Mecanismos homeostáticos
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PowerPoint preparado y modificado por GAToledo.Prof. Biol. SFC, basado en Barbara Heard, Atlantic Cape Community
College
Unidad:Tercero Medio
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1 Homeostasis
2013
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Figura 1. 1 El S. Nervioso logra la comunicación para el monitoreo y regulación de variablesque requieren de un control homeostático, vía impulsos nerviosos
Encéfalo
NerviosMédulaespinal
Sistema nerviosoEs el sistema de control, de acción rápida del cuerpo, responde a cambios internos y externosactivando músculos apropiados y glándulas.
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Figura 1. 2 El S. endocrino logra la comunicación para el monitoreo y regulación de variablesque requieren de un control homeostático, vía hormonas
Sistema endocrinoLas glándulas secretan hormonasque regulatan procesos como elcrecimiento, reproducción y uso de nutrientes (metabolismo) por las células del cuerpo.
Glándula Pineal
GlándulaPituitaria
Testículos
Glándulatiroides
Timo
GlándulaAdrenal
Páncreas
Ovario
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Necesidades para supervivencia
• Cantidades apropiadas necesarias para la vida– Muy poco o mucho es dañino
• Nutrientes
• Oxígeno• Agua• Temperatura normal del cuerpo• Apropiada presión atmosférica
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Necesidades para supervivencia
• Nutrientes
– Químicos para energía y para construir células– Carbohidratos, grasas, proteínas,
minerales, vitaminas
• Oxígeno– Esencial para liberar energía (Producción de ATP)
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Necesidades para supervivencia
• Agua– El químico más abundante del cuerpo– Es el ambiente de las reacciones químicas– Es el fluido básico para excreción y secreción
• Temperatura corporal Normal– 37° C
– Afecta a la tasa de reacciones químicas• Apropiada presión atmosférica
– Para una adecuada respiración e intercambiogaseoso en los pulmones
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Homeostasis
• Homeostasis
– Mantención de condiciones internasrelativamente estables pese a continuoscambios ambientales.
– Un dinámico estado de equilibrio– Mantenido por la contribución de todos
los sistemas de órganos.
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Mecanismos de Control Homeostático
• Involucra un monitoreo continuo yregulación de todos los factores quepueden cambiar (variables)
• Comunicación necesaria para el monitoreoy regulación– En una función de los sistemas nervioso y endocrino
• Los sistemas nervioso y endocrino logranla comunicación vía impulsos nerviosos yde hormonas (Figs. 1.1 y 1.2)
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Componentes de un Mecanismo de control
• Receptor (sensor)
– Monitoreo ambiental– Responde a estímulos (algo que cause cambios en
variables controladas)
• Centro de control– Determina el punto de ajuste a la cual debe permanecer la variable– Recibe input desde el receptor
– Determina respuestas apropiadas
• Efector
– Recibe output desde el centro de control
– Proporciona los medios para responder– Responde, ya sea reduciendo (feed back negativo) o
aumentando el estímulo ( feedback positivo)
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostáticoque mantiene estable las condiciones internas.
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Output: La información se envía a lo largo de la vía eferente al efector
Input: La Información
se envía a lo largo de la vía aferente hacia el centro de control.
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Receptor
detectacambios.
2
Estímuloproduce cambios en la variable.
1
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Respuestadel efector. Elfeed backnegativo reduceel efecto delestímulo yretorna a lavariable a un nivel homeostático
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Centro deControl
Vía Aferente
VíaEferente
Receptor Efector
BALANCE
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostático que mantiene estable las condiciones internas.
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Estímuloproduce cambios en la variable.
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BALANCE
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostático que mantiene estable las condiciones internas.
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Estímulu
produce cambios en lavariable.
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Receptor
detectacambios.
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BALANCE
Receptor
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostático que mantiene estable las condiciones internas.
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Víaaferente
Estímuloproduce cambios en lavariable.
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Receptor
detectacambios.
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Input: La informaciónse envía a lo largo de la vía aferente hacia el centro de control
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BALANCE
Receptor
Centro deControl
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostático que mantiene estable las condiciones internas.
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Víaaferente
Víaeferente
Estímuloproduce cambios en lavariable.
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Receptor
detectacambios.
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Input: La informaciónse envía a lo largode la vía aferente hacia el centro de control.
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BALANCE
Receptor
Centro deControl
Efector
Output: La información a lo largo de la vía eferente al efector
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Figura 1.3 Interacciones entre los elementos de un sistema de control homeostático que mantiene estable las condiciones internas.
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Víaaferente
Víaeferente
Estímuloproduce cambios en lavariable.
1
Receptor
detectacambios.
2
Input: La informaciónse envía a lo largo de la vía aferente hacia el centro de control.
3
BALANCE
Receptor
Centro decontrol
Efector
Output: La información se envía a lo largo de la vía eferente al efector
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Respuestadel efector. El feed back negativo reduce el efecto del estímulo y retorna a la variable a un nivel homeostático
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Feedback Negativo
• Principal mecanismo de feedback en el cuerpo• La respuesta reduce o apaga el
estímulo original– La Variable cambia en dirección opuesta
al cambio inicial• Ejemplos
– Regulación de la temperatura (un mecanismoregulado por el sistema nervioso)
– Regulación de la glicemia por la insulina(un mecanismo regulado por el sistemaendocrino)
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Figura 1.4 La Temperatura corporal es regulada por un mecanismo de feedback negativo.
Centro de control (Centro termoregulador
del encéfalo)
víaAferente
víaEferente
Receptores Células termo sensibles en la piel y el encéfalo
Efectores glándulas
sudoríparasGlándulas sudoríparas activadas
RespuestaEvaporación del sudortemperatura corporal baja; Estímulo termina
Temperatura corporal sube
Estímulo: calor
Respuestatemperatura corporal se eleva; Estímulo termina
Efectores Músculos
esqueléticos
víaEferenteEmpieza a tiritar
BALANCE
víaAferente
Centro de control (Centro
termoregulador del encéfalo)
Receptores Células termo sensibles en la
piel y el encéfalo
Estímulo: frío
Temperatura corporal baja
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Feedback Negativo:
Regulación de la glicemia por la insulina• Los Receptores captan el aumento de la
glucosa sanguínea• El Páncreas (Centro de control) secreta
insulina hacia la sangre• La Insulina provoca que las células
corporales (Efectores) absorban másglucosa, lo cual disminuye los nivelesde glucosa de la sangre
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Feedback Positivo
• La Respuesta aumenta o exagera elestímulo original
• Puede mostrar un efecto cascada o amplificador• Usualmente controla eventos infrecuentes
que no requieren de ajustes continuos, Ej.:– Aumento de las contracciones de la
labor de parto por la oxitocina)
– Fomación de tapón plaquetario y coagulaciónsanguínea
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Figura 1.5 Un mecanismo de feedback positivo que regula la formación del tapón plaquetario Diapo 1
Liberación de químicosatraen más plaquetas
Ciclo de feedback positivo
Plaquetas seadhieren al sitio y liberan químicos.
El ciclo de Feedbacktermina cuando se
forma un tapón.
Tapón de plaquetas está completamente formado.
rotura en la pared de los vasos sanguíneos
Se inicia un ciclo de feedback positivo
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Figura 1.5 Un mecanismo de feedback positivo que regula la formación del tapón plaquetario Diapo 2
Se inicia un ciclo de feedback positivo
rotura en la pared de los vasos sanguíneos
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Figura 1.5 Un mecanismo de feedback positivo que regula la formación del tapón plaquetario Diapo 3
Se inicia un ciclo de feedback positivo
rotura en la pared de los vasos sanguíneos
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Plaquetas se adhieren al sitio y liberan químicos
2
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Figura 1.5 Un mecanismo de feedback positivo que regula la formación del tapón plaquetario Diapo 4
Ciclo de feedback positivo
Se inicia un ciclo de feedback positivo
rotura en la pared de los vasos sanguíneos
1
Plaquetas se adhieren al sitio y liberan químicos.
2Liberación de químicos atraen más plaquetas
3
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Figura 1.5 Un mecanismo de feedback positivo que regula la formación del tapón plaquetario Diapo 5
Ciclo de feedback positivo
El ciclo de Feedback termina cuando se
forma un tapón.
Se inicia un ciclo de feedback positivo
rotura en la pared de los vasos sanguíneos
1
Plaquetas se adhieren al sitio y liberan químicos
2
Tapón de plaquetas está completamente formado.
4
Liberación de químicos atraen más plaquetas
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Desequilibrio Homeostático
• Disturbios de la homeostasis
– Aumenta el riesgo de enfermedades– Contribuye a cambios asociados con la edad
• Los sistemas de control son menos eficientes– Si los mecanismos de feedback negativo están
siendo desbordados...............• Pueden tomar el control los mecanismos
destructivos de feedback positivo (por ej.,insuficiencia cardíaca)
GUSTAVO TOLEDO C.