Homeostasis – Que es, definición, biologia, ejemplos

Homeostasis – Que es, definición, biologia, ejemplos

La homeostasis es la propiedad de un sistema dentro del cuerpo en el cual una variable, tal como la concentración de una sustancia en la solución, está regulada activamente para permanecer constante. Los ejemplos de homeostasis incluyen la regulación de la temperatura corporal , el pH de sus fluidos extracelulares, las concentraciones de sodio así como el de la glucosa en el plasma sanguíneo a pesar de los cambios en el ambiente o lo que está haciendo independientemente de la actividad. Cada una de estas variables es controlada por un regulador que son mecanismos fisiológicos que consumen energía. El concepto fue descrito por el fisiólogo francés Claude Bernard en 1865 y la palabra fue acuñada por Walter Bradford en 1926.

Los orígenes conceptuales de la homeostasis llegan de nuevo a los antiguos conceptos griegos de equilibrio, armonía y estado estacionario, todos ellos atributos fundamentales de la vida y la salud. Empedocles postulaba que toda la materia consistía en elementos y cualidades que estaban en oposición dinámica entre sí, y que el equilibrio o la armonía era una condición necesaria para la supervivencia de los organismos.

Hipócrates comparó la salud con el equilibrio armonioso de los elementos, y la enfermedad a la no armonía sistemática de estos elementos.

El fisiólogo francés Claude Bernard publicó afirmaba que el mantenimiento del ambiente interno, o que rodeaba las células del cuerpo era esencial para la vida del organismo y Walter Cannon publicó una extrapolación del trabajo de Bernard 1865 nombrando su teoría homeostasis. Cannon postulaba que la homeostasis era un proceso de ajustes sincronizados en el entorno interno dando como resultado el mantenimiento de variables fisiológicas específicas dentro de parámetros definidos y que estos parámetros precisos incluían presión sanguínea, temperatura, pH, y otros, todos con rangos normales claramente definidos.

Postulaba que las amenazas a la homeostasis podían originarse del ambiente externo como la temperatura externa, o el ambiente interno como el dolor o las infecciones, y podría ser físico o psicológico, como en la angustia emocional.

El mantenimiento de este equilibrio físico y psicológico interno que es la homeostasis, exige una red interna de la comunicación con sensores capaces de identificar desviaciones de los rangos y de los efectos aceptables para volver esas desviaciones dentro de límites aceptables. Cannon identificó estos sistemas de retroalimentación negativa y enfatizó que la respuesta dentro del cuerpo sería la misma.

 

Homeostasis – Que es, definición, biologia, ejemplos

 

 

Homeostasis en biología

Los procesos metabólicos de todos los organismos sólo pueden tener lugar en entornos físicos y químicos muy específicos. Las condiciones varían con cada organismo por los procesos químicos se llevan a cabo dentro de la célula o en los fluidos que rodean las células. Los reguladores más conocidos en humanos mantienen la composición de los líquidos extracelulares constante, especialmente con respecto a la temperatura, el pH, la osmolalidad, y las concentraciones de sodio, potasio, calcio, glucosa y CO2 y O2. Sin embargo, muchos otros abarcan muchos aspectos de la fisiología humana controlando otros sistemas en el cuerpo.

Si una entidad está controlada no implica que su valor sea necesariamente constante en salud. Por ejemplo la temperatura del cuerpo es regulada con sensores de temperatura en, entre otros, el hipotálamo, pero se restablece regularmente. Por ejemplo, la temperatura del cuerpo en los seres humanos varía durante el transcurso del día con las temperaturas más bajas por la noche, y la más alta por las tardes. El punto de ajuste del regulador se reajusta en mujeres adultas al inicio de la fase del ciclo menstrual o se restablece durante las infecciones para producir fiebre.

La señal de las neuronas o hormonas del sensor es altamente variable para transmitir información sobre la dirección y magnitud del error detectado por el sensor y la respuesta del efector necesita ser altamente ajustable para revertir el error casi en la proporción al error que está amenazando el ambiente interno.

La hipertensión arterial en mamíferos es controlada por homeostasis y medida por los receptores del estiramiento en las paredes del arco aórtico y de los sinos de las arterias carótidas internas. Los sensores envían mensajes vía los nervios sensoriales a la médula oblonga del cerebro que indica si la presión arterial ha caído o ha subido, entonces la médula oblonga distribuye los mensajes a lo largo de los nervios eferentes que pertenecen al sistema nervioso autónomo a una gran variedad de órganos del efector, cuya actividad por lo tanto se cambia para revertir el error en la presión arterial.

Uno de los órganos efectores es el corazón cuya tasa es estimulada para elevarse cuando la presión arterial baja, o a retrasarla cuando la presión sube por encima del punto de ajuste. La frecuencia cardíaca,para la cual no hay sensor en el cuerpo, no esta controlada por homeostasis, pero es una de las respuestas del efector a los errores en la presión arterial arterial.

Aparte de las entidades que son controladas homeostaticamente en el entorno interno del cuerpo, y los mecanismos que son responsables de este, existen variables que no son ni controladas ni implicadas por homeostasis. La concentración de urea en sangre es un ejemplo. Los mamíferos no tienen sensores de urea por lo que la concentración de urea se determina por un equilibrio dinámico, de la misma manera que se determina el nivel de agua en un río en cualquier punto particular a lo largo de su curso. La concentración de urea en sangre es comparable al nivel del agua en un río natural. Es fabricado por el hígado de los grupos amino de los aminoácidos de las proteínas que se están degradando en este órgano y es excretado por los riñones que simplemente pasan la mayor parte de la urea en el filtrado glomerular en la orina sin la reabsorción activa o la excreción por los túbulos renales.

Una dieta alta en proteínas por lo tanto produce concentraciones altas de urea en la sangre, y una dieta pobre en proteínas produce concentraciones bajas de urea plasmática, sin ningún intento fisiológico de corregir o mitigar estas fluctuaciones en el nivel de urea en los fluidos extracelulares.

 

Fallos en la homeostatis

Hay varias enfermedades crónicas se mantienen bajo control por la homeostasis que enmascara un problema compensando el organismo. Sin embargo, los mecanismos compensadores eventualmente se desgastan o son interrumpidos por un nuevo factor de complicación, que envía el cuerpo que se tambalea a través de una nueva cascada de acontecimientos. Tal descompensación desenmascara la enfermedad subyacente, empeorando sus síntomas. Los ejemplos comunes incluyen insuficiencia cardíaca descompensada, insuficiencia renal e insuficiencia hepática.

Muchas enfermedades son el resultado de un fallo de uno o más reguladores. Casi cualquier componente funcional puede funcionar mal ya sea como resultado de un defecto hereditario, o una enfermedad adquirida. Algunos han incorporado redundancias, que asegura que la vida no está amenazada inmediatamente si un componente funciona mal; pero en otros casos el mal funcionamiento causa enfermedad severa, que puede ser fatal si no está tratada.

La diabetes mellitus tipo 1 es probablemente el ejemplo más conocido en el que la glucosa de la sangre deja de funcionar porque las células beta de los islotes pancreáticos se destruyen. Esto significa que el sensor de glucosa está ausente, y su vía efectora que regula el nivel de insulina en la sangre, permanece inalterado en cero. La concentración de glucosa en la sangre por lo tanto se eleva a niveles muy altos, mientras que las proteínas del cuerpo se degradan en aminoácidos que se crean una tasa muy alta en la glucosa, vía gluconeogénesis, por el hígado. La afección es fatal si no se trata.

El plasma ionizado calcio el regulador puede ser interrumpido por la sobreproducción de la hormona paratiroidea por un adenoma paratiroides dando por resultado las características típicamente del hiperparatiroidismo, con alto plasma ionizado Ca2 + y la reabsorción del hueso, que puede llevar a fracturas espontáneas. Las concentraciones de calcio ionizadas anormalmente altas del plasma causan cambios en muchas proteínas de la superficie celular dando lugar al letargo, debilidad de músculo, anorexia, estreñimiento.

El regulador del agua del cuerpo se puede comprometer por la incapacidad de secretar el ADH en respuesta incluso a las pérdidas diarias normales del agua vía el aire exhalado, las heces, y sudar. Al recibir una señal de ADH de sangre cero, los riñones producen enormes volúmenes inalterables de orina muy diluida, causando deshidratación y muerte si no se trata. Como los organismos envejecen la eficacia de sus sistemas de control se reduce. Las ineficiencias gradualmente dan lugar a un ambiente interno inestable que aumenta el riesgo de enfermedad, y conduce a los cambios físicos asociados al envejecimiento.

Ejemplos de homeostasis

Aquí son algunos ejemplos de la homeostasis:

  • La temperatura interna del cuerpo de los seres humanos es un gran ejemplo de homeostasis. Cuando un individuo está sano su temperatura corporal se mantiene a una temperatura de 37º. El cuerpo puede controlar temperatura subiendo o eliminando calor.

 

  • La glucosa es un tipo de azúcar que se encuentra en el torrente sanguíneo, pero el cuerpo debe mantener los niveles apropiados de glucosa para asegurar que una persona permanezca saludable. Cuando los niveles de glucosa son demasiado altos, el páncreas libera una hormona conocida como insulina. Si los niveles de glucosa en la sangre caen demasiado bajo, el hígado convierte el glucógeno en la sangre a glucosa de nuevo elevando los niveles.

 

  • Cuando las bacterias o los virus entran en su cuerpo, su sistema linfático actu para ayudar a mantener la homeostasis. Funciona para combatir la infección antes de que tenga la oportunidad de enfermar asegurándose de que permanezca saludable.

 

  • El mantenimiento de la presión sanguínea saludable es un ejemplo de homeostasis. El corazón puede detectar cambios en la presión sanguínea, causando que envíe señales al cerebro, que luego envía señales de vuelta que le dicen al corazón cómo responder. Si la presión sanguínea es demasiado alta el corazón debe ir más despacio, mientras que si es demasiado bajo, el corazón debe aumentar las pulsaciones.

 

Sinónimos de homeostasia

Algunos sinónimos de homeostasia son:

Equilibrio                        Estabilidad                              Ecuanimidad

Dejar respuesta