Mecanismos de retroalimentación
Ya sea que se dé cuenta o no, nuestros cuerpos están constantemente trabajando duro para mantener condiciones internas específicas. Este ambiente interno estable, conocido como homeostasis , es importante porque permite que nuestro cuerpo funcione normalmente.
Para mantener este ambiente interno utilizamos mecanismos de retroalimentación , que son respuestas que desencadenan otras actividades o procesos. Hay dos tipos de mecanismos de retroalimentación: negativos y positivos. Los mecanismos de retroalimentación negativa son los más comunes porque intentan mantener un nivel objetivo. Por el contrario, los mecanismos de retroalimentación positiva son amplificaciones que se alejan del nivel objetivo.
La retroalimentación negativa es como ver una señal de límite de velocidad y acelerar o desacelerar para alcanzar esa velocidad. La retroalimentación positiva sería ver la señal de límite de velocidad y luego pisarla para ver cuánto más rápido que el límite de velocidad puede ir.
Entonces, si la retroalimentación negativa es más común, ¿por qué se la llama «negativa»? No es porque sea un mal proceso, ¡en realidad es bastante importante! Se llama retroalimentación negativa porque reduce la producción, esencialmente un ‘aumento negativo’. Esto es lo opuesto a la retroalimentación positiva, que es cuando hay un ‘aumento positivo’ en la producción.
Retroalimentación negativa
Veamos un ejemplo de por qué la retroalimentación negativa es tan importante y cómo funciona en su cuerpo. ¿Conoces esa iguana tomando el sol en una roca? Está haciendo esto para ayudar a aumentar su temperatura corporal. Las iguanas son ectotermos , lo que significa que dependen de fuentes externas para regular su temperatura corporal. La iguana se está calentando sentándose en un ambiente cálido. Esto es genial para la iguana porque no requiere mucha energía, por lo que no necesita pasar tanto tiempo buscando comida.
Tú, por otro lado, eres un endotermo porque regulas tu propia temperatura corporal interna a través del metabolismo. Los mamíferos, muchas aves e incluso algunos peces son endotermos. Ser un endotermo requiere mucha más energía que simplemente calentarse bajo la luz del sol porque el metabolismo es un proceso constante y activo y necesita un suministro constante de energía.
Los cuerpos humanos utilizan la retroalimentación negativa para esta regulación de temperatura interna. Así es como funciona. El hipotálamo, que tiene un sensor que se encuentra en el techo de la boca, le dice a su cerebro cuando tiene demasiado calor o frío. Si tiene demasiado calor, su cuerpo intenta enfriarlo sudando. El agua que sale en forma de sudor lleva mucho calor y, a medida que sale de la piel, se enfría. Al mismo tiempo, su cuerpo también está haciendo otras cosas para aumentar la pérdida de calor, como llevar sangre a la piel.
Pero, ¿qué pasa si te enfrías demasiado? Bueno, entonces su cuerpo invierte estos procesos: aparece la piel de gallina y su sangre se traslada de la piel a lugares más internos. Ambos procesos ayudan a minimizar la pérdida de calor, aumentando nuevamente la temperatura interna.
Esta regulación de temperatura es un proceso constante. Aunque es posible que no lo note, su cuerpo siempre está trabajando duro para mantener esta temperatura interna constante a través de comentarios negativos.
Retroalimentación positiva
Ahora veamos cómo funciona la retroalimentación positiva y por qué es un proceso menos común. La retroalimentación positiva ocurre en las plantas frutales para que sus frutos puedan madurar. Cuando las frutas maduran, se vuelven más atractivas para los animales que comen la fruta y luego esparcen las semillas. Cuando una fruta madura, produce un gas llamado etileno . A medida que el etileno es liberado por una fruta madura, el gas es detectado por otras frutas cercanas, lo que hace que empiecen a madurar y también a producir etileno. Esto hace que otras frutas cercanas maduren y produzcan etileno, y en poco tiempo, toda la planta está llena de fruta madura.
Esta es la misma razón por la que si quieres que la fruta verde en casa esté lista para comer antes, puedes ponerla en una bolsa de papel con una fruta madura. La fruta ya madura producirá una gran cantidad de etileno, desencadenando el proceso de maduración en las otras frutas de la bolsa. Pero no los dejes allí demasiado tiempo; de lo contrario, ¡terminarás con una bolsa de fruta podrida!
De esta forma, la retroalimentación positiva es un proceso de amplificación: toda la fruta madura rápidamente al mismo tiempo porque es beneficioso que esto suceda en la planta. La retroalimentación positiva se usa cuando queremos que algo suceda rápidamente, no para mantenimiento o largos períodos de tiempo.
Alteraciones
A veces, el mecanismo de retroalimentación tiene un error por lo que obtenemos una alteración en la respuesta. Por ejemplo, la diabetes es una enfermedad que es el resultado de un mecanismo de retroalimentación defectuoso para los niveles de glucosa en sangre.
En nuestros cuerpos, la retroalimentación negativa regula nuestros niveles de glucosa en sangre (la glucosa es un azúcar). Los niveles de glucosa en sangre están regulados por su páncreas, que tiene dos tipos de células para este trabajo: células beta y células alfa.
Cuando ingiere grandes cantidades de glucosa, digamos en una comida rica en carbohidratos, esto indica a las células beta que produzcan una hormona llamada insulina . La insulina que se excreta del páncreas le dice a sus células que absorban más glucosa y también le indica a su hígado que almacene más glucosa como glucógeno. Ambos procesos ayudan a eliminar la glucosa de la sangre, lo que hace que los niveles de glucosa en sangre vuelvan a la normalidad.
Pero, como la temperatura de su cuerpo puede bajar demasiado, los niveles de glucosa en sangre también pueden bajar demasiado. Cuando esto sucede, las células beta dejan de producir insulina y, en cambio, las células alfa comienzan a producir una hormona llamada glucagón . Esta hormona hace lo opuesto a la insulina: le dice a sus células e hígado que liberen la glucosa almacenada para que su cuerpo pueda usarla y volver a normalizar sus niveles de glucosa en sangre.
Cuando una persona tiene diabetes, hay un error en algún lugar de este sistema de retroalimentación negativa. En la diabetes tipo I , las células beta no producen insulina que reduzca los niveles de glucosa en sangre. En cambio, los niveles de glucosa en sangre siguen subiendo cada vez más, ya que no hay insulina que le indique al cuerpo que la almacene. Este tipo de diabetes suele ser una enfermedad genética que se desarrolla durante la niñez.
La diabetes tipo II ocurre cuando el cuerpo deja de reconocer la insulina, por lo que las células y el hígado que absorben glucosa simplemente dejan de comprender la señal para hacerlo. Esto generalmente se desarrolla en adultos y es el resultado de un exceso de glucosa a lo largo de la vida de la persona. La falta de ejercicio, la mala alimentación y la obesidad contribuyen a la diabetes tipo II.
Aunque se puede tratar, la diabetes es una enfermedad peligrosa que puede causar una variedad de problemas. La presión arterial alta, los problemas oculares, el coma e incluso la muerte son posibles resultados de este mecanismo de retroalimentación defectuoso.
Resumen de la lección
Los mecanismos de retroalimentación son respuestas que desencadenan otras actividades o procesos y ayudan a los organismos a mantener la homeostasis . Este entorno interno estable es esencial para las funciones y actividades biológicas adecuadas.
La retroalimentación negativa intenta mantener un nivel objetivo, como que su cuerpo mantenga una temperatura interna constante. La retroalimentación positiva es una amplificación que se aleja del nivel objetivo, como si toda la fruta madura en una planta al mismo tiempo.
Cuando hay errores en el mecanismo de retroalimentación, tenemos una alteración . Las personas que padecen diabetes tienen alteraciones en la retroalimentación negativa que mantiene niveles adecuados de glucosa en sangre. O su páncreas no produce la insulina necesaria para comunicarse con las células del cuerpo, o las células simplemente ya no reconocen esa señal.
Los resultados del aprendizaje
Una vez que haya completado esta lección, podrá:
- Definir la homeostasis
- Diferenciar entre mecanismos de retroalimentación negativa y positiva.
- Describir ejemplos de comentarios positivos y negativos.
- Explica qué alteraciones están usando la diabetes como ejemplo.
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