: Excrecin de heces, peristalsis.

5. Aparato Urinario: Diuresis.

6. Sistema hematolgico: Concentracin de hemoglobina, hematcrito.

7. Sistema msculo esqueltico: tono muscular.

Algunos factores ambientales asociados a cambios en las constantes fisiolgicas:

Presin arterial: Estrs.

Frecuencia Cardiaca: Temperatura, contaminacin ambiental, altitud, actividad fsica.

Frecuencia respiratoria: el clima, actividad fsica.

Diuresis: temperatura del ambiente, disponibilidad de agua.

Temperatura: hacinamiento, temperatura del medio ambiente.

Peso: vida sedentaria, ambiente de trabajo.

Sueo y vigilia: vivienda, altitud.

Hemoglobina: alimentacin, altitud.

Mecanismo de retroalimentacinnegativa

Mecanismo predominante para el

control homeosttico.

Mantiene las funciones

fisiolgicas dentro de rangosfisiolgicas dentro de rangos

relativamente estrechos.

Controla eventos que requieren

un ajuste continuo.

Mecanismos de Retroalimantacin positiva

Controlan usualmenteeventos infrecuentes queson autoprolongados (self perpetuating) y explosivos

No controlan eventos que No controlan eventos querequieran ajunte continuo

Desequilibrio Homeosttico

La mayora de las enfermedades y/odesrdenes resultan del desbalancehomeosttico.homeosttico.

Con el envejecimiento: Los rganos del cuerpo y los sistemas decontrol se vuelven menos eficientes.

El ambiente interno llega a ser menos y menosestable.

Gran riesgo de enfermedades o lesiones.

Resumen

ESTRUCTURA QUMICA DEL CUERPO HUMANO

Slo 27 elementos de la naturaleza forman parte de los seres vivosSon los bioelementos o elementos biognicos

PRIMARIOS:

Constituyen el

OLIGOELEMENTOS:

Constituyen el 0,1

Bioelementos Constituyen el 95 % del peso de

cualquier organismo

C, H, O, N

SECUNDARIOS:

Constituyen el 4 % del peso de cualquier organismo

P, S, Ca, Na, K, Cl, I, Mg, Fe

Constituyen el 0,1 % del peso de

cualquier organismo

Cu, Zn, Mn, Co, Mo, Ni Si, ..

Biomolculas

Los bioelementos se unen originando las biomolculas que forman la materia viva

CompuestosInorgnicos Orgnicos Agua

Glcidos

LpidosCompuestosInorgnicos Orgnicos Sales minerales

Lpidos

Protenas

cidos nucleicosUnin de numerosos

monmeros

POLMEROSMacromolculas formadas a base de molculas ms

sencillas

El agua y sus funciones biolgicas

Por trmino medio constituye el 75 % del peso

del organismo

Las especies Edad del individuo

El tipo de tejido

Propiedades del aguaVehculo de transporte

Medio de reaccin Reactivo, especialmente en las reacciones de hidrlisis

Regulador trmico

Las sales minerales y sus funciones biolgicas

Se pueden presentarEn estado slido

Forman estructuras esquelticas como huesos y conchas

En disolucin

Disociadas en iones, cumplen funciones de regulacin del pH,

transmisin del impulso nervioso, y regulacin de procesos osmticos

Las clulas deben encontrarse en un medio isotnico con su citoplasma

Medio Hipotnico

La clula absorbe agua y puede llegar a

estallar

Medio Hipertnico

La clula pierde agua y se arruga

Los glcidos, carbohidratos o hidratos de carbono

Bioelementos C : H : O 1:2:1 Monmeros

Molculas no hidrolizables Solubles y de sabor dulce

Se unen formando disacridos y polisacridos

Funcin Energtica Su equivalente calrico = 4 Kcal/g

Estructural Slo algunos

Principales monosacridos

Triosas Gliceraldehdo

Dihidroxiacetona

Uno es un aldehdo, el otro es una cetona

Se diferencia en la posicin del doble enlace con el

Oxgeno

Ribosa

Son aldosas

Pentosas Ribosa

Desoxirribosa

Se diferencian en que la desoxirribosa carece de grupo alcohlico en el 2

carbono

Hexosas Glucosa

Galactosa

Fructosa

Glucosa y galactosa son aldosas, la fructosa es

cetosa

Las aldosas se diferencian en la posicin de los

grupos alcohlicos de los carbonos 2 y 3

Disacridos y polisacricos

DISACRIDOS

Sustancias hidrolizables

Unin de dos monosacridos

POLISACRIDOS

Polmeros hidrolizables

Unin de n monosacridos

MALTOSA

Dos glucosas

LACTOSA

glucosa y galactosa

SACAROSA

glucosa y fructosa

DE RESERVA

ALMIDN en vegetales

GLUCGENO en animales

ESTRUCTURALES

CELULOSA, principal componente de la pared de la clula vegetal

LPIDOS

De composicin qumica variadaSon sustancias orgnicas insolubles en agua

Solubles en disolventes orgnicos

GLICRIDOS OTROS LPIDOSGLICRIDOS OTROS LPIDOS

GRASAS y SEBOS slidos a temperatura ambiental

ACEITES lquidos a temperatura ambiental

Reserva de energa a largo plazo

Su equivalente calrico es de 9 Kcal/g

Ms adecuados que los glcidos para almacenar energa, ahorrando espacio y peso

Los seres vivos emplean como fuente de energa los glcidos, y una vez agotados, consumen las grasas almacenadas

OTROS LPIDOS

Ceras Fosfolpidos Esteroides Carotenoides

Funcin protectora

Recubren superficies de hojas y frutos

Recubren piel de vertebrados

Mantienen superficies flexibles e impermeables

Funcin estructural

Molculas anfipticas: una cabeza hidrfila, una cola hidrfoba

forman una bicapa lipdica, estructura bsica de las membranas biolgicas

Destaca el colesterol

Estructural: forma parte de las membranas de clulas animales

Regulador: precursor de otras sustancias como hormonas

Dan lugar a los pigmentos vegetales, responsables de los colores rojizos y amarillentos de las plantas

ProtenasLos compuestos orgnicos ms abundantesConstituyen el 50% del peso seco de la materia viva

Sus unidades bsicas

Molculas no hidrolizables

cidos orgnicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo

Grupo carboxiloGrupo amino

Grupo variable que diferencia los 20 aminocidos que forman las protenas

Especificidad de las protenas

Las protenas son especficas

Cada especie posee Dentro de una misma especie, cada individuo

Cada especie posee protenas diferentes a las de otras especies

especie, cada individuo tiene protenas exclusivas que le diferencian de otros

individuosUna misma protena tiene secuencias peptdicas distintas

en distintos individuos

El grado de diferencia depender de su parentesco evolutivo

Cada ser vivo tiene unas caractersticas determinadas, porque tienen unas protenas determinadas

Funcin delas protenas

ESTRUCTURAL ENZIMTICA

Son el principal material de construccin de los organismos

Forman parte de casi todas sus estructuras

biocatalizadores aumentar la velocidad de las reacciones biolgicas

Todas las reacciones qumicas celulares se realizan por enzimas

Los cidos nucleicos

ADN ARN

En el ncleo celular

formando parte de los cromosomas

En el ncleo celular

(nucleolo y jugo

nuclear), y en el

citoplasma citoplasma formando parte de los ribosomas

ARNm

ARNt

ARNrQumicamente son polmeros que resultan de la unin de otros monmeros: los nucletidos

Nucletidos

Los nucletidos son monmeros hidrolizables formados por tres componentes

ADENINA

GUANINAForman parte del ADN y del ARN

PENTOSA

RIBOSA

ARN

DESOXIRRIBOSA

ADN

CITOSINA

TIMINA Forma parte del ADN

URACILO Forma parte del ARN

ARN: A, G, C, U

ADN: A, G, C, T

Las biomolculas orgnicas estn formadas a base de MONMEROSque pueden ser:

HIDROLIZABLES NOHIDROLIZABLES

Nucletidos Aminocidos Glicerina ycidos grasos Monosacridos

Forman polmeros decidos nucleicos:

PolinucletidosADNARN

Forman polmeros deProtenas:Pptidos

PolipptidosProtenas

Forman polmeros deLpidos:

Triglicridos

Forman polmeros deGlcidos:

DisacridosPolisacridos