La homeostasis comprende los procesos biológicos que sirven para mantener las condiciones internas de un ser vivo lo más constante posible. Esto se aplica principalmente a organismos complejos como animales y plantas, compuestos por gran cantidad de células con diferentes funciones que tienen que actuar de forma integrada.
El término “homeostasis” deriva del griego homos que significa “igual” o “semejante” y stasis que significa “estabilidad”. El fisiólogo Walter B. Cannon usó la palabra “homeostasis” para referirse a las condiciones de equilibrio, regulación y balance que aseguran la supervivencia del individuo.
La homeostasis en los seres vivos es como el sistema de aire acondicionado que se prende o apaga cuando hay un cambio en la temperatura. El cuerpo vigila permanentemente la composición, la temperatura, la acidez, la presión y otros indicadores. Cuando se detecta un cambio en alguno de estos valores se activan los procesos para regresar a su valor normal.
Por ejemplo, la temperatura normal del cuerpo humano es de alrededor de 37 °C. Cuando baja la temperatura, se activan los mecanismos para generar calor a través del temblor de los músculos. En cambio, cuando sube la temperatura, se activan los mecanismos de disipación del calor, como la sudoración.
La homeostasis es importante para mantener la integridad del organismo. Cuando los mecanismos homeostáticos no funcionan correctamente se produce la enfermedad y hasta la muerte. Por ejemplo, cuando hay un aumento en la glucosa de la sangre pero no se puede regresar a sus valores normales se produce la diabetes. Si el pH de la sangre cae por debajo de 7 o sube por arriba de 8 las consecuencias son fatales.
Mecanismos de homeostasis
El mecanismo de homeostasis consiste de las siguientes etapas:
- Ocurre una perturbación o estímulo en el ambiente interno o externo del organismo.
- Esa perturbación genera un cambio en el valor normal de un organismo.
- Un receptor o sensor detecta este cambio.
- El receptor envía la señal a un centro de control.
- El centro de control actúa sobre los efectores.
- Los efectores responden para reajustar el medio interno y volver al organismo a su valor normal.
Por ejemplo, cuando comemos una pizza (estímulo), a los minutos aumentan los niveles de glucosa en la sangre (valor). En el páncreas, hay unos receptores que detectan este cambio. El mismo páncreas (centro de control) libera la hormona insulina que actúa sobre varios efectores. Uno de estos efectores son los músculos que se encargan de tomar la glucosa de la sangre y almacenarla. El resultado es la disminución del nivel de glucosa hasta sus valores normales.
Los mecanismos de homeostasis pueden ser de retroalimentación negativa cuando la respuesta del cuerpo va en la dirección opuesta al estímulo y retroalimentación positiva cuando el cuerpo responde en la misma dirección.
Retroalimentación negativa
Los mecanismos de retroalimentación negativa se encargan de cambiar la dirección del estímulo, esto es, si el estímulo produce un aumento del valor normal, la retroalimentación negativa disminuye el valor a su punto normal. Si el estímulo disminuye el valor normal, la retroalimentación negativa sube ese valor.
Un ejemplo clásico de retroalimentación negativa es la regulación de los niveles de glucosa en la sangre. Cuando hay un aumento de glucosa, la retroalimentación negativa hace que baje. Cuando hay una disminución de glucosa, la retroalimentación negativa hace que aumente.
Vea también Sistema endocrino.
Retroalimentación positiva
Cuando el estímulo persiste o aumenta se presenta una retroalimentación positiva. Es decir, si el estímulo produce un aumento del valor, la retroalimentación positiva produce que siga aumentando.
Un ejemplo de retroalimentación positiva es la maduración de las frutas en un árbol. Cuando una fruta empieza madurarse en el árbol, libera unos gases que inducen la maduración de las otras frutas vecinas, con lo que se propaga la respuesta de maduración de todas las frutas en el árbol.
14 ejemplos de homeostasis
- Aumento de la temperatura corporal: para liberar calor y así bajar la temperatura se aumenta el flujo de sangre hacia la piel y la evaporación del sudor.
- Disminución de la temperatura: Cuando la temperatura del cuerpo humano baja se reduce el flujo de sangre hacia la piel, se paran los pelos y se estimula el temblor muscular.
- Pérdida de calor con el jadeo: algunos animales con el cuerpo cubierto por pelos no pueden sudar; al inspirar y espirar con rapidez por la boca se enfría la vía aérea superior y se disipa el calor.
- Disminución del agua interna: cuando hay una deficiencia de agua se activan en el sistema nervioso unas células receptoras que envían señales a la hipófisis para liberar una hormona (ADH) que estimula la sed y actúa en los riñones para producir una orina concentrada. De esta forma se disminuye la expulsión de agua.
- Exceso de agua en el organismo: cuando tomamos mucha agua se estimula la eliminación por la orina, que es más diluida.
- Aumento de la presión arterial: cuando se aumenta la presión arterial se disminuye la actividad del corazón y se dilatan los vasos sanguíneos lo que disminuye la presión arterial.
- Disminución de la presión arterial: cuando la presión arterial baja se activa el corazón y se contraen los vasos sanguíneos lo que produce un aumento de la presión arterial.
- Aumento del ión hidrógeno H+ o disminución del pH: cuando disminuye el pH de la sangre hay un exceso de ácido, se activan sistemas de amortiguación ácido-básico que se unen a los H+, se acelera la respiración eliminando CO2 y se elimina ácido por los riñones con lo que se aumenta el pH de la sangre.
- Disminución del ión hidrógeno H+ o aumento del pH: cuando aumenta el pH de la sangre, los sistemas de amortiguación ácido-básico liberan los H+, se reduce la respiración reduciendo la eliminación de CO2 y se elimina bases por los riñones lo que conduce a la disminución del pH.
- Disminución de la concentración de oxígeno: el oxígeno se combina con una proteína en los glóbulos rojos llamada hemoglobina. Cuando la concentración del oxígeno es baja en el líquido extracelular se libera el oxígeno de la hemoglobina.
- Aumento del dióxido de carbono: cuando sube la concentración de dióxido de carbono en los tejidos se activa el centro respiratorio que estimula una respiración rápida y profunda para eliminarlo.
- El proceso de coagulación sanguínea: cuando nos cortamos, se activan unas proteínas en la sangre llamadas factores de coagulación, que van a producir el coágulo para cerrar la herida.
- Disminución de calcio en la sangre: al bajar la concentración de calcio, la glándula paratiroides libera la hormona paratiroidea que actúa sobre los intestinos y los riñones aumentando el calcio en la sangre.
- Disminución de la superficie de exposición de las hojas al Sol: cuando hace mucho calor y las plantas no reciben agua, un mecanismo de homeostasis de las plantas es levantar las hojas, de esta forma se disminuye la superficie expuesta al sol para tratar de conservar más agua.
Vea también:
