PRÁCTICA 2. CONCEPTOS BÁSICOS DE HOMEOSTASIS INTRODUCCIÓN Todos los organismos vivos están continuamente sujetos a cambios ambientales que los afectan en todos sus niveles: órganos, tejidos, células y vías metabólicas (sistemas). Los organismos responden a los cambios energéticos del medio (estímulos), manteniendo constante su medio interno (variables reguladas) mediante el control de su entrada y salida de energía. Es esta, la cibernética aplicada a la fisiología, la base esencial para una mejor comprensión del funcionamiento de los seres vivos.
OBJETIVOS - Identificar y analizar los distintos estados de un sistema. - Manejar e integrar los conceptos de regulación y control. - Demostrar algunos aspectos de la homeostasis.
MATERIAL - Biológico: 4 ratas macho de 250 a 300 gramos. - Pentobarbital sódico (nembutal). - Balanza digital y canasta con tapa. - 2 Cajas de plástico para rata con tapa. - 2 Termómetros con escala de 0-50°C. - 2 Termómetros clínicos digitales. - 2 Termómetros clínicos para humano. - 3 Cronómetros. - Baño. - Resistencia con termostato. - Termómetro de carátula. - Vaso de precipitado de 50 ml. - 4 Jeringas de 1 ml. - Vaselina, cubos de hielo. - Franela, cinta adhesiva (masking tape) y marcador indeleble.
DESARROLLO I. Coloque en un baño 2 litros de agua a temperatura ambiente. Por medio del botón del termostato, caliente el agua 10°C arriba de la temperatura ambiente. Mida la temperatura cada 5 minutos hasta que ésta se mantenga constante durante 15 minutos. Adicione 6 cubos de hielo (o el suficiente para bajar la temperatura) y registre la temperatura en este momento y cada 10 segundos durante 3 minutos, después, cada minuto, hasta que la temperatura vuelva a tener el valor basal. 1. ¿Qué función tienen los cubos de hielo? 2. ¿Cómo clasificaría al sistema? 1
3. ¿Cómo responde el sistema a cada una de las perturbaciones? Identifique cada uno de los componentes del sistema. II. Tome la temperatura colonal basal a 4 ratas adultas (introducir el termómetro 5 centímetros). Posteriormente administre intraperitonealmente a dos de ellas con pentobarbital sódico (35 mg/kg de peso) y a las otras dos con solución salina (el volumen correspondiente). Éstas últimas servirán como control. La anestesia y el manejo se realizarán como lo marca el apéndice C de la NOM-062-ZOO-1999. - Una rata control y una rata bajo anestesia se colocarán en un cuarto caliente (40°C). - Las dos ratas restantes (anestesiada y control) se mantendrán en un cuarto frío (8°C). - Tome la temperatura colonal cada 10 minutos durante el tiempo en el que permanecen sometidas a los cambios de temperatura (media hora). - Después de salir de los cuartos (frío y caliente), continúe tomando la temperatura colonal de las ratas en las condiciones basales (temperatura ambiente) hasta que la temperatura corporal sea similar al valor antes de la perturbación. - Anote todas las respuestas conductuales que presentan las ratas para compensar la perturbación por cambios en la temperatura ambiental. 1. ¿Cómo responde el sistema a cada una de las perturbaciones? Identifique cada uno de los componentes del sistema. III. Con la finalidad de comparar los mecanismos termorreguladores en sistemas con diferente masa corporal (rata y humano), por equipo, someter a un alumno a perturbaciones de temperatura: cuarto caliente y otro al cuarto frío. Mida la temperatura oral a temperatura ambiente (basal). Durante el tiempo que permanecen sometidos a la perturbación, mida cada 10 minutos (media hora). - Después de salir de los cuartos (frío y caliente), continúe tomando la temperatura oral en las condiciones basales (temperatura ambiente) hasta que la temperatura corporal sea similar al valor antes de la perturbación. - Anote todas las respuestas que presentan los sujetos de experimentación para compensar la perturbación. 1. ¿Cómo responde el sistema a cada una de las perturbaciones? Identifique cada uno de los componentes del sistema. Para realizar el experimento III, y con base en el Código de Nüremberg, en la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial y en el artículo 17 del Reglamento de la Ley General de Salud en Materia de Investigación para la Salud, los alumnos sometidos a los cuartos caliente y frío deberán firmar la autorización correspondiente.
DATOS * Experimento I (Sistema tecnológico) Tiempo Temperatura del agua (°C) 2
* Experimentos II y III * Cuarto a 40°C (caliente)
Temperatura colonal (°C) Rata Control (solución salina isotónica) Tiempo (minutos) 0 (basal) 10 20 30 40 50
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
Equipo 4
Equipo 5
Equipo 6
Temperatura colonal (°C) Rata Anestesiada (pentobarbital sódico) Tiempo (minutos) 0 (basal) 10 20 30 40 50
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
Equipo 4
Equipo 5
Equipo 6
Equipo 5
Equipo 6
Temperatura oral (°C) Humano Tiempo (minutos) 0 (basal)
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
10 20 30 40 50
3
Equipo 4
* Experimentos II y III * Cuarto a 8°C (frío)
Temperatura colonal (°C) Rata Control (solución salina isotónica) Tiempo (minutos) 0 (basal) 10 20 30 40 50
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
Equipo 4
Equipo 5
Equipo 6
Temperatura colonal (°C) Rata Anestesiada (pentobarbital sódico) Tiempo (minutos) 0 (basal)
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
Equipo 4
Equipo 5
Equipo 6
Equipo 5
Equipo 6
10 20 30 40 50
Temperatura oral (°C) Humano Tiempo (minutos) 0 (basal) 10 20 30 40 50
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
4
Equipo 4
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS Agrupe los resultados (de todos los equipos) obtenidos en cada una de las condiciones experimentales para realizar el análisis estadístico y las gráficas correspondientes, señalando en las mismas el error estándar de cada media. Con los datos del experimento II, determine si existe diferencia estadística en los registros de temperatura de las ratas control y de las anestesiadas para cada una de las temperaturas ambientales (frío y calor). Explique. ¿Qué tipo de sistema se considera a las ratas control y que tipo de sistema a las ratas anestesiadas? En este sistema (rata) indique: - La variable regulada. - El estímulo y el receptor. - Las vías aferentes y las eferentes. - El centro integrador. - Los efectores. Con los datos de los experimentos II y III, determine si existe diferencia estadística en los registros de temperatura de las ratas control y de los humanos para cada una de las temperaturas ambientales (frío y calor). Explique.
APÉNDICE: Solución fisiológica utilizada en esta práctica: - Solución salina isotónica (0.9%)
NaCl ...................... 9 g Agua destilada ........1 L
BIBLIOGRAFÍA
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