Homeostase é um termo criado por Walter Cannon, utilizado para indicar um estado de equilíbrio do meio interno, independente das alterações que acontecem no meio externo.O meio interno pode ser definido como o líquido que circula nas nossas células (líquido intersticial).
O termo homeostase foi criado por Walter Cannon
→ Como manter o meio interno constante?
Para garantir que a homeostase seja conseguida, vários processos fisiológicos devem ocorrer de maneira organizada. O funcionamento dos sistemas cardiovascular, respiratório e excretor, por exemplo, garante que nutrientes cheguem às células e que substâncias excessivas e tóxicas sejam retiradas do nosso corpo, fazendo que o organismo permaneça em harmonia. Essa harmonia garante que o meio interno seja constante e que as células funcionem de maneira adequada.
Podemos dizer, então, que fatores externos podem influenciar o ambiente interno, porém nosso corpo apresenta mecanismos que tentam reverter essas alterações. Os nossos sistemas, portanto, são responsáveis por garantir que nossa temperatura, pH dos líquidos corporais, pressão arterial e frequência cardíaca, por exemplo, mantenham-se dentro dos valores ditos normais. Dentre os sistemas presentes em nosso corpo, os sistemas nervoso e endócrino merecem destaque por garantirem, respectivamente, trânsito de informações e secreção de mensageiros químicos.
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→ Mecanismo de feedback
O principal mecanismo de manutenção da homeostase é o feedbacknegativo, que atua na redução de um determinado estímulo, garantindo que uma determinada variável permaneça no nível adequado para o nosso corpo.
Leia mais sobre: Mecanismo de feedback
Como exemplo desse mecanismo podemos citar o controle da temperatura do nosso corpo. Se começamos a fazer atividade física, a temperatura corporal tende a subir. Entretanto, um aumento da temperatura normal faz com que o sistema nervoso perceba essa alteração e desencadeie a liberação de suor, que esfria nosso corpo à medida que evapora.
O suor evita o aumento exagerado da temperatura corporal
Outro exemplo de mecanismo de feedback negativo está relacionado com nossa respiração. Se os níveis de gás carbônico em nosso sangue aumentam, nosso corpo envia um sinal para a região do encéfalo responsável pela respiração, estimulando-a. A respiração torna-se mais rápida, garantindo a oxigenação e desencadeando a redução do gás carbônico.
A homeostase é o processo de estabilidade fisiológica de um organismo vivo
A palavra homeostase deriva dos radicais gregos homeo (o mesmo) e stasis (ficar) e foi cunhada pelo médico e fisiologista americano Walter Cannon. O termo é utilizado para indicar a propriedade de um organismo de permanecer em equilíbrio, independente das alterações que acontecem no meio externo. Contudo, o processo em si foi descoberto por Claude Bernard.
A homeostase é garantida por um conjunto de processos que previnem variações na fisiologia de um organismo. Se as condições do ambiente externo sofrem variações constantes, os mecanismos homeostáticos são o que garante que os efeitos dessas mudanças para os organismos sejam mínimos.
Mecanismos homeostáticos
Os mecanismos que controlam temperatura corporal, pH, volume dos líquidos corporais, pressão arterial, batimentos cardíacos e concentração de elementos no sangue são as principais ferramentas utilizadas para manter o equilíbrio fisiológico. Em geral, esses mecanismos funcionam por meio de um feedback negativo.
O feedback negativo ou retroalimentação negativa é um dos mecanismos mais importantes para a manutenção da homeostase. Esse mecanismo garante uma mudança contrária em relação à alteração inicial, ou seja, atua na redução de um determinado estímulo, garantindo o equilíbrio adequado para o corpo. A regulação da quantidade de glicose no sangue é um exemplo de feedback negativo.
Quando nos alimentamos, a taxa de glicose no sangue aumenta, estimulando a produção de insulina. Esse hormônio garante que as células absorvam glicose e armazenem seu excesso na forma de glicogênio, reduzindo os níveis de açúcar no sangue. Quando a redução dos níveis de glicose acontece, a insulina para de ser liberada. Por outro lado, quando os níveis de açúcar estão abaixo do normal, ocorre a secreção de glucagon. Esse hormônio, ao contrário da insulina, libera a glicose que está armazenada na forma de glicogênio, aumentando os níveis da substância no sangue. Com o aumento dos níveis de glicose, a secreção de glucagon é interrompida.
Divisão da homeostase
A homeostase pode ser dividida em três subáreas: homeostase ecológica, homeostase biológica e homeostase humana.
Homeostase ecológica
A homeostase ecológica refere-se ao equilíbrio em nível planetário. Segundo a hipótese de Gaia, elaborada pelo cientista James Lovelock, o planeta Terra é um imenso organismo vivo, capaz de obter energia para seu funcionamento, regular seu clima e temperatura, eliminar seus detritos e combater suas próprias doenças, ou seja, assim como os outros seres vivos, o planeta é um organismo capaz de se autorregular.
Essa hipótese sugere também que os seres vivos são capazes de modificar o ambiente em que vivem, tornando-o mais adequado para sua sobrevivência. Dessa forma, a Terra seria um planeta cuja vida controlaria a manutenção da própria vida através de mecanismos de feedback e de interações diversas. Sob este ponto de vista, o planeta inteiro mantém homeostase.
A concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera é um exemplo. Sem a presença de organismos fotossintetizantes, os níveis de gás carbônico na atmosfera seriam altíssimos, ofuscando a existência dos gases oxigênio e nitrogênio. Com o surgimento de seres que realizam fotossíntese, a concentração de gás carbônico diminuiu substancialmente, aumentando os níveis dos gases oxigênio e nitrogênio, o que permitiu condições adequadas para o aparecimento e sobrevivência de outros organismos.
Homeostase biológica
A homeostase biológica corresponde à manutenção do ambiente interno dentro de limites toleráveis. O ambiente interno de um organismo vivo consiste basicamente nos seus fluidos corporais, que incluem o plasma sanguíneo, a linfa e outros líquidos inter e intracelulares (líquido intersticial). A manutenção de condições estáveis nesses fluidos é essencial para os seres vivos. Caso fiquem inconstantes, eles podem ser prejudiciais ao material genético.
Diante de uma determinada variação do meio externo, um organismo pode ser regulador ou conformista. Os organismos reguladores são aqueles que gastam energia para manter o seu meio interno com as mesmas características. Já os organismos conformistas preferem não gastar energia para controlar o seu meio interno.
Os animais endotérmicos, por exemplo, são capazes de manter sua temperatura corporal constante a partir de mecanismos internos. Os animais ectotérmicos, por sua vez, precisam de fontes externas de calor para elevar e manter a sua temperatura corporal constante. Por isso, mamíferos podem ficar longos períodos sem se expor ao sol, enquanto répteis e anfíbios necessitam do calor do ambiente para se aquecer.
Homeostase humana
Para garantir a homeostase humana, são necessários determinados processos fisiológicos que ocorrem nos organismos de maneira coordenada. Os mecanismos que controlam temperatura corporal, pH, volume dos líquidos corporais, pressão arterial, batimentos cardíacos e concentração de elementos no sangue são as principais ferramentas utilizadas no controle fisiológico, como citado anteriormente. Se esses fatores estiverem em desequilíbrio, podem afetar a ocorrência de reações químicas essenciais para a manutenção do corpo humano.
A regulação térmica é um exemplo de mecanismo fisiológico que o corpo utiliza para manter sua temperatura constante. Quando praticamos uma atividade física, a temperatura do nosso corpo tende a subir. No entanto, essa alteração é captada pelo sistema nervoso, que desencadeia a liberação do suor, responsável por esfriar nosso corpo à medida que evapora.
Conclusão
Manter o meio interno em equilíbrio é essencial para o funcionamento adequado dos sistemas que compõem o corpo de qualquer ser vivo. As enzimas, por exemplo, são substâncias que atuam como catalisadores biológicos, acelerando a velocidade de várias reações. Para desempenhar sua função, necessitam de um ambiente adequado, com temperatura e pH dentro de uma faixa de normalidade. Portanto, um corpo em equilíbrio é um corpo saudável.