Homeostasis y Medio Interno

 

1.-MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS 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 interno medio interno frente a un entorno cambiante: constancia del medio • 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

 

2. MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS HOMEOSTASIS: Características: 

El medio interno (LEC) se mantiene en condiciones constantes: las concentraciones de O2  y y CO2, nutrientes (glucosa, aa, AG), desechos orgánicos (urea) ,e iones (Na +, K +, HCO3-...), así como Tº, pH, V y P deben  permanecer relativa relativamente mente inalterados en los lo loss líquidos corporales.



esta Existe un estado do estable fisiológico: equilibrio demandas del estado equilibrio entre las demandas 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 La homeostasis determina las condiciones adecuadas para que la célula pueda vivir, lo cual es posible gracias a mecanismos reguladores que van compensando las variaciones externas que se producen. Ello ocurre por el funcionamiento de todos los órganos, en una integración dependiente de los sistemas nervioso y endocrino. endocrino.

El medio interno está formado por los líquidos que rodean a las células: el líquido intersticial, el plasma la linfa. y el líquidoTranscelular Estos fluidos contienen los nutrientes y el oxígeno que las células requieren para sus funciones vitales

 

MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS  Alteración de la Homeostasis:  ENFERMEDAD ENFERMEDAD Diferentes situaciones pueden originar un desequilibrio del medio interno y comprometer la funcionalidad del organismo:



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 Hemorragias radiaciones.



Infección grave. Operaciones quirúrgicas



 

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

Condiciones esenciales del medi dio o in intter erno no::  

Concentración Concentraci ón óptima de gases,

elementos nutritivos, iones

y

Agua.  

Condiciones físicas:

Tª

 Presión óptimas  

Volu Vo lume men n óp ópti timo mo

Enfermedad: Alteración

de la homeostasis Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

ESTRÉS

CONSTANTES FISIOLÓGICAS

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

SISTEMAS REGULADORES   Tegumentario

Formado por la piel que cubre y protege el cuerpo, mantiene una condición estable del medio exterior

Circulatorio

Sistema  renal Sistema

Digestivo

Encargado de eliminar sustancias dañinas que se encuentran en la sangre y desechos del metabolismo.

Transfiere sustancias nutritivas a ala sangre, se encarga de desechar residuos de la digestión.

Los riñones mantienen constantes las concentraciones de iones y el  Volumen de agua agua

El intestino proporciona micronutrientes (hidratos de C, AG y AAs) desde el alimento ingerido hacia el LEC

Sistema nervioso Respiratorio

y endocrino Funciona como un sistema de transporte de materiales, oxigeno, nutrientes, desechos, etc. Protege de enfermedades por los anticuerpos

 actúan en forma conjunta regulando las funciones corporales mediante mensajeros químicos ( hormonas)

Responsable de mantener una adecuada concentración de oxígeno en la sangre así como la excreción de CO2

 

HOMEOSTASIS: EQUILIBRIO INTERNO

 

AGUA EN EL ORGANISMO 

 

Distribución del Agua Corporal Total (ACT).  Compartimientos Líquidos

Transcelulares

IV Int IC IC

IC EC

 

L. Amniótico

Existe un continuo INTERCAMBIO de INTERCAMBIO  de agua y moléculas entre los compartimientos líquidos

LCR Secrec. GI L. Oculares Espacios Potenciales

LIC

Liq. Intersticial

Liq. Intravascula r 

35%

17%

4 – 4,5%

LEC

Espacios Transcelulares 1–3%

Linfáticos 2%

21 - 25%

 

MEDIO INTERNO Y EXTERNO

LIC

• • • • •

Constituye 2/3 partes partes del agua corporal (28 l) Se encuentran todas las l as organelas diferenciadas Se cumplen las funciones básica de una célula Balance electrolítico y electrostático

Es rico en K +, el cual se equilibra con PO43– y pequeñas cantidadess de otros aniones cantidade

• Constituye el otro otro 1/3 de agua corporal (14 l) • Se compone de el plasma (sangre sin glóbulos rojos) y el

LEC

LIS • LIS: es el liquido que baña a las células (fuera del SCV) • El plasma es una 1/4 del LEC (3,5 l ) y el LIS las 3/4 (10,5 l) • Es rico en Na+, el cual se equilibra con Cl – y HCO3 – y  proteínas; el cual cual es impulsado al interior de la lass células

La entrada y salida de  Na+, K + y Cl –   es el factor clave para la actividad en la membrana celular y  para la generación de los  potenciales eléctricos

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

   L  E  I    A A  C  I    Ó Ó  N   N    D D  R  V A  E C  m a  n e o s =   n  = P  P L  l  a   a  s    =  =    l  l   í  a    a a  u  f    n n  g  i    n n  i  n  p  L  a  s    e e  S S  =    s    a a  s  l  o  o  u  ic  s   i c  d  t  é  L    á á  f  V a    m m    n n  i  la  a  L  L    l  s    y y  o  s    o o  l  a  V a  c é f a

 n    e e  a l  l  a    n o v i a    y  y  rr o  o d e a n d o  L  L í q  q u i d  d o   o S  S C  i u e r p  L C  R  p o   o V  V í  tt  rr e  e o      = =    o o  r   r  t  s   C  n  e  o o  n      o o  D e  i  o  c  s    a a  o  l  u  u  c    c c    i i    a a  t   t  r  r    a a  o  s  m    a a  u  l l      H H  n  E    = =  s    o o  j  o  o  s    o o    l l  e  D e n t r r o   o  dd

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Factores Fisiológicos que modifican el ACT 

• Edad : > edad < ACT • Sexo : > ♂ y < ♀ • Grasa : > grasa < ACT ACT

 

• Embarazo:  – Unidad fetoplacentaria  – Dos circulaciones en paralelo.  –  Aumento de la la volemia HIPERVOLÉMICA E HIPOTENSA FISIOLÓGICA

 

Cálculo del Volumen Sanguíneo

8% = 5 L

  Plasma (LEC) 2

Hematocrito: 45% 100 ml = 45 ml células y 55 ml plasma

Hematíes (LIC) 3

Volumen Sanguíneo Peso: 70 Kg

1

Volumen Plasmático (4 – 4,5 %) Peso: 70 Kg

100 ml sangre ----------- 55 ml plasma plasma

100 Kg ----------- 4 L Plasma

 

  70 Kg ----------- X = 2,8 2,8 L Plasma Plasma   (2.800 ml)

 

X

---------- 2.800 ml plasma X = 5.090,9 ml sangre  

VS = 5 L

 

COMPOSICIÓN DEL MEDIO INTERNO  Compartimiento líquido ext racelular extrac elular (medio (medi o inte inte rn rno) o)

37 %

 Líquido quido  Lí intersticial 

 L íqu  Lí quido ido intracelular 

63 %

C om ompart partimient imiento o líquido intracelular

 

MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS • El LEC está en constante

movimiento circulatorio. gracias al sistema • Los

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

 

Líquido extracelular

Líquido intracelular

Contiene grandes cantidades de iones sodio, cloruro y bicarbonato

Contiene grandes cantidades de iones:, potasio, magnesio y fosfato.

Posee nutrientes como el oxígeno, la glucosa, los ácidos grasos , colesterol y aminoácidos,

- Incorpora los nutrientes del líquido extracelular.

Presenta dióxido de carbono para ser eliminado en los pulmones y otros  productos celulares que q ue serán excretados  por el riñón.

Elimina al líquido extracelular, el dióxido "de carbono y los productos celulares del metabolismo de la célula.

 

INTRACELULAR VS EXTRACELULAR  EXTRACELULAR 

INTRACELULAR 

Contiene grandes cantidades de iones  Contiene grandes cantidades de Na, Cl y bicarbonato, nutrientes como iones K, y PO4. oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Contiene además CO2 y otros productos celulares que van hacia los riñones para su excreción. 

 

COMUNICACION CELULAR Y HOMEOSTASIS  Para mantener el control homeostático se requiere r equiere la integración entre sistemas, órganos, tejidos y tipos celulares Lo que requiere de una

COMUNICACIÓN CELULAR   Mediante

Mediadores químicos que son secretados por células vecinas 

Hormonas secretadas por células endocrinas 

Neurotransmisores secretados por  las neuronales 

 

OSMORREGULACIÓN

Endocrino, Riñones

CONTROL HOMEÓSTATICO DE IONES y LÍQUIDOS •Fisiología Renal •Mantención de Pº osmótica •Balance hídrico •Balance iónico REGULACIÓN RESPIRATORIA

GLUCORREGULACIÓN

Páncreas, Hígado, Suprarrenales e Hipófisis 1mg / ml de Glucosa en la sangre +diabetes

HOMEOSTASIS

Bulbo raquideo, pulmones Hematosis O2 Resp. celular 

- Hambre

CO2 pH sanguíneo TERMORREGULACIÓN

Hipotálamo -37ºC 

Espasmos   Espasmos

Tº Normal= 36,5ºC

+37ºC

Fiebre

 

Funciones de los solutos del ACT  • K+ : VN = 3,5 – 5,5 mEq/L  –  Acción enzimática.  – Excitabilidad músculo esquelético y cardíaco.  – Estructura y función renal. • Hipokalemia: K+  3,5 mEq/L  – Leyes del potasio: » Riñones orinando. »  Administración lenta. »  Administración en suficiente volúmen

 

• Na+: VN = 135 – 145 mEq/L  – Osmolaridad del plasma (270 – 310 mOsm/L) • Proteínas (albúminas y globulinas)  – Viscosidad de la sangre.  – Nutrición de los tejidos.  – Efecto osmótico.  – Coagulación (Fibrinógeno).  – Tran Transporte sporte de membrana.  – Defensa (Inmunoglobulinas).  –  Albúminas : Prs. Oncótica Oncótica o Coloidosmótica

 

Fuentes de Agua  

Agua exógena

  “Mecanismo de la sed”  Agua Endógena 300 ml/día

 

Salidas de agua Respiración: 500ml/d Piel: 500ml/d Orina: 800 – 2000 ml/d Heces: 100 ml/d

Pérdidas Insensibles 700 a 900 ml/d

 

Balance Hídrico Entra = Sale BH = 0   BH +   Entra +

ó

  Sale Sa

BH – Entra - ó

Sale + Sa

 

Agua es una solución electrolítica • Solvente:  AGUA • Soluto: Orgánicos: Proteínas, Lípidos, CHO. Inorgánicos: Electrolitos (Cationes y aniones)

 

 Algunos ejemplos ejemplos en adultos adultos • Frecuencia Cardíaca: 60-100 latidos por minuto • Presión arterial: 120 sistólica- 80 diastólica Frecuencia Respiratoria: 12-20 respiraciones por minuto Temperatura 35.5-37 (axilar) Diuresis: 800-1500 ml al día Índice de masa corporal (IMC): 18.5- 24.9 PH: 7.35-7.45

 

Trastornos Fisiológicos de Líquidos Corporales

 

Hipovolemia Trastornos de Volumen

Hipervolemia

Hipercalemia Trastornos de Composición

Hipernatremia Trasudado

Derrame Trastornos de Distribución

Exudado

Edema

 

Trastorno de Volumen

HIPOVOLEMIA Es la disminución significativa en la cantidad normal de sangre e indica un balance hídrico negativo

Síntomas

3

 

HIPERVOLEMIA Trastorno de Volumen

Hay demasiado líquido en la sangre Es el resultado de un balance hídrico positivo

Edema

CAUSAS

Alteraciones mentales Aumento de peso

4

 

HIPERCALEMIA

Trastorno de Composición

Normaliza rápidamente la excitabilidad de la membrana

Manife tación Clínica

Disminuye los valores plasmáticos de potasio Disminuye solo levemente los valores de potasio en plasma.

Arritmias y trastornos de la conducción Debilidad muscular Tetania. Acidosis metabólica Parada respiratoria

5

 

HIPERNATREMIA

Trastorno de Composición

Manife tacione clínica Fatiga, Irritabilidad, Confusión, Convulsiones y  Coma Coma..

Tratamiento

1. Intentar eliminar la causa de la hipernatremia y corregir la concentración de sodio en suero

6

 

Trastorno de Distribución Distribución

DERRAME Es el resultado del desequilibrio entre la formación y la reabsorción del líquido

7

 

EDEMA Trastorno de Distribución Distribución

• El edema es la hinchazón causada por la acumulación anormal de líquidos en el cuerpo. Se da con mayor frecuencia en los pies y las piernas.

 

Organismo en homeostasis Cambio externo

Cambio interno

Pérdida de la homeostasis

Organismo intenta compensar 

Compen Com pensac sació ión n fa fall lla a

Enfermedad

Compensac Comp ensación ión acie acierta rta

Bienestar  

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Regulación de la homeostasis S. Nervioso: Detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos que producen cambios rápidos rápidos..

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

Ambos



se

coadyuvan

para

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Retroalimentaci Homeostasis ón

 

•

Homeostas Es una condición orgánica en que el ambiente is interno del cuerpo cuerpo (intersticio) permanece en

límites fisiológicos. • Es un estado en el que el cuerpo se mantiene en equilibrio entre las reacciones eléctricas, y físicas internas y bioquímicas, externas externas del cuerpo.

 

• Se debe recordar que por tratarse de un sistema semiabierto, existe un intercambio de interacciones entre el ambiente interno y el ende, exterior. • Por la homeostasis es un estado o equilibrio cambiante, nunca estático y sin embargo con pocas variaciones. •  A priori, todo todo desequilibrio que que venza a la homeostasis será favorecedora de cualquier patología.

 

•

Homeostas is estados en un El intercambio de

momento dado siempre esta sujeto bajo estrictos controles. • Estos controles reciben el nombre de retroalimentación. • La retroalimentación (feedback) es un ciclo de eventos en que la información acerca del estado de una condición es continuamente monitorizada y regresada (fed back) a una región central de control.

 

• Si la respuesta ante un estímulo potencia o al intensifica estímulo original, el sistema de respuesta retroalimentari a será positiva. • Si la respuesta del cuerpo detiene o reversifica al estímulo original, la retroalimentaci ón será

negativa.  

•

Retroalimentación Tienden a mantener condiciones quenegativa

requieren monitorización constante y ajustes para mantener al cuerpo en límites fisiológicos. • La mayoría de los sistemas de retroalimentación corporales son negativos. • P.ej. Niveles de

 

glucosa sérica o control de tem eratura cor oral.

• Un estímulo externo o interno irrita a un receptor. • El receptor se irrita y lleva información al SNC. • El SNC procesa esa información y ‘’decide’’ una reacción compensatoria. compensatoria. La envía a su área u

órgano efector.  

• El área u órgano efector realiza la acción • compensatoria. El receptor antes estimulado provee más información acerca del estímulo original (si este incrementó, disminuyó, cesó o • cambió). El SNC evalúa esta última información y decide si sigue mandando la señal al órgano efector, cambia de respuesta o deja de mandar ‘’soluciones’’ al mismo.  El

objetivo es mediante un ciclo de retroalimentación, llegar a un estado de

equilibrio externo o interno.  

•

Retroalimentación Estos sistemas son importantes para las positiva condiciones que no requieren ajustes precisos tan

frecuentemente. • Ya que estos sistemas tienden a amplificar o intensificar a una condición controlada, usualmente son detenidos por alguna clase de mecanismo o respuesta externa al sistema (si son parte de la misma respuesta fisiológica) • Pueden ser destructivos o resultar en varios desórdenes. Otros, son benéficos y hasta normales. • P. ej. Cascada de coagulación o el parto (contracciones uterinas)

 

• Un estímulo externo o interno irrita a un receptor. • El receptor se irrita y lleva información al SNC. • El SNC procesa esa información y ‘’decide’’

• • •    

amplificar o intensificar desencadenada por el estímulo una reacción original. Envía dicha señal de amplificación a su área u órgano efector. El área u órgano efector realiza la acción desencadenada. El receptor antes estimulado provee más información acerca del estímulo original (si este incrementó, disminuyó, cesó o cambió). El SNC evalúa esta última información y decide seguir mandando la señal al órgano efector, incrementando aún más la respuesta ante el estímulo original. El objetivo es perpetuar la acción haciéndola cada vez más intensa hasta que un estímulo externo detenga toda la respuesta.

 

SISTEMAS DE RETROALIMENTACIÓN

 

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.

 

Sistemas de control  Regulacion

dinámica: Ciclo de eventos

monitorizados constantemente y enviados a la región central  Mantenido

por circuitos de retroalimentación negativa

SENSORES

CENTRO INTEGRADOR

EFECTOR

Detectan desviación de las condiciones basales . Determina el punto de mantenimiento de alguna función: ej. Presión arterial, frecuencia cardiaca, temperatura etc. y la respuesta

Produce la respuesta. Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Tipos de circuitos de retroalimentación: -Negativo: intenta retornar a las condiciones preexistentes

Produce un unaa de desv svia iaci ción ón hacia la dirección opuesta

Grado de de efica eficacia cia mediant mediantee el cual cual un sistema mantiene las condiciones constantes

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

-Positivo: acción de los efectores amplifica el cambio Se produce en la misma dirección que el cambio Mecanismos de disparo ( interruptor encendido/apagado)

Siempre Siempr e combin combinado ado con con retroa retroalimen limentación tación negativa Ejemplos: 

Oxitocina (parto)



Coagul Coa gulaci ación ón san sanguí guínea nea

variable Feto entra canal parto

R de distensión sensor 

Contracciones más frecuentes e intensas efector  Hipotálamo Hipófisis

integrador 

Q.F. Carlos Viteri Poveda; MSc.  

Mecanismos de Transporte

 

Mecanismos de Transporte •

Pasivo:  –  A favor de un un gradiente (de > a [Na+] en el LIC) por glucósidos cardiacos aumenta la fuerza contráctil del corazón. • Bomba de Ca++ ATPasa  –  mantiene baja la [Ca] en el LIC (10 -7 M). • Bomba de H+/K+ ATPasa  –  bombea [H+] del LIC a la l a luz del estómago.

Su inhibición reduce la [H+]  

Transporte Activo Primario

Transporte Activo • En contra de un gradiente de concentración

 Consume energia (ATP) y O2 • Necesita de transportadores  

Transporte activo secundario • COTRANSPORTE (glu, aa)

Na+ glu

3Na+ 2K+

glu

 

Transporte activo secundario • CONTRATRANSPORTE (3Na+/2Ca++) fenómenos de contracción muscular muscular..

3Na+ Ca++ (Na+/H+) previene la acidificación del LIC.

Na+ H+

 

Transportes Pasivos: “Difusión”

 

Difusión Simple • Transporte pasivo que se realiza a favor de un

gradiente de concentración de soluto o electroquímico •través  Las sustancias liposolubles difunden directamente a de la membrana • Las sustancias hidrosolubles se difunden por poros del capilar, o por canales proteicos de la membrana celular • El tamaño molecular puede afectar la difusión • La intensidad de difusión varía de acuerdo a la diferencia de concentración del soluto

 

Difusión Facilitada • Transporte pasivo que se realiza

a favor de un gradiente de concentración de soluto • Utiliza una molécula transportadora (portador) • Algunas veces necesita de un facilitador (hormona)

 

•

Ósmosis   Transporte pasivo que se realiza a favor de un gradiente de concentración de

•

 Se realiza a través de una membrana semipermeable (membrana celular) celular)

agua

 

Osmolaridad plasmática: 270 – 310 mOsm/L

Solución Hipertónica (Concentrado)

Solución Isotónica Na++: 135 – 145 mEq/L (Fisiológica)

Solución Hipotónica (Diluida)

Deshidratación Celular

Edema Celular

 

Filtración

• Transporte pasivo que se realiza

a favor de un gradiente de presión hidrostática • Es un transporte exclusivo de los capilares sanguíneos Requerimientos:

-Filtro (endotelio fenestrado). -Gradiente de presión.  

Equilibrio de Starling Todo el líquido filtrado en el extremo arterial es exactamente igual a lo que se absorbe en el extremo venoso-linfático

  -6,5  mmHg

  -6,5  mmHg 25 mmHg

10 mmHg 28 mmHg

5,0 mmHg

5,0 mmHg

28 mmHg

Cuando se rompe el Equilibrio de Starling se produce:

EDEMA: acumulación anormal de líquido en el espacio intersticial EDEMA: acumulación Derrame: acumulación Derrame:  acumulación anormal de líquido en un espacio potencial  

Diferencias entre Presión Oncótica y Presión Osmótica Presión Oncótica Presión Osmótica (Coloidosmótica)

(Osmolaridad)

Unidades de medida

mmHg

mOsm/L

Elemento que la determinan

Solutos de alto PM (Albúminas, Dextrán)

Solutos de bajo PM  (Na+, Manitol)

Factores que la modifican

Tamaño de las molé lécculas

El número de molé lécculas

No atraviesan la membrana capilar y no modifican la

 Atraviesan la membrana capilar por Difusión.

Mecanismo de producir su efecto

osmolaridad. Desarrollan gradiente hidrostático

Se desarrolla arrastre osmótico.

 

Pinocitosis o Fagocitosis Pseudópodos

Endocitosis

Transporte de macromoléculas, parásitos, bacterias, grandes proteínas.

Vesícula Pinocitótica

 

Exocitosis