¿Qué es la homeostasis?

La homeostasis es el proceso de estabilidad fisiológica de un organismo vivo.

Homeostasis

Imagen: John Jackson en Unsplash

La palabra homeostasis deriva de los radicales griegos homeo (lo mismo) y stasis (quedarse) y fue acuñada por el médico y fisiólogo estadounidense Walter Cannon. El término se utiliza para indicar la propiedad de un organismo de permanecer en equilibrio, independientemente de los cambios que sucedan en el entorno externo.

La homeostasis está garantizada por un conjunto de procesos que evitan variaciones en la fisiología de un organismo. Si las condiciones del ambiente externo sufren variaciones constantes, los mecanismos homeostáticos son los que garantizan que los efectos de estos cambios para los organismos sean mínimos.

Mecanismos homeostáticos

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 que se utilizan para mantener el equilibrio fisiológico. En general, estos mecanismos funcionan mediante retroalimentación negativa.

La retroalimentación negativa o negativa es uno de los mecanismos más importantes para el mantenimiento de la homeostasis. Este mecanismo garantiza un cambio opuesto con relación al cambio inicial, es decir, actúa para reducir un determinado estímulo, asegurando el adecuado equilibrio del organismo. La regulación de la cantidad de glucosa en sangre es un ejemplo de retroalimentación negativa.

Cuando comemos, la tasa de glucosa en sangre aumenta, estimulando la producción de insulina. Esta hormona asegura que las células absorban la glucosa y almacenan su exceso en forma de glucógeno, reduciendo los niveles de azúcar en sangre. Cuando los niveles de glucosa bajan, la insulina deja de liberarse. Por otro lado, cuando los niveles de azúcar están por debajo de lo normal, se produce la secreción de glucagón. Esta hormona, a diferencia de la insulina, libera glucosa que se almacena en forma de glucógeno, aumentando los niveles de la sustancia en la sangre. A medida que aumentan los niveles de glucosa, se interrumpe la secreción de glucagón.

División de la homeostasis

La homeostasis se puede dividir en tres subáreas: homeostasis ecológica, homeostasis biológica y homeostasis humana.

Homeostasis ecológica

La homeostasis ecológica se refiere al equilibrio a nivel planetario. Según la hipótesis de Gaia, elaborada por el científico James Lovelock, el planeta Tierra es un inmenso organismo vivo, capaz de obtener energía para su funcionamiento, regular su clima y temperatura, eliminar sus escombros y combatir sus propias enfermedades, es decir, además de otros seres vivos, el planeta es un organismo capaz de autorregularse.

Esta hipótesis también sugiere que los seres vivos son capaces de modificar el entorno en el que viven, haciéndolo más adecuado para su supervivencia. De esta forma, la Tierra sería un planeta cuya vida controlaría el mantenimiento de su propia vida a través de mecanismos de retroalimentación y diversas interacciones. Desde este punto de vista, todo el planeta mantiene la homeostasis.

La concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera es un ejemplo. Sin la presencia de organismos fotosintéticos, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera serían muy altos, ofuscando la existencia de gases de oxígeno y nitrógeno. Con la aparición de seres que realizan la fotosíntesis, la concentración de dióxido de carbono disminuyó sustancialmente, aumentando los niveles de oxígeno y gases nitrogenados, lo que permitió las condiciones adecuadas para la aparición y supervivencia de otros organismos.

Homeostasis biológica

La homeostasis biológica corresponde a mantener el ambiente interno dentro de límites tolerables. El ambiente interno de un organismo vivo consiste básicamente en sus fluidos corporales, que incluyen plasma sanguíneo, linfa y otros fluidos inter e intracelulares. Mantener condiciones estables en estos fluidos es fundamental para los seres vivos. Si son inconstantes, pueden dañar el material genético.

Frente a una cierta variación en el entorno externo, un organismo puede ser regulador o conformista. Los organismos reguladores son aquellos que gastan energía para mantener su entorno interno con las mismas características. Los cuerpos conformistas, a su vez, prefieren no gastar energía para controlar su entorno interno. Los animales endotérmicos, por ejemplo, son capaces de mantener constante la temperatura corporal a partir de mecanismos internos. Los animales ectópicos, por otro lado, necesitan fuentes externas de calor para elevar y mantener su temperatura corporal constante. Por lo tanto, los mamíferos pueden permanecer largos períodos sin estar expuestos al sol, mientras que los reptiles y anfibios necesitan el calor del ambiente para mantenerse calientes.

Homeostasis humana

La homeostasis humana 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 utilizadas en el control fisiológico, como se mencionó anteriormente. Si estos factores están fuera de balance, pueden afectar la ocurrencia de reacciones químicas esenciales para el mantenimiento del cuerpo.

La regulación térmica es un ejemplo de un mecanismo fisiológico que utiliza el cuerpo para mantener constante su temperatura. 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.

Conclusión

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.