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¿Qué es la homeostasis?
Homeostasis: proceso por el cual las sustancias del organismo y características (tales como la temperatura y el nivel de glucosa) se mantienen en su nivel óptimo. Homeostasis (de homo igual/similar y stásis "posición estática"). La homeostasis es un estado en el que el medio interno del organismo se mantiene relativamente constante dentro de los límites fisiológicos y permite que el medio interno del cuerpo permanezca estable a pesar de los cambios que ocurren dentro y fuera del organismo. Todos los sistemas del cuerpo contribuyen de alguna manera a la homeostasis. Además la homeostasis es dinámica. Puede cambiar dentro de límites estrechos compatibles con el mantenimiento de los procesos celulares vitales. Es la regulación del líquido que baña nuestras células. Significa situación similar. Los mamíferos conseguimos el control homeostático de las características vitales de nuestro líquido extracelular mediante la conducta de ingesta: alimento, agua y minerales. Es el proceso por el cual las sustancias del organismo y características se mantienen en su nivel óptimo. La homeostasis también puede ser explicada por los mecanismos fisiológicos reguladores. Estos mecanismos poseen 4 características fundamentales: -Variable del sistema: Característica se ha de regular. -Valor fijo establecido: Valor óptimo de la variable del sistema -Detector: Es el que controla la variable del sistema. -Mecanismo de rectificación: Devuelve la variable del sistema a su valor de origen establecido. Lo veremos más claro con un ejemplo: El sistema regulador: La temperatura de la sala (variable del sistema) está controlada por un radiador (mecanismo de corrección). Éste se pone en marcha cuando su termostato (detector) detecta una temperatura por debajo de lo establecido, entonces activa las bobinas del calentador (mecanismo de rectificación) que encenderá el radiador y en consecuencia calentará la sala. Cuando la sala se caliente el termostato captará el calor y apagará el radiador. A este proceso se le denomina retroalimentación negativa, porque el calor generado por el mecanismo de rectificación es captado por el detector (termostato) que a su vez hace que se apague el radiador.
¿Qué diferencia existe entre la sed
hipovolémica y la sed osmótica?
La sed hipovolémica tiene lugar en el compartimiento extracelular (los barrorecptores de los principales vasos sanguíneos detectan cualquier disminución de la presión debida a la pérdida de líquidos. Por ejemplo en caso de una hemorragia). La sed osmótica se produce en el compartimiento intracelular. En este caso la pérdida de líquidos se debe a que el espacio extracelular se vuelve hipertónico (alta concentración de solutos fuera de las células) y entonces sale líquido del espacio intracelular y se produce deshidratación
celular. La sed osmótica se calma mejor bebiendo agua. La sed hipovolémica se debe a la pérdida de sangre u otros fluidos corporales que contienen tanto agua como solutos. El líquido extracelular se reduce sin que cambie la concentración de soluto en el compartimento intracelular ni en el extracelular, por lo que no hay presión osmótica para desplazar el agua de uno a otro. La sed osmótica se produce cuando el volumen total de agua es constante pero un aumento repentino de la cantidad de soluto en el compartimento extracelular ejerce una presión osmótica que hace salir agua del compartiemnto intracelular. 4OgOJLGGrzcC ?&pg=PA271&dq=diferencia+sed+hipovol%C3%A9mica+y+sed+osm %C3%B3tica&hl=es&ei= 7NOOTtyED4mp0QXC3IkP? &sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CDQQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=fals e" target="_blank">Tabla explicativa. La sed volémica se produce por hipovolemia; que es la reducción del volumen del líquido intravascular y la sed osmótica es un aumento de la concentración de soluto del liquido intersticial. Relacionado con la sed osmótica, en el mundo de la actividad física y el deporte, se debe conocer que las bebidas isotónicas poseen una cantidad sales y minerales extremadamente necesarios para la óptima aportación calórica y de hidratos de carbono para el buen funcionamiento muscular del cuerpo. No obstante, cabe añadir que una ingesta excesiva de éste tipo de bebida, sin aportacion de agua, puede llegar a provocar el efecto contrario al deseado, es decir la deshidratación, y es que, si la concentración de azúcares y sales minerales es superior al 10%, debemos siempre rebajarla con agua, ya que la concentración de azúcares debe ser entre el 2-6% aproximadamente. Veáse el documento adjunto para más información. (http://hidratacion.galeon.com/productos477808.html)
¿Qué mecanismos fisiológicos explican
la sed volémica? ¿Y la sed osmótica?
La sed osmótica se origina cuando aumenta la tonicidad (concentración de soluto) del líquido intersticial. Dicho aumento expulsa el agua de las células y el volumen de éstas se reduce. La existencia de neuronas que responden a los cambios en la concentración de soluto del líquido intersticial fue propuesta inicialmente por Verney (1947). Sugirió que dichos detectores, a los que denominó osmorreceptores, eran neuronas cuya frecuencia de descarga estaba afectada por su nivel de hidratación. Esto es, si el líquido intersticial que las rodea se volvía más concentrado, perderían agua por osmosis. Cuando comemos una comida salada, sufrimos una sed puramente osmótica. La sal se absorbe del aparato digestivo y se incorpora al plasma sanguíneo; de ahí que el plasma se vuelva hipertónico. Este estado hace que se expulse el agua del líquido intersticial, lo que provoca que dicho compartimento se haga asimismo hipertónico y así el agua sale de la célula. La sed volémica se ocasiona cuando disminuye el volumen del plasma sanguíneo (el volumen intravascular). Cuando se pierde agua por evaporación se pierde de los tres compartimentes de líquidos: el intracelular, el intersticial y el intravascular. Por lo tanto, la evaporación produce tanto sed volémica como sed osmótica. Por otra parte, tanto la
osmótica se localizan en la región anterior del hipotálamo que rodea el extremo anteroventral del tercer ventrículo (la región AV3V). El encéfalo contiene varios órganos periventriculares (regiones especializadas con abundante riego sanguíneo, ubicadas en torno al sistema ventricular), como: el área postrema, el OVLT y el OSF. Se encontró que después de que se lesionara el OVLT, los perros ya no bebían cuando se les administraba una inyección de solución salina hipertónica. Toda la región en torno a la zona anterior del tercer ventrículo -tanto la dorsal como la ventral- parece ser la parte del encéfalo donde se integran las señales osmóticas y volémicas para controlar la conducta de beber. La región AV3V al parecer también recibe información que puede estimular la sed volémica. La segunda señal para que se desencadene la sed volémica la proporciona la angiotensina II. Dado que este péptido no atraviesa la barrera hematoencefálica, no puede afectar directamente a las neuronas que se hallan en el interior del encéfalo, salvo las que se localizan en uno de los órganos periventriculares. El órgano subfornical (OSF) es el lugar donde actúa la angiotensina plasmática para producir sed. El núcleo del haz solitario del bulbo, el cual proyecta axones a regiones del encéfalo, entre ellas la AV3V; también el órgano subfornical, en el cual actúa la angiotesina, situado debajo del trígono cerebral. El hipotálamo es la principal vía de "salida" de que se sirve el cerebro para impartir sus ordenes, a la vez que controla la mayoría de las funciones vegetativas del organismo (aquellas que compartimos con animales y plantas) como las de nutrición y reproducción, y muchos aspectos de la conducta emocional. El hipotálamo anterior es el encargado de la conservación del agua del organismo o de la contracción de la vejiga, el posterior lleva las riendas de los escalofríos y la sensación de hambre o de saciedad, mientras que el hipotálamo lateral es el encargado de avisarnos de que tenemos sed. Los osmorreceptores encargados de la sed osmótica están situados en la región anterior de hipotálamo que rodea el extremo anteroventral del tercer ventrículo, en el caso de los humanos. Para la sed volémica existen unos receptores en los riñones que controlan la producción de angiotensina y otros en el corazón y los grandes vasos sanguíneos que son los barorreceptores auriculares.
¿Por qué es tan importante regular la
temperatura corporal?
En los mamiferos y aves la temperatura corporal se mantiene constante entre los 37 y 41 grados por dos razones fundamentales: por un lado esto permite mantener los músculos calientes, independientemente de la temperatura del medio externo. Por otro lado las reacciones químicas que se producen en una célula requieren un rango de temperatura alrededor de 37 grados (a partir de los 41 grados las proteínas empiezan a perder sus propiedades). Así que estemos en un desierto bajo el sol o a 30 grados bajo cero, si el cuerpo puede ajustarse a estas temperaturas y mantener la temperatura corporal adecuada, puede seguir funcionando. La regulación de la temperatura corporal es muy importante para el buen funcionamiento del organismo, ya que los procesos fisiológicos se basan en una serie de reacciones bioquímicas, todas controladas por enzimas, y la temperatura es un factor básico en el control de la velocidad a la cual ocurren las reacciones enzimáticas. Los endotermos generan calor corporal gracias al metabolismo de los alimentos. Los exotermos obtienen el calor corporal del entorno y ambos regulan la temperatura corporal. El tamaño y la forma del cuerpo afecta a la pérdida de calor ( se mide por gramo de peso). Regulan la temperatura las regiones del sistema nervioso : el área preóptica del hipotálamo, el tronco del encéfalo y la médula espinal ( psicobiología de Rosenzweig).
Describe cómo realizan la
termorregulación los humanos.
El equilibrio entre la producción de calor y la pérdida de calor está sujeto al control de neuronas hiptalámicas. estas neuronas generan más impulsos nerviosos cuando la temperatura corporal aumenta y menos impulsos cuando ésta disminuye. Los termorreceptores envían impulsos nerviosos hacia el hipotálamo,que produce una hormona estimuladora denominada hormona liberadora de tirotropina (TRH). La TRH estimula al lóbulo anterior de la hipófisis para que secrete hormonas tiroideoestimulantes (TSH). Los impulsos nerviosos desencadenados por el hipotálamo y la TSH activan varios efectores para mantener la temperatura corporal como por ejemplo la vasoconstricción y la consiguiente reducción del flujo sanguíneo para reducir la pérdida de calor a través de la piel o la liberación de adrenalina y noradrenalina hacia la sangre, lo cual aumenta el metabolismo celular e incrementa la temperatura corporal o también la estimulación de ciertas partes del encéfalo por el hipotálamo que aumentan el tono muscular y así la temperatura corporal. (Sacado de Tortora-Derrickson, Introducción al Cuerpo Humano) Para tener una idea más esquemática de los métodos que utilizamos los humanos para mantener estable nuuestra temperatura corporal, podemos dividir estos métodos en dos; los efectores de frío que están compuestos por la termogénesis metabólica (poner en marcha procesos metabólicos que producen energia, y calor), la termogénesis mecánica (el cuerpo se pone en movimiento, tiriteo), la vasoconstricción periférica y la modificación o activación de nuevas conductas (nos abrigamos, p.e.), y por otro lado los efectores de calor que están compuestos por la sudoración, la vasodilatación periférica y por cambios en el comportamiento (situarnos frente a un ventilador o bañarnos en agua fría, p.e.).
¿Qué regiones del cerebro están
implicadas en la regulación de la
temperatura?
En el caso del hipotálamo, nos encontramos con varios núcleos o regiones que trabajan en la regulación de la temperatura. Por un lado, el núcleo preóptico se encarga de disipar el calor (con funciones parasimpáticas). Por otro, el núcleo paraventricular se encarga de mantener y regular la temperatura corporal para que sea constante (con funciones simpáticas), actuando en conductas tales como la frecuencia de la respiración o la sudoración. Consultado en el libro electrónico: http://tratado.uninet.edu/indice.html Para mantener constante la temperatura de nuestro cuerpo, existen múltiples mecanismos, pero están controlados por el hipotálamo, que es donde se centraliza el control de la temperatura. El hipotálamo se encarga de regular las propiedades del medio interno, como la concentración de sales o la temperatura. El hipotálamo funciona de forma parecida al termostato de una casa. Mide la temperatura en el propio hipotálamo, además recibe información de la temperatura en otros lugares del cuerpo, sobre todo de la temperatura de la piel, y esta información le llega procedente de fibras nerviosas sensoriales sensibles a la temperatura. El hipotálamo compara la temperatura en el hipotálamo y en la piel con el valor de referencia de 37ºC, si la temperatura corporal es mayor de 37ºC pone en marcha mecanismos para que disminuya, si es menor de 37ºC hace que ascienda. Cuando existe una discrepancia entre la temperatura central, en el hipotálamo, y la temperatura en la piel, por ejemplo si la temperatura en el hipotálamo es mayor de 37ºC y en la piel es menor de 37ºC, toma preferencia la temperatura central.
administración exógena de insulina. La deficiente disponibilidad de las funciones de la insulina conlleva a un deficiente metabolismo celular, resultando en un aumento en los ácidos grasos, en los niveles circulantes de triglicéridos y un descenso en la concentración de la lipoproteína de alta densidad (HDL). La hiperglicemia de larga data causa daños en los nervios, ojos, riñones, corazón y vasos sanguíneos. Este tipo de diabetes aparece a la edad adulta. Es la forma más común de diabetes. Generalmente se da en adultos mayores de 40 años pero también hay casos en adolescentes. La prinicpal causa de este tipo de diabetes es la insuficiente secreción de insulina por las células beta debido a su destrucción. Por falta de insulina, se eleva el nivel de azúcar en sangre. La diabetes 2 tembién se produce debido al desarrollo de resistencia a la insulina en las células del cuerpo. Este tipo de diabetes es cada vez más frecuente debido a malas costumbres de alimentación, al aumento de la obesidad y la falta de ejercicio. Se ha encontrado una relación directa entre el grado de obesidad y el riesgo de desarrollar diabetes.. La diabetes es causada por un problema en la forma como el cuerpo produce o utiliza la insulina. Cuando una persona tiene diabetes tipo 2, la grasa, el hígado y las células musculares normalmente no responden a dicha insulina. Esto se denomina resistencia a la insulina. Como resultado, el azúcar de la sangre no entra en las células con el fin de ser almacenado para obtener energía. Cuando el azúcar no puede entrar en las células, se acumulan niveles anormalmente altos de éste en la sangre, lo cual se denomina hiperglucemia. Por lo general, la diabetes tipo 2 se desarrolla lentamente con el tiempo. La mayoría de las personas con esta enfermedad tienen sobrepeso en el momento del diagnóstico. El aumento de la grasa le dificulta al cuerpo el uso de la insulina de la manera correcta. Aunque también puede presentarse en personas delgadas y más comúnmente en ancianos. Otros factores a tener en cuenta porque aumentan el riesgo de contraer esta enfermedad son los antecedentes familiares y los genes ya que juegan un papel importante en la diabetes tipo 2. Al igual que un nivel de actividad bajo o una dieta deficiente
Explica cómo el organismo obtiene la
glucosa.
Lo obtiene mediante la dieta. Las células hepáticas del hígado convierten la glucosa, que es un carbohidrato simple soluble de la dieta, en glucógeno y lo almacenan. Estas células son estimuladas por la insulina, una hormona peptídica segregada por el pancreas. Así parte de la glucosa ingerida es utilizada en el momento y parte se almacena como reserva de combustible. Estas reservas son utilizadas al bajar el nivel de glucosa cuando estamos mucho tiempo sin ingerir comida (por ejemplo después de dormir), en estos momentos entra en acción el glucanón, otra hormona peptídica que hace el efecto contrario que la insulina, es decir, convierte el glucógeno en glucosa. El hipotálamo es el encargado de activar la segregación de catecolaminas (adrenalina y noradrenalina, principalmente), que son las hormonas que estimulan la salida del glucógeno almacenado cuando los niveles de glucosa son bajos.
Una parte de la glucosa obtenida por el organismo se emplea directamente como fuente de energía y para la producción de sustancias necesarias para que la célula realice sus funciones. Mientras que otra parte queda almacenada en forma de grasa y de glucógeno (un polímero de glucosa) en el hígado y los músculos. El proceso catabólico por el cual la glucosa se degrada para obtener energía para la célula se denomina glucólisis. En este proceso se obtiene piruvato y ATP a partir de la molécula de glucosa, mediante diferentes reacciones enzimáticas. Es la primera vía de obtención de energía para la célula y tiene un papel fundamental en el metabolismo de cualquier organismo ya que genera energía que será necesaria para otras rutas metabólicas. Existe un deposito en nuestro organismo para almacenar los nutrientes que mantienen a las células alimentadas. Para ello existen dos depósitos de reservas: uno a corto plazo donde se almacenan carbohidratos y otro a largo plazo grasas. El primero se haya en las células del hígado y los músculos; contiene un carbohidrato complejo insoluble; el glucógeno. Las células hepáticas, estimuladas por la insulina, una hormona peptídica segregada por el páncreas, convierten la glucosa, que es un carbohidrato simple soluble, en glucógeno y lo almacenan.
¿Cómo se transmiten al cerebro las
señales de hambre y saciedad? Explica
qué papel tienen las hormonas.
Las señales que llegan al cerebro son tanto de origen metabólico como social. Las metabólicas vienen dadas por el descenso de glucosa en sangre o hipoglucemia (el nervio vago informa desde el higado al cerebro que se necesita reponer los depósitos de glucoca). Las señales sociales o exteriores viene dadas desde el simple horario de comidas hasta percibir un determinado olor, o observar a alguien que se come un bocadillo. Curiosamente la presencia de otras personas hace que nuestra conducta de comer se estimule más que si estamos solos. La conducta de saciedad viene dada por dos factores, por una parte los factores cefálicos que son lo que aluden a los receptores localizados en la cabeza como la nariz, la boca o la garganta. Estos intervienen en la saciedad por el hecho que el sabor y el olor de la comida se perciben por aprendizaje a que unos alimentos son mas calóricos que otros. El otro factor es el gástrico: en el duodeno se produce la hormona pancreocimina que provoca la contracción de la vesícula biliar, la cual segrega bilis en el duodeno, hace que el píloro se contraiga y deje de pasar comida del estómago, esta información se trasmite al encéfalo por el nervio vago. La Leptina, una proteína segregada por los adipocitosparece que tambien interviene en controlar la ingesta (algunas investigaciones sobre esta proteina han sugerido que podría ser utilizada en problemas de obesidad en humanos). La dopamina es uno de los mensajeros químicos involucrados en la alimentación. La primera vez que una persona prueba un alimento que le gusta, una descarga de dopamina acompaña el momento de placer. Pero después, cada vez que la vista o el olfato vuelven a detectarlo, la descarga se produce no en la etapa consumatoria, sino en la anticipatoria. Otra vedette en el escenario del hambre es la serotonina, también vinculada con el estado de ánimo. Es un mensajero químico que actúa sobre las neuronas que secretan melanocortinas, los agentes anoréxicos más potentes que hay en el cerebro: cuando
arqueado que tienen efectos contrarios. Al contrario de la leptina, la grelina y el PYY ejercen un control sobre el apetito y tienen un efecto opuesto en las neuronas NPY/AgRP , estimulando la ingesta.
¿Qué centros cerebrales intervienen en la
regulación del hambre y la saciedad?
El tronco cerebral y el hipotálamo. Por su parte el tronco del encéfalo controla el rechazo o aceptación de alimentos dulces o amargos, además de modular señales de saciedad o hambre. En el hipotálamo lateral hay dos grupos de neuronas que incrementan la ingesta, estas neuronas segregan los péptidos orexina y HCM, la privación de comida acrecienta su función. Durante mucho tiempo se ha admitido que el sistema fisiológico de regulación del apetito (término general que engloba tres conceptos: hambre, satisfacción y saciedad; el hambre es la sensación fisiológica o psicológica que induce a comer; satisfacción es el estado de plenitud que obliga a dejar de comer y saciedad el período durante el cual la sensación de satisfacción se mantiene hasta que aparece nuevamente el hambre.) se encontraba en el hipotálamo. En efecto, los primeros investigadores observaron que las lesiones en las diversas áreas del hipotálamo afectaban el comportamiento alimentario y la regulación del peso corporal. Así, las lesiones bilaterales del hipotálamo ventromedial ( actuando en interacción con el pancreas) producía hiperfagia y obesidad, mientras que las lesiones laterales se traducían en afagia y pérdida de peso. Sin embargo, recientes investigaciones señalan que existen otras zonas del cerebro implicadas en la regulación del apetito y que en la misma intervienen igualmente una variedad de neuropéptidos que se clasifican en neuropéptidos orexígenos y neuropéptidos anorexígenos. Adicionalmente a esta regulación central existen otras sustancias que se originan en la periferia, la mayoría constituidas por péptidos (insulina, péptido similar al glucagón (GLP), leptina, etc., así como la glucosa y otras sustancias producidas por el metabolismo. También se ha puesto de manifiesto la participación del Núcleo Paraventricular (NPV) , situado en el hipotálamo, contiguo o adyacente al tercer ventrículo. Es un grupo de neuronas que entre otras funciones tiene la de regular el apetito. Las conductas de ingesta constituyen mecanismos rectificadores que reponen las reservas de agua o de nutrientes almacenadas en el cuerpo. Dado el desfase que se produce entre la ingesta y la reposición de existencias en los almacenes, estas conductas están controladas por mecanismos de saciedad i detectores que controlan las variables del sistema. Existen dos conjuntos de detectores, uno localizado en el encéfalo y otro en el hígado. Los primeros registran los nutrientes disponibles en su lado de la barrera hematoencefálica. El tronco del encéfalo contiene circuitos neurales que pueden controlar la aceptación o el rechazo de alimentos e incluso pueden ser modulados por la saciedad o por señales fisiológicas de hambre. El área postrema y el núcleo del haz solitario (AP/NHS) reciben señales procedentes de la lengua, el estómago, el intestino delgado y el hígado; y envían la información a muchas regiones del prosencéfalo. En el hipotálamo lateral hay dos tipos de neuronas cuya actividad incrementa la ingesta y
reduce el índice metabólico. Estas neuronas segregan los péptidos orexina y hormona controladora de melanina.
Describe los mecanismos
psicobiológicos implicados en la bulimia
y la anorexia
Algunos jóvenes llagan a obsesionarse con su peso corporal y adelgazan mucho, ya que comen muy poco y a veces también vomitando la comida, tomando laxantes o bebiendo grandes cantidades de agua para suprimir el apetito. Esta afección, que es más frecuente en las chicas adolescentes y las mujeres que en los hombres, recibe el nombre de anorexia. A nivel fisiológico se observa que los pacientes no tienen apetito. Sin embargo, algunos estudios han determinado mediante pruebas fisiologicas que los anoréxicos piensan mucho en la comida y responden incluso más que los sujetos no anoréxicos a la presentación de alimento, de modo que su apetito puede ser normal o exagerado. Normalmente, el ciclo menstrual es otro factor fisiolófico que caracteriza este trastorno ya que se altera o se detiene del todo. Algunos estudios determinan que la anorexia tiene su origen en el sistema nervioso porque los anoréxicos tienen una imagen distorsionada de su cuerpo y del hecho de que se autoimponen la dieta. La bulimia es un trastorno relacionado con el anterior. Al igual que los anoréxicos, los bulímicos se ven más gordos de lo que están. Periódicamente comen mucha cantidad de un tipo de comida y más tarde la vomitan. Después de los episodios de atracones compulsivos, aparece el sentimiento de culpabilidad y sensación de angustia. Los trastornos en la alimentación, como la anorexia y la bulimia , presentan una de las tasas de mortalidad más altas dentro del grupo de los trastornos mentales.
