Equilibrio del Medio Interno Depto de Ciencias Biología 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 corporal 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 Pc Proteínas π p (↑p) Pif πif 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

Equilibrio osmótico entre el líquido extra e intracelular Crenación Citólisis: Hemólisis

Actividad Frente a las siguientes situaciones problema, señala qué sucede con el volumen del líquido extracelular, intracelular y con el comportamiento de la célula. Se añade una solución salina isotónica al líquido extracelular Se añade una solución hipertónica al líquido extracelular Se añade una solución hipotónica al líquido extracelular 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 agua Deshidratación Infusión intravenosa de diferentes soluciones Pérdida de líquido por el sudor Pérdida de líquido por los riñones

Pérdida de agua en milílitros (ml) A temperatura normal En clima caluroso En ejercicio intenso y prolongado Piel (pérdida insensible) 350 Respiración (pérdida insensible) 250 650 Orina 1.400 1.200 500 Sudor 100 5.000 Heces TOTAL 2.300 3.300 6.600

Actividad ¿Las cifras indicadas en la tabla permiten afirmar que el organismo posee un sistema de control sobre la cantidad de agua que elimina e incorpora? ¿Las personas que habitan en climas tropicales deberán tener un sistema de control de agua más eficiente? ¿Por qué las cifras de la orina y del sudor son las más cambiantes? ¿De qué manera incorporas agua al organismo? ¿Qué cantidad de agua debería ingerir diariamente un 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)

organismo . El modelo de entrada-salida (imput-output) Imput: Output: Procesamiento elaboración e integración – de la información entrante organismo receptores efectores Imput: Output: Entrada de Información. (S: estimulación Del medio Salida de Información (R: Respuesta) Consecuencias de La respuesta feedback

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 las informaciones Ordenes para Los órganos Efectores (músculos y glándulas SNC En el escalón De un circuito (o de una cadena) interneuronas Neuronas receptoras o aferentes Neuronas efetoras dendritas cuerpo axón En el escalón De una neurona

COMPARACIÓN ENTRE SISTEMA NERVIOSO Y ENDOCRINO

Formación de la Orina Fases principales: Fase de filtración glomerular Fase de reabsorción tubular Fase de secreción. Concentración

Filtrado glomerular (g/L) Constituyentes Plasma (g/L) Filtrado glomerular (g/L) Orina (g/L) Na+ 3,2 3 - 6 K+ 0,2 2 – 3 Proteínas 60 – 80 Glucosa 1 Urea 0,3 20 Agua 170 (Litros/24 hrs.) 1,5 (Litros/24 hrs.)

Reabsorción renal de Na+ Excreción de K+

Mecanismos de pérdida de calor 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 Sudoración Perspiración insensible Vasodilatación Jadeo 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%)

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.

Mecanismos Internos Sudoración: (1,5 L) Información al área preóptica, (delante del hipotálamo).(NSC)

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 Internos Externos 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) Radiación directa del sol (Infrarroja) 92% Irradiación desde la atmósfera (Amplificación de radiación solar)

60% infrarroja 22% 12% al aire 3% a objetos

Termostato de los Vertebrados

Alteración de la regulación térmica 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.

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.

Fiebre Alteración del “termostato” corporal ubicado en el hipotálamo Causas: Enfermedades infecciosas bacterianas Tumores cerebrales Golpes de calor ambiental

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

Corrientes de convección El cuerpo se enfría Tolera hasta 65º C Golpes de Calor Relacionado con Humedad Ambiental Ambiente seco y con viento Humedad ambiental alta 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 Se activan mecanismos tendientes a subir la temperatura a niveles normales Efectos del frío intenso: Congelación: gangrena y necrosis Vasodilatación: cuando la tº llega al punto de congelación la musculatura lisa se paraliza

Clasificación de los organismos según el control de la temperatura corporal Poiquilotermos y Homeotermos Endotermos y Ectotermos Reacciones metabólicas producen calor La eliminan rápidamente al ambiente Depende de la temperatura del entorno Reacciones metabólicas producen calor Costo energético alto tiritar, quemar grasas y jadear. “Sangre fría” “Sangre caliente” Temperatura variable Temperatura constante

Tarea 2. ¿En qué consiste la hibernación? Explicar el sistema de contracorriente utilizado por los endotermos