Homeóstasis e introducción a la teoría de sistemas

INTRODUCCIÓN AL CONCEPTO DE SISTEMAS Y HOMEOSTASIS:

Un “sistema” podría definirse como una parte del universo que nos interesa estudiar y que está configurado por un "conjunto de partes (estructuras) que interactúan (procesos) de manera coordinada para el logro de un determinado propósito".

Los sistemas pueden ser tan grandes como el universo físico o tan pequeños como las partículassubatómicas y en general pueden dividirse a su vez en subsistemas que interactúan entre sí.

Los estudiosos de la física y la química (en especial los especialistas en termodinámica) han clasificado a los diferentes sistemas atendiendo a diversos criterios. Algunos de los criterios utilizados para clasificar los sistemas son:

A. Según la capacidad del sistema de intercambiar materia yenergía con el entorno que los rodea, así:
 Sistemas Abiertos: Intercambian materia y energía con el entorno
 Sistemas Cerrados: Intercambian energía pero no materia
 Sistemas Aislados: No intercambian ni materia ni energía con su entorno.

B. Según el grado en que varían las propiedades (variables de estado) del sistema con el paso del tiempo, así:
 Sistemas variables o cambiantes: enellos, las propiedades cambian de manera notable con el paso del tiempo.
 Sistemas “estables” o también llamados sistemas “fijos”: en los cuales las propiedades de sistema, aunque pueden fluctuar, dichas variaciones son mínimas y el sistema mantiene sus propiedades siempre dentro de un estrecho “rango”.

A su vez, y atendiendo a ciertas características que acompañan a los sistemas llamados“fijos”, podemos clasificarlos en:

 Sistemas en Equilibrio: En ellos es imposible el intercambio espontáneo de materiales y energía con el entorno. Sin la posibilidad de entrada o salida de materia o energía ningún sistema puede modificarse en sus propiedades, es decir, permanecerá fijo. La falta de intercambio obedece en este caso a la ausencia de la “fuerza impulsora” de los procesos deintercambio, que como sabemos radica en los gradientes o diferencias entre el medio externo e interno; Podemos afirmar entonces que en estos sistemas se ha llegado a un verdadero estado de equilibrio termodinámico, donde los medios interno y externo se hicieron iguales (sin gradientes), no existirá por lo tanto intercambios y por supuesto el sistema no cambiará sus propiedades a lo largo del tiempo.Como se puede deducir de lo anterior, este tipo de sistemas no puede “tomar” sustancia útiles de su entorno ni “entregar” sustancias nocivas hacia el mismo.

 Sistemas Estacionarios: en ellos, también se conservan las propiedades del sistema dentro de unos rangos muy estrechos (sistemas fijos), pero el sistema no se encuentra en verdadero equilibrio termodinámico ya que en este caso si existengradientes (diferencias) entre el sistema y el entorno y por lo tanto puede ocurrir un permanente intercambio de materia y/o energía entre ellos. De esa manera un sistema se puede “alimentar” de materiales presentes en el medio externo e igualmente puede eliminar sustancias o energía que no necesite o sean potencialmente nocivas. Por lo tanto, la supervivencia o estabilidad de un sistema deeste tipo (sistema fijo de tipo estacionario) depende de que se mantengan las diferencias entre los medio interno y externo. Para lograr esto, el sistema debe “gastar” cierta cantidad de energía (proveniente del medio) para realizar el trabajo de “luchar contra el equilibrio”.Podría decirse que los estados estacionarios son ejemplos de equilibrios dinámicos.

HOMEOSTASIS

Una característicaesencial de ciertos seres vivos, incluidos los seres humanos es que poseen su propio medio interno (“milieu interieur”: el mismo liquido extracelular), el cual garantiza a las células, las condiciones óptimas (concentración de nutrientes, oxígeno, sales, desechos, temperatura, pH, osmolaridad, etc.) para la realización de sus funciones vitales. De este medio interno las células toman...