Organización funcional del cuerpo
humano y control de entorno interno
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FISIOLOGIA: Es la ciencia que busca explicar los mecanismos físicos y químicos que son
responsables del origen, desarrollo y progresión de la vida.
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Las células son las unidades vivas del cuerpo: La unidad viva básica del cuerpo es la
célula y cada tejido u órgano es un agregado de muchas células diferentes unidas por
estructuras de soporte intercelulares, y cada tipo de célula realiza una o algunas
funciones en particular. El cuerpo entero contiene alrededor de 35 a 40 billones de
células humanas. Casi todas las células también tienen la capacidad de reproducir
células adicionales de su propio tipo, pero cuando se destruyen células de un tipo en
particular, las células restantes de este tipo suelen generar nuevas células hasta que
se repone el suministro.
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Fluido extracelular “El entorno interno’’: Aproximadamente del 50 al 70% del cuerpo
humano adulto es líquido, una solución acuosa de iones y otras sustancias. La mayor
parte de este líquido es un fluido intracelular, pero aproximadamente 1/3 de este
líquido es fluido extracelular, el cual se encuentra en constante movimiento por todo el
cuerpo, este fluido extracelular se transporta en la sangre circulante y luego se
mezcla entre la sangre y los fluidos tisulares por difusión a través de las paredes
capilares, también en este se encuentran los iones y nutrientes que necesitan las
células para mantener la vida.
✓ Líquido extracelular: El LEC contiene grandes cantidades de iones de sodio, cloruro y
bicarbonato, además de nutrientes para las células, como oxígeno, glucosa, ácidos
grasos y aminoácidos, también contienen dióxido de carbono además de otros
productos de desecho celular.
✓ Liquido intracelular: El LIC contiene grandes cantidades de iones de potasio, magnesio
y fosfato en lugar de sodio y cloruro que están en el LEC.
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Homeostasis: En 1929 Walter Canon describió a la homeostasis como el mantenimiento
de condiciones casi constantes en el entorno interno. Por ejemplo, los pulmones
proporcionan oxigeno al LEC para reponer el oxigeno usado por las células, los riñones
mantienen concentraciones de iones constantes y el sistema gastrointestinal
proporciona nutrientes mientras elimina los desechos del cuerpo.
✓ Compensaciones homeostáticas en enfermedades: La enfermedad se considera un
estado de homeostasis alterada, pero incluso ante la presencia de esta, los mecanismos
homeostáticos continúan operando y manteniendo las funciones vitales a través de
múltiples compensaciones. Estas compensaciones pueden conducir a desviaciones de las
funciones corporales del rango normal, lo que dificulta distinguir la causa principal de
la enfermedad de las respuestas compensatorias.
✓ Sistema de mezcla y transporte de fluidos extracelulares “el sistema circulatorio de
sangre’’: El LEC se transporta a través del cuerpo en 2 etapas. La 1ra etapa es el
movimiento de la sangre a través del cuerpo en los vasos sanguíneos. La 2da es el
movimiento de liquido entre los capilares sanguíneos y los espacios intracelulares entre
las células del tejido. La sangre en circulación atraviesa todo el circuito una media de
una vez por minuto cuando el cuerpo esta en reposo y hasta 6 veces por minuto cuando
una persona está extremadamente activa.
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Origen de los nutrientes en el fluido extracelular:
✓ Sistema respiratorio: La sangre que pasa por el cuerpo, también fluye por los
pulmones. El oxigeno se difunde por movimiento molecular a través de la membrana
alveolar y luego se dirige hacia la sangre.
✓ Sistema digestivo: A través de este, diferentes nutrientes disueltos, incluidos
carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos, se absorben de los alimentos ingeridos en
el LEC de la sangre.
✓ Hígado: Este cambia la composición química de muchas de las sustancias a formas mas
utilizables y otros tejidos del cuerpo, también ayudan a modificar las sustancias
absorbidas o almacenarlas hasta que se necesiten. El hígado también elimina ciertos
productos de desecho producidos en el cuerpo y sustancias toxicas que se ingieren.
✓ Sistema musculoesquelético: Si no fuera por los músculos el cuerpo no podría moverse
para obtener los alimentos necesarios para la nutrición. También proporciona motilidad
para la protección contra entornos adversos.
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Eliminación de productos finales metabólicos:
✓ Eliminación de dióxido de carbono por los pulmones: Al tiempo que la sangre recoge
oxigeno en los pulmones, el dióxido de carbono se libera de la sangre a los alveolos
pulmonares, el movimiento respiratorio del aire que entra y sale de los pulmones
transporta dióxido de carbono a la atmosfera.
✓ Sistema digestivo: El material no digerido que entra a este se eliminan en las heces.
✓ Hígado: Este desintoxica o elimina fármacos y productos químicos ingeridos, y secreta
mucho de estos desechos en la bilis para eventualmente eliminarlos en las heces.
✓ Riñones: El paso de la sangre a través de los riñones elimina la mayoría de las otras
sustancias del plasma, además del dióxido de carbono, que las células no necesitan.
Estas sustancias incluyen productos finales como la urea y el ácido úrico, también
incluyen excesos de iones y agua de los alimentos que se acumulan en el LEC.
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Regulación de las funciones del cuerpo:
✓ Sistema nervioso: Se compone de 3 partes: la porción de entrada sensorial, sistema
nervioso central y la porción de salida del motor. Los receptores sensoriales detectan
el estado del cuerpo y su entorno.
✓ Sistemas hormonales: Son glándulas endocrinas, órganos y tejidos que secretan
sustancias químicas llamadas hormonas. Las hormonas se transportan en el LEC a otras
partes del cuerpo para ayudar a regular la función celular. Las hormonas proporcionan
un sistema regulador que complemente al sistema nervioso.
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Sistemas de control del cuerpo: Algunos de los mas intrincados de estos son los
sistemas de control genético que operan en todas las células para ayudar a regular las
funciones intracelulares y extracelulares. Otros sistemas operan dentro de los
órganos para regular las funciones de las partes individuales de los órganos, mientras
otros operan en todo el cuerpo para controlar las interrelaciones entre los órganos.
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Ejemplos de mecanismos de control:
✓ Regulación de las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono en el LEC: Esta
regulación depende de las características químicas de la hemoglobina, la cual se
combina con el oxigeno a medida que la sangre pasa por los pulmones. A medida que la
sangre pasa a través de los capilares tisulares, la hemoglobina no libera oxigeno en el
liquido tisular si ya hay demasiado oxígeno. Sin embargo, si la concentración de oxigeno
en el fluido tisular es demasiado baja, se libera suficiente oxigeno para restablecer
una concentración adecuada.
✓ Regulación de la presión arterial: El sistema barorreceptor contribuye con la
regulación de la presión arterial siendo esta un mecanismo de control de acción rápida.
Cuando la presión arterial aumenta demasiado, los barorreceptores envían descargas
de impulsos nerviosos a la medula del cerebro. La falta de estos impulsos provoca una
disminución de la actividad de bombeo del corazón y la dilatación de los vasos
sanguíneos periféricos, lo que permite un mayor flujo sanguíneo a través de los vasos.
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Rangos normales y características físicas de constituyentes importantes del LEC:
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Características de los sistemas de control:
✓ Retroalimentación negativa: La mayoría de los sistemas de control actúan por
retroalimentación negativa. En general, si algún factor se vuelve excesivo o deficiente,
se inicia un sistema de retroalimentación negativa, que consiste en una serie de
cambios que devuelven el factor hacia un determinado valor medio, manteniendo así la
homeostasis. Una alta concentración de dióxido de carbono en el LEC aumenta la
ventilación pulmonar, lo que, a su vez, disminuye la concentración de dióxido de carbono
en el LEC debido a que los pulmones expulsan mayores cantidades de dióxido de
carbono del cuerpo. Por el contrario, una concentración de dióxido de carbono que
desciende da como resultado una retroalimentación para aumentar la concentración.
✓ Retroalimentación positiva: Esta conduce a la inestabilidad mas que a la estabilidad,
puede causar ciclos viciosos y en algunos casos, la muerte. Si una persona sangra
repentinamente 2 litros, la cantidad de sangre en el cuerpo disminuye a un nivel tan
bajo que no hay suficiente sangre disponible para que el corazón bombee con eficacia,
lo que da como resultado un debilitamiento del corazón, este ciclo se repite una y otra
vez hasta que ocurre la muerte. A pesar de esto, la retroalimentación positiva a veces
puede ser útil, por ejemplo, en la coagulación de la sangre, cuando un vaso sanguíneo se
rompe se forma un coagulo en donde actúan algunas enzimas sobre otras enzimas
inactivadas provocando una mayor coagulación de la sangre, proceso que continua hasta
que se tapa el orificio del vaso y deja de sangrar. Otro ejemplo es el parto, cuando las
contracciones uterinas se vuelven lo suficientemente fuertes como para que la cabeza
del bebe comience a empujar a través del cuello uterino, cuando este proceso se hace
mas fuerte, nace el bebe.
✓ Ganancia de un sistema de control: Es el grado de efectividad con el que un sistema de
control mantiene condiciones constantes. La ganancia del sistema se calcula utilizando
la formula: corrección/error.
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Tipos más complejos de sistemas de control: Son el control anticipativo y adaptativo,
por ejemplo, cuando los movimientos del cuerpo son tan rápidos que no hay tiempo
suficiente para que las señales nerviosas viajen desde la periferia del cuerpo hasta el
cerebro y viceversa, el cerebro usa un mecanismo llamado control previo para provocar
las contracciones musculares necesarias. Pero si el movimiento necesita una corrección
adicional, este proceso se realizará nuevamente para los movimientos posteriores y a
este proceso se le conoce como control adaptativo.
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