The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. C APÍTULO 10 Homeostasis y sistemas fisiológicos de regulación y control.

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1 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. C APÍTULO 10 Homeostasis y sistemas fisiológicos de regulación y control

2 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura R10-1 Claude Bernard (1813-1878). (Tomada de F Conti, Claude Bernard’s Des Fonctions du Cerveau: an ante litteram manifesto of the neurosciencies? Nat Rev Neurosci 3:979-985, 2002.)

3 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-1 Representación esquemática del concepto de homeostasis. La variación de cualquier componente del ambiente interno (a, b y c se refieren a variaciones de distinta intensidad y frecuencia) se equilibra con mecanismos que tienden a mantenerla relativamente constante. Cabe subrayar que el promedio de los valores expresados por las tres curvas en tiempos distintos produce un valor (representado por la línea t) que es constante.

4 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-2 Un sistema abierto es una estructura real y circunscrita por una barrera que tiene una entrada [ingreso; u(t)], un sistema [x(t)] y una salida [egreso; y(t)]. El conjunto de los procesos que transforman el ingreso en egreso se conoce como operador (S).

5 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-3 Esquema simplificado de un hipotético supersistema. Un supersistema es el conjunto de las conexiones entre varios sistemas y puede generar comportamientos extremadamente complejos.

6 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-4 Principales componentes y señales fundamentales de un sistema de control.

7 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-5 Sistemas de control de antealimentación y retroalimentación. En los sistemas de control de antealimentación (flecha verde) el sensor reconoce las perturbaciones antes que induzcan sus efectos sobre el estado del sistema; en los sistemas de control de retroalimentación (flecha roja) se identifica la variable controlada (que expresa los efectos que la perturbación ha tenido sobre el estado del sistema).

8 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-6 El controlador de un sistema de retroalimentación negativa se basa en la presencia de una señal de error y un amplificador.

9 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-7 Representación esquemática de la diferencia fundamental entre un sistema de retroalimentación negativa y uno de tipo positivo. Un sistema de retroalimentación negativa ( a ) disminuye la diferencia entre la variable regulada y la variable de referencia y tiende a generar equilibrio, mientras que un sistema de retroalimentación positiva ( b ) amplifica la diferencia y el sistema tiende al crecimiento o declive exponencial, hasta la explosión o el bloqueo.

10 The McGraw-Hill Companies © 2011. Todos los derechos reservados. Figura 10-8 Regulación de la calcemia que ejemplifica las características de un sistema de control de retroalimentación negativa basado en circuitos múltiples: más de un sistema reconoce la variable controlada y el egreso de cada uno de estos sistemas modifi ca más mecanismos capaces de controlar la variable controlada.