Los métodos de regulación homeostática

Los seres vivos estamos expuestos a multitud de estímulos de forma continua. Por ello, es necesario contar con mecanismos de regulación homeostática capaces de mantener la estabilidad interna.

Homeostasis y medio interno

A mediados del siglo XIX, el fisiólogo francés Claude Bernard se percató de la constancia del medio interno en el que se disponían las células de los organismos, frente a la propiedades cambiantes del exterior.

Casi un siglo después, el fisiólogo estadounidense W.B. Cannon estableció que dicho equilibrio era el resultado de un conjunto de mecanismos fisiológicos capaces de mantener una serie de concentraciones o valores internos necesarios para la supervivencia.

Canon propuso el término homeostasis para aludir al carácter ‘estable’ del medio interno, opuesto a la fluctuación exterior. Paradójicamente, la complejidad de estos procesos fisiológicos radica en una constante dinámica autorreguladora.

Mecanismos de regulación homeostática

Las células de los seres vivos solo mantienen su viabilidad dentro de unos intervalos de temperaturas, pH, concentraciones iónicas y nutrientes específicos según la especie. Sin embargo, los organismos dependen de un medio externo cambiante para obtener la materia y la energía necesarias para el equilibrio interno.

Los mecanismos de regulación homeostática se pueden clasificar en:

• Retroalimentación negativa: se produce cuando el valor de una variable es superior o inferior al requerido para el funcionamiento de un determinado proceso o mecanismo fisiológico. Como respuesta, se activa un mecanismo regulador destinado a inhibir la síntesis de dicha variable o disminuir su potencia.

La regulación de los niveles de glucosa en sangre o el mantenimiento de la temperatura corporal son algunos de los procesos biológicos regulados por esta vía.

• Retroalimentación positiva: menos frecuente que el mecanismo anterior, contribuye al incremento de un proceso o función.

Se da en las etapas iniciales del potencial de acción, cuando una pequeña despolarización de la membrana plasmática celular genera la apertura de canales de sodio que al entrar en el espacio intracelular inducen la apertura de más canales de sodio. De esta forma, se logra una mayor despolarización celular. También se produciría una regulación positiva en las primeras fases de la ovulación.

• Anteroalimentación: mecanismo que permite a un organismo la previsión de sucesos altamente probables. Puede ser tanto de naturaleza negativa como positiva y destacan, principalmente, en las cadenas metabólicas y los procesos de comunicación y coordinación neuronal.

El aumento de la frecuencia cardíaca en los instantes previos a un esfuerzo físico inminente o incluso el propio funcionamiento del cerebelo que, antelándose al estado del sistema neuromuscular una vez se inicie el movimiento, puede ejecutar las órdenes nerviosas necesarias.

Homeostasis y alostasis

Una vez expuesta la teoría homeostática con la que Bernard y Cannon justificaron la estabilidad y el funcionamiento del medio interno, en 1988 el neurocientífico Sterling propuso una visión opuesta o, como luego se ha descubierto, complementaria a la regulación homeostática: la alostasis.

La alostasis es un mecanismo regulador que, a diferencia del equilibrio homeostático, propone que los organismos para enfrentarse a las perturbaciones del medio exterior alteran la constancia del medio interno. Un ejemplo ocurre con la presión arterial, que fluctúa entre valores más altos o más bajos en función de un estado externo concreto y, de mantenerse constante, provocaría la muerte del individuo.

Esta idea llevó a que finalmente McEwen propusiera la alostasis como el proceso que de forma activa mantenía la homeostasis. Es decir, mantenía la estabilidad del medio interno a través del cambio.