Homeostasis

La homeostasis es la capacidad del organismo de mantener una relativa estabilidad y funcionamiento aunque se produzcan cambios drásticos en el medio externo o en una parte del cuerpo. Una serie de mecanismos de control, algunos de los cuales funcionan a nivel de órganos o tejidos y otros controlados centralmente, mantienen la homeostasis. Los principales controles homeostáticos centrales son los sistemas nervioso y endocrino.

El estrés físico y mental, las lesiones y las enfermedades nos desafían continuamente y cualquiera de ellos puede interferir con la homeostasis. Cuando el cuerpo pierde su homeostasis, puede quedar fuera de control y caer en la disfunción, la enfermedad e incluso la muerte. La homeostasis a nivel de tejidos, órganos, sistemas de órganos y organismos refleja las acciones combinadas y coordinadas de muchas células. Cada célula contribuye a mantener la homeostasis.

Mantenimiento de la homeostasis

Para mantener la homeostasis, el cuerpo reacciona ante un cambio anormal (inducido por una sustancia tóxica, un organismo biológico u otro estrés) y realiza ciertos ajustes para contrarrestar el cambio (un mecanismo de defensa). Los principales componentes responsables del mantenimiento de la homeostasis son:

• Estímulo: un cambio en el entorno, como un irritante, la pérdida de sangre o la presencia de una sustancia química extraña.
• Receptor: el lugar del organismo que detecta o recibe el estímulo, percibe el cambio respecto a lo normal y envía señales al centro de control.
• Centro de control: el punto operativo en el que se reciben las señales, se analizan y se determina una respuesta adecuada. A veces se denomina centro de integración, ya que integra las señales con otra información para determinar si se necesita una respuesta y la naturaleza de la misma.
• Efector: el lugar del cuerpo donde se genera una respuesta, que contrarresta el estímulo inicial y, por lo tanto, intenta mantener la homeostasis.
• Mecanismos de retroalimentación: métodos por los que el cuerpo regula el grado de respuesta que se ha provocado. Una retroalimentación negativa deprime el estímulo para apagar o reducir la respuesta del efector, mientras que una retroalimentación positiva tiene el efecto de aumentar la respuesta del efector.

Ejemplo: Reacción a una toxina

Un ejemplo de mecanismo homeostático puede ilustrarse con la reacción del organismo a una toxina que provoca anemia e hipoxia (bajo nivel de oxígeno en los tejidos) (Figura 1). La producción de glóbulos rojos (eritropoyesis) está controlada principalmente por la hormona eritropoyetina. Cuando el organismo entra en un estado de hipoxia (el estímulo), se estimula la proteína hemo (el receptor) que indica al riñón que produzca eritropoyetina (el efector). Ésta, a su vez, estimula a la médula ósea para que aumente los glóbulos rojos y la hemoglobina, lo que aumenta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno y, por tanto, eleva los niveles de oxígeno tisular en la sangre y otros tejidos. Este aumento de los niveles de oxígeno en los tejidos sirve para suprimir la síntesis de eritropoyetina (mecanismo de retroalimentación). En este ejemplo, las células y las sustancias químicas interactúan para producir cambios que pueden perturbar la homeostasis o restaurarla. Las sustancias tóxicas que dañan el riñón pueden interferir en la producción de eritropoyetina o las sustancias tóxicas que dañan la médula ósea pueden impedir la producción de glóbulos rojos. Esto interfiere con el mecanismo homeostático descrito dando lugar a la anemia.