Definición e importancia de la homeostasis

A partir de su origen etimológico podemos entender el término homeostasis, el cual está conformado por dos vocablos griegos: homo, que puede traducirse como “similar”, y estasis, que ejerce como sinónimo de “estabilidad” y de “estado”.

La homeostasis es un proceso fisiológico que permite a nuestro organismo mantenerse en equilibrio dinámico, de esta manera se alcanza la estabilidad en las propiedades de su medio interno y, por lo tanto, en la composición bioquímica de los líquidos, células y tejidos que lo forman.

Un ejemplo de lo anterior es el siguiente:

Si una persona come mucha sal crea un ambiente ácido en su organismo, por lo que su presión sanguínea se elevará, entonces el cuerpo, para recuperar su homeostasis (o equilibrio) buscará obtener el calcio de los huesos que le permitirá neutralizar la acidez provocada y así lograr bajar la presión sanguínea.

Mecanismos mediante los cuales se mantiene la homeostasis

Nuestro cuerpo no es un sistema aislado del medio que lo rodea, por lo que está expuesto a ciertas condiciones, pero debe estar preparado para dar respuesta a estos cambios internos y externos. El resultado de los parámetros físicos y químicos se mantienen dentro del margen que requieren las células para funcionar.

Algunos ejemplos de condiciones o variables reguladas por mecanismos homeostáticos en un cuerpo son:

• La temperatura.
• Concentraciones de glucosa.
• Concentraciones de sal y agua.
• pH (equilibrio de ácidos y bases).
• Concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono.

La mayoría de los sistemas homeostáticos funcionan mediante una retroalimentación, es decir, que cuando se obtiene el cambio deseado, el sistema homeostático se “apaga” o actúa en dirección contraria.

El mantenimiento de la homeostasis involucra una revisión continua de los factores que pueden cambiar (variables). Hay una comunicación para esta revisión y regulación, la cual es una función del sistema nervioso y endocrino, que envían impulsos nerviosos y hormonas, respectivamente.

Ambos, el sistema nervioso y el endocrino, están constituidos por ciertas funciones especializadas. Estos componentes son el receptor, centro de control y el efector (cada uno con una función específica).

Receptor:

• Representa un sensor que recibe el estímulo.
• Detecta el o los cambios en el estado de la variable o parámetro.
• Responde a estímulos (una vez que haya cambios en las variables controladas).
• Ejemplos: músculo, encéfalo, articulaciones, vísceras y páncreas.

Centro de control:

• Determina en qué punto debe permanecer la variable.
• Recibe una entrada (información) desde el receptor.
• Determina la respuesta apropiada.
• Ejemplos: en el sistema nervioso el centro de control pueden ser el tallo encefálico, el hipotálamo, la corteza cerebral, entre otros. En el sistema endocrino puede ser la tiroides o la hipófisis, entre otras.

Efector:

• Recibe una salida desde el centro de control.
• Proporciona los medios para responder.
• Responde reduciendo el estímulo (retroalimentación negativa), aumenta el estímulo (retroalimentación positiva).
• Ejemplos de efectores: corazón, pulmones, músculo, entre otros.

Retroalimentación negativa. Es aquella que reduce los efectos de los cambios. Es el mecanismo más importante que rige a la homeostasis, ya que responde de tal manera que se opone al estímulo inicial y tiende a llevar al organismo a su condición original. Este mecanismo de regulación tiende a operar con mayor frecuencia a nivel fisiológico.

Por ejemplo, después de tener una ingesta de alimentos, el nivel de glucosa en la sangre se eleva y el páncreas, al detectar estas concentraciones, inicia la liberación de la insulina, que es la hormona que se encarga de facilitar la interiorización de la glucosa a las células de los distintos tejidos en nuestro cuerpo, obteniendo como resultado la disminución del nivel de glucosa en la sangre.

Retroalimentación positiva. En la retroalimentación positiva, un cambio produce una respuesta que intensifica el cambio inicial, se desencadena con el propósito de maximizar la respuesta al estímulo inicial. Se da principalmente en situaciones pato- lógicas. Ejemplo: durante el proceso de lactancia, a medida que el bebé succiona el pezón de la madre, se envía un estímulo al nervio en la médula espinal y el hipotálamo estimula la glándula pituitaria (hipófisis) para producir más prolactina (hormona de la producción de leche).

Organización del cuerpo

Para que un organismo pueda mantener la homeostasis es necesario que todas sus partes o niveles de organización trabajen en conjunto. El cuerpo debe realizar mu- chas funciones simultáneas que coordinen la función de las células, éstas a su vez se organizan entre sí para dar lugar a los tejidos, éstos a los órganos y en conjunto los órganos formarán sistemas y aparatos.

Un tejido es la asociación desde docenas hasta millones de células que tienen la misma estructura y desempeñan una función en particular. Los tejidos son los elementos básicos de un órgano y éstos a su vez realizan funciones complejas, por ejemplo el estómago, el hígado, el intestino delgado, la vejiga, entre otros. Cuando los órganos se asocian para funcionar de manera coordinada componen sistemas orgánicos o aparatos, los cuales tienen una función vital para cada cuerpo. Un ejemplo es el aparato digestivo, muscular y respiratorio.

Estructura de los principales tejidos en el organismo

Los tejidos están constituidos por células que presentan la misma estructura y cumplen una misma función. Se pueden distinguir cuatro tipos de tejidos:

• Tejido epitelial
• Tejido conectivo
• Tejido muscular
• Tejido nervioso

Tejido epitelial

El tejido epitelial (epitelio) es un tejido que recubre la superficie de nuestro cuerpo, como la piel, el tracto digestivo, las vías respiratorias, urinarias y el sistema circulatorio. El tejido epitelial consta de capas firmemente adheridas entre sí, que a su vez se unen a una lámina no celular de proteínas fibrosas llamada membrana basal. La membrana basal ofrece soporte, flexibilidad y fuerza a las capas epiteliales que son importantes en los órganos sujetos al estiramiento y tensión, como es el caso de la piel. Otras más, como la vejiga y la vesícula biliar, están completamente selladas para impedir filtraciones, en este caso de orina o bilis, respectivamente.

Tipos de epitelio

1. De revestimiento. Son aquellos que cubren toda la superficie del organismo, tanto las externas (piel, tubo digestivo, sistema urinario y aparato respiratorio), como las internas (cavidades serosas, tubo nervioso, conductos auditivos y sistema cardiovascular).
2. Glandulares. Las glándulas son células especializadas en la secreción (liberación) de grandes cantidades de sustancias fuera de la célula.

Las glándulas se clasifican en dos categorías: exocrinas y endocrinas.

Las glándulas exocrinas liberan su producto de secreción a la superficie externa del cuerpo (piel) o a la superficie de una cavidad externa, por lo regular a través de un conducto angosto o de un tubo. Por ejemplo, las glándulas sudoríparas, las glándulas mamarias y las glándulas salivales. Las glándulas endocrinas no tienen conductos, secretan hormonas en el líquido extracelular, a partir del cual las hormonas se esparcen en capilares cercanos. Las hormonas son sustancias químicas que se producen en pequeñas cantidades y se transportan en el torrente sanguíneo para regular la actividad de otras células.

Tejido conectivo

Los tejidos conectivos son un conjunto de tejidos que tienen la función de mantener unidas las estructuras y de protegerlas. Su clasificación es la siguiente:

• Tejido conjuntivo. Está formado por células llamadas fibrocitos que se encargan de sintetizar fibras como el colágeno. Se encuentra uniendo otros tejidos u órganos. Por ejemplo: en el tejido muscular y en el cartílago.
• Tejido adiposo. Está formado por células llenas de grasa llamadas adipocitos. Actúa como protector de órganos internos, como ocurre con el corazón o el riñón. También sirve como estructura de reserva de energía para el organismo. Por ejemplo: en la cadera de la mujer y en el abdomen del hombre.
• Tejido cartilaginoso. Forma estructuras de sostén duras pero elásticas. Se encuentra en el esqueleto de los embriones y dentro del adulto en las articulaciones, las orejas, la tráquea y la nariz.
• Tejido óseo. Está formado por una matriz dura y por células llamadas osteocitos. Es un tejido de sostén y forma el esqueleto de los adultos.
• Sangre y la linfa. Aunque son líquidos, se consideran tejidos conectivos, la sangre como uno muy especializado, cuyo componente principal es el líquido intercelular llamado plasma. Realiza funciones de transporte, al llevar sustancias por el cuerpo, como los nutrientes, el oxígeno o los productos de desecho. Defiende al organismo y mantiene la temperatura al distribuir el calor por todo el cuerpo.

Tejido muscular

El tejido muscular está formado por células alargadas llamadas fibras musculares. Forma los músculos y es el responsable del movimiento de las partes del cuerpo. El tejido muscular se divide en tres tipos: esquelético o estriado, liso y cardiaco.

• Músculo esquelético o estriado. Se denomina también voluntario o consiente, se estimula a través del sistema nervioso y su principal función es mover el esqueleto como cuando caminas o haces alguna actividad que se relaciona con el movimiento de tu cuerpo.
• Músculo liso. Se le denomina involuntario o plano y se encuentra en todo el cuerpo, incrustado en las paredes del tracto digestivo, algunas glándulas, vasos sanguíneos, útero, entre otros.
• Músculo cardiaco. Sólo forma parte del corazón, su función es la contracción mus- cular cuyo ritmo está controlado por el sistema nervioso a través de señales eléctricas, se activa espontáneamente y es involuntario, sin control consciente.

Tejido nervioso

El tejido nervioso está formado por células especializadas llamadas neuronas y por células de apoyo denominadas neuroglias. Este tejido forma el sistema nervioso. Las neuronas reciben y emiten información nerviosa. La información entra por las dendritas y se transmite a lo largo del axón (figura 5.6).

Conformación de los aparatos y sistemas a partir de los órganos y éstos a partir de tejidos

Los órganos son estructuras corporales de tamaño y formas característicos, que están constituidos por tejidos y que llevan a cabo funciones vitales específicas.

Corazón. Es un órgano muscular que forma parte del aparato circulatorio. Actúa bombeando continuamente sangre para que ésta circule por los vasos sanguíneos. Las cavidades internas están cubiertas por tejido epitelial: la capa más gruesa, llamada miocardio, está formada por tejido muscular, y la capa más externa, llamada epicardio, está formada por tejido conjuntivo.

Hígado. Es un órgano que pertenece al aparato digestivo. Entre sus funciones se encarga de eliminar toxinas y formar bilis. Es una glándula exocrina formada por un tipo especial de células llamadas hepatocitos acompañadas de tejido conjuntivo.

Pulmones. Son dos órganos que forman parte del aparato respiratorio. Cada pulmón posee varios alvéolos pulmonares que son pequeños sacos donde se da el intercambio gaseoso. La parte media está rodeada de tejido conectivo y sanguíneo. Y de manera externa están protegidos por una doble capa de tejido epitelial al que se le llama pleuras.

Los órganos se agrupan formando sistemas o aparatos, de esta manera se coordi- nan para ejecutar una función mucho más compleja.

Los sistemas son conjuntos de órganos del mismo tipo que realizan una función similar.

Sistema tegumentario. Su función es actuar como una barrera protectora que mantiene nuestro cuerpo libre de la intrusión de materiales extraños, microorganismos y previene la deshidratación. También ayuda a la regulación de la temperatura corporal. Está formado por la piel, cabello, uñas, glándulas y los nervios.

Sistema muscular. Su función es proporcionar movimiento al cuerpo, está constituido por músculos.

Sistema esquelético. Su función es intervenir en la locomoción de manera conjunta con el sistema muscular. Estos dos sistemas constituyen el aparato locomotor. Está formado por los huesos.

Sistema circulatorio. Su función es el transporte de gases, nutrientes, hormonas y sustancias de desecho. Está constituido por el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos.

Sistema urinario. Su función es eliminar toxinas y desechos metabólicos por medio de la orina. Está formado por los riñones y las vías urinarias.

Sistema nervioso. Su función es captar estímulos de los medios internos y externo y producir una respuesta adecuada. Está constituido por dos sistemas, el sistema nervioso central, formado por el cerebro, cerebelo, bulbo raquídeo y médula espinal; y el sistema nervioso periférico, integrado por los nervios.

Los aparatos son conjuntos de órganos muy distintos que actúan de manera coordinada realizando una función.

Aparato digestivo. Su función es obtener los nutrientes de los alimentos y llevarlos hacia la sangre. Está formado por el tubo digestivo y las glándulas salivares, estómago, hígado y páncreas.

Aparato glandular. Su función es coordinar todos los sistemas y aparatos corporales y producir respuestas mediante impulsos nerviosos y secreción de hormonas.

Aparato respiratorio. Su función es la entrada de aire al cuerpo y el intercambio de gases con la sangre. Está formado por las vías respiratorias y los pulmones.

Los sistemas y aparatos forman un conjunto que funciona simultáneamente, por ejemplo:

• El aparato respiratorio absorbe oxígeno que es transportado por el sistema circulatorio a todos nuestros órganos; el sistema nervioso, a través del hipotálamo, estimula la glándula hipófisis para la producción de diversas hormonas que son segregadas, en el caso del riñón, para mantener la presión arterial; en el aparato reproductor, para mantener la producción de espermatozoides y óvulos.
• El sistema tegumentario responde a los estímulos externos interpretados por el sistema nervioso para percibir la temperatura y el dolor.

Fuente: Secretaría de Educación Pública. (2015). Biología II. Ciudad de México.