Sistema renal y adaptación al esfuerzo

Presentación del tema: "Sistema renal y adaptación al esfuerzo"— Transcripción de la presentación:

1 Sistema renal y adaptación al esfuerzo
PPTCANCBBLA04025V4 Clase Sistema renal y adaptación al esfuerzo

2 Resumen de la clase anterior
Sistema respiratorio Estructuras anatómicas Funciones Inspiración Vías respiratorias Ventilación pulmonar ___________ Espiración Vías de ___________ Respiración externa o ________ Intercambio de gases entre alvéolos y capilares pulmonares intercambio hematosis Respiración interna Intercambio de gases entre capilares y células O2 Transporte de gases CO2 Respiración _________ Aeróbica celular Anaeróbica

3 Aprendizajes esperados
Identificar estructura y función del sistema nefrourinario (riñón y vías urinarias). Comprender los procesos que forman la orina. Establecer las modificaciones anatómicas y fisiológicas que se producen en la aclimatación de un individuo a la altura. Comprender las modificaciones adaptativas que se generan producto del entrenamiento en un deportista.

4 Pregunta oficial PSU En el altiplano, la presión parcial de oxígeno en el aire es menor que a nivel del mar. ¿Qué opción describe correctamente los mecanismos de adaptación a la altura de una persona que se traslada al altiplano? Disminuye el contenido de hemoglobina en los glóbulos rojos, lo que permite un mejor intercambio del oxígeno y anhídrido carbónico en la altura. Se incrementa el número total de células sanguíneas, lo que permite aumentar la concentración de oxígeno en la sangre. C) Aumenta el número de glóbulos rojos y de hemoglobina, lo que produce un aumento de la capacidad total de la sangre para transportar oxígeno. D) Disminuye la neurotransmisión a nivel muscular, lo que reduce la actividad física realizada y produce aletargamiento. E) Aumenta la cantidad de proteínas disueltas en el plasma, lo que disminuye el nivel de anhídrido carbónico de la hemoglobina. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2009

5 Sistema renal Adaptación al esfuerzo Adaptación a la altura

6 Introducción En los vertebrados, como el ser humano, la eliminación de desechos se realiza por los riñones, que cumplen principalmente la función de excreción. Su unidad funcional y anatómica es denominada nefrón, la cual esta formada por un componente vascular y tubular. Su producto de excreción, eliminado hacia el exterior a través de las vías urinarias, corresponde a la orina. Los organismos animales tienen la capacidad de alterar sus variables normales, para desarrollar una actividad física intensa, o para vivir en altura, sin embargo nuestro cuerpo se adapta a estas nuevas condiciones fisiológicas temporalmente.

7 1. Sistema renal 1.1 Concepto de excreción
La excreción es un proceso de eliminación de un tóxico u otra sustancia metabólica a través de órganos excretores: Piel: por el sudor se elimina agua y sales. Pulmones: gas CO2. Hígado: pigmentos biliares. Riñones: urea a través de la orina.

8 1. Sistema renal 1.2 Estructuras anatómicas Estructura
Características y/o función Riñón Órgano excretor doble. Uréter Vía urinaria que sale de la pelvis renal hacia la vejiga. Vejiga Órgano único, que permite almacenar la orina. Uretra Vía urinaria única que permite conectar a la vejiga con el medio externo.

9 1. Sistema renal 1.2 Estructuras anatómicas
Los riñones son órganos dobles que presentan corteza y médula. En una zona llamada hilio, desembocan los cálices mayores que traen orina, y al mismo tiempo, es la zona donde entran y salen los vasos sanguíneos: arteria y vena renal.

10 1. Sistema renal 1.3 Estructura del nefrón
El nefrón o nefrona, está formado por: Un componente vascular: Arteriola aferente Glomérulo Arteriola eferente Vasos peritubulares 2. Un componente tubular: Cápsula de Bowman Túbulo contorneado proximal (T.C.P.) Asa de Henle Túbulo contorneado distal (T.C.D.) Túbulo colector

11 1. Sistema renal 1.4 Formación de la orina
La sangre que ingresa al glomérulo procedente de la arteriola aferente viene con alta presión; lo que se filtra pasa a constituir el filtrado glomerular, lo que no se filtra sigue por la ateriola eferente. Para la formación de la orina se realizan los procesos de: 1- Filtración glomerular 2- Reabsorción tubular 3- Secreción tubular 1 2 3 Excreción

12 1. Sistema renal 1.4 Formación de la orina Proceso Lugar donde ocurre
Sustancias involucradas Características del proceso FILTRACIÓN Cápsula de Bowman Agua, iones (sodio, potasio, bicarbonato), glucosa, aminoácidos, urea. Paso de sustancias desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman, por diferencia de presiones. REABSORCIÓN T.C.P. Asa de Henle T.C.D. Proceso de recuperación de sustancias filtradas hacia el torrente sanguíneo. SECRECIÓN T. C.D. Iones (potasio, hidrógeno, amonio). Eliminación de solutos desde la sangre hacia el lumen del túbulo.

13 1. Sistema renal 1.4 Formación de la orina
La orina es el líquido producto de los procesos ocurridos en los riñones, de color , olor, pH y composición variable, según la dieta, la ingesta de agua y el estado de salud. Componentes inorgánicos Concentración (g/L) Componentes orgánicos Cloruro de sodio 10 – 15 Urea 20 – 30 Potasio 2 – 4 Creatinina 0.8 – 1.2 Ácido sulfúrico 2 – 3 Ácido úrico 0.6 – 0.8 Ácido fosfórico 2 - 3 Cuerpos cetónicos 0.04 Amoníaco 0,5 – 1 Magnesio 0.1 – 0.2 Calcio 0.3 – 0.4 Hierro 0.005 – 0.010 Otras sustancias 0.2 – 0.3

14 Composición del plasma y la orina
1. Sistema renal 1.4 Formación de la orina Composición del plasma y la orina Sustancia Concentración (g/L) Plasma Orina Proteínas 70 Lípidos 5 Aminoácidos 0,5 Glucosa 1 Agua 900 950 Cloruro de sodio 8 10 Urea 0,3 20 Ácido úrico 0,03

15 2. Adaptación al ejercicio
2.1 Parámetros fisiológicos Algunos parámetros corporales normales: Presión arterial CO2 :40 mmHg Presión arterial O2: 98 mmHg pH arterial: 7.4 Glicemia: 80 – 100 mg glucosa/100 mL sangre Frecuencia cardíaca: 75 latidos/minuto Frecuencia respiratoria: 12 ciclos/minuto Volemia: 5 litros de sangre ¿Qué modificaciones produce el ejercicio sobre los parámetros que se mencionan en el cuadro?

16 2. Adaptación al ejercicio
2.1 Parámetros fisiológicos El acondicionamiento físico corresponde a la capacidad del corazón, los vasos sanguíneos, los pulmones y los músculos para realizar un trabajo biológico óptimo. El ejercicio vigoroso aumenta los latidos del corazón y la frecuencia respiratoria, sin embargo, se disminuye la frecuencia cardíaca cuando este ejercicio es periódico, lo mismo pasa con la ventilación. La musculatura se hipertrofia para dar mayor capacidad de contracción.

17 2. Adaptación al ejercicio
¿Qué vasos se encargan de redistribuir el flujo sanguíneo? EJERCICIO FÍSICO INTENSO Las arteriolas AUMENTO DEL FLUJO SANGUÍNEO AL TEJIDO MUSCULAR ¿En qué función celular se utilizará el oxígeno que se aporta adicionalmente al tejido muscular? En la respiración celular ¿Qué órgano aporta glucosa para elevar la glicemia? AUMENTO DEL APORTE DE OXÍGENO AL TEJIDO MUSCULAR El hígado ¿Qué hormona participa de este efecto? AUMENTO DE LA COMBUSTIÓN DE LA GLUCOSA Hormona glucagón ¿Qué variación tiene la presión de CO2 a consecuencia de la mayor combustión de glucosa? Aumenta

18 2. Adaptación al ejercicio
¿Qué efecto tiene sobre la producción de calor? AUMENTO DE LA COMBUSTIÓN DE LA GLUCOSA Aumenta ¿Qué mecanismos permiten disipar el calor generado? Transpiración AUMENTO DE LA PRESIÓN DE CO2 ¿Qué variación tiene el pH sanguíneo? Disminuye ¿Qué mecanismo respiratorio se estimula para normalizar la presión de CO2? Aumentar la ventilación pulmonar (hiperventilación)

19 La concentración de protones aumenta.
2. Adaptación al ejercicio 2.2 Modificaciones respiratorias CO2 + H2O H2CO H HCO3– ¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular sobre la presión de CO2? El metabolismo muscular aumenta la producción de CO2 por el mayor consumo de glucosa. A consecuencia del aumento del metabolismo muscular, ¿qué ocurre con la concentración de protones? La concentración de protones aumenta. ¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular durante el ejercicio sobre el pH? El pH disminuye. ¿Qué mecanismos se ponen en marcha para mantener la normalidad? La mayor presión de CO2 es detectada por quimiorreceptores del sistema nervioso y de los vasos sanguíneos, que activan en forma refleja el aumento del ritmo respiratorio, con lo que se produce hiperventilación.

20 2. Adaptación al ejercicio
2.3 Redistribución sanguínea Órganos Reposo Ejercicio moderado Ejercicio intenso Cerebro 750 mL Piel 500 mL 1800 mL 2000 mL Pulmones 1300 mL 300 mL Riñones 1000 mL 400 mL Músculos 1100 mL 12500 mL 14000 mL Recordar que son las arteriolas las encargadas de redistribuir el flujo sanguíneo durante el ejercicio hacia los órganos que lo requieren como músculos y piel.

21 3. Adaptación a la altura 3.1 Parámetros fisiológicos
Las adaptaciones en altura se asocian al fenómeno de aclimatación para alcanzar el equilibrio homeostático, el cual ocurre luego de 5 a 8 días de estar en un lugar en altitud. Las formas de adaptación fisiológica son principalmente tres: Incrementar el ritmo de la ventilación pulmonar (hiperventilación). Aumentar la cantidad de eritrocitos (hematocrito). Las personas nativas de estos lugares, tienen un tórax más amplio, más alvéolos, mayor tamaño cardíaco (hipertrofia fisiológica).

22 3. Adaptación a la altura Mayor altitud Hipoxia
¿Qué ocurre con la presión de oxígeno al aumentar la altitud? Mayor altitud Disminuye ¿Qué efecto tiene sobre la presión de O2 en los tejidos? Disminuye la concentración de oxígeno en la sangre Hipoxia ¿Cómo se denomina esta situación? Hipoxia Estimulación de la eritropoyesis ¿Qué órgano reacciona frente a la hipoxia? Riñones ¿Qué hormona producen? Eritropoyetina Aumento del hematocrito ¿Qué función cumple el aumento de glóbulos rojos? Aumenta la captura de oxígeno

23 Pregunta oficial PSU En el altiplano, la presión parcial de oxígeno en el aire es menor que a nivel del mar. ¿Qué opción describe correctamente los mecanismos de adaptación a la altura de una persona que se traslada al altiplano? Disminuye el contenido de hemoglobina en los glóbulos rojos, lo que permite un mejor intercambio del oxígeno y anhídrido carbónico en la altura. Se incrementa el número total de células sanguíneas, lo que permite aumentar la concentración de oxígeno en la sangre. C) Aumenta el número de glóbulos rojos y de hemoglobina, lo que produce un aumento de la capacidad total de la sangre para transportar oxígeno. D) Disminuye la neurotransmisión a nivel muscular, lo que reduce la actividad física realizada y produce aletargamiento. E) Aumenta la cantidad de proteínas disueltas en el plasma, lo que disminuye el nivel de anhídrido carbónico de la hemoglobina. ALTERNATIVA CORRECTA C Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2009

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27 Tabla de corrección Nº Clave Unidad temática Habilidad 1 C Excreción
Reconocimiento 2 3 E Comprensión 4 D 5 Aplicación 6 7 8 A 9 Respiración 10 11 12

28 Tabla de corrección Nº Clave Unidad temática Habilidad 13 D
Respiración Comprensión 14 B 15 Aplicación 16 Excreción 17 E ASE 18 19 Compresión 20 21 22 Reconocimiento 23 C 24 25 Ase

29 Filtración glomerular
Síntesis de la clase Excreción realizada por… Piel Pulmones Riñones Hígado eliminan… Sudor CO2 Orina Pigmentos biliares unidad funcional… Nefrón formado por… Sistema de tubos Vasos sanguíneos encargados de… Formación de orina consta de… Filtración glomerular Reabsorción tubular Secreción tubular Paso de sustancias desde los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman Recuperación de sustancias desde el filtrado a la sangre de los capilares peritubulares Paso de sustancias desde los capilares peritubulares hacia el filtrado

30 Nuevo estado de homeostasis
Síntesis de la clase HOMEOSTASIS modificada por… Ejercicio Mayor altitud consecuencias… consecuencias… Producción de calor Mayor consumo de oxígeno Menor presión de oxígeno adaptación … Hiperventilación Aumento del hematocrito Hipertrofia fisiológica del corazón Hiperventilación Aumento del flujo sanguíneo Sudoración Nuevo estado de homeostasis

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32 Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión, estudiaremos Fotosíntesis. Incorporación de energía al ecosistema

33 Equipo Editorial Área Ciencias: Biología
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