Homeostasis es un concepto elaborado por el fisiólogo americano W. Cannon (1871–1945). Se refiere a la estabilidad interna de los organismos y a los mecanismos que la mantienen.
Los parámetros homeostáticos se mantienen relativamente estables en sangre. Como por ejemplo:
- La concentración de nutrientes (ejemplo la glucosa)
- Concentración de gases respiratorios (O2, CO2)
- Productos de desecho del metabolismo (NH3, ácido úrico, urea)
- Ph (por ejemplo un Ph bajo afecta a las neuronas)
- Electrolitos (iones, sales inorgánicas)
Otros parámetros que solo algunos organismos regulan: (por ejemplo los mamíferos)
- Temperatura corporal
- Presión sanguínea
Clasificación según la capacidad de homeostasis
La homeostasis no es universal, es decir, algunos animales poseen una mayor capacidad de regularse que otros ( ej: los mamíferos poseen gran capacidad de regulación).
Podemos establecer dos grupos de animales en función de su capacidad homeostática:
- Reguladores: Regulan independientemente de las variaciones del medio.
- Conformadores: Varían con el medio.
- Nota:
- Algunos organismos son reguladores para unos determinados parámetros pero conformadores para otros.
- Para mantener la homeostasis se requiere un gasto de energía muy elevado.
Avoiders (evasores)
Animales conformadores que se las arreglan para mantener cierta estabilidad interna frente a los cambios del ambiente.
Se trata de estrategias conductuales que evitan las excesivas fluctuaciones ambientales, por ejemplo: las migraciones.
Enantiostasis: mecanismos para compensar pero no para regular.
Ejemplo: el cangrejo azul vive entre el mar y los estuarios. Cuando pasa del mar a los estuarios sufre una pérdida de sales corporales, bajando la osmolaridad interna, lo que produce un descenso de la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno. En estas condiciones el cangrejo acumula amoniaco y por tanto su Ph sube. Con un Ph alto aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxigeno.
Sistemas reguladores
Tomemos un sistema regulador no biológico para realizar una comparación, utilizaremos un baño termostático:
- La temperatura atmosférica es más baja que la del agua, en estas condiciones el agua cede calor a la atmósfera, haciendo que la temperatura del baño baje.
- Esta bajada es registrada por un termómetro.
- El termómetro transmite esta información al termostato (caja de control).
- El termostato envía al calentador la orden de encenderse y producir calor (Q).
En los sistemas biológicos encontramos los mismos componentes básicos:
- El termómetro que detecta los cambios de temperatura, es un sensor o receptor sensorial en los sistemas biológicos.
- El termostato es el centro de integración en los sistemas biológicos, que interpreta los cambios y dan las ordenes para contrarrestarlos.
- El calentador seria el efector en los sistemas biológicos.
- El cambio de variable sería el estímulo en los sistemas biológicos (bajada de temperatura).
- La respuesta final del sistema para contrarrestar la pérdida de calor es la producción de calor.
Definiciones
Retroalimentación: Es cuando la respuesta ante un estimulo consiste en corregir esos cambios mediante los elementos básicos vistos anteriormente (para mantener la homeostasis).El tipo de retroalimentación que hemos visto anteriormente es la negativa, donde la respuesta al estimulo se produce en sentido contrario al cambio para corregirlo. Ejemplo: baja la temperatura, se produce calor para subir temperatura y contrarrestar la bajada.
Punto de ajuste (setpoint): Es el valor al que debe regularse la variable. se trata de un valor de referencia que tiene el sistema de control y que usa para comparar con los valores que llegan del receptor.
Sensibilidad: Rango de valores de la variable que el centro de interación considera como tolerables.Es muy complicado que la temperatura se mantenga en un valor exacto, sino que sufrirá pequeñas fluctuaciones, dependiendo de la sensibilidad el centro de interacción tendrá unos grados por arriba y por abajo donde la temperatura puede oscilar sin que se produzca una respuesta del sistema.