Homeostasis en animales
¿Qué es la homeostasis en los animales?
Los cuerpos de los animales son supercomplejos. Contienen miles de millones de células de diferentes tipos que trabajan juntas por una causa común. Contienen no solo muchos órganos, sino también muchos sistemas de órganos: el sistema digestivo, el sistema respiratorio, el sistema circulatorio, el sistema nervioso y el sistema esquelético. Y todos esos sistemas deben mantenerse en equilibrio entre sí.
El equilibrio dentro del cuerpo humano y del cuerpo de cada animal es delicado. En el caso de animales como los humanos, incluso un pequeño cambio en el estado interno del cuerpo puede ser mortal. Entonces, para prevenir esto, los animales han desarrollado algo llamado homeostasis.
La homeostasis es un estado dentro de un sistema donde se controlan las variables para que las condiciones internas permanezcan iguales durante largos períodos de tiempo. Esto incluye controlar variables como temperatura, pH (o acidez), niveles de agua, presencia de desechos, sal y otros electrolitos, y metabolismo. Todas estas cosas deben mantenerse dentro de un cierto rango para que el animal sobreviva. En esta lección, hablaremos sobre cada una de estas cosas, por qué son importantes y cómo se mantiene la homeostasis.
Niveles de agua y osmorregulación
Los niveles de agua en los cuerpos de los animales se controlan mediante un proceso llamado osmorregulación . También se relaciona con los niveles de sal y otros electrolitos, porque implica que el agua se mueva de áreas de baja concentración de sal a áreas con concentraciones más altas de sal. Este movimiento se llama ósmosis . Básicamente, a las sustancias les gusta extenderse. Entonces, el agua se moverá para esparcirse en un área que tiene más sal y menos agua, y las sales se esparcirán en un área con menos sal y más agua.
Este equilibrio es importante porque si la sangre y las células tienen diferentes concentraciones de sales, el agua se transferirá al interior o al exterior de la célula. Por lo tanto, el cuerpo puede hacer que el agua entre en una célula aumentando la concentración de sal en ella. A medida que suministramos al cuerpo agua y sal de reemplazo, este proceso de osmorregulación distribuye esos recursos por todo el cuerpo según sea necesario.
Balance de energía
El balance energético consiste en mantener la misma cantidad de energía dentro del animal. Esto sucede debido al metabolismo o al proceso mediante el cual quemamos los alimentos para generar energía. La energía que absorbemos a través de los alimentos debe ser igual a la energía que utilizamos al mover nuestros cuerpos y crear calor más la energía de los alimentos que nuestro cuerpo decide almacenar como grasa. Esto proviene de una ley de la física llamada ley de conservación de la energía , que dice que la energía no se puede crear ni destruir; solo puede moverse de un lugar a otro. Eso significa que la energía que ponemos en nuestro cuerpo tiene que ir a alguna parte.
Los cuerpos de los animales pueden controlar el flujo de energía mediante señales neurológicas y químicas. No solo pueden controlar la cantidad de comida que ingieres se almacena en forma de grasa, sino que pueden enviar señales al cerebro que te hacen sentir hambriento o lleno.
Temperatura
La temperatura es un ejemplo muy delicado de homeostasis, especialmente para animales de sangre caliente como los humanos. Los animales de sangre caliente necesitan una temperatura corporal casi constante. Se cree que incluso un cambio interno superior a 2 ° F desencadena fiebre o hipotermia.
El calor es producido por las contracciones del hígado y los músculos y es producto de la metabolización de los alimentos. El cuerpo humano tiene muchos mecanismos para enfriarlo y calentarlo, como temblar de frío o sudar de calor. Cuando se siente inusualmente frío o caliente, la temperatura interna de su cuerpo no ha cambiado mucho, es solo que su cuerpo está entrando en pánico y tratando de enfriarlo o calentarlo. Si se calienta demasiado, los procesos corporales pueden dejar de funcionar y podría morir, por lo que el sistema es muy sensible a cualquier cambio.
Acidez
La acidez se refiere al pH interno, y esto también debe mantenerse dentro de un rango muy estrecho. El pH del cuerpo humano, por ejemplo, debe permanecer entre 7,35 y 7,45. Su cuerpo mantiene su pH dentro de este rango de manera agresiva, porque fuera de él, las proteínas y enzimas ya no funcionan y se digieren, lo que lleva a la muerte.
Hay varios materiales que se pueden liberar para controlar el pH: amoníaco y bicarbonato fuera de las células y fosfatos y proteínas dentro de las células. El cuerpo también puede controlar la rapidez con la que respira en situaciones de emergencia para aumentar o disminuir el pH; respirar más rápido permite que el cuerpo expulse más dióxido de carbono, lo que aumenta el pH y la respiración más lenta hace lo contrario.
Resumen de la lección
La homeostasis es un estado dentro de un sistema en el que se controlan variables como los niveles del agua, el balance energético, la temperatura y la acidez para que las condiciones internas permanezcan iguales durante largos períodos de tiempo. Los cuerpos de los animales controlan estos factores de forma agresiva porque incluso un pequeño cambio puede provocar la muerte.
Los niveles de agua se controlan mediante un proceso llamado osmorregulación , que utiliza la ósmosis para controlar los niveles de agua dentro de las células al cambiar la cantidad de sal presente. El equilibrio energético se controla mediante señales químicas y neurológicas para controlar la cantidad de comida que se almacena en forma de grasa y para que tenga más o menos hambre. La temperatura se controla mediante procesos como escalofríos y sudoración, y esto es particularmente importante porque incluso un pequeño cambio de temperatura es peligroso. Un pequeño cambio en el pH también es peligroso; esto se controla liberando materiales como amoníaco, bicarbonato, fosfatos y proteínas y aumentando o disminuyendo la respiración.