Cada sistema de órganos realiza funciones específicas para el cuerpo, y cada sistema de órganos suele estudiarse de forma independiente. Sin embargo, los sistemas de órganos también trabajan juntos para ayudar al cuerpo a mantener la homeostasis.

Por ejemplo, los sistemas cardiovascular, urinario y linfático ayudan al cuerpo a controlar el equilibrio del agua. Los sistemas cardiovascular y linfático transportan fluidos por todo el cuerpo y ayudan a detectar los niveles de solutos y agua y a regular la presión. Si el nivel de agua es demasiado alto, el sistema urinario produce una orina más diluida (orina con mayor contenido de agua) para ayudar a eliminar el exceso de agua. Si el nivel de agua es demasiado bajo, se produce una orina más concentrada para conservar el agua. El sistema digestivo también desempeña un papel con la absorción variable de agua. El agua puede perderse a través de los sistemas tegumentario y respiratorio, pero esa pérdida no está directamente implicada en el mantenimiento de los fluidos corporales y suele estar asociada a otros mecanismos homeostáticos.

De forma similar, los sistemas cardiovascular, tegumentario, respiratorio y muscular trabajan juntos para ayudar al cuerpo a mantener una temperatura interna estable. Si la temperatura corporal aumenta, los vasos sanguíneos de la piel se dilatan, permitiendo que fluya más sangre cerca de la superficie de la piel. Esto permite que el calor se disipe a través de la piel y en el aire circundante. La piel también puede producir sudor si el cuerpo se calienta demasiado; cuando el sudor se evapora, ayuda a enfriar el cuerpo. La respiración rápida también puede ayudar al cuerpo a eliminar el exceso de calor. En conjunto, estas respuestas al aumento de la temperatura corporal explican por qué se suda, se jadea y se enrojece la cara cuando se hace un ejercicio intenso. (La respiración intensa durante el ejercicio es también una de las formas en que el cuerpo lleva más oxígeno a los músculos y se deshace del dióxido de carbono extra producido por los músculos.)

A la inversa, si el cuerpo está demasiado frío, los vasos sanguíneos de la piel se contraen y el flujo de sangre a las extremidades (brazos y piernas) se ralentiza. Los músculos se contraen y relajan rápidamente, lo que genera calor para mantenerte caliente. El vello de la piel se levanta, atrapando más aire, que es un buen aislante, cerca de la piel. Estas respuestas a la disminución de la temperatura corporal explican por qué tiemblas, se te pone la «piel de gallina» y tienes las extremidades frías y pálidas cuando tienes frío.

Como has aprendido, la homeostasis de la glucosa en sangre está regulada por dos hormonas del páncreas. Esta glucosa proporciona el combustible para la producción de ATP por todas las células del cuerpo. Pero el sistema endocrino no es el único sistema implicado.

Muchas células del cuerpo responden a la insulina y al glucagón, pero el hígado del sistema digestivo desempeña un papel importante a la hora de garantizar la disponibilidad de combustible entre las comidas. Bajo la influencia de la insulina, el proceso anabólico de la glucogénesis (-génesis significa «origen» o «nacimiento») en el hígado convierte el exceso de glucosa que entra en las células hepáticas para polimerizarla en glucógeno para su almacenamiento. Bajo la influencia del glucagón, la reacción catabólica inversa de la glucogenólisis (-lisis significa «romper») convertirá el glucógeno de nuevo en glucosa para su liberación en el torrente sanguíneo. Las células del hígado también pueden llevar a cabo la gluconeogénesis (-neo significa «nuevo»), que crea glucosa a partir de fuentes que no son carbohidratos, principalmente de aminoácidos específicos.

El sistema nervioso también desempeña un papel en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre. Cuando el estómago está vacío y los niveles de glucosa en sangre son bajos, los receptores del sistema digestivo y el cerebro responden haciéndole sentir hambre: su estómago puede «gruñir» y puede sentir dolor o malestar en su sección media. Estas sensaciones le incitan a comer, lo que proporciona nuevas fuentes de nutrientes para aumentar los niveles de glucosa en sangre. La parte exocrina del páncreas también forma parte del sistema digestivo. Produce enzimas que ayudan a digerir los nutrientes que has comido para que puedan ser absorbidos por el intestino delgado hacia la sangre. El sistema circulatorio es importante para transportar la glucosa y las hormonas pancreáticas en la sangre a todas las células del cuerpo.

Niveles de calcio en la sangre

Como ha aprendido, los niveles adecuados de calcio son importantes para el funcionamiento normal de varios sistemas. Los iones de calcio se utilizan para la coagulación de la sangre, la contracción de los músculos, la activación de las enzimas y la comunicación celular. La glándula paratiroidea del sistema endocrino es el principal receptor y centro de control de los niveles de calcio en la sangre. Cuando las glándulas paratiroides detectan niveles bajos de calcio en la sangre, se comunican con varios sistemas de órganos y alteran su función para restablecer los niveles de calcio en la sangre a la normalidad. Los sistemas esquelético, urinario y digestivo actúan como efectores para lograr este objetivo a través de la retroalimentación negativa.

La liberación de la hormona paratiroidea del sistema endocrino desencadena que los osteoclastos del sistema esquelético descompongan (reabsorban) el hueso y liberen calcio en la sangre. Del mismo modo, esta hormona hace que los riñones del sistema urinario reabsorban el calcio y lo devuelvan a la sangre en lugar de excretarlo en la orina. A través de la alteración de la función de los riñones para formar vitamina D activa, el intestino delgado del sistema digestivo aumenta la absorción de calcio.

Cuando los niveles de calcio en sangre son elevados, la glándula paratiroidea también lo percibe. Pero en este caso, en lugar de aumentar su secreción de hormona paratiroidea, disminuye la secreción de la hormona. Esto disminuye la reabsorción ósea, aumenta los niveles de calcio en la orina y disminuye la absorción de calcio en los intestinos.

Niveles de glucosa en sangre

Las funciones endocrinas del páncreas y del hígado coordinan sus esfuerzos para mantener niveles normales de glucosa en sangre. Cuando las células pancreáticas detectan niveles bajos de glucosa en sangre, el páncreas sintetiza y secreta la hormona glucagón. El glucagón hace que el hígado convierta el azúcar polimerizado glucógeno en glucosa mediante un proceso conocido como glucogenolisis. A continuación, la glucosa viaja por la sangre para que todas las células del organismo puedan utilizarla.

Si las células pancreáticas detectan niveles elevados de glucosa en sangre, el páncreas sintetiza y libera la hormona insulina. La insulina provoca la polimerización de la glucosa en glucógeno, que luego se almacena en el hígado mediante un proceso conocido como glucogénesis.

Los sistemas nervioso y digestivo también desempeñan un papel en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre. Cuando el estómago está vacío y los niveles de glucosa en sangre son bajos, el sistema digestivo y el cerebro responden haciéndole sentir hambre: su estómago puede «gruñir» y puede sentir dolor o malestar en su sección media. Estas sensaciones le incitan a comer, lo que eleva los niveles de glucosa en sangre.

Cuento de células

Todos los sistemas de órganos requieren un equilibrio entre la división celular y la apoptosis durante el desarrollo, el crecimiento y la reparación para mantener la estructura y la función de los tejidos. Los sistemas endocrino e inmunitario son importantes reguladores de las poblaciones celulares. El sistema endocrino suministra esteroides y hormonas de crecimiento que envían señales de supervivencia a tejidos específicos para evitar la apoptosis. Además, el sistema endocrino suministra algunas hormonas que actúan para inducir la apoptosis en algunas condiciones fisiológicas.

Las células del sistema inmunitario examinan la sangre en busca de células que se dividen en momentos inadecuados. Las células inmunitarias producen anticuerpos para marcar estas células fuera de control para su destrucción. Un fallo en estos procesos puede conducir a la formación de tumores.

Preguntas de autocomprobación

Realice el siguiente cuestionario para comprobar su comprensión de la Homeostasis: