Homeostasis

La homeostasis (del griego ὅμοιος [homoios], «igual, similar»,[1] y στάσις [stásis], «estado, estabilidad»[2]) es una propiedad de los organismos que consiste en su capacidad de mantener una condición interna estable compensando los cambios en su entorno mediante el intercambio regulado de materia y energía con el exterior (metabolismo). Se trata de una forma de equilibrio dinámico que se hace posible gracias a una red de sistemas de control realimentados que constituyen los mecanismos de autorregulación de los seres vivos. Ejemplos de homeostasis son la regulación de la temperatura y el balance entre acidez y alcalinidad (pH).

El concepto fue aplicado por Walter Cannon en 1926,[3] en 1929[4] y en 1932,[5][6] para referirse al concepto de medio interno (milieu intérieur), publicado así en 1865 por Claude Bernard, referencia de la fisiología como se entiende en la actualidad.

Tradicionalmente se ha aplicado en biología pero, dado el hecho de que no solo lo biológico es capaz de cumplir con esta definición, otras ciencias y técnicas han adoptado también este término.[7]

Interacción entre ser vivo y ambiente: respuestas a los cambios

Las estrategias que acompañan a estas respuestas pueden resumirse como sigue:

Estas categorías no son absolutas ya que no existen perfectos reguladores ni perfectos conformistas; los modelos más reales se encuentran entre conformistas y reguladores, dependiendo del factor ambiental y de la especie animal.

Homeostasis y sistemas de control

Los siguientes componentes forman parte de un bucle de retroalimentación (en inglés feedback loop) e interactúan para mantener la homeostasis (Fig. 1):

Figura 1. Componentes de un sistema de retroalimentación.

Homeostasis de la glucemia

Finalmente, como ejemplo de retroalimentación negativa se describe la homeostasis de la glucemia (Fig. 3).

Figura 3. Homeostasis de la glucemia por retroalimentación negativa.

La concentración de glucosa en la sangre está regulada habitualmente dentro de límites muy estrechos, entre 3.9-5.6 mM/l en ayunas y en concentraciones menores a 7.8 mM/l sin ayuno. El metabolismo de la glucosa está controlado por el páncreas a través de modificaciones en la relación de concentraciones sanguíneas de dos hormonas, insulina y glucagón, que este órgano sintetiza y secreta. El páncreas responde a la entrada de glucosa a las células beta de los islotes de Langerhans secretando insulina. Por otra parte, el descenso de la concentración de glucosa induce a las células alfa de los islotes de Langerhans a secretar glucagón. El hígado es el principal órgano responsable de la regulación de la concentración de glucosa en el torrente sanguíneo.

Cuando aumenta el nivel de glucosa en la sangre, el páncreas secreta menos glucagón y más insulina. La insulina tiene varios efectos:

En conjunto, estos efectos producen una disminución de los niveles de glucosa en la sangre al rango que se considera normal (salud).

En cambio, si disminuye el nivel de glucosa en la sangre, el páncreas libera menos insulina y más glucagón, una hormona que tiene múltiples efectos:

En conjunto, estos efectos producen un aumento en los niveles de glucosa en la sangre, que regresan al rango que se considera normal (salud).

Homeostasis psicológica

Este término fue introducido por W. B. Cannon en 1932, y designa la tendencia general de todo organismo al restablecimiento del equilibrio interno cada vez que éste es alterado. Estos desequilibrios internos, que pueden darse tanto en el plano fisiológico como en el psicológico, reciben el nombre genérico de necesidades.

De esta manera, la vida de un organismo puede definirse como la búsqueda constante de equilibrio entre sus necesidades y su satisfacción. Toda acción tendente a la búsqueda de ese equilibrio es, en sentido lato, una conducta.

Homeostasis cibernética

En cibernética, la homeostasis es el rasgo de los sistemas autorregulados (cibernéticos) que consiste en la capacidad para mantener ciertas variables en un estado estacionario, de equilibrio dinámico o dentro de ciertos límites, cambiando parámetros de su estructura interna.

En la década de 1940, William Ross Ashby diseñó un mecanismo al que llamó homeostato, capaz de mostrar una conducta ultraestable frente a la perturbación de sus parámetros "esenciales". Las ideas de Ashby, desarrolladas en su Design for a Brain, dieron lugar al campo de estudio de los sistemas biológicos como sistemas homeostáticos y adaptativos en términos de matemática de sistemas dinámicos.

Este investigador británico, formado en Cambridge en biología y en antropología, marcó pautas y nuevos enfoques que han trascendido a otros campos disciplinarios como la filosofía y la misma epistemología. Incluyó este concepto para explicar los fundamentos epistemológicos que propone. Anota lo siguiente:

Hablemos ahora sobre el problema de estudiar la homeostasis comunicacional de una constelación familiar. En términos generales, nos parece que las familias que poseen miembros esquizofrénicos conocidos son estrechamente homeostáticas. Todo sistema vivo sufre cambios en todo momento y día tras día, de modo que es concebible representar esos cambios mediante sinuosidades de una curva en un gráfico multidimensional (o "espacio de fase") en el que cada variable necesaria para la descripción de los estados del sistema está representada por una dimensión del gráfico. Específicamente, cuando digo que esas familias son estrechamente homeostáticas, quiero significar que las sinuosidades de ese gráfico o de un determinado punto situado en el espacio de fase abarcará un volumen relativamente limitado. El sistema es homeostático en el sentido de que cuando se aproxima a los límites de sus zonas de libertad, la dirección de su senda cambiará de tal manera que las sinuosidades nunca cruzarán los límites.

Véase también

Referencias

  1. ὅμοιος, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus.
  2. στάσις, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus.
  3. Cannon, W. B. (1926). “Physiological regulation of normal states: some tentative postulates concerning biological homeostatics.” En: A. Pettit (ed.). A Charles Richet: ses amis, ses collègues, ses élèves, p. 91. Paris: Éditions Médicales.
  4. Cannon WB. (1929). «Organization For Physiological Homeostasis». Physiol Rev. 9: 399-431.
  5. Cannon, W. B. título=The Wisdom of the Body (1932). W. W. Norton & Company, Inc., New York. Falta el |título= (ayuda)
  6. Karl Ludwig von Bertalanffy: ... aber vom Menschen wissen wir nichts, English title Robots, Men and Minds, translated by Dr. Hans-Joachim Flechtner. P. 115. Econ Verlag GmbH (1970), Düsseldorf, Wien. 1st edition.
  7. Langley, L. L (1982). homeostasis. Madrid: alhambra. pp. 6-8.

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