DIPLOMADO EN AEROMEDICINA
Y CUIDADOS CRITICOS
GENERACION IV
PROGRAMA INTERNACIONAL DE DESARROLLO DE MEDICINA DE EMERGENCIA
PROFESOR TITULAR: JAIME J. CHARFEN HINOJOSA. BS, NR-P, CCEMT-P, FP-C
ALUMNO: JESUS DE LA SALUD QUEZADA IBARRA
MODULO 3.
FISIOLOGIA AVANZADA. HOMEOSTASIS
14 DE SEPTIEMBRE DE 2017
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I. INTRODUCCION
En la fisiología humana intentamos explicar las características y mecanismos
específicos del cuerpo humano que hacen que sea un ser vivo.
El hecho de mantenerse vivo es el resultado de sistemas de control complejos, ya
que el hambre nos hace buscar alimentos y el miedo nos hace buscar refugio. Las
sensaciones de frío nos hacen buscar medios para calentarnos y otras fuerzas nos
hacen buscar compañía y reproducirnos. Por tanto, en muchos sentidos el ser
humano es como un autómata y el hecho de que seamos seres que perciben,
sienten y aprenden forma parte de esta secuencia automática de la vida; estos
atributos especiales nos permiten existir en situaciones muy variables.
La unidad viva básica del cuerpo es la célula. Cada órgano es un agregado de
muchas células diferentes que se mantienen unidas mediante estructuras de
soporte intercelulares.
Cada tipo de célula está especialmente adaptada para realizar una a más
funciones concretas. Por ejemplo, los eritrocitos, que ascienden a 25 billones en
cada ser humano, transportan el oxígeno desde los pulmones a los tejidos.
Aunque estas son las células más abundantes entre todas las células corporales,
hay otros 75 billones de células de otros tipos que realizan otras funciones
diferentes, es decir, que el cuerpo entero contiene en torno a 100 billones de
células.
Aunque las múltiples células del cuerpo son muy diferentes entre sí, todas ellas
tienen determinadas características básicas que son similares. Por ejemplo, en
todas ellas el oxígeno reacciona con los hidratos de carbono, grasas y proteínas
para liberar la energía necesaria para mantener las funciones de la célula y los
mecanismos químicos generales que permiten cambiar los nutrientes en energía
son básicamente los mismos en todas las células y todas las células liberan los
productos finales de sus reacciones químicas en los líquidos circundantes.
Además, prácticamente todas las células tienen la capacidad de reproducirse
formando más células de su propia estirpe. Por fortuna, cuando se destruyen
células de un tipo en particular, el resto de las células de este tipo genera nuevas
células hasta rellenar el cupo.
El 60% del cuerpo humano del adulto es líquido, principalmente una solución
acuosa de iones y otras sustancias. Si bien casi todo este líquido queda dentro de
las células y se conoce como líquido intracelular, aproximadamente una tercera
parte se encuentra en los espacios exteriores a las células y se denomina líquido
extracelular. Este líquido extracelular está en movimiento constante por todo el
cuerpo y se transporta rápidamente en la sangre circulante para mezclarse
después entre la sangre y los líquidos tisulares por difusión a través de las
paredes capilares.
En el líquido extracelular están los iones y nutrientes que necesitan las células
para mantenerse vivas, por lo que todas ellas viven esencialmente en el mismo
entorno de líquido extracelular.
Por este motivo, el líquido extracelular también se denomina medio interno del
organismo, o milieu intérieur, un término que fue introducido hace más de 100
años por el gran fisiólogo francés del siglo XIX Claude Bernard.
Las células son capaces de vivir, crecer y realizar sus funciones especiales,
siempre que este medio interno disponga de las concentraciones adecuadas de
oxígeno, glucosa, distintos iones, aminoácidos, sustancias grasas y otros
componentes.
II. DESARROLLO
HOMEOSTASIS
Los fisiólogos emplean el término homeostasis para referirse al mantenimiento de
unas condiciones casi constantes del medio interno. Esencialmente todos los
órganos y tejidos del organismo realizan funciones que colaboran en el
mantenimiento de estas condiciones relativamente constantes, por ejemplo, los
pulmones aportan el oxígeno al líquido extracelular para reponer el oxígeno que
utilizan las células, los riñones mantienen constantes las concentraciones de iones
y el aparato digestivo aporta los nutrientes.
EL APARATO CIRCULATORIO
El líquido extracelular se transporta por todo el organismo en dos etapas. La
primera de ellas consiste en 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.
A medida que la sangre atraviesa los capilares sanguíneos se produce también un
intercambio continuo de líquido extracelular entre la porción del plasma de la
sangre 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, con la excepción de las moléculas proteicas plasmáticas, que son
demasiado grandes para pasar con facilidad a través de los capilares. Por 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 van
dando tumbos en todas las direcciones dentro del plasma y el líquido en los
espacios intercelulares, además de atravesar los poros capilares.
SISTEMAS DE CONTROL DEL ORGANISMO
El cuerpo humano contiene miles de sistemas de control. Los más intrincados son
los sistemas de control genético que actúan en todas las células para mantener el
control de la función intracelular y también de las funciones extracelulares.
Hay muchos otros sistemas de control que actúan dentro de los órganos para
controlar las funciones de cada componente de los mismos, otros actúan a través
de todo el organismo para controlar las interrelaciones entre los órganos como,
por ejemplo, el aparato respiratorio, que actúa asociado al sistema nervioso y
regula la concentración de dióxido de carbono en el líquido extracelular. El hígado
y el páncreas regulan la concentración de glucosa en el líquido extracelular y los
riñones regulan las concentraciones de hidrógeno, sodio, potasio, fosfato y otros
iones en el líquido extracelular.
EJEMPLOS DE MECANISMOS DE CONTROL
Regulación de las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en el líquido
extracelular.
Como el oxígeno es una de las principales sustancias que requieren las
reacciones químicas de las células, el organismo tiene un mecanismo de control
especial para mantener una concentración casi exacta y constante de oxígeno en
el líquido extracelular. Este mecanismo depende principalmente de las
características químicas de la hemoglobina, que está presente en todos los
eritrocitos. La hemoglobina se combina con el oxígeno a medida que la sangre
atraviesa los pulmones. Posteriormente, cuando la sangre atraviesa los capilares
tisulares, su propia afinidad química importante por el oxígeno permite que no lo
libere en los tejidos si ya hay demasiado. Pero si la concentración de oxígeno en
el líquido tisular es demasiado baja se libera oxígeno suficiente para restablecer
una concentración adecuada. Es decir, la regulación de la concentración de
oxígeno en los tejidos se basa principal- mente en las características químicas de
la propia hemoglobina, regulación que se conoce como función amortiguadora de
oxígeno de la hemoglobina.
La concentración de dióxido de carbono en el líquido extracelular está regulada de
una forma muy diferente. El dióxido de carbono es el principal producto final de las
reacciones oxidativas de las células; si todo el dióxido de carbono que se forma en
ellas se acumulara en los líquidos tisulares, todas las reacciones que aportan
oxígeno a la célula cesarían. Por fortuna, una concentración mayor de lo normal
de dióxido de carbono en la sangre excita el centro respiratorio, haciendo que la
persona respire rápida y profundamente, lo que aumenta la espiración de dióxido
de carbono y, por tanto, elimina el exceso de dióxido de carbono de la sangre y los
líquidos tisulares. Este proceso continúa hasta que la concentración vuelve a la
normalidad.
Regulación de la presión arterial.
Hay varios sistemas que contribuyen a la regulación de la presión arterial. Uno de
ellos, el sistema de barorreceptores, es un ejemplo sencillo y excelente de un
mecanismo de control de acción rápida. 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, se encuentran muchos receptores nerviosos denominados barorreceptores
que se estimulan cuando se estira la pared arterial. Cuando la presión arterial es
demasiado elevada los barorreceptores envían descargas de 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 hasta 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, aumenta la acción
de la bomba cardíaca.
CARACTERISTICAS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
Retroalimentación negativa de la mayoría de los sistemas de control
La mayoría de los sistemas de control del organismo actúan mediante una
retroalimentación negativa que podemos comprender mejor si revisamos algunos
de los sistemas de control homeostáticos que hemos mencionado. Al hablar de la
regulación de la concentración del dióxido de carbono, la ventilación pulmonar
aumenta cuando dicha concentración se eleva en el líquido extracelular. A su vez,
el aumento de la ventilación pulmonar disminuye la concentración de dióxido de
carbono en el líquido extracelular porque los pulmones espiran cantidades
mayores de dióxido de carbono del organismo. En otras palabras, la concentración
elevada de dióxido de carbono inicia una serie de sucesos que disminuyen la
concentración hacia la normalidad, lo que es una señal negativa para iniciar el
estímulo. Por el contrario, cuando la concentración de dióxido de carbono
disminuye demasiado se crea una retroalimentación que tiende a aumentar la
concentración. Esta respuesta también es negativa para iniciar el estímulo.
En cuanto a los mecanismos que regulan la presión arterial, una presión arterial
elevada provoca una serie de reacciones que favorecen el descenso de la presión
o unas presiones bajas provocan una serie de reacciones que favorecen la
elevación de la presión.
Por tanto, en general, si algún factor se vuelve excesivo o deficiente, un sistema
de control inicia una retroalimentación negativa que consiste en una serie de
cambios que devuelven ese factor hacia un determinado valor medio, con lo que
se mantiene la homeostasis.
La retroalimentación positiva a veces provoca círculos viciosos y la muerte
Nos podríamos preguntar: ¿por qué la mayoría de los sistemas de control del
organismo actúan utilizando una retroalimentación negativa y no una
retroalimentación positiva? Si se tiene en cuenta la naturaleza de la
retroalimentación positiva, inmediatamente nos damos cuenta que no consigue la
estabilidad, sino la inestabilidad y, en algunos casos, puede causar la muerte.
La retroalimentación positiva se debería denominar mejor «círculo vicioso»,
aunque los mecanismos de control de retroalimentación negativa del organismo
pueden superar los grados leves de retroalimentación positiva y no se desarrolla el
círculo vicioso.
La retroalimentación positiva a veces es útil. En algunos casos, el organismo usa
la retroalimentación positiva a su favor. La coagulación sanguínea es un ejemplo
del gran valor que tiene la retroalimentación positiva. Cuando se rompe un vaso
sanguíneo y comienza a formarse un coágulo, dentro de este se activan muchas
enzimas denominadas factores de coagulación. Algunas de estas enzimas actúan
sobre otras enzimas inactivadas que están en la sangre inmediatamente
adyacente, con lo que se consigue que coagule más sangre. Este proceso
continúa hasta que se tapona el orificio del vaso y cesa la hemorragia. A veces,
este mecanismo se va de las manos y provoca la formación de coágulos no
deseados. En realidad, este proceso es el que inicia la mayoría de los ataques
cardíacos, que se deben al comienzo de un coágulo en la superficie interna de una
placa aterosclerótica en la arteria coronaria y el crecimiento del coágulo continúa
hasta que se bloquea la arteria.
El parto es otro ejemplo en el que la retroalimentación positiva tiene gran
importancia. Cuando las contracciones uterinas son suficientemente fuertes como
para que la cabeza del niño comience a empujar el cuello uterino, el estiramiento
de este envía señales a través del músculo uterino que vuelven hasta el cuerpo
del útero, provocando contracciones aún más potentes. Es decir, las contracciones
uterinas estiran el cuello y el estiramiento del cuello provoca contracciones más
potentes. El niño nace cuando este proceso adquiere la potencia suficiente; si no
lo hace, las contracciones se desvanecen y transcurren algunos días hasta que
vuelven a comenzar.
Otro uso importante de la retroalimentación positiva es la generación de señales
nerviosas, es decir, cuando se estimula la membrana de una fibra nerviosa, lo que
provoca una pequeña pérdida de iones sodio a través de los canales de sodio de
la membrana nerviosa hacia el interior de la fibra. Los iones sodio que entran en la
fibra cambian el potencial de membrana, lo que a su vez provoca la apertura de
más canales, un cambio mayor del potencial, la apertura de más canales, y así
sucesivamente. Es decir, una pequeña fuga se convierte en una explosión de
sodio que entra en la fibra nerviosa creando un potencial de acción en el nervio.
Este potencial de acción provoca, a su vez, una corriente eléctrica que fluye a lo
largo del exterior y del interior de la fibra nerviosa e inicia nuevos potenciales de
acción. Este proceso continúa una y otra vez hasta que la señal nerviosa recorre
la fibra hasta su extremo.
III. CONCLUSION
El cuerpo humano es una compleja maquina esculpida a lo largo de millones de
años de evolución, esta interesante secuencia de adaptaciones le ha
proporcionado increíbles mecanismos capaces de asegurar una buena
competitividad durante su sobrevida en su paso por este mundo.
Es prudente comentar lo interesante que resulta ver al ser humano como un ente
social, formado por billones de células, que a su vez cumplen múltiples procesos
en su interior, necesarios para la vida.
Nuestro organismo posee diversos mecanismos de adaptación al medio externo,
cada uno con su debida sistemática, estos procesos homeostáticos tienen la
finalidad de mantener una estabilidad en las células y el medio interno, siendo
activados al romperse este equilibrio, por alguna modificación del entorno o del
mismo organismo; dichos sucesos están principalmente regulados por el sistema
nervioso y el sistema endocrino.
La homeostasis se realiza a nivel celular, pero engloba a diferentes tejidos y
órganos, un ejemplo de esto es el sistema renina-angiotensina-aldosterona;
encargado de la regulación de la presión arterial, particularmente cuando se
detecta una hipotensión del flujo sanguíneo, iniciando con la liberación de la renina
en las células yuxtaglomérulares ubicadas en la porción suprarrenal. Esta enzima
desencadena un proceso que involucra mas órganos como el hígado y los vasos
pulmonares que continúan el proceso sintetizando y secretando otros compuestos,
hasta lograr una compensación y estabilización del sistema, en este caso
aumentando la resistencia periférica total y así aumentando la presión arterial.
Cada célula de nuestro cuerpo se beneficia de la constante homeostasis, cuando
este sistema falla sufren todas las células del cuerpo. Una falla homeostática
moderada genera enfermedad, si la falla no logra ser corregida o compensada el
resultado es la muerte.
En este momento tu organismo esta realizando cientos de procesos
homeostáticos para que seas capaz de leer este texto, desde asegurar la correcta
aportación de oxigeno a tus neuronas hasta el correcto funcionamiento del mas
pequeño musculo que posees.
IV. BIBLIOGRAFIA
John E. Hall, Arthur C. Guyton . (2011). organización funcional del cuerpo humano
y control del medio interno. En Tratado de fisiología medica(3-9). Barcelona,
España: Elsevier España, S.L..
