Homeostase

De Academic Kids

Homeostase ou homoostase é propriedade de um sistema aberto, especialmente de organismos vivos, para regular seu ambiente interno de modo a manter uma condição estável, por meio de múltiplos ajustes de equilíbrio dinâmico controlados por mecanismos de regulação inter-relacionados.

O termo foi cunhado em 1932 por Walter Cannon a partir de duas palavras gregas (para permanecer o mesmo).

Conteúdo

Visão Geral

O termo é mais frequentemente usado no sentido de homeostase biológica. homeostase – semelhante ou igual. A estase – de pé ou parada. Os organismos multicelulares requerem um ambiente homeostático interno, para viver; muitos ambientalistas acreditam que este princípio também se aplica ao ambiente externo. Muitos sistemas ecológicos, biológicos e sociais são homeostáticos. Eles se opõem à mudança para manter o equilíbrio. Se o sistema não conseguir restabelecer o seu equilíbrio, pode acabar por levar o sistema a parar de funcionar.

Sistemas complexos, como um corpo humano, devem ter homeostasia para manter a estabilidade e sobreviver. Estes sistemas não têm apenas de suportar para sobreviver; eles têm de se adaptar e evoluir para modificações do ambiente.

Propriedades da homeostase

Sistemas homeostáticos apresentam várias propriedades:

• São ultraestáveis;
• A sua organização, interna, estrutural e funcional, contribui para a manutenção do equilíbrio
• São imprevisíveis (o efeito resultante de uma acção precisa tem muitas vezes o efeito oposto ao esperado).

Os principais exemplos de homeostasia em mamíferos são os seguintes:

• A regulação das quantidades de água e minerais no corpo. Isto é conhecido como osmoregulação. Isto acontece nos rins.
• A remoção de resíduos metabólicos. Isto é conhecido como excreção. Isto é feito pelos órgãos excretores, como os rins e pulmões.
• A regulação da temperatura do corpo. Isto é feito principalmente pela pele.
• A regulação do nível de glicose no sangue. Isto é feito principalmente pelo fígado e a insulina secretada pelo pâncreas.

Mecanismos da homeostase: feedback

Artigo principal: Feedback

Quando ocorre uma mudança de variável, há dois tipos principais de feedback ao qual o sistema reage:

• O feedback negativo é uma reação na qual o sistema reage de forma a reverter a direção da mudança. Como isto tende a manter as coisas constantes, permite a manutenção da homeostase. Por exemplo, quando a concentração de dióxido de carbono no corpo humano aumenta, os pulmões são sinalizados para aumentar sua atividade e expelir mais dióxido de carbono.
• Na realimentação positiva, a resposta é amplificar a mudança na variável. Isto tem um efeito desestabilizador, portanto não resulta em homeostasia. Feedback positivo é menos comum em sistemas que ocorrem naturalmente do que feedback negativo, mas tem suas aplicações. Por exemplo, nos nervos, um potencial elétrico limiar desencadeia a geração de um potencial de ação muito maior. (Veja também pontos de alavancagem.)

Homeostase ecológica

Na hipótese Gaia, James Lovelock afirmou que toda a massa de matéria viva na Terra (ou qualquer planeta com vida) funciona como um vasto organismo que modifica ativamente seu planeta para produzir o ambiente que se adequa às suas necessidades. Nesta visão, o planeta inteiro mantém a homeostase. Se este tipo de sistema está presente na Terra, ainda está aberto ao debate. No entanto, alguns mecanismos homeostáticos relativamente simples são geralmente aceites. Por exemplo, quando os níveis de dióxido de carbono atmosférico aumentam, as plantas são capazes de crescer melhor e assim remover mais dióxido de carbono da atmosfera. Quando a luz solar é abundante e a temperatura atmosférica sobe, o fitoplâncton das águas superficiais do oceano prospera e produz mais sulfureto de dimetilo, DMS. As moléculas DMS agem como núcleos de condensação de nuvens que produzem mais nuvens e assim aumentam o albedo atmosférico e baixam a temperatura da atmosfera.

Homeostase biológica

Homeostase é uma das características fundamentais dos seres vivos. É a manutenção do ambiente interno dentro de limites toleráveis.

O ambiente interno do organismo vivo apresenta fluidos corporais em animais multicelulares. Os fluidos corporais incluem plasma sanguíneo, fluido tecidual e fluido intracelular. A manutenção de um estado estável nestes fluidos é essencial para os seres vivos, pois a sua falta prejudica o material genético.

Em relação a qualquer parâmetro, um organismo pode ser um conformador ou um regulador. Os reguladores tentam manter o parâmetro a um nível constante, independentemente do que está a acontecer no seu ambiente. Os conformadores permitem que o ambiente determine o parâmetro. Por exemplo, animais endotérmicos mantêm uma temperatura corporal constante, enquanto animais ectotérmicos exibem grande variação na temperatura corporal.

Isto não quer dizer que os conformadores podem não ter adaptações comportamentais que lhes permitam exercer algum controle sobre o parâmetro em questão. Por exemplo, os répteis frequentemente se sentam nas rochas aquecidas ao sol pela manhã para aumentar a temperatura corporal.

Uma vantagem da regulação homeostática é que ela permite que o organismo funcione de forma mais eficaz. Por exemplo, os ectotérmicos tendem a tornar-se lentos a baixas temperaturas, enquanto que os endotérmicos são tão activos como sempre. Por outro lado, a regulação requer energia. Uma razão pela qual as serpentes são capazes de comer apenas uma vez por semana é que elas usam muito menos energia para manter a homeostase.

Homeostase no corpo humano

Todos os tipos de fatores afetam a adequação dos fluidos do corpo humano para sustentar a vida; estes incluem propriedades como temperatura, salinidade e acidez, e as concentrações de nutrientes como glicose, vários íons, oxigênio e resíduos, tais como dióxido de carbono e uréia. Uma vez que estas propriedades afectam as reacções químicas que mantêm os corpos vivos, existem mecanismos fisiológicos incorporados para os manter a níveis desejáveis.

No entanto, deve ser notado que a homeostase não é a razão para estes ajustes inconscientes em curso. A homeostase deve ser pensada como uma caracterização geral de muitos processos normais em conjunto, e não a sua causa proximal per se. Além disso, existem inúmeros fenômenos biológicos que não se enquadram neste modelo, como o anabolismo.

Outros campos

O termo também passou a ser usado em outros campos.

Um atuário pode se referir à “homeostase de risco”, onde (por exemplo) as pessoas que têm freios antibloqueio não têm melhor registro de segurança do que aquelas sem freios antibloqueio, pois elas inconscientemente compensam o veículo mais seguro através de hábitos de direção menos seguros.

Sociólogos e psicólogos podem se referir à “homeostase de estresse”, a tendência de uma população ou de um indivíduo a permanecer em um certo nível de estresse, muitas vezes gerando estresse artificial se o nível “natural” de estresse não for suficiente.

Exemplos

• Regulação térmica:
  • Os músculos esqueléticos podem tremer para produzir calor se a temperatura corporal for muito baixa.
  • Termogénese sem tremor envolve a decomposição da gordura para produzir calor.
  • O suor arrefece o corpo com o uso da evaporação.
• Regulação química
  • O pâncreas produz insulina e glucagon para controlar a concentração de açúcar no sangue.
  • Os pulmões absorvem oxigénio e libertam dióxido de carbono.
  • Os rins removem ureia, e ajustam as concentrações de água e uma grande variedade de íons.

A maioria destes órgãos é controlada por hormônios secretados da glândula pituitária, que por sua vez é dirigida pelo hipotálamo.

Ver também

• Aclimatação
• Ritmo biológico
• Metabolismo
• Apoptose
• Envelhecimento
• Equilíbrio
• Auto-organização
• Cibernética

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