La Homeostasis es el estado de condiciones químicas y físicas internas constantes que mantienen los sistemas vivos. Se trata de un fenómeno cuyo proceso es bastante crucial para la supervivencia de los organismos. Regularmente se ve como una resistencia a los cambios en el entorno externo, pero es un proceso de autorregulación que normaliza las variables internas necesarias para mantener la Vida.
Origen
El término “homeostasis” proviene de la palabra griega “homios”, que quiere decir “similar”, y “stasis” que significa “estabilidad”.
El concepto de “homeostasis” fue introducido en 1929 por el fisiólogo estadounidense W. Kennon, quien describió una serie de procesos homeostáticos en un organismo biológico. En la segunda mitad del siglo 19, el fisiólogo francés C. Berna estudió los mecanismos fisiológicos que aseguran el mantenimiento de la estabilidad del medio interno del cuerpo. Berna consideró esta estabilidad como la base para la independencia de un organismo vivo en un entorno externo en constante cambio.
Aplicación del concepto
Con la llegada y la difusión de las ideas cibernéticas del sistema, el concepto de “homeostasis” comienza a utilizarse en el estudio no solo de los sistemas biológicos de diferentes niveles, sino también de los sistemas psicológicos, sociales, técnicos y otros para caracterizar la regulación y el control del mecanismo que opera sobre la base de retroalimentación negativa.
Además de la homeostasis, cuando se estudian sistemas complejos, se utilizan los conceptos de heterostasis que reflejan la jerarquía de los sistemas homeostáticos.
Homeostasis y psicología
En psicología, el cuerpo del individuo intenta regularse a sí mismo satisfaciendo las necesidades básicas y restaurando el equilibrio deseado para lograr la homeostasis. Sin embargo, la psicología de la homeostasis en realidad puede implicar factores mucho más complejos en el individuo. Un ejemplo clásico de que la homeostasis no funciona correctamente, es una Persona con diabetes que tiene niveles elevados de glucosa en sangre.
Homeostasis y fisiología
Una de las formas más comunes en que los seres humanos experimentan los efectos fisiológicos relacionados con la teoría de la homeostasis es cuando se relacionan con su entorno.
Por ejemplo, una persona que salga a la calle en un día fresco de otoño se pondrá un suéter para combatir el frío. Otra forma es satisfaciendo necesidades físicas apremiantes como el hambre y la sed. Una persona que siente un rugido en el estómago podría devorar un sándwich para satisfacer su hambre. Una persona que está sedienta después de cortar el césped en un cálido día de verano podría beber un vaso de limonada espumosa para saciar su sed.
Homeostasis celular
Las células dependen del entorno del cuerpo para mantenerse vivas y funcionar correctamente. La homeostasis mantiene el ambiente del cuerpo bajo control y las condiciones favorables para los procesos celulares. Sin las condiciones corporales adecuadas, ciertos procesos (p. ej., ósmosis) y proteínas (p. ej., enzimas) no funcionarán correctamente.
Las células vivas dependen del Movimiento de sustancias químicas a su alrededor. Los productos químicos como el oxígeno, el dióxido de carbono y los alimentos disueltos deben transportarse dentro y fuera de las células. Esto se lleva a cabo mediante los procesos de difusión y ósmosis, que dependen del equilibrio de Agua y sal en el organismo, que se mantienen mediante la homeostasis.
Las células dependen de las enzimas para acelerar muchas de las reacciones químicas que las mantienen vivas y en funcionamiento. Estas enzimas funcionan mejor a ciertas temperaturas y, de nuevo, la homeostasis es vital para las células, ya que mantiene una Temperatura corporal constante.
Homeostasis cibernética
La cibernética, tomando prestada la idea de la biología, concibe que cualquier sistema existente posee un impulso fundamental hacia la homeostasis: un instinto primordial hacia el mantenimiento de su supervivencia y la garantía de su salud y seguridad continuas. Es sobre esta idea y su aplicación a las máquinas, los animales y el hombre, donde descansa gran parte de la cibernética.
Homeostasis en el ecosistema
El concepto de homeostasis también se aplica a las condiciones ambientales. La idea de que la homeostasis en los ecosistemas es producto de una combinación de biodiversidad y la gran cantidad de interacciones ecológicas que ocurren entre las especies fue propuesta por primera vez por el ecólogo estadounidense Robert MacArthur en 1955.
Tal suposición se consideró un concepto que podría ayudar a explicar la sostenibilidad de un sistema ecológico, es decir, su persistencia como un tipo específico de ecosistema en el tiempo. Desde entonces, el concepto ha cambiado un poco e incluye el componente no vivo del ecosistema. El término ha sido utilizado por muchos ecologistas para describir la reciprocidad que se produce entre los componentes vivos y no vivos de un ecosistema para mantener el statu quo.
Características
Cualquier sistema en equilibrio dinámico quiere alcanzar un estado estable, un equilibrio que resista cambios externos. Por lo tanto, cuando se altera un sistema de este tipo, los dispositivos reguladores incorporados reaccionan a las desviaciones para establecer un nuevo equilibrio. Tal proceso es uno de los elementos del control de retroalimentación.
En este sentido, el estudio de los procesos homeostáticos involucra las siguientes características relacionadas con algunos parámetros:
- Cambios significativos en los que interrumpen el funcionamiento normal del sistema.
- Límites del cambio permisible de estos parámetros bajo la influencia de las condiciones del entorno externo e interno.
- Un conjunto de mecanismos específicos que comienzan a funcionar cuando los Valores de las variables van más allá de estos límites.
- Los sistemas biológicos, que son de gran complejidad, tienen reguladores que son difíciles de comparar con dispositivos mecánicos.
Mecanismos de control
El organismo humano comprende diferentes sistemas de comunicación entre el medio interno y el medio externo. Los mecanismos de regulación comprenden cuatro elementos esenciales para asegurar la homeostasis, sea cual sea la variable:
- El Receptor que capta los cambios (Estímulos): a los que se debe dar respuesta, y que envía la información a nivel del centro de regulación, por vía aferente (impulsos nerviosos, hormonas, etc.)
- Centro de control: es quien analiza los datos y los relaciona con el valor o valores de referencia y determina la respuesta a dar. Esta señal (impulsos nerviosos, hormonas, etc.) utilizará la vía eferente para llegar al efector.
- El efector corresponde al medio que utiliza el centro de control para implementar la respuesta que se va a dar al estímulo.
- Estímulo: esta respuesta produce entonces una retroalimentación que actuará sobre el estímulo; puede reducirla (retroinhibición) que tendrá como consecuencia detener el mecanismo regulador, o bien amplificarla (retroactivación) que permitirá aumentar la reacción.
Una perturbación de la homeostasis conducirá a un desequilibrio e inducirá una reacción de los diversos centros reguladores.
Ejemplos
- Sistemas eléctricos: un sistema mecánico que es la operación de un controlador de temperatura ambiente o termostato. El corazón del termostato es una tira bimetálica que responde a los cambios de temperatura completando o rompiendo un circuito eléctrico. Cuando la habitación se enfría, el circuito termina y la calefacción se enciende y la temperatura sube. En el nivel configurado, el circuito se interrumpe, el horno se detiene y la temperatura desciende.
- Temperatura corporal: la temperatura corporal normal, como todos sabemos, es de 37 ° C. La falla muscular se produce a una temperatura de 28° C, y a los 33° C, se produce la pérdida del conocimiento. A una temperatura de 42 ° C, el sistema nervioso central comienza a colapsar. La muerte ocurre a los 44 ° C. El cuerpo controla la temperatura produciendo o liberando el exceso de calor.
- Niveles de Calcio: los huesos y los dientes contienen aproximadamente el 99% del calcio del cuerpo, mientras que el 1% restante circula en la sangre. Si los niveles de calcio en sangre descienden demasiado, las glándulas paratiroides activan sus receptores sensibles al calcio y liberan hormona paratiroidea. Si los niveles de calcio aumentan demasiado en los huesos, la glándula tiroides libera calcitonina y fija el exceso de calcio, reduciendo así la cantidad de calcio en la sangre.
- Volumen de líquido: el cuerpo debe mantener un entorno interno constante, lo que significa que necesita regular la pérdida o reposición de líquidos. Las hormonas ayudan a regular este equilibrio provocando la excreción o retención de líquidos. Si el cuerpo no recibe suficiente líquido, la hormona antidiurética le indica a los riñones que conserven líquido y reduce la producción de orina. Si el cuerpo contiene demasiado líquido, suprime la aldosterona y envía señales a los riñones para producir más orina.
La homeostasis suele ser bastante favorable y mantiene los sistemas vivos y saludables. Sin ella, los organismos no funcionarían, y tampoco el sistema sociales. El problema es que, como la selección natural y la vida misma, la homeostasis no está dirigida y no tiene un «sistema de valores»: no preserva lo bueno y no rechaza lo malo. Es como la inercia: es un algoritmo simple que mantiene las cosas en movimiento como estaban.
