homeostasis y sistemas de control

Homeostasis y sistemas de control
Los siguientes componentes forman parte de un bucle de retroalimentación (en inglés feedback loop) e interactúan para mantener la homeostasis (Fig. 1):


Figura 1. Componentes de un sistema de retroalimentación
Variable: es la característica del ambiente interno que es controlada.
Sensor (Receptor): detecta cambios en la variable y envía la información alintegrador (centro de control).
Integrador (Centro de Control): recibe información del sensor sobre el valor de la variable, interpreta el error que se ha producido y actúa para anularlo integrando datos del sensor y datos almacenados del punto de ajuste.
Punto de ajuste: es el valor normal de la variable que ha sido previamente almacenado en la memoria.
Efector: es el mecanismo que tiene unefecto sobre la variable y produce la respuesta. La respuesta que se produce está monitorizada de forma continua por el sensor que vuelve a enviar la información al integrador (retroalimentación).
Retroalimentación negativa (Fig. 2): tiene lugar cuando la retroalimentación invierte la dirección del cambio 


Figura 2. Bucle de retroalimentación negativa
. La retroalimentación negativa tiende aestabilizar un sistema corrigiendo las desviaciones del punto de ajuste y constituye el principal mecanismo que mantiene la homeostasis. Algunos ejemplos son la frecuencia cardíaca, la presión arterial, el ritmo respiratorio, el pH de la sangre, la temperatura corporal y la concentración osmótica de los fluidos corporales.
Retroalimentación positiva: tiene lugar cuando la retroalimentación tieneigual dirección que la desviación del punto de ajuste amplificando la magnitud del cambio. Luego de un lapso de tiempo se invierte la dirección del cambio retornando el sistema a la condición inicial. En sistemas fisiológicos la retroalimentación positiva es menos común que la negativa, sin embargo, es muy importante en numerosos procesos. Como ejemplos, se puede citar la coagulación de la sangre,la generación de señales nerviosas (concentración de sodio hasta generar el potencial de acción), la lactancia y las contracciones del parto.
[editar]Homeostasis de la glucemia
Finalmente, como ejemplo de retroalimentación negativa se describe la homeostasis de la glucemia (Fig. 3).


Figura 3. Homeostasis de la glucemia por retroalimentación negativa
En una persona normal, laconcentración de glucosa en la sangre está regulada dentro de límites muy estrechos, habitualmente entre 3.9-5.6 mM/l en ayunas y en concentraciones menores a 7.8 mM/l sin ayuno. El metabolismo de la glucosa está controlado por elpáncreas a través de modificaciones en la relación de concentraciones sanguíneas de doshormonas, insulina y glucagón, que este órgano sintetiza y secreta. El páncreas responde a laentrada de glucosa a las células beta de los islotes de Langerhans secretando insulina. Por otra parte, el descenso de la concentración de glucosa induce a las células alfa de los islotes de Langerhans a secretar glucagón. El hígado es el principal órgano responsable de la regulación de la concentración de glucosa en el torrente sanguíneo.
Cuando aumenta el nivel de glucosa en la sangre, elpáncreas secreta menos glucagón y más insulina. La insulina tiene varios efectos: 1) aumenta el transporte de glucosa de la sangre a las células, 2) en las células aumenta la tasa de utilización de glucosa como fuente de energía, 3) acelera la síntesis de glucógeno a partir de glucosa (glucogénesis) en el hígado y en las fibras del músculo esquelético, y 4) estimula la síntesis de lípidos a partir deglucosa en las células del hígado y del tejido adiposo. En conjunto estos efectos producen una disminución de los nivels de glucosa en la sangre retornando a su rango normal.
En cambio, si disminuye el nivel de glucosa en la sangre, el páncreas libera menos insulina y más glucagón, una hormona con múltiples efectos: 1) en la células del hígado y del músculo esquelético acelera la degradación de...