HOMEOSTASIS EN PROCESOS FISIOLÓGICOS

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HOMEOSTASIS EN PROCESOS FISIOLÓGICOS
MARIA ALEJANDRA PONTÓN DAZA
JOHANNA RONDON LUBO
MARIA JOSE VEGA OCHOA
JONHATAN GOMEZ PEDROZO
JAIRO MIGUEL PINEDO
Presentado A:
JULIO ACUÑA
Profesor
UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
BIOLOGIA
RIOHACHA
2013-03-10
INTRODUCCIÓN
En nuestros estudios de Biología es necesario como se establecen relaciones de equilibrio en todos los organismos vivos con el medio que los circunda. La Fisiología es la ciencia que estudia las funciones de los seres multicelulares, en donde la Homeostasis es un término que se usa en dicha para escribir y explicar las persistencias de las condiciones estáticas o constantes en el medio interno. Esencialmente, todo órgano y tejido en el cuerpo llevan a cabo funciones que ayudan a mantener estas condiciones constantes. Desde los pulmones que captan el oxígeno, hasta los riñones que mantienen constantes las concentraciones de iones en el cuerpo, cada órgano y célula aporta una función que se suma a las funciones totales de los demás sistemas que permiten la vida del ser humano.
Para poder conocer más a fondo como se da la homeostasis en los humanos se desarrollaran ejercicios aeróbicos y anaeróbicos encontrando las diferencias en el comportamiento de nuestros organismos en dicha labor.
MATERIALES
· Cronómetros
· Termómetro
· Voluntarios para pruebas físicas
METODOLOGÌA
· Se seleccionaron las personas voluntarias (un hombre y una mujer) para cada actividad física a desarrollar
· Se tomaron los registros de las frecuencias cardiacas y respiratorias de cada participante antes de las actividades físicas
· Los participantes realizaron estiramiento previo y luego de esto se tomaron nuevamente las frecuencias cardiacas y respiratorias.
· Los participantes procedieron a realizar 100 sentadillas y 20 flexiones de pecho y seguido de esto se tomaron las frecuencias cardiacas, respiratorias y cambios en la piel después de 5, 10, 15 y 20 minutos realizadas las actividades anaeróbicas.
· Terminado el paso anterior se procedió a desarrollar las actividades aeróbicas en donde cada individuo tuvo que correr 400 metros a velocidad máxima. Posteriormente se tomaron las frecuencias cardiacas, respiratorias y cambios en la piel después de 5, 10, 15 y 20 minutos realizadas las actividades aeróbicas.
· Se realizaron tablas de frecuencias con los datos obtenidos en cada actividad.
MARCO TEORICO
Existe una estrecha interacción entre los sistemas endocrino y nervioso, por un lado, la actividad neuronal controla la secreción hormonal de muchas glándulas, en general a través del sistema nervioso autónomo. Asimismo, el ambiente hormonal, a través de la interacción con receptores específicos, modifica la actividad nerviosa, regulando comportamientos tan variados como la conducta sexual, la agresividad o la conducta alimenticia. Los dos grandes sistemas de comunicación interna del organismo, el sistema endocrino y el nervioso, no sólo complementan estrechamente sus funciones sino que también controlan mutuamente sus acciones. Por una parte, se pueden considerar los casos de comunicación entre células  o moléculas -como la inervación glandular- en la que el sistema nervioso envía una señal química (el neurotransmisor) y controla la secreción de la hormona  en cuestión. Las moléculas liberadas por las neuronas  a la circulación (en lugar de ser secretadas hacia el espacio sináptico) reciben el nombre de neurohormonas. Por otra parte, las hormonas liberadas por las diversas glándulas  del organismo pueden actuar a nivel del sistema nervioso central  mediante la interacción con receptores  específicos y así, modificar el comportamiento del individuo. De esta manera, el sistema endocrino es capaz de influenciar el comportamiento sexual o incluso el nivel de agresividad. La interacción neuroendocrina es también responsable del control del comportamiento alimentario. Cabe citar el importante rol que desempeña el hipotálamo en la coordinación neuro-endocrina: este órgano forma parte del sistema nervioso, y a su vez,  sintetiza y libera una gran cantidad de hormonas.
A pesar de las constantes variaciones ambientales, los organismos tienden a mantener cierta estabilidad de las condiciones internas. Es por eso que si en un día caluroso o muy frío tomas tu temperatura corporal, te darás cuenta de que en ambos casos ese valor será similar a pesar de las grandes variaciones de la temperatura ambiental. A este mecanismo, por el cual los organismos conservan su medio interno en condiciones relativamente constantes y dentro de un rango adecuado, se le denomina homeostasis. La homeóstasis es el conjunto de procesos fisiológicos que mantienen estables las características del medio interno. Participan los sistemas: Nervioso, Endocrino, Circulatorio, Riñones, Piel, Pulmones y Digestivo.
MECANISMOS HOMEOSTATICOS
El organismo debe solucionar importantes problemas, tales como la regulación de la temperatura corporal, cantidad de agua y sales, concentración de azúcar sanguínea (glicemia) y la eliminación de productos de desecho, entre otras. La homeostasis de estos procesos se logra mediante el funcionamiento coordinado de todos los tejidos y sistemas corporales.
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 termoreceptores situados en la piel y ciertas estructuras internas, como el mismo hipotálamo. Cuando varía la temperatura corporal se producen respuestas fisiológicas que compensan esos cambios. 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.
Además del control de la temperatura corporal, los animales superiores enfrentan otro problema fundamental: cómo mantener constante la cantidad de glucosa sanguínea, de manera que no se prive a las células del organismo, en especial a las neuronas, de esta molécula energética. La glicemia o cantidad de glucosa sanguínea en la especie humana es 1 mg/ml. El control homeostático de la glucosa involucra una serie de glándulas y de hormonas. Las glándulas del sistema endocrino responsables del control homeostático de la glucosa son: el páncreas, las glándulas suprarrenales y la hipófisis.  Cada una de estas glándulas produce hormonas específicas que actúan sobre un órgano determinado (órgano blanco) e interactúan entre sí, regulando la cantidad de glucosa en la sangre. 
Un proceso homeostático importante en el ser humano y otros organismos es la estabilidad de los líquidos corporales, que se consigue gracias a dos procesos:
· Osmorregulación: regulación activa de la presión osmótica de los líquidos corporales.
· Excreción: eliminación de desechos metabólicos, incluyendo el exceso de agua.
RESULTADOS
Después de haber desarrollado el procedimiento descrito anteriormente obtuvimos los siguientes resultados, los cuales expresaremos en tablas y en graficas haciendo posteriormente los respectivos análisis.
TABLA Nº1: MEDIDAS DE LAS FRECUENCIAS CARDIACAS, RESPIRATORIA, TEMPERATURAS Y REGISTROS DE LOS CAMBIOS EN LA PIEL EN EJERCICIOS ANAEROBICOS
	MUJER
	HOMBRE
	Tiempo
	f.c.
	f.r.
	Tº
	Cambios en piel
	f. c.
	f.r
	Tº
	Cambios en la piel
	Reposo
	85
	17
	35
	NO
	80
	11
	36
	NO
	Estiramiento
	85
	26
	35.5
	NO
	59
	17
	36
	NO
	0
	176
	40
	35
	SI
	164
	60
	35
	SI
	5
	100
	40
	35
	SI
	104
	28
	35
	SI
	10
	96
	32
	35
	SI
	52
	24
	35
	SI
	15
	80
	36
	35
	NO
	92
	28
	35
	NO
	20
	85
	17
	35
	NO
	80
	11
	36
	NO
TABLA Nº2: MEDIDAS DE LAS FRECUENCIAS CARDIACAS, RESPIRATORIA, TEMPERATURAS Y REGISTROS DE LOS CAMBIOS EN LA PIEL EN EJERCICIOS AEROBICOS
	MUJER
	HOMBRE
	Tiempof.c.
	f.r.
	Tº
	Cambios en piel
	f. c.
	f.r
	Tº
	Cambios en la piel
	Reposo
	85
	34
	35.5
	NO
	80
	21
	36
	NO
	Estiramiento
	85
	31
	35.5
	NO
	59
	29
	36
	NO
	0
	176
	44
	34.5
	SI
	164
	36
	37
	SI
	5
	100
	36
	36
	SI
	104
	36
	37
	SI
	10
	96
	36
	36
	SI
	52
	44
	36
	SI
	15
	80
	56
	35
	NO
	92
	64
	35
	NO
	20
	85
	34
	35
	NO
	80
	21
	35
	NO
Grafica Nº1: RELACIONES DE LAS FRECUENCIAS CARDIACAS ENTRE MUJERES Y HOMBRES EN EJERCICIOS ANAEROBICOS
Grafica Nº2: RELACIONES DE LAS FRECUENCIAS RESPIRATORIAS ENTRE MUJERES Y HOMBRES EN EJERCICIOS ANAEROBICOS
 
Grafica Nº3: RELACIONES DE LAS FRECUENCIAS RESPIRATORIAS ENTRE MUJERES Y HOMBRES EN EJERCICIOS AEROBICO
Grafica Nº4: RELACIONES DE LAS FRECUENCIAS RESPIRATORIAS ENTRE MUJERES Y HOMBRES EN EJERCICIOS AEROBICOS
ANALISIS DE RESULTADOS
Podemos observar en la grafica que las frecuencias cardiacas de las mujeres frente a los hombres permanecieron más altas antes de comenzar el ejercicio hasta los 10 minutos después de haber realizado la actividad física, lo que concuerda nos los datos obtenidos en las bibliografías utilizadas en donde nos dice que La frecuencia cardíaca normal oscila entre 60 y 100 latidos/min., es 5 a 10 latidos/min. mayor en las mujeres que en los hombres. El promedio durante el reposo es de 78 en los hombres y 84 en las mujeres.
En la grafica Nº 2 observamos que la respiración de las mujeres en reposo y estiramiento era mayor respecto a los hombres pero luego de realizada la actividad física la frecuencias respiratoria de estas bajo. pero este suceso solo se pudo observar solo después de la actividad porque después de los 5 minutos hasta los 20 minutos las mujeres permanecieron con las frecuencias respiratorias más altas que los hombres. esto se debe tal vez a que las mujeres trabajan con un porcentaje más alto de volumen de O2.
Lo mismo sucede en la grafica Nº3 observamos el mismo resultado que en la grafica Nº1 en donde las frecuencias cardiacas de las mujeres superan a la de los hombres ya que las mujeres por tener el corazón más pequeño tienen un menor volumen sistólico y un menor pulso de oxigeno traducido en vo2. esto también puede ser por que las mujeres tienen menor cantidad de sangre, menos hemoglobina y menor cantidad de glóbulos rojos lo cual interviene en el flujo sanguíneo y frecuencia cardiaca.
En la grafica Nº4 observamos que la frecuencia respiratoria de las mujeres en reposo, estiramiento y seguido de la actividad física fue mayor que en los hombres pero luego de esto los resultados se igualaron las frecuencias respiratorias, luego fueron más bajas con respecto a los hombres lo que sucede en personas deportistas de alto rendimiento de ambos sexos donde el volumen respirado y ventilado en mucho menor que los hombres.
Analizando las diferencias entre las graficas anteriormente enumeradas observamos que en cuanto a las frecuencias cardiacas en el ejercicio anaeróbico son más altos los valores de 180 pulsaciones por minuto en comparación con el ejercicio aeróbico con valores de 120 pulsaciones por minuto lo que no indica que nuestros resultados no difieren con los datos teóricos obtenidos de las bibliografías que se citan al final de este informe. 
En cuanto a la frecuencia respiratoria se puede observar que tanto en el ejercicio anaerobio como en el aerobio los hombres fueron aumentando sus frecuencias respiratorias y l.as mujeres la disminuyeron. Comenzando las mujeres en los estados de reposo, estiramiento con las frecuencias respiratoria mas rápidas lo que evidencia que la diferencia del tamaño corporal influye en el rendimiento físico de ambos sexos, cuando ambos sexos se encuentran en el mismo nivel de producción de potencia la mujer está trabajando más elevado de su volumen de oxigeno.
Otro aspecto a observar en cuanto a los cambios en la piel de los participantes es que al estar el cuerpo en reposo y estiramiento todos se mostraban características similares en la piel en donde no se observaba alteraciones en esta. Pero luego de desarrolladas las actividades los hombres más que las mujeres presentaban sudoraciones, esto se debe a que los organismos necesitan equilibrar las temperaturas del exterior con la temperatura del interior para que se pueda dar la homeostasis en dichos organismos.
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
1. Comparar las diferencias que pueden existir en las modificaciones que sufre el sistema cardiopulmonar en hombres y mujeres:
SISTEMA CARDIOVASCULAR:
Las mujeres tienen un menor volumen de sangre, un menor número de glóbulos rojos (aprox. Un 6% menos) y menos hemoglobina (aprox. Un 15% menos).
La mujeres tienen un corazón más pequeño, lo que se traduce en una frecuencia cardiaca más elevada, un menor volumen sistólico y menor pulso de oxigeno en Q y VO2 (entre un 20% y un 25 más bajos) dados.
SISTEMA RESPIRATORIO
La diferencias de las respuestas respiratorio de los hombres y las mujeres en ejercicio se deben también en gran medida al tamaño corporal. La frecuencia de la respiración al ejercicio con la misma producción relativa de potencia difiere un poco. No obstante, cuando en lugar de esto consideramos la misma producción de potencia absoluta, las mujeres tienden a respirar más rápidamente que los hombres, probablemente por que cuando ambos sujetos se hallan en el mismos nivel de producción de potencia absoluta la mujer está trabajando a un porcentaje más elevado de su VO2 max.
2. Comparar las diferencias en los rendimientos físicos entre hombres y mujeres:
Desde el punto de vista fisiológico, los hombres y mujeres poseen rasgos claramente diferenciados, lo que explica en cierto modo los resultados deportivos. Las mujeres han accedido con mucho retraso al deporte competición por lo que las marcas han sido más discretas; pero conforme se ha ido integrando a programas de competición similares a los de los chicos las diferencias de las marcas se han reducido, siendo la mejora de las mismas en ellas más rápida que en la de ellos.
Es un hecho fisiológico conocido que la evolución orgánica y funcional es más precoz en las chicas que en los chicos. Debido a esto, en principio, las posibilidades de actividad física y deportiva que no exijan gran fuerza y resistencia son mayores al principio para el sexo femenino y sin embargo, en general, el sexo masculino supera al femenino en casi todas las modalidades deportivas.
Las diferencias más importantes están relacionadas con el tamaño corporal y la composición orgánica de ambos sexos. El tamaño corporal parece condicionar una mayor capacidad física, aunque los detractores consideran que el rendimiento deportivo no es muy diferente en la mujer, porque es proporcional a su menor tamaño respecto al hombre. A su vez, podemos decir que la acción del ejercicio como prevención, tratamiento y rehabilitación de un considerable número de afecciones viene a ser exactamente igual entre los dos sexos.
3. Comparar las diferencias en las frecuencias respiratoria, cardiaca y temperatura, durante el ejercicio aeróbico y anaeróbico:
Ejercicio aeróbico: son ejercicios de media o baja intensidad y de larga duración, donde el organismo necesita quemar hidratos y grasas para obtener energía y para ello necesita oxígeno. También, al necesitar mucho oxígeno, el sistema cardiovascular se ejercita y produce numerosos beneficios. están centrados en las actividades de resistencia, de media o baja intensidad y de larga duración, donde el organismo necesita quemar hidratos y grasas para obtener energía y para ello necesita oxígeno. conlleva el consumo de grasa y energías acumuladas en el organismo, mejorando la capacidad cardiovascular y salud general del individuo.
Ejercicio anaeróbico: son ejercicios de alta intensidad y de poca duración. Aquí no se necesita oxígeno porque la energía proviene de fuentes inmediatas que no necesitan ser oxidadas por el oxígeno, como son el ATP muscular, la PC o fosfocreatina y la glucosa.  son los ejercicios físicos de actividades breves basadas en la fuerza, hacen referencia al intercambio de energía sin oxígeno en los tejidosvivos, como las carreras de velocidad (sprints) o el levantamiento de pesas, destacando la potencia, fuerza y explosividad más que la resistencia en el esfuerzo por lo que se consumen altas cantidades de calorías y energía, pero poca o ninguna reserva de grasa.
4. Explique el comportamiento del flujo sanguíneo en los musculos durante el ejercicio:
Durante el ejercicio, el volumen minuto aumenta, es decir, la cantidad de sangre que el corazón bombea es mayor; otra cosa que cambia es la distribución del flujo sanguíneo, es decir, durante el reposo hay una cantidad de sangre que va a los distintos órganos (6l/min.),cuando hacemos ejercicio la distribución cambia, los órganos que no utilizamos recibirán menos porcentaje, mientras que los músculos recibirán mayor porcentaje, pero habrá que tener en cuenta que la cantidad total de sangre ahora es mayor(30l/min).
Durante el reposo sólo están abiertos de un 12 a un 20 % de los vasos capilares que irrigan los músculos. En cambio, durante un ejercicio agotador se abren todos los capilares que permanecían inactivos, produciendo así un aumento en el flujo sanguíneo. Este aumento del riego sanguíneo probablemente dependa de varios factores que operan todos al mismo tiempo. Uno de los más importantes es la reducción del oxígeno disuelto en los tejidos musculares. Durante la actividad física, el músculo consume rápidamente el oxígeno, lo que provoca una vasodilatación.
Además del mecanismo descrito, el riego de sangre a través de los músculos está controlado por el sistema nervioso. En efecto, los músculos esqueléticos están provistos de unas fibras nerviosas que dilatan los vasos sanguíneos y otras que los contraen. La estimulación máxima de las fibras vasodilatadoras en los músculos esqueléticos puede aumentar su riego sanguíneo en un 400 por 100. Estas fibras vasodilatadoras son activadas por una vía nerviosa especial que comienza en el cerebro. Cuando la corteza cerebral inicia la actividad muscular, simultáneamente excita las fibras vasodilatadoras de los músculos activos, y se produce inmediatamente vasodilatación.
Durante el ejercicio tienen lugar tres cambios esenciales que proporcionan el enorme riego sanguíneo necesario para los músculos. son los siguientes: 
· La descarga masiva del sistema nervioso simpático en todo el cuerpo. 
· El aumento del volumen de sangre que el corazón expulsa por cada minuto (volumen minuto)
· El aumento de la presión arterial.
El incremento del volumen sangre que expulsa el corazón se debe principalmente a la intensa vasodilatación local que ocurre en los músculos activos. Cuando desde las venas fluyen grandes cantidades de sangre hacia el corazón, las cavidades de éste se dilatan, y el músculo cardiaco se contrae con mayor fuerza, con lo que aumenta su capacidad de bombear sangre al torrente circulatorio.
5. Que fuentes de energía utiliza el musculo durante el ejercicio intenso agudo (5 minutos) y prolongado (45 minutos):
El ATP es la única fuente directa de energía para formar y romper puentes transversales durante la contracción de los sarcómeros. Durante el ejercicio máximo, el músculo esquelético utiliza hasta 1 x 10-3 mol de ATP/gramo de músculo/minuto. Esta velocidad de consumo de ATP es de 100 a 1000 veces superior al consumo de ATP del músculo en reposo. Esto último posee solo 5 x 10-6 mol/gramo de ATP acumulados, por lo que habrá depleción de ATP en menos de 1 seg., si no fuera que existen mecanismos para la generación de ATP de considerable capacidad y rapidez.
Los sistemas metabólicos musculares son:
· Reserva de ATP acumulados intracelularmente
· Conversión de las reservas de alta energía de la forma de fosfocreatina a ATP
· Generación de ATP mediante glucólisis anaeróbica
· Metabolismo oxidativo del acetil-CoA
Con el comienzo del ejercicio de intensidad moderada a grande, la transferencia de fosfato y la glucólisis anaeróbica representan las fuentes iniciales de combustible para reponer el ATP consumido. Los niveles de glucógeno y fosfocreatina descienden rápidamente y aumenta la concentración de lactato en la célula. La preferencia inicial de estas vías metabólicas, está relacionado en parte con la velocidad de las reacciones para la producción de ATP. El metabolismo oxidativo es mucho más lento y además necesita una mayor captación de sustrato y O2, los cuales requieren un incremento del flujo sanguíneo. Una vez alcanzado este estado, la generación de ATP puede atribuirse casi por completo a la captación de O2 y sustratos de la sangre.
Tanto en reposo como en ejercicio, el músculo esquelético utiliza ácidos grasos libres (AGL) como una de las principales fuentes de combustible para el metabolismo aeróbico
BIBLIOGRAFÌA
· http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=133180
· http://www.freewebs.com/homeostasis-biologia/sobrelahomeostasis.htm
· http://www.todointeresante.com/2009/04/diferencias-entre-el-ejercicio-aerobico.html
· http://jlgarcia.galeon.com/medicina/fisiologia.htm
CONCLUSIONES
Después de observar las claras diferencias que existen en ambos sexos (femenino y masculino) en el desarrollo de actividades físicas llegamos a las siguientes conclusiones:
Las diferencias entre las respuestas respiratorias de los hombres y las mujeres al ejercicio se deben en gran medida al tamaño corporal.
Las mujeres tienen una frecuencia más elevada que los hombres ya que tienen el corazón más pequeño que os hombres
Los procesos fisiológicos que se dan durante la realización de ejercicios tanto aeróbicos como anaeróbicos tienen como objetivo buscar las homeostasis de los organismos
frecuenciaS cardiacaS en ejercicios anaerobicos
mujer	85	85	176	100	96	80	72	hombre	80	59	164	104	52	92	96	FRECUENCIA RESPIRATORIA EN EJERCICIOS ANAEROBICOS
mujer	17	26	40	40	32	36	36	hombre	11	17	60	28	24	28	32	FRECUENCIA CARDIACA EN EJERCICIOS AEROBICOS
mujer	75	90	120	108	104	92	112	hombre	62	93	96	80	64	96	100	FRECUENCIAS RESPIRATORIAS EN EJERCICIOS AEROBICOS
mujer	34	31	44	36	36	56	28	hombre	21	29	36	36	44	64	40