BIOLOGÍA

Preuniversitario

Clase : Homeostasis y medio internoHomeostasis y medio interno

Homeostasis: es la constancia del medio interno,Homeostasis: es la constancia del medio interno, Independiente de las variaciones de su entorno.

Medio interno: esta formado por el medio extracelular de lascélulas pluricelulares, que se mantiene estable y que permiteel intercambio de sustancias con el interior de las células

I t i d l l iImportancia del agua en los seres vivos

El agua es el componente principal de los seres vivos. De h h d i i ihecho, se puede vivir meses sin alimento, pero sólo se sobrevive unos pocos días sin agua. Elunos pocos días sin agua. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de esta agua se encuentra en el interior de las células (aguaen el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en laextracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

Liquido extracelularLiquido extracelular

60% del cuerpo es agua40% LIC

20% LEC20% LEC

Del 100% del LEC:80% Liquido intersticial

20% Plasma sanguíneo20% Plasma sanguíneo

El sistema circulatorio mantiene constante el liquido tisular oi i i linstersticial.El plasma sanguíneo intercambia nutrientes, desechos y gases respiratorios con el liquido extracelular a nivel de los capilaresrespiratorios con el liquido extracelular a nivel de los capilaressanguíneos.

Problemas que debe enfrentar el organismoProblemas que debe enfrentar el organismo animal al medio ambiente cambiante.

Mantener constante la temperatura pcorporal.Mantener constante la concentraciónMantener constante la concentraciónde glucosa de la sangreMantener la cantidad de agua y de ionesMantener la cantidad de agua y de ionesConservar el pH dentro de ciertos rangos.

Sistemas de control y homeostáticos

Los sistemas de control y homeostáticos están representadospor los sistemas nerviosos y sistemas endocrinos.p y

Si t d t l h tátiSistema de control homeostáticos

Características generales de los Sistemas gde Control no Biológico.

Sensor: sensible a la temperatura.Produce corriente eléctrica inversaProduce corriente eléctrica inversaa la temperatura del agua.El alambre B, lleva la corriente a la caja de control.Caja de control: conduce por D, la

i i t t Bmisma corriente que entra por B, ala unidad de calentamiento.Unidad de calentamiento: produceUnidad de calentamiento: producecantidad de calor proporcional a laIntensidad que recibe.

Tem. Deseada: 300CTem. Ambiente: 10 a 200C

Características generales de los Sistemas deCaracterísticas generales de los Sistemas deControl no Biológico.

El sistema se estabiliza cuando la perdida de calor al ambiente es igual a la cantidad de calor que entra por la unidad de calentamiento

Para detectar cambios de la temperatura ambiental sePara detectar cambios de la temperatura ambiental se utiliza un Sistema de termosensor.Si disminuye la temperatura ambiental, la informaciónSi disminuye la temperatura ambiental, la información se hace llegar a la caja de control, para que la unidad de calentamiento aumente su salida y caliente el aguade calentamiento aumente su salida y caliente el agua antes que se enfríe, de esta manera se contrarresta.Se produce un mecanismo de retroalimentaciónSe produce un mecanismo de retroalimentación

Retroalimentación positivaRetroalimentación positiva

RETROALIMENTACIÓN POSITIVA (abajo): AlPOSITIVA (abajo): Al disminuir los insectos, disminuye el alimento para las y paves, y estas se reproducen menos. Es decir: Menos insectos, menos aves. (Se llama "positiva" porque una acción en un sentido provocaacción en un sentido, provoca otra acción en el mismo sentido).)

Retroalimentación negativa

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA (abajo): Como disminuyen las aves,

t l i t (Saumentan los insectos. (Se llama "negativa", porque una acción en un sentidouna acción en un sentido provoca una reacción en sentido contrario).

Sistema de control biológicoSistema de control biológico

Los sistemas homeostáticos en biología corresponden al arcoreflejo, que son fenómenos de “estímulos – respuestas ”.

Acto Reflejo

Arco Reflejo

Formado por:Formado por:

Receptor Vía aferente Centro elaboradorVí f tVía eferenteEfector

Mediadores químicos. (hormonas)

Cuando en el reflejo esta comprometida la glándula, la comunicación entre las células se realiza mediante hormonas, que son transportadas por la sangre

Mediadores químicos. ( neurotransmisores).

Las fibras nerviosas se comunican entre si medianteneurotransmisores y con los efectores medianteyreceptores químicos.Ej. de Neurotransmisores: Acetilcolina, Dopamina.j , p

Receptores químicos

Se encuentran ubicados en las membranas celulares, y son los encargados de recibir a los mediadores químicos quienes se combinan con moléculas especificas y le indican a la célula que modifiquen su acción. Son especificos.

Control de la glicemia

Glucosa: proporciona energía a las células mediante su oxidación en el proceso de respiración celular

Importancia de la glucosa:i í l bproporciona energía al cerebro

es responsable de la presión osmótica

La glicemia en la especie humana es de 1mg/ml y su importancia es, g y p ,equilibrar todos los procesos que aporta y que sacan glucosa de la sangre.

C bi d l li iCambios de la glicemia

Aumento de la glicemia Disminución de la glicemia

•Ingestión de alimentos con Gl é i l•Ingestión de alimentos conhidratos de carbono.

•Glucogénesis: glucosa aglucógeno.

•Gluconeogénesis: formación de glucosa a partir de

•Respiración celular: glucosaes transformada en CO2 y

aminoácidos o de grasas.

•Glucogenólisis: hidrólisis del

2 yH2O.

Li é i d•Glucogenólisis: hidrólisis delglucógeno.

•Lipogénesis: gasto de glucosa en la formacióndel tejido adiposodel tejido adiposo.

Glándulas que participan en el controlGlándulas que participan en el control de la glicemia

Pá E d iPáncreas Endocrino

Células alfaIslotes de Langerhans

glucagón

Células beta

insulina

Células gama

somastostatina

Insulina

•Secretada por células betad 1 i á id•Formada por 51 aminoácidos

•Desaparece en unos 15 min. porenzima Insulinasa en higado yenzima Insulinasa en higado yriñones

•Es hipoglicemiante. p g

Funciones:

Funciones de la insulina

Funciones:a) Facilita entrada de glucosa a las

células, el cerebro, mucosa de células, el cerebro, mucosa de intestino y Epitelio renal son insulina-independiente, no necesitan la insulina para obtener glucosa

b) transforma glucosa en glucógenob) transforma glucosa en glucógenoc) transforma glucosa en ácidos grasosd) Facilita el transporte de losd) Facilita el transporte de los

aminoácidos al interior de las células

Glucagón

• Formada por 29 aminoácidos• Es hiperglicemiante

Funciones:

•Glucogenólisis: transforma glucógenoen Glucosa solo en el hígado y no enen Glucosa solo en el hígado y no en otras células.

•Facilita la Gluconeogénesis (síntesis deg (glucosa a partir de los aminoácidos.

•Libera energía a partir de los ácidos grasos.

Somatostatina

S t d l él l d lt•Secretada por las células deltade los Islotes de Langerhans y

l Hi tálpor el Hipotálamo•Formada por 14 aminoácidos•A tú b l Ad hi fi i•Actúa sobre la Adenohipofisis•Inhibiendo la hormona de crecimientocrecimiento

•Inhibe también a la Tiroxina,ins lina gl cagóninsulina, glucagón

•Retrasa el tiempo de absorción de los alimentos a nivel delde los alimentos a nivel delintestino.

Accion de las hormonas despues de laAccion de las hormonas despues de la ingesta de los alimentos

El principal regulador de la glicemia es el Hígado

HígadoHígado

Controla la cantidad de glucosa mediante la Glucogénesis y lag yGlucogenólisis.

Glucogénesis: la glucosa, por víaporta es llevada al hígado donde

t f d l óes transformada en glucógeno.

Glucogenólisis : el glucógenoGlucogenólisis.: el glucógenose desdobla y forma glucosa

Diabetes Mellitus

La diabetes es una seria enfermedad que ocurre cuando el páncreas produce muy poca o ninguna i li (di b t Ti 1)insulina (diabetes Tipo 1), o también, cuando el cuerpo no puede usarcuerpo no puede usar eficazmente (resistencia a la insulina) la insulina que produce (diabetes Tipo 2).

Características generales de la Diabetes

Característica Diabetes Tipo 1 Diabetes Tipo 2

Características generales de la Diabetes Tipo 1 y Tipo 2

Característica Diabetes Tipo 1 Diabetes Tipo 2 Edad de aparición Generalmente antes de los 30 años Generalmente después de los 30 años

Sexo Predomino en varones (niños) Predominio en mujeres

Forma de inicio Brusca Lenta, progresiva e insidiosa

Índice de Masa Corporal Normal Aumentado, a menudo con obesidad

R áti M ( l ) N l t d (hi i li i )Reserva pancreática Muy poca (o nula) Normal o aumentada (hiperinsulinismo)

Dependencia de la insulina Sí No, al menos en los primeros años

Factor inmunológico (anticuerpos al inicio) Presentes AusentesFactor inmunológico (anticuerpos al inicio) Presentes Ausentes

Herencia familiar En algunos casos Casi siempre

Concordancia entre hermanos gemelos Menos del 50% de los casos Más del 95% de los casos

Asociación con otras enfermedades(Dislipemias, Hipertensión.Arterial...)

Raramente Con mucha frecuenci

.

Síntomas y complicaciones de la DiabetesSíntomas y complicaciones de la DiabetesSíntomas asociados a la Di b t M llit lDiabetes Mellitus son la pérdida de peso, aumento notable de la sensación denotable de la sensación de hambre o apetito y visión borrosa.A mediano y largo plazo el aumento constante de la glucosa en el torrenteglucosa en el torrente sanguíneo provoca daños en órganos muy importantesórganos muy importantes empezando por el sistema nervioso, los ojos, corazón y riñones, sin dejar de mencionar venas y arterias.

O l ióOsmorregulación

Controla la homeostasis de los líquidos y de los ionesdel medio interno.del medio interno.Unicelulares presentan vacuola contráctil para eliminarexcesos de líquidos.excesos de líquidos.En pluricelulares se realiza mediante el Sistema Excretor.Excretor.Los desechos nitrogenados provenientes de los Aminoácidos, son eliminados como urea o ác. úricoAminoácidos, son eliminados como urea o ác. úrico

Osmorregulación en vertebrados

El agua se distribuye de la siguiente manera:

H b d 70 Kil 40 li d (57% d )Hombre de 70 Kilos 40 litros de agua (57% de su cuerpo)

25 litros 15 litros25 litrosLiquido intracelular

15 litrosLiquido extracelular

a) Liquido intersticialb) Plasma sanguíneoc) Liq. Cefalorraquídeod) Linfa

C ti i t lí id d l hCompartimientos líquidos del cuerpo humano

Cualquier modificación del Liq Extracelular repercutiráCualquier modificación del Liq. Extracelular, repercutirá en el Liquido Intracelular

Ej. Ganancia de agua:a) ingesta de agua liquidab) Ingesta de alimentosc) Oxidación de alimentos

Perdida de agua:a) pulmonesb) Hb) Hecesc) Sudord) Orinad) Orina

Fisiología Renal y osmorregulaciónFisiología Renal y osmorregulación

Sistema renal: Mantiene el equilibrio del medio interno, gracias a:a) Excreción de desechos metabólicosb) Regulación de líquidos y sales del cuerpo

La unidad estructural y funcional del riñón se llama nefrón

Riñon

El f ó l id d bá i d l iñóEl nefrón es la unidad básica del riñón

En el hombre cada riñón posee un millón de nefrones.En los nefrones se produce la orina.

Nefrón

Esta formado por:•Corpúsculo Renal•Túbulo Renal

Corpúsculo renal, formado por:p , poGlomérulo de MalphigioCapsula de Bowman

Túbulo Renal, esta formado por:oTúbulo contorneado proximalpoAsa de HenleoTúbulo contorneado DistaloConducto Colector

Cápsula de BowmanCápsula de Bowman

Lugar donde se forma el gloméruloque es un ovillo de capilares provenienteque es un ovillo de capilares provenientede la arteriola aferente (arteria renal), laUnión de estos capilares formaran laUnión de estos capilares formaran laArteriola eferente de menor calibre que La aferente, quien sale de la capsulaPara ramificarse y formar los capilaresPeritubulares alrededor del túbulo renal

Túbulo Renal

Es la continuación de la Túbulo Contorneado Proximal

capsula, formada por células cilíndricas con vellosidades

t L fi ipara aumentar La superficie y además tienen mitocondrias que aportan energía.que aportan energía.

Asa de HenlePosee dos ramas una descendentePosee dos ramas una descendente y otra ascendente, ubicadas entre las arteriolas aferentes y eferentes.

Túbulo contorneado distal

Asa de Henle y tubulo contorneado distal

Túbulo contorneado distala continuación del asa de henle y empieza en un henle y empieza en un conjunto de células especializadas llamada Macula.

Conducto colector

Formado por la unión de lostúbulos distales, desembocanen la pelvis renal

Sistema renina - angiotensina

Su función es estimular las glándulas suprarrenales para producir la hormona Aldosterona.

En la arteriola aferente están las células yuxtaglomerulares deRenina, quienes con las variaciones de presión sanguínea yRenina, quienes con las variaciones de presión sanguínea yConcentraciones de NaCl, son estimuladas para producir renina.

estimula transformaRenina Angiotensinógeno

estimula transforma

enAngiotensinógeno I

Angiotensinógeno IIestimula

ACTH Corteza suprarrenalAngiotensinógeno II ACTH Corteza suprarrenal

Aldosterona

Si t i i t iSistema renina - angiotensina

Proceso de formación de la orina

Comprende tres procesos:Comprende tres procesos:•Filtración •Reabsorcióneabso c ó•Secreción tubular

Filtración glomerular

La filtración mantiene el equilibriohídrico del cuerpo.L t ió lLa sangre entra con gran presión alglomérulo, esto hace que el aguay las materias solubles pasen a losy las materias solubles pasen a loscapilares de la capsula.Se filtra todo menos las proteínas ylos elementos figurados, se formael filtrado glomerular .

El fil d l l f l i i i i dEl filtrado glomerular forma la orina primitiva que correspondea 180 litros diarios.El filtrado se va hacia el T C P y la sangre va por la arteriolaEl filtrado se va hacia el T.C.P., y la sangre va por la arteriolaeferente hacia la red capilar peritubular.

P ió d Fil ióPresión de Filtración neta

La presión de filtración neta que ocurre en la capsula depende:La presión de filtración neta que ocurre en la capsula depende: Presión Sanguínea, que trae la sangre, es de 60 mmHgg , g

Presiones que se oponen:• Cuando entra la sangre a la

capsula, ésta le opone resistencia,y algo de sangre vuelve a los capilares la fuerza es de 15mmHgcapilares, la fuerza es de 15mmHg.

• presión que ponen las proteínas del

Plasma ( coloidosmótica) y es de 27 mmHgPlasma ( coloidosmótica), y es de 27 mmHg.PF.neta = 60 – (15 + 27 ) 18 mmHg

R b ió t b lReabsorción tubular

El 99% del filtrado es Transportado en forma activao pasiva al liquido insterticialy luego a los capilares peritubulares el 1% esperitubulares, el 1% es excretado.

Reabsorción pasiva: paso de sustancias de mayor concentración del filtrado hasta la menor concentración

len la sangre. Las Proteínas de la sangre permiten la osmosis del agua a la sangre.la sangre.

R b ió t b lReabsorción tubular

Reabsorción activa: con gasto de energía y de un medio de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto d íde energía.

Un 65% del filtrado glomerular eses absorbido en el TCP: agua glucosaes absorbido en el TCP: agua, glucosa, aá, vitaminas y otros nutrientes, ademásNa, K, cloruros.reabsorbe el 100% de glucosa y la ureaes excretada.El filt d l d h l tiEl filtrado que pasa al asa de henle tieneagua, urea y sales

Reabsorción a nivel del Asa de Henle

Rama delgada del Asa deHenle: no participa en la

b ió ti d lreabsorción activa de sal,pero contribuye a lareabsorción de agua (esreabsorción de agua (espermeable al agua).Rama ascendente gruesagdel Asa de Henle:reabsorbe de forma activaNaCl de la luz (alrededor del35% del Na+ filtrado) es unextremo impermeable alextremo impermeable alagua.

Secreción Tubular (TCD)

Paso de sustancias desde la S l fil dSangre al filtrado.Algunas sustancias secretadasson: H+ K+ ion amonioson: H+, K+, ion amonio.

Este proceso permite al cuerpop p peliminar el exceso de ácido quese acumula durante el

b limetabolismo.

Formación de orina hipertónica en el nefrón

El filtrado que entra en el TCPEl filtrado que entra en el TCP. es isotónico con respecto alplasma sanguíneo.Cuando el filtrado desciende porel Asa de Henle, el agua por

i l h i l losmosis sale hacia el plasma, yel filtrado se hace hipertónico.La rama ascendente con respectoLa rama ascendente con respectoal agua es impermeable y el filtrado se hace hipotónico, sale hacia el plasma NaCl.Luego el filtrado sigue al colector,

á l t ió d d á dacá la concentración dependerá dela hormona antiduirética.

Mecanismo de Contracorriente de laMecanismo de Contracorriente de la Urea

La urea se va concentrando a lo largo del túbulo, a medida que el agua va siendo , q greabsorbida y parte de la urea permanece en el túbulo. La parte más baja del túbulo colector es permeable a la urea por lo que en ese lugar lapermeable a la urea, por lo que en ese lugar la urea sale al intersticio de la médula renal. Esta urea entra de nuevo en la rama ascendente del asa de Henle de manera que recircula y sedel asa de Henle, de manera que recircula y se concentra en la médula renal, de forma parecida a como sucede con el sodio.

Mecanismo de contracorriente del aguaMecanismo de contracorriente del agua

Por los mecanismos de contracorriente explicados anteriormente se produce una elevadaanteriormente se produce una elevadaconcentración de sodio y urea en la médula renal, por lo que el agua tiende a salir del túbulo colector en su parte baja, por gradiente osmótico. Enen su parte baja, por gradiente osmótico. En presencia de vasopresina la pared del túbulo colector es permeable al agua, por lo que ésta sale alintersticio y se reabsorbe. Si no hay vasopresina en y y pel medio, la pared del túbulo es impermeable al agua, ésta continua por el túbulo y se excreta. De esta manera la vasopresina puede regular la cantidad de p p gagua que se excreta, para que la eliminación de agua sea igual a la ingesta.

Resumen formación de la orina

Control de la función renal

Es controlada por dos hormonas: Vasopresina y Aldosterona

Aldosterona: es producida por glándulas y su función es regularl b ió d l N t ila reabsorción del Na y otros ionesen los túbulos renales.

Hormona Vasopresina u hormona Antiduiretica, (ADH) que regula lareabsorción selectiva del agua enel tubo colector.

Vías de eliminación de la orinaVías de eliminación de la orina

Uréter: conducto que salen con la orina de cada riñón y confluyeny yEn la,Vejiga urinaria: que es una cámara con forma de globo, donde se acumulala orina hasta el momento de su expulsión del cuerpo en la salidaexpulsión del cuerpo, en la salidaPresenta un musculo anular, el esfínter,Que regula su abertura, se comunica,Q g , ,Uretra: es el conducto encargado de Expulsar la orina al exterior (micción)

Componentes de la orinaComponentes de la orina

Anomalías relacionadas con el proceso deAnomalías relacionadas con el proceso de excreción

Cistitis ProstatitisEs la inflamación de la

Es una inflamación de la vejiga urinaria originada por una infección

próstata, glándula que solo posee el varón. Al

por una infección bacteriana.Produce escozor al orinar

inflamarse, la próstata ejerce presión sobre la uretra provocando

y en ocasiones emisiones involuntarias de orina (i i i i i )

uretra, provocando dificultades en la micción.

(incontinencia urinaria).

Anomalías relacionadas con el proceso deAnomalías relacionadas con el proceso de excreción

Cólico nefríticoEs un espasmo muy doloroso del uréter, producido al descender por él sustancias cristalizadas, denominadas piedras o cálculos renales, que anormalmente se pueden formar en la orina Para evitarlas se recomienda beberformar en la orina. Para evitarlas se recomienda beber mucha aguaGlucosuria: glucosa en la orinag

Albuminaria: aminoácidos en la orina

Hematuria: sangre en la orina

Uremia: falta de eliminación de la orina