Mentiras sobre la Homeostasis y cómo detectarlas

¿Qué es la Homeostasis?

Homeostasis, cualquier proceso de autorregulación por el cual los sistemas biológicos tienden a mantener la estabilidad. Mientras se ajustan a condiciones que son óptimas para la supervivencia.

Si la homeostasis tiene éxito, la vida continúa; si no tiene éxito, se produce un desastre o la muerte. Homeostasis

La estabilidad alcanzada es en realidad un equilibrio dinámico. En él se producen cambios continuos, aunque prevalecen condiciones relativamente uniformes.

Cualquier sistema en equilibrio dinámico tiende a alcanzar un estado estable, un equilibrio que resiste a las fuerzas externas del cambio.

Cuando se perturba un sistema de este tipo, los dispositivos reguladores responden para establecer un nuevo equilibrio. Este proceso es un proceso de control de retroalimentación.

Todos los procesos de integración y coordinación de la función, ya sea mediada por circuitos eléctricos o por sistemas nerviosos y hormonales, son ejemplos de regulación homeostática.

El concepto de homeostasis. Que los seres vivos mantienen un ambiente interior constante. Fue sugerido por primera vez en el siglo XIX por el fisiólogo francés Claude Bernard. Quien afirmó que “todos los mecanismos vitales, por variados que sean, tienen un solo objeto. El de preservar constantemente las condiciones de vida”.

Como fue concebida originalmente por Bernard, la homeostasis se aplicó a la lucha de un solo organismo por sobrevivir.

El concepto se amplió más tarde para incluir cualquier sistema biológico. Desde la célula hasta toda la biosfera, todas las áreas de la Tierra habitadas por seres vivos.

Definición de Homeostasis

La homeostasis es un concepto clave para entender cómo funciona nuestro cuerpo.

Significa mantener las cosas constantes y viene de dos palabras griegas: “homeo”, que significa “similar”, y “stasis”, que significa “estable”.

Una definición más formal de la homeostasis. Es una característica de un sistema que regula su entorno interno y tiende a mantener una condición estable y relativamente constante de las propiedades.

Homeostasis en el Cuerpo

La homeostasis está ocurriendo constantemente en nuestros cuerpos.

Comemos, sudamos, bebemos, bailamos y, sin embargo, la composición de nuestro cuerpo sigue siendo casi la misma.

Si alguien le sacara sangre en diez días diferentes del mes, el nivel de glucosa, sodio, glóbulos rojos y otros componentes sanguíneos sería bastante constante,  independientemente de su comportamiento.

No importa cuánta agua bebas, tu cuerpo no se hincha como un globo si bebes toneladas, y no se marchita como una pasa si bebes muy poco.

¿Alguna vez te has preguntado sobre esto?

De alguna manera, nuestros cuerpos saben cuánto líquido necesitamos mantener, y luego mantener un nivel constante sin importar cuánta agua bebamos.

Este mantenimiento del tamaño corporal es un ejemplo de homeostasis. Y ni siquiera tenemos que pensar en ello para que esto suceda! ¿No son nuestros cuerpos increíbles?

¿Qué es un ejemplo de homeostasis en un ser vivo?

El control de la temperatura corporal en los seres humanos es uno de los ejemplos más conocidos de homeostasis.

La temperatura corporal normal ronda los 37 °C (98,6 °F). Pero hay una serie de factores que pueden afectar este valor. Incluyendo la exposición a los elementos, las hormonas, la tasa metabólica y las enfermedades. Lo que conduce a temperaturas corporales excesivamente altas o bajas.

El hipotálamo en el cerebro regula la temperatura corporal. La retroalimentación sobre la temperatura corporal se lleva a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro. Lo que resulta en ajustes en la frecuencia respiratoria, los niveles de azúcar en la sangre y la frecuencia metabólica.

Por el contrario, la reducción de la actividad, la transpiración y los procesos de intercambio de calor que permiten que circule más sangre cerca de la superficie de la piel contribuyen a la pérdida de calor.

La pérdida de calor se reduce por el aislamiento, la disminución de la circulación hacia la piel, la ropa, el refugio y las fuentes de calor externas.

¿Cuál es un ejemplo de homeostasis en un sistema mecánico?

Un ejemplo conocido de regulación homeostática en un sistema mecánico es la acción de un termostato, una máquina que regula la temperatura ambiente.

En el centro de un termostato hay una tira bimetálica que responde a los cambios de temperatura.

La tira se expande en condiciones más cálidas y se contrae en condiciones más frías para interrumpir o completar un circuito eléctrico.

Cuando la sala se enfría, el circuito se completa, el horno se enciende y la temperatura aumenta.

A un nivel preestablecido, tal vez 20 °C (68 °F), el circuito se rompe, el horno se detiene y no se libera calor adicional en la habitación.

Con el tiempo, la temperatura desciende lentamente hasta que la habitación se enfría lo suficiente como para desencadenar el proceso de nuevo.

¿Existen ejemplos de homeostasis en los ecosistemas?

El concepto de homeostasis también se ha utilizado en estudios de ecosistemas.

El ecologista estadounidense Robert MacArthur, nacido en Canadá. Propuso por primera vez en 1955 que la homeostasis de los ecosistemas es el resultado de la biodiversidad.

La variedad de vida en un lugar determinado y de las interacciones ecológicas, depredación, competencia, descomposición, etc. Que ocurren entre las especies que viven allí.

El término homeostasis ha sido utilizado por muchos ecologistas para describir la interacción de ida y vuelta. Que ocurre entre las diferentes partes de un ecosistema para mantener el status quo.

Se pensó que este tipo de homeostasis podría ayudar a explicar por qué los bosques, pastizales u otros ecosistemas persisten.

Desde 1955 el concepto ha cambiado para incorporar las partes no vivas del ecosistema, como las rocas, el suelo y el agua.

Sistema Mecánico

Un ejemplo conocido de regulación homeostática en un sistema mecánico es la acción de un regulador de temperatura ambiente o termostato.

El corazón del termostato es una tira bimetálica que responde a los cambios de temperatura completando o interrumpiendo un circuito eléctrico.

Cuando la sala se enfría, el circuito se completa, el horno funciona y la temperatura aumenta.

A un nivel preestablecido, el circuito se rompe, el horno se detiene y la temperatura baja.

Sin embargo, los sistemas biológicos, de mayor complejidad, sólo tienen reguladores muy parecidos a estos dispositivos mecánicos.

En Biología

El control de la temperatura corporal en humanos es un buen ejemplo de homeostasis en un sistema biológico.

En los seres humanos, la temperatura corporal normal fluctúa alrededor del valor de 37 °C (98,6 °F), pero varios factores pueden afectar este valor, incluyendo la exposición, las hormonas, la tasa metabólica y las enfermedades, lo que conduce a temperaturas excesivamente altas o bajas.

La regulación de la temperatura corporal está controlada por una región del cerebro llamada el hipotálamo.

La retroalimentación sobre la temperatura corporal se lleva a través del torrente sanguíneo hasta el cerebro y resulta en ajustes compensatorios en la frecuencia respiratoria, el nivel de azúcar en la sangre y la frecuencia metabólica.

La pérdida de calor en los seres humanos se ve favorecida por la reducción de la actividad, la transpiración y los mecanismos de intercambio de calor que permiten que grandes cantidades de sangre circulen cerca de la superficie de la piel.

La pérdida de calor se reduce por el aislamiento, la disminución de la circulación en la piel y la modificación cultural, como el uso de ropa, refugio y fuentes de calor externas.

El rango entre niveles altos y bajos de temperatura corporal constituye la meseta homeostática, el rango “normal” que sostiene la vida. A medida que se aproxima cualquiera de los dos extremos, la acción correctiva (a través de la retroalimentación negativa) devuelve al sistema al rango normal.

Entornos Ecológicos

El concepto de homeostasis también se ha aplicado a los entornos ecológicos. Propuesto por primera vez por el ecologista estadounidense Robert MacArthur, nacido en Canadá, en 1955. La homeostasis de los ecosistemas es un producto de la combinación de la biodiversidad y de un gran número de interacciones ecológicas que se producen entre las especies.

Se pensó en él como un concepto que podría ayudar a explicar la estabilidad de un ecosistema, es decir, su persistencia como un tipo particular de ecosistema a lo largo del tiempo.

Desde entonces, el concepto ha cambiado ligeramente para incorporar las partes abióticas del ecosistema. El término ha sido utilizado por muchos ecologistas para describir la reciprocidad. Que ocurre entre las partes vivas y no vivas de un ecosistema para mantener el status quo.

Puntos clave

La homeostasis es la tendencia a resistir el cambio para mantener un ambiente interno estable y relativamente constante.

La homeostasis típicamente implica bucles de retroalimentación negativa que contrarrestan los cambios de varias propiedades a partir de sus valores objetivo, conocidos como puntos de ajuste.

A diferencia de los bucles de retroalimentación negativa, los bucles de retroalimentación positiva amplifican sus estímulos iniciadores, en otras palabras, alejan al sistema de su estado inicial.

Mantener la homeostasis

Los sistemas biológicos como los de su cuerpo están siendo constantemente alejados de sus puntos de equilibrio.

Por ejemplo, cuando usted hace ejercicio, sus músculos aumentan la producción de calor, empujando su temperatura corporal hacia arriba.

Del mismo modo, cuando usted bebe un vaso de jugo de fruta, su nivel de glucosa en la sangre sube.

La homeostasis depende de la capacidad de su cuerpo para detectar y oponerse a estos cambios.

El mantenimiento de la homeostasis suele implicar bucles de retroalimentación negativa. Estos bucles actúan para oponerse al estímulo, o señal, que los desencadena.

¿Cómo funciona esto?

Primero, los sensores detectarán la temperatura alta, principalmente las células nerviosas con terminaciones en la piel y el cerebro. La transmitirán a un centro de control regulador de la temperatura en el cerebro.

El centro de control procesará la información y activará los efectores, como las glándulas sudoríparas, cuyo trabajo es oponerse al estímulo bajando la temperatura corporal.

Por supuesto, la temperatura corporal no sólo se mueve por encima de su valor objetivo, sino que también puede caer por debajo de este valor.

En general, los circuitos homeostáticos suelen implicar al menos dos bucles de realimentación negativa.

La Ciencia de la Homeostasis

Para comprender mejor la naturaleza esencial de la homeostasis, es más fácil examinar las áreas principales de esta síntesis de procesos. Comenzando con la estructura genérica de cuatro partes: cambio, receptor, centro de control y efector.

La homeostasis es un sistema extremadamente complicado de bucles de retroalimentación que cambian constantemente en el cuerpo.

Cambiar

La homeostasis puede producir efectos a gran escala en el cuerpo, pero funciona a nivel celular.

Cuando cualquier tipo de célula experimenta un cambio en su ambiente interno o externo. Ya sea temperatura, composición química, etc. La célula tendrá que actuar para permanecer estable, marcando el inicio de la respuesta homeostática.

Receptor

Identificar y actuar sobre el cambio que ocurre en la célula es el trabajo de los receptores. Es decir, las terminaciones nerviosas que pueden comunicarse con el resto del sistema nervioso del cuerpo, incluyendo el cerebro.

Se estima que hay unos 20 millones de terminaciones nerviosas presentes en los tejidos del cuerpo. Que representan más de 100.000 millones de neuronas, muchas de las cuales están finamente sintonizadas para detectar cualquier cambio e informar al cerebro.

Centro de control

Los receptores envían impulsos nerviosos al centro de control para esa parte particular del cuerpo, ya sea el corazón, la piel, el riñón, el dedo gordo del pie o el páncreas.

Todos los centros de control del cuerpo se encuentran en el cerebro, pero los relacionados con la homeostasis: energía, agua, sal, temperatura, etc. – se encuentran principalmente en el hipotálamo.

Una vez que se recibe el impulso nervioso, el cerebro envía un mensaje de vuelta, instruyendo al órgano o tejido para que se ajuste a los niveles “normales”.

Efector

Esta respuesta es recibida por un efector, como el corazón o cualquier otro órgano, que contrarresta inmediatamente el cambio experimentado por esas células.

Todo este proceso parece ocurrir instantáneamente, pero en realidad, algunos de esos impulsos nerviosos viajan a más de 3,500 metros/segundo, ¡casi 8,000 millas por hora!

Homeostasis en el cuerpo

Como se mencionó anteriormente, la homeostasis se relaciona con el mantenimiento de los niveles de temperatura, azúcar, nutrientes y sal en el cuerpo, así como funciones más tangibles, como la frecuencia cardíaca, la presión arterial y la frecuencia respiratoria.

Mantenimiento de la temperatura

Debido a nuestra alta tasa metabólica, el cuerpo humano mantiene una temperatura interna impresionante de aproximadamente 98.6 grados Fahrenheit.

Debido a que el ambiente externo típicamente no es tan cálido, los humanos casi constantemente están perdiendo calor a su alrededor.

Para contrarrestar esto, el vello de tu cuerpo se elevará cuando tengas frío, y se te pondrá la piel de gallina, un remanente evolutivo de nuestros antepasados más peludos.

Al experimentar una caída de temperatura, sus músculos esqueléticos también pueden comenzar a contraerse, causando escalofríos, mientras que los músculos lisos de sus arteriolas se contraerán, disminuyendo la cantidad de sangre en sus extremidades, lo que ayuda a mantener el núcleo de su cuerpo caliente y funcionando normalmente, incluso si sus dedos de las manos y de los pies comienzan a sentirse un poco entumecidos.

Un aumento de la temperatura por encima del nivel normal también estimulará una respuesta homeostática, a menudo en forma de sudoración y dilatación de los vasos sanguíneos, permitiendo más sangre cerca de la superficie de la piel, lejos del núcleo, lo que libera más calor en el ambiente externo.

Química sanguínea

Mantener los niveles adecuados de glucosa en el cuerpo es esencial para la distribución de la energía.

Pero teniendo en cuenta que todo lo que comemos, bebemos y hacemos afectará a nuestras reservas de energía y a nuestra reserva de nutrientes, la homeostasis relacionada con la composición de la sangre es un trabajo constante.

Cuando los niveles de glucosa descienden o se elevan fuera de su nivel normal, el páncreas recibe una señal para crear más insulina, que transporta la glucosa a las células, o más glucagón, una hormona que descompone el glucógeno en glucosa, que luego puede ser transportada a las células y utilizada.

Mantener los niveles de sal y agua en el cuerpo es crítico para el funcionamiento básico de cada célula, por lo que este equilibrio se mantiene estrictamente.

Los riñones son los principales efectores aquí, ya que pueden aumentar la micción para reducir los niveles generales de agua, o retendrán agua y excretarán el exceso de sodio para evitar una acumulación peligrosa.

Presión arterial

La presión arterial es uno de los aspectos más complejos de la homeostasis, y va más allá del alcance de este artículo, pero esencialmente, la médula oblonga, las glándulas suprarrenales, el sistema nervioso simpático y el sistema nervioso parasimpático se combinan para mantener la presión arterial a un nivel saludable, o aumentarla cuando el ambiente externo lo requiere, como durante una respuesta de lucha o de huida.

Respiración y niveles de oxígeno

Si sus músculos, tejidos y células no están recibiendo suficiente sangre rica en oxígeno, no podrán funcionar eficazmente.

Cuando usted está en reposo, su frecuencia respiratoria se mantendrá constante, al igual que el suministro de oxígeno.

Sin embargo, cuando empiece a ejercitarse, el centro de control del sistema respiratorio se activará. Causando un aumento en su frecuencia respiratoria y su presión arterial. Más específicamente, dirige a sus pulmones a tomar más oxígeno. Su corazón se mueve más rápido con el fin de mantener los niveles de oxígeno en la sangre de manera estable y segura.

Hay miles de otros procesos y sistemas más pequeños que existen para mantener nuestro cuerpo funcionando normalmente. Pero lo mejor de todo es que la mayoría de estos procesos homeostáticos ocurren naturalmente. Sin tener que controlar conscientemente estos cambios.

Los hábitos del estilo de vida, como comer alimentos demasiado salados o azucarados, fumar cigarrillos o caminar descalzo en la nieve pueden dificultar que su cuerpo mantenga un ambiente estable, pero en general, ¡su cuerpo lo tiene completamente bajo control!

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