Mecanismos de Control: Respuesta y Regulación de la Homeostasis

Mecanismos de Control y Homeostasis

Claude Bernard, un científico empezó a hablar de lo que era el medio interno y de la estabilidad del medio en el que las células viven.

La clave para mantener la estabilidad del medio interno es la coordinación de los mecanismos reguladores del cuerpo. Se dio cuenta que fines con mecanismo intentaban regular ataques externos o cambios internos del cuerpo, este medio interno se veía acondicionado por un problema y tenía que responder para mantener su estabilidad.

External environment of the body Material enters and leaves the body Exchange cells Walter Cannon acuñó el término de Intracellular fluid of most cells homeostasis para describir la tendencia de Extracellular fluid: the internal environment of the body los organismos a mantener una relativa Protective cells estabilidad interna. Todos los organismos tienden a mantener una estabilidad, tener un equilibrio. Este equilibrio se puede interrumpir, pero la célula intentará responder para que se mantenga ese estado de estabilidad.

Bernard observó que las células del cuerpo sobrevivan en condiciones de salud solo cuando la temperatura, la presión, la composición química de su medio ambiente líquido permanecía relativamente constante. Cuando se alteraban las condiciones las células sufrió un cambio.

Todos los organismos vitales tienen un solo objetivo,mantener la consistencia de las condiciones de la vida en el medio interno.

Postulados de Cannon

1. El sistema nervioso tiene un papel en la conservación del buen estado del medio interno. Coordina en integra volumen, osmolaridad, presión arterial y temperatura. El sistema nervioso es capaz de coordinar e integrar distintos parámetros para conservar el buen estado del medio interno. El buen estado del medio interno es funcionar normalmente y tener un equilibrio.
2. Algunos sistemas y aparatos Señal eléctrica de las neuronas Time Señal moderada > diametro intermedio Cambio en la señal están bajo control tónico. Son capaces de modificar la Time Time Señal alta > vasoconstriccion Señal baja > vasodilatación subtonicidad. Dando el mismo canon puede exigir un agente de actividad moderada que puede aumentar o disminuir su control. EJ: Si tenemos señales eléctricas de las neuronas, señales moderadas con un diámetro intermedio lo que hacen es generar cambios en la señal que dan, algunas veces señales altas dando vaso constricción o señala baja dando vaso dilatación. Esto se denomina control tónico del diámetro del vaso, el sistema nervioso es capaz de regular la señal de la neurona lo que permite aumentar o disminuir el tamaño de un vaso. Control tónico. Regula parámetros fisiológicos
3. Algunos sistemas además de estar bajo un control tónico también están bajo un control antagónico. Esto significa que hay hormonas que son capaces de forma opuesta de regular las funciones delorganismo. EJ: Insulina y glucagón. La insulina permite disminuir la concentración de glucosa en sangre, mientras que el glucagón aumenta la concentración de glucosa en sangre. La insulina favorece la captación de la glucosa por parte de las células. División simpática y parasimpática. La división simpática es capaz de aumentar la frecuencia cardiaca mientras que la parasimpática la disminuye.
4. Una señal química específica puede tener efectos diferentes en distintos tejidos, no todos los tejidos responden de la misma forma delante a un estimulo, hormona, etc. Algunos agentes homeostáticos podían tener distintos efectos en distintos tejidos. Cada órgano tiene receptores distintos y según el receptor donde actúan determinadas hormonas, tendrá una respuesta distinta. La hormona no es diferente sino el receptor del órgano que hace que su acción sea distinta.

Concepto de Homeostasis

DEF: Capacidad de los organismos para mantener su medio interno estable a pesar de los cambios en el medio externo.

HOMEO -: similar, -ESTASIS: condición. Condición similar, estado de equilibrio.

Son procesos dinámicos continuos que permiten mantener su estado de equilibrio.

Homeostasis del medio interno: características de nuestro organismo que permite mantener ciertas variables como la temperatura, el pH, concentraciónde iones y gases relativamente constantes.

EJ: La glucosa se tiene que mantener entre 60 y 130, si está por debajo de 60 tenemos una hipoglucemia y si está por encima de 130 tendremos una hiperglucemia.

El pH se tiene que mantener entre 725/735

La temperatura se tiene que mantener entre 35 y medio (hipotermia) y más de 37 y medio tenemos fiebre.

Patología: perdemos la capacidad de regular nuestra homeostasis.

Comunicación Intercelular

Es esencial que todos los tejidos y órganos del cuerpo se comuniquen entre ellos.

La comunicación célula-célula se produce por diferentes mecanismos básicos.

• Directa- uniones gap
• Dependiente de contacto-
• Local-señales autóctonas y paracrinas.
• A larga distancia- señales nerviosas, endocrinas y neuroendocrinas.

Comunicación Intercelular a Corta Distancia

4 tipos de comunicaciones intercelulares-

1. -Uniones en hendidura (gap junctions): comunicantes que permiten la transferencia de citoplasma directamente a señales químicas o eléctricas sobre células adyacentes. EJ: se traspasan moléculas pequeñas como aminoácidos, ATP, etc. 1 2 Uniones en hendidura o comunicantes: Forman conexiones directas entre los citoplasmas de células adyacentes Señales dependientes de contacto: Requieren la interacción entre moléculas de membrana de las dos células Señales autocrinas: actúan sobre la misma célula que las secreto Señales paracrinas: secretadas por una célula y difunden a las adyacentes 3 . Receptor
2. -Señales pendiente de contacto: ocurren cuando las moléculas de superficie de una membrana se unen a las moléculas de superficie de la membrana de otras células. Requiere la interacción entre moléculas de membrana de las dos células.
3. -Comunicación local (paracrina y autocrina): las autocrinas actúan sobre la misma célula que las segregó y las paracrinas son secretadas por una célula y difunde a los advacentes.

Comunicación Intercelular a Larga Distancia (señales eléctricas y químicas)

Hormonas: hormonas segregadas por el sistema endocrino. La célula endocrina libera hormone as que entran en circulación y son capaces de actuar sobre hormonse otras células. Algunas responden a esta hormona y otras no. Células sin receptor no responden y células con receptor si responden.

Neurotransmisores: acetilconina, actúa directamente sobre la célula. Va directamente de la hormona a la célula diana.

Neurohormonas: no actúa directamente en la célula sino que va en la sangre y algunas responderán y otras no. Va desde la neurona a la sangre y después a la célula diana. Adrenalina.

4 (a) Hormones are secreted by endocrine glands or cells into the blood. Only target cells with receptors for the hormone will respond to the signal. Blood Cell Cell Endocrine without with cel receptor receptor -Target cell No response Response (b) Neurotransmitters are chemicals secreted by neurons that diffuse across a small gap to the target cell. Neurons use electrical signals as well. (c) Neurohormones are chemicals released by neurons into the blood for action at distant targets. Electrical signal Target cell Neuron Neuron Cell Cell without receptor receptor No response Response

Sistema endocrino-Hormonas, señales químicas secretadas a la sangre y distribuidas por todo el cuerpo con la circulación

Las señalesdectricas viajan a lo largo de las células nerviosas (neuronas) hasta alcanzar su extremo. Allí esa señal eléctrica se traduce en una señal química que es secretada por la neurona- neurocrina.

Neurocrina:

• Si está neurocrina difunde a través de un estrecho estación intercelular para llegar a la célula diana y genera un efecto rápido es un neurotransmisor. Ej: glutamato,acetilcolina.
• Si está neurocrina liberada difunde a la sangre y desde ahí es liberada es una neurohormona. Ej: oxicotina, hormona diurética, etc.
• Si la neurocrina actúa de forma más lenta como una señal paracrina o autocrina es un neuromodulador. Ej: cafeína.

Uniones en Hendidura

Bloodconexinos Son puentes citoplasmaticos ycitoplasma formados por conexinas (proteínas de la membrana) de dos celulas adyacentes. Y las conexinas unidas generan un canal proteico que forma un conexón el cual puede abrirse y cerrase.

Es el único medio por el que señales eléctricas pueden pasar directamente entre células.

Isoformas: existen muchos tipos de conexinas. Se pueden modular y bloquear.

Señales Dependientes de Contacto Celular

Ocurren cuando la molécula de superficie de una membrana se unen a las moléculas de superficie de la membrana de otra célula. Son muy frecuentes en el sistema inmunitario y durante el desarrollo (células de sistema nervioso que envían largas prolongaciones hasta su diana).

Están implicadas las CAMs (moléculas de adhesión celular) que no solo tienen un papel en la adhesión celular sino que también actúan como receptores de señales entre células.

CAMs: Se unen a citoesqueleto y enzimas intracelulares transfiriendo señales en ambas direcciones a través de la membrana celular

Tipos de CAMs

• Uniones homofilicias y heterofilicas -Cadherinas (Hm, Ca2+) importantes en segregación de células embrionarias en tejidos HOMOPHILIC BINDING HETEROPHILIC BINDING
• Integrinas (Hm y Ht) 2 subunidades, adhesión entre células y a la matriz del cito esqueleto.
• Superfamilia de Ig (Hm y Ht) importantes en sistema nervioso
• Selectinas (Hm y Ht) importantes en leucocitos, rolling.

Comunicaciones Locales

Señal paracrina- es una sustancia química que actúa en las células ubicadas en la región vecina a la célula que la secretó. Histamina- genera vaso dilatación masiva del cuerpo que puede llegar a shock anafiláctico.

Autocrina- es una señal química que actúa sobre la misma célula que la secretó.

Tiene una distancia limitada y algunas moléculas pueden actuar tanto como moléculas paracrinas como autocrinas. Todas tienen que actuar siempre sobre un receptor.

Mecanismos de Control, Respuesta y Regulación

Organism in homeostasis Internal change External change Loss of homeostasis Organism tries to compensate Compensation succeeds Para funcionar de manera adecuada bajo condiciones variables, el cuerpo Compensation fails - - debe captar el alejamiento de las Disease or death Health variables de su rango normal y ser capaz de activar mecanismos para restablecer las condiciones fisiológicas.

Si el cuerpo no logra mantener la homeostasis en los parámetros que son tanto variables químicas como físicas, porque puede perder la homeostasis por cambios tanto internos como externos. Intenta compensar esto. Si lo compensa hay salud y sino enfermedad o muerte.

3 partes: para saber que algo falla tenemos que tener un sensor, un centro integrador, nerviosa o endocrina) y un mecanismo de respuesta.

Si la variable se sale de rango el sensor se activa y manda una señal al centro integrador. El controlador actúa como centro integrador que evalúa la información que llega desde el sensor e inicia la respuesta de manera que lleva la variable regulada a los valores deseados.

Los músculos y otros tejidos controlados por centros integradores se conocen como efectores porque son los que hacen el cambio.

Mantenimiento de Homeostasis: Control Local y Control Reflejo

CONTROL LOCAL- ocurre un cambio relativamente