Homeostasis

El termino Homeostasis viene del griego y significa igualdad. Describe un proceso que sirve para mantener un equilibrio dentro de los sistemas dinámicos. El medio interno se mantiene en el cuerpo humano a través de la homeostasis. Ejemplos de procesos homeostáticos son la termorregulación o regulación del nivel de azúcar en sangre.

¿Qué es la homeostasis?

Todos los procesos reguladores en el cuerpo luchan por el equilibrio. Los estados de equilibrio son la base de muchas funciones de los órganos y de la viabilidad de todo el organismo. La homeostasis en el cuerpo se mantiene mediante mecanismos como bucles de control o redundancias. Estos mecanismos le dan al cuerpo la capacidad de regularse a sí mismo.

El objetivo de la homeostasis puede ser el mantenimiento del equilibrio dentro de una sola célula, dentro de los grupos de células, un órgano o todo el organismo. Los procesos de mantenimiento pueden relacionarse con estructuras anatómicas, procesos químicos o físicos o incluso con condiciones matemáticas como el número de células en una determinada estructura.

Función y tarea

En muchos casos, la homeostasis se mantiene mediante sistemas reguladores con retroalimentación negativa. Primero, se determina un valor objetivo. Este es el valor que garantiza las condiciones óptimas de seguridad, supervivencia y bienestar. Un sensor, por ejemplo, la glándula pituitaria o el hipotálamo, compara el valor actual con el valor objetivo. Si se detecta una discrepancia entre el valor objetivo y el valor real, se inicia un proceso de regulación. Por lo general, esto solo termina cuando la discrepancia entre los dos valores ha desaparecido.

Un ejemplo de tal sistema de retroalimentación negativa es la termorregulación. El valor objetivo de la temperatura corporal suele estar entre 36,5 y 37 ° C. La temperatura corporal actual es registrada por los denominados termorreceptores, que se encuentran en el hipotálamo del cerebro.En caso de desviaciones de la temperatura deseada, el hipotálamo puede iniciar medidas que lleven la temperatura en la dirección deseada. Puede provocar cambios en los vasos sanguíneos que provoquen sudoración o temblores. El hipotálamo también puede inducir a las personas a vestirse más abrigadas o más frías, oa pasar del sol a la sombra.

Existen procesos de homeostasis similares para numerosas funciones del cuerpo. Cuando el nivel de azúcar en sangre desciende, la sensación de hambre sigue relativamente rápido; si el contenido de sal en sangre es demasiado alto, la gente siente sed.

La regulación del sueño también se basa en un proceso homeostático. La duración y la intensidad del sueño están reguladas por un lado por el ritmo circadiano y por otro lado por la presión homeostática del sueño. Hasta cierto punto, el ritmo circadiano refleja el reloj interno. Asegura que estemos cansados ​​aproximadamente a la misma hora todos los días. La presión homeostática del sueño, por otro lado, depende de la vigilia previa. Cuanto más larga y agotadora sea la fase de vigilia, mayor será la presión homeostática del sueño.

Una de las homeostasis más importantes del cuerpo humano es la homeostasis del cerebro. Para que el medio cerebral se mantenga siempre en equilibrio, existe una barrera entre la circulación sanguínea y el sistema nervioso central. Esto se conoce como barrera hematoencefálica. La barrera hematoencefálica protege al cerebro de patógenos, hormonas y toxinas. No puede pasar este filtro. Otras sustancias, como los nutrientes, pueden atravesar la barrera hematoencefálica. Así es como se mantiene la homeostasis en el cerebro.

Enfermedades y dolencias

Las alteraciones en la homeostasis conducen a alteraciones funcionales en órganos individuales o incluso en todo el organismo. Muchos trastornos de la homeostasis tienen su origen en el hipotálamo. Si se producen alteraciones centrales aquí, la temperatura corporal puede ser permanentemente demasiado baja o demasiado alta. Las fases de la fiebre a menudo se alternan con períodos de hipotermia. Por ejemplo, los afectados se congelan durante el día y sudan tanto por la noche que tienen que cambiar la ropa de cama y la ropa de cama varias veces.

La obesidad y los trastornos alimentarios también suelen ser causados ​​por alteraciones de la homeostasis. Los investigadores sospechan que muchas dietas influyen negativamente en el sistema regulador de la saciedad y el hambre hasta que la regulación normal ya no es posible.

La alteración de la homeostasis del sueño provoca insomnio y dificultad para conciliar el sueño. El alcohol, en particular, parece jugar un papel importante en los trastornos de la homeostasis del sueño. El alcohol aumenta la presión homeostática del sueño, es decir, aumenta la necesidad de dormir. Esto cambia el período de sueño y el sueño no es tan firme como de costumbre. El alcohol, al alterar la presión homeostática, reduce la calidad del sueño.

La homeostasis del azúcar en sangre es esencial para la supervivencia. La hipoglucemia provoca una disminución del rendimiento cerebral, convulsiones, sudoración y, en caso de emergencia, shock. La hipoglucemia, por otro lado, se manifiesta a través de una fuerte sed, respiración más profunda y pérdida posterior del conocimiento.

Una alteración en la homeostasis del azúcar en sangre también puede provocar una alteración en la regulación del valor del pH de la sangre. El rango de referencia del valor de pH en humanos está entre 7,35 y 7,45. Fuera de estos valores, se altera la homeostasis. Un valor de pH más bajo se llama acidosis y un valor de pH más alto se llama alcalosis. La homeostasis del pH se mantiene a través de los riñones y los pulmones. Si se acumulan ciertos productos metabólicos o si se restringe la capacidad de eliminación de los riñones y los pulmones, esto puede provocar una sobre-acidificación o un aumento de los valores de pH.

También se sospecha que un trastorno de la homeostasis es la causa de la enfermedad de Parkinson. Una alteración de la homeostasis del calcio ionizado parece tener efectos negativos sobre la producción de dopamina. En la enfermedad de Parkinson, debido a una deficiencia de dopamina, se presentan síntomas característicos como rigidez muscular, temblores musculares o inestabilidad postural.

Si la homeostasis del cerebro no puede mantenerse debido al deterioro de la barrera hematoencefálica, se desarrollan enfermedades como meningitis (una inflamación de las meninges) o encefalitis (una inflamación del cerebro). El alcohol, la nicotina y las ondas electromagnéticas afectan la barrera hematoencefálica y aumentan la susceptibilidad a las enfermedades neurológicas.