Fisiología: Homeostasis y Niveles de Organización

Fisiología

• Es la ciencia que estudia la función de los organismos.
• Su objetivo es entender la interacción de moléculas, células, tejidos y sistemas para mantener el equilibrio.
• Examina los procesos fisicoquímicos en los organismos y su relación con el entorno.
• Intenta responder a preguntas de "¿cómo?" y "¿por qué?" en relación con las funciones biológicas.

Niveles de Organización de los Seres Vivos

• Los niveles de organización incluyen átomo, molécula, célula, tejido, órgano y sistema.

Homeostasis

• Es el estado de equilibrio que el cuerpo mantiene para funcionar adecuadamente.
• Este equilibrio persiste a pesar de los cambios en el entorno interno o externo.
• Ejemplos de homeostasis incluyen la regulación de la temperatura corporal, los niveles de glucosa en sangre y la presión arterial.
• Es una propiedad de sistemas complejos y abiertos.
• Un sistema homeostático se mantiene al controlar muchos equilibrios dinámicos.
• El sistema reacciona a los cambios ambientales con respuestas opuestas a la alteración inicial.
• Si se pierde el equilibrio, se produce una patología.

Fases de la Homeostasis

• Detección: Receptores en el cuerpo identifican cambios en el entorno.
• Procesamiento: La información se transmite al cerebro a través de señales eléctricas.
• Respuesta: El cerebro envía señales para contrarrestar el cambio y restablecer el equilibrio.

Retroalimentación Negativa

• Tiene un efecto estabilizador en el sistema.
• Devuelve información al emisor para corregir la pauta de entrada y mantener el sistema funcionando.
• Un ejemplo es la regulación de la temperatura corporal, que involucra escalofríos y sudoración.
• En la regulación de temperatura, el estímulo es una temperatura corporal que excede los 37°C.
• Los sensores son células nerviosas en la piel y el cerebro.
• El centro de control es el regulador de temperatura en el cerebro.
• Los efectores son las glándulas sudoríparas en todo el cuerpo.

Retroalimentación Positiva

• Amplifica los estímulos que la inician y aleja al sistema de su estado inicial.
• Los ciclos suelen encontrarse en procesos que necesitan estimularse hasta su terminación.
• Puede tener efectos tanto beneficiosos como perjudiciales.
• Ejemplos son el parto y la regulación del LH-Estrógeno.
• Durante el parto, los impulsos nerviosos del cuello uterino estimulan la glándula pituitaria para liberar oxitocina.
• La oxitocina causa contracciones que empujan al bebé hacia el cuello uterino, aumentando la presión sobre este.

Ejemplos de Sistemas de Control Homeostáticos

• Transpiración
• Respiración
• Aceleración de la respiración
• Mantenimiento de los niveles de glucosa
• Regulación de la presión arterial
• Control de los niveles de agua

Medio Interno vs. Medio Externo

• El medio interno es el conjunto de líquidos corporales que rodean las células.
• El medio externo es el entorno que rodea al ser humano.
• El medio interno permite la comunicación celular y los intercambios metabólicos.
• El líquido intracelular está DENTRO de las células, mientras que el líquido extracelular está FUERA de ellas.
• El medio externo está compuesto por factores ambientales, físicos, químicos, biológicos y sociales.
• Incluye el aire, el agua, la temperatura, el entorno económico, político, legal, sociocultural, demográfico y global.
• La interacción con el medio externo se produce a través de los sentidos, el sistema digestivo y el respiratorio.

Homeostasis Celular

• Es el proceso por el cual las células mantienen un estado de equilibrio interno.
• Este proceso es fundamental para que las células funcionen, crezcan y sobrevivan.

Fluidos Corporales

• Son todas las sustancias que fluyen o se producen en el interior del cuerpo humano.
• Incluyen secreciones, sangre, saliva, orina.
• Tipos:
  • Fluidos intravasculares (plasma sanguíneo dentro de los vasos sanguíneos)
  • Fluidos intersticiales (entre las células)
  • Fluidos intracelulares (dentro de las células)
• El volumen de agua total se calcula multiplicando el peso en kilogramos por 0.6.
• Del agua corporal total:
  • Dos tercios es fluido intracelular (ICF)
  • Un tercio es fluido extracelular (ECF)
• El fluido extracelular comprende:
  • Un cuarto del fluido intravascular
  • Tres cuartos del fluido intersticial
• El LIC representa el 60% del peso corporal total, mientras que el LEC representa el 20%.
• El 25% del LEC está en el sistema vascular (plasma, 5% del peso corporal).
• El 75% del LEC está en los vasos sanguíneos (líquido intersticial, 15% del volumen total).
• Todo el volumen sanguíneo representa el 8% del peso corporal total.
• El flujo de líquido está regulado por fuerzas y presiones.
• El tercer espacio es el líquido transcelular ubicado en la linfa.

Signos Vitales

• Son valores que permiten estimar la efectividad del sistema circulatorio, la respiración, las funciones neurológicas basales y las respuestas a estímulos.
  • Temperatura corporal: 36.5°C a 37.3°C (Promedio 37°C).
  • Pulso: 60 a 100 latidos por minuto.
  • Respiración: 12 a 18 respiraciones por minuto.
  • Presión arterial: Entre 90/60 mmHg y 120/80 mmHg.
  • Ciclo menstrual.
• Los signos vitales pueden verse afectados por la edad, el sexo, la actividad física, el estado emocional y fisiológico y los fármacos.

Temperatura

• Es el grado de calor conservado por el equilibrio entre el calor generado (termogénesis) y el calor perdido (termólisis).
• El cuerpo detecta los cambios a través de termorreceptores en el cerebro y cerca de la piel.
• El centro regulador está en el hipotálamo.
• La termogenina es grasa parda o marrón.
• Los aumentos de metabolismo y las contracciones espasmódicas aumentan la temperatura.
• La sudoración y la hiperventilación disminuyen la temperatura.

Termogénesis

• Es la actividad metabólica y las contracciones musculares que generan calor.
• Se puede activar por ejercicio, dieta o exposición al frío.
• La termogénesis sin ejercicio (NEAT) es la energía gastada en actividades diarias.

Termólisis

• Es el proceso por el cual el cuerpo elimina el calor en exceso.
• Ocurre por evaporación, radiación, conducción y convección.
• El calor se elimina principalmente por la piel, pero también por los pulmones y los riñones.

Frecuencia Cardíaca (Pulso)

• Es la cantidad de veces que el corazón completa el ciclo cardíaco en un minuto.
• A medida que el corazón impulsa sangre por las arterias, estas se expanden y contraen.
• Deportistas de alto rendimiento pueden tener un pulso de 40 latidos por minuto.
• Puede aumentar con lesiones, ejercicio, enfermedades y emociones.
• Los lugares comunes para chequear el pulso incluyen la arteria temporal, carótida común, braquial, radial, cubital, femoral, poplítea, tibial posterior y dorsal del pie.

Frecuencia Respiratoria

• Comprende la fase de inspiración y expiración.
• Es el número de veces que una persona respira por minuto.

Presión Arterial

• Es la fuerza con la que la sangre empuja las paredes de las arterias.
• La presión arterial se compone de dos números:
  • Presión sistólica: la fuerza cuando el corazón late.
  • Presión diastólica: la fuerza cuando el corazón está en reposo.

Índice de Masa Corporal (IMC)

• Es una fórmula matemática para determinar la relación entre el peso y la altura para la evaluación nutricional.
• No debe ser usado como un indicador absoluto de salud, ya que sólo considera el peso y la altura.
• No es adecuado para niños, ancianos ni culturistas.