Homeostasis y medio interno
Todos
los organismos deben enfrentar cuatro problemas fundamentales en la regulación
de las condiciones normales del medio interno. Estas son:
1.-
Regulación de la temperatura (termorregulación).
Todas las reacciones metabólicas que
ocurren dentro de las células requieren de la participación
de enzimas, puesto que necesitan de una gran energía de activación, y a las temperaturas
a las que la vida es posible, estas reacciones químicas no pueden llevarse a cabo a menos que
actúe una enzima. Se tiene entonces, que la
vida no es posible sin la intervención de las enzimas, sin embargo, estas son proteínas, las cuales logran obtener una
estructura tridimensional por medio de puentes
de hidrógeno y disúlfuro, los cuales a altas temperaturas se rompen y hacen de la enzima inútil. De ahí, que la
regulación de la temperatura sea tan importante.
2.-
Control de los niveles de glucosa sanguínea (glicemia).
La glucosa es el único compuesto que
las neuronas pueden convertir en energía para
funcionar, por ello es importantísimo mantener los niveles correctos de esta.
3.-
Nivel hídrico y concentración de iones.
Todas las reacciones metabólicas
ocurren en un ambiente acuoso, debido a que las sustancias reaccionan más rápido en solución. Los niveles
de agua que tiene un organismo
influyen en la concentración de sustancias disueltas en el plasma sanguíneo, el líquido extracelular y el
intracelular. Por otra parte, ciertos iones como el sodio, potasio, cloruro y calcio son muy importantes para
realizar diversas funciones en el
organismo y sus niveles deben mantenerse constantes para que la vida sea posible.
4.-
Conservación del pH sanguíneo.
El pH es una medida de la
concentración de iones H+, e influye tanto en la actividad enzimática como en las reacciones metabólicas que ocurren
en el organismo. Para la regulación
del pH sanguíneo, el cual es cercano a 7 (7=neutro), el organismo se vale de los llamados amortiguadores o
buffer para mantenerconstante el pH. El buffer más utilizado
en la sangre es el bicarbonato.
Todas
las células están rodeadas por líquido y este puede ser agua o en las células
de los organismos multicelulares líquido intersticial o también llamado
extracelular. El medio interno corresponde a dicho líquido. Cualquier cambio
que ocurra en el ambiente, estará directamente relacionado con el líquido
intersticial y para contrarrestarlo existen los siguientes mecanismos:
Retroalimentación
o feedback: positivo (facilita el cambio) o negativo (contrarresta el cambio,
es el más común). Por ejemplo, cuando la temperatura ambiental es elevada, el
hipotálamo responde activando las glándulas sudoríparas, las cuales secretan
sudor, compuesto en su mayoría por agua, la cual es un excelente
termorregulador. Esta al evaporarse absorbe calor y baja la temperatura. Este
es un ejemplo de retroalimentación negativa, ya que se contrarresta el cambio.
Mecanismos de transporte de
sustancias (no
entra pero para entender la materia se debe saber)
Para
el sistema urinario es necesario conocer claramente tres tipos de mecanismos de
transporte de sustancias:
1.-
Difusión
La difusión es un movimiento de
soluto en solución hacia donde la concentración sea menor. Si se tiene agua pura (cuya concentración de soluto es
cero) y se le agrega una gota de tinta
(cuya concentración es máxima), la gota de tinta se difundirá en el agua hasta que la concentración sea uniforme
en toda la mezcla.
2.-
Ósmosis
Funciona bajo el mismo principio de
la difusión, sin embargo corresponde al movimiento
de solvente, específicamente de agua. El agua irá hacia donde haya una menor concentración de agua, es
decir, hacia donde haya más soluto. Por eso, el agua se dirige hacia donde la concentración de soluto sea
mayor. Debido a dicho movimiento, en una
célula pueden ocurrir dos procesos:
Crenación y Citólisis.
3.- Transporte
activo
Este transporte a diferencia de los
anteriores requiere de energía y por medio de una
proteína llamada bomba o canal (depende de cómo haga pasar los solutos) se llevan las sustancias en contra de la
gradiente de concentración, es decir, de donde hay
menos hacia donde hay más.
Debido
a la tendencia de las moléculas a igualar las concentraciones, se requiere de
energía para mantener la homeostasis, además, se tiene que existen cuatro
fuerzas que actúan sobre el flujo de sustancias a nivel de los capilares (los
vasos sanguíneos más pequeños) y de los líquidos intracelular y extracelular.
Estas fuerzas generan presión:
1.-
Presión capilar
Con el paso de la sangre, se genera
una presión ejercida por los capilares.
2.-
Presión del líquido extracelular
Es la fuerza que actúa desde el
líquido extracelular.
3.-
Presión coloidosmótica del plasma sanguíneo
Fuerza que se genera por los solutos
del plasma sanguíneo. El nombre hace referencia
a la sangre, la cual es un coloide.
4.-
Presión coloidosmótica del líquido extracelular
Fuerza provocada por los solutos del
líquido intersticial.
Siempre
están presentes, pero las mínimas diferencias determinan hacia donde se dirigirá
la presión neta. El efecto Donnan es un aumento de la presión coloidosmótica
por la incorporación de iones y solutos incorporados al plasma sanguíneo (por
eso que la glicemia es importante mantenerla en los niveles correctos, porque
afecta al medio interno).
