b) Cuáles son la respuestas voluntarias e involuntarias frente a una disminución de la temperatura corporal?

Transcripción

1 FUNDACION EDUCACIONAL COLEGIO CARMELA ROMERO DE ESPINOSA MADRES DOMINICAS- CONCEPCION Prof. María Eugenia Muñoz Jara- Biología 3º Medios A y B REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA CORPORAL La temperatura corporal en los mamíferos está regulada por una red compleja de actividades, que implica tanto al sistema nervioso como al endocrino. El centro regulador de la temperatura está en el hipotálamo. El hipotálamo recibe la información de los termorreceptores situados en la piel y ciertas estructuras internas, como el mismo hipotálamo. En este esquema, las flechas más oscuras representan vías nerviosas y las flechas con estrellas indican vías hormonales. En el hombre, la ruta hormonal juega un papel secundario. En otros animales, sin embargo, es la vía principal en la regulación de la temperatura. La hormona liberadora de la tirotropina -TRH- es segregada por el hipotálamo y estimula a la hipófisis para que fabrique la hormona estimulante de la tiroides -TSH-. Esta hormona estimula a la tiroides a fabricar las hormonas triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). Estas hormonas tiroideas estimulan el metabolismo energético celular, actuando directamente sobre las mitocondrias. Los animales ajustan su gasto energético. Consumen menos energía cuando están en reposo que cuando están activos; ahorran combustible al disminuir el valor de la temperatura de referencia del termostato, ya que disminuye la velocidad de los procesos metabólicos responsables de la generación de calor. Algunos animales hibernan reduciendo su metabolismo. Numerosos animales tienen mecanismos que les permiten conservar el calor en algunas partes del cuerpo y permitir que disminuya la temperatura en otras mediante un dispositivo de contracorriente que por ejemplo, mantiene el calor en el cuerpo y lo aleja de las extremidades. ACTIVIDAD 1: respecto a la regulación de la temperatura : a) Cuáles son la respuestas voluntarias e involuntarias frente a una elevada temperatura corporal? b) Cuáles son la respuestas voluntarias e involuntarias frente a una disminución de la temperatura corporal? c) Qué se especifica en el siguiente esquema? 1

2 Las aves y los mamíferos son endotermos homeotérmicos, es decir, generan calor Interno y, además, mantienen la temperatura del cuerpo relativamente constante e independiente de las fluctuaciones externas. La temperatura corporal es mantenida por un sistema de regulación automático -un termostato- situado en el hipotálamo, en la base del cerebro. POR LO TANTO: La regulación de la temperatura de un organismo depende de mecanismos de ganancia de calor y pérdida de calor; y, el balance que se establece entre ambos mecanismos corresponde a un estado conocido como equilibrio calórico., el que ha desarrollado mecanismos para, perder o ganar calor. Principales mecanismos de pérdida y ganancia de calor: El Hipotálamo como centro integrador, reduce el calor corporal de tres maneras: Los vasos sanguíneos de la piel se dilatan, de modo que el calor se transfiere desde la sangre a la piel 8 veces más rápido que lo normal. Tal dilatación es causada por la inhibición de los centros nerviosos en el hipotálamo posterior, que generalmente causa la constricción de los vasos sanguíneos. La transpiración aumenta con el consiguiente incremento de la evaporación del sudor, lo que redunda en una mayor disipación del calor. La acción de tiritar y otras actividades musculares que aumentan el calor corporal son inhibidas. Y, cuando el cuerpo se enfría mucho, el termostato hipotalámico utiliza tres procedimientos reguladores para aumentar el calor corporal. Los centros hipotalámicos posteriores causan la constricción de los vasos sanguíneos, reduciendo de esta manera la pérdida de calor a través de la piel. El hipotálamo estimula la acción de de tiritar y la termogénesis. Tiritar puede elevar la producción de calor 5 veces sobre lo normal. El hipotálamo permite que los pelos de la piel se pongan erectos (Piloerección), lo que hace que se forme una capa de aire aislante, con lo cual no se pierde calor. CONTROL Y REGULACIÓN DE LA GLICEMIA a) Cuando la concentración de azúcar en la sangre es baja, el páncreas libera glucagón, que estimula la degradación de glucógeno y la salida de glucosa del hígado. b) Cuando la concentración de azúcar en la sangre es elevada, el páncreas libera insulina, que "retira" la glucosa del torrente sanguíneo incrementando su absorción por las células y promoviendo su conversión en glucógeno. c) En condiciones de estrés, la ACTH estimula a la corteza suprarrenal que produce cortisol y otras hormonas relacionadas, incrementándose la degradación de proteínas y su conversión en glucosa en el hígado. Al mismo tiempo, la estimulación de la médula suprarrenal por el sistema nervioso autónomo produce la liberación de adrenalina y noradrenalina, que también elevan la concentración de azúcar en la sangre. La hormona de crecimiento y la somatostatina también afectan los niveles de glucosa en la sangre. La GLICEMIA aumenta por: Ingestión de alimentos con hidratos de carbono. Gluconeogénesis: cuando las reservas de glucógeno disminuyen, se forma glucosa de aminoácidos y del glicerol de las grasas. Glucogenólisis, que es la hidrólisis del glucógeno en las células donde está depositado como reserva. La GLICEMIA disminuye por: Glucogénesis. Oxidación de la glucosa en el proceso respiratorio celular. Este proceso degrada a la glucosa resultando C02, H20 y energía en forma de ATP y de energía calórica. Uso de glucosa en la lipogénesis que es el proceso en el que parte de las grasas ingeridas son depositadas en el tejido adiposo como grasas de reserva o triglicéridos. 2

3 ACTIVIDAD 2: En relación al control del azúcar en la sangre, responda a) Qué es la glicemia? Cuál es su valor normal? b) Si la glucosa un vez absorbida es transportada por la vena porta hacia el hígado donde se capilariza y almacena, luego, según los requerimientos, sale del hígado por la vena suprahepática( algunos la llaman hepática). De acuerdo a esto indique: Por qué vía se absorbe la glucosa? c) Después de una comida rica en carbohidratos, se encuentra que el valor de la glucosa en la Vena porta es de 2,5 gramos/lt. En la vena hepática el valor es de I gramo/litro en el organismo antes del desayuno (ayuno de corta duración), por ejemplo se encuentra un valor de 0,8 gramos /litro en la vena porta y 1 gramo /litro en la vena hepática. De acuerdo con estos datos: Existe evidencia para apoyar la idea de que el hígado regula la glicemia? Si la respuesta es positiva, de qué manera se efectúa esta regulación? d) Finalmente Qué rol específico tienen las hormonas en la regulación de la glicemia? Refiérase a la imagen 3

4 3. REGULACION DE LA PRESION SANGUINEA: A) A través de los barorreceptores En los vasos sanguíneos existen barorreceptores (terminales nerviosos libres sumergidos en la pared del vaso) que son estimulados por el efecto de la presión sanguínea sobre la pared vascular. Los barorreceptores son receptores de presión situados en el seno carotídeo y en el cayado aórtico. Cuando aumenta la presión arterial aumenta el número de impulsos que envían por el nervio vago hasta el bulbo raquídeo. Las neuronas estimulan a su vez a neuronas parasimpáticas preganglionares, que a través del vago disminuyen la frecuencia y la fuerza de contracción cardíacas. La inhibición simpática produce vasodilatación, disminución de la secreción de adrenalina en las suprarrenales, y contribuye a la inhibición cardíaca. La estimulación del vago y la inhibición simpática tienden a normalizar la presión arterial. Cuando disminuye la presión arterial sucede lo contrario, y esto tiende a elevar la presión arterial a la normalidad. B) SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA-ALDOSTERONA La función del nefrón es influida por hormonas, principalmente la hormona antidiurética (ADH), producida por el hipotálamo y liberada por la glándula hipófisis; la aldosterona, una hormona de la corteza suprarrenal y el factor natriurético atrial liberado por las aurículas del corazón. La ADH aumenta el retorno de agua a la sangre y disminuye así la pérdida de agua. La aldosterona incrementa la reabsorción de iones sodio y de agua y la secreción de iones potasio. La producción de aldosterona es controlada por un circuito de retroalimentación negativa complejo que involucra niveles de iones potasio en el torrente sanguíneo y procesos iniciados en los propios riñones. A este circuito se lo conoce como sistema renina-angiotensina-aldosterona, que describiremos a continuación: La disminución en el aporte de sangre al riñón y la caída consecuente de la presión sanguínea a nivel del glomérulo; la disminución de la concentración plasmática de sodio y del contenido de sodio en el túbulo contorneado distal, y la activación del sistema nervioso son todos estímulos que activan este sistema. Se libera entonces el péptido renina por parte del aparato yuxtaglomerular del riñón. La renina circulante actúa sobre el angiotensinógeno (de origen hepático) y produce el péptido angiotensina I (A I). La angiotensina I es convertida, a su vez, en angiotensina II (A II), la forma activa, por acción de otra enzima -la enzima de conversión- a nivel pulmonar. Esta hormona -la angiotensina II- es un poderoso vasoconstrictor periférico que, además, estimula la secreción de aldosterona por parte de la corteza de la glándula suprarrenal. Otro importante estímulo para la secreción de esta hormona es un aumento en la concentración plasmática de potasio, que es sensada (evaluada) directamente a nivel suprarrenal. El factor natriurético atrial ( del corazón) inhibe la reabsorción de iones sodio y de agua. Todas estas hormonas desempeñan un papel en la regulación de la presión sanguínea así como del volumen sanguíneo. 4

5 ACTIVIDAD 3: Analiza la siguiente imagen y redacta un explicación breve (con tus propias palabras): REGULACIÓN NEUROENDOCRINA DEL ESTRÉS ACTIVIDAD 4 : Respecto al estrés : a) Especifique la respuesta neuroendocrina frente a estresores

6 b) Analice la siguiente tabla 1 Qué es el estrés? Cómo se diferencia el estrés agudo del crónico? )Mencione 2 ejemplos de estrés agudo y crónico? FORMACION DE ORINA Y SU REGULACION Indagación inicial: buscar Video Aparato urinario donde se muestra la formación de orina de manera simple ( archivos blog Ecociencia o youtube). Los riñones son dos órganos de color rojo, de unos 10 cm de largo y con forma de poroto. Si hacemos un corte encontramos tres partes principales: la corteza, la médula y la pelvis. La médula, de aspecto estriado, se prolonga formando 8 a 10 conos: las pirámides de Malpighi. Los vértices de estas pirámides poseen poros urinarios que desembocan en la pelvis renal. Entre la corteza y la médula adrenal se encuentran los nefrones que son las unidades funcionales del sistema renal. En ellos se produce la filtración de la sangre y la formación de la orina. ESTRUCTURA DEL NEFRON Cada riñón contiene más de un millón de unidades funcionales denominadas nefrones, las cuales regulan la composición de la sangre y excretan los desechos de esta. Un nefrón consta de dos partes principales: 6

7 ACTIVIDAD 1 :ROTULA FORMACION DE ORINA El riñón realiza sus funciones mediante varios mecanismos: filtración glomerular, reabsorción tubular, secreción y excreción a través de la orina. Recordemos que es el elemento vascular (arteriolas aferentes y eferentes, que entran y salen al glomérulo, respectivamente) el que se encarga de llevar los desechos y otros materiales a los túbulos para su excreción, regresar los materiales reabsorbidos por el riñón o ahí sintetizados a la circulación sistémica y llevar el oxígeno y otros substratos metabólicos a la nefrona. Estudiaremos la formación de orina a través de los procesos de 1: Filtración glomerular, 2: reabsorción, 3: secreción. 1. Filtración: resultado de la elevada presión que se produce en la sangre al interior del glomérulo, ocurre desde este vaso sanguíneo hacia la cápsula de Bowman. El filtrado contiene aminoácidos, glucosa, agua, sales minerales e iones importantes. La mayoría de las proteínas plasmáticas y los eritrocitos permanecen en la sangre porque son muy grandes. Como producto de esta filtración, queda en la cápsula de Bowman lo que se conoce como orina primitiva, que luego avanza por el túbulo renal. En los riñones se producen unos 180 litros diarios de orina primitiva o inicial y sólo se excreta 1,5 litros diarios, por lo que es de suponer que el organismo reabsorbe gran parte de esta filtración. 2. Reabsorción: gran parte de los componentes de la orina inicial, a su paso por el túbulo renal, van siendo reabsorbidos por las células de la pared y vertido a los capilares que rodean el túbulo contorneado proximal, distal y el asa de Henle. Aproximadamente entre el 80-87% de la reabsorción ocurre en el túbulo contorneado proximal. Las sustancias reabsorbidas son las que el organismo necesita, otras, por ejemplo la urea, es eliminada por la orina. REABSORCION OBLIGATORIA Se llama obligatoria porque se hace por razones osmóticas a la reabsorción de solutos, especialmente: Na, cloruros, glucosa, aminoacidos. Esta reabsorción equivale a un 80 % de lo filtrado REABSORCIÓN FACULTATIVA En los túbulos distal y colector se reabsorben aproximadamente un 20% % del agua filtrada. Esta es variable y se relaciona con la osmolaridad de los líquidos tisulares directamente con la osmolaridad del líquido intersticial. Esta reabsorción está bajo el control de la ADH cuya función directa es aumentar la permeabilidad al agua de los túbulos distal y colector. La ADH, hormona antidiurética o vasopresina se produce a nivel del hipotálamo. Esta hormona se transporta hasta la neurohipofisis donde se almacena y se libera según necesidad La osmolaridad : concentración de iones en el líquido extracelular 7

8 3. Secreción: proceso que acompaña la formación de la orina, es importante porque por él se eliminan directamente sustancias de desecho (iones H+, K+, residuos de antibióticos, etc.) desde los capilares peritubulares ( aquellos que rodean los túbulos del nefrón) hacia el lúmen de los túbulos. Excreción de la orina: Una vez ocurridos los procesos anteriores, la orina, compuesta principalmente de urea, amonio, sodio, potasio, cloro, calcio, magnesio, entre otros iones, llega a los túbulos colectores para su excreción. Acción de ADH o Vasopresina Ejerce su acción a nivel renal. Es sensible a las modificaciones en la osmolaridad de los líquidos corporales: Cuando aumenta osmolaridad ( alta concentración líquidos corpolares, por ejemplo deshidratación, exceso de sales) se ejerce un efecto estimulante sobre los núcleos supraópticos del hipotálamo, incrementándose las señales hacia la neurohipófisis, por lo que esta aumenta la secreción de ADH hacia la sangre llegando los riñones aumentando la permeabilidad a nivel de los túbulos distales y colectores del nefrón, por lo que el agua es reabsorbida y los líquidos corporales, entonces, se diluyen. Cuando los líquidos corporales se encuentran muy diluidos (es decir disminuye la osmolaridad, por ejemplo sobrehidratación) se produce un efecto inhibidor sobre los núcleos supraópticos del hipotálamo por lo que dejan de enviarse señales para la secreción de ADH, es decir no se secreta ADH y el túbulo colector y distal están impermeables al agua. ACTIVIDAD 5: Identifica las estructuras numeradas en los siguientes esquemas: 8

9 ACTIVIDAD 6: Analiza el esquema y contesta las siguientes preguntas. a. Qué sucede con la reabsorción obligatoria de agua en las condiciones de baja y alta ingesta de este líquido? b. Qué ocurre con la reabsorción facultativa, considerando las mismas situaciones de la pregunta anterior? c. Cuál es el rol de la hormona antidiurética? Qué sucedería si por alguna enfermedad los niveles de esta hormona aumentaran?, y si bajaran mucho? RETROALIMENTACIÓN ORINA HIPERTONICA ORINA HIPOTONICA 9

10 ACTIVIDAD 7: Comprueba aprendizajes al resolver el siguiente crucigrama. Actividad 8: Observa el siguiente esquema y analiza A) Cómo varia la concentración de solutos a lo largo de los túbulos B) Qué tipo de orina se produce? Explica C) Qué factores pueden determinar la producción de este tipo de orina? ACTIVIDAD 9 : Compare las dos situaciones y determine el tipo de orina que se produce. 10

11 ACTIVIDAD 10: Lea, analiza y observa la imagen, responde las preguntas: a) Cuál es la acción de la aldosterona nivel renal? b) Qué estructura sintetiza renina y que rol cumple? c) En qué consiste el mecanismo renina-angiotensina-aldosterona? ACTIVIDAD 11 :SELECCIÓN MULTIPLE 1Las dos hormonas que más directamente actúan sobre la función renal relacionada con la homeostasis hidrosalina se denominan: A) Renina y aldosterona B) Renina y eritropoyetina C) Antidiurética y aldosterona D) Antidiurética e insulina E) Antidiurética y angiotensina 2Luego de la filtración, el filtrado se transforma en orina gracias a dos procesos: reabsorción y secreción tubular. Esta última consiste en el paso de sustancia desde el interior de los capilares peritubulares hacia el interior de los túbulos contorneados y del asa de Henle. En este contexto, es (son) un(os) ejemplo (s) de sustancia(s) secretada(s) : A) La glucosa B) El agua C) El sodio D) Algunos aminoácidos E) La hormona eritropoyetina 3 Es la zona más interna del riñón; presenta un color rojizo oscuro y está formado por 10 a 12 estructuras cónicas estriadas. La frase anterior corresponde a: a) Corteza renal b) Pirámides c) Cáliz menor d) Médula renal e) Cáliz mayor 4Con respecto al estrés, cuál de las siguientes alternativas es correcta? A) Es una reacción defensiva de nuestro cuerpo frente a una amenaza. B) La sensación de miedo es considerada un agente estresor exógeno. C) En todas las formas de estrés, la adrenalina disminuye considerablemente. D) El efecto de las enfermedades en las personas no es considerado una forma de estrés. E) La principal forma de prevenir el estrés es aislarse completamente, durante toda la vida. 5 Qué respuesta(s) se genera(n) en el riñón frente a una disminución de la presión arterial? I. Liberación de renina por parte del aparato yuxtaglomerular. II. Acción de la hormona antidiurética en el tubo colector. III. Acción de aldosterona en tubo distal. A) Sólo l B) Sólo ll C) l y ll D) ll y lll E) l, ll y lll 6. La función principal de un nefrón es: A) Regular la composición química de la sangre. B) Recolectar orina luego de que circule por la uretra. C) Romper glóbulos rojos para formar residuos nitrogenados. D) Absorber comida digerida del contenido del intestino delgado. E) formar urea de los productos residuales del metabolismo proteico. 11