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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLOGICAS UNIDAD ZACATENCO

Lic. Químico Farmacéutico Industrial Departamento de Fisiología “Dr. Mauricio Russek Berman”

Practica 2 “CONCEPTOS BASICOS DE HOMEOSTASIS” Equipo 4:    

Cruz Jiménez Luis Ángel González Sánchez Edson Antonio Olivares Soriano Verónica Pamela Torrez Ramírez Diego Osvaldo

Fisiología General Profesores:   

Dra. Garcés Ramírez Linda Biol. Guarneros Bañuelos Elizabeth Cruz López Fidel de la

Grupo: 4FM01 Fecha de entrega: lunes 6 de marzo del 2017

INTRODUCCIÓN Un sistema regulador es siempre un sistema termodinámicamente abierto con asas de informacionales cerradas en las cuales la entrada y/o la salida de energía y/o masa son controladas por la información acerca de la variable regulada y, como resultado, el estado estable de la variable es resistente a perturbaciones. Los sistemas reguladores tienen interconstruido un “Propósito” o telenomia la cual es mantener el valor del estado estable de la variable regulada. La telenomia de los organismos vivientes es conservarse vivos óseos, sobrevivir a los cambios y desafíos impuestos por el medio ambiente; en otras palabras mantener su estado estable en otras palabras su homeostasis. El medio externo es el ambiente circundante dentro del cual un organismo vive, y el medio interno es el líquido que rodea a las células y a través del cual hacen su vital intercambio de sustancias, este medio tiene que estar en condiciones esenciales, tener una concentración optima de gases, elementos, iones y agua, así como una temperatura y volumen óptimo. Cuando cualquier factor altera ciertas propiedades del medio interno, lejos de sus condiciones óptimas, los sistemas del cuerpo (regulatorios) realizan las correcciones necesarias para minimizar dicho cambio. El sistema nervioso detecta alteraciones y envía señales en forma de impulsos nerviosos que producen cambios rápidos y el sistema endocrino detecta cambios en el medio y a través de la sangre envía los reguladores químicos (hormonas), ambos para logara el equilibrio. Para esto se requiere tener sistemas de retroalimentación, que son un ciclo de eventos monitorizados constantemente y enviados al SNC, estos se componen de: 1) Centro de control: Determina el punto de mantenimiento de alguna función. 2) Receptor : Monitoriza cambios producidos y envía información ante cambios considerados como estímulos 3) Centro de control: determina el punto de partida (set point), analiza la entrada (input) y determina una apropiada respuesta. 4) Efector : Recibe el mensaje y emite una respuesta Existen tipos de sistemas de retroalimentación los cuales pueden ser: 1) Positiva: Si la respuesta potencia el estímulo original. 2) Negativa: Si la respuesta invierte el estímulo original. La retroalimentación negativa es el mecanismo predominante para el control homeostático, ya que mantiene las funciones fisiológicas dentro de rangos relativamente estrechos y así controla eventos que requieren de un ajuste continuo.

La retroalimentación positiva controla eventos infrecuentes que son auto prolongados y explosivos, y esta no controla eventos que requieran ajunte continuo. El hipotálamo regula el medio interno de las células, y es capaz de responder a cambios en las condiciones del medio externo, como las variaciones en la temperatura o energía, La constancia del medio interno resulta de estos mecanismos finos que realiza el hipotálamo, conocidos en su conjunto como homeostasis. El hipotálamo es capaz de mantener este estado de homeostasis ejerciendo su control sobre dos sistemas reguladores: Sistema Nervioso En esta regulación el hipotálamo controla procesos autonómicos como la cardiovascular, termorreguladora y funciones viscerales. En la actividad termorreguladora por medio del flujo sanguíneo en la respiración jadeante y los escalofríos. Sistema Endócrino El hipotálamo ejerce control sobre las dos divisiones de la glándula pituitaria o hipófisis. La adenohipófisis sintetiza hormonas que regulan la función adrenal, tiroidea y gonadal así como el crecimiento y la lactación.

FENDAMENTO

Figura 1.- Esquema de bloques de Russek, como Variable Regulada la Temperatura.

OBJETIVOS 

 

Determinar el efecto ocasionado por una perturbación en la temperatura ambiental en un curto caliente a 38ºC y cuarto frio a 8ºC, sobre la temperatura colonal en ratas y oral en humanos en un tiempo establecido. Determinar el efecto de perturbaciones térmicas entre un sistema biológico y un sistema tecnológico con respecto a un tiempo establecido. Determinar si hay una diferencia de autorregulación en ratas anestesiadas y no anestesiadas, al perturbar su temperatura ambiental.

METODOLOGIA

Practica 2.Conceptos básicos de Homeostásis. EXPERIENCIA A

Distribuir aleatoriamente 24 ratas en los 6 equipos.

Marcar y pesar a las ratas

Concentración Solución Salina: 35 mg/kg

Calcular de acuerdo al peso el volumen de anestésico (pentobarbital sódico) y el sedante (solución salina) a administrar a las ratas.

Medir la temperatura colonal. Valores basales

Administrar el volumen de pentobarbitol calculado por vía intraperitoneal a dos de las ratas

Administrar el volumen de Solución salina calculado por vía intraperitoneal a dos de las ratas

Coloca una rata anestesiada y otra con sol. salina en un cuarto caliente (40°C)

Colocar una rata anestesiada y otra con sol. salina en un cuarto frío (8°C)

Concentración pentobarbital: 35 mg/kg

Practica 2.Conceptos básicos de Homeostásis. EXPERIENCIA B

Tome la temperatura colonal cada 10 min. durante media hora

Someter a un alumno a perturbaciones de temperatura en cuarto caliente y en cuarto frío.

Mide la temperatura oral a T ambiente y durante las perturbaciones cada 10 min durante 30 min.

Al salir del cuarto, continúa tomando las temperaturas hasta que alcance su temperatura basal.

RESULTADOS Temperatura oral en humanos cuarto frio (C.F) y cuarto caliente (C.C.) 38

TEMPERATURA ºc

37.5 37 36.5

C.C

36

C.F.

35.5 35 0

10

20

perturbacion

30

40

50

60

TIEMPO (min)

Figura 2.- efecto de la perturbación transitoria de la temperatura ambiente, sobre la temperatura oral en humanos, primeros 30 min fue la perturbación y posteriormente a temperatura ambiente. *No existe diferencia estadísticamente significativa entre las dos perturbaciones.

Temperatura colonal en ratas cuarto caliente, anestesiadas (pb) y no anestesiadas (ss) 40.0 39.0 38.0 37.0

cc ss cc pb

36.0 35.0 34.0 0

10

20

30

40

50

60

Figura 3.- efecto de la perturbación de la temperatura ambiental en cuarto caliente sobre la temperatura colonal de ratas anestesiadas con pentobarbital sódico y no anestesiadas (solución salina). .-Diferencia estadísticamente significativa entre tiempos dentro del mismo tratamiento. .- Diferencia estadísticamente significativa entre ratas anesteciadas y no anesteciadas de distintos tratamientos

Temperatura colonal de ratas anestesiadas (pb) y no anesteciadas en cuarto frio Temperatura colonal en ratas anestesiadas (pb) y no anestesiadas (ss) en cuarto frio 39.0 38.0

Temperatura ºC

37.0 36.0 35.0

cf pb

34.0

cf ss

33.0 32.0 31.0 0

10

20

30

40

50

60

Tiempo (min) Figura 4. Efecto de la perturbación de la temperatura ambiental en el cuarto frio con respecto a la temperatura colonal de las ratas anestesiadas y no anestesiadas .-Diferencia estadísticamente significativa entre tiempos dentro del mismo tratamiento.

Temperatura colonal de las ratas administradas con solución salina en cuarto frio y cuarto caliente 39.0 38.5

Temperatura ºC

38.0 37.5 37.0

cc ss

36.5

cf ss

36.0 35.5 35.0 0

10

20

30

40

50

60

Tiempo (min) Figura.- 5 Efecto de l perturbación de temperatura ambiental sobre la temperatura colonal en ratas sin anestesiar en el cuarto frio y cuarto caliente se observa la diferencia de temperaturas, para cada cuarto. .-Diferencia estadísticamente significativa entre tiempos dentro del mismo tratamiento. .-Diferencia estadísticamente significativa entre ratas anesteciadas y no anesteciadas de distintos tratamientos

Temperatura colonal de ratas anestesiadas en cuarto frio y cuarto caliente

40.0 39.0 38.0

Temperatura ºC

37.0 36.0 cc pb

35.0

cf pb

34.0 33.0 32.0 31.0 30.0 0

10

20

30 Tiempo (min)

40

50

60

Figura 6.- efecto de la perturbación de la temperatura ambiental sobre la temperatura colonal de ratas anestesiadas en el cuarto frio y cuarto caliente .-Diferencia estadísticamente significativa entre los distintos tratamientos.

Figura 7.- Tiempo que tarda en recuperar su temperatura inicial, un sistema tecnológico ante una perturbación transitoria

DISCUSIÓN DE RESULTADOS Como se observó en los experimentos, existen varios factores que provocaran alguna perturbación dentro del sistema y se provocan en el medio externo. La homeostasis es un proceso resultante de afrontar las interacciones con el medio ambiente cambiante, en este caso se sometieron a dos ratas a permanecer en un cuarto frío y a otras dos ratas a permanecer en un cuarto caliente, el proceso regulador del cuerpo proporciono a las ratas la independencia en su entorno, mediante la captura o conservación de energía con las fluctuaciones de temperatura. La interacción con el exterior provoca que los sistemas que captan estímulos tengan respuesta a ellos; en el cuarto frío las ratas tuvieron una alta irritación, un cambio en la coloración en patas y orejas. Por otro lado, en el cuarto caliente las ratas tuvieron una respuesta mejor a las perturbaciones, no hubo una coloración en sus patas ni irritabilidad. Cuando un agente cambia un estado homeostático en una dirección, existen factores que tienen a contrarrestar el efecto opuesto, esto se observó mientras más permanencia en los cuartos la conducta de las ratas cambiaba. Aunado a esto, existe la tolerancia que posee cada organismo de resistir en ciertos intervalos de parámetros ambientales, que a veces puede ser sobrepasada mediante la adaptación y la evolución. Si existe una falla en los mecanismos homeostáticos se produce enfermedad o muerte. En esta práctica, se llevó a cabo una retroalimentación negativa es la regulación de la temperatura del cuerpo. Si la temperatura colonal se incrementa de manera importante (más de 1/2 grado), es detectado por células especializadas del hipotálamo. Éstas envían señales a otros centros nerviosos, que a su vez envían señales a los vasos sanguíneos de la piel. Estos vasos se dilatan y hacen que haya mayor flujo de sangre cerca de la piel con lo que el calor se irradia al exterior. Si esto no es suficiente para regresar al punto de partida el cerebro activa “el sudor”. La evaporación del sudor en la piel tiene un poderoso efecto enfriarte. CONCLUSIONES Se identificaron los estados de un sistema, se manejaron los conceptos de regulación y control, las cuales están aunados con los aspectos de homeostasis dentro de un sistema y cómo actúan las variables que lo componen.