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?