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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A

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SI

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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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