Concepto de homeostasis y retroalimentación
Un día de enero en la Rambla de Montevideo, Valentina camina bajo el sol, y después se mete en el agua fría. Su cuerpo pasa de mucho calor a bastante frío en minutos, y sin embargo su temperatura interna casi no cambia. ¿Cómo lo logra, si ella no está «decidiendo» nada? Al final de la página vas a poder explicarlo.
Qué es la homeostasis
Las células funcionan bien solo si su entorno, el medio interno, se mantiene dentro de ciertos límites: temperatura, pH, glucosa, gases disueltos, agua y sales. Si esas condiciones se alejan demasiado, las reacciones químicas de las células fallan.
Pero el exterior cambia todo el tiempo (calor, frío, comidas, ejercicio) y las propias células modifican su entorno al consumir y producir sustancias. Entonces el organismo necesita corregir los cambios constantemente.
La homeostasis es un proceso dinámico: no es un valor clavado, sino un ajuste continuo. Como alguien que anda en bicicleta: no queda inmóvil, corrige todo el tiempo pequeñas inclinaciones para no caerse.
La línea nunca queda quieta: sube, el mecanismo la corrige, baja, se vuelve a corregir. Si se sale mucho del rango, aparece la enfermedad.
Definí qué es la homeostasis y explicá por qué se dice que es un proceso dinámico y no algo fijo e inmóvil.
Definí qué es la homeostasis y explicá por qué se dice que es un proceso dinámico y no algo fijo e inmóvil.
Los componentes de un mecanismo de retroalimentación
Para corregir una variable, el cuerpo necesita «medirla», «compararla» con el valor de referencia y «actuar». Eso lo hacen tres componentes que trabajan en secuencia:
| Componente | Qué hace | Ejemplo (temperatura) |
|---|---|---|
| Receptor | Detecta el cambio en la variable (el estímulo) y envía la información | Termorreceptores de la piel y del hipotálamo |
| Centro de control | Compara con el valor de referencia y elabora la respuesta | Hipotálamo (en el encéfalo) |
| Efector | Ejecuta la respuesta que corrige la variable | Músculos, glándulas sudoríparas, vasos sanguíneos |
La flecha que vuelve al comienzo es la clave: la respuesta modifica la variable original, y el receptor vuelve a medirla. Por eso se llama retroalimentación (o feedback).
Ordená los siguientes componentes de un mecanismo de retroalimentación según la secuencia en que actúan: efector, estímulo (cambio en una variable), centro de control,…
Ordená los siguientes componentes de un mecanismo de retroalimentación según la secuencia en que actúan: efector, estímulo (cambio en una variable), centro de control, receptor. Luego indicá en una frase qué hace cada uno.
Una persona de temperatura corporal normal entra a una habitación muy fría y empieza a tiritar. Indicá cuál es la variable regulada en este caso y si el tiritar es parte…
Una persona de temperatura corporal normal entra a una habitación muy fría y empieza a tiritar. Indicá cuál es la variable regulada en este caso y si el tiritar es parte del receptor, del centro de control o del efector.
Retroalimentación negativa
En la mayoría de los casos, la respuesta revierte el cambio que la desencadenó: si la variable subió, la respuesta la hace bajar; si bajó, la hace subir. Eso es la retroalimentación negativa, el tipo de mecanismo que sostiene la homeostasis.
«Negativa» no significa «mala»: significa que la respuesta va en sentido contrario al estímulo. Es como un termostato: si la casa se enfría, enciende la estufa; cuando se calienta lo suficiente, la apaga.
Como la corrección tarda un poco, la variable se pasa algo por encima o por debajo del valor de referencia, y entonces el mecanismo actúa en sentido contrario. Por eso la variable oscila alrededor del valor de referencia, como en la gráfica del principio.
Observá el siguiente esquema incompleto de un mecanismo de regulación: Estímulo: la temperatura corporal baja → Receptor: ? → Centro de control: ? → Efector: ? →…
Observá el siguiente esquema incompleto de un mecanismo de regulación:
Estímulo: la temperatura corporal baja → Receptor: ? → Centro de control: ? → Efector: ? → Respuesta: ?
Completá cada espacio con un ejemplo concreto del cuerpo humano y explicá cómo la respuesta contribuye a que la temperatura vuelva al valor normal.
Ejemplo 1: la temperatura corporal
La temperatura corporal se mantiene cerca de 37 °C. Los receptores (termorreceptores de la piel y del hipotálamo) informan al centro de control, el hipotálamo, y este activa distintos efectores.
| Si la temperatura… | Respuestas de los efectores | Resultado |
|---|---|---|
| Sube (calor, ejercicio) | Se produce sudor (glándulas sudoríparas); se dilatan los vasos sanguíneos de la piel (la piel se enrojece y pierde más calor) | Baja la temperatura |
| Baja (frío) | Tiritan los músculos (producen calor); se contraen los vasos de la piel (se pierde menos calor); se «eriza» la piel | Sube la temperatura |
Volvé al principio: cuando Valentina sale del agua fría, sus músculos tiritan y los vasos de su piel se contraen (efectores) para subir la temperatura; al caminar bajo el sol, sudar y dilatar los vasos la bajan. Así su temperatura interna casi no cambia.
Un día de calor en Punta del Este, la temperatura del cuerpo de Santiago empieza a subir. Describí paso a paso cómo actúa el mecanismo de regulación de la temperatura,…
Un día de calor en Punta del Este, la temperatura del cuerpo de Santiago empieza a subir. Describí paso a paso cómo actúa el mecanismo de regulación de la temperatura, señalando cuál es el receptor, el centro de control y al menos dos respuestas del efector que ayudan a bajar la temperatura.
Florencia sostiene que «si el cuerpo regula la temperatura, entonces la temperatura siempre vale exactamente 37 °C». Argumentá a favor o en contra de esta afirmación…
Florencia sostiene que «si el cuerpo regula la temperatura, entonces la temperatura siempre vale exactamente 37 °C». Argumentá a favor o en contra de esta afirmación usando el concepto de homeostasis como equilibrio dinámico y de retroalimentación negativa. Incluí en tu respuesta qué ocurre cuando la variable se pasa por encima o por debajo del valor de referencia.
Ejemplo 2: la glucemia
La glucemia es la concentración de glucosa en la sangre. La glucosa es el combustible de las células, y su nivel también tiene que estar en un rango estrecho.
Después de comer algo dulce, por ejemplo un alfajor, la glucemia sube. Las células del páncreas detectan el aumento (actúan como receptor y centro de control) y liberan la hormona insulina. Las células del hígado, los músculos y otros tejidos son los efectores: captan glucosa de la sangre y la almacenan o la usan. Entonces la glucemia baja hacia el valor normal. Es retroalimentación negativa: la respuesta revierte el aumento.
Después de comer un alfajor, la glucemia de Lucía aumenta. Explicá cómo responde el organismo para que la glucosa en sangre vuelva a valores normales, mencionando qué…
Después de comer un alfajor, la glucemia de Lucía aumenta. Explicá cómo responde el organismo para que la glucosa en sangre vuelva a valores normales, mencionando qué órgano participa y qué hormona interviene. Indicá además si se trata de una retroalimentación negativa y por qué.
Una persona con diabetes tipo 1 no produce insulina. Agustín propone analizar su caso comparándolo con el de una persona sana después de comer. Compará cómo evoluciona…
Una persona con diabetes tipo 1 no produce insulina. Agustín propone analizar su caso comparándolo con el de una persona sana después de comer. Compará cómo evoluciona la glucemia en ambas personas, identificá qué parte del mecanismo de retroalimentación (receptor, centro de control o efector) no funciona correctamente en la persona con diabetes y explicá qué consecuencias puede tener para las células y para el medio interno.
Resumen
-
Homeostasis: mantenimiento dinámico del medio interno dentro de un rango estrecho; no es un valor fijo.
-
Un mecanismo de retroalimentación tiene receptor (detecta), centro de control (compara y decide) y efector (actúa), a partir de un estímulo.
-
En la retroalimentación negativa la respuesta revierte el cambio; por eso la variable oscila alrededor del valor de referencia.
-
Temperatura: el hipotálamo activa sudor y vasodilatación (calor) o tiritar y vasoconstricción (frío).
-
Glucemia: el páncreas libera insulina y las células captan glucosa; sin insulina (diabetes tipo 1) la glucemia queda alta.