ORGANIZACION ORGANIZACION FUNCIONAL Y CONTROL FUNCIONAL Y CONTROL

DEL MEDIO INTERNODEL MEDIO INTERNO

MEDIO INTERNO (C. Bernard, sXIX)

• Medio estable, que baña todas las células, del que toman las sustancias que necesitan y al que arrojan sus productos de desecho

• Medio interno = líquido extracelular (LEC)

HOMEOSTASIS (Cannon, sXX)

• La uniformidad y estabilidad del medio interno frente a un entorno cambiante: constancia del medio interno

• Mantenimiento del organismo dentro de límites que le permiten desempeñar una función de manera adecuada

• Existen diferentes sistemas reguladores que controlan y mantienen la homeostasis

Medio interno y homeostasis

HOMEOSTASIS: Características

• El medio interno (LEC) se mantiene en condiciones constantes: las concentraciones de O2 y CO2, nutrientes (glucosa, AAs, AG), desechos orgánicos (urea, urato...), e iones (Na+, K+, HCO3

-...), así como Tª, pH, V y P deben permanecer relativamente inalterados en los líquidos corporales

• Existe un estado estable fisiológico: equilibrio entre las demandas del organismo y la respuesta hacia dichas demandas.

• Las fluctuaciones mínimas de la composición del medio interno son compensadas mediante múltiples procesos homeostáticos coordinados.

Medio interno y homeostasis

Medio interno y homeostasis

• El LEC está en constante movimiento gracias al sistema circulatorio.

• Los nutrientes y gases circulantes se mezclan por difusión con los líquidos tisulares a través de los capilares

Alteración de la Homeostasia: ENFERMEDAD

Diferentes situaciones pueden originar un desequilibrio del medio interno y comprometer la funcionalidad del organismo:

Medio interno y homeostasis

• Externos:– Calor, frío, traumas mecánicos, o escasez de

oxígeno

• Internos:– Ejercicio, presión arterial alta, dolor, tumores,

ansiedad.

• Situaciones Extremas:– Hemorragias, intoxicación, exposición a dosis

excesivas de radiaciones.

– Infección grave.

– Operaciones quirúrgicas

oC

+50

-50

+15

oC

+50

-50

+15

Temperatura: 37 oCpH: 7,4 Glucosa: 85 mg/dLBicarbonato: 28 mmol/L Cloro: 108 mmol/L Potasio: 4,2 mmol/L Sodio: 142 mmol/L pO2: 40 mm HgpCO2: 45 mm Hg

MECANISMOS HOMEOSTÁTICOS

MECANISMOS HOMEOSTÁTICOS

Organización EstructuralOrganización Estructural• Niveles:Niveles:

– Químico: Atomos (C, H, O, Químico: Atomos (C, H, O, N, Ca, K, Na) y moléculas N, Ca, K, Na) y moléculas (proteínas, carbohidratos, (proteínas, carbohidratos, grasas y vitaminas) grasas y vitaminas) esenciales para esenciales para mantenimiento de la vida.mantenimiento de la vida.

– Celular: Unidad estructural Celular: Unidad estructural y funcional básicay funcional básica

– Tisular: Tejidos, grupos de Tisular: Tejidos, grupos de células similares.células similares.

– Sistémico: Diferentes Sistémico: Diferentes órganos unidos para órganos unidos para desempeño de una función desempeño de una función

MEDIO INTERNO: LIQUIDO MEDIO INTERNO: LIQUIDO EXTRACELULAR E INTRACELULAREXTRACELULAR E INTRACELULAR

• 56% del cuerpo humano 56% del cuerpo humano adulto es líquido (2/3 adulto es líquido (2/3 intracelular y 1/3 intracelular y 1/3 extracelular)extracelular)

• Se encuentra en Se encuentra en constante movimientoconstante movimiento

• Transportado Transportado rapidamente por la rapidamente por la sangre circulantesangre circulante

• Contiene iones y Contiene iones y nutrientes para nutrientes para mantenimiento de la mantenimiento de la vida celularvida celular

Liquido ExtracelularLiquido Extracelular

• Origen de los Origen de los nutrientesnutrientes– Sistema Respiratorio: El Sistema Respiratorio: El

O2O2– Tracto Gastrointestinal: Tracto Gastrointestinal:

Hidratos de Carbono, Hidratos de Carbono, ácidos grasos y ácidos grasos y aminoácidosaminoácidos

– Hígado: Órgano que se Hígado: Órgano que se encarga de la conversión encarga de la conversión de algunas sustancias de algunas sustancias hacia formas hacia formas manejables.manejables.

– Sistema muscular Sistema muscular esquelético: Movilidad esquelético: Movilidad para autoprotección, para autoprotección, mantenimiento de la mantenimiento de la temperatura y obtención temperatura y obtención de alimentode alimento

Liquido ExtracelularLiquido Extracelular

• Eliminación de Eliminación de los productos los productos finales del finales del metabolismo:metabolismo:– Pulmones: Pulmones:

Elimina CO2Elimina CO2– Riñones: Elimina Riñones: Elimina

úrea, ácido úrea, ácido úrico, excesos de úrico, excesos de iones y aguaiones y agua

INTRACELULAR VS INTRACELULAR VS EXTRACELULAREXTRACELULAR

EXTRACELULAREXTRACELULAR•Contiene grandes Contiene grandes cantidades de iones Na, Cl y cantidades de iones Na, Cl y bicarbonato, nutrientes como bicarbonato, nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. grasos y aminoácidos. Contiene además CO2 y otros Contiene además CO2 y otros productos celulares que van productos celulares que van hacia los riñones para su hacia los riñones para su excreción.excreción.

INTRACELULARINTRACELULAR• Contiene grandes Contiene grandes cantidades de iones K, Mg, cantidades de iones K, Mg, PO4.PO4.

HomeostasisHomeostasis• Definición:Definición: Mantenimiento del Mantenimiento del

organismo dentro de límites que le organismo dentro de límites que le permiten desempeñar una función permiten desempeñar una función de manera adecuadade manera adecuada

Condiciones Condiciones esenciales del medio esenciales del medio interno:interno:

Concentración Concentración óptima de gases, óptima de gases, elementos nutritivos, elementos nutritivos, iones y aguaiones y agua

Temperatura óptimaTemperatura óptima

Volumen óptimoVolumen óptimo

Enfermedad: Alteración de la Enfermedad: Alteración de la homeostasishomeostasis

Regulacion de la Regulacion de la homeostasishomeostasis

• Sistemas nervioso Sistemas nervioso y endocrinoy endocrino– S. nervioso: S. nervioso:

Detecta Detecta alteraciones y alteraciones y envía señales en envía señales en forma de impulsos forma de impulsos nerviosos que nerviosos que producen cambios producen cambios rápidosrápidos

S. Endocrino: S. Endocrino: detecta cambios y detecta cambios y a través de la a través de la sangre envía los sangre envía los reguladores reguladores químicos químicos (hormonas). Estos (hormonas). Estos cambios son cambios son lentos.lentos.Ambos Ambos mecanismos se mecanismos se coadyuvan para coadyuvan para lograr el lograr el equilibrio.equilibrio.

Objetivo: mantenimiento de la homeostasis (de los gases o la P arterial, p.e.)

3. Sistemas de control

Componentes:

• Receptor (sensor): Monitoriza cambios producidos y envía información (impulso

aferente).

• Centro de control: Determina el punto de mantenimiento de alguna función: ej. P arterial, frecuencia cardiaca, Tª etc...

• Efector: Recibe mensaje del centro de

control (impulso eferente) y emite una respuesta (efecto) para compensar el cambio inicial

• S. nervioso: Detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos → cambios rápidos

• S. Endocrino: detecta cambios y a través de la sangre envía los reguladores químicos (hormonas)→ cambios lentos.

• Ambos mecanismos se coadyuvan para lograr el equilibrio.

• También hay controles locales...

Sistemas de control

Flujo sanguíneo

(control local)

Tipos: Negativos: Si la respuesta invierte el estímulo original. El más habitual: regulación de la glucemia, P arterial, concentración de gases sanguíneos, regulación endocrina…

Positivos: cuando la respuesta potencia el estímulo original. Es mucho menos frecuente y puede llevar a “circulos viciosos” Ej: Coagulación Sanguínea, inducción del parto.

3. Mecanismos de retroalimentación

• La mayoría de los sistemas de control actúan mediante mecanismos de retroalimentación

Hipófisis (glándula pituitaria)

Miometrio (útero)

Sistemas de Sistemas de RetroalimentaciónRetroalimentación

• DefiniciónDefinición::• Ciclo de eventos monitorizados Ciclo de eventos monitorizados

constantemente y enviados a la región constantemente y enviados a la región centralcentral

• Componentes:Componentes:– Centro de controlCentro de control: Determina el punto de : Determina el punto de

mantenimiento de alguna función: ej. Presión mantenimiento de alguna función: ej. Presión arterial, frecuencia cardiaca, temperatura arterial, frecuencia cardiaca, temperatura etc.etc.

– ReceptorReceptor: Monitoriza cambios producidos y : Monitoriza cambios producidos y envía información (impulso aferente). Ante envía información (impulso aferente). Ante cambios (stress) considerados como estimulo.cambios (stress) considerados como estimulo.

– EfectorEfector: Recibe mensaje (impulso eferente) y : Recibe mensaje (impulso eferente) y emite una respuesta (efecto)emite una respuesta (efecto)

Tipos:Tipos:Sistemas de retroalimentación Sistemas de retroalimentación positiva: Si la respuesta potencia el positiva: Si la respuesta potencia el estímulo original. Ejm. Coagulación estímulo original. Ejm. Coagulación Sanguínea.Sanguínea.Sistema de retroalimentación Sistema de retroalimentación negativa: Si la respuesta invierte el negativa: Si la respuesta invierte el estímulo original.estímulo original.

IMPORTANCIA DE LOS SUBSISTEMAS DE RELACIÓN PAG. 21IMPORTANCIA DE LOS SUBSISTEMAS DE RELACIÓN PAG. 21

1. ¿ A qué se denomina estímulos estresantes? .Mencione 1. ¿ A qué se denomina estímulos estresantes? .Mencione ejemplos.ejemplos.

2. ¿Qué importancia tienen los sistemas de relación en el 2. ¿Qué importancia tienen los sistemas de relación en el control homeostatico?.control homeostatico?.

3. ¿Qué tipos de retroalimentación existen? Explique y cite 3. ¿Qué tipos de retroalimentación existen? Explique y cite ejemplos.ejemplos.

4. Cual sería la funcion de : 4. Cual sería la funcion de :

Centro de integración.Centro de integración.

Receptores:Receptores:

Via aferente:Via aferente:

Vía eferente:Vía eferente:

Efector:Efector:

5. ¿Qué es y cual es la importancia del hpotalamo?. Explica sus 5. ¿Qué es y cual es la importancia del hpotalamo?. Explica sus funcionesfunciones

6. Desarrolla la actividad de la pagina numero 256. Desarrolla la actividad de la pagina numero 25

EnfermedadEnfermedad• Definición: Es la pérdida del Definición: Es la pérdida del

equilibrio o la capacidad del equilibrio o la capacidad del organismo para conservar sus organismo para conservar sus funciones.funciones.

• Tipos:Tipos:– Enfermedades localesEnfermedades locales: Afecta un : Afecta un

área determinada del organismoárea determinada del organismo– Enfermedades sistémicas:Enfermedades sistémicas:

Afectan muchas partes del Afectan muchas partes del organismo o su totalidad.organismo o su totalidad.

• Tipos de alteraciones:Tipos de alteraciones:– Subjetivas: SíntomasSubjetivas: Síntomas– Objetivas: SignosObjetivas: Signos

AUTOMATICIDAD DEL AUTOMATICIDAD DEL ORGANISMOORGANISMO

• El organismo esta constituído por aprox. El organismo esta constituído por aprox. 100 billones de células organizadas en 100 billones de células organizadas en diferentes estructuras funcionales diferentes estructuras funcionales (órganos).(órganos).

• Cada estructura funcional participa en el Cada estructura funcional participa en el mantenimiento de las condiciones mantenimiento de las condiciones homeostáticas del medio internohomeostáticas del medio interno

• Células participan activamente en la Células participan activamente en la conservación de la homeostasis.conservación de la homeostasis.

• La disfunción entre el medio interno y las La disfunción entre el medio interno y las células, pueden producir enfermedad (leve células, pueden producir enfermedad (leve o moderada) y la muerte si esta es severa.o moderada) y la muerte si esta es severa.

FisiologíaFisiología• Determinacion de las funciones de Determinacion de las funciones de

cada uno de los sistemas organicoscada uno de los sistemas organicos• Relacion entre estructura y funciónRelacion entre estructura y función• Divisiones:Divisiones:

– F. CelularF. Celular F. sistémicaF. sistémicaS. NerviosoS. NerviosoS. MuscularS. MuscularS. EndocrinoS. EndocrinoS. CardiovascularS. CardiovascularS. RespiratorioS. RespiratorioS. RenalS. RenalS. ReproductorS. ReproductorS. DigestivoS. Digestivo

Fisiología Fisiología CelularCelular

• Célula y su funciónCélula y su función– Organización de la Organización de la

célula;célula;• Núcleo (membrana Núcleo (membrana

nuclear)nuclear)• Citoplasma (membrana Citoplasma (membrana

celular)celular)

– Protoplasma: Protoplasma: Compuesto Compuesto básicamente por:básicamente por:• AguaAgua• ElectrolitosElectrolitos• ProteínasProteínas• LípidosLípidos• Hidratos de carbonoHidratos de carbono

Estructura física de la Estructura física de la célulacélula

• Denominadas Denominadas organelosorganelos::– Membrana Membrana

celularcelular

Membrana nuclearMembrana nuclear

– Retículo Retículo endoplásmicoendoplásmico

Aparato de GolgiAparato de Golgi

MitocondriaMitocondria

LisosomasLisosomas

CentriolosCentriolos

Estructuras membranosas de la Estructuras membranosas de la célulacélula

• Compuestas por:Compuestas por:– Lípidos y proteínasLípidos y proteínas

• Comprenden:Comprenden:– Membrana celularMembrana celular– Membrana nuclearMembrana nuclear– Membrana del Membrana del

retículo retículo endoplásmicoendoplásmico

– Membrana Membrana mitocondrialmitocondrial

– LisosomasLisosomas– Aparato de golgiAparato de golgi

Membrana Membrana CelularCelular

• Características:Características:– Delgada y elástica (7.5-Delgada y elástica (7.5-

10 nm grosor)10 nm grosor)– Formada en mayor Formada en mayor

proporción por proporción por proteínas y lípidosproteínas y lípidos• 55% proteínas55% proteínas• 25% de fosfolípidos25% de fosfolípidos• 13% de colesterol13% de colesterol• 4% de otros lípidos4% de otros lípidos• 3% de hidratos de 3% de hidratos de

carbonocarbono– Estructura básica, Estructura básica,

bicapa lipídica (2 bicapa lipídica (2 moléc. de grosor)moléc. de grosor)

Parte hidrofóbica Parte hidrofóbica (porción ácido graso) e (porción ácido graso) e hidrofílica (porción hidrofílica (porción fosfato)fosfato)

– Grandes moléculas de Grandes moléculas de prot. globulares prot. globulares intercalándose a lo intercalándose a lo largo de la lámina largo de la lámina lipídica.lipídica.

Membrana CelularMembrana Celular– Constituye una barrera Constituye una barrera

fundamental fundamental impermeable a iones, impermeable a iones, glucosa y úrea. El O2, glucosa y úrea. El O2, CO2 y alcohol CO2 y alcohol (liposolubles) atraviesan (liposolubles) atraviesan esta porción de la esta porción de la membrana con facilidad.membrana con facilidad.

– Posee moléculas de Posee moléculas de colesterol que se colesterol que se encuentran disueltas en encuentran disueltas en la bicapa lipídica. la bicapa lipídica. Contribuye a la Contribuye a la determinación del grado determinación del grado de permeabilidad a los de permeabilidad a los constituyentes constituyentes hidrosolubles de los hidrosolubles de los líquidos corporaleslíquidos corporales..

Membrana Membrana CelularCelular

– Proteínas: Proteínas: • Conformadas por Conformadas por

Glucoproteínas.Glucoproteínas.• Tipos de proteínas: Tipos de proteínas:

– Integrales (toda la Integrales (toda la membrana): membrana): proporcionan proporcionan canales canales estructurales estructurales (poros), proteínas (poros), proteínas transportadoras, transportadoras, enzimas.enzimas.

– Periféricas Periféricas (ancladas a la (ancladas a la superficie de superficie de membrana, en la membrana, en la parte interna y parte interna y unidas a las unidas a las integrales), actúan integrales), actúan como enzimas u como enzimas u otro tipo de otro tipo de reguladores.reguladores.

Membrana CelularMembrana Celular

– Carbohidratos (glucocáliz Carbohidratos (glucocáliz celular) celular) •Se encuentran en forma de Se encuentran en forma de glucoproteínas y glucolípidos. glucoproteínas y glucolípidos. La porción gluco, sobresalen La porción gluco, sobresalen hacia el exterior de la célula.hacia el exterior de la célula.

•Posee proteoglicanos (sust. Posee proteoglicanos (sust. Hidrocarbonadas unidas por Hidrocarbonadas unidas por pequeños grupos proteícos) pequeños grupos proteícos)

Membrana CelularMembrana Celular

• Funciones de las moleculas de Funciones de las moleculas de hidratos de carbono (glucocáliz):hidratos de carbono (glucocáliz):

– Están cargadas negativamente.Están cargadas negativamente.– Punto de anclaje con otras célulasPunto de anclaje con otras células– Actúan como receptores de Actúan como receptores de

membrana, activando a los segundos membrana, activando a los segundos mensajerosmensajeros

– Participan en acciones inmunitariasParticipan en acciones inmunitarias

Citoplasma y Citoplasma y OrganelasOrganelas

• Citosol: Porción líquida Citosol: Porción líquida claraclara

• Contiene:Contiene:– Proteínas disueltas,Proteínas disueltas,– electrolitos,electrolitos,– glucosa yglucosa y– pequeñas cantidades pequeñas cantidades

de compuestos lipídicosde compuestos lipídicos– Posee fibrillas de actina Posee fibrillas de actina

(corteza o ectoplasma), (corteza o ectoplasma), consistencia gelatinosa.consistencia gelatinosa.

– Endoplasma, ubicado Endoplasma, ubicado entre ectoplasma y entre ectoplasma y membrana nuclear.membrana nuclear.

– También se encuentran También se encuentran glóbulos de grasas glóbulos de grasas neutras, gránulos de neutras, gránulos de glucógeno, ribosomas, glucógeno, ribosomas, vescículas secretoras y vescículas secretoras y 5 organelas muy 5 organelas muy importantes: Retículo importantes: Retículo endoplásmico, aparato endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, de Golgi, mitocondrias, lisosomas y lisosomas y peroxisomas.peroxisomas.

Retículo EndoplasmicoRetículo Endoplasmico• Consta de:Consta de:

– Estructuras tubulares y Estructuras tubulares y vescículares aplanadasvescículares aplanadas

– Estructuras interconectadas Estructuras interconectadas – Paredes formadas por Paredes formadas por

bicapa lipídica membranosa bicapa lipídica membranosa que contiene grandes que contiene grandes cantidades de proteínas y cantidades de proteínas y similar a la membrana similar a la membrana celularcelular

– El interior de túbulos y El interior de túbulos y vescículas contiene la vescículas contiene la matríz endoplásmica. matríz endoplásmica. (conectado con el espacio (conectado con el espacio entre las dos membranas de entre las dos membranas de la doble membrana nuclear)la doble membrana nuclear)

– Posee:Posee:• Ribosomas y retículo Ribosomas y retículo

sarcoplásmico rugoso sarcoplásmico rugoso (granular)(granular)

• Retículo endoplásmico Retículo endoplásmico agranular o lisoagranular o liso

Ribosomas y retículo Ribosomas y retículo endoplásmico rugosoendoplásmico rugoso

• Ribosomas: Ribosomas: – Se encuentran Se encuentran

anclados a las anclados a las superficies externas superficies externas de muchas regiones de muchas regiones del retículo del retículo endoplásmico. Estas endoplásmico. Estas zonas se conocen zonas se conocen como: Retículo como: Retículo endoplásmico rugoso endoplásmico rugoso o granular.o granular.

– Compuestos por una Compuestos por una mezcla de ARN y mezcla de ARN y proteínas (participan proteínas (participan en la síntesis en la síntesis proteíca de las proteíca de las células)células)

Retículo endoplásmico agranular o Retículo endoplásmico agranular o

lisoliso • Parte del reticulo Parte del reticulo

endoplasmicoendoplasmico• Carece de Carece de

ribosomas acopladosribosomas acoplados• Actúa en la sintesis Actúa en la sintesis

de sustancias de sustancias lipídicas y otros lipídicas y otros procesos procesos enzimáticos enzimáticos celulares.celulares.

Aparato de Aparato de GolgiGolgi

• Características:Características:– Intimamente relacionado Intimamente relacionado

con el retículo con el retículo endoplásmicoendoplásmico

– Posee membranas Posee membranas celulares parecidas a las celulares parecidas a las del retículo endoplásmico del retículo endoplásmico liso.liso.

– Consta de un apilamiento Consta de un apilamiento de cuatro o mas capas de de cuatro o mas capas de vescículas cerradas, vescículas cerradas, planas y delgadas planas y delgadas próximas al núcleopróximas al núcleo

– Es importante en células Es importante en células secretoras. Estas secretoras. Estas expulsan las sustancias a expulsan las sustancias a secretarsecretar

– Conjuntamente con el Conjuntamente con el retículo endoplásmico retículo endoplásmico forman los lisosomas, forman los lisosomas, vescículas secretoras u vescículas secretoras u otros componentes otros componentes citoplasmáticos.citoplasmáticos.

LisosomaLisosomass

• Organelas vesciculares Organelas vesciculares formadas en el aparato formadas en el aparato de golgi y dispersas a de golgi y dispersas a lo largo del citoplasma.lo largo del citoplasma.

• Proporcionan un Proporcionan un sistema digestivo sistema digestivo intracelular intracelular (sustancias y (sustancias y estructuras estructuras intracelulares, intracelulares, especialmente las especialmente las danadas, particulas danadas, particulas alimenticias ingeridas alimenticias ingeridas por las celulas)por las celulas)

MitocondriaMitocondria