Homeostasis

Homeostasis
tipo de equilibrio (es)
equilibrium (en) y control

La homeostasis (del griegu ὅμοιος [homoios], «igual, similar»,^[1] y στάσις [stásis], «estáu, estabilidá»^[2]) ye una propiedá de los organismus que consiste na so capacidá de caltener una condición interna estable compensando los cambeos na so redolada por aciu l'intercambiu reguláu de materia y enerxía col esterior (metabolismu). Tratar d'una forma d'equilibriu dinámicu que se fai posible gracies a una rede de sistemes de control realimentados que constitúin los mecanismos d'autorregulación de los seres vivos. Exemplos de homeostasis son la regulación de la temperatura y el balance ente acidez y alcalinidad (pH).

El conceutu foi aplicáu por Walter Cannon en 1926,^[3] en 1929^[4] y en 1932,^[5][6] pa referise al conceutu de mediu internu (milieu intérieur), publicáu asina en 1865 por Claude Bernard, referencia de la fisioloxía como s'entiende na actualidá.

Tradicionalmente aplicóse en bioloxía pero, dáu'l fechu de que non solo lo biolóxico ye capaz de cumplir con esta definición, otres ciencies y téuniques adoptaron tamién esti términu.^[7]

Les estratexes qu'acompañen a estes respuestes pueden resumise como sigue:

• Evitación: los organismos evitadores embriven les variaciones internes utilizando dalgún mecanismu d'escape comportamental que-yos dexa evitar los cambeos ambientales, yá seya espacial (buscando microhábitats non estresantes como cueves, escondederos; o a mayor escala, les migraciones) o temporal (envernía, apigazadura, diapausa, güevos y pupes resistentes).
• Conformidá: nos organismos conformistes el mediu internu del animal camuda paralelamente a les condiciones esternes, esto ye, confórmase al ambiente pos nun regula o la regulación nun ye efeutiva; designáu pol prefixu "poiquilo" (Ej. poiquilotermo). Puede esistir una compensación funcional cola aclimatación o l'aclimatización, recuperándose la velocidá funcional anterior al cambéu.
• Regulación: nos organismos reguladores un disturbiu ambiental dispara aiciones compensatories que caltienen l'ambiente interno relativamente constante; de cutiu designaos col prefixu "homeo" (p. ex. homeotermo).

Estes categoríes nun son absolutes yá que nun esisten perfectos reguladores nin perfectos conformistes; los modelos más reales atopar ente conformistes y reguladores, dependiendo del factor ambiental y de la especie animal.

Los siguientes componentes formen parte d'un bucle de retroalimentación (n'inglés feedback loop) y interactúan pa caltener la homeostasis (Fig. 1):

• Variable: ye la carauterística del ambiente interno que ye controlada.
• Sensor (Receptor): detecta cambeos na variable y unvia la información al integrador (centru de control).
• Integrador (Centru de Control): recibe información del sensor sobre'l valor de la variable, interpreta l'error que se produció y actúa p'anulalo integrando datos del sensor y datos almacenaos del puntu d'axuste.
• Puntu d'axuste: ye'l valor normal de la variable que foi primeramente almacenáu na memoria.
• Efeutor: ye'l mecanismu que tien un efeutu sobre la variable y produz la respuesta. La respuesta que se produz ta monitorizada de forma continua pol sensor que vuelve unviar la información al integrador (retroalimentación).
• Realimentación negativa: tien llugar cuando la retroalimentación invierte la direición del cambéu.

  Ficheru:Bucle de realimentación negativa.jpg

  La realimentación negativa tiende a estabilizar un sistema corrixendo les esviaciones del puntu d'axuste y constitúi el principal mecanismu que caltién la homeostasis. Dellos exemplos son la frecuencia cardiaca, la presión arterial, el ritmu respiratoriu, el pH del sangre, la temperatura corporal y la concentración osmótica de los fluyíos corporales.
• Realimentación positiva: tien llugar cuando la retroalimentación tien igual direición que la esviación del puntu d'axuste amplificando la magnitú del cambéu. Depués d'un ralu de tiempu inviértese la direición del cambéu retornando'l sistema a la condición inicial. En sistemes fisiolóxicos la retroalimentación positiva ye menos común que la negativa, sicasí, ye bien importante en numberosos procesos. Como exemplos, puede citase el cuayamientu del sangre, la xeneración de señales nervioses (concentración de sodiu hasta xenerar el potencial d'aición), los estróxenos y l'ovulación, la lactancia y les contraiciones del partu.

Finalmente, como exemplu de realimentación negativa descríbese la homeostasis de la glucemia (Fig. 3).

La concentración de glucosa nel sangre ta regulada davezu dientro de llendes bien estreches, ente 3.9-5.6 mM/l n'ayunes y en concentraciones menores a 7.8 mM/l ensin ayunu. El metabolismu de la glucosa ta controláu pol páncrees al traviés de cambeos na rellación de concentraciones sanguínees de dos hormones, insulina y glucagón, qu'esti órganu sintetiza y secreta. El páncrees respuende a la entrada de glucosa a les célules beta de los castros de Langerhans secretando insulina. Per otra parte, el descensu de la concentración de glucosa induz a les célules alfa de los castros de Langerhans a secretar glucagón. El fégadu ye'l principal órganu responsable de la regulación de la concentración de glucosa na riega sanguínea.

Cuando aumenta'l nivel de glucosa nel sangre, el páncrees secreta menos glucagón y más insulina. La insulina tien dellos efeutos:

• aumenta'l tresporte de glucosa del sangre a les célules;
• nes célules aumenta la tasa d'usu de glucosa como fonte d'enerxía;
• acelera la síntesis de glucóxenu a partir de glucosa (glucogénesis) nel fégadu y nes fibres del músculu esqueléticu y *aguiya la síntesis

de lípidos a partir de glucosa nes célules del fégadu y del texíu adiposo.

En xunto, estos efeutos producen un amenorgamientu de los niveles de glucosa nel sangre al rangu que se considera normal (salú).

Sicasí, si mengua'l nivel de glucosa nel sangre, el páncrees llibera menos insulina y más glucagón, una hormona que tien múltiples efeutos:

• nes célules del fégadu y del músculu esqueléticu acelera la degradación de glucóxenu a glucosa (glucogenolisis), que ye lliberada a la riega sanguínea;
• nel texíu adiposo, aumenta la tasa de degradación de grases a ácidos grasos y glicerol, y la so lliberación a la sangre, y *nel

fégadu aguiya la síntesis de glucosa a partir de glicerol y la so lliberación a la sangre.

En xunto, estos efeutos producen un aumentu nos niveles de glucosa nel sangre, que tornen al rangu que se considera normal (salú).

Esti términu foi introducíu por W. B. Cannon en 1932, y designa l'enclín xeneral de too organismu al reestablecimientu del equilibriu internu cada vez qu'ésti ye alteriáu. Estos desequilibrios internos, que pueden dase tantu nel planu fisiolóxicu como nel psicolóxicu, reciben el nome xenéricu de necesidáes.

D'esta manera, la vida d'un organismu puede definise como la busca constante d'equilibriu ente les sos necesidaes y el so prestu. Toa aición tendente a la busca d'esi equilibriu ye, en sentíu llato, una conducta.

En cibernética, la homeostasis ye la traza de los sistemes autorregulados (cibernéticos) que consiste na capacidá pa caltener ciertes variables nun estáu estacionariu, d'equilibriu dinámicu o dientro de ciertes llendes, camudando parámetros de la so estructura interna.

Na década de 1940, William Ross Ashby diseñó un mecanismu al que llamó homeostato, capaz d'amosar una conducta ultraestable frente a la perturbación de los sos parámetros "esenciales". Les idees de Ashby, desenvueltes na so Design for a Brain, dieron llugar al campu d'estudiu de los sistemes biolóxicos como sistemes homeostáticos y adaptativos en términos de matemática de sistemes dinámicos.

Esti investigador británicu, formáu en Cambridge en bioloxía y en antropoloxía, marcó pautes y nuevos enfoques que trescendieron a otros campos disciplinarios como la filosofía y la mesma epistemoloxía. Incluyó esti conceutu pa esplicar los fundamentos epistemolóxicos que propón. Anota lo siguiente:

Falemos agora sobre'l problema d'estudiar la homeostasis comunicacional d'una constelación familiar. En términos xenerales, paeznos que les families que tienen miembros esquizofrénicos conocíos son estrechamente homeostátiques. Tou sistema vivu sufre cambeos en tou momentu y día tres día, de cuenta que ye concebible representar esos cambeos por aciu sinuosidades d'una curva nun gráficu multidimensional (o "espaciu de fase") nel que cada variable necesaria pa la descripción de los estaos del sistema ta representada por una dimensión del gráficu. Específicamente, cuando digo qu'eses families son estrechamente homeostátiques, quiero significar que les sinuosidades d'esi gráficu o d'un determináu puntu asitiáu nel espaciu de fase va tomar un volume relativamente llindáu. El sistema ye homeostáticu nel sentíu de que cuando s'avera a les llendes de les sos zones de llibertá, la direición de la so sienda va camudar de tal manera que les sinuosidades nunca van cruciar les llendes.

• Wikimedia Commons acueye conteníu multimedia sobre Homeostasis.

• Homeostasis biology-innovation.co.uk (n'inglés)