P.p. Homeostasis Y Función Renal

BIOLOGÍA Preuniversitario Clase :

Homeostasis y medio interno

Homeostasis: es la constancia del medio interno, Independiente de las variaciones de su entorno. Medio interno: esta formado por el medio extracelular de las células pluricelulares, que se mantiene estable y que permite el intercambio de sustancias con el interior de las células

I Importancia t i d dell agua en llos seres vivos i El agua es el componente principal de los seres vivos. De h h se puede hecho, d vivir i i meses sin i alimento, pero sólo se sobrevive unos pocos días sin agua. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60 % en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de esta agua se encuentra en el interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la que circula en la sangre y baña los tejidos.

Liquido extracelular 40% LIC 60% del cuerpo es agua 20% LEC 80% Liquido intersticial Del 100% del LEC: 20% Plasma sanguíneo El sistema circulatorio mantiene constante el liquido tisular o i instersticial. i i l El plasma sanguíneo intercambia nutrientes, desechos y gases respiratorios con el liquido extracelular a nivel de los capilares sanguíneos.

Problemas que debe enfrentar el organismo animal al medio ambiente cambiante. ¾ Mantener

constante la temperatura p

corporal. ¾ Mantener constante la concentración de glucosa de la sangre ¾ Mantener la cantidad de agua y de iones ¾ Conservar el pH dentro de ciertos rangos.

Sistemas de control y homeostáticos Los sistemas de control y homeostáticos están representados ppor los sistemas nerviosos y sistemas endocrinos.

Si t Sistema de d control t l homeostáticos h táti

Características g generales de los Sistemas de Control no Biológico.

Tem. Deseada: 300C Tem. Ambiente: 10 a 200C

Sensor: sensible a la temperatura. Produce corriente eléctrica inversa a la temperatura del agua. El alambre B, lleva la corriente a la caja de control. Caja de control: conduce por D, la misma i corriente i t que entra t por B, B a la unidad de calentamiento. Unidad de calentamiento: produce cantidad de calor proporcional a la Intensidad que recibe.

Características generales de los Sistemas de Control no Biológico. El sistema se estabiliza cuando la perdida de calor al ambiente es igual a la cantidad de calor que entra por la unidad de calentamiento

Para detectar cambios de la temperatura ambiental se utiliza un Sistema de termosensor. Si disminuye la temperatura ambiental, la información se hace llegar a la caja de control, para que la unidad de calentamiento aumente su salida y caliente el agua antes que se enfríe, de esta manera se contrarresta. Se produce un mecanismo de retroalimentación

Retroalimentación positiva RETROALIMENTACIÓN POSITIVA (abajo): Al disminuir los insectos, disminuye y el alimento ppara las aves, y estas se reproducen menos. Es decir: Menos insectos, menos aves. (Se llama "positiva" porque una acción en un sentido sentido, provoca otra acción en el mismo sentido). )

Retroalimentación negativa

RETROALIMENTACIÓN NEGATIVA (abajo): Como disminuyen las aves, aumentan t los l insectos. i t (Se (S llama "negativa", porque una acción en un sentido provoca una reacción en sentido contrario).

Sistema de control biológico Los sistemas homeostáticos en biología corresponden al arco reflejo, que son fenómenos de “estímulos – respuestas ”.

Acto Reflejo

Arco Reflejo

Formado por: ƒ Receptor ƒ Vía aferente ƒ Centro elaborador ƒ Vía Ví eferente f t ƒ Efector

Mediadores químicos. (hormonas) Cuando en el reflejo esta comprometida la glándula, la comunicación entre las células se realiza mediante hormonas, que son transportadas por la sangre

Mediadores químicos. ( neurotransmisores). Las fibras nerviosas se comunican entre si mediante neurotransmisores y con los efectores mediante receptores químicos. Ej. j de Neurotransmisores: Acetilcolina,, Dopamina. p

Receptores químicos Se encuentran ubicados en las membranas celulares, y son los encargados de recibir a los mediadores químicos quienes se combinan con moléculas especificas y le indican a la célula que modifiquen su acción. Son especificos.

Control de la glicemia Glucosa: proporciona energía a las células mediante su oxidación en el proceso de respiración celular

Importancia de la glucosa: ¾ proporciona i energía í all cerebro b ¾ es responsable de la presión osmótica La glicemia en la especie humana es de 1mg/ml g y su importancia p es,, equilibrar todos los procesos que aporta y que sacan glucosa de la sangre.

C bi d Cambios de lla glicemia li i Aumento de la glicemia

Disminución de la glicemia

•Ingestión de alimentos con hidratos de carbono.

•Glucogénesis: Gl é i glucosa l a glucógeno.

•Gluconeogénesis: formación de glucosa a partir de aminoácidos o de grasas.

•Respiración celular: glucosa es transformada en CO2 y H2O.

•Glucogenólisis: hidrólisis del glucógeno.

•Lipogénesis: Li é i gasto de d glucosa en la formación del tejido adiposo. adiposo

Glándulas que participan en el control de la glicemia

Pá Páncreas Endocrino E d i Islotes de Langerhans

Células alfa glucagón Células beta insulina Células gama somastostatina

Insulina •Secretada por células beta •Formada d por 511 aminoácidos i á id •Desaparece en unos 15 min. por enzima Insulinasa en higado y riñones •Es hipoglicemiante. p g

Funciones de la insulina Funciones: a) Facilita entrada de glucosa a las células, el cerebro, mucosa de intestino y Epitelio renal son insulina-independiente, no necesitan la insulina para obtener glucosa b) transforma glucosa en glucógeno c) transforma glucosa en ácidos grasos d) Facilita el transporte de los aminoácidos al interior de las células

Glucagón • Formada por 29 aminoácidos • Es hiperglicemiante

Funciones: •Glucogenólisis: transforma glucógeno en Glucosa solo en el hígado y no en otras células. •Facilita la Gluconeogénesis g ((síntesis de glucosa a partir de los aminoácidos. •Libera energía a partir de los ácidos grasos.

Somatostatina •Secretada S t d por las l células él l delta d lt de los Islotes de Langerhans y por ell Hipotálamo Hi tál •Formada por 14 aminoácidos •A tú sobre •Actúa b lla Adenohipofisis Ad hi fi i •Inhibiendo la hormona de crecimiento •Inhibe también a la Tiroxina, ins lina glucagón insulina, gl cagón •Retrasa el tiempo de absorción de los alimentos a nivel del intestino.

Accion de las hormonas despues de la ingesta de los alimentos

El principal regulador de la glicemia es el Hígado

Hígado Controla la cantidad de glucosa g y la mediante la Glucogénesis

Glucogenólisis. Glucogénesis: la glucosa, por vía porta es llevada al hígado donde es transformada t f d en glucógeno. l ó Glucogenólisis.:: el glucógeno Glucogenólisis se desdobla y forma glucosa

Diabetes Mellitus La diabetes es una seria enfermedad que ocurre cuando el páncreas produce muy poca o ninguna i li (diabetes insulina (di b t Tipo Ti 1), 1) o también, cuando el cuerpo no puede usar eficazmente (resistencia a la insulina) la insulina que produce (diabetes Tipo 2).

Características generales de la Diabetes Tipo 1 y Tipo 2 Característica Edad de aparición

Diabetes Tipo 1 Generalmente antes de los 30 años

Diabetes Tipo 2 Generalmente después de los 30 años

Sexo

Predomino en varones (niños)

Predominio en mujeres

Forma de inicio

Brusca

Lenta, progresiva e insidiosa

Índice de Masa Corporal

Normal

Aumentado, a menudo con obesidad

R Reserva pancreática áti

M poca (o Muy ( nula) l )

N Normal l o aumentada t d (hi (hiperinsulinismo) i li i )

Dependencia de la insulina

Sí

No, al menos en los primeros años

Factor inmunológico (anticuerpos al inicio)

Presentes

Ausentes

Herencia familiar

En algunos casos

Casi siempre

Concordancia entre hermanos gemelos

Menos del 50% de los casos

Más del 95% de los casos

Asociación con otras enfermedades (Dislipemias, Hipertensión.Arterial...)

Raramente

Con mucha frecuenci

.

Síntomas y complicaciones de la Diabetes Síntomas asociados a la Di b t M Diabetes Mellitus llit son la l pérdida de peso, aumento notable de la sensación de hambre o apetito y visión borrosa. A mediano y largo plazo el aumento constante de la glucosa en el torrente sanguíneo provoca daños en órganos muy importantes empezando por el sistema nervioso, los ojos, corazón y riñones, sin dejar de mencionar venas y arterias.

O Osmorregulación l ió Controla la homeostasis de los líquidos y de los iones del medio interno. Unicelulares presentan vacuola contráctil para eliminar excesos de líquidos. En pluricelulares se realiza mediante el Sistema Excretor. Los desechos nitrogenados provenientes de los Aminoácidos, son eliminados como urea o ác. úrico

Osmorregulación en vertebrados El agua se distribuye de la siguiente manera: H b dde 70 Kil Hombre Kilos

40 li litros de d agua (57% de d su cuerpo))

25 litros Liquido intracelular

15 litros Liquido extracelular a) b) c) d)

Liquido intersticial Plasma sanguíneo Liq. Cefalorraquídeo Linfa

C Compartimientos ti i t líquidos lí id del d l cuerpo humano h Cualquier modificación del Liq. Liq Extracelular, Extracelular repercutirá en el Liquido Intracelular Ej. Ganancia de agua: a) ingesta de agua liquida b) Ingesta de alimentos c) Oxidación de alimentos Perdida de agua: a) pulmones b) Heces H c) Sudor d) Orina

Fisiología Renal y osmorregulación Sistema renal: Mantiene el equilibrio del medio interno, gracias a: a) Excreción de desechos metabólicos b) Regulación de líquidos y sales del cuerpo La unidad estructural y funcional del riñón se llama nefrón

Riñon

El nefrón f ó es la l unidad id d básica bá i del d l riñón iñó En el hombre cada riñón posee un millón de nefrones. En los nefrones se produce la orina.

Nefrón Esta formado por: •Corpúsculo Renal •Túbulo Renal Corpúsculo p renal,, formado p por: oGlomérulo de Malphigi oCapsula de Bowman Túbulo Renal, esta formado por: oTúbulo contorneado proximal p oAsa de Henle oTúbulo contorneado Distal oConducto Colector

Cápsula de Bowman

Lugar donde se forma el glomérulo que es un ovillo de capilares proveniente de la arteriola aferente (arteria renal), la Unión de estos capilares formaran la Arteriola eferente de menor calibre que La aferente, quien sale de la capsula Para ramificarse y formar los capilares Peritubulares alrededor del túbulo renal

Túbulo Renal Túbulo Contorneado Proximal Es la continuación de la capsula, formada por células cilíndricas con vellosidades para aumentar t La L superficie fi i y además tienen mitocondrias que aportan energía. Asa de Henle Posee dos ramas una descendente y otra ascendente, ubicadas entre las arteriolas aferentes y eferentes.

Asa de Henle y tubulo contorneado distal Túbulo contorneado distal a continuación del asa de henle y empieza en un conjunto de células especializadas llamada Macula. Conducto colector Formado por la unión de los túbulos distales, desembocan en la pelvis renal

Sistema renina - angiotensina Su función es estimular las glándulas suprarrenales para producir la hormona Aldosterona. En la arteriola aferente están las células yuxtaglomerulares de Renina, quienes con las variaciones de presión sanguínea y Concentraciones de NaCl, son estimuladas para producir renina. estimula

Renina

Angiotensinógeno

Angiotensinógeno II

estimula

Aldosterona

transforma en

ACTH

Angiotensinógeno I Corteza suprarrenal

Si t Sistema renina i - angiotensina i t i

Proceso de formación de la orina

Comprende tres procesos: •Filtración eabso c ó •Reabsorción •Secreción tubular

Filtración glomerular La filtración mantiene el equilibrio hídrico del cuerpo. L sangre entra La t con gran presión ió all glomérulo, esto hace que el agua y las materias solubles pasen a los capilares de la capsula. Se filtra todo menos las proteínas y los elementos figurados, se forma el filtrado glomerular . El filtrado fil d glomerular l l forma f la l orina i primitiva i i i que corresponde d a 180 litros diarios. El filtrado se va hacia el T.C.P., T C P y la sangre va por la arteriola eferente hacia la red capilar peritubular.

P ió de Presión d Filtración Fil ió neta La presión de filtración neta que ocurre en la capsula depende: ¾ Presión Sanguínea, que trae la sangre, g , es de 60 mmHg g Presiones que se oponen: • Cuando entra la sangre a la capsula, ésta le opone resistencia, y algo de sangre vuelve a los capilares la fuerza es de 15mmHg. capilares, 15mmHg • presión que ponen las proteínas del Plasma ( coloidosmótica) coloidosmótica), y es de 27 mmHg. mmHg PF.neta = 60 – (15 + 27 )

18 mmHg

R b Reabsorción ió ttubular b l El 99% del filtrado es Transportado en forma activa o pasiva al liquido insterticial y luego a los capilares peritubulares el 1% es peritubulares, excretado. Reabsorción pasiva: paso de sustancias de mayor concentración del filtrado hasta la menor concentración en la l sangre. Las Proteínas de la sangre permiten la osmosis del agua a la sangre.

R b Reabsorción ió ttubular b l Reabsorción activa: con gasto de energía y de un medio de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto d energía. de í Un 65% del filtrado glomerular es es absorbido en el TCP: agua, agua glucosa, glucosa aá, vitaminas y otros nutrientes, además Na, K, cloruros. reabsorbe el 100% de glucosa y la urea es excretada. El filtrado filt d que pasa all asa de d henle h l tiene ti agua, urea y sales

Reabsorción a nivel del Asa de Henle Rama delgada del Asa de Henle: no participa en la reabsorción b ió activa ti de d sal, l pero contribuye a la reabsorción de agua (es permeable al agua). Rama ascendente gruesa g del Asa de Henle: reabsorbe de forma activa NaCl de la luz (alrededor del 35% del Na+ filtrado) es un extremo impermeable al agua.

Secreción Tubular (TCD)

Paso de sustancias desde la S Sangre all fil filtrado. d Algunas sustancias secretadas son: H+ H+, K+ K+, ion amonio amonio. Este pproceso ppermite al cuerpo p eliminar el exceso de ácido que se acumula durante el metabolismo. b li

Formación de orina hipertónica en el nefrón El filtrado que entra en el TCP. TCP es isotónico con respecto al plasma sanguíneo. Cuando el filtrado desciende por el Asa de Henle, el agua por osmosis i sale l hacia h i ell plasma, l y el filtrado se hace hipertónico. La rama ascendente con respecto al agua es impermeable y el filtrado se hace hipotónico, sale hacia el plasma NaCl. Luego el filtrado sigue al colector, acáá la l concentración t ió dependerá d d á de d la hormona antiduirética.

Mecanismo de Contracorriente de la Urea La urea se va concentrando a lo largo del túbulo,, a medida que q el agua g va siendo reabsorbida y parte de la urea permanece en el túbulo. La parte más baja del túbulo colector es permeable a la urea, urea por lo que en ese lugar la urea sale al intersticio de la médula renal. Esta urea entra de nuevo en la rama ascendente del asa de Henle Henle, de manera que recircula y se concentra en la médula renal, de forma parecida a como sucede con el sodio.

Mecanismo de contracorriente del agua Por los mecanismos de contracorriente explicados anteriormente se produce una elevada concentración de sodio y urea en la médula renal, por lo que el agua tiende a salir del túbulo colector en su parte baja, por gradiente osmótico. En presencia de vasopresina la pared del túbulo colector es permeable al agua, por lo que ésta sale al y vasopresina p en intersticio y se reabsorbe. Si no hay el medio, la pared del túbulo es impermeable al agua, ésta continua por el túbulo y se excreta. De esta manera la vasopresina p ppuede regular g la cantidad de agua que se excreta, para que la eliminación de agua sea igual a la ingesta.

Resumen formación de la orina

Control de la función renal Es controlada por dos hormonas: Vasopresina y Aldosterona Aldosterona: es producida por glándulas y su función es regular l reabsorción la b ió del d l Na N y otros t iones i en los túbulos renales. Hormona Vasopresina u hormona Antiduiretica, (ADH) que regula la reabsorción selectiva del agua en el tubo colector.

Vías de eliminación de la orina Uréter: conducto que salen con la orina de cada riñón y confluyen y En la, Vejiga urinaria: que es una cámara con forma de globo, donde se acumula la orina hasta el momento de su expulsión del cuerpo, cuerpo en la salida Presenta un musculo anular, el esfínter, Que regula Q g su abertura,, se comunica,, Uretra: es el conducto encargado de Expulsar la orina al exterior (micción)

Componentes de la orina

Anomalías relacionadas con el proceso de excreción Cistitis Es una inflamación de la vejiga urinaria originada por una infección bacteriana. Produce escozor al orinar y en ocasiones emisiones involuntarias de orina (i (incontinencia i i urinaria). i i )

Prostatitis Es la inflamación de la próstata, glándula que solo posee el varón. Al inflamarse, la próstata ejerce presión sobre la uretra provocando uretra, dificultades en la micción.

Anomalías relacionadas con el proceso de excreción Cólico nefrítico Es un espasmo muy doloroso del uréter, producido al descender por él sustancias cristalizadas, denominadas piedras o cálculos renales, que anormalmente se pueden formar en la orina. orina Para evitarlas se recomienda beber mucha agua Glucosuria: gglucosa en la orina Albuminaria: aminoácidos en la orina Hematuria: sangre en la orina Uremia: falta de eliminación de la orina