Comprender los procesos de homeostasis y alostasis.

La homeostasis es el proceso de estabilidad fisiológica de un organismo vivo, mientras que la alostasis caracteriza los mecanismos que garantizan este equilibrio.

Homeostasis y alostasis

Imagen: Robina Weermeijer en Unsplash

El término "homeostasis" se utiliza para indicar la propiedad de un organismo de permanecer en equilibrio, independientemente de los cambios que sucedan en el entorno externo. Acuñado por el médico y fisiólogo Walter Cannon, la palabra deriva de los radicales griegos homeo (lo mismo) y stasis (quedarse) y se inspiró en la idea de un entorno interno fijo propuesto por Claude Bernard. El concepto de "alostasis" fue concebido por Peter Sterling y Joseph Eyer y presenta los mecanismos y herramientas que garantizan el establecimiento y mantenimiento de la homeostasis.

La homeostasis está garantizada por ciertos procesos fisiológicos, que ocurren en los organismos de manera coordinada. Los mecanismos que controlan la temperatura corporal, el pH, el volumen de fluidos corporales, la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la concentración de elementos en la sangre son las principales herramientas alostáticas utilizadas para controlar el equilibrio fisiológico. En general, estos mecanismos funcionan a través de la retroalimentación negativa, que actúa para reducir un determinado estímulo, asegurando el equilibrio adecuado para el cuerpo.

El control de temperatura es un ejemplo de retroalimentación negativa. Cuando practicamos actividad física, nuestra temperatura corporal tiende a subir. Sin embargo, este cambio es captado por el sistema nervioso, que desencadena la liberación de sudor, que es responsable de enfriar nuestro cuerpo a medida que se evapora.

Respuesta al estrés: homeostasis y alostasis

Ante una situación cotidiana, un ser vivo puede expresar diferentes comportamientos, que varían según factores genéticos, experiencias previas, capacidades de respuesta física y fisiológica. De esta forma, se forman un gran número de interrelaciones buscando la respuesta más adecuada a esa situación particular que rompió la homeostasis. Las respuestas pueden ser fisiológicas, producidas por el sistema nervioso o conductuales, relacionadas con la salud.

Cada especie desarrolla sus propios mecanismos de adaptación, pero cada ser puede tener diferentes expresiones dentro de la misma especie. Ante un estímulo, el patrón de comportamiento de una determinada especie puede ser el mismo (por ejemplo, escapar de un depredador), activado por los mismos sistemas fisiológicos (como la secreción de adrenalina), pero siempre acompañado de las propias características del individuo.

Bajo estrés crónico inducido por la presencia de depredadores, las aves de presa desarrollaron un conjunto de respuestas fisiológicas adaptativas para evitar ser devoradas por ellas. El aumento de las tasas metabólicas y la asignación de recursos para apoyar las funciones de emergencia son ejemplos de herramientas alostáticas adoptadas por estas aves.

Otras aves no exhiben este tipo de comportamiento frente a sus depredadores, habiendo desarrollado otras herramientas de defensa para lidiar con ellos. Por tanto, los organismos, según sus diferencias y experiencias previas, tratan de forma diferente los estímulos capaces de romper la homeostasis.

Históricamente, el término homeostasis se ha utilizado para definir "la estabilidad del sistema fisiológico que mantiene la vida". Este proceso permanece rígido y dentro de un rango pequeño. Cuando se superan, sus límites provocan una alteración del equilibrio, lo que conduce a la incompatibilidad con la vida. El concepto de alostasis, concebido por Peter Sterling y Joseph Eyer, puede definirse como “el ajuste orgánico a eventos predecibles e impredecibles”.

Una respuesta fisiológica siempre ocurre como reacción a un estímulo que causa una ruptura en la homeostasis. Así, una acción sobre el individuo, ya sea de origen psicológico o físico, tendrá la respuesta de desviación de la homeostasis y una consiguiente reacción alostática para recuperar el equilibrio.

El estrés es un ejemplo de estímulo común en la vida diaria de las personas y corresponde a un evento real o imaginario que amenaza la homeostasis, requiriendo una respuesta alostática del cuerpo. Desde el punto de vista de la Epidemiología Social, los factores de estrés se originan en procesos sociales como la educación, las condiciones ambientales, las condiciones laborales, los salarios, el apoyo y el acceso a la salud. Estos factores generan consecuencias o se unen a otros ya incorporados a la vida diaria del individuo.

Carga alostática

La cantidad de energía metabólica necesaria para que un mecanismo fisiológico determinado mantenga la homeostasis se denomina carga alostática. La descompensación de la homeostasis debido a la sobrecarga alostática en alguna herramienta de defensa del organismo puede ocasionar varios daños a la salud. En otras palabras, cuando el cuerpo gasta más energía de la que debería para revertir el estímulo que ha roto su equilibrio, se produce una sobrecarga alostática, lo que aumenta el riesgo de enfermedad.

Las expectativas de respuesta a un estímulo pueden ser positivas, negativas o neutrales. Cuando las respuestas son positivas y terminan un ciclo de agresiones, volviendo a la homeostasis, no se pone en riesgo la salud del individuo. Al contrario, cuando la carga alostática se mantiene por largos periodos o no se da la respuesta adaptativa que acabaría con el ciclo de agresiones, tenemos la sobrecarga alostática y el consecuente daño a la salud.

Este daño puede manifestarse de varias formas, en un contexto de pérdida de tejido (degeneración), hipersensibilidad, sobrecarga funcional (hipertensión) o trastornos psíquicos (ansiedad, depresión). El estrés diario puede estar relacionado con la aparición o empeoramiento de los síntomas provocados por este daño.

Importancia de la homeostasis y la alostasis

Mantener en equilibrio el entorno interno es fundamental para el correcto funcionamiento de los sistemas que componen el cuerpo de cualquier ser vivo. Las enzimas, por ejemplo, son sustancias que actúan como catalizadores biológicos, acelerando la velocidad de diversas reacciones. Para realizar su función, necesitan un ambiente adecuado, con temperatura y pH dentro de un rango normal. Por tanto, un cuerpo equilibrado es un cuerpo sano.