Resultados de aprendizaje
- Explicar cómo los diferentes sistemas de órganos se relacionan entre sí para mantener la homeostasis
Cada sistema de órganos realiza funciones específicas para el cuerpo, y cada sistema de órganos suele estudiarse de forma independiente. Sin embargo, los sistemas de órganos también trabajan juntos para ayudar al cuerpo a mantener la homeostasis.
Niveles de agua
Por ejemplo, los sistemas cardiovascular, urinario y linfático ayudan al cuerpo a controlar el equilibrio del agua. Los sistemas cardiovascular y linfático transportan fluidos por todo el cuerpo y ayudan a percibir los niveles de solutos y agua y a regular la presión. Si el nivel de agua es demasiado alto, el sistema urinario produce una orina más diluida (orina con mayor contenido de agua) para ayudar a eliminar el exceso de agua. Si el nivel de agua baja demasiado, se produce una orina más concentrada para conservar el agua.
Temperatura interna
De forma similar, los sistemas cardiovascular, tegumentario (piel y estructuras asociadas), respiratorio y muscular trabajan juntos para ayudar al cuerpo a mantener una temperatura interna estable. Si la temperatura corporal aumenta, los vasos sanguíneos de la piel se dilatan, permitiendo que fluya más sangre cerca de la superficie de la piel. Esto permite que el calor se disipe a través de la piel y en el aire circundante. La piel también puede producir sudor si el cuerpo se calienta demasiado; cuando el sudor se evapora, ayuda a enfriar el cuerpo. La respiración rápida también puede ayudar al cuerpo a eliminar el exceso de calor. En conjunto, estas respuestas al aumento de la temperatura corporal explican por qué se suda, se jadea y se enrojece la cara cuando se hace un ejercicio intenso. (La respiración intensa durante el ejercicio es también una de las formas en que el cuerpo lleva más oxígeno a los músculos y se deshace del dióxido de carbono extra producido por los músculos.)
A la inversa, si el cuerpo está demasiado frío, los vasos sanguíneos de la piel se contraen y el flujo de sangre a las extremidades (brazos y piernas) se ralentiza. Los músculos se contraen y relajan rápidamente, lo que genera calor para mantener el calor. El vello de la piel se levanta, atrapando más aire, que es un buen aislante, cerca de la piel. Estas respuestas a la disminución de la temperatura corporal explican por qué se tiembla, se pone la «piel de gallina» y se tienen las extremidades frías y pálidas cuando se tiene frío.
Estudio de casos: Fiebre
¿Qué ocurre entonces cuando tienes fiebre? ¿Significa esto que tu cuerpo es incapaz de mantener su homeostasis, de la misma manera que tu casa se calentará demasiado si tu aire acondicionado está roto?
En casos extremos, la fiebre puede ser una emergencia médica; pero la fiebre es una respuesta fisiológica adaptativa de nuestro cuerpo a ciertos agentes infecciosos. Ciertas sustancias químicas denominadas pirógenos provocan que el hipotálamo cambie el punto de ajuste a un valor más alto. Es como si programaras el termostato de tu casa a una temperatura más alta para ahorrar energía en un día caluroso cuando no vas a estar en casa durante el día. Estos pirógenos pueden provenir de microorganismos que le infectan, o pueden ser producidos por las células de su cuerpo en respuesta a una infección de algún tipo.
Preguntas Prácticas
- A medida que el nivel de pirógenos aumenta en su sangre, y el punto de ajuste se restablece más alto, los quimiorreceptores que ahora estimulan el hipotálamo están respondiendo a ________ como la variable, en lugar de los termorreceptores que responden a la temperatura corporal como la variable.
- Temperatura
- Pirógenos
- Ritmo cardíaco
- Presión sanguínea
Mostrar respuesta - El centro de control es el _________.
- músculo esquelético
- glándulas sudoríparas
- vasos sanguíneos
- hipotálamo
Mostrar respuesta - Debido a que se ha aumentado el punto de ajuste, ahora siente frío aunque tenga lo que normalmente sería una temperatura corporal dentro del rango saludable. Esto produce los «escalofríos» que se sienten cuando se tiene fiebre. En respuesta, el hipotálamo trabajará para aumentar la temperatura corporal. ¿Qué respuesta hará esto?
- El hipotálamo estimulará las glándulas sudoríparas y la dilatación de los vasos sanguíneos como efectores para enfriar el cuerpo.
- El hipotálamo estimulará los músculos esqueléticos para que se estremezcan y constriñan los vasos sanguíneos.
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Aunque las pruebas son sólo indirectas, se cree que la fiebre aumenta la respuesta inmunitaria del organismo. El aumento de la temperatura puede perjudicar la replicación de las bacterias y los virus infecciosos que están adaptados a sobrevivir mejor en el rango de temperatura corporal homeostático normal. Esto puede dar a las células inmunitarias la oportunidad de destruir los microorganismos antes de que puedan multiplicarse y propagarse rápidamente en el cuerpo. También hay algunas pruebas indirectas de que el aumento de la temperatura corporal modifica ligeramente varias reacciones metabólicas de forma que también permite que el sistema inmunitario funcione de forma más eficiente.
Preguntas prácticas
- Una vez que se alcanza el nuevo punto de ajuste más alto, los termorreceptores estimulan la _________ como centro de control.
- músculo esquelético
- glándulas sudoríparas
- vasos sanguíneos
- hipotálamo
Mostrar respuesta - En respuesta, las glándulas sudoríparas y los vasos sanguíneos (efectores) son estimulados a _________.
- secretar el sudor para la evaporación y dilatar los vasos para aumentar la pérdida de calor de la sangre cerca de la superficie de la piel.
- Temblar para crear calor y constreñir los vasos para conservar el calor manteniendo la sangre lejos de la superficie de la piel.
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Desgraciadamente, durante algunas infecciones, los niveles de pirógenos vienen en «oleadas». Esto ajusta su punto de ajuste de temperatura hacia arriba y hacia abajo. Cuando los niveles de pirógenos bajan, se produce la otra parte de la experiencia de la fiebre: «los sudores» y la sensación de enrojecimiento. Mientras los niveles de pirógenos sigan aumentando y disminuyendo, tendrá la sensación de estar oscilando de un lado a otro.
Pregunta práctica
- Una vez que el nivel de pirógenos se reduce porque la infección está bajo control, el ________ (centro de control) restablecerá el punto de ajuste más alto a la normalidad.
- otrosmoreceptores
- quemoreceptores
- hipotálamo
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Su cuerpo seguirá oscilando entre los límites de temperatura superior e inferior normales del cuerpo, pero como ahora está dentro de su rango de temperatura «normal», probablemente ni siquiera notará que su cuerpo sigue trabajando, manteniendo la homeostasis de esta variable.
Pregunta de práctica
- Los pacientes suelen tener fiebre después de una operación. ¿Cuál de las siguientes no sería una causa razonable de dicha respuesta?
- El traumatismo tisular de la operación ha estimulado a las células del cuerpo a liberar pirógenos.
- A pesar de las precauciones, algunas bacterias han infectado a la persona durante la operación.
- La operación ha dañado los termorreceptores
- Los medicamentos postoperatorios han impactado en el sistema inmunitario, provocando la liberación de pirógenos.
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Homeostasis de los iones
Las funciones corporales, como la regulación de los latidos del corazón, la contracción de los músculos, la activación de las enzimas y la comunicación celular, requieren niveles de calcio muy regulados. Normalmente, obtenemos mucho calcio de nuestra dieta. El intestino delgado absorbe el calcio de los alimentos digeridos.
El sistema endocrino es el centro de control para regular la homeostasis del calcio en la sangre. Las glándulas paratiroides y tiroideas contienen receptores que responden a los niveles de calcio en la sangre. En este sistema de retroalimentación, el nivel de calcio en la sangre es la variable, porque cambia en respuesta al entorno. Los cambios en el nivel de calcio en la sangre tienen los siguientes efectos:
- Cuando el calcio en la sangre es bajo, la glándula paratiroidea secreta la hormona paratiroidea. Esta hormona hace que los órganos efectores (los riñones y los huesos) respondan para aumentar los niveles de calcio. Los riñones impiden que el calcio se elimine por la orina. Los osteoclastos de los huesos reabsorben el tejido óseo y liberan calcio.
- Cuando los niveles de calcio en sangre son elevados, la glándula tiroides libera calcitonina. La calcitonina hace que los riñones reabsorban menos calcio del filtrado, permitiendo que el exceso de calcio se elimine del organismo en la orina. La calcitonina también suprime la formación de vitamina D activa en los riñones; sin vitamina D, el intestino delgado no absorbe tanto calcio de la dieta. Los osteoblastos, estimulados por la calcitonina, utilizan el calcio de la sangre para añadirlo al tejido óseo.
Preguntas de práctica
A partir de la descripción anterior de la homeostasis del calcio, intente responder a estas preguntas:
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El desequilibrio de calcio en la sangre puede provocar enfermedades o incluso la muerte. La hipocalcemia se refiere a los niveles bajos de calcio en la sangre. Los signos de hipocalcemia incluyen espasmos musculares y disfunciones cardíacas. La hipercalcemia se produce cuando los niveles de calcio en sangre son más altos de lo normal. La hipercalcemia también puede causar un mal funcionamiento del corazón, así como debilidad muscular y cálculos renales.
Pregunta de práctica
¿Qué problema(s) se asocia(n) a la disfunción de la homeostasis del calcio?
- Enfermedad del corazón
- Enfermedad de los huesos
- Ambos
- ninguno
Mira este vídeo para ver otro debate sobre la homeostasis y los sistemas de órganos:
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