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13.15: Control de la homeostasis - Biología

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Objetivos de aprendizaje

  • Describe los factores que afectan la homeostasis.

Cuando se produce un cambio en el entorno de un animal, se debe realizar un ajuste. El receptor detecta el cambio en el entorno y luego envía una señal al centro de control (en la mayoría de los casos, el cerebro) que a su vez genera una respuesta que se envía a un efector. El efector es un músculo (que se contrae o relaja) o una glándula que segrega. La homeostatsis se mantiene mediante ciclos de retroalimentación negativa. Los circuitos de retroalimentación positiva en realidad empujan al organismo más lejos de la homeostasis, pero pueden ser necesarios para que ocurra la vida. La homeostasis está controlada por el sistema nervioso y endocrino de los mamíferos.

Mecanismos de retroalimentación negativa

Cualquier proceso homeostático que cambie la dirección del estímulo es un bucle de retroalimentación negativa. Puede aumentar o disminuir el estímulo, pero no se permite que el estímulo continúe como lo hacía antes de que el receptor lo sintiera. En otras palabras, si un nivel es demasiado alto, el cuerpo hace algo para bajarlo y, a la inversa, si un nivel es demasiado bajo, el cuerpo hace algo para que suba. De ahí el término retroalimentación negativa. Un ejemplo es el mantenimiento animal de los niveles de glucosa en sangre. Cuando un animal ha comido, los niveles de glucosa en sangre aumentan. Esto es detectado por el sistema nervioso. Las células especializadas del páncreas lo perciben y el sistema endocrino libera la hormona insulina. La insulina hace que los niveles de glucosa en sangre disminuyan, como se esperaría en un sistema de retroalimentación negativa, como se ilustra en la Figura 1. Sin embargo, si un animal no ha comido y los niveles de glucosa en sangre disminuyen, esto se detecta en otro grupo de células del páncreas. y se libera la hormona glucagón, lo que hace que aumenten los niveles de glucosa. Este sigue siendo un ciclo de retroalimentación negativa, pero no en la dirección esperada por el uso del término "negativo". Otro ejemplo de un aumento como resultado del circuito de retroalimentación es el control del calcio en sangre. Si los niveles de calcio disminuyen, las células especializadas de la glándula paratiroidea lo detectan y liberan hormona paratiroidea (PTH), lo que provoca una mayor absorción de calcio a través de los intestinos y los riñones y, posiblemente, la degradación del hueso para liberar calcio. Los efectos de la PTH son elevar los niveles sanguíneos del elemento. Los bucles de retroalimentación negativa son el mecanismo predominante utilizado en la homeostasis.

Bucle de retroalimentación positiva

A bucle de retroalimentación positiva mantiene la dirección del estímulo, posiblemente acelerándolo. Existen pocos ejemplos de ciclos de retroalimentación positiva en los cuerpos de los animales, pero uno se encuentra en la cascada de reacciones químicas que resultan en la coagulación o coagulación de la sangre. A medida que se activa un factor de coagulación, activa el siguiente factor en secuencia hasta que se logra un coágulo de fibrina. La dirección se mantiene, no se cambia, por lo que esta es una retroalimentación positiva. Otro ejemplo de retroalimentación positiva son las contracciones uterinas durante el parto, como se ilustra en la Figura 2. La hormona oxitocina, producida por el sistema endocrino, estimula la contracción del útero. Esto produce dolor detectado por el sistema nervioso. En lugar de disminuir la oxitocina y hacer que el dolor disminuya, se produce más oxitocina hasta que las contracciones son lo suficientemente poderosas como para producir el parto.

Pregunta de práctica

Indique si cada uno de los siguientes procesos está regulado por un circuito de retroalimentación positiva o un circuito de retroalimentación negativa.

  1. Una persona se siente saciada después de comer una comida abundante.
  2. La sangre tiene muchos glóbulos rojos. Como resultado, la eritropoyetina, una hormona que estimula la producción de nuevos glóbulos rojos, ya no se libera del riñón.

[filas del área de práctica = ”2 ″] [/ área-de-práctica]
[revel-answer q = ”82193 ″] Mostrar respuesta [/ revel-answer]
[hidden-answer a = ”82193 ″] Ambos procesos son el resultado de ciclos de retroalimentación negativa. Los ciclos de retroalimentación negativa, que tienden a mantener un sistema en equilibrio, son más comunes que los ciclos de retroalimentación positiva. [/ Hidden-answer]

Punto fijo

Es posible ajustar el punto de ajuste de un sistema. Cuando esto sucede, el circuito de retroalimentación funciona para mantener la nueva configuración. Un ejemplo de esto es la presión arterial: con el tiempo, el punto normal o de ajuste de la presión arterial puede aumentar como resultado de aumentos continuos de la presión arterial. El cuerpo ya no reconoce la elevación como anormal y no se intenta volver al punto de ajuste inferior. El resultado es el mantenimiento de una presión arterial elevada que puede tener efectos nocivos en el cuerpo. La medicación puede reducir la presión arterial y reducir el punto de ajuste en el sistema a un nivel más saludable. A esto se le llama un proceso de modificación del punto de ajuste en un circuito de retroalimentación.

Se pueden realizar cambios en un grupo de sistemas de órganos del cuerpo para mantener un punto de ajuste en otro sistema. Se llama aclimatación. Esto ocurre, por ejemplo, cuando un animal migra a una altitud mayor a la que está acostumbrado. Para adaptarse a los niveles más bajos de oxígeno en la nueva altitud, el cuerpo aumenta la cantidad de glóbulos rojos que circulan en la sangre para asegurar un suministro adecuado de oxígeno a los tejidos. Otro ejemplo de aclimatación son los animales que tienen cambios estacionales en sus pelajes: un pelaje más pesado en el invierno asegura una retención adecuada del calor, y un pelaje ligero en verano ayuda a evitar que la temperatura corporal suba a niveles dañinos.

Se puede encontrar un enlace a elementos interactivos al final de esta página.


Ver el vídeo: GCSE Biology - Homeostasis #38 (Agosto 2022).