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..