01. Homeostasis
Los conceptos de estrés y adaptación tienen su origen en la complejidad del cuerpo humano y las interacciones entre las células y sus muchos sistemas orgánicos. Estas interacciones hacen necesario un nivel de homeostasis o constancia, que ha de mantenerse durante los múltiples cambios que ocurren en los ambientes interno y externo. Para lograr un estado constante, la homeostasis requiere sistemas de control de retroalimentación que regulan la función celular e integran el desempeño de los diferentes sistemas corporales.
Constancia del ambiente interno
El ambiente en el que las células viven no es el ambiente externo que circunda el organismo, sino el ambiente líquido local que rodea cada célula. Claude Bernard, un fisiólogo del siglo XIX, fue el primero en describir con claridad la importancia central de un ambiente interno estable, que él denominó milieu intérieur. Bernard reconocía que los líquidos corporales que rodean las células (líquidos extracelulares) y los distintos sistemas orgánicos aportan los medios para el intercambio entre los ambientes externo e interno. A partir de este ambiente interno las células reciben su nutrición y es hacia este líquido que secretan sus desechos. Incluso los contenidos del sistema gastrointestinal y los pulmones no se vuelven parte del ambiente interno hasta que se absorben y pasan hacia el líquido extracelular. Un organismo multicelular es capaz de sobrevivir sólo en tanto la composición del ambiente interno es compatible con las necesidades de sobrevivencia de cada una de las células. Por ejemplo, aun un cambio discreto del pH de los líquidos corporales puede alterar los procesos metabólicos de cada una de las células.
El concepto de ambiente interno estable recibió respaldo de Walter B. Cannon, quien propuso que este tipo de estabilidad, que denominó homeostasis, se alcanzaba por medio de un sistema de procesos fisiológicos coordinados de forma cuidadosa que se oponían al cambio. Cannon señaló que estos procesos eran en gran medida automáticos e hizo énfasis en torno a que la homeostasis implica la resistencia a las perturbaciones tanto internas como externas.
En su libro Wisdom of the Body, publicado en 1939, Cannon presentó 4 propuestas tentativas para describir las características generales de la homeostasis. Con esta serie de propuestas, Cannon hacía énfasis en que cuando se sabe que un factor desplaza la homeostasis en una dirección, resulta razonable esperar la existencia de mecanismos que tengan el efecto opuesto. En la regulación homeostática de la glucemia, por ejemplo, se esperaría la participación de mecanismos que elevaran y redujeran la concentración de azúcar en la sangre. En tanto el mecanismo de respuesta a la alteración inicial sea capaz de restablecer la homeostasis, la integridad del cuerpo y la condición de normalidad se retienen.
Sistemas de control
La capacidad del organismo para funcionar y mantener la homeostasis bajo condiciones de cambio en los ambientes interno y externo depende de miles de sistemas de control fisiológico que regulan la función corporal. Un sistema de control homeostático consiste en una serie de componentes interconectados que actúan para mantener un parámetro corporal físico o químico en constancia relativa. Los sistemas de control orgánicos regulan la función celular, controlan los procesos de vida e integran las funciones de los distintos sistemas corporales.
Son de interés reciente los sistemas de control neuroendocrino que influyen sobre el comportamiento. Los mensajeros bioquímicos que existen en el cerebro sirven para controlar la actividad neural, regulan el flujo de información y, por último, influyen sobre la conducta. Estos sistemas de control median las reacciones físicas, emocionales y conductuales ante los factores estresantes, todas las cuales, al considerarse en conjunto, se denominan respuesta al estrés.
Como cualquier sistema de control, cada respuesta al estrés implica la existencia de un sensor que detecta el cambio, un integrador que conjunta todos los datos que se reciben y los compara con lo «normal», y efector (es) que trata (n) de revertir el cambio. Por ejemplo, los ojos (sensor) de una senderista ven una serpiente (factor de estrés). Su corteza cerebral (integrador) determina que la serpiente es una amenaza y activa el corazón, los músculos respiratorios y muchos otros órganos (efectores) para ayudarla a escapar.
Los factores estresantes más complejos invocan sistemas de control más complicados y, en ocasiones, la respuesta al estrés no puede restaurar el equilibrio y la homeostasis. Un caso es el de que las experiencias físicas y psicológicas negativas durante el período prenatal y la niñez pueden tener impacto sobre la salud durante la edad adulta. El impacto puede aparecer décadas después, a manera de problemas de salud mental, cáncer e incluso debilitamiento óseo. Por ende, es importante identificar las experiencias negativas tempranas y tratarlas, no sólo para la salud actual del niño sino también para la salud futura del adulto.
Además, resulta prudente que las personas intenten generar una sensación de equilibrio interior, con el objetivo de mejorar la función de los circuitos neurales, por ejemplo, escribiendo un diario para reflexionar acerca de las interacciones personales con la gente que de modo ordinario pudieran generar ese estrés y describir cómo, mediante la aplicación de métodos nuevos de comunicación tanto para hablar con estas personas como para responder a sus preguntas, podría generar una imagen menos estresante de sus interacciones cotidianas con un grupo específico de gente. Esto debe promover algunos beneficios fisiológicos. Al tratar de seguir este consejo, el cerebro intentará reorganizarse para el futuro mediante la modificación de la corteza prefrontal y la reestructuración de sus vías neurales. Esta neuroplasticidad cerebral mayor mejorará el equilibrio emocional, la flexibilidad, la función inmunitaria y cardíaca, e incrementará la capacidad de empatía. Los resultados de estudios también sugieren ayudar a las personas a recordar sus experiencias antiguas e invertir algún tiempo en imaginar posibles escenarios futuros, de tal forma que puedan tener una preparación mayor para enfrentar experiencias estresantes en el futuro.
Sistemas de retroalimentación
La mayor parte de los sistemas corporales opera mediante mecanismos de retroalimentación negativa, que funcionan de modo similar al termostato de un sistema de calefacción. Cuando la función o el valor que se vigila caen por debajo del valor de referencia del sistema, el mecanismo de retroalimentación hace que la función o el valor se incrementen. Cuando la función o el valor se incrementan por encima de este punto de referencia, el mecanismo de retroalimentación genera su descenso (figura 9-1).
Por ejemplo, en el mecanismo de retroalimentación negativo que controla la glucemia, el incremento de la concentración de glucosa en la sangre estimula el aumento de la insulina, que facilita la extracción de la glucosa del torrente sanguíneo. Cuando la glucosa es captada por las células y las concentraciones de azúcar en la sangre disminuyen, la secreción de insulina se inhibe y el glucagón y otros mecanismos contrarreguladores estimulan la liberación de glucosa del hígado, lo que hace que la glucemia recupere la normalidad. Lo mismo es válido para todas las hormonas de los órganos endocrinos que se conectan con la hipófisis para obtener su hormona estimuladora y con el hipotálamo para obtener su hormona liberadora. Por ejemplo, cuando la cantidad de tiroxina (T4) en la tiroides es escasa, esto impulsa a la hipófisis para aumentar la hormona estimulante de la tiroides (HET), que a su vez aumenta con el objetivo de estimular la secreción de T4 a partir de la glándula.
La razón por la cual la mayor parte de los sistemas de control fisiológico funciona bajo el control de mecanismos de retroalimentación negativos más que de positivos es que un mecanismo de este último tipo induce inestabilidad más que estabilidad en un sistema. Genera un ciclo en el que el estímulo inicial produce más de lo mismo. Por ejemplo, en un sistema de retroalimentación positiva, la exposición a un incremento de la temperatura ambiental generaría mecanismos compensadores diseñados para aumentar, más que disminuir, la temperatura corporal.