PPTCANCBBLA04025V4 Clase Sistema renal y adaptación al esfuerzo.

PPTC

ANCB

BLA0

4025

V4

Clase

Sistema renal y adaptación al esfuerzo

Sistema respiratorio

FuncionesFuncionesEstructuras anatómicasEstructuras anatómicas

Vías respiratorias

Vías de ___________

Ventilación pulmonar

Respiración externa o ________

Transporte de gases

Respiración _________

Inspiración

___________

Aeróbica

Respiración interna

Anaeróbica

Intercambio de gases entre alvéolos y capilares pulmonares

O2

CO2

Intercambio de gases entre capilares y células

Espiración

hematosis

celular

intercambio

Resumen de la clase anterior

Aprendizajes esperados

• Identificar estructura y función del sistema nefrourinario (riñón y vías urinarias).

• Comprender los procesos que forman la orina.

• Establecer las modificaciones anatómicas y fisiológicas que se producen en la aclimatación de un individuo a la altura.

• Comprender las modificaciones adaptativas que se generan producto del entrenamiento en un deportista.

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2009

Pregunta oficial PSU

En el altiplano, la presión parcial de oxígeno en el aire es menor que a nivel del mar. ¿Qué opción describe correctamente los mecanismos de adaptación a la altura de una persona que se traslada al altiplano?

A)Disminuye el contenido de hemoglobina en los glóbulos rojos, lo que permite un mejor intercambio del oxígeno y anhídrido carbónico en la altura.

B)Se incrementa el número total de células sanguíneas, lo que permite aumentar la concentración de oxígeno en la sangre.

C) Aumenta el número de glóbulos rojos y de hemoglobina, lo que produce un aumento de la capacidad total de la sangre para transportar oxígeno.

D) Disminuye la neurotransmisión a nivel muscular, lo que reduce la actividad física realizada y produce aletargamiento.

E) Aumenta la cantidad de proteínas disueltas en el plasma, lo que disminuye el nivel de anhídrido carbónico de la hemoglobina.

1.Sistema renal

2.Adaptación al esfuerzo

3.Adaptación a la altura

Introducción

En los vertebrados, como el ser humano, la eliminación de desechos se realiza por los riñones, que cumplen principalmente la función de excreción. Su unidad funcional y anatómica es denominada nefrón, la cual esta formada por un componente vascular y tubular. Su producto de excreción, eliminado hacia el exterior a través de las vías urinarias, corresponde a la orina.

Los organismos animales tienen la capacidad de alterar sus variables normales, para desarrollar una actividad física intensa, o para vivir en altura, sin embargo nuestro cuerpo se adapta a estas nuevas condiciones fisiológicas temporalmente.

1. Sistema renal

La excreción es un proceso de eliminación de un tóxico u otra sustancia metabólica a través de órganos excretores: •Piel: por el sudor se elimina agua y sales.•Pulmones: gas CO2.•Hígado: pigmentos biliares.•Riñones: urea a través de la orina.

1.1 Concepto de excreción

1. Sistema renal

1.2 Estructuras anatómicas

Estructura Características y/o función

Riñón Órgano excretor doble.

Uréter Vía urinaria que sale de la pelvis renal hacia la vejiga.

Vejiga Órgano único, que permite almacenar la orina.

Uretra Vía urinaria única que permite conectar a la vejiga con el medio externo.

1. Sistema renal

1.2 Estructuras anatómicas

Los riñones son órganos dobles que presentan corteza y médula. En una zona llamada hilio, desembocan los cálices mayores que traen orina, y al mismo tiempo, es la zona donde entran y salen los vasos sanguíneos: arteria y vena renal.

1. Sistema renal

1.3 Estructura del nefrón

El nefrón o nefrona, está formado por:

1.Un componente vascular:•Arteriola aferente•Glomérulo•Arteriola eferente•Vasos peritubulares

2. Un componente tubular:•Cápsula de Bowman•Túbulo contorneado proximal (T.C.P.)•Asa de Henle•Túbulo contorneado distal (T.C.D.)•Túbulo colector

1. Sistema renal

1.4 Formación de la orinaLa sangre que ingresa al glomérulo procedente de la arteriola aferente viene con alta presión; lo que se filtra pasa a constituir el filtrado glomerular, lo que no se filtra sigue por la ateriola eferente.

Para la formación de la orina se realizan los procesos de:

1- Filtración glomerular2- Reabsorción tubular3- Secreción tubular

1

2

3

Excreción

1. Sistema renal

1.4 Formación de la orina

Proceso Lugar donde ocurre

Sustancias involucradas

Características del proceso

FILTRACIÓN Cápsula de Bowman

Agua, iones (sodio, potasio, bicarbonato), glucosa, aminoácidos, urea.

Paso de sustancias desde el glomérulo hacia la cápsula de Bowman, por diferencia de presiones.

REABSORCIÓN T.C.P.Asa de HenleT.C.D.

Agua, iones (sodio, potasio, bicarbonato), glucosa, aminoácidos, urea.

Proceso de recuperación de sustancias filtradas hacia el torrente sanguíneo.

SECRECIÓN T. C.D. Iones (potasio, hidrógeno, amonio).

Eliminación de solutos desde la sangre hacia el lumen del túbulo.

1. Sistema renal


La orina es el líquido producto de los procesos ocurridos en los riñones, de color , olor, pH y composición variable, según la dieta, la ingesta de agua y el estado de salud.

Componentes inorgánicos

Concentración (g/L)

Componentes orgánicos

Concentración (g/L)

Cloruro de sodio 10 – 15 Urea 20 – 30

Potasio 2 – 4 Creatinina 0.8 – 1.2

Ácido sulfúrico 2 – 3 Ácido úrico 0.6 – 0.8

Ácido fosfórico 2 - 3 Cuerpos cetónicos 0.04

Amoníaco 0,5 – 1

Magnesio 0.1 – 0.2

Calcio 0.3 – 0.4

Hierro 0.005 – 0.010

Otras sustancias 0.2 – 0.3

Composición del plasma y la orina

Sustancia Concentración (g/L)

Plasma Orina

Proteínas 70 0

Lípidos 5 0

Aminoácidos 0,5 0

Glucosa 1 0

Agua 900 950

Cloruro de sodio 8 10

Urea 0,3 20

Ácido úrico 0,03 0,5

1. Sistema renal


2. Adaptación al ejercicio

2.1 Parámetros fisiológicos

Algunos parámetros corporales normales:

• Presión arterial CO2 :40 mmHg

• Presión arterial O2: 98 mmHg

• pH arterial: 7.4• Glicemia: 80 – 100 mg glucosa/100 mL sangre• Frecuencia cardíaca: 75 latidos/minuto• Frecuencia respiratoria: 12 ciclos/minuto• Volemia: 5 litros de sangre

Algunos parámetros corporales normales:

• Presión arterial CO2 :40 mmHg

• Presión arterial O2: 98 mmHg

• pH arterial: 7.4• Glicemia: 80 – 100 mg glucosa/100 mL sangre• Frecuencia cardíaca: 75 latidos/minuto• Frecuencia respiratoria: 12 ciclos/minuto• Volemia: 5 litros de sangre

¿Qué modificaciones produce el ejercicio

sobre los parámetros que se mencionan en el

cuadro?



El acondicionamiento físico corresponde a la capacidad del corazón, los vasos sanguíneos, los pulmones y los músculos para realizar un trabajo biológico óptimo.El ejercicio vigoroso aumenta los latidos del corazón y la frecuencia respiratoria, sin embargo, se disminuye la frecuencia cardíaca cuando este ejercicio es periódico, lo mismo pasa con la ventilación. La musculatura se hipertrofia para dar mayor capacidad de contracción.

EJERCICIO FÍSICO INTENSO

AUMENTO DEL FLUJO SANGUÍNEO AL TEJIDO MUSCULAR

AUMENTO DEL APORTE DE OXÍGENO AL TEJIDO MUSCULAR

AUMENTO DE LA COMBUSTIÓN DE LA GLUCOSA

El hígadoEl hígado

Las arteriolas Las arteriolas

En la respiración celular En la respiración celular

Hormona glucagón Hormona glucagón

¿Qué vasos se encargan de redistribuir el flujo sanguíneo?

¿En qué función celular se utilizará el oxígeno que se aporta adicionalmente al tejido muscular?

¿Qué órgano aporta glucosa para elevar la glicemia?

¿Qué hormona participa de este efecto?

¿Qué variación tiene la presión de CO2 a consecuencia de la mayor combustión de glucosa?

AumentaAumenta


AUMENTO DE LA PRESIÓN DE CO2

AumentaAumenta

DisminuyeDisminuye

Aumentar la ventilación pulmonar

(hiperventilación)

Aumentar la ventilación pulmonar

(hiperventilación)

AUMENTO DE LA COMBUSTIÓN DE LA GLUCOSA

¿Qué efecto tiene sobre la producción de calor?

¿Qué mecanismo respiratorio se estimula para normalizar la presión de CO2?

¿Qué mecanismos permiten disipar el calor generado?

TranspiraciónTranspiración

¿Qué variación tiene el pH sanguíneo?


CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3–CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3

–

¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular sobre la presión de CO2?

A consecuencia del aumento del metabolismo muscular, ¿qué ocurre con la concentración de protones?

¿Qué efecto tiene el metabolismo muscular durante el ejercicio sobre el pH?

¿Qué mecanismos se ponen en marcha para mantener la normalidad?

El metabolismo muscular aumenta la producción de CO2 por el mayor consumo

de glucosa.

El metabolismo muscular aumenta la producción de CO2 por el mayor consumo

de glucosa.

La concentración de protones aumenta. La concentración de protones aumenta.

La mayor presión de CO2 es detectada por quimiorreceptores del sistema nervioso y

de los vasos sanguíneos, que activan en forma refleja el aumento del ritmo respiratorio, con lo que se produce hiperventilación.

La mayor presión de CO2 es detectada por quimiorreceptores del sistema nervioso y

de los vasos sanguíneos, que activan en forma refleja el aumento del ritmo respiratorio, con lo que se produce hiperventilación.

El pH disminuye. El pH disminuye.


2.2 Modificaciones respiratorias


Órganos Reposo Ejercicio moderado

Ejercicio intenso

Cerebro 750 mL 750 mL 750 mL

Piel 500 mL 1800 mL 2000 mL

Pulmones 1300 mL 500 mL 300 mL

Riñones 1000 mL 500 mL 400 mL

Músculos 1100 mL 12500 mL 14000 mL

2.3 Redistribución sanguínea

Recordar que son las arteriolas las encargadas de redistribuir el flujo sanguíneo durante el ejercicio hacia los órganos que lo requieren como músculos y piel.

3. Adaptación a la altura


Las adaptaciones en altura se asocian al fenómeno de aclimatación para alcanzar el equilibrio homeostático, el cual ocurre luego de 5 a 8 días de estar en un lugar en altitud. Las formas de adaptación fisiológica son principalmente tres:

• Incrementar el ritmo de la ventilación pulmonar (hiperventilación).• Aumentar la cantidad de eritrocitos (hematocrito).• Las personas nativas de estos lugares, tienen un tórax más amplio, más alvéolos, mayor tamaño cardíaco (hipertrofia fisiológica).

Mayor altitud

Hipoxia

Estimulación de la eritropoyesis

Aumento del hematocrito

¿Qué ocurre con la presión de oxígeno al aumentar la altitud?

¿Qué efecto tiene sobre la presión de O2 en los tejidos?

¿Cómo se denomina esta situación?

¿Qué órgano reacciona frente a la hipoxia?

¿Qué hormona producen?

¿Qué función cumple el aumento de glóbulos rojos?

DisminuyeDisminuye

Disminuye la concentración de oxígeno en la sangre

Disminuye la concentración de oxígeno en la sangre

HipoxiaHipoxia

Riñones Riñones

Eritropoyetina Eritropoyetina

Aumenta la captura de oxígeno Aumenta la captura de oxígeno

3. Adaptación a la altura

En el altiplano, la presión parcial de oxígeno en el aire es menor que a nivel del mar. ¿Qué opción describe correctamente los mecanismos de adaptación a la altura de una persona que se traslada al altiplano?

A)Disminuye el contenido de hemoglobina en los glóbulos rojos, lo que permite un mejor intercambio del oxígeno y anhídrido carbónico en la altura.

B)Se incrementa el número total de células sanguíneas, lo que permite aumentar la concentración de oxígeno en la sangre.

C) Aumenta el número de glóbulos rojos y de hemoglobina, lo que produce un aumento de la capacidad total de la sangre para transportar oxígeno.

D) Disminuye la neurotransmisión a nivel muscular, lo que reduce la actividad física realizada y produce aletargamiento.

E) Aumenta la cantidad de proteínas disueltas en el plasma, lo que disminuye el nivel de anhídrido carbónico de la hemoglobina.

Pregunta oficial PSU

ALTERNATIVA CORRECTA

C

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, Admisión PSU 2009

Tabla de corrección

Nº Clave Unidad temática Habilidad

1 C Excreción Reconocimiento


3 E Excreción Comprensión

4 D Excreción Comprensión

5 E Excreción Aplicación

6 E Excreción Comprensión


8 A Excreción Comprensión

9 D Respiración Comprensión

10 E Respiración Comprensión



Tabla de corrección

Nº Clave Unidad temática Habilidad

13 D Respiración Comprensión

14 B Respiración Comprensión

15 D Respiración Aplicación

16 D Excreción Comprensión

17 E Excreción ASE

18 D Excreción Aplicación

19 D Excreción Compresión

20 E Respiración ASE


22 B Excreción Reconocimiento

23 C Respiración Aplicación

24 E Excreción Reconocimiento

25 C Excreción Ase

ExcreciónExcreciónrealizada por…

Piel Piel Pulmones Pulmones

Riñones Riñones

HígadoHígado

NefrónNefrón

unidad funcional…

formado por…

Sistema de tubosSistema de tubos Vasos sanguíneosVasos sanguíneos

encargados de…

Formación de orinaFormación de orina

Secreción tubularSecreción tubularReabsorción tubularReabsorción tubularFiltración glomerularFiltración glomerular

consta de…

Paso de sustancias desde los capilares glomerulares hacia la cápsula de Bowman

Recuperación de sustancias desde el filtrado a la sangre de los capilares peritubulares

Paso de sustancias desde los capilares peritubulares hacia el filtrado

eliminan…

CO2CO2Sudor Sudor Orina Orina Pigmentos

biliaresPigmentos

biliares

Síntesis de la clase

HOMEOSTASIS HOMEOSTASIS

Ejercicio Ejercicio Mayor altitud Mayor altitud

modificada por…

consecuencias… consecuencias…

Menor presión de oxígeno Producción de calor

Mayor consumo de oxígeno

adaptación …

Hiperventilación

Aumento del flujo sanguíneo

Sudoración

Hiperventilación

Aumento del flujo sanguíneo

Sudoración

Hiperventilación


Hipertrofia fisiológica del corazón

Hiperventilación


Hipertrofia fisiológica del corazón

Nuevo estado de

homeostasis

Nuevo estado de

homeostasis

Síntesis de la clase

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