La Homeostasis
Homeostasis del griego homos
que significa "similar", y estasis "posición", ("estabilidad") es la característica de un sistema
abierto o de un sistema cerrado, especialmente en un organismo
vivo, mediante la cual se regula
el ambiente interno para
mantener una condición estable
y constante.
Los múltiples ajustes
dinámicos del equilibrio y los mecanismos de autorregulación
hacen la homeostasis posible.
El concepto fue creado por Walter Canon y usado por Claude Bernard, considerado a menudo como el padre de la fisiología, y publicado en 1865. La homeostasis y la regulación del medio interno constituye uno de los preceptos fundamentales de la biología puesto que un fallo en la homeostasis deriva en un mal funcionamiento de los diferentes órganos. La homeostasis responde a cambios efectuados en: El medio interno: El metabolismo produce múltiples sustancias, algunas de ellas de desecho que deben ser eliminadas. Para realizar esta función los organismos poseen sistemas de excreción. Por ejemplo en el ser humano el aparato urinario. Los seres vivos pluricelulares también poseen mensajeros químicos como neurotransmisores y hormonas que regulan múltiples funciones fisiológicas. El medio externo: La homeostasis más que un estado determinado, es el proceso resultante de afrontar las interacciones de los seres vivos con el medio ambiente cambiante. La homeostasis proporciona a los seres vivos la independencia de su entorno mediante la captura y conservación de la energía procedente del exterior. La interacción con el exterior se realiza por sistemas que captan los estímulos externos como pueden ser los órganos de los sentidos en los animales superiores o sistemas para captar sustancias o nutrientes necesarios para el metabolismo como puede ser el aparato digestivo o circulatorio. En la homeostasis intervienen todos los sistemas y aparatos de los organismos desde los sistemas nervioso, endocrino, digestivo, circulatorio, respiratorio, excretor y reproductor. Digamos que hay varios tipos como por ejemplo la homeostasis glucémica, la hormonal, sodio - potasio, etc. EjemplosLos siguientes componentes forman parte de un bucle de retroalimentación (en inglés feedback loop) e interactúan para mantener la homeostasis: Componentes de un sistema de retroalimentación ( figura 1):
Variable: es la característica del ambiente interno que es controlada. Sensor (Receptor): detecta cambios en la variable y envía la información al integrador (centro de control). Integrador (Centro de Control): recibe información del sensor sobre el valor de la variable, interpreta el error que se ha producido y actúa para anularlo integrando datos del sensor y datos almacenados del punto de ajuste. Punto de ajuste: es el valor normal de la variable que ha sido previamente almacenado en la memoria. Efector: es el mecanismo que tiene un efecto sobre la variable y produce la respuesta. La respuesta que se produce está monitorizada de forma continua por el sensor que vuelve a enviar la información al integrador (retroalimentación). Retroalimentación negativa (Figura 2): tiene lugar cuando la retroalimentación invierte la dirección del cambio.
Figura 2. Bucle de retroalimentación negativa . La retroalimentación negativa tiende a estabilizar un sistema corrigiendo las desviaciones del punto de ajuste y constituye el principal mecanismo que mantiene la homeostasis. Algunos ejemplos son la frecuencia cardíaca, la presión arterial, el ritmo respiratorio, el pH de la sangre, la temperatura corporal y la concentración osmótica de los fluidos corporales, la regulación hormonal. Retroalimentación positiva: tiene lugar cuando la retroalimentación tiene igual dirección que la desviación del punto de ajuste amplificando la magnitud del cambio. Luego de un lapso de tiempo se invierte la dirección del cambio retornando el sistema a la condición inicial. En sistemas fisiológicos la retroalimentación positiva es menos común que la negativa, sin embargo, es muy importante en numerosos procesos. Como ejemplos, se puede citar la coagulación de la sangre, la generación de señales nerviosas (concentración de sodio hasta generar el potencial de acción), o como por ejemplo cuando se ingieren hormonas exógenamente. Ejemplo de regulación de la glucemia La glucosa es la principal fuente de energía para la mayoría de las células del cuerpo; algunas de estas células (por ejemplo, las del cerebro y los glóbulos rojos) son casi totalmente dependientes de la glucosa en la sangre como fuente de energía. El principal origen de la glucosa está en la ingesta de los carbohidratos consumidos como alimentos y la mayoría de ellos terminan convirtiéndose en glucosa en la sangre En una persona normal, la concentración de glucosa en la sangre, esta regulada en limites muy estrechos, habitualmente entre 70-110mg/dl en una persona en ayunas (8hs. aprox.). Esta concentración se eleva a 140mg/dl, una hora después de la ingesta, pero un sistema hormonal devuelve estos valores a los normales, cerca de las dos horas después. A la inversa, en momentos prolongados de inanición , el hígado se encarga de mantener la glucemia mediante la glucógenolisis y la gluconeogenesis. Ejemplo de homeostasis hormonal. Las hormonas sexuales son sustancias que fabrican y segregan las glándulas sexuales, es decir, el ovario en la mujer y el testículo en el varón. El ovario produce hormonas sexuales femeninas, es decir, estrógenos y gestágenos, mientras que el testículo produce hormonas sexuales masculinas o andrógenos. El estrógeno más importante que sintetiza el ovario es el estradiol, mientras que la progesterona es el más importante de los gestágenos. La testosterona es el andrógeno que produce el testículo. La testosterona se produce en unas células especializadas del testículo llamadas células de Leydig. La producción de testosterona en el hombre se reduce también con el envejecimiento, aunque de forma menos brusca y marcada que en el sexo femenino. La producción de hormonas sexuales por las gónadas másculinas o femeninas (testículos y ovarios), está regulada por dos órganos que se localizan en el cerebro y cumplen una función reguladora del nivel de homonas (testosterona, estrógenos y progesterona): El Hipotálamo La Hipófisis Estos órganos, actúan como un termostato, detectan los niveles hormonales y estimulan o frenan la liberación de hormonas sexuales. Para ello el hipotálamo produce una sustancia, la hormona liberadora de la gonadotropina (HLG), que regula la secreción de otras dos hormonas esta vez liberadas por la hipófisis, las hormonas Folículo estimulante (FSH) y Luteinizante (LH). La síntesis de las hormonas sexuales está controlada por la hipófisis, una pequeña glándula que se encuentra en la base del cerebro. Esta glándula fabrica, entre otras sustancias, las gonadotropinas, que son las hormonas estimulantes del testículo en el hombre y del ovario en la mujer. Al llegar la pubertad se produce un incremento en la síntesis y liberación de gonadotropinas hipofisarias. Estas llegan al testículo o al ovario donde estimulan la producción de las hormonas sexuales que, a su vez, dan lugar a los cambios propios de la pubertad. En la mujer la secreción de gonadotropinas es cíclica, lo que da lugar a la secreción también cíclica de estrógenos y progesterona y a los ciclos menstruales femeninos. Por otro lado tanto estrógenos como andrógenos ejercen el llamado efecto de retroacción negativa, es decir, que estas hormonas son capaces de frenar la producción de gonadotropinas hipofisarias, regulando también ellas mismas la secreción hipofisaria. Resumen El cuerpo siempre intenta mantener un equilibrio, si hay mucha glucosa intenta regularla y convertirla, si hay mucha testoterona (consumo de anabolizantes) cortará su propia producción, si hay mucho líquido intentará eliminarlo (equilibrio sodio-potasio). La hipofisis o glándula pituitaria es regulada por el hipotalamo. A su vez la hipofisis regula las funciones de todas las hormonas del cuerpo, y estas a su vez regulan a la hipofisis y al hipotálamo que poseen sensores (ejemplo: vasos sanguíneos corporales que controlan el nivel de concentración de hormonas en sangre) que envían información a través de la sangre, para estimular o inhibir la síntesis de determinadas hormonas.
Artículo publicado por: Eduardo Domínguez
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