31 HOMEOSTASIS Y CUERPO ANIMAL BG

Capítulo 31
Homeostasis y la
organización del Cuerpo
Animal
Lecture Outlines by Gregory Ahearn,
University of North Florida
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Continuidad dinámica
 Las células del cuerpo animal no pueden
sobrevivir si las condiciones del ambiente
interno se salen de un intervalo estrecho de
estados aceptables.
 La homeostasis se refiere a la continuidad
del ambiente interno del cuerpo.
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Continuidad dinámica
 Aunque la palabra homeostasis implica un
estado estático, sin cambios, el ambiente
interno se mantiene en un estado de
continuidad dinámica.
– Actividad metabólica.
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Continuidad dinámica
 Condiciones reguladas por mecanismos
homeostáticos:
– Temperatura
– Niveles de agua y sal
– Niveles de glucosa
– pH
– Niveles de oxígeno y dióxido de carbono
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Continuidad dinámica
 Se requiere la continuidad de estas
condiciones para:
– La actividad neuronal.
– La contracción muscular.
– Una actividad enzimática óptima para todas
las reacciones metabólicas.
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Regulación de la temperatura corporal
 Las animales se clasifican de acuerdo con la
fuente principal para su calentamiento
corporal:
– Endotérmicos
– Ectotérmicos
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¿De sangre fría o caliente?
37.8ºC en verano
~40ºC día
~13ºC noche
Fig. 31-1
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Regulación de la temperatura corporal
 Los endotérmicos producen la mayor parte
de su calor por medio de reacciones
metabólicas.
 Mantienen una temperatura corporal
constante.
 Aves, mamíferos.
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Regulación de la temperatura corporal
 Los ectotérmicos obtienen la mayor parte
de su calor del medio.
 Mantienen el calor ocupando un medio
constante o conductualmente, por ejemplo,
asoleándose.
 Reptiles, anfibios, peces, invertebrados.
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Sistemas de retroalimentación
 El ambiente interno de un organismo se
mantiene por un sinnúmero de mecanismos
que, en conjunto, se denominan sistemas de
retroalimentación.
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Sistemas de retroalimentación
 Los sistemas de retroalimentación se
componen de tres partes:
– Un sensor (detecta la condición actual)
– Un centro de control (lo compara con
un estado deseado llamado punto de
ajuste)
– Un efector (produce una salida que
reestablece la condición deseada)
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Sistemas de retroalimentación
 Existen dos tipos de sistemas de
retroalimentación:
– Retroalimentación negativa: la más común;
contrarresta los efectos de los cambios en el
ambiente interno para mantener la
homeostasis.
– Retroalimentación positiva: más rara;
impulsa ciertos sucesos fisiológicos a corto
plazo; por ejemplo, el nacimiento.
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Retroalimentación negativa
 El resultado general de la retroalimentación
negativa es el de hacer que el sistema
regrese a su condición original
contrarrestando el cambio inicial.
– Es “negativa” porque invalida el cambio
inicial.
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Retroalimentación negativa
 La retroalimentación negativa mantiene el
valor establecido al detectar una desviación
respecto del mismo (es decir, un estímulo)
usando un receptor.
 El receptor envía una señal al centro de
control, el cual activa un mecanismo efector
para contrarrestar el estímulo.
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Partes de un sistema de retroalimentación
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Sensor
Centro
de
control
Efector
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Retroalimentación negativa
 La retroalimentación negativa mantiene la
temperatura corporal por medio del sistema
de control del hipotálamo.
 Cuando baja la temperatura del cuerpo, las
terminaciones nerviosas transmiten la
información al hipotálamo.
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Retroalimentación negativa
 El hipotálamo, entonces, activa diversos
mecanismos efectores que elevan esa
temperatura.
– Temblores, constricción de los vasos
sanguíneos, aumento en el ritmo metabólico.
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Author Animation: The Control of Body
Temperature
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FIGURA 31-2 La retroalimentación negativa mantiene
la homeostasis
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Retroalimentación positiva
 La retroalimentación positiva intensifica el
cambio original.
– Suelen ser autolimitantes: siempre se
detiene con el tiempo.
– Por ejemplo, durante el trabajo de parto.
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Retroalimentación positiva
 Las contracciones del parto empujan la cabeza
del bebé contra el cuello del útero, haciendo
que se dilate y se abra.
 Las neuronas receptoras de estiramiento en el
cuello del útero envían una señal al hipotálamo.
 El hipotálamo libera la oxitocina, que estimula
contracciones uterinas más fuertes.
 El nacimiento del bebé pone fin a la presión
sobre el cuello del útero, deteniendo el ciclo de
retroalimentación positiva.
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Retroalimentación positiva
Control del parto
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Los sistemas actúan de manera coordinada
 La homeostasis se mantiene por sistemas
corporales que trabajan juntos como un
equipo.
 Numerosos mecanismos responden
continuamente a diversos estímulos
(químicos) que cambian como resultado de
las actividades de los animales y los cambios
en el ambiente.
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¿Cómo está organizado el cuerpo
animal?
 Los tejidos animales se componen de células
similares que desempeñan una función
específica.
– Los órganos incluyen dos o más tipos de tejidos
que interactúan.
– Los sistemas de órganos consisten en dos o
más órganos que interactúan.
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Jerarquía organizacional animal
 La coordinación de sistemas corporales
complejos se basa en una organización
jerárquica:
Células  Tejidos  Órganos  Sistemas de
órganos
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Células, Tejidos, Órganos y Sistemas
Tejidos:
epitelial
conectivo
Células:
Células epiteliales
Órgano:
estómago
arteriola
vénula
Vaso
linfático
músculo
páncreas
Sistema de órganos:
Sistema digestivo
estómago
Intestino
grueso
boca
faringe
esófago
Intestino delgado
hígado
Vesícula biliar
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Fig. 31-3
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Tejidos animales
 Los tejidos animales se componen de células
estructuralmente similares que llevan a cabo
una función específica.
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Tejidos animales
 Las cuatro categorías principales de tejidos
animales son:
– Tejido epitelial
– Tejido conectivo
– Tejido muscular
– Tejido nervioso
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Tejido epitelial
 El tejido epitelial recubre el cuerpo, tapiza sus
cavidades y forma las glándulas
– Todas las superficies del cuerpo, incluyendo la piel, los
tractos digestivo, respiratorio y urinario y el sistema
circulatorio, están cubiertos por tejido epitelial
– El tejido epitelial consiste de capas de células atadas
firmemente unas a otras por conexiones como los
desmosomas y las uniones estrechas
– Las capas de tejido epitelial se unen a una capa
subyacente de proteínas fibrosas, llamada la
membrana basal, que da soporte, flexibilidad y
fuerza.
– El epitelio simple es de sólo una célula de grosor y
tapiza todo el sistema respiratorio, urinario, reproductivo
y circulatorio
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Tejido epitelial
 La estructura de los epitelios simples varía de acuerdo
al órgano y la función.
 En el epitelio simple de los pulmones las células son
delgadas y aplanadas para permitir la diffusion rápida
de gases.
 En la tráquea, las células del epitelio simple son corta y
alargadas con cilios y que secretan mucus; el mucus
atrapa particulas de suciedad inhalada y los cilios lo
arrastra fuera de la tráquea.
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Tejido epitelial
Células aplanadas
Membrana basal
(a) Revestimiento pulmonar (epitelio simple)
cilios
mucus
Membrana basal
Células productoras de mucus
(b) Revestimiento de la tráquea (epitelio simple)
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Fig. 31-4a, b
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31.2 ¿cómo se organiza el cuerpo de un animal?
– El epitelio estratificado se encuentra
mayormente en la piel y las aberturas corporales
que son continuas con ésta, tales como la boca
y el ano.
–Tiene varias células de grosor y puede
soportar tensión y estrés considerables
–Una propiedad importante de los epitelios
simples y estratificados es que sus células
continuamente se pierden y son
reemplazadas
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Tejido epitelial
Células muertas
células
moribundas
aplanadas
Células en
diferenciación
Células en división
Membrana basal
(c) Epidermis de la piel (epitelio estratificado)
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Fig. 31-4c
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Tejido epitelial
 Algunos tejidos epiteliales forman glándulas
(grupos de células que se especializan en
secretar sustancias).
– Glándulas exocrinas
– Glándulas endocrinas
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Tejido epitelial
 Las glándulas exocrinas secretan sustancias
en una cavidad o en la superficie corporal a
través de ductos.
– Ejemplos: glándulas sudoríparas, mamarias y
salivales.
 Las glándulas endocrinas, por lo general,
secretan sustancias en la sangre.
– Ejemplos: glándula suprarrenal y glándula
tiroides.
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Tejidos conectivos
 Los tejidos conectivos sirven
principalmente para sostener, dar fuerza y
unir otros tejidos.
 Secretan grandes cantidades de sustancias
extracelulares, que a menudo incluyen
varios tipos de fibras proteínicas flexibles,
la más abundante de las cuales es el
colágeno.
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Tejidos conectivos
 Tres categorías principales de tejidos
conectivos.
– Tejido conectivo laxo
– Tejido conectivo fibroso
– Tejidos conectivos especializados
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Tejido conectivo laxo
 Más abundante. Consiste en un líquido
espeso que contiene células dispersas que
secretan fibras proteínicas y colágeno.
 Conecta, sostiene y rodea a la mayoría de
los órganos, formando una estructura de
sostén flexible para las vísceras como por
ejemplo el hígado.
 Se combina con el tejido epitelial para formar
membranas.
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Tejido conectivo
Fig. 31-5a
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Tejido conectivo denso
 Contiene fibras de colágeno que forman un
empaque denso que imparte una gran fuerza
y flexibilidad en la dirección en la que van las
fibras.
 Ejemplos:
– Tendones: conectan los músculos con los
huesos.
– Ligamentos: conectan unos huesos con
otros.
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Tejido conectivo denso
 En tendones y ligamentos, las fibras de
colágeno están en paralelo unas con otras.
 En la dermis de la piel, órganos y músculos,
las fibras forman una malla irregular.
 Ambos diseños ofrecen flexibilidad y
resistencia.
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Tejido conectivo denso
 Los tendones y ligamentos son muy
resistentes, pero sólo en la dirección en la
que se orientan las fibras; torcerse una rodilla
o tobillo en la dirección contraria puede
causar la ruptura del ligamento.
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Tejido conectivo denso
Fig. 31-5b
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Tejidos conectivos especializados
 Tienen diversas funciones y estructuras.
 Ejemplos:
– Cartílagos
– Huesos
– Grasa (tejido adiposo)
– Sangre
– Linfa
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Tejidos conectivos especializados
– Cartilago: consiste de células muy espaciadas
rodeadas de una matriz inerte y gruesa,
compuesta de colágeno secretado por las
células del cartílago
– Recubre las terminaciones de los huesos en las
articulaciones, da soporte a los pasajes
respiratorios, a la naríz y los oídos y forma
parches que absorben la tensión mecánica entre
las vértebras
– El cartílago es bastante flexible, pero se puede
romper si se dobla demasiado
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Cartílago
Fig. 31-5c
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Hueso

– El hueso recuerda al cartílago, pero su matriz se
ha endurecido por depósitos de fosfato de calcio
– Se forma en anillos concéntrico alrededor de un
canal central, que contiene los vasos
sanguíneos que lo penetran
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Hueso
Fig. 31-6
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Tejido adiposo
– El tejido adiposo está formado por células de
grasa, que se han modificado y especializado
para el almacenamiento de lípidos (energía) a
largo plazo
– Puede servir también como aislante para los
animales que habitan en lugares fríos
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Tejido adiposo
Fig. 31-7
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Sangre y linfa
– La sangre y la linfa se consideran formas especiales de
tejido conectivo porque se componen principalmente de
líquidos extracelulares con proteínas y células
suspendidas.
– La fracción celular de la sangre consiste de:
– Células rojas, que transportan el oxígeno
– Células blancas, que atacan las infecciones
microbianas
– Plaquetas, fragmentos celulares que ayudan en la
coagulación
– Las células están suspendidas en un fluido al que se
llama plasma
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Células sanguíneas
Fig. 31-8
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Sangre y linfa
– La linfa se compone de un fluido que se filtra de
los capilares, que entra en los vasos linfáticos y
luego es acarreado de vuelta a la circulación
sanguínea.
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Tejido muscular
 Se contraen (se acortan) cuando reciben un
estímulo.
 Hay tres tipos:
– Músculo cardiaco
– Músculo liso
– Músculo esquelético
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Tejido muscular
Fig. 31-9
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Tejido muscular
 Músculo cardiaco:
– Se localiza únicamente en el corazón.
– Actúa espontánea e involuntariamente, ya
que no está bajo control consciente.
– Las células del miocardio se interconectas
por uniones en gap (conexones), a través de
las cuales los estímulos eléctricos se
propagan por todo el corazón y promueven la
contracción sincronizada de las células
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Tejido muscular
 Músculo liso:
– Se localiza en los órganos tubulares del
sistema digestivo, respiratorio, vasos
sanguíneos mayores, útero y vejga
– Produce contracciones involuntarias lentas y
sostenidas inducidas por el sistema nervioso,
estiramiento, hormonas u otros químicos
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Tejido muscular
 Músculo esquelético:
– Produce contracciones voluntarias, por lo
general, para mover el esqueleto.
– Sus células son fibras musculares cilíndricas.
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Tejido nervioso
 El tejido nervioso permite a los animales
percibir y responder al mundo.
 Compone el cerebro, la médula espinal y los
nervios que salen de ellos hacia todo el
cuerpo.
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Tejido nervioso
 Se especializa en producir y conducir señales
eléctricas
–Neuronas: se especializan en la generación
de los impulsos nerviosos y su transmisión a
otras neuronas, músculos o glándulas
–Glia: las células gliales rodean, sostienen,
aíslan y protegen a las neuronas
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Tejido nervioso
 Las neuronas constan de:
–Dendritas: reciben señales de otras neuronas
o del ambiente.
–Soma: cuerpo celular que contiene al núcleo
y realiza casi todo el metabolismo de la célula.
–Axón: transporta la señal a un músculo,
glándula u otra neurona.
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Tejido nervioso
 Las células gliales regulan la composición
química del líquido extracelular del sistema
nervioso permitiendo el óptimo funcionamiento
de las neuronas.
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Tejido nervioso
Fig. 31-10
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Órganos
 Los órganos están formados cuando al
menos dos tipos de tejido que funcionan
juntos.
 Muchos órganos tienen los cuatro tipos de
tejidos
 Ejemplo: la piel.
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Sistemas de órganos
 Los sistemas de órganos son dos o más
órganos individuales que trabajan juntos,
desempeñando una función común.
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La piel es un órgano
 La piel ilustra las propiedades de un órgano
– Consiste de una serie de capas de células
epidérmicas sobre una base de tejido conectivo
que contiene el sistema de irrigación sanguínea,
las terminaciones nerviosas, los músculos y las
glándulas derivadas del epitelio
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La piel es un órgano
 Componentes de la piel
– La epidermis, o la capa externa de la piel, es
tejido epitelial estratificado especializado
– Inmediatamente bajo la epidermis hay una capa
de tejido conectivo laxo, la dermis, la cual
contiene numerosos vasos sanguíneos
– Células epiteliales especializadas se adentran
desde la epidermis en la dermis, formando los
folículos pilosos
– Bajo la dermis hay una capa de tejido adiposo
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La piel es un órgano
vello
glándula sebácea
capilares
poro
epidermis
Capa de células muertas
Células
epidérmicas vivas
dermis
Terminales de
los nervios
sensoriales
Tejido conectivo y
adiposo subdérmico
Folículo piloso
arteriolas
vénulas
músculo
Vasos
linfáticos (eriza el vello)
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Glándula sudorípara
Fig. 31-11
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Sistemas de órganos
 Los sistemas de órganos se componen de dos
o más órganos interactuantes, localizados en
diferentes partes del cuerpo, que trabajan
juntos realizando una función en común
– Un ejemplo es el sistema digestivo, en el que
boca, esófago, estómago, intestinos y órganos
secretores, como hógado y páncreas, funcionan
todos juntos para convertir el alimento en
pequeñas moléculas de nutrientes que pueden
ser absrobidas en la corriente sanguínea
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