homeostasi (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Enfermería - 1º curso
Asignatura Fisiologia Humana
Año del apunte 2014
Páginas 9
Fecha de subida 27/10/2014
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INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS       INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA.
HOMEOSTASIS.
Definición  de  Fisiología     La   fisiología   es   la   ciencia   que   trata   de   las   funciones   del   organismo   vivo   y   de   sus   partes.   Como  disciplina  científica,  la  fisiología  puede  dividirse  de  acuerdo  con:     1.
El  tipo  de  organismo  implicado,  como  la  fisiología  humana  o  vegetal.   2.
El  nivel  de  organización  estudiado,  como  la  fisiología  molecular  o  celular.   3.
El  estudio  de  una  función  específica  o  sistémica,  como  la  fisiología  cardiovascular  o   la  neurofisiología.     Los  organismos  realizan  ciertos  procesos  que  los  distinguen  de  las  cosas  inanimadas;  son   los   procesos   vitales   básicos.   La   suma   de   todos   los   procesos   químicos   que   ocurren   en   el   cuerpo  se  denomina  metabolismo.     El  metabolismo  comprende  el  desdoblamiento  de  las  moléculas  grandes  y  complejas  en   unidades   más   pequeñas   y   sencillas   (catabolismo),   así   como   la   elaboración   de   componentes   estructurales   y   funcionales   del   cuerpo   (anabolismo).   Por   ejemplo,   las   1     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     proteínas   de   los   alimentos   se   desdoblan   en   aminoácidos,   que   son   como   los   bloques   de   construcción   que   conforman   las   proteínas.   Los   aminoácidos   pueden   ser   usados   para   formar   nuevas   proteínas   que   constituyen   la   estructura   corporal,   por   ejemplo,   músculos   y   huesos.   El   metabolismo   emplea   el   oxígeno   que   aporta   el   sistema   respiratorio   y   los   nutrientes   desdoblados   por   el   sistema   digestivo   para   proporcionar   energía   química   necesaria  en  las  actividades  celulares.     Niveles  de  organización  estructural     Antes  de  empezar  a  estudiar  la  estructura  y  función  del  cuerpo  humano  y  de  sus  partes,   es   importante   pensar   en   cómo   están   organizadas   éstas   y   cómo   deben   encajar   entre   sí   para  funcionar  de  manera  eficaz.     El  cuerpo  humano  está  formado  por  diferentes  niveles  de  organización  estructural  que  se   asocian  entre  sí  eficazmente:   - Nivel  químico.   - Nivel  celular.   - Nivel  tisular  o  hístico.   - Nivel  orgánico.   - Nivel  sistémico.   - Nivel  de  organismo.       1.
Nivel   químico.   Es   el   nivel   inferior   de   organización.   Comprende   a   todos   los   átomos   y   moléculas   esenciales   para   el   mantenimiento  de  la  vida.  Estos  átomos  esenciales  son  el  carbono   (C),  oxígeno  (O),  hidrógeno  (H),  calcio  (Ca),  potasio  (K)  y  sodio  (Na),   que   se   combinan   para   formar   moléculas   como   las   proteínas,   los   carbohidratos,  las  grasas  y  las  vitaminas.     2     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     2.
Nivel   celular.   La   combinación   de   las   moléculas   dan   lugar   a   este   segundo   nivel   estructural.   Las   células   son   las   unidades   estructurales   y   funcionales   básicas   de   un   organismo.     Las   células   presentan   estructuras   especializadas,   denominadas   organelas   (núcleo,   mitocondrias   y   lisosomas)   con   funciones   específicas  cada  una  de  ellas.     3.
Nivel   tisular.   Los   tejidos   son   grupos   de   células   semejantes   que   suelen   proceder   de   un   tipo   celular   común   y   que  trabajan  juntas  para  desarrollar  una   determinada   función.   Hay   seis   tipos   básicos  de  tejidos  en  el  cuerpo  humano:     Ø Tejido  epitelial.   Ø Tejido  muscular.   Ø Tejido  conectivo.   Ø Tejido  nervioso.   Ø Tejido  óseo.   Ø Tejido  cartilaginoso.     4.
Nivel   orgánico.   La   combinación   de   diversos   tipos   de   tejidos   da   lugar   a   los   órganos,   los   cuales   suelen   tener   formas   fácilmente   reconocibles.   Ejemplos   de   órganos   son:  el  corazón,  los  pulmones,  el  hígado,  el  estómago  o  el  encéfalo.     5.
Nivel  sistémico.  Es  el  nivel  de  los  sistemas  o   aparatos,   los   cuales   resultan   de   la   combinación   de   diferentes   órganos   relacionados   con   una   función   común.  Por  ejemplo,  el  aparato  digestivo  está  formado   por   faringe,   esófago,   estómago,   intestino   delgado   y   grueso,   hígado,   páncreas,…   que   en   común   trabajan     3     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     para   llevar   a   término   el   proceso   de   la   digestión.   A   veces,   un   mismo   órgano   puede   formar   parte   de   dos   sistemas   diferentes,   por   ejemplo,   el   páncreas   forma   parte   del   sistema   digestivo,  por  su  secreción  exocrina  (enzimas  que  digieren  los  principios  inmediatos)  y  del   sistema  endocrino,  por  su  secreción  endocrina  (hormonas  que  regulan  el  metabolismo  de   los  carbohidratos).     6.
Nivel   de   organismo.   Es   el   nivel   superior.   Todas   las   partes   del   cuerpo   funcionan   en   conjunto   formando  el  organismo,  es  decir  el  individuo  vivo.         Homeostasis.  Mantenimiento  de  los  límites  fisiológicos.     Como  hemos  visto  el  cuerpo  humano  está  formado  por  varios  sistemas  y  órganos,  cada   uno   de   ellos   formados   por   millones   de   células.   Para   mantener   una   función   eficaz   y   contribuir   a   la   supervivencia   del   organismo,   estas   células   necesitan   unas   condiciones   relativamente   estables.   Esta   estabilidad   relativa   es   la   que   los   fisiólogos   denominan   HOMEOSTASIS.       Claude   Bernard   fue   el   primer   fisiólogo   en   describir   la   estabilidad   del   medio   interno   del   cuerpo   humano,   a   pesar   de   las   alteraciones   del   medio   externo.   Walter   Cannon     fue   el   fisiólogo  que  utilizó  por  primera  vez  el  término  de  homeostasis.     La  homeostasis  es  una  situación  en  la  que  el  ambiente  interno  del   organismo  se  mantiene  dentro  de  unos  determinados  límites  fisiológicos.     Un  aspecto  importante  de  la  homeostasis  consiste  en  el  mantenimiento  del  volumen  y  de   la  composición  de  los  líquidos  corporales,  que  son  soluciones  acuosas  que  se  encuentran   en   el   interior   o   alrededor   de   las   células.   El   líquido   interno   se   denomina   líquido   4     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     intracelular   (LIC)   y   el   exterior   líquido   extracelular   (LEC).   Las   sustancias   necesarias   para   el   sustento  de  la  vida,  como  el  oxígeno,  los  nutrientes  y  una  variedad  de  partículas  químicas   con  carga  eléctrica  que  se  denominan  iones,  están  disueltas  en  estos  fluidos.  El  LEC  que   llena   los   diminutos   espacios   entre   las   células   de   los   tejidos   se   denomina   líquido   intersticial  y  el  que  se  halla  dentro  de  los  vasos  sanguíneos  se  conoce  como  plasma.     El  funcionamiento  adecuado  de  las  células  corporales  depende  de  la  regulación  precisa  de   los   elementos   contenidos   en   el   líquido   que   las   rodea.   Dado   que   el   líquido   intersticial   circunda  a  todas  las  células,  también  es  denominado  medio  ambiente  interno  del  cuerpo.   Su  composición  cambia  a  medida  que  las  sustancias  se  mueven  entre  éste  y  el  plasma.  Tal   intercambio   de   materiales   se   lleva   a   cabo   a   través   de   la   finas   paredes   de   los   capilares   sanguíneos.   Este   movimiento   en   ambos   sentidos,   a   través   de   los   capilares,   aporta   los   materiales  necesarios  para  las  células  de  los  tejidos,  como  glucosa,  oxígeno,  iones,  etc…  y   elimina   desechos   del   líquido   intersticial,   como   el   dióxido   de   carbono.   Por   tanto,   para   que   las  células  sobrevivan  es  preciso  que  la  composición  de  los  líquidos  que  las  envuelven  se   encuentre  de  los  límites  fisiológicos.     Se  dice  que  un  organismo  está  en  homeostasis  cuando  su  medio  interno:     1.
Presenta   la   concentración   óptima   de   gases,   elementos   nutritivos,  iones  y  agua.   2.
Su  temperatura  es  óptima.   3.
Presenta  un  volumen  óptimo  para  la  salud  de  las  células.     Cuando   la   homeostasis   se   altera   se   produce   enfermedad.   Si   los   líquidos   orgánicos   no   recuperan  la  homeostasis,  la  consecuencia  final  puede  ser  la  muerte.   La   homeostasis   del   organismo   está   siendo   constantemente   alterada   por   el   estrés,   es   decir,   por   estímulos   que   tienden   a   crear   desequilibrio   en   el   medio   interno.   Estos   estímulos   no   solo   vienen   del   medio   externo   (como   pueden   ser   los   ruidos   intensos,   las   temperaturas   extremas,   la   falta   de   oxígeno,…)   sino   que   pueden   venir   del   propio   medio   interno   (bajo   nivel   de   glucosa   en   la   sangre,   aumento   de   la   acidosis   del   líquido   5     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     extracelular,  el  dolor  o  las  ideas  desagradables).  Por  suerte  el  organismo  presenta  varios   sistemas   de   regulación   para   hacer   frente   a   los   estímulos   nocivos   del   estrés   y   recuperar   el   equilibrio  interno.     Walter   B.   Cannon     dijo   que   el   calor   producido   por   la   musculatura   durante   el   ejercicio   físico  podría  ser  capaz  de  coagular  e  inactivar  las  proteínas  del  organismo  si  éste  no  fuera   capaz   de   contrarrestar   este   calor   (medios   de   enfriamiento   como   el   sudor).   Además   del   calor,   estos   músculos   producen   ácido   láctico   durante   el   ejercicio.   Si   el   organismo   no   tuviera   ningún   mecanismo   de   hacer   desaparecer   este   ácido   láctico,   la   acidez   del   medio   extracelular  destruiría  las  células.   Por   tanto,   cada   estructura   del   organismo,   desde   el   nivel   celular   al   de   los   sistemas,   contribuye   de   una   u   otra   forma   a   mantener   el   medio   interno   dentro   de   unos   límites   normales.     Las   respuestas   homeostáticas   del   organismo   están   reguladas   por   el   sistema   nervioso   y   endocrino,  que  actúan  al  mismo  tiempo  o  de  forma  independiente.     Ø El  sistema  nervioso  regula  la  homeostasis  detectando  las  desviaciones  del  estado   de  equilibrio  y  enviando  mensajes  en  forma  de  impulsos  nerviosos  a  los  órganos   implicados  para  contrarrestar  el  estímulo  desequilibrador.  Por  ejemplo:  cuando  se   activan   las   fibras   musculares   durante   el   ejercicio,   éstas   consumen   una   cantidad   importante  de  oxígeno  y  liberan  anhídrido  carbónico.  Estos  cambios  químicos  son   detectados   por   las   células   nerviosas   que   transmiten   la   información   al   encéfalo.   Éste,   en   respuesta   a   la   esta   información,   envía   impulsos   a   la   musculatura   respiratoria  para  que  se  active  la  respiración  y  de  esta  forma  el  organismo  capte   más   oxígeno   del   medio   externo,   así   como   que   se   facilite   la   eliminación   de   anhídrido  carbónico.   Ø El   sistema   endocrino   mantiene   la   homeostasis   mediante   la   liberación   de   unas   sustancias  denominadas  hormonas.  Por  ejemplo,  cuando  se  produce  una  situación   de  ayuno  se  produce  una  disminución  del  nivel  de  glucosa  en  sangre,  ante  lo  cual   el  sistema  endocrino  libera  a  la  sangre  una  hormona  denominada  glucagón  que  se   6     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     encarga   de   obtener   la   glucosa   necesaria   a   partir   de   los   depósitos   de   glucógeno   localizados  en  el  hígado.   Generalmente  ambos  mecanismos  (nervioso  y  endocrino)  trabajan  juntos  para  conseguir   un  mismo  objetivo:  mantenimiento  de  las  homeostasis.     Como  ya  hemos  dicho,  la  homeostasis  es  un  estado   de   constancia   relativa   del   medio   interno   que   se   mantiene   por   mecanismos   efectores   que   son   regulados  por  la  información  proporcionada  por  el   propio   medio   interno.   Esto   quiere   decir   que   el   cuerpo   humano,   en   condiciones   de   normalidad,   mantiene   su   estabilidad   interna   a   pesar   de   las   alteraciones   del   medio   externo.   Por   ejemplo,   el   cuerpo   mantendrá   una   temperatura   corporal   entre   35   y   37º   C,   a   pesar   de   que   en   el   exterior   la   temperatura  sea  más  alta  o  más  baja.     Para  que  sea  posible  el  mantenimiento  de  la  constancia  del  medio  interno,  el  cuerpo  ha   de   tener   sensores   que   permitan   detectar   las   desviaciones   respecto   a   un   punto   de   equilibrio.  Cuando  este  sensor  detecta  desviación  de  un  parámetro  respecto  a  un  punto   de   equilibrio   concreto,   envía   esta   información   a   un   centro   de   integración,   que   generalmente  recibe  la  información  de  numerosos  sensores  diferentes.  Con  frecuencia,  el   centro  de  integración  es  una  región  concreta  del  cerebro  o  de  la  médula  espinal,  pero,  en   algunos  casos,  también  puede  estar  constituido  por  un  grupo  de  células  en  una  glándula   endocrina.         En  este  centro  de  integración  se  elabora  una  respuesta  de  incremento  o  disminución  de   diversos   efectores,   generalmente   músculos   o   glándulas.   Volviendo   al   ejemplo   de   la   temperatura   corporal,   ésta   tiene   su   punto   de   equilibrio   en   37ºC.   Si   las   temperaturas   exteriores   aumentan   por   encima   se   activan   sensores   de   temperatura   que   llevan   la   información   a   determinadas   zonas   del   cerebro   (centro   de   integración),   el   cual   elabora   7     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS     esta   información   y   da   órdenes   a   las   glándulas   sudoríparas   (efectores)   para   que   empiecen   a  secretar  sudor.  Por  el  contrario,  si  la  temperatura  exterior  baja  mucho,  el  cerebro  dará   órdenes  a  la  musculatura  para  que  empiece  a  tiritar  y  así  generar  calor.       Un  grupo  de  receptores  y  efectores  en  comunicación  con  su  centro  de  control  integran  un   sistema   de   retroalimentación,   el   cual   regula   una   condición   controlada   del   ambiente   interno   del   cuerpo.   Este   sistema   de   retroalimentación   puede   proceder   de   manera   positiva  o  negativa.  Si  la  respuesta  invierte  el  estímulo  original,  como  por  ejemplo  en  este   ejemplo  de  la  temperatura  del  cuerpo,  se  dice  que  el  sistema  opera  por  retroalimentación   negativa;   si   la   respuesta   mejora   o   intensifica   el   estímulo   original,   entonces   el   sistema   funciona  por  retroalimentación  positiva.   En   un   sistema   de   retroalimentación   negativo,   cuando   ya   se   ha   llegado   al   estado   de   la   normalidad   se   produce   la   inhibición   del   mismo;   en   cambio   en   un   sistema   de   retroalimentación   positiva   es   preciso   un   mecanismo   de   terminación   para   que   no   se   perpetúe  la  repuesta.  El  parto  normal  es  un  buen  ejemplo  de  retroalimentación  positiva.   Las   primeras   contracciones   del   trabajo   del   parto   (estímulo)   empujan   al   bebé   hacia   el   cuello  de  la  matriz  (parte  inferior  del  útero  que  se  abre  a  la  vagina);  las  células  nerviosas   sensibles   a   la   dilatación   (receptores)   monitorean   la   medida   en   que   se   ha   distendido   el   cuello   uterino   (condición   controlada)   y   envían   impulsos   nerviosos   (información)   al   hipotálamo   (centro   de   control),   el   que   a   su   vez   secreta   una   hormona   denominada   oxitocina   a   la   sangre.   Esta   hormona   hace   que   los   músculos   de   las   paredes   del   útero   (efectores)  se  contraigan  con  más  fuerza  todavía,  con  lo  que  empujan  al  bebé  hacia  abajo   y   así   el   cuello   se   dilata   aún   más.   El   ciclo   de   dilatación,   liberación   de   la   hormona   y   contracciones   cada   vez   más   fuertes   sólo   se   interrumpe   cuando   el   bebé   ha   nacido.   Entonces  cesa  la  dilatación  del  cuello  y  ya  no  se  libera  oxitocina.     Los  ejemplos  que  os  he  mostrado  ponen  de  relieve  la  diferencia  más  importante  entre  un   sistema   de   retroalimentación   positiva   y   negativa.   En   el   primero   es   necesario   que   lo   interrumpa   algún   suceso   ajeno   al   sistema   ya   que,   en   caso   contrario,   el   proceso   podría   descontrolarse   y   amenazar   la   vida.   El   sistema   de   retroalimentación   negativa   se   detiene   cuando  la  condición  controlada  regresa  a  su  estado  inicial.     8     INTRODUCCIÓN  A  LA  FISIOLOGÍA.  HOMEOSTASIS       Por  tanto,  la  homeostasis  se  ha  de  contemplar  como  un  estado  de  constancia  dinámica  en   el   que   las   condiciones   quedan   estabilizadas   por   encima   y   por   debajo   de   un   punto   de   equilibrio.                       9     ...