15.6: Homeostasis
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Resultados de aprendizaje
- Describir cómo la homeostasis y el equilibrio son diferentes.
Retire una piedra y todo el arco se derrumba. Lo mismo es cierto para el cuerpo humano. Todos los sistemas trabajan juntos para mantener la estabilidad o la homeostasis. Interrumpe un sistema, y todo el cuerpo puede verse afectado.
Homeostasis
Todos los órganos y sistemas de órganos del cuerpo humano trabajan juntos como una máquina bien engrasada. Esto se debe a que están estrechamente regulados por los sistemas nervioso y endocrino. El sistema nervioso controla prácticamente todas las actividades del cuerpo, y el sistema endocrino secreta hormonas que regulan estas actividades. Funcionando juntos, los sistemas de órganos suministran a las células del cuerpo todas las sustancias que necesitan y eliminan sus desechos. También mantienen la temperatura, el pH y otras condiciones en los niveles adecuados para apoyar los procesos de vida.
Mantenimiento de la homeostasis
El proceso en el que los sistemas de órganos trabajan para mantener un ambiente interno estable se llama homeostasis. Mantener un entorno interno estable requiere ajustes constantes. Estas son solo tres de las muchas formas en que los sistemas de órganos humanos ayudan al cuerpo a mantener la homeostasis:
- Sistema respiratorio: Una alta concentración de dióxido de carbono en la sangre desencadena una respiración más rápida. Los pulmones exhalan con más frecuencia, lo que elimina el dióxido de carbono del cuerpo más rápidamente.
- Sistema excretor: Un bajo nivel de agua en la sangre desencadena la retención de agua por los riñones. Los riñones producen más concentración de orina, por lo que se pierde menos agua del cuerpo.
- Sistema endocrino: Una alta concentración de azúcar en la sangre desencadena la secreción de insulina por una glándula endocrina llamada páncreas. La insulina es una hormona que ayuda a las células a absorber el azúcar de la sangre.
Entonces, ¿cómo mantiene tu cuerpo la homeostasis? La regulación de su entorno interno se realiza principalmente a través de comentarios negativos. La retroalimentación negativa es una respuesta a un estímulo que mantiene una variable cerca de un valor establecido (ver figura a continuación). Esencialmente, “apaga” o “apaga” un sistema cuando varía de un valor establecido.
Por ejemplo, tu cuerpo tiene un termostato interno. Durante un día de invierno, en tu casa un termostato detecta la temperatura en una habitación y responde encendiendo o apagando el calentador. Tu cuerpo actúa de la misma manera. Cuando la temperatura corporal aumenta, los receptores en la piel y el cerebro perciben el cambio de temperatura. El cambio de temperatura desencadena un comando desde el cerebro. Este comando puede causar varias respuestas. Si tienes demasiado calor, la piel suda y los vasos sanguíneos cercanos a la superficie de la piel se dilatan. Esta respuesta ayuda a disminuir la temperatura corporal.
Otro ejemplo de retroalimentación negativa tiene que ver con los niveles de glucosa en sangre. Cuando los niveles de glucosa (azúcar) en la sangre son demasiado altos, el páncreas secreta insulina para estimular la absorción de glucosa y la conversión de la glucosa en glucógeno, que se almacena en el hígado. A medida que disminuyen los niveles de glucosa en sangre, se produce menos insulina. Cuando los niveles de glucosa son demasiado bajos, se produce otra hormona llamada glucagón, lo que hace que el hígado vuelva a convertir el glucógeno en glucosa.
Retroalimentación positiva
Algunos procesos en el cuerpo están regulados por retroalimentación positiva. La retroalimentación positiva es cuando una respuesta a un evento aumenta la probabilidad de que el evento continúe. Un ejemplo de retroalimentación positiva es la producción de leche en madres lactantes. A medida que el bebé bebe la leche de su madre, se libera la hormona prolactina, una señal química. Cuanto más amamanta el bebé, más prolactina se libera, lo que provoca que se produzca más leche. Otros ejemplos de retroalimentación positiva incluyen las contracciones durante el parto. Cuando las constricciones en el útero empujan a un bebé al canal del parto, ocurren contracciones adicionales.
Fracaso de la Homeostasis
Muchos mecanismos homeostáticos como estos funcionan continuamente para mantener condiciones estables en el cuerpo humano. A veces, sin embargo, los mecanismos fallan. Cuando lo hacen, las células pueden no obtener todo lo que necesitan, o los desechos tóxicos pueden acumularse en el cuerpo. Si no se restablece la homeostasis, el desequilibrio puede llevar a la enfermedad o incluso a la muerte.
Homeostasis vs Equilibrio
La homeostasis requiere un aporte de energía para mantener una condición específica necesaria para la vida. Las alteraciones a la homeostasis deben ser respondidas para evitar la muerte o enfermedad. Por ejemplo, un cuerpo necesita mantener cierta temperatura interna. Salir al exterior en clima frío - escalofríos corporales para mantener su temperatura corporal.
El equilibrio dinámico es mantener una condición específica que minimiza la energía del sistema, dependiendo de las circunstancias. Se responde a una perturbación a un equilibrio con el fin de desplazar el proceso para restablecer un equilibrio. Por ejemplo, si un objeto caliente (digamos un cuenco de metal) se coloca afuera en clima frío, se produce la transferencia de calor y la temperatura del cuenco se equilibre con la temperatura exterior. Si esto le pasara a una persona, no sería bueno.
Colaboradores y Atribuciones
CK-12 Foundation by Sharon Bewick, Richard Parsons, Therese Forsythe, Shonna Robinson, and Jean Dupon.
Allison Soult, Ph.D. (Department of Chemistry, University of Kentucky)