Homeostasis

* Todos los procesos vitales, tienen por objetivo mantener constantes las condiciones del medio interno

* El ajuste contínuo de las condiciones internas a las circunstancias externas, le permite a los organismos conservar su integridad e independencia.

* ¿Qué es el medio interno?¿Qué es la homeostasis?¿Cuáles son los mecanismos homeostáticos de regulación?¿Qué sistemas entán involucrados en la regulación?

* Def. homeostasis: propiedad de los seres vivos que, dentro de determinados límites, pueden mantener sus constantes fisiológicas.

Homeo= parecido, similar; stasis= estar

* Claude Bernard (1813-1878), primer científico en usar el concepto “medio interno” en el funcionamiento y sobrevivencia de los organismos.

* Los organismos unicelulares se caracterizan por su sencillez y por vivir en contacto directo con el medio exterior, o sea, el medio líquido, donde se encuentran alimento, oxígeno y donde vacían sus productos de desechos.

* En los organismos pluricelulares, todas las células están bañadas por el líquido intercelular o intersticial, que constituye el medio interno para el organismo. Este proporciona a las células las condiciones óptimas para su desarrollo.

* El mantenimiento de las condiciones óptimas o su regulación se logra gracias al funcionamiento coordinado de todos los órganos y sistemas corporales.

* La integración depende, en definitiva de los sistemas Nervioso y Endocrino.

Mecanismos de control

* En los organismos más complejos, el control homeostático se realiza por sistemas homeostáticos para regular temperatura corporal, condición osmótica, pH, gases respiratorios, etc.

* Los mecanismos de control biológico operan con bastante similitud al mecanismo de un termostato que se autoenciende y apaga, de acuerdo a la temperatura.

* Entonces, ¿Qué componentes son necesarios en un mecanismo de regulación homeostática?

* Por ejemplo, ¿Qué componentes son necesarios en la regulación del azúcar sanguíneo, o en la regulación de la frecuencia respiratoria o en la osmorregulación?

* La mayoría de los sistemas homeostáticos corresponden a la categoría general de fenómenos “estímulos-respuesta”, conocidos como reflejos. En éstos se reconoce: un receptor, una vía aferente, un centro integrador, una vía eferente.

Temperatura y Vida

* Los seres vivos requieren un rango de temperaturas entre el punto de congelación del agua y la temperatura que desnaturaliza las proteínas.

* Los animales frecuentemente se caracterizan como de sangre fría o de sangre caliente. Pero ¿cuál es la temperatura límite que permite separar a los animales de sangre caliente de los de sangre fría?

* Evidentemente, esta clasificación presenta una dificultad. Los términos poiquilotermo y homeotermo también pueden resultar ambiguos. Poiquilotermo es un animal con temperatura corporal variable, mientras que un homeotermo mantiene la temperatura del cuerpo constante. Se considera que la mayoría de los mamíferos y aves son homeotermos, pero ¿qué pasa con un pez que vive en las profundidades del océano donde la temperatura del agua es constante y similar a la temperatura del cuerpo?

* Ante las posibles confusiones generadas por términos ambiguos, se definieron los términos ectotermo y endotermo para describir el comportamiento térmico del organismo. Estos términos hacen referencia a la fuente generadora de calor que bien puede ser externa o estar dentro del organismo.

* Los ectotermos acuáticos y terrestres son víctimas de los cambios de temperatura del ambiente. La mayoría de los ectotermos acuáticos no pueden regular su temperatura y mantienen una temperatura corporal que es igual a la temperatura del medio acuoso externo; en ese caso, se los considera poiquilotermos. Por el contrario, los ectotermos terrestres, como los reptiles, regulan su temperatura corporal controlando la cantidad de calor que captan del exterior.

* Los endotermos producen calor en forma endógena y esto permite la regulación precisa de la temperatura corporal. Esa es la razón principal por la que la mayoría de los endotermos son buenos homeotermos, es decir, que mantienen la temperatura corporal relativamente constante a pesar de las fluctuaciones de la temperatura ambiente.

* Los animales que no pueden evitar cambios estacionales en su temperatura corporal, poseen adaptaciones bioquímicas para compensarlos .

Estas les permiten aclimatarse a dichos cambios.

* Los endotermos producen calor metabólico para elevar la temperatura corporal; ectotermos dependen principalmente de las fuentes ambientales de calor.

* El intercambio de calor entre un organismo y el ambiente ocurre por radiación, conducción, convección y evaporación.

Principios de balance calórico

* El balance de calor requiere que la pérdida y ganancia neta de calor en un animal sean iguales. Para los animales, como para todos los otros organismos vivos, hay dos fuentes primarias de calor: la energía radiante del Sol y las reacciones químicas que ocurren dentro de las células. Sin embargo, el calor del cuerpo puede perderse por varios mecanismos diferentes.

* La termodinámica, plantea que el calor es transferido desde un cuerpo más caliente a un cuerpo más frío. Si los dos cuerpos están en contacto físico, el calor se transmite por conducción. El agua es un excelente conductor de calor, mientras que el aire es un conductor pobre. La pérdida de calor por conducción siempre es influida por la convección, el movimiento de aire o agua en forma de corrientes. La grasa, al igual que el aire, es un conductor de calor pobre, y ambos pueden servir como aislantes. Muchos animales están típicamente aislados por medio de su pelaje o sus plumas -que atrapan el aire cercano al cuerpo- o por su grasa.

* Otra vía para la pérdida de calor es la evaporación. Cada vez que un gramo de agua cambia de líquido a gas, se lleva consigo más de 500 calorías. Muchos organismos, incluidos los humanos, se valen de esta propiedad del agua que constituye un medio de ajuste rápido del balance calórico.

* La radiación, la transferencia de energía por medio de ondas electromagnéticas en ausencia de contacto directo, es una ruta no sólo para la ganancia, sino también para la pérdida de calor. En general, la energía térmica que incide sobre un objeto se absorbe como calor, o se refleja. Los objetos oscuros absorben más calor que los de color claro.

* La temperatura interna del cuerpo del hombre es 37° C. La temperatura del aire es 30° C si no hay corrientes de aire.

* Independientemente del mecanismo, el calor se transfiere hacia adentro o hacia afuera de cualquier objeto, animado o inanimado, a través de su superficie. Así, la transferencia de calor, al igual que la difusión de oxígeno y dióxido de carbono a través de la superficie respiratoria, es proporcional al área superficial expuesta. Mantener una temperatura corporal constante es mucho más difícil para un animal pequeño que para un animal grande.

* Ectotermos y endotermos pueden controlar el intercambio de calor con el medio alterando el flujo de sangre a la piel.

* Algunos ectotermos pueden producir calor metabólico para subir sus temperaturas corporales.

* La elevación de la temperatura corporal, conocida como fiebre, no se debe a un mal funcionamiento del termostato hipotalámico sino que, por el contrario, se debe a un reajuste del valor de referencia. El reajuste del termostato se inicia en presencia de sustancias llamadas pirógenos (que producen fiebre, ej. prostaglandinas).

* Se ha comprobado que la temperatura elevada mejora la respuesta inmune reduciendo el crecimiento de patógenos. Sin embargo, por encima de 42°C el organismo puede sufrir un shock térmico que puede ser fatal si no se toman medidas adecuadas oportunamente.

* Numerosos animales tienen mecanismos que les permiten conservar el calor en algunas partes del cuerpo y permitir que disminuya la temperatura en otras mediante un dispositivo de contracorriente que por ejemplo, mantiene el calor en el cuerpo y lo aleja de las extremidades

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RETROALIMENTACIÓN

RESPUESTA

ESTÍMULO

EFECTOR

RECEPTOR

VIA EFERENTE

VIA AFERENTE

CENTRO DE INTEGRACIÓN

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