Sistemas Biológicos
Sistemas Abiertos, Cerrados y Aislados
Los sistemas biológicos pueden clasificarse en:
- Sistemas abiertos: Intercambian materia y energía con el ambiente.
- Sistemas cerrados: Intercambian energía pero no materia con el ambiente.
- Sistemas aislados: No intercambian ni materia ni energía con el ambiente.
Subsistema
Un subsistema es un conjunto de componentes que interactúan para realizar una función específica dentro de un sistema más grande.
Ejemplo: El cuerpo de un animal vertebrado tiene los siguientes subsistemas:
- Subsistema para la nutrición: Incluye los sistemas digestivo, respiratorio, circulatorio y excretor.
- Subsistema para la relación: Incluye los sistemas nervioso y endocrino.
- Subsistema para el sostén y el movimiento: Incluye el sistema músculo-esquelético.
- Subsistema de reproducción: Incluye las estructuras que intervienen en la reproducción.
Célula
Las células son las unidades estructurales y funcionales de los organismos. Como sistemas abiertos, intercambian materia y energía con el ambiente.
Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de las células, gracias a las cuales la materia y la energía pueden ser aprovechadas por ellas.
Medio Interno y Homeostasis
El medio interno es el ambiente en el que interactúan las células de un organismo pluricelular. Mantener sus condiciones constantes es vital para los organismos.
La homeostasis es el estado de equilibrio en que se mantiene el ambiente interno gracias a la interacción de todos los procesos reguladores del cuerpo.
Medio Interno
El medio interno es el líquido extracelular, integrado por el líquido intersticial y el plasma sanguíneo.
Existe un intercambio continuo y regulado de sustancias entre el medio interno y el citoplasma celular.
Membrana Celular y Homeostasis
La membrana plasmática es responsable de las funciones de intercambio y comunicación que permiten mantener la homeostasis.
Funciones de Intercambio
- Transporte pasivo: Las sustancias se mueven a favor del gradiente de concentración o electroquímico.
- Transporte activo: Las sustancias se mueven en contra del gradiente de concentración o electroquímico, requiriendo energía.
Funciones de Comunicación
Las células emiten y reciben señales que les permiten comunicarse.
- Comunicación entre células adyacentes: Se establecen uniones en hendidura que forman canales de comunicación.
Importancia de los Subsistemas de Relación
Un organismo se mantiene vivo si todos sus subsistemas operan adecuadamente. Los subsistemas de relación permiten al organismo responder a estímulos y mantener la homeostasis.
Los estímulos estresantes son perturbaciones que causan desequilibrio del medio interno.
Los mecanismos de control homeostático son sistemas de retroalimentación que intentan contrarrestar los efectos de los estímulos estresantes.
Sistemas de Retroalimentación
- Negativos: La respuesta invierte el efecto del estímulo, manteniendo la condición controlada dentro de los límites establecidos.
- Positivos: La respuesta actúa en el mismo sentido que el estímulo.
Control Neuroendocrino de la Homeostasis
El hipotálamo es el principal centro de integración encargado de coordinar los sistemas nervioso y endocrino para la regulación de la homeostasis.
El hipotálamo recibe información sobre diversas variables orgánicas y genera respuestas para regular la homeostasis.
Control del Hipotálamo sobre el Sistema Nervioso Autónomo
El sistema nervioso autónomo controla la musculatura lisa, las glándulas exocrinas y el músculo cardíaco.
El hipotálamo se conecta con los centros neuronales del SNA y envía señales para responder a estímulos estresantes.
Control del Hipotálamo sobre la Hipófisis
El hipotálamo regula la actividad de otras glándulas endocrinas mediante el control de la hipófisis.
La hipófisis es una glándula que se divide en lóbulo anterior (adenohipófisis) y lóbulo posterior (neurohipófisis).
El hipotálamo secreta factores liberadores e inhibidores que controlan la secreción hormonal de la adenohipófisis.
La neurohipófisis almacena y libera las hormonas oxitocina y vasopresina.