1.3: Homeostasis y Sistemas de Control

Objetivos de aprendizaje

• Definir homeostasis
• Definir el sistema de control y describir sus componentes
• Definir retroalimentación negativa y dar un ejemplo usando la temperatura corporal
• Definir retroalimentación positiva y dar un ejemplo; además, comparar y contrastar retroalimentación positiva y negativa en términos de la relación entre respuesta y resultado

La homeostasis (homeo- = “como, parecido, del mismo tipo”; estasis = “quedarse quieto”) significa mantener las funciones corporales dentro de rangos habitables específicos, ajustándose a los cambios internos y externos. La temperatura, la concentración nutrimental, la acidez, el agua, el sodio, el calcio, el oxígeno, así como la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la frecuencia respiratoria son algunas de las variables internas del cuerpo que deben permanecer dentro de un cierto rango. Cuando el cuerpo no logra mantener las variables internas del cuerpo dentro de un cierto rango, se interrumpe la función normal y puede resultar una enfermedad o enfermedad.

conceptos, términos y verificación de hechos

Preguntas de estudio Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)

1. ¿Cuáles son algunas de las variables internas del cuerpo que deben permanecer dentro de un cierto rango?
2. ¿Qué sucede cuando las variables internas del cuerpo están fuera de cierto rango?
3. ¿Qué es la homeostasis?

Cualquier cosa que deba mantenerse en el cuerpo dentro de un rango normal debe tener un sistema de control. Un sistema de control consta de cuatro componentes:

Estímulo, o variable fisiológica que cambia, es el ítem a regular. Variable en sentido amplio es un valor que varía o cambia. Dos ejemplos de variables que cambian son la temperatura corporal y la glucosa en sangre. Todo lo que se pueda medir y variar es una variable.

El sensor, o receptor sensorial, es la célula, tejido u órgano que detecta el cambio en el estímulo o variable fisiológica. Por ejemplo, las terminaciones sensoriales de las células nerviosas en la piel perciben un aumento de la temperatura corporal, y las células especializadas en el páncreas perciben una caída en la glucosa en sangre. El receptor sensorial o sensor proporciona entrada al centro de control.

El centro de control es la estructura del cuerpo que determina el rango normal de la variable, o punto de ajuste. Por ejemplo, un área del cerebro llamada hipotálamo determina el punto de ajuste para la temperatura corporal (alrededor de 37°C, o 98.6°F), y las células especializadas en el páncreas determinan el punto de ajuste para la glucosa en sangre (alrededor de 70-100 mg/dL). Para mantener la homeostasis, el centro de control responde a los cambios en el estímulo recibido del sensor enviando señales a los efectores.

El efector es la célula, tejido u órgano que responde a las señales del centro de control, proporcionando así una respuesta al estímulo (variable fisiológica que cambió) para mantener la homeostasis. Por ejemplo, las glándulas sudoríparas (efectores) en todo el cuerpo liberan el sudor para bajar la temperatura corporal; y las células del hígado (efectores) liberan glucosa para elevar los niveles de glucosa en sangre. Vea los cuatro componentes de un sistema de control en la Figura\(\PageIndex{1}\) a continuación.

Figura\(\PageIndex{1}\) Componentes de un Sistema de Control: estímulo o variable fisiológica que cambia, sensor o receptor sensorial, centro de control y efector

Verificación de conceptos, términos y hechos

Preguntas de estudio Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)

1. ¿Cuáles son los cuatro componentes de un sistema de control?
2. Definir estímulo usando dos ejemplos
3. ¿Qué es un sensor (o receptor sensorial)?
4. ¿Qué es un centro de control?
5. ¿Qué es un punto de ajuste?
6. ¿Qué es un efector?

La mayoría de los sistemas de control mantienen la homeostasis mediante un proceso llamado retroalimentación negativa. La retroalimentación negativa impide que una variable fisiológica o una función corporal vayan más allá del rango normal. Lo hace invirtiendo un cambio de variable fisiológica (estímulo) una vez superado el rango normal. Los componentes de una retroalimentación negativa son el sensor (o receptor sensorial), el centro de control (donde está el punto de ajuste) y el efector. Ver la figura\(\PageIndex{2}\) a continuación.

Figura\(\PageIndex{2}\) En un bucle de retroalimentación negativa, un estímulo —una desviación de un punto de ajuste— es resistido a través de un proceso fisiológico que devuelve al cuerpo a la homeostasis. (a) Un bucle de retroalimentación negativa tiene cuatro partes básicas. b) La temperatura corporal está regulada por retroalimentación negativa.

conceptos, términos y verificación de hechos

Preguntas de estudio Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)

1. ¿Qué es la retroalimentación negativa?

La retroalimentación positiva es un mecanismo que intensifica un cambio en la condición
fisiológica del cuerpo en lugar de revertirla (como lo hace un mecanismo de retroalimentación negativa). Una desviación del rango normal da como resultado más cambios, y el sistema se aleja más del rango normal. La retroalimentación positiva en el cuerpo es normal solo cuando hay un punto final definido.

El parto es un ejemplo de un ciclo de retroalimentación positiva que es normal pero que se activa solo cuando es necesario. Las primeras contracciones del parto (estímulo) empujan al bebé hacia el cuello uterino (la parte más baja del útero). El cuello uterino contiene células sensibles al estiramiento (sensores) que monitorean el grado de estiramiento. Estas células nerviosas envían mensajes al cerebro (centro de control), lo que a su vez hace que la glándula pituitaria en la base del cerebro libere la hormona oxitocina al torrente sanguíneo. La oxitocina causa contracciones más fuertes de los músculos lisos (efectores) en el útero, empujando al bebé más abajo por el canal del parto. Esto provoca un estiramiento aún mayor del cuello uterino. El ciclo de estiramiento, liberación de oxitocina y contracciones cada vez más contundentes se detiene solo cuando nace el bebé. En este punto, el estiramiento del cuello uterino se detiene, deteniendo la liberación de oxitocina. El
resultado final en un bucle de retroalimentación positiva es alcanzar un punto final (entrega) en lugar de alcanzar un punto de ajuste como en retroalimentación negativa. Consulte la figura\(\PageIndex{3}\) a continuación para ver un ejemplo, y la tabla\(\PageIndex{1}\) para una comparación entre la retroalimentación negativa y la retroalimentación positiva.

Figura El parto\(\PageIndex{3}\) normal es impulsado por un bucle de retroalimentación positiva. Un bucle de retroalimentación positiva da como resultado un cambio en el estado del cuerpo, en lugar de un retorno a un punto de ajuste.

Tabla\(\PageIndex{1}\): Comparación entre retroalimentación negativa y retroalimentación positiva.

	Comentarios negativos	Retroalimentación positiva
Ejemplo	Regulación de la temperatura corporal o glucosa en sangre	Parto normal
Respuesta	Invierte un cambio en una condición fisiológica	Intensifica un cambio en la condición fisiológica
Resultado	Regresar a un punto de ajuste	Llegar a un punto final
En general	Proporcionar estabilidad	Acelera un proceso hasta su finalización

Verificación de conceptos, términos y hechos

Preguntas de estudio Escribe tu respuesta en forma de oración (no respondas usando palabras sueltas)

1. ¿Qué es la retroalimentación positiva?
2. En qué se diferencian los comentarios negativos y positivos (Comparar respuesta, resultado y general)