En los organismos vivos la homeostasis implica un consumo de energía necesario para mantener una posición en un equilibrio dinámico. Esto significa que, aunque las condiciones externas puedan estar sujetas continuamente a variaciones, los mecanismos homeostáticos aseguran que los efectos de estos cambios sobre los organismos sean mínimos. Si el equilibrio se altera y los mecanismos homeostáticos son incapaces de recuperarlo, entonces el organismo puede enfermar y con el tiempo morir.
La homeostasis es necesaria porque los organismos metabolizan moléculas de forma continua y originan productos de desecho potencialmente tóxicos empleando sustancias importantes que es necesario reponer. Además de esto, los organismos precisan mantener un medio intracelular constante indiferente a los efectos que las variaciones originan en su medio externo.
Factores que influyen en la homeostasis
La homeostasis responde a cambios efectuados en:
El medio interno: El metabolismo produce múltiples sustancias, algunas de ellas de deshecho que deben ser eliminadas. Para realizar esta función los organismos poseen sistemas de excreción. Por ejemplo en el hombre el aparato urinario. Los seres vivos pluricelulares también poseen mensajeros químicos como neurotransmisores y hormonas que regulan múltiples funciones fisiológicas.
El medio externo: La homeostasis más que un estado determinado es el proceso resultante de afrontar las interacciones de los organismos vivos con el medio ambiente cambiante cuya tendencia es hacia desorden o la entropía. La homeostasis proporciona a los seres vivos la independencia de su entorno mediante la captura y conservación de la energía procedente del exterior. La interacción con el exterior se realiza por sistemas que captan los estímulos externos como pueden ser los órganos de los sentidos en los animales superiores o sistemas para captar sustancias o nutrientes necesarios para el metabolismo como puede ser el aparato respiratorio o digestivo.
En la homeostasis intervienen todos los sistemas y aparatos del organismo desde el sistema nervioso, sistema endocrino, aparato digestivo, aparato respiratorio, aparato cardiovascular, hasta el aparato genitourinario.
Tipos de regulaciones
La termorregulación es la capacidad del cuerpo para regular su temperatura.
La temperatura normal del cuerpo de una persona varía dependiendo de su sexo, su actividad reciente, el consumo de alimentos y líquidos, la hora del día y, en las mujeres, de la fase del ciclo menstrual en la que se encuentren. La temperatura corporal normal, puede oscilar entre 36,5 y 37,2°C.
Homeostasis a nivel celular:
Todos los organismos llevan a cabo la homeostasis a nivel celular, ya que para poder vivir es necesario que los componentes de las células se mantengan en unas concentraciones más o menos uniformes. La membrana celular es responsable de controlar qué sustancias pueden entrar y cuáles deben abandonar la célula; debe existir la posibilidad de que los productos de desecho salgan de la célula para evitar que alcancen niveles tóxicos. También deben captarse sustancias esenciales para el metabolismo para ser utilizadas en la respiración. En los organismos unicelulares la homeostasis es más complicada, ya que el medio que los rodea puede cambiar de forma drástica en muchos sentidos.
Homeostasis en el ser humano:
La homeostasis opera tanto en las células aisladas como en las integradas fluidos corporales, tejidos y órganos. Puesto que se mantienen condiciones constantes dentro del tejido, cada célula está sometida a variaciones más pequeñas en su propio medio externo. Existe un intercambio constante de moléculas entre la sangre y el líquido extracelular que baña cada célula; es la composición estable de la sangre la que hace posible que se mantenga la invariabilidad del líquido extracelular. La composición constante del líquido extracelular protege a cada célula de los cambios que se producen en el medio externo.
El aparato circulatorio (sangre, arterias, venas, etc.) es vital para el mantenimiento de la homeostasis. Es responsable de proporcionar metabolitos a los tejidos y de eliminar los productos de desecho, así como de participar en la regulación de la temperatura y en el sistema inmune. Sin embargo, los niveles de sustancias dentro de la sangre se encuentran bajo el control de otros órganos.
Un nefrón es la unidad estructural y funcional básica del riñon, responsable de la purificación de la sangre. Su función principal es filtrar la sangre para regular el agua y las sustancias solubles, reabsorbiendo lo que es necesario y excretando del resto como orina. Está situada principalmente en la corteza renal.
Las nefrones eliminan los desperdicios del cuerpo, regulan el volumen y la presión de la sangre, controlan los niveles de electrolitos y de metabolitos, y regulan el pH de la sangre. Sus funciones son vitales para la vida y son reguladas por el sistema endocrino por hormonas como la antidiuretica, la aldosterona, y la hormona paratiroides.
El funcionamiento de los nefrones
El funcionamiento de la nefrona está basado en un intercambio de iones que comienza cuando el líquido sanguíneo ingresa a la cápsula de Bowman (que contiene los glomérulos) vía el tubo contorneado proximal. En esta cápsula y gracias a las mencionadas unidades glomerulares se realiza la filtración primaria donde el sodio, agua, aminoacidos y glucosa se reabsorben parcialmente debido a la composición semipermeable de las paredes y los microtúbulos de los glomérulos. Los iones de hidrogeno y potasio, así como el exceso de agua y otras sales (desperdicios), van a parar al conducto colector.
Anatomía de los nefrones
Cada nefrón está compuesto de un componente de filtración inicial, llamado "corpusculo renal", y de un túbulo especializado para la reabsorción y la secreción, llamado "túbulo renal". El corpúsculo renal filtra los grandes solutos de la sangre, entregando el agua y los pequeños solutos al túbulo renal para su modificación.
El Aparato Urinario
El aparato urinario o excretor es un conjunto de órganos encargados de mantener la homeostasis en equilibrio ácido, base y el balance hidrosalino, extrayendo de la sangre productos de desecho del metabolismo celular y eliminándolos hacia el exterior del cuerpo.
A través de la orina eliminamos residuos del trabajo celular, sustancias indeseables y el exceso de agua en la sangre. Es un líquido de color más o menos amarillento, cuya densidad y cantidad dependen de cada organismo, su equilibrio, la cantidad de agua ingerida y las actividades realizadas.
Por lo general, la orina de una persona sana está compuesta en un 95% por agua, la que a su vez contiene sustancias disueltas que el cuerpo no necesita y desecha. Destacan la urea (sustancia formada en el hígado derivada de la destrucción de las proteínas) que alcanza un 3%, mientras que el 2% restante corresponde a sustancias minerales, como el potasio, sodio, cloro, iones de fosfato y sulfato, ácido úrico y creatinina. Diariamente y en condiciones normales, un adulto elimina entre 1.200 y 1.500 cm3 de orina.
¿De qué esta compuesto?
Se compone, fundamentalmente, de dos partes que son:
- Los órganos secretores: los riñones, que producen laorina y desempeñan otras funciones.
- La vía excretora, que recoge la orina y la expulsa al exterior. Está formado por un conjunto de conductos que son:
- Los uréteres, que conducen la orina desde los riñones a la vejiga urinaria.
- La vejiga urinaria, receptáculo donde se acumula la orina.
- La uretra, conducto por el que sale la orina hacia el exterior, siendo de corta longitud en la mujer y más larga en el hombre.
Formación de la orina 
La nefrona tiene un papel vital en la formación de los desechos urinarios. Es allí donde realmente se seleccionan las sustancias que más tarde, tras recorrer un sinuoso camino, se transformarán en orina.
El filtrado de la sangre comienza cuando los capilares glomérulares alojados en la cápsula de Bowman filtran por primera vez la sangre. Tras este proceso, la sangre conserva sus células y algunas macromoléculas (como la albúmina). El líquido resultante se denomina orina primaria, la que cuenta con una baja concentración.
Posteriormente, el filtrado glomerular pasa por el tubo contorneado proximal, lugar donde se reabsorben cerca del 80% de las sustancias filtradas y que continúan transitando, por nuestro torrente sanguíneo. Entre ellas destacan el sodio, agua, glucosa, aminoácidos, calcio, fosfato y potasio.
Siguiendo su recorrido de limpieza, nos encontramos con el asa de Henle. En su porción descendente reabsorbe agua, mientras que en la ascendente se encarga de captar algunos iones. El filtrado que llega al tubo contorneado distal ya ha perdido todas las sustancias vitales para el organismo y solo conserva los residuos y el exceso de agua. En conjunto, estos dos últimos componentes formarán la orina, que en la parte final del conducto urinífero se volverá más concentrada.
Micción en el sistema urinario
La micción corresponde al proceso mediante el cual la vejiga urinaria vacía su contenido, y con ello elimina todas las sustancias inservibles presentes en la orina.
La vejiga es un órgano de almacenamiento que solo soporta hasta una cierta cantidad de orina, antes de evacuarla. En este momento se ponen en funcionamiento una serie de mecanismos capaces de lograr la micción. Aquí, los principales involucrados son los músculos de la pared de la vejiga, así como también los que se alojan en el suelo de la pelvis.
Cuando la bolsa muscular alcanza su umbral de almacenamiento (aproximadamente, entre los 200 y 300 cm3) y de capacidad
de estiramiento, una serie de receptores nerviosos ubicados en su pared envían impulsos hacia la médula espinal. Así, de manera refleja (reflejo miccional) se envían señales de retorno que le ordenan al esfínter interno de la vejiga (anillo muscular situado entre la vejiga y la uretra) que se relaje, paralelamente, nuestro cerebro recibe indicaciones que provocan el deseo de orinar.
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