Apuntes:Homeostasis, Control y regulación. Fisiología (Ramos)

https://es.wikipedia.org/wiki/Racionalismo

"Utilización del método lógico-matemático para explicar los razonamientos del empírico y confirmarlos cuando ello es posible." se puede ver que primaba claramente la empiria, luego la matematica

**Paradigma:** Conjunto de supuestos teóricos , axiomes y leyes, compartidas por una **comunidad de científicos.** (PPt de la clase),

> Ver más en wikipedia
>
>

**Características del conocimiento científico**

* No es exacto
* Fragmentado y acumulativo
* Basado en modelos
* Las explicaciones vigentes no son estrictamente verdaderas, sino que son las mejores disponibles
* Carece de connotaciones teleológicas (Finalidad)
* Explicaciones mecanicistas (?)

**Navaja de ockham**

> Vease también en wikipedia
>
>

## Sistemas biológicos

* Teoría de sistemas
* Estado estacionario
* Homeostasis
* Regulación y control
* Sistemas complejos y caos
* Sistemas robustos

### **Teoría de sistemas**

> Aplicado a los biológicos
>
>

Principios comunes y leyes que conciernen a toda clase de sistemas

Formaliza las relaciones y las funciones que caracterizan a los sistemas materiales y virtuales

Usa los conocimientos de otras disciplinas como la matemática, cibernética y la teoría de juegos.

#### **Características de los sistemas biológicos**

* Termodinamicamente abiertos
* En estado estacionario
* Regulados
* Homeostáticos
* Aclimatizables y adaptables
* Complejos y parcialmente predecibles

### **Estado estacionario**

"En un ser vivo, todos los componentes están en un continuo **re**cambio" (Carrel, 1936). Según yo si, pero mantienen su **forma**

Estado estacionario. "Un ser vivo es un sistema que intercambia continuamente materia y energía con el medio circundante, manteniéndolo en un estado más o menos constante de equilibrio dinámico" (Von Bertalanffy, 1968). Se busca el orden, se "pelea" contra la entropía

"Los seres vivos son una red de procesos de producción de componentes, donde las interacciones entre los componentes generan la misma red de interacciones que los han producido" (Maturana y Varela, 1972). Creo que tiene que ver con autopoiesis

Imagen

#### Equilibrio estacionario dinamico

* Sumatoria de Flujos netos = 0 (Notese el plural, en un mismo sistema pueden haber varios flujos netos que formaran el gran flujo neto, (Benja))
* Flujos de materia y energìa generados por gradientes electroquìmicos
* Propio de sistemas abiertos

#### Equilibrio termodinamico estatico

* No hay flujo de energìa o de materia
* No existen gradientes electroquìmicos
* Propio de sistemas aislados (Es como la muerte termica del universo) (Es el fin de un flujo de energìa por ejemplo de una casa que termina temperandose completamente.

Notas: La complejizacion no quiere decir mas orden, de la misma forma en que en una taza de cafe revuelta con leche hay un flujo y torbellinos y formas e interacciones complejas, es un estado de alta energía que finalmente tenderá al cafe sin moverse

### **Homeóstasis**

"El nivel de las variables fisiológicas se mantiene cercano a un valor de referencia por la acción de mecanismos de control y regulación" notesé que es el concepto de régimen o sistema en estado estacionario.

"Conjunto de fenómenos de autorregulación, que conducen al mantenimiento de la constancia en la composición y propiedades del medio interno de un organismo"

"Autorregulación de la constancia de las propiedades de otros sistemas influidos por agentes exteriores"

### **Regulación**

   "Todos los mecanismos **vitales** cualquiera que sea su variabilidad, no tienen otro fin que el de mantener la unidad funcional de la vida del medio interior" (Claude Bernard)

Discrepo, en un ser vivo (humanos) pareciera que hay un mecanismo que por diseño (moldeado evolutivamente por selección) tiene otro fin, el de "dirigir" al organismo hacia la busqueda de lo considerado favorable. Lo favorable da placer, lo contrario dolor. ¿Que se considera como favorable por este mecanismo?, Satisfacer nuestras necesidades fisiologicas (Notar que las necesidades sociales y psicologicas son ultimamente fisiologicas, en el sentido de que su ausencia causa un daño fisico por diseño). Este mecanismo pese a buscar la persecucion de lo fisiologicamente bueno, falla en casos de altruismo, sacrificio desinteresado, autodestruccion, etc. Por el mismo diseño que tiene. Entonces que pex?

### **Mecanismos que mantienen la estabilidad de las variables fisiológicas**

* Diseño
* Control
* Regulación

#### **Diseño (Equifinalidad)**

* Forma más primitiva de mantención de la estabilidad de una variable.
* El diseño del sistema permite la estabilidad de la variable. Si se perturba el sistema, se restablece el estado de equilibrio por sí solo.
* Esto se debe a la naturaleza propia del sistema, es decir, a su diseño, a su construcción

Ejemplo:

* La presión arterial puede mantenerse relativamente estable sin la acción del sistema nervioso (barorreceptores arteriales y control autonómico).
* Si la presión arterial aumenta, el propio diseño del sistema circulatorio permite cierto grado de mantención de la presión

Nota: En el fondo como que todo mecanismo estabilizador es como por diseño o no ? Las proteinas, enzimas, etc. son parte del diseño ? Bueno si, la materia no tiene consciencia, asi que todo lo que ocurre es por diseño. Por ejemplo se podría decir que un mecanismo por regulación no sería por diseño porque el diseño no tiene capacidad identificatoria de variables, no tiene una proteina que sensa cambios de concentracion etc. Pero si nos vamos al fondo de todo, la proteina esta diseñada para cambiar su conformacion en cierto nivel de concentracion, por su estructura quimica, etc. Pero es ya mas filosofico

La división se hace por matices:

* El diseño no necesita un externo lo hace por si mismo, es un sistema autoestabilizado, lo unico externo es su pertubacion
* Mientras que en el control el sistema no lo hace por si mismo, necesita de un externo que lo **controle.** Una proteína externa por ejemplo

Depende que consideramos por mecanismo (los limites del sistema). Si consideramos la mantencion de la glicemia como un sistema. El mecanismo de regulacion de la glucosa es regulador porque tiene sensores y feedback. Dentro de este sistema hay subsistemas por diseño, pero eso no atinge a la clasificacion

#### **Control**

Se ejerce control cuando se modifica o la entrada o la salida.

El sistema no lo hace por si mismo, necesita de un externo que lo **controle.** Una proteína externa por ejemplo

#### **Regulación**

Existe un **detector** que retroalimenta a la entrada

Tipos de feedback

* Negativo
* Positivo
* Feedforward o retroalimentación anticipatoria

La retroalimentación anticipatoria permite anular el efecto de la pertubación, al detectar precozmente las perturbaciones anulan sus efectos por mecanismos compesatorios.

**Propiedades de la regulación**:

* A mayor importancia para la supervivencia del sistema la variable tendrá mayor numero de asas de control
* Disponen de una reserva funcional (funcionamiento no a plenitud de su capacidad). Si no hay reserva no hay regulación ni control
* Los sistemas de regulación presentan respuestas temporales agudas y crónicas

#### **Adaptación y aclimatización**

* Diferencias
* Ciclos circadianos

### **Sistemas complejos y caos**

Sistemas complejos

* No son lineales
* Presentan fluctuaciones complejas (fractales)
* Pueden ser caóticos

Fractales: relaciones matemáticas que permiten representar formas geométricas irregulares complejas

Poseen una estructura básica que se repite a diferente escala (si miras un grafico de ritmo cardíaco verás que es geometricamente un fractal)

Condicion sana: Variabilidad fractal alta (fijarse en los diseños ramificados tree-like del cuerpo humano)

Propiedades emergentes

* Propiedad de un sistema cuya existencia no se puede predecir o que no es aparente mediante la observación de los componentes del sistema
* Propiedades que no tienen los elementos que componen por separado el sistema analizado, y que aparecen al interaccionar estos como un conjunto.
* La suma o el todo es mayor que sus partes (no reduccionista sino, una visión integrativa)

Sistemas complejos adaptables

* **No hay azar,** pero los resultados no son fácilmente predecibles
* Estado final del sistema depende de las condiciones inciales
* El caos no es desorden, por el contrario, existe siempre un orden (regularidad) implícito

**Sistemas caoticos**

Puede ocurrir que pequeñas diferencias en las condiciones inciales produzcan grandes diferencias al final