Medio interno y Homeostasis

Un organismo unicelular está separado de su medio externo líquido por una membrana celular que permite el intercambio de ciertas sustancias. Por ejemplo, ingresan moléculas que el ser vivo utilizará para obtener energía y este devolverá al medio los residuos metabólicos. De esta manera, se establece una estrecha relación entre la vida del organismo unicelular y las características de su entorno.

Resultado del proceso evolutivo, los organismos pluricelulares han logrado una progresiva independencia con respecto al ambiente que los rodea debido a la formación de un medio interno (que es el líquido que rodea a las células y que se caracteriza por una temperatura, un nivel de pH, determinada concentración de nutrientes, etc.). Fue el fisiólogo francés Bernard (1857) quien evidenció la constancia de este medio interno con respecto al medio externo, que es variable. Este concepto fue modificado posteriormente por el fisiólogo estadounidense Cannon (1932) quien introdujo el concepto de homeostasis (del griego “homoios” que significa estable y “stasis” que significa posición) para indicar la estabilidad o uniformidad del medio interno frente a un entorno que es cambiante. Cabe aclarar que, para Cannon, la homeostasis no tiene un carácter estático sino que ocurren cambios pero estos se dan dentro de ciertos límites.

Regulación del medio interno

La constancia del medio interno se mantiene a través de la acción coordinada de muy diversos mecanismos. Los sistemas nervioso y endocrino son los encargados de regular al conjunto del organismo como un todo, aunque existen otros sistemas de regulación presentes en el interior de las propias células, en microambientes locales, etc. Además, procesos y funciones se activan o desactivan en función de circunstancias ambientales, condicionamientos sociales, situaciones de emergencia, etc.

La mayoría de estos procesos reguladores funcionan mediante retroalimentación negativa, un cambio en la variable da lugar a respuestas que empujan a la variable en la dirección opuesta, para contrarrestar el estímulo inicial. Lo aclararemos mediante un ejemplo. El nivel de glucosa en sangre o glucemia oscila entre 80 a 120 mg/100 ml y el valor medio es de 100 mg/100 ml. Si por alguna razón la glucemia aumenta (ej.: luego de almorzar) o disminuye (ej.: durante el ejercicio físico) sobrepasando ese rango, se genera una señal que pone en marcha mecanismos homeostáticos (a través de hormonas que segrega el páncreas) para restaurar la variable a sus valores normales. En la retroalimentación positiva, al detectarse un cambio, se activan mecanismos que aceleran o intensifican ese cambio.  Un ejemplo de este tipo de retroalimentación ocurre durante el parto. Cuando el feto hace presión sobre el cuello del útero, los mecanismos homeostáticos no responden tratando de eliminar la presión, sino que el cerebro estimula la producción de la hormona oxitocina que hace que el útero se contraiga más para empujar el feto. 

• Se basa en la producción y liberación de sustancias químicas llamadas hormonas, que se liberan a la sangre y provocan la respuesta en los órganos o estructuras a las que van dirigidas (órgano blanco) los que tienen receptores de membrana para hormonas específicas.
• Produce efectos a largo plazo.
• La hormona liberada busca provocar respuesta en el órgano al que van dirigida (órgano blanco); sin embargo, puede afectar a otros órganos y tejidos.

• Se basa en la transmisión de impulsos nerviosos de naturaleza electroquímica a través de células llamadas neuronas.
• La comunicación entre neuronas se denomina sinapsis y ocurre a través de la liberación de sustancias químicas llamadas neurotransmisores. La sinapsis también puede ser entre neuronas y músculos o glándulas
• La información nerviosa es transmitida de manera rápida y precisa.

Componentes de los sistemas de control homeostáticos

Cannon definía un sistema de control homeostático como un grupo de células interconectadas, cuya función es mantener constantes las propiedades del medio interno. En un sistema de control intervienen los siguientes componentes:

a) Receptores, capaces de detectar cambios en la variable a controlar. A estos cambios se les denomina estímulos.

b) Vías aferentes, a través de las cuales la información generada en los receptores llega hasta los centros de procesamiento o control. Estos canales informativos pueden ser de naturaleza eléctrica u hormonal.

c) Centros de control o integración, son los que al recibir la señal procedente del receptor elaboran la respuesta homeostática adecuada para corregir la desviación producida en el valor de la variable. Estos centros se localizan en el sistema nervioso o en glándulas endócrinas.

d) Vías eferentes, a través de las cuales la respuesta elaborada en los centros de control llega a los efectores.

e) Efectores, son las células, tejidos u órganos de los que depende la ejecución de la respuesta al estímulo. Aunque todas las células del organismo pueden actuar como efectores, los principales responsables de ejecutar las respuestas son el tejido muscular y los epitelios glandulares.

En este link hay un video que explica de manera resumida los mecanismos de retroalimentación y los componentes del control homeostático.