guia biologia iii medio

8/20/2019 Guia Biologia III Medio

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Guía de Biología III MedioDepartamento de CienciasProfesora NATALIA URQUIETA M.

GUÍA DE ESTUDIO: REGULACIÓN DE FUNCIONES CORPORALES Y HOMEOSTASIS

Resumen de contenidos:

- Conceptos fundamentales: homeostasis y medio interno- Equilibrio del volumen hídrico- Función renal- Regulación de la función renal- Respuesta frente al estrés

Habilidades a desarrollar:

- Razonar, inferir y hacer conjeturas, enbase a conocimientos previos yproblemas.

- Utilizar distintas fuentes de información.- Interpretar gráficos, fotografías, dibujos y

esquemas funcionales.

1. Conceptos fundamentales sobre regulación

El organismo debe reaccionar al ambiente para mantener su integridadUno de los mayores problemas que enfrentan los organismos biológicos, especialmente los animales,

son los cambios continuos del medio donde viven. La temperatura varía frecuentemente durante las 24 horasdel día. También puede variar en el mismo lapso, La presión atmosférica, la humedad relativa, la disponibilidadde alimentos y otros factores que ejercen efectos importantes sobre las formas vivientes. Un organismo que nosea capaz de responder a estos cambios de forma adecuada, tiene pocas probabilidades de sobrevivir. Estasobrevivencia depende de su capacidad para contrarrestar los cambios en su medio ambiente, de tal maneraque al ser afectado por ellos, sus características internas noexperimenten variaciones superiores a las que son compatiblescon la vida. Este ajuste continuo de las condiciones interna a lascircunstancias externas es lo que permite al organismo individualconservar su integridad e independencia frente a un mundo quecambia constantemente.

Actividad 1 (P1): Evidenciando el gradiente ambientala) Grafica en tu cuaderno la manera en que fluctúa una variable

ambiental, respecto a la misma variable al interior de tucuerpo, a lo largo de las 24 horas de un día. Utiliza el gráficode la figura 1 como ejemplo. Redefine previamente“ambiental”.

b) ¿Cómo sería el gráfico de la figura 1, si se tratara de una

serpiente y no de un ser humano? Justifica

El medio interno es el lugar clave en que debe producirse el equilibrio de variables

1 P = trabajo personal

Figura 1. Gráfico de tº ambiental v/s

corporal

Temperatura ambiental v/s corporal

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 1 0 12 14 16 18 20 22 24

Tiempo (h)

T e m p e r a t u r a ( º C )

Tº ambiental

Tº corporal

COLEGIO SAN CRISTOBALAv. Diego Portales N° 1.520. La


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En un organismo multicelular complejo como el de los animales superiores, la mayor parte de lascélulas que lo constituyen no están en contacto directo con el ambiente exterior, sino que viven sumergidas enel llamado líquido intercelular o intersticial, que junto a la linfa y el plasma, es considerado como el mediointerno de los organismos superiores. En éstos, el líquido intercelular es el medio ambiente inmediato de lascélulas corporales, y desempeña el papel que, en los seres unicelulares, está reservado al agua en que viven,vale decir, actúa como agente de intercambio de materiales con las células. Por su intermedio, el oxígeno y los

nutrientes pasan desde la

sangre hacia las células; a suvez, el CO2 y los desechosmetabólicos de la célula pasandesde ella hacia la sangre, paraser finalmente eliminados delcuerpo. La tendencia delorganismo a mantenerconstante su medio interno sedenomina homeostasis.

Actividad 2 (P): Identificando la

ubicación del medio interno.Muy simple. En los esquemas de la figura 2 marca con una flecha la ubicación del medio interno, según ladefinición previa. JustificaEl líquido intersticial se origina por el balance de dos presiones opuestas

En el cuerpo humano, la cantidad total de agua corresponde aproximadamente al 60% del pesocorporal. De esa agua orgánica, alrededor de dos tercios se encuentra dentro de las células, formando ellíquido intracelular; el tercio restante está fuera de la célula, razón por la cual se le llama líquido extracelular.De acuerdo a su localización, el líquido extracelular (20% del peso corporal) se subdivide en el líquidointravascular (5%), que está dentro de los vasos sanguíneos y linfáticos, y el líquido intercelular o intersticial (15%), que baña todas las células del cuerpo.

En la figura 3 se muestra elorigen del líquido intercelular. Loscapilares son el sitio de intercambio demateriales entre las células corporalesy la sangre de los vasos sanguíneos. Enel extremo arterial del capilar, lapresión hidrostática (la ejercida por elagua contenida en la sangre) es mayorque la presión osmótica generada porlas proteínas plasmáticas. Estadiferencia de presiones fuerza la salidade agua y de partículas pequeñas

disueltas (glucosa, aminoácidos y otrosnutrientes), desde los capilares hacialos espacios intercelulares, dondepasan a constituir el líquidointercelular o intersticial. El procesodescrito es una filtración, por que las partículas de mayor tamaño presentes en la sangre, incapaces deatravesar el endotelio vascular, permanecen al interior de éstos vasos. En el extremo venoso del capilar, lapresión sanguínea se hace menor que la presión osmótica, determinando que parte del agua componente del

Figura 2. Esquemas de células interactuando con el plasma sanguíneo

Figura 3. Dinámica de presiones en el intercambio capilar

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líquido intercelular regrese por osmosis al interior de los capilares, llevando consigo los catabolitos (productosdel metabolismo celular) disueltos que provienen de las células.

En base a lo anterior, es fácil comprender que, como resultado de las actividades metabólicas, el organismoesté sujeto a cambios continuos que tienden a alterar su medio interno, al restarle sustancias incorporadas desde elmedio externo o sintetizadas durante el anabolismo, o agregarle los materiales residuales del catabolismo. Endefinitiva, los mecanismos homeostáticos contrarrestan las modificaciones del medio interno inducidas por agentes,no sólo exteriores al organismo, sino también por aquellos generados en su interior.

Actividad 3 (G): Consecuencias de una alteración del medio internoExplica qué consecuencia tendría en el equilibrio del medio interno, que el plasma sanguíneo tuviese:

a) un exceso de salesb) falta de proteínas plasmáticasc) menor número de glóbulos rojos que lo normal

La homeostasis se basa en sistemas de control bien establecidos Los mecanismos homeostáticos se estructuran en base a sistemas de control homeostáticos de origen

nervioso y endocrino. Los distintos factores físicos y químicos que son mantenidos en forma constante por elorganismo responden a una fisiología idéntica o al menos análoga a las vías de regulación de ciertas hormonas

endocrinas. De esta manera, todo sistema de control homeostático posee los siguientes componentes:

Estímulo Receptor Centro integrador Efector del mediointerno oexterno, físicoo químico,detectadospor un...

encargado de“comprender” lavariación producida yenviar señales a travésde vías aferenteshormonales o nerviosashasta un...

que puede estar en el sistema nerviosoo en una glándula endocrina,procesando toda la información, aveces contrapuesta, que recibe desdelos receptores para responder a travésde una vía eferente nerviosa uhormonal hasta el...

que es la estructura,generalmente un tejidomuscular o glandular,encargado de ejecutar larespuesta más adecuada alestímulo.

De esta manera, el estímulo original puede ser contrarrestado o eliminado. En todos los casos, elsistema de control sustenta una retroalimentación negativa, vale decir, cuando se produce un aumento en elproducto de la reacción, disminuye su producción (y viceversa). Si bien existen mecanismos deretroalimentación positiva, estas tienden a asociarse con estados patológicos o anormales.

2. Equilibrio el volumen hídrico

La mantención del medio interno se basa en el equilibrio del volumen hídrico

Como los animales terrestres no siempre tienen acceso automático al agua dulce o salada, debenregular su contenido hídrico equilibrando las ganancias y las pérdidas:

Los animales ganan agua:• Bebiendo líquidos e ingiriendo alimentos que contienen agua

• Por procesos oxidativos que se producen en las mitocondrias. Ej. al oxidarse 1 gramo de glucosa, se forman 0,6gramos de agua, al oxidarse 1 gramo de proteína, se originan 0,3 gramos de agua y al oxidarse 1 gramo de grasa,se produce 1,1 gramos de agua.En promedio, el humano bebe aproximadamente 2.300 mililitros de agua por día en alimentos y bebidas, y

gana unos 200 mililitros adicionales por la oxidación de las moléculas de nutrientes.Al mismo tiempo, se pierde agua:

• A través de los pulmones, en la forma de exhalación de aire húmedo

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• Por las heces fecales

• Por la piel, tanto por transpiración como porevaporación

• Por excreción en forma de orina,porcentualmente la vía más importante detodas

Actividad 4 (G) Deduciendo por qué las pérdidas deagua son variablesa) Explica la causa de las diferencias entre las tres

columnas de datos de la tabla 1b) ¿Cuál es el órgano más relevante en la pérdida

de agua en reposo?

La regulación del equilibrio hídrico incluye traspasos de agua entre compartimientos intra y extracelulares

El cuerpo tiene tres compartimientos hídricos

principales: el plasma (7%), el líquido intersticial y la linfa

(28%) y el líquido intracelular (65%). Los volúmenesaproximados aparecen en la tabla 2.

El agua absorbida por el tracto digestivo, laprincipal fuente de ganancia hídrica, pasa en granmedida hacia los capilares intestinales y entra en elplasma por medio de la osmosis. Debido al transporteactivo de moléculas simplificadas y de sales mineraleshacia el interior de los capilares desde el intestino, elplasma sanguíneo se vuelve hipertónico2 en comparacióncon el contenido intestinal, y por eso el agua tiende aseguir a las partículas en disolución, en dirección hacia el

plasma. (La ganancia o pérdida de agua desde el plasma es de extrema importancia para el mantenimiento deuna presión arterial estable y para la normalidad de la función cardiaca). La presión hidrostática fuerza allíquido a través de las paredes capilares en dirección al espacio intersticial. Sin embargo, la mayor parte de estelíquido vuelve a incorporarse al plasma por osmosis o a través de los vasos linfáticos (ver figura 4)

El agua que permanece en el compartimiento intersticial entra en contacto con las células de lostejidos. Como sus membranas son permeables al agua, ésta se mueve libremente hacia el interior de lascélulas. Por lo tanto, el agua se encuentra en constante movimiento de un compartimiento a otro.

2 Hipertónico: equivale a "mayor concentración que", es decir, se utiliza respecto a un líquido de referencia. Ej. un té con más azúcar que otro es hipertónico, en la medidaque el otro posee efectivamente menos azúcar. El ser hipertónico implica poseer mayor presión osmótica, es decir, mayor tendencia a captar agua por osmosis.

Tabla 1. Variación de la pérdida de agua en distintassituacionesPérdidasdiarias de aguaal día (ml)

Atemperatur

a normal

En climacaluroso

Tras ejerciciointenso y

prolongado

Respiración 350 250 650

Orina 1400 1200 500Piel(perspiracióninsensible)

350 350 350

Piel(transpiración)

100 1400 5000

Heces 100 100 100

Total 2300 3300 6600

Tabla 2. Composición volumétrica del cuerpo

humanoComponentes

sólidos40% del peso del

cuerpo

40%

Agua: 40 litros60% del total del

peso

3 litros de plasma2 litros de glóbulos rojos

10 litros de líquido intersticialy linfa

25 litros de líquidointracelular

Figura 4. Principales flujos de agua entrecompartimientos del cuerpo humano

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Varios factores afectan al movimiento del agua de un compartimiento a otro. La deshidratación,pérdida de agua mayor que la ingestión, incrementa la concentración de solutos del líquido extracelular; enconsecuencia, el agua se desplaza hacia el exterior de las células, incluyendo a las de la mucosa bucal, dando lasensación de sequedad que asociamos con la sed.

El sudor humano, a diferencia del de la mayoría de los mamíferos, contiene sal. En caso de sudorprofuso, si se repone el agua, pero no la sal, el agua se desplazará hacia el interior de las células corporalesdiluyendo su contenido. Los efectos de tal dilución son particularmente graves en el sistema nervioso central, y

la intoxicación hídrica puede dar lugar a desorientación, convulsiones, coma e incluso muerte antes de quepueda ser excretado el exceso de agua.

Una cantidad de disfunciones fisiológicas, como la retensión de sal, que puede ocurrir comoconsecuencia de una enfermedad renal, o la pérdida de proteínas plasmáticas como resultado de la inanición,pueden conducir a la acumulación de líquido en elespacio intersticial, situación conocida como edema.

La capacidad selectiva de la membrana plasmáticagenera gradientes iónicos

Recordemos conceptos vistos en 1º medio.

La membrana plasmática presenta unapermeabilidad selectiva, es decir, es permeable al aguapero impermeable a ciertos solutos disueltos en agua.Cada vez que la concentración de solutos es mayor enun lado de la membrana que en el otro, pasa agua através de la membrana hacia el lado de mayorconcentración de solutos (osmosis) hasta alcanzar elequilibrio osmótico. En el caso de la célula, ésta sehincha o se deshidrata. El medio isotónico es aquel en elcual las células no sufren cambios en su contenido acuoso. El medio hipertónico – por ejemplo una soluciónsalina - causa aumento de volumen celular. El medio hipotónico – como el agua destilada - causa disminución

del volumen celular. Ambas situaciones se esquematizan en la figura 5

Figura 5. Comportamiento de células tipo enambiente hipo e hipertónico

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Actividad 5 (G). Hacia donde van los ionesEn la serie de gráficos de la figura 6, se indican las concentraciones de los principales constituyentes

presentes en el mediointerno, respecto al mediointracelular. Estudia losgráficos con atención.a) Señala cuál es la

dirección del gradientea través de lasmembranasplasmáticas de losiones: sodio, potasio,cloruro y fosfato.

b) Si hay mayorconcentración de ionesal interior de las célulasque en el intersticio oel plasma, ¿por qué las

células no tienden areventarse con agua?

c) ¿Cuál parece ser el ionmás relevante en laregulación del flujoosmótico? Justifica

3. Función renal

La excreción de orina cumple un rol homeostático fundamental

En los gráficos de la figura 7a y 7b puede evidenciarse el rol de la orina en la regulación hidrosalina. Elgráfico 7a muestra dos efectos fisiológicos tras incrementar artificialmente la ingesta de agua de una persona.El gráfico 7b, por su parte, muestra las variaciones de NaCl plasmático y orinado, mientras se mantiene unrégimen alto en sales.

Figura 6. Porcentaje comparativo de iones entre el medio interno y el ambientecelular

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Figura 7a Figura 7b

Actividad 6 (P). ¿Bastan dos experimentos para validar la función del riñón?a) ¿Cuál es la cantidad normal de orina producida por una persona, según el gráfico 7a? ¿y cuál es la cantidad

normal de NaCl excretado diariamente por una persona, según el gráfico 7b?b) En el primer experimento, la única variable que se modificó fue la ingesta de agua (sería la variable

experimental) ¿Qué variables tendrían que haberse mantenido constantes para que los resultados tuvieranvalidez? ¿Y en el gráfico de la figura 7b?

c) Interpreta los dos resultados experimentales. Puede decirse que un experimento apoya al otro?d) Si da la sensación que el organismo siempre vuelve a la normalidad tras los procedimientos

experimentales, ¿para qué cuidar la ingesta de sal o de otras sustancias?

En detalle, la excreción de orina conseguida por los riñones permite:

• Excreción de ciertos productos finales del metabolismo celular proteico y nucleico. Ej. urea, ácido úrico,creatinina, etc.

• Regular y mantener la cantidad de agua en nuestro organismo, especialmente en el plasma y el intersticio• Mantener constante la composición de ciertos iones inorgánicos (fundamentales para muchas funciones

del cuerpo) como: Na+, K+, H+, Mg++, Cl-, (HCO3)- (bicarbonato).

• Mantener constante el pH del medio

• Regular la concentración de otras moléculas no electrolíticas (los iones son electrolíticos), como la glucosay la urea

• Excreción de diversas enzimas, coloides, pigmentos, medicamentos.

Cabe destacar que los riñones además poseen una función endocrina, al elaborar dos hormonas: renina(relacionada con la mantención de la presión sanguínea) y eritropoyetina (relacionada con la producción deglóbulos rojos).

Los riñones poseen una estructura basada en subunidades morfo-funcionales: los nefrones

Los riñones son dos órganos en forma de poroto, de coloración rojo pardo, situados en la paredposterior de la cavidad abdominal, por detrás del estómago y del hígado, a ambos lados de la columnavertebral (figura 8). Su masa oscila entre 120 y 200 gramos y miden 10 a 12 centímetros de longitud por 5 a 6centímetros de ancho.

Cada riñón presenta un borde cóncavo, en cuyo centro hay una depresión llamada el hilio renal, lugarpor el cual llegan o salen del riñón la arteria renal, venal renal y nervios, para desembocar en una cámara en

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forma de embudo llamada uréter, el que desemboca en la vejiga. Ésta está ubicada en la región pélvica,presenta forma globosa y tiene una capacidad fisiológica de alrededor de 300 cc. de orina. De la vejiga sale lauretra, conducto por el cual la orina sale al exterior. En el hombre la uretra es más larga y se extiende desde elcuello de la vejiga hasta la extremidad libre del pene, en donde finaliza en un orificio llamado meato urinario.En el hombre la uretra sirve de conducto de salida tanto de orina como semen. En la mujer, la uretra es corta (3a 4 cm) y se extiende desde la vejiga hasta el meato urinario ubicado en el vestíbulo vaginal.

Figura 8. Ubicación de los riñones en la cavidad abdominal Figura 9. Estructura interna de un riñón

Internamente el riñón presenta dos zonas:

a) La corteza, zona más externa, apreciándose como una capa granulosa, donde s distinguen una estructuraspuntiformes de color rojo oscuro: los corpúsculos de Malpighi.

b) La médula, zona más interna del riñón, con estrías longitudinales que corresponden a 10 a 20 estructurasen forma de pirámides (pirámides de Malpighi), separadas entre sí y que confluyen hacia los cálicesrenales, que finalmente desembocan en la pelvis renal. (ver figura 7)

La unidad anatómica y funcional del riñón es el nefrón (figura 8). Se calcula que ambos riñoneshumanos poseen juntos más de dos millones de nefrones. El nefrón se compone de las siguientes partes:

Nefrón

Zona vascular

Arteriolas aferente yeferenteGlomérulo

Capilares peritubularesVénula

Zona tubular

Cápsula de BowmanTúbulo contorneadoproximalAsa de HenleTúbulo contorneadodistal

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El nefrón comienza con una protuberancia esférica, el corpúsculo renal, el cual se compone a su vez delglomérulo, un ovillo de capilares conectados a una arteriola aferente (que ingresa a la cápsula) y una arteriolaeferente (que sale de la cápsula) y de la cápsula de Bowman, la cual consta de una doble pared y recubre lamadeja de capilares. De este modo, la arteriola aferente transporta la sangre desde la arteria renal alglomérulo y la arteriola eferente la conduce fuera del mismo, a una red de capilares que envuelve los diversossegmentos del túbulo renal (de ahí su nombre: "capilares peritubulares"). Posteriormente se transforman encapilares venosos, que fluyen a vénulas, las que a su vez, se reúnen en la vena renal.

La cápsula de Bowman se continúa en un túbulo constituido por tres segmentos: el túbulo contorneadoproximal3, que se ubica en la corteza; luego viene un conducto recto, de diámetro menor y en forma de "U", elcual penetra en la médula y luego vuelve a la corteza, llamada asa de Henle. Una vez en la corteza este tubo seensancha constituyendo el túbulo contorneado distal4.

Finalmente, el túbulo contorneado distal desemboca en un tubo recto de mayor diámetro, el que sedirige hacia la médula y se vacía en la pelvis renal. Este último es el tubo colector y en él desembocan lostúbulos contorneados distales de varios nefrones.

Nota curiosa: la longitud total de los túbulos de todos los nefrones de una persona adulta es de 80 kilómetrosaproximadamente, es decir, ¡poco menos que la distancia entre Santiago y Rancagua!

Actividad 7 (P). El camino de la orinaa) En el esquema de la figura 11, identifica las estructuras rotuladas de la figura 10 y ...b) marca la dirección del flujo de sangre (zona vascular) y de orina en formación (zona tubular) mediante

flechas

Figura 10: Esquema de la estructura general de unnefrón

Figura 11. Esquema simplificado de un nefrón

3 Proximal: cercano, en este caso a la cápsula de Bowman4 Distal: lejano, en este caso, respecto a la cápsula de Bowman

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El funcionamiento del nefrón se basa en tres procesos: filtración, reabsorción y secreción

La sangre llega al glomérulo por la arteria renal y sus ramificaciones, donde se filtra a travésde la pared capilar de la cápsula de Bowman. Esta es una membrana semipermeable, sirve de filtroya que pasan sustancias de moléculas menores que todos los poros que presenta.

En el espacio interior de la cápsula de Bowman se secreta la orina primitiva, porultrafiltración desde el glomérulo, que por reabsorción y secreción, se transforma en orina final a su

paso hacia la pelvis renal, en el sistema tubular del nefrón y en los tubos colectores. El filtradoglomerular contiene todos los componentes del plasma sanguíneo (glucosa, iones como Cl-, Na+, K+,aminoácidos, etc.) excepto las proteínas, cuyas moléculas no pueden atravesar la cápsula deBowman debido a su mayor tamaño. La mayor parte de esta orina primitiva se reabsorbe, es decir,se recupera. La cantidad total de filtrado se eleva a 180 litros diarios, pero sólo se excretan 1,5litros de orina. Los capilares peritubulares reabsorben el agua y gran parte de las sustanciasdisueltas en ésta. Dicho líquido vuelve a la circulación sanguínea a través de la vena renal. El resto -lo no reabsorbido- se vierte por los tubos colectores a la pelvis renal. La orina final continúafluyendo por los uréteres hacia la vejiga.

A partir de lo anterior se deduce que si la orina eliminada fuese igual a la del filtradoglomerular, la excreción sería un proceso desastroso, pues así se perdería una gran cantidad de:

agua, glucosa, aminoácidos, sales minerales, etc. Pero la cantidad y calidad de las sustanciaspresentes en la orina son muy diferentes de la de los filtrados glomerulares. La composición de laorina puede sufrir modificación a su paso por los túbulos renales, pero ya no se modifica a su pasopor la pelvis renal, uréteres, vejiga y uretra.

Las paredes de los túbulos renalesestán formadas por una simple fila de célulasepiteliales cuboides o planas (figura 12). Lascélulas que constituyen el túbulo proximalposeen gran cantidad de mitocondrias y elborde superior de sus células posee una serie

de microvellosidades, llamadas en suconjunto, "ribete en cepillo". Estasprolongaciones son las que permitenabsorber del filtrado glomerular gran parte desu composición. Esta reabsorción es selectiva,de acuerdo a las necesidades del organismo ypara reintegrarlas a la corriente sanguínea sedebe realizar un proceso de transporte activo en la mayoría de los casos, pues el traslado de sustancias escontra la gradiente de concentración. Tales sustancias son: glucosa, aminoácidos, fructosa, hormonas, vitaminaC, iones inorgánicos (Na+, K+, Ca+2, (HCO3)-, (PO4)-3, (SO4)-3). El agua, por su parte, es reincorporada a la sangremediante osmosis.

Nota curiosa: El transporte activo ejercido por las células del túbulo contorneado proximal requiere tanto ATP,

que 1 cc de tejido renal gasta más energía que 1 cc de tejido muscular del corazón

El filtrado pasa al asa de Henle y cuando se acerca al túbulo distal nuevamente se produce salida de Na+ mediante transporte activo. La diferencia es que esta vez la salida de agua no va acompañada de agua, porquelas paredes del asa de Henle son poco permeables, lo que determina finalmente que el filtrado dentro del asase vuelva hipotónico respecto de la sangre y continúe su paso al túbulo distal que posee permeabilidadvariable. Aquí es donde se reabsorbe Na+.

Finalmente, el filtrado llega al tubo colector, que también es de permeabilidad variable y también dejasalir agua por osmosis cuando el organismo lo requiere.

Figura 12. Esquema que muestra la relación entre el epiteliocuboidal de los túbulos renales y los vasos sanguíneossubyacentes

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El riñón humano elabora aproximadamente 125 litros de filtrado por cada litro de orina eliminada. Los124 litros de aguarestante sonreabsorbidos por elriñón, resultandouna orinahipertónica. El

proceso dereabsorcióndetermina laconcentración delas sustancias quese excretan en laorina.

En la figura13 se resume lamayoría de lospasos involucrados

en la formación deuna orina.

En primerlugar, el líquido queingresa en el túbulocontorneadoproximal es

isotónico5 con el plasma sanguíneo. Si bien a este nivel el sodio y otros solutos son bombeados fuera deltúbulo, el líquido permanece isotónico porque también se desplaza agua por osmosis. Al avanzar por la ramadescendente del asa de Henle, el líquido se hace más hipertónico por la salida de agua por osmosis. A medidaque el líquido asciende por la otra rama del asa de Henle, se vuelve más diluido al ser bombeado el Na+ y el Cl-

al exterior. Al llegar al túbulo contorneado distal, el líquido es hipotónico con respecto al plasma y permaneceen ese estado a través del túbulo contorneado distal. El líquido pasa después al túbulo colector, atravesandouna vez más la zona medular de elevada concentración salina.

La secreción tubular es un proceso por el cual las moléculas que permanecen en el plasma después dela filtración y reabsorción son extraídas selectivamente de la circulación peritubular por las células de lasparedes tubulares y luego secretadas por ellas al filtrado. Ej. penicilina, iones hidrógeno (H+), iones amonio(NH4)+. Estos dos últimos influyen en el control de la homeostasis del pH del organismo.

Finalmente, el líquido resultante, ahora orina, abandona el nefrón y pasa a la pelvis renal, que enesencia es un embudo. La orina gotea continuamente a través del uréter hacia la vejiga, órgano que almacenala orina hasta que es excretada a través de la uretra.

Actividad 8 (G). Cuatro pasos para orinar

La siguiente serie de dibujos muestra células epiteliales a distintos niveles de los túbulos del nefrón.Simultáneamente se señala la composición de la orina en tales niveles. Tus tareas son:a) Relacionar la ubicación de la célula tubular con la concentración osmótica correctab) Explicar la diferencia estructural que tienen las células tubulares a lo largo del túbulo

1 2 3 4

5 Isotónico: líquido que produce la misma presión osmótica que otro, por cuanto poseen una concentración de solutos idéntica

Figura 13. Etapas en la formación de la orina

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A B C DConcentración

osmótica(mosm6)

600 100 1200 300

c) Usando la siguiente tabla, identifica cuál de las columnas corresponde a las sustancias filtradas,reabsorbidas, secretadas y excretadas durante 24 horas de funcionamiento renal.

d) Completa la columna con el porcentaje de reabsorción de cada sustancia

SustanciaPorcentaje

reabsorbidoSitio delnefrón

Ion sodio (meq

7

) 25850 26000 150 0 PADCIon potasio (meq) 560 600 90 50 PADCIon cloruro (meq) 17850 18000 150 0 PADC

Ion bicarbonato(meq)

4900 4900 0 0 PD

Urea (mmol8) 460 870 410 0 PADC

Glucosa (mmol) 800 800 0 0 P

Agua (mL) 179000 180000 1000 0 PADC

e) Revisa el siguiente examen de orina, verificando si la presencia de alguna de las sustancias resulta anormal

La eliminación de orina (diuresis) es regulada por mecanismos endocrinos y nerviosos

6 mosm = miliosmol: unidad de presión osmótica. A mayor hipertonicidad, mayor presión osmótica7 meq = miliequivalente. 1 equivalente = 1 mol de sustancia en estado iónico dividido por su valencia. Como la valencia del Na y del Cl es 1, en talescasos, 1 mol = 1 eq8 mmol = milimolar: 1/1000 mol. Por ejemplo, 1 mmol de NaCl = (23 g + 35,5 g)/1000 = 58,5 mg de NaCl

LABORATORIO

CLÍNICO

NOMBRE: CARLOS MARTÍ NEZ G.

MÉDICO: SEBASTI ÁN MUÑOZ C.

FECHA ANÁLISIS: 10- 08- 06

Proteínas : 0 g/ L

Glucosa : 0 g/ L

Urea : 18 g/ L

Ácido úrico : 0, 5 g/ L

Potasio : 2, 5 g/ L

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Normalmente son eliminados entre 1000 y1500 mililitros de orina al día. Este volumenfluctuará de acuerdo a la cantidad de agua y salesque se incorporen al organismo, mediante laparticipación de varios factores, especialmentehormonales.

El agua es de libre filtración en el glomérulo

y aproximadamente un 99% es reabsorbido al pasarpor los túbulos. Este proceso se efectúa por osmosisy depende directamente de la reabsorción activadel sodio, siendo ésta la fuerza principal de sureabsorción.

Sin embargo, esta reabsorción del aguapuede ocurrir tan solo si el epitelio tubular esaltamente permeable al agua, sin que importe lamagnitud de la gradiente de concentración de ella.La permeabilidad de las últimas partes de lostúbulos (distal y colector) al agua está sometida a

control fisiológico.El factor determinante de esta

permeabilidad es la hormona antidiurética (ADH),la que es producida en el hipotálamo, transportadaa la neurohipófisis, desde donde es acumulada yliberada a la circulación. (figura 14). La ADH actúasobre el túbulo distal y colector produciendo unaumento de la permeabilidad de éstos,favoreciéndose la absorción de agua, lo querestablece la cantidad de agua plasmática a valoresnormales.

La señal que promueve la liberación de ADHes originada por osmorreceptores ubicados en el hipotálamo (exactamente en un grupo de neuronas llamadonúcleo supraóptico). Éstos vigilan la concentración de solutos en la sangre y aumentan o disminuyen lasecreción de ADH para corregir cualquier cambio en la osmolaridad (proporción de partículas que producenpresión osmótica respecto al total de partículas en solución).

Figura 14. Control de la reabsorción de agua mediante laADH

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En ausencia de ADH, la permeabilidad del túbulo distal y colector al agua es muy baja y el líquidodiluido que entra en el túbulo colector procedente del asa de Henle pasa por éste casi sin cambio y es

excretado como una orina muy diluida. En ladiabetes insípida, una enfermedad en quehay deficiencia de ADH, la excreción de orinapuede alcanzar 30 o 40 litros por día, es decir20 a 40 veces más que lo normal.

La aldosterona es una hormona denaturaleza esteroidal, secretada por lacorteza suprarrenal. Actúa sobre las célulasdel túbulo distal y el colector para que éstasretengan sodio y eliminen el potasio por laorina. Cuando la excreción de sodio esdemasiado alta, la cantidad de agua que seelimina también lo es. Esto conlleva dosconsecuencias: se produce una disminucióndel volumen extracelular y un descenso de lapresión arterial. La disminución de la presión

activa el sistema nervioso simpático, el cualdisminuye el flujo renal mediantevasoconstricción y estimula al riñón para queéste libere la hormona renina. La reninainduce la formación de angiotensina I, la quese transforma en angiotensina II, sustancia

que finalmente estimula la producción de aldosterona. Ver figura 15.

Actividad 9 (G). Regulación máxima

a) Completa el siguientediagrama del sistemarenina - angiotensina – aldosterona,usando los recuadrosde la zona sombreada

b) Construye undiagrama similar alanterior, para laregulación vía ADH

c) Identifica cuál de lossiguientes esquemascorresponde al queorigina orinahipotónica y cuálproduciría orinahipertónica. Justifica

Figura 15. Control de la reabsorción de sodio mediante laaldosterona

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A: B:

d) Finalmente, analiza el siguiente gráfico y luegoseñala:

a. cuáles son las únicas sustancias que sereabsorben y secretan a lo largo delnefrón

b. el porcentaje de sodio aproximado que esreabsorbido en el túbulo proximal

c. Sabiendo que los osmoles son lassustancias disueltas que tienen mayorinfluencia en la presión osmótica delsolvente, ¿cuál sería la sustancia másresponsable de la osmolaridad del líquidotubular?

d. ¿por qué conviene que el control delsodio y el agua se realice justamente en eltúbulo distal y el colector?

4. El estrés como concepto amplio

El estrés es una respuesta fisiológica frente a uno o más factores que constituyan una amenaza a lasobrevivencia. En este sentido, se considera estresante una hemorragia, una exposición prolongada a altatemperatura o un período de ayuno muy extenso. Más aún, dado que el organismo se encuentrapermanentemente expuesto a variaciones más o menos discretas de un sinnúmero de variables físicas yquímicas, se puede decir que el estado de estrés es permanente y no un estado circunstancial o repentino. A lalarga, habrá estrés, en la medida que existan gradientes con el entorno: de temperatura, de acidez, de gases,de presiones, etc.

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Cuando se señala que la hormona antidiurética permite recuperar el agua por la vía de aumentar sureabsorción renal, en el fondo se está indicando un mecanismo de control frente al estrés que implica eldescenso de la presión sanguínea.

Si bien es posible analizar el comportamiento del cuerpo frente a estímulos estresantes discretos, enrealidad la respuesta frente al estrés requiere la complementariedad de muchos órganos simultáneos. Confines meramente didácticos, se analizan a continuación, en forma independiente, los mecanismos de respuestahomeostática de la temperatura, la presión sanguínea y la glicemia.

La termorregulación es coordinada a partir de un termostato central y varios mecanismos efectores

La temperatura del cuerpo está regulada, en gran medida, por mecanismos de retroalimentaciónnegativa donde participa el sistema nervioso, especialmente el hipotálamo. Este sistema, tiene trescomponentes principales: los termorreceptores, que captan la temperatura del cuerpo; los órganos efectoresque controlan la producción o pérdida de calor, y un centro integrador, que compara la temperatura percibidacon la temperatura "normal" o de "referencia". Esta "temperatura normal" se refiere a la temperatura delinterior del cuerpo antes que a la temperatura de la superficie o de los brazos, piernas y tejidos colocadosinmediatamente bajo la piel. En el ser humano corresponde a 36,7ºC.

Si la temperatura corporal es muy alta o muy baja, el centro regulador ubicado en el hipotálamo, activael sistema efector apropiado, retornando la temperatura del cuerpo a la normalidad.

Hay dos grupos de receptores capaces de detectar los cambios producidos en la temperatura delcuerpo. Uno en la piel, considerado como termorreceptor periférico, y otro grupo en ciertas estructurascorporales de mayor profundidad (termorreceptores centrales). La información procedente de estosreceptores se transmite a través de los nervios aferentes y de las vías ascendentes que van al hipotálamo. Estecentro nervioso responde con una salida eferente apropiada. Así, la estimulación de los receptores del fríopone en juego los mecanismos productores y conservadores del calor, mientras que la estimulación de losreceptores del calor hace que se realice exactamente lo contrario.

Cuando los termorreceptores detectan un aumento de la temperatura, el hipotálamo coordina lareducción del calor corporal de tres maneras (figura 16a):

• Los vasos sanguíneos de la piel se dilatan, de modo que el calor se transfiere desde la sangre a la piel ochoveces más rápido que lo normal. Tal dilatación es causada por la inhibición de los centros nerviosos en elhipotálamo posterior, que generalmente causa la constricción de los vasos sanguíneos.

• La transpiración aumenta, con el consiguiente incremento de la evaporación del sudor, lo que provoca a suvez una mayor disipación del calor.

• La acción de tiritar y otras actividades musculares que aumentan el calor corporal son inhibidas.Ahora bien, cuando el cuerpo se enfría mucho, el termostato hipotalámico utiliza los siguientes

procedimientos reguladores para aumentar y/o mantener el calor corporal (figura 16b)

• Los centros hipotalámicos posteriores causan la constricción de los vasos sanguíneos periféricos,reduciendo de esta manera la pérdida de calor a través de la piel.

• El hipotálamo estimula la acción de "tiritar" y la termogénesis. Tiritar puede elevar la producción de calor 5veces sobre lo normal.

• El hipotálamo permite que los pelos de la piel se pongan erectos (piloerección), lo que hace que se formeuna capa de aire aislante, con lo cual no se pierde calor.

• Aumenta su secreción de la hormona liberadora de tirotrofina. Esta hormona estimula la secreción dehormona tirotrofina de la hipófisis anterior. A su vez, ésta estimula a la glándula tiroides para que secretetiroxina, que aumenta el metabolismo celular y, por ende, el calor corporal.

Cabe señalar que el aumento de la secreción de adrenalina y noradrenalina por la médula adrenal tambiénayuda a elevar el nivel del metabolismo celular.

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Actividad 10 (P). ¿36 por nervioso o endocrino?a) Clasifica las respuestas frente al estrés térmico en nerviosos y endocrinos, frente a alta y baja temperaturab) Usando la misma figura 16, identifica un arco reflejo específico, señalando todos sus componentes clásicos

La presión sanguínea posee un control complementario a la regulación hidrosalina

La presión sanguínea es la fuerza que ejerce la sangre contra las paredes internas de los vasossanguíneos. Es determinada por el gasto cardiaco (la relación entre el volumen de la contracción sistólica del

Figura 16. Mecanismos de respuesta frente al aumento de temperatura (a) y la disminución de la temperaturacorporal

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corazón respecto a la frecuencia con que late), el volumen total de sangre y la resistencia al avance de lasangre. Es una condición fisiológica tan sensible, que varía cada vez que te levantas de una posición horizontal.

Varios mecanismos complejos interactúan para mantener la presión sanguínea normal de modo que note desvanezcas cuando te levantas de la cama cada mañana o cambias de posición durante el día. Cuando lapresión sanguínea disminuye, nervios simpáticos conectados a los vasos sanguíneos estimulan lavasoconstricción para que la presión vuelva a aumentar

Los barorreceptores presentes en las paredes de ciertas arterias y en la pared cardiaca, son sensibles a

cambios en la presión arterial. Cuando un aumento en ésta estira los barorreceptores, se envían mensajes a loscentros cardiaco y vasomotor del tronco encefálico. El centro cardiaco estimula nervios parasimpáticos quedesaceleran el corazón, reduciendo la presión sanguínea. El centro vasomotor, por su parte, inhibe nerviossimpáticos que constriñen las arteriolas, reduciendo de este modo la presión sanguínea. Estos reflejos neuralesactúan de manera continua para mantener la presión sanguínea dentro de ciertos límites.

En la regulación de la presión sanguínea también participan hormonas. Las angiotensinas son un grupode ellas que actúan como potentes vasoconstrictores. La enzima renina estimula la formación de angiotensinasa partir de una proteína plasmática y es liberada por los riñones en respuesta a una baja presión sanguíneadentro de ellos. Estos órganos también actúan indirectamente para mantener la presión sanguínea al influir enel volumen sanguíneo. Esto se realiza por regulación hormonal de la rapidez con que se excretan sal y agua. Esasí como un aumento de la reabsorción de sodio estimulada por la aldosterona, facilitará un gradiente

osmótico hacia el plasma, que incrementará la presión sanguínea.

Actividad 11 (G). Contestando bajo presión

a) Indica cuáles de las siguientes respuestas deberían activarse frente a una hemorragia:

1. Vasoconstricción de los vasos sanguíneosperiféricos

2. Secreción de aldosterona suprarrenal

3. Estimulación de las células beta del páncreas

4. Secreción de hormona antidiurética 5. Aumento de la frecuencia cardiaca

6. Inhibición de nervios simpáticos que constriñenarteriolas

7. Aumento de la tasa metabólica

8. Activación parasimpática del corazón

9. Constricción de los vasos venosos internos

10. Estimulación del aparato yuxtaglomerular

b) El gasto cardiaco es unavariable que permiteconocer el trabajo delcorazón. Se calculamultiplicando la frecuenciacardiaca (en latidos por

minuto) con el volumen decontracción (en litros porlatido). El valor normal degasto cardiaco se aproximaa los 5 litros por minuto.Según tal definición, graficalos datos de gasto cardiaco, teniendo presente los que ya aparecen, sobre presión sanguínea (sistólica)

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

70

80

90

100

110

120

130

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

G a s t

o c a r d i a c o ( L / m )

P r e

s i ó n s a n g u í n e a

( m m H g )

Tiempo (m)

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c) ¿Para explicar qué fenómeno se podría utilizar el esquema dela figura 17?

El control de la glicemia involucra a varios órganos y hormonasde acción antagónica

La glucosa es un monosacárido proveniente de ladigestión de los di y polisacáridos. Se absorbe en el intestino y estransportada al hígado, donde la mayor parte es almacenada enforma de glucógeno. La conversión de la glucosa a glucógeno esuna función específica de las células hepáticas, denominadaglucogénesis. Simultáneamente, dos mecanismos inversostienden a incrementar el nivel de glucosa sanguínea: laglucogenólisis o reconversión del glucógeno en glucosa, y lagluconeogénesis o transformación de aminoácidos y ácidosgrasos en glucosa. En definitiva, el nivel de glucosa en la sangre semantiene más o menos constante, a una concentración media de

1 gramo por litro de sangre.La importancia fisiológica de la glucosa ya la conocemos:

la degradación de la glucosa durante la respiración celularproporciona prácticamente toda la energía requerida para losprocesos metabólicos. Una hipoglicemia (disminución del nivelnormal de glucosa sanguínea) afecta en primer término al cerebro, pues las neuronas son incapaces de usarotro combustible distinto a la glucosa. Esto puede traducirse en vértigos, temblores musculares, visión borrosa,desmayos y otras afecciones más serias. Por otro lado, una hiperglicemia puede generar varios trastornosimportantes. El aumento de la presión osmótica en los sitios donde se acumula la glucosa producedeshidratación celular. El aumento de glucosa rebasa sus posibilidades de retención renal, lo que se acompañade menor reabsorción de agua: vale decir, hay glucosuria (azúcar en la orina) y poliuria (mucha orina). Esta

misma situación produce polidipsia (sed intensa) y polifagia (aumento del apetito) para contrarrestar la pérdidade glucosa en la orina.Las glándulas endocrinas más involucradas en el control homeostático de la glucosa son el páncreas

endocrino y las glándulas suprarrenales. Ambas producen hormonas específicas que actúan sobre un órganoblanco determinado e interactúan entre sí, regulando la cantidad de glucosa en la sangre.

En este control se deben considerar tres grandes efectores: el tejido adiposo, los músculos y el hígado.Estos van a funcionar interviniendo ya sea en el aumento o la disminución de la glucosa sanguínea. De estos, elhígado debe ser considerado como un gran “amortiguador de glucosa”, ya que en forma rápida actúaentregando glucosa o acumulándola cuando las concentraciones de ella han aumentado en la sangre.

PÁNCREAS Recordemos que se trata de una glándula anficrina: es exocrina en su función digestiva, secretando

desde sus acinos numerosas enzimas al contenido duodenal. Paralelamente y a partir de sus Islotes deLangerhans, el páncreas endocrino sintetiza y secreta hormonas de origen proteico. Los Islotes de Langerhansestán formados por cuatro tipos de células:

Células A o α (alfa): Constituyen el 25% de la glándula y secretan la hormona glucagón.

Células B o β (beta): Son el 60% de la glándula y secretan la hormona insulina.

Células D o δ (delta): Representan sólo el 10% del total y secretan somatostatina.Células PP o F: Secretan el polipéptido pancreático, que tendría efectos sobre la absorción intestinal.

De estas hormonas secretadas, las tres primeras poseen función homeostática respecto a los niveles deglucosa.

Figura 17

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Insulina

Es un péptido formado por 51 aminoácidos, la que es sintetizada por la vía normal ribosoma - RER yactivada en el Golgi. Una vez secretada, la insulina posee una vida útil de sólo 10 a 15 minutos, ya que sobreésta actúa la enzima insulinasa a nivel hepático y renal. La función de la insulina puede resumirse como sigue:

• Aumenta la permeabilidad de la membrana plasmática de las células blanco en forma específica a laglucosa. Para ello se une a un receptor glucoproteico de membrana. Esta unión determina la formación decanales específicos que favorecen el transporte de glucosa hacia el interior de la célula.

• Facilita la glucogénesis mediante la activación de la enzima glucógeno sintetasa.

• Estimula la conversión de glucosa en ácidos grasos y en glicerol cuando la cantidad de glucosa hepática essuperior a la que el hígado puede almacenar como glucógeno. Los ácidos grasos y el glicerol sontransportados por la circulación hasta los adipocitos, donde son almacenados como grasas neutras.

• Induce el transporte activo de varios aminoácidos al interior de las células (valina, leucina, isoleucina,tirosina, fenilalanina, entre otros). Esto promueve la síntesis de proteínas, colaborando con otras hormonascomo la STH, T3 y T4.

Considera que las últimas dos acciones incrementan el consumo celular de glucosa en cuanto loscombustibles alternativos (grasas y aminoácidos) dejan de estar disponibles. En base a estos efectos, la insulinaes considerada una hormona hipoglicemiante.

En coherencia con lo anterior, la secreción de insulina se ve estimulada por:• Excesos de glucosa y aminoácidos como la arginina y lisina en la sangre.• Secreción de hormonas gastrointestinales como la secretina, gastrina, colecistocinina y péptido gástrico

inhibidor. La cadena deeventos es fácil de intuir:presencia de alimentosen el tubo digestivo liberación de hormonasgastrointestinales secreción de insulinacomo respuesta

adelantada al incrementode glucosa vía absorciónintestinal.

Glucagón Es un péptido de 29

aminoácidos. En síntesis, susacciones son:

• Estimula la glucogenólisismediante la activación dela enzima fosforilasa, que rompe los enlaces glucosídicos.

• Estimula la gluconeogénesis mediante la activación de enzimas como la lipasa, que convierte las grasas delos adipocitos en ácidos grasos aprovechables en las vías anabólicas de la respiración celular.

Ambas acciones contribuyen a aumentar la glucosa plasmática, observándose un efecto antagónicorespecto a la insulina, vale decir, se trata de una hormona hiperglicemiante. En la figura 18 se esquematiza lacomplementariedad de estas dos hormonas en el control de la glicemia.

La secreción de glucagón es estimulada por factores como la disminución de la glicemia y de los ácidosgrasos, por elevadas concentraciones de aminoácidos, por el ayuno y el ejercicio físico.

Tanto la insulina como el glucagón actúan en forma conjunta para la regulación de la glicemia. Esto esrealizado mediante retroalimentación negativa a nivel pancreático, sin intervención del eje hipotálamo-hipófisis, regulador por excelencia de la mayor parte de las hormonas endocrinas. Ambas hormonas son

Figura 18. Relación de la insulina y el glucagón en el control de la glicemia

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liberadas al sistema porta hepático. Esto es importante de considerar, pues la vena porta se forma a partir de lacirculación del intestino delgado, la que llega posteriormente al páncreas y luego al hígado.

Debido a esto, al realizarse la absorción intestinal, la glicemia en el sistema porta se eleva. Al llegar porsobre un 10% del valor normal se estimula la secreción de insulina, aumentando su nivel en la sangre venosapancreática, la que al llegar al hígado se une con sus receptores específicos, estimulando por una parte elingreso de glucosa por canales especiales y por otra estimula el sistema 2º mensajero para estimular la síntesisde la enzima glucógeno sintetasa. Debido a esto, en la vena hepática que se comunica con la cava, se produce

una hipoglicemia leve, produciéndose el letargo característico tras una comida abundante.Basta una disminución de la glicemia del 10% (por ejemplo de 100 a 90 mg/dl) para que se active la

retroalimentación negativa: la secreción de insulina es inhibida, estimulándose la de glucagón y sus efectos yadescritos. Las secreciones de ambas hormonas están tan finamente coordinadas que la glicemia se mantienemuy cerca de su nivel óptimo.

La estimulación simpática es un mecanismo externo de regulación. Las células A y B poseen receptoresβ-adrenérgicos, vale decir, pueden ser afectadas por la hormona adrenalina (secretada por control nerviosodesde la médula suprarrenal), inhibiéndose la secreción de glucagón y estimulando la se insulina.

Somatostatina Es una hormona lineal de 14 aminoácidos. También es secretada por el hipotálamo donde se le estudia

en cuanto a su función inhibidora de la hormona del crecimiento. De hecho, actúa como factor inhibidor devarias hormonas: tiroxina, prolactina, insulina y glucagón, especialmente.

Se comprende la utilidad de un mecanismo que inhiba la insulina y glucagón, dos hormonas que paraautorregularse requieren aumentar progresivamente sus niveles, antes de alcanzar el nivel normal de glicemia.

La somatostatina disminuye la motilidad delestómago, vesícula biliar, duodeno y, a nivel intestinal,aumenta la secreción de enzimas y la absorción denutrientes. La consecuencia de todo esto es aumentar eltiempo durante el cual los nutrientes son susceptibles deser asimilados en la sangre.

Su regulación se produce a través de las mismas

vías que la insulina, vale decir, los niveles elevados deglucosa, aminoácidos y glucagón.

GLÁNDULAS SUPRARRENALES Las dos porciones funcionales que poseen estas

glándulas, corteza y médula, secretan hormonasrelacionadas con el control de la glicemia. En la zonafascicular de la corteza se producen los glucocorticoides yen la médula, de la adrenalina.

GlucocorticoidesCorresponden a un grupo de hormonas

esteroidales conformadas por cortisol y corticosterona,de las cuáles la más importante es la primera, porrepresentar el 95% del total de glucocorticoidessecretados. Si bien aquí estudiamos su efecto sobre laglucosa, cabe recordar que estas hormonas poseen otrasfunciones.

Su acción sobre la glicemia consiste en estimularla gluconeogénesis. Esto adquiere importancia duranteperíodos prolongados de ayuno, donde las reservas de

Figura 19. Mecanismos hormonales en lahomeostasis de la glicemia

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glucógeno se han agotado. Para lograr la gluconeogénesis, los glucocorticoides tienen un efecto catabólicosobre las proteínas, provocando la desaminación de estas y movilizan glicerol y ácidos grasos de los depósitosde lípidos.

La secreción de glucocorticoides es regulada por el sistema hipotálamo-hipófisis, a través de laadrenocorticotrofina (ACTH), mediante retroalimentación negativa de la [corticosterona] sobre el hipotálamo.Al estar sometido a estrés, el hipotálamo es estimulado por vía nerviosa debido a la acción de la cortezacerebral.

AdrenalinaRepresenta el 80% de la secreción de la médula adrenal y se origina por adición de un grupo metilo a la

noradrenalina (que representa el otro 20% de la secreción). Esta transformación se ve favorecida por una altaconcentración de glucocorticoides.

De la misma forma que el glucagón, la adrenalina ocasiona glucogenólisis, permitiendo una vía rápidade obtención de glucosa tras romper los enlaces glucosídicos vía fosforilasas. Tiene, por tanto, efectohiperglicemiante.

Si bien los niveles de adrenalina se regulan mediante retroalimentación negativa, ante situaciones deestrés, hipoxia (falta de oxígeno disuelto en la sangre) o hipoglicemia, es activado el control nervioso simpático:el hipotálamo estimula por vía nerviosa a la médula suprarrenal a través de fibras simpáticas para que

produzca adrenalina, la cual actúa a nivel hepático y muscular, desdoblando el glucógeno en glucosa. Junto alaumento en la glicemia, la adrenalina genera un aumento de la presión arterial y del flujo de sangre a losmúsculos, aumento del metabolismo celular, de la fuerza muscular y de la velocidad de coagulación sanguínea.

Actividad 12 (P). Identificando las hormonas glicemiantes

a) En el esquema de la figura 19 aparecen los principales mecanismos de regulación de la glicemia. Sólo faltanlos nombres de las hormonas correspondientes, tarea que debes realizar rellenando los rectángulos enblanco.

La respuesta frente al estrés involucra muchos mecanismos homeostáticos simultáneos

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En el esquema de la figura 20 se resume el conjunto de respuestas que genera el organismo frente alestrés. Vale decir, esto es lo que ocurre cada vez que tu cuerpo “siente tensión”, ya sea por un riesgo real,físico y conciente o por un estado de privación o rigor que pasa casi desapercibido. Hay estrés cuando

practicamos un deporte, pero también cuando recibimos una noticia que nos impacta; cuando nos aplican unaprueba o nos subimos a la montaña rusa.

Actividad 13 (G).Justifica funcionalmente cada una de las 9 respuestas frente al estrés que aparecen en este esquema,correspondientes al último recuadro de cada secuencia vertical.

Actividad 14 (P). Resuelve los siguientes problemas, para aplicar lo aprendido.

1. ¿Qué pasaría con el funcionamiento renal si ...a) la glándula suprarrenal fuese incapaz de producir

aldosterona?b) fallaran los osmorreceptores hipotalámicos?

d) se contrajeran las arteriolas aferentes?e) se privara al riñón de suministro de

oxígeno?

Figura 20. Vías nerviosas y endocrinas que participan en la respuesta frente al

estrés

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c) aumentara la presión sanguínea? f) Las células del epitelio del túbulo colectorno tuviesen receptores para hormonaantidiurética?

2. El gráfico A muestra la variación de la diuresis de un gato luego de la ingesta de 250 ml de agua, sin otrotratamiento. Los gráficos B y C muestran los resultados de la inyección de una solución hipertónica de NaClo de extracto de hipófisis respectivamente, administrados luego de la ingesta hídrica.

a) Lee e interpreta el gráfico A. ¿Qué parte del riñón podría ser responsable del resultado experimental?b) Lee e interpreta los gráficos B y C. ¿Por qué el resultado se parece tanto, si es producto de dos

tratamientos muy distintos?

Gráfico A Gráfico B Gráfico C

3. El siguiente gráficodescribe losresultados obtenidospor los investigadoresBanting y Best, en1922, al medir laglicemia de un perro

durante 3 días. Previoal experimento, alperro se le extirpóquirúrgicamente elpáncreas, tras lo cualfue sometido a variassituaciones quealteraron sus niveles de glucosa. El procedimiento se describe cronológicamente:

Día Hora Tratamiento Efecto3 de

agosto

15:0

0

Extirpación del páncreas

4 deagosto

13:0021:00

Inyección de 5 cm3 de extractopancreáticoInyección de 5 cm3 de extractopancreático

5 deagosto

X: Inyección de 5 cm3 de extracto dehígadoY: Inyección de 5 cm3 de extracto debazo

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Z: Inyección de 5 cm3 de extractopancreático

a) Deduce cuál fue el objetivo y la hipótesis de este experimento.b) Completa la tabla con los efectos generados por cada uno de los tratamientos.c) ¿Qué enfermedad se asemeja a los síntomas mostrados por el perro? Justifica.d) ¿Qué función cumplen los tratamientos X e Y?e) Señala al menos dos variables que se mantuvieron constantes en el experimento.f) Discute la posibilidad de utilizar este método para conocer el rol de otros órganos del cuerpo.g) Induce cuál sería la conclusión del experimento.

4. Tomando en cuenta la generalidad de los mecanismos homeostáticos descritos en esta guía, completa elsiguiente esquema integrador con los textos que corresponde. Puedes utilizar las letras de cada texto paracompletar.

A. Elaboración de conductas emocionalesB. Coordinación de respuestas vegetativasC. Sistema límbicoD. Información proveniente del medio interno

E. Respuestas reflejasF. Bulbo raquídeo y médula espinalG. Vasodilatación

H. HipotálamoI. Tensión y frustraciónJ. Adaptación razonada del comportamientoK. Corteza cerebral

L. AbrigarseM. Información proveniente del medio externoN. Aceleración de frecuencia respiratoria

5. Selecciona la alternativa correcta en cada caso:

Entrada de la

información

Integración de la

información

Coordinación y

ejecuciónEjemplo

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26/26

1) El concepto de homeostasis involucra:I. Mantención de la frecuencia respiratoriaII. Temperatura corporal dependiente de la temperatura

ambientalIII. Concentración de glucosa sanguínea constante

a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y III e) I, II

y III

2) ¿Cuáles de las siguientes variables son reguladashomeostáticamente durante el reposo?:I. el pH sanguíneoII. las sales mineralesIII. los gases respiratoriosIV. la presión sanguínea

a) I y II b) II y III c) III y IV d) I y IV e) I, II, III y IV

3) El hipotálamo participa en la regulación de:I. la temperatura corporalII. la presión sanguíneaIII. el balance hídrico

a) Sólo I b) Sólo II c) I y II d) II y III e) I, II y III

4) La destrucción de la neurohipófisis conduce a:I. una disminución en el volumen de orinaII. un aumento en la concentración de la

orinaIII. un aumento de la osmolaridad plasmáticaIV. una disminución del volumen sanguíneo

a) Sólo I b) Sólo III c) Sólo IV d) IIII y IV e) Iy IV

Bibliografía y créditos de las figuras Nº de la figura(ad.= adaptado deloriginal)

Audesirk T., G. Audesirk y B. Byers. Biología. La vida en la Tierra. Pearson Educación 6ªEd., México, 2003

Fawcett D. Bloom Fawcett Tratado de Histología. Ed. Interamericana McGraw-Hill, 12ªEd., España, 1995

9 (ad)

Curtis H., y N.S. Barnes. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, S.A., 5ª Ed.,

España, 1995

17

Curtis H., y N.S. Barnes. Invitación a la Biología. (CD Multimedia de la 6ª Ed. encastellano)

19

Ganong W. Fisiología médica. Editorial El manual moderno S.A. 15ª Ed. México, 1996 Act. 9d

Solomon E., L. Berg y D. Martin. Biología. Editorial McGraw-Hill Interamericana. 5ª Ed.México, 2001

14, 16, 18, 20

Unidad de Curriculum y Evaluación, Mineduc. Biología. Programa de Estudio. Tercer añomedio. Ministerio de Educación. Chile, 2000.

2b, Tabla 1, 6 (ad),7a, 7b, act. 9c, act.14.2

Varas H. y S. Núñez. Biología Plan Electivo. Ed. Mc Graw-Hill, Chile, 1998 15, act. 14.3

guia biologia iii medio

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