Biología Común M. Eugenia Villaseca R

Presentación del tema: "Biología Común M. Eugenia Villaseca R"— Transcripción de la presentación:

1 Biología Común M. Eugenia Villaseca R
HOMEOSTASIS Biología Común M. Eugenia Villaseca R

2 Etimología: El término homeostasis deriva de la palabra griega "homeo" que significa igual, y "stasis" que significa posición

3 Homeostasis: adaptación al cambio
La homeostasis es la propiedad de un sistema abierto para regular su entorno interno con el fin de mantener una condición estable, mediante múltiples ajustes de equilibrio dinámico controlados por mecanismos de regulación interrelacionados. Todos los organismos vivos, sean unicelulares o pluricelulares exhiben homeostasis. Por poner unos ejemplos; la homeostasis se manifiesta: a nivel celular cuando se mantiene una acidez interna estable (pH); a nivel de organismo, cuando los animales de sangre caliente mantienen una temperatura corporal interna constante; y a nivel de ecosistema, al consumir dióxido de carbono las plantas regulan la concentración de esta molécula en la atmósfera. Los tejidos y los órganos también pueden mantener homeostasis

4 En Biología la homeostasis es:
el estado de equilibrio dinámico o el conjunto de mecanismos por los que todos los seres vivos tienden a alcanzar una estabilidad en las propiedades de su medio interno y por tanto de la composición bioquímica de los líquidos, células y tejidos, para mantener la vida, siendo la base de la fisiología. Por lo tanto toda la organización estructural y funcional de los seres vivos tiende hacia un equilibrio dinámico. Esta característica de dinamismo, en la que todos los componentes están en constante cambio para mantener dentro de unos márgenes el resultado del conjunto

5 Las tres propiedades que rigen un sistema homeostático son:
Estabilidad: Sólo se permiten pocos cambios en el tiempo. Equilibrio: Los sistemas homeostáticos requieren una completa organización interna, estructural y funcional para mantener el equilibrio. Impredecible: El efecto preciso de una determinada acción a menudo tiene el efecto opuesto al esperado.

6 Factores que influyen en la homeostasis
La homeostasis responde a cambios producidos en: El medio interno: El metabolismo produce múltiples sustancias, algunas de ellas de deshecho que deben ser eliminadas. Para realizar esta función los organismos poseen sistemas de excreción. Por ejemplo en el hombre el aparato urinario. Los seres vivos pluricelulares también poseen mensajeros químicos como neurotransmisores y hormonas que regulan múltiples funciones fisiológicas. Medio externo: La homeostasis más que un estado determinado es el proceso resultante de afrontar las interacciones de los organismos vivos con el medio ambiente cambiante cuya tendencia es hacia desorden o la entropía. La homeostasis proporciona a los seres vivos la independencia de su entorno mediante la captura y conservación de la energía procedente del exterior. La interacción con el exterior se realiza por sistemas que captan los estímulos externos como pueden ser los órganos de los sentidos en los animales superiores o sistemas para captar sustancias o nutrientes necesarios para el metabolismo como puede ser el aparato respiratorio o digestivo..

7 En la homeostasis intervienen
todos los sistemas y aparatos del organismo desde el sistema nervioso, sistema endocrino, aparato digestivo, aparato respiratorio, aparato cardiovascular, hasta el aparato genitourinario.

8 Importancia de los sistemas nervioso y endocrino en el mantenimiento de los mecanismos de regulación
Nivel tónico de actividad: Los agentes tanto del medio interno como del medio externo mantienen una moderada actividad que varía ligeramente hacia arriba o abajo, como rodeando un valor medio en un intervalo de normalidad fisiológica. Controles antagónicos: Cuando un factor o agente cambia un estado homeostático en una dirección, existe otro factor o factores que tiende a contrarrestar al primero con efecto opuesto. Es lo que se llama retroalimentación negativa o “feed-back” negativo. Señales químicas pueden tener diferentes efectos en diferentes tejidos corporales: Agentes homeostáticos antagonistas en una región del cuerpo, pueden ser agonista o cooperativos en otras regiones corporales. La homeostasis es un proceso continuo que implica el registro y regulación de múltiples parámetros. La efectividad de los mecanismos homeostáticos varía a lo largo de la vida de los individuos. Tolerancia: Es la capacidad que posee cada organismo de vivir en ciertos intervalos de parámetros ambientales, que a veces puede ser sobrepasada mediante la adaptación y la evolución. Un fallo de los mecanismos homeostáticos produce enfermedad o la muerte. Las situaciones en las que el cuerpo no puede mantener los parámetros biológicos dentro de su rango de normalidad, surge un estado de enfermedad que puede ocasionar la muerte

9 Los animales contienen aproximadamente un 70% agua.
Alrededor de dos tercios de esta agua se encuentra dentro de las células ; el tercio restante se encuentra en el líquido extracelular que rodea, baña y nutre a las células. Así, el fluido extracelular es para las células del cuerpo de un animal como el mar para los organismos unicelulares. La regulación de la composición del plasma es un factor clave en el mantenimiento del medio químico en todo el cuerpo de un vertebrado.

10 el mantenimiento del balance hídrico.
La homeostasis en los vertebrados la realizan primariamente por los riñones, implica: la excreción de productos de desecho tóxicos, especialmente los compuestos nitrogenados producidos por la degradación de los aminoácidos , el control de los niveles de iones y otros solutos en los fluidos corporales y el mantenimiento del balance hídrico.

11 La sangre puede funcionar
como un eficiente medio de suministros y de "limpieza" debido a que los desechos celulares continuamente son eliminados de ella por medio de la excreción La excreción de sustancias desde el torrente sanguíneo es un proceso muy selectivo de control, análisis, selección y rechazo. En muchos invertebrados y en todos los vertebrados, la composición de la sangre y, por lo tanto, del medio químico interno, es regulada en gran medida por órganos excretores especiales. Estos órganos incluyen los protenefridios de las planarias, los metanefridios de los moluscos y anélidos, los túbulos de Malpighi de los insectos y los riñones de los vertebrados. Sin embargo, los procesos de secreción y reabsorción selectiva que se desarrollan en los tubos excretores son comunes a todos ellos: excepto en la etapa inicial del proceso. Los animales que viven en agua salada, agua dulce y ambientes terrestres mantienen la composición de los fluidos corporales por diferentes mecanismos. Los animales terrestres generalmente necesitan conservar agua.

12 Los principales productos metabólicos de desecho vertidos a la sangre son:
dióxido de carbono y compuestos nitrogenados, en particular amoníaco producidos por la degradación de aminoácidos. El dióxido de carbono difunde desde el interior del cuerpo hacia el medio externo a través de las superficies respiratorias. En los animales acuáticos simples, el amoníaco también pasa por difusión desde el cuerpo hacia el agua circundante. El amoníaco es altamente tóxico, aun en bajas concentraciones y en animales acuáticos más complejos -y en todos los animales terrestres- no es posible la difusión rápida de amoníaco desde las células al medio externo.

13 La degradación de los aminoácidos
a) El primer paso es la desaminación, es decir, la eliminación del grupo amino. Los productos de reacción son el amoníaco y un esqueleto de carbono que puede ser, a su vez, degradado y proporcionar así energía o ser convertido en azúcar o grasa. b) A partir del amoníaco, se produce urea en los mamíferos y ácido úrico en las aves, reptiles terrestres e insectos.

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15 ¿Qué pasa con los desechos nitrogenados?
Todas las aves, reptiles terrestres e insectos los convierten en cristales o sales de ácido úrico, un producto que necesita muy poca agua para ser excretado. En los mamíferos, el amoníaco resultante del procesamiento de los desechos nitrogenados se convierte rápidamente en el hígado en urea que difunde al torrente sanguíneo.

16 ¿Qué es la urea? un compuesto relativamente no tóxico que es llevado luego a los riñones. Sin embargo, a diferencia del ácido úrico, tiene que disolverse en cierta cantidad de agua antes de su excreción.

17 La excreción es un proceso altamente selectivo.
Aunque los riñones tienen una función excretora, es más correcto considerarlos órganos reguladores. La regulación química no sólo implica la retención de moléculas de nutrientes tales como la glucosa y los aminoácidos, sino también el mantenimiento de concentraciones cuidadosamente controladas de los iones. Iones tales como el Na+, K+, H+, Mg2+, Ca2+ y HCO3- desempeñan papeles vitales en el mantenimiento de la estructura de las proteínas, de la permeabilidad de la membrana plasmática y del pH sanguíneo, así como en la propagación del impulso nervioso § y en la contracción de los músculos.

18 Balance hídrico El balance del agua es un problema común del que no escapa ningún ser vivo. El agua es esencial para la vida. En ciertos ambientes tiende a perderse con demasiada facilidad y en otros tiende a ingresar dentro de los organismos hasta un punto en el que puede peligrar la vida.

19 Osmosis El agua se mueve de un lugar a otro por ósmosis, la causa de una diferencia de potencial osmótico. Los organismos más primitivos probablemente tenían una composición de sales y minerales muy semejante a la del ambiente en el cual vivían y eran, seguramente isotónicos, de modo que el agua no tendía a entrar ni a salir del cuerpo de estos organismos por ósmosis. En algún momento, ciertos organismos se trasladaron al agua dulce (un medio hipotónico ) y debieron afrontar el problema de que el agua dulce tendía a penetrar en sus cuerpos.

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21 ¿Qué pasa al cambiar de ambiente?
Cuando algunos peces se trasladaron a los mares se enfrentaron con la posible pérdida de agua hacia el medio ambiente, principalmente por ósmosis a través de las superficies respiratorias de las branquias Algunos peces mantienen los fluidos corporales con una concentración de sales similar a la de las aguas oceánicas que los rodean. El exceso de sales se secreta principalmente por medio de una glándula rectal. Los peces óseos tienen fluidos corporales hipotónicos con respecto al medio marino y estarían en peligro constante de perder tanta agua que sus células podrían morir deshidratadas.

22 El cuerpo de los vertebrados tiene tres compartimientos hídricos principales:
1) el plasma, 2) el líquido intersticial y la linfa § y 3) el fluido intracelular, el fluido existente dentro de las células. El agua se mueve constantemente de un compartimiento a otro.

23 El fluido intersticial forma el ambiente en el cual las células del cuerpo viven y se multiplican. Las flechas indican intercambios entre varios compartimientos. Un volumen plasmático relativamente constante es de importancia extrema en el mantenimiento de la presión sanguínea estable y en el funcionamiento cardíaco normal. Diversos factores afectan el movimiento de agua entre los compartimientos. La deshidratación

24 El riñón En los vertebrados, las funciones complejas que actúan en la regulación de la composición química de los fluidos corporales son llevadas a cabo principalmente por el riñón. Los vertebrados tienen dos riñones. La unidad funcional del riñón es el nefrón . Cada nefrón está formado por un túbulo largo, unido a un bulbo cerrado -la cápsula de Bowman -, que contiene un racimo de capilares retorcidos, el glomérulo . La sangre que entra al glomérulo está bajo suficiente presión para forzar al plasma a atravesar las paredes capilares y entrar en la cápsula de Bowman. Las proteínas más grandes no atraviesan estas paredes. Cuando el filtrado efectúa su largo viaje a través del nefrón, las células § del túbulo renal reabsorben selectivamente moléculas del filtrado y secretan otras moléculas en él. La glucosa, los aminoácidos §, la mayoría de los iones § y una gran cantidad de agua son devueltos a la sangre a través de los capilares peritubulares. El exceso de agua y los productos de desecho, incluida aproximadamente la mitad de la urea § presente en el filtrado original, son excretados del cuerpo como orina. Así, la formación de orina involucra la filtración §, la secreción §,la reabsorción § y la excreción § .

25 Riñón

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28 Nefrón La función del nefrón es influida por hormonas ,
principalmente la hormona antidiurética (ADH), producida por el hipotálamo y liberada por la glándula hipófisis; la aldosterona, una hormona de la corteza suprarrenal y el factor natriurético atrial liberado por las aurículas del corazón. La ADH aumenta el retorno de agua a la sangre y disminuye así la pérdida de agua. La aldosterona incrementa la reabsorción de iones sodio y de agua y la secreción de iones potasio. La producción de aldosterona es controlada por un circuito de retroalimentación negativa complejo que involucra niveles de iones potasio en el torrente sanguíneo y procesos iniciados en los propios riñones. A este circuito se lo conoce como sistema renina-angiotensina-aldosterona.

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