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Tema 1 – Concepto de fisiología. Concepto demedio interno. HomeostasisFisiología : Es una ciencia que pretende explicar los factores físicos y químicos responsables del origen, desarrollo y progresión de la vida.Se clasifican en fisiología humana, vegetal, bacteriana, celular, vírica, etc.Fisiología...

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Tem Temaa 1 – Concepto de fisiología. Concepto de medio interno. Homeostasis Fisiología: Es una ciencia que pretende explicar los factores físicos y químicos responsables del origen, desarrollo y progresión de la vida. Se clasifican en fisiología humana, vegetal, bacteriana, celular, vírica, etc. Fisiología humana: explica las características y mecanismos específicos del cuerpo humano que lo hacen que sea un ser vivo y el hecho de mantenerse vivo es el resultado de sistemas de control de complejos, es decir los sistemas de control que regulan el equilibrio interno u homeostasis. Célula: es la unidad básica de la vida. Cada órgano es un agregado de muchas células diferentes que se mantienen unidas mediante estructuras de soporte intercelulares. El cuerpo humano está formado por 100 billones de células, todos los tejidos tienen distintos tipos de células que van a estar especializadas para realizar una función específica. Por ejemplo: los eritrocitos (25 billones) transportan oxígeno de los pulmones a los tejidos. A pesar de que las células del cuerpo son muy diferentes entre sí, tienen determinadas características básicas que son similares. Por ejemplo: el oxígeno reacciona con los hidratos de carbono, grasas y proteínas para liberar energía necesaria para mantener las funciones de todas las células. Los mecanismos que permiten cambiar los nutrientes en energía son los mismos en todas las células y en todas las células se liberan los productos de sus reacciones químicas en los líquidos circundantes. Por otro lado, todas las células están formadas por biomoléculas (glúcidos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos) a su vez todas tienen la misma capacidad de hacer metabolismo y de reproducirse para formar más células de su propia estirpe, por lo que tienen un programa genético. Cuando las células se organizan van a formar tejidos que a su vez van a formar órganos y luego sistemas, los cuales van a estar regulados por mecanismos de control.

Líquidos corporales El 60% del cuerpo de un adulto es líquido (solución acuosa de iones y otros nutrientes). Los dos tercios (40%) del mismo se encuentra dentro del citoplasma de las células al cual llamamos líquido intracelular, mientras que el tercio restante (20%) corresponde al líquido extracelular que es donde van a estar inmersas todas las células también llamado medio interno del organismo porque en este líquido están los iones y nutrientes que necesitan las células para mantenerse vivas por lo que deben mantenerse dentro de unos límites muy estrechos en composición y características (temperatura, pH, osmolaridad). Este líquido está en constante movimiento por todo el cuerpo, por los iones y nutrientes que lleva, y se transporta rápidamente en la sangre circulante para luego mezclarse en la sangre y en los líquidos tisulares por difusión a través de las paredes capilares.

LEC: En cuanto a iones en el LEC predomina el sodio (Na+), el cloruro (Cl-) y el bicarbonato (HCO3-). De nutrientes presenta oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos, cuya concentración varía según la ingesta. También contiene dióxido de carbono que se transporta desde las células hacia los pulmones para ser excretados junto a otros residuos celulares que se transportan a los riñones para su excreción. LIC: Difiere significativamente del LEC porque contiene grandes cantidades de iones de potasio (K+), magnesio (Mg2+) y fosfato (PO4 3-) y tiene grandes cantidades de proteínas, casi cuatro veces más que en el plasma. En la membrana celular hay distintos mecanismos de transporte de iones que van a estar regulando la concentración de iones entre el líquido extracelular y el intracelular, manteniendo unas concentraciones especiales.

Diferencia entre el líquido extracelular y el intracelular -Ubicación del líquido respecto a la célula. -Composición química: la diferencia genera gradientes eléctricos, químicos y electroquímicos. LEC: tiene grandes cantidades de Na+, Cl- y HCO3- y pequeñas cantidades de K+, Ca2+, Mg2+, PO4 3- y de ácidos orgánicos. LIC: tiene grandes cantidades de K+, PO4 3- y de proteínas, cantidades moderadas de Mg 2+ y sulfatos y pequeñas cantidades de Na+ y Cl-.

INTERCAMBIO El LEC circula por el organismo en dos etapas. La primera es el movimiento de la sangre por el cuerpo dentro de los vasos sanguíneos, y la segunda es el movimiento del líquido entre los capilares sanguíneos y los espacios intercelulares entre las células tisulares. Mientras la sangre atraviesa los capilares sanguíneos se produce también un intercambio continuo de LEC entre la porción del plasma y el líquido intersticial que rellena los espacios intercelulares. Las paredes de los capilares son permeables a la mayoría de las moléculas del plasma sanguíneo, excepto las proteínas plasmáticas, que son muy grandes para pasar fácilmente a través de los capilares. Por lo tanto, grandes cantidades de líquido y sus componentes disueltos difunden yendo y viniendo entre la sangre y los espacios tisulares.

Este proceso de difusión se debe al movimiento cinético de las moléculas en el plasma y en el líquido intersticial, es decir, el líquido y las moléculas disueltas están en movimiento continuo y yendo en todas direcciones dentro del plasma y el líquido de los espacios intercelulares, además de atravesar los poros capilares. Es decir que el LEC, tanto en el plasma como en el líquido intersticial, se está mezclando continuamente, manteniendo la homogeneidad del LEC en todo el organismo.

HOMEOSTASIS Es el mantenimiento estable y dinámico entre los compartimientos del organismo. Todos los órganos y tejidos del organismo realizan funciones que colaboran en el mantenimiento de estas condiciones relativamente constantes. Por ejemplo: los pulmones aportan oxígeno al LEC y este a las células, los riñones eliminan el exceso de H2O y mantienen constantes las concentraciones de iones y el tubo digestivo aporta nutrientes. Enfermedad -> ruptura de la homeostasis, pero los mecanismos homeostáticos siguen activos y mantienen las funciones vitales a través de múltiples compensaciones. Es decir que la homeóstasis consiste en un conjunto de mecanismos que van a regular las distintas variables fisiológicas para mantenerlas dentro de los limites normales o adecuados. ¿Qué parámetros del medio interno deben mantenerse estables? Se deben mantener estables la cantidad de agua, composición iónica, nutrientes, temperatura, presión, CO2, O2, catabolitos, etc. Y en la clínica la temperatura, presión, pH, glicemia, osmolaridad, uremia, creatininemia, etc. ¿Qué sistemas contribuyen con la homeostasis?

Origen de los nutrientes del LEC -Aparato respiratorio: cada vez que la sangre atraviesa el organismo, también fluye por los pulmones y capta el oxígeno a través de los alveolos, adquiriendo el oxígeno que necesitan las células para vivir. -Aparato digestivo: la sangre que bombea el corazón también atraviesa las paredes del aparato digestivo donde se absorben distintos nutrientes, desde el alimento ingerido hacia el líquido extracelular. -Hígado: es el encargado de cambiar la composición química de muchas de ellas para convertirlas en formas más utilizables. Los adipocitos, la mucosa digestiva, los riñones y las glándulas endocrinas modifican o almacenan las sustancias absorbidas hasta que las necesitan. -Aparato locomotor: si no fuera por los músculos el organismo no podría desplazarse para obtener los alimentos que se necesitan para la nutrición. También permite la movilidad como protección frente al entorno. Eliminación de los productos finales metabólicos -Eliminación del dióxido de carbono en los pulmones: Al mismo tiempo que la sangre capta el oxígeno en los pulmones, se elimina dióxido de carbono desde la sangre hacia los alveolos y el movimiento respiratorio de aire que entra y sale de los pulmones transporta dióxido de carbono hacia la atmósfera. -Riñones: Eliminan del plasma la mayoría de las sustancias que las células ya no necesitan (productos finales del metabolismo, urea, ácido úrico, exceso de iones y agua) que podrían acumularse en el LEC. Los riñones realizan esta función filtrando una gran cantidad de plasma a través de los capilares de los glomérulos hacia los túbulos y reabsorbiendo hacia la sangre las sustancias que el organismo necesita como la glucosa, aminoácidos, agua, etc. -Aparato digestivo: El material no digerido y algunos productos residuales del metabolismo se eliminan en las heces. -Hígado: Tiene diversas funciones como la detoxificación o eliminación de numerosos fármacos y productos químicos que se ingieren, estos residuos se secretan en la bilis para su eliminación en las heces. ¿Qué sistemas regulan las funciones corporales? -> Sistema Nervioso: Está compuesto por una porción aferente sensitiva, el SNC y la porción eferente motora.

Los receptores sensitivos detectan el estado del cuerpo o su entorno. Por ejemplo: los receptores de la piel nos alertan de que un objeto ha tocado la piel en cualquier punto, los ojos son órganos sensitivos que nos aportan una imagen visual del entorno y los oídos también son órganos sensitivos. El SNC está formado por el cerebelo y por la médula espinal. El cerebro almacena información, genera pensamiento, crea la ambición y determina las reacciones que debe manifestar el cuerpo en respuesta a las sensaciones para así transmitir las señales apropiadas a través de la porción eferente motora. El SNA funciones a escala subconsciente y controla muchas de las funciones de los órganos internos, como la función de bomba del corazón, los movimientos del aparato digestivo y la secreción de glándulas corporales. -> Sistema Endocrino: Hay 8 glándulas endocrinas mayores y varios órganos y tejidos que segregan productos químicos denominados hormonas. Las hormonas se transportan en el LEC a otras partes del cuerpo para regular las funciones celulares. Por ejemplo, la hormona tiroidea aumenta la velocidad de la mayoría de las reacciones químicas de todas las células, con lo que se facilita el ritmo de la actividad corporal y la hormona paratiroidea que controla el calcio y fosfato en el hueso, por tanto, las hormonas proporcionan un sistema de regulación que complementa al sistema nervioso. Sistema Nervioso: regula funciones musculares y funciones secretoras. Sistema Hormonal o Endocrino: regula funciones metabólicas del organismo. SISTEMAS DE CONTROL DEL ORGANISMO Hay muchos sistemas de control que actúan dentro de los órganos para controlar las funciones de sus componentes, otros actúan a través de todo el organismo para controlar las interrelaciones entre los órganos, por ejemplo el aparato respiratorio y el sistema nervioso en la regulación de las concentraciones de O2 y CO2, el hígado y el páncreas que regulan la concentración de glucosa en el LEC y los riñones que regulan las concentraciones de hidrogeno, sodio, potasio, fosfato y otros iones en el LEC. Aparato respiratorio + Sistema nervioso: Regulan las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en el LEC. El organismo tiene un sistema de control especial para mantener una concentración casi exacta y constante de oxígeno en el LEC. Este mecanismo depende de las características químicas de la hemoglobina, esta se combina con el oxígeno a medida que la sangre

atraviesa los pulmones, cuando la sangre atraviesa los capilares tisulares, su propia afinidad química por el oxígeno permite que no lo libere en los tejidos donde hay demasiado. Sin embargo, si la concentración de oxígeno en el LEC es baja, se libera oxigeno suficiente para reestablecer una concentración adecuada. A esta regulación se la llama función amortiguadora de oxígeno de la hemoglobina. El dióxido de carbono es el principal producto final de las reacciones oxidativas, una concentración mayor de la normal de CO2 en sangre excita el centro respiratorio haciendo que la persona tenga una respiración rápida y profunda. Esta aumenta la espiración de CO2, por lo que se elimina el exceso de CO2 de la sangre y de los líquidos tisulares. Regulación de la presión arterial: Hay varios sistemas que contribuyen a la regulación de la presión arterial. Uno de ellos es el sistema de barorreceptores. En las paredes de la zona en que se bifurcan las arterias carótidas en el cuello y también en el cayado aórtico en el tórax, hay muchos receptores nerviosos denominados barorreceptores que se estimulan cuando se estira la pared arterial. Cuando la presión arterial es demasiado elevada, los barorreceptores envían impulsos nerviosos al bulbo raquídeo cerebral, que es donde estos impulsos inhiben el centro vasomotor y, a su vez, disminuyen el número de impulsos transmitidos desde el centro vasomotor a través del sistema nervioso simpático hacia el corazón y los vasos sanguíneos. La ausencia de estos impulsos hace que disminuya la actividad de bomba en el corazón y también produce una dilatación de los vasos sanguíneos periféricos, lo que permite aumentar el flujo de sangre a través de ellos. Ambos efectos hacen que la presión arterial disminuya y tienda a recuperar sus valores normales. Por el contrario, el descenso de la presión arterial por debajo de lo normal relaja los receptores de estiramiento y hace que el centro vasomotor se vuelva más activo de lo habitual, con lo que se provoca vasoconstricción y un aumento de la acción de la bomba cardíaca. Así, el descenso en la presión arterial conlleva también una elevación hasta alcanzar la normalidad. PROTECCIÓN DEL CUERPO -Sistema Inmunitario: está formado por los glóbulos blancos, células tisulares derivadas de los glóbulos blancos, el timo, los nódulo y vasos linfáticos que protegen el cuerpo de patógenos como bacterias, virus, parásitos y hongos. Proporciona un mecanismo para que el cuerpo pueda.

- Diferenciar sus propias células y sustancias extrañas. - Poder destruir al invasor por fagocitosis o mediante la producción de linfocitos sensibilizados o proteínas especializadas que destruyen o neutralizan al invasor. -Sistema tegumentario: la piel y sus anejos como el pelo, las uñas, las glándulas y otras estructuras, cubren, amortiguan y protegen los tejidos profundos y los órganos del cuerpo y, en general, definen una frontera entre el medio corporal interno y el mundo exterior. Este sistema es importante para regular la temperatura y excretar los residuos y proporciona una interfaz sensorial entre el cuerpo y el mundo exterior. La piel comprende 12-15% del peso corporal. ¿Cómo hace el organismo para mantener la homeostasis? Sistemas de retroalimentación: controlan que las variables no se alejen de lo normal, para ello se activan una serie de mecanismos compensatorios para mantener estable el medio interno y todo el organismo. Los mecanismos homeostáticos operan a partir de una señal de entrada, que está dada por un cambio en el valor de alguna variable del medio interno, un centro de integración, que es donde se pondera la información recibida, se procesa y se desencadena una señal de salida hacia los efectores que darán la respuesta adecuada para compensar el cambio original.

Retroalimentación negativa: La mayoría de los sistemas de control del organismo actúan mediando una retroalimentación negativa la cual estabiliza la variable regulada. Tienden a restaurar el estado inicial, pero no pueden evitarlo. Ante un estímulo, un pequeño cambio como por ejemplo de un aumento de la temperatura va a haber alguien que va a censar ese aumento de T°C y le va a enviar una señal a un centro integrador en este y en la mayoría de los casos es el sistema nervioso y ese centro integrador va a emitir una respuesta para nuevamente volver a la temperatura normal. Es decir, si la temperatura aumento y fue censada va a ser necesario por ejemplo generar

vasodilatación o sudoración a nivel de la piel para que la temperatura vuelva a disminuir. Lo mismo ocurre cuando la glucosa en sangre aumenta, es decir la glucemia que se manda una señal y se libera insulina y baja la glucosa y todo vuelve a la normalidad. Retroalimentación positiva: No tienden a disminuir el estímulo que los inicio, sino que lo potencian, son muy pocos en la fisiología y ocurren en períodos específicos como son el embarazo y la lactancia. Tanto en el embarazo como en la lactancia está involucrada la oxitocina. En la lactancia la succión estimula la secreción de oxitocina y la oxitocina lo que hace es aumentar la contracción de las células musculares que hay por dentro de la glándula mamaria y a su vez estimula la secreción de prolactina para que se produzca más leche. En el proceso de parto cuando en bebé desciende por el canal del parto, su cabeza presiona el cuello uterino generando la dilatación del mismo, los impulsos nerviosos provenientes del cuello uterino son transmitidos al cerebro y este estimula la glándula pituitaria para liberar oxitocina, está viaja en el torrente sanguíneo hacia el útero y estimula contracciones uterinas y empuja al bebé hacia el cuello uterino.

Intercambio de agua con el medio externo: ingresos y egresos Es esencial para la homeostasis mantener un volumen relativamente constante y una composición estable de los líquidos corporales.

La ingestión y la pérdida de líquido están equilibradas durante las situaciones estables Una ingestión muy variable de líquido debe equipararse con una salida igual de agua para evitar que aumenten o disminuyan los volúmenes corporales de líquido. Balance hídrico: es la igualdad de las ingestas con las excretas. Tiene que haber un equilibrio entre los ingresos y las perdidas, es decir que debe haber la misma cantidad de pérdidas que de ingresos para que haya un balance hídrico. Pérdida insensible de agua: Se le denomina así porque no somos conscientes de esta perdida, aunque se produzca continuamente en todos nosotros. Y no puede regularse de manera precisa.

La ingestión de agua consiste en los líquidos ingeridos son en promedio 2100 ml/día y del metabolismo por producción de agua del organismo a través de las reacciones químicas que realice que en promedio son 200 ml/día, por lo que la ingesta total sería de 2300 ml/día.

Tiene que haber un equilibrio entre los ingresos y las perdidas, es decir que debe haber la misma cantidad de pérdidas que de ingresos para que haya un balance hídrico. La pérdida de agua diaria se compone por pérdidas insensibles de la piel a través de la evaporación que en promedio son 350 ml/día, también están las perdidas insensibles pulmonares que son perdidas que uno no controla por perdida de humedad a través de los pulmones y es de 350 ml/día. Esto quiere decir que de manera casi constante el organismo en condiciones fisiológicas está perdiendo agua a través de la piel y de los pulmones. La pérdida de agua por difusión a través de la piel la minimiza la capa cornificada llena de colesterol de la piel ya que actúa como barrera contra la pérdida excesiva por difusión. En el caso de una quemadura puede perderse esta capa lo que provoca una intensidad en la evaporación aumentando hasta unos 3-5 l/día. Por ello las personas con quemaduras deben recibir grandes cantidades de líquido, habitualmente por vía intravenosa, para equilibrar esta pérdida. En las pérdidas insensibles por pulmón cuando inspiramos, el aire se satura de humedad hasta una presión de agua de unos 47 mmHg hasta que se espira. Como la presión de vapor del aire inspirado suele ser menor de 47 mmHg, el agua se pierde a través de los pulmones con la respiración. A medida que la temperatura desciende la presión de vapor atmosférica se reduce a casi 0, lo que provoca una pérdida pulmonar de agua mucho mayor. Esto explica la sensación de sequedad en las vías respiratorias en el clima frío. La pérdida de líquido en el sudor depende de la actividad física y de la temperatura ambiental. El volumen de sudor es normalmente de unos 100 ml/día, pero en un clima muy cálido o durante el ejercicio intenso aumenta en ocasiones a 1- 2 l/h. Si no hay ingestión de líquidos estimulada por la activación del mecanismo de la sed, se vaciarían rápidamente los líquidos corporales. Por las heces se pierden unos 100 ml/día, esta cantidad puede aumentar a varios litros al día en personas con diarrea intensa, poniendo en riesgo la vida de la persona. El resto de agua perdida se excreta en la orina por los riñones, siendo uno de los órganos principales p...