¿Qué es el equilibrio dinámico?
Los órganos y sistemas orgánicos de los animales se ajustan constantemente a los cambios internos y externos mediante un proceso denominado homeostasis (“estado estacionario”). Estos cambios pueden ser en el nivel de glucosa o calcio en la sangre o en las temperaturas externas. La homeostasis significa mantener un equilibrio dinámico en el organismo. Es dinámica porque se ajusta constantemente a los cambios que encuentran los sistemas del organismo. Es equilibrio porque las funciones corporales se mantienen dentro de unos rangos específicos. Incluso un animal aparentemente inactivo mantiene este equilibrio homeostático.
El objetivo de la homeostasis es el mantenimiento del equilibrio en torno a un punto o valor llamado punto de referencia. Aunque existen fluctuaciones normales respecto al punto de referencia, los sistemas del organismo suelen intentar volver a este punto. Un cambio en el entorno interno o externo se denomina estímulo y es detectado por un receptor; la respuesta del sistema es ajustar el parámetro de desviación hacia el punto de ajuste. Por ejemplo, si el cuerpo se calienta demasiado, se realizan ajustes para enfriar al animal. Si la glucosa de la sangre se eleva después de una comida, se realizan ajustes para reducir el nivel de glucosa en sangre haciendo llegar el nutriente a los tejidos que lo necesitan o para almacenarlo para su uso posterior.
Homeostasis
El páncreas produce hormonas que regulan los niveles de glucosa en sangre. Un aumento de la glucosa en sangre provoca la liberación de insulina por parte del páncreas. La insulina convierte la glucosa en sangre en glucógeno para su almacenamiento en el hígado y los músculos. De este modo, el cuerpo recupera su nivel original de glucosa en sangre.
Un descenso del azúcar en sangre provoca la liberación de glucagón por parte del páncreas. El glucagón estimula al hígado para que convierta el glucógeno almacenado en glucosa. La glucosa pasa al torrente sanguíneo y el nivel de azúcar en sangre vuelve a ser normal.
Significado del equilibrio
La constante de equilibrio de una reacción química es el valor de su cociente de reacción en el equilibrio químico, un estado al que se aproxima un sistema químico dinámico después de que haya transcurrido un tiempo suficiente en el que su composición no tiene ninguna tendencia mensurable a seguir cambiando. Para un conjunto dado de condiciones de reacción, la constante de equilibrio es independiente de las concentraciones analíticas iniciales de las especies reaccionante y producto en la mezcla. Así, dada la composición inicial de un sistema, se pueden utilizar valores conocidos de la constante de equilibrio para determinar la composición del sistema en equilibrio. Sin embargo, los parámetros de reacción como la temperatura, el disolvente y la fuerza iónica pueden influir en el valor de la constante de equilibrio.
El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para la comprensión de muchos sistemas químicos, así como de procesos bioquímicos como el transporte de oxígeno por la hemoglobina en la sangre y la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
El equilibrio químico se define como el valor del cociente de reacción Qt cuando las reacciones directas e inversas se producen a la misma velocidad. En el equilibrio químico, la composición química de la mezcla no cambia con el tiempo y el cambio de energía libre de Gibbs
Equilibrio químico
La homeostasis se refiere al estado relativamente estable dentro del cuerpo de un animal. Los órganos y sistemas orgánicos de los animales se ajustan constantemente a los cambios internos y externos para mantener este estado estable. Ejemplos de condiciones internas que se mantienen de forma homeostática son el nivel de glucosa en sangre, la temperatura corporal y el nivel de calcio en sangre. Estas condiciones se mantienen estables debido a procesos fisiológicos que dan lugar a relaciones de retroalimentación negativa. Si la glucosa o el calcio en sangre se elevan, esto envía una señal a los órganos responsables de reducir la glucosa o el calcio en sangre. Las señales que restauran los niveles normales son ejemplos de retroalimentación negativa. Cuando los mecanismos homeostáticos fallan, los resultados pueden ser desfavorables para el animal. Los mecanismos homeostáticos mantienen el cuerpo en equilibrio dinámico ajustándose constantemente a los cambios que encuentran los sistemas del cuerpo. Incluso un animal aparentemente inactivo mantiene este equilibrio homeostático. Dos ejemplos de factores que se regulan homeostáticamente son la temperatura y el contenido de agua. Los procesos que mantienen la homeostasis de estos dos factores se denominan termorregulación y osmorregulación.
