ORGANIZACION FUNCIONAL Y CONTROL

DEL MEDIO INTERNO

Dr. Miguel Angel Cid BáezFisiología Humana

Licenciatura de NutriciónUniversidad Autónoma de Zacatecas

OBJETIVOS

• Definición de Fisiología• Explicación de los factores físicos y

químicos responsables de la configuración del organismo a lo largo del origen, el desarrollo y la progresión de la vida.

• Identificación de los principales sistemas del organismo humano y sus funciones.

• Conocer y entender los procesos vitales.• Comprensión del concepto de

homeostasis, sistemas de retroalimentación y la relación entre homeostasis y enfermedad

Organización Estructural• Niveles:

– Químico: Atomos (C, H, O, N, Ca, K, Na) y moléculas (proteínas, carbohidratos, grasas y vitaminas) esenciales para mantenimiento de la vida.

– Celular: Unidad estructural y funcional básica

– Tisular: Tejidos, grupos de células similares.

– Sistémico: Diferentes órganos unidos para desempeño de una función

MEDIO INTERNO: LIQUIDO EXTRACELULAR E INTRACELULAR

• 56% del cuerpo humano adulto es líquido (2/3 intracelular y 1/3 extracelular)

• Se encuentra en constante movimiento

• Transportado rapidamente por la sangre circulante

• Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida celular

Liquido Extracelular• Origen de los

nutrientes– Sistema Respiratorio:

El O2– Tracto

Gastrointestinal: Hidratos de Carbono, ácidos grasos y aminoácidos

– Hígado: Órgano que se encarga de la conversión de algunas sustancias hacia formas manejables.

– Sistema muscular esquelético: Movilidad para autoprotección, mantenimiento de la temperatura y obtención de alimento

Liquido Extracelular

• Eliminación de los productos finales del metabolismo:– Pulmones:

Elimina CO2– Riñones:

Elimina úrea, ácido úrico, excesos de iones y agua

INTRACELULAR VS EXTRACELULAR

EXTRACELULAR•Contiene grandes cantidades de iones Na, Cl y bicarbonato, nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos. Contiene además CO2 y otros productos celulares que van hacia los riñones para su excreción.

INTRACELULAR• Contiene grandes cantidades de iones K, Mg, PO4.

Homeostasis• Definición: Mantenimiento del

organismo dentro de límites que le permiten desempeñar una función de manera adecuada

Condiciones esenciales del medio interno:Concentración óptima de gases, elementos nutritivos, iones y agua

Temperatura óptima

Volumen óptimo

Enfermedad: Alteración de la homeostasis

Regulacion de la homeostasis

• Sistemas nervioso y endocrino–S. nervioso:

Detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos que producen cambios rápidos

S. Endocrino: detecta cambios y a través de la sangre envía los reguladores químicos (hormonas). Estos cambios son lentos.

Ambos mecanismos se coadyuvan para lograr el equilibrio.

Sistemas de Retroalimentación

• Definición:• Ciclo de eventos monitorizados

constantemente y enviados a la región central

• Componentes:– Centro de control: Determina el punto de

mantenimiento de alguna función: ej. Presión arterial, frecuencia cardiaca, temperatura etc.

– Receptor: Monitoriza cambios producidos y envía información (impulso aferente). Ante cambios (stress) considerados como estimulo.

– Efector: Recibe mensaje (impulso eferente) y emite una respuesta (efecto)

Tipos:Sistemas de retroalimentación positiva: Si la respuesta potencia el estímulo original. Ejm. Coagulación Sanguínea.

Sistema de retroalimentación negativa: Si la respuesta invierte el estímulo original.

Enfermedad• Definición: Es la pérdida del

equilibrio o la capacidad del organismo para conservar sus funciones.

• Tipos:– Enfermedades locales: Afecta

un área determinada del organismo

– Enfermedades sistémicas: Afectan muchas partes del organismo o su totalidad.

• Tipos de alteraciones:– Subjetivas: Síntomas– Objetivas: Signos

AUTOMATICIDAD DEL ORGANISMO

• El organismo esta constituído por aprox. 100 billones de células organizadas en diferentes estructuras funcionales (órganos).

• Cada estructura funcional participa en el mantenimiento de las condiciones homeostáticas del medio interno

• Células participan activamente en la conservación de la homeostasis.

• La disfunción entre el medio interno y las células, pueden producir enfermedad (leve o moderada) y la muerte si esta es severa.

Fisiología• Determinacion de las funciones de

cada uno de los sistemas organicos• Relacion entre estructura y función• Divisiones:

– F. Celular F. sistémica S. Nervioso S. Muscular S. Endocrino S. Cardiovascular S. Respiratorio S. Renal S. Reproductor S. Digestivo

Fisiología Celular

• Célula y su función– Organización de

la célula;• Núcleo

(membrana nuclear)

• Citoplasma (membrana celular)

– Protoplasma: Compuesto básicamente por:• Agua• Electrolitos• Proteínas• Lípidos• Hidratos de

carbono

Estructura física de la célula• Denominadas

organelas:– Membrana

celular

Membrana nuclear

– Retículo endoplásmico

Aparato de Golgi

Mitocondria

Lisosomas

Centriolos

Estructuras membranosas de la célula

• Compuestas por:– Lípidos y

proteínas• Comprenden:

– Membrana celular

– Membrana nuclear

– Membrana del retículo endoplásmico

– Membrana mitocondrial

– Lisosomas– Aparato de golgi

Membrana Celular

• Características:– Delgada y elástica

(7.5-10 nm grosor)– Formada en mayor

proporción por proteínas y lípidos• 55% proteínas• 25% de fosfolípidos• 13% de colesterol• 4% de otros lípidos• 3% de hidratos de

carbono– Estructura básica,

bicapa lipídica (2 moléc. de grosor)

Parte hidrofóbica (porción ácido graso) e hidrofílica (porción fosfato)

– Grandes moléculas de prot. globulares intercalándose a lo largo de la lámina lipídica.

Membrana Celular

– Constituye una barrera fundamental impermeable a iones, glucosa y úrea. El O2, CO2 y alcohol (liposolubles) atraviesan esta porción de la membrana con facilidad.

– Posee moléculas de colesterol que se encuentran disueltas en la bicapa lipídica. Contribuye a la determinación del grado de permeabilidad a los constituyentes hidrosolubles de los líquidos corporales.

Membrana Celular

– Proteínas: • Conformadas por

Glucoproteínas.• Tipos de proteínas:

– Integrales (toda la membrana): proporcionan canales estructurales (poros), proteínas transportadoras, enzimas.

– Periféricas (ancladas a la superficie de membrana, en la parte interna y unidas a las integrales), actúan como enzimas u otro tipo de reguladores.

Membrana Celular

–Carbohidratos (glucocáliz celular) • Se encuentran en forma de glucoproteínas y glucolípidos. La porción gluco, sobresalen hacia el exterior de la célula.

• Posee proteoglicanos (sust. Hidrocarbonadas unidas por pequeños grupos proteícos)

Membrana Celular

• Funciones de las moleculas de hidratos de carbono (glucocáliz):

– Están cargadas negativamente.– Punto de anclaje con otras células– Actúan como receptores de

membrana, activando a los segundos mensajeros

– Participan en acciones inmunitarias

Citoplasma y Organelas

• Citosol: Porción líquida clara

• Contiene:– Proteínas disueltas,– electrolitos,– glucosa y– pequeñas cantidades

de compuestos lipídicos

– Posee fibrillas de actina (corteza o ectoplasma), consistencia gelatinosa.

– Endoplasma, ubicado entre ectoplasma y membrana nuclear.

– También se encuentran glóbulos de grasas neutras, gránulos de glucógeno, ribosomas, vescículas secretoras y 5 organelas muy importantes: Retículo endoplásmico, aparato de Golgi, mitocondrias, lisosomas y peroxisomas.

Retículo Endoplasmico• Consta de:

– Estructuras tubulares y vescículares aplanadas

– Estructuras interconectadas

– Paredes formadas por bicapa lipídica membranosa que contiene grandes cantidades de proteínas y similar a la membrana celular

– El interior de túbulos y vescículas contiene la matríz endoplásmica. (conectado con el espacio entre las dos membranas de la doble membrana nuclear)

– Posee:• Ribosomas y retículo

sarcoplásmico rugoso (granular)

• Retículo endoplásmico agranular o liso

Ribosomas y retículo endoplásmico rugoso

• Ribosomas: – Se encuentran

anclados a las superficies externas de muchas regiones del retículo endoplásmico. Estas zonas se conocen como: Retículo endoplásmico rugoso o granular.

– Compuestos por una mezcla de ARN y proteínas (participan en la síntesis proteíca de las células)

Retículo endoplásmico agranular o

liso • Parte del reticulo

endoplasmico• Carece de

ribosomas acoplados

• Actúa en la sintesis de sustancias lipídicas y otros procesos enzimáticos celulares.

Aparato de Golgi

• Características:– Intimamente

relacionado con el retículo endoplásmico

– Posee membranas celulares parecidas a las del retículo endoplásmico liso.

– Consta de un apilamiento de cuatro o mas capas de vescículas cerradas, planas y delgadas próximas al núcleo

– Es importante en células secretoras. Estas expulsan las sustancias a secretar

– Conjuntamente con el retículo endoplásmico forman los lisosomas, vescículas secretoras u otros componentes citoplasmáticos.

Lisosomas

• Organelas vesciculares formadas en el aparato de golgi y dispersas a lo largo del citoplasma.

• Proporcionan un sistema digestivo intracelular (sustancias y estructuras intracelulares, especialmente las danadas, particulas alimenticias ingeridas por las celulas)

Mitocondria