Mecanismos De Contropl

HOMEOSTASIS

Ya sea que nademos en el mar o caminemos por el desierto, nuestras células permanecen aisladas de las condiciones exteriores. Están bañadas por el líquido extracelular que contiene una mezcla de sustancias disueltas que debe mantenerse pese a las condiciones externas. Nuestro cuerpo, al igual que el del resto de los animales, ha desarrollado complejos mecanismos fisiológicos que le permiten mantener condiciones internas precisas, a pesar de los cambios en el medio externo.

El primero en reconocer esta “constancia del medio interior” fue el fisiólogo francés Claude Barnard en 1865. Posteriormente en la década de 1920, Walter B. Cannon estableció el término de homeostasis (que deriva del griego y significa “permanecer igual”). Aunque la palabra homeostasis sugiere un estado estático, sin cambios, en realidad el ambiente interno aumenta su actividad mientras el organismo se ajusta continuamente a cambios internos y externos. Esta característica de dinamismo, en la que todos los componentes están en constante cambio para mantener dentro y fuera del organismo una estabilidad, es regulada por diferentes mecanismos que se activan para compensar cualquier cambio.

Esta habilidad o tendencia de un organismo o célula para mantener el equilibrio interno dinámico por medio del ajuste de sus procesos fisiológicos ante un cambio se denomina homeostasis. Ocurren muchos cambios físicos y químicos, pero el resultado neto de toda esta actividad es que los parámetros físicos y químicos se mantienen dentro del estrecho intervalo que las células requieren para funcionar. Estas condiciones de equilibrio se mantienen por un sinnúmero de mecanismos que en conjunto se denominan sistemas de retroalimentación.

Estos sistemas de retroalimentación pueden ser de retroalimentación negativa que contrarrestan los efectos de cambios en el ambiente interno; los sistemas de retroalimentación positiva, menos comunes, refuerzan los cambios cuando ello satisface una necesidad fisiológica.

El mecanismo más importante que rige la homeostasis es la retroalimentación negativa, en la que se produce una respuesta que contrarresta (revierte) el cambio, dando como resultado que el sistema vuelva a su condición original. Dos ejemplos de este tipo de mecanismos, la termorregulación y la osmorregulación, serán presentados más adelante en este capítulo.

Por su parte, la retroalimentación positiva lleva los sucesos a una conclusión. En contraste con los sistemas de retroalimentación negativa, un cambio en un sistema de retroalimentación positiva produce una respuesta que intensifica el cambio original. El resultado final es que el cambio tiende a proceder en la misma dirección que el estímulo inicial (en vez de revertirlo para volver a un punto fijo). La retroalimentación positiva, obviamente, tiende a crear reacciones en cadena que de alguna manera deben controlarse.

En los sistemas fisiológicos, los sucesos regidos por mecanismos de retroalimentación positiva suelen ser autolimitantes y relativamente poco comunes. Hay retroalimentación positiva, por ejemplo, durante el parto. Las primeras contracciones del parto comienzan a empujar la cabeza del bebé contra el cuello de la matriz, situada en la base del útero; esta presión hace que el cuello se dilate. Neuronas receptoras de estiramiento en el cuello de la matriz responden a esta expansión enviando una señal al hipotálamo, el cual responde activando la liberación de una hormona (oxitocina) que estimula contracciones uterinas más numerosas y fuertes. Estas contracciones crean mayor presión contra el cuello de la matriz, lo que a su vez propicia la liberación de más hormonas. El ciclo de retroalimentación termina finalmente con la expulsión del bebé y la placenta.

Por fortuna, los sistemas del cuerpo forman un “equipo” que colabora de forma coordinada para mantener un medio interno relativamente constante. La tarea de regular multitud de factores en todo el cuerpo no puede realizarse con unos cuantos mecanismos de retroalimentación independientes. Más bien, numerosos mecanismos operan continuamente y responden a diversos estímulos que cambian constantemente, a medida que cambian las actividades y el ambiente externo del animal. Si todos estos sistemas de control operaran de manera independiente, sin tomar en cuenta las actividades de los demás sistemas, no sería posible mantener la homeostasis en el cuerpo en su totalidad.

¿Cómo mantiene las personas y otros animales “de sangre caliente” su temperatura interna, a pesar de las fluctuaciones extremas de la temperatura a su alrededor?

Mantener la temperatura interior del cuerpo, la termorregulación, es una función importante de los mecanismos homeostáticos de los animales “de sangre caliente” (endotermos) que ilustra el concepto de retroalimentación negativa en fisiología. El punto de referencia de este sistema, que apenas varía en menos de 1ºC en el ser humano sano, se establece en un centro de control del hipotálamo, una región del cerebro que controla muchas respuestas homeostáticas.

Las terminaciones nerviosas del hipotálamo, el abdomen, la médula espinal, la piel y las venas grandes actúan como sensores de temperatura y transmiten la información al

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