Homeostasis
La homeostasis es el proceso mediante el cual un organismo mantiene estables condiciones internas como la temperatura, el agua y el azúcar en la sangre a pesar de los cambios externos.
Definition
La homeostasis es la manera en que tu cuerpo mantiene las cosas estables en su interior incluso cuando el exterior cambia, así que tu temperatura, tu nivel de agua y tu azúcar en la sangre permanecen casi iguales sin importar lo que ocurra a tu alrededor. Es el mantenimiento de un entorno interno estable dentro de límites estrechos mediante bucles de retroalimentación: los sensores detectan un cambio, un centro de control (a menudo el cerebro o una glándula endocrina) lo compara con un valor de referencia, y unos efectores como los músculos o las glándulas responden, casi siempre mediante retroalimentación negativa que revierte el cambio original. Variables fisiológicas como la temperatura, el pH, la osmolaridad, la glucosa en sangre, el oxígeno y las concentraciones de iones se regulan así mediante bucles integrados por los sistemas nervioso y endocrino, cada uno con un receptor, una vía aferente, un centro integrador, una vía eferente y un efector, y la ganancia del bucle determina con qué precisión se mantiene una variable. Los bucles de retroalimentación positiva, que amplifican un cambio, se reservan para procesos que deben llegar hasta el final, como la coagulación de la sangre, las contracciones del parto y la fase ascendente de un potencial de acción. El fallo del control homeostático produce estados de enfermedad como la diabetes, el golpe de calor y la acidosis.
Example
En un día caluroso sudas para refrescarte y en un día frío tiemblas para calentarte, y ambos mantienen tu cuerpo cerca de $37^\circ\text{C}$ ($98.6^\circ\text{F}$). Después de una comida, la glucosa en sangre sube y el páncreas libera insulina, que mueve la glucosa hacia las células y devuelve el nivel a alrededor de $70$ a $100\ \text{mg/dL}$, mientras que entre comidas el glucagón libera glucosa almacenada para que el nivel no baje demasiado. El pH de la sangre arterial se mantiene entre $7.35$ y $7.45$ mediante el sistema amortiguador del bicarbonato ($CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$), mediante cambios en la ventilación que ajustan el $CO_2$ en minutos, y mediante los riñones, que ajustan la excreción de bicarbonato a lo largo de horas o días; una caída hasta pH $7.0$ pone en riesgo la vida.
Key Insight
La homeostasis es como un termostato para todo tu cuerpo: cuando algo se desvía demasiado hacia arriba o hacia abajo, tu cuerpo lo empuja de regreso hacia el punto medio. Un estado interno estable no es la ausencia de cambio sino un ajuste constante, y tu temperatura se mantiene cerca de $37^\circ\text{C}$ porque las respuestas de calentamiento y enfriamiento siempre se están encendiendo y apagando. La homeostasis es la expresión fisiológica de la teoría de control, y la fiebre no es un fallo de la regulación de la temperatura sino una elevación deliberada del punto de referencia por parte del hipotálamo, razón por la cual tiemblas mientras tu temperatura sube.