Homeostasis: curación de las heridas cutáneas
Este artículo tiene objetivo explicar cómo curan las heridas epidérmicas y las heridas profundas. O de manera simple: ¿cómo se curan las heridas de la piel desde un punto de vista anatómico y fisiológico?
El daño de la piel activa una secuencia de procesos de reparación que la llevan a recuperar su estructura y su función normales (o cercanas de la normalidad). Se pueden verificar dos tipos de procesos de curación de las heridas, lo cual depende de la profundidad de ésta. La curación de las heridas epidérmicas se produce cuando las lesiones afectan solamente a la epidermis; la curación de las heridas profundas se produce cuando las heridas penetran la dermis.
El daño de la piel activa una secuencia de procesos de reparación que la llevan a recuperar su estructura y su función normales (o cercanas de la normalidad). Se pueden verificar dos tipos de procesos de curación de las heridas, lo cual depende de la profundidad de ésta. La curación de las heridas epidérmicas se produce cuando las lesiones afectan solamente a la epidermis; la curación de las heridas profundas se produce cuando las heridas penetran la dermis.
Curación de las heridas epidérmicas
Aun cuando la porción central de una herida epidérmica pueda extenderse hasta la dermis, los bordes de la herida suelen entrañar un pequeño daño a las células epidérmicas superficiales. Los tipos comunes de heridas epidérmicas son las abrasiones, en las que una porción de piel se elimina por fricción, y las quemaduras menores.
En respuesta a una lesión epidérmica, las células basales de la epidermis que rodean a la herida pierden contacto con las membrana basal. Las células luego se agrandan a través de la herida. Estás células parecen migrar como una lámina hasta que se encuentran con las células que avanzan desde el lado opuesto de la herida. Cuando las células epidérmicas se reúnen, detienen su migración como consecuencia de una respuesta celular llamada inhibición por contacto. La migración de las células epidérmicas se detiene por completo cuando cada célula finalmente queda en contacto con otras células epidérmicas en todo su alrededor.
Curación de heridas profundas en la piel
La curación de heridas profundas se produce cuando la lesión se extiende hasta la dermis y el tejido subcutáneo. Puesto que se deben reparar múltiples capas de tejido, el proceso de curación es más complejo que el de la curación de heridas epidérmicas. Además, como se forma tejido cicatrizal, el tejido curado pierde algunas de sus funciones normales. La curación de heridas profundas tiene cuatro fases: inflamatoria, migratoria, proliferativa y madurativa.
Durante la fase inflamatoria se forma un coágulo sanguíneo sobre la herida que une laxamente sus bordes. Como su nombre lo indica, esta fase de la curación de heridas profundas involucra la inflamación, una respuesta vascular y celular que ayuda a eliminar microorganismos, materiales extraños y tejido muerto como preparación para la reparación. La vasodilatación y la permeabilidad aumentada de los vasos asociados con la inflamación estimulan la llegada de otras células, como los glóbulos blancos fagocíticos llamados neutrófilos; monocitos que se diferencian en macrófagos y fagocitan microbios, y células mesenquimatosas, que se diferencian en fibroblastos.
Las tres fases que siguen son las que hacen el trabajo de reparación de la herida. En la fase migratoria, el coágulo se convierte en una escara o costra y las células epiteliales migran por debajo de ésta ara cubrir la herida. Los fibroblastos migran a lo largo de haces de fibrina y empiezan a sintetizar tejido de cicatrización (fibras colágenas y glucoproteínas) y los vasos sanguíneos comienzan a desarrollarse nuevamente. Durante esta fase el tejido que llena la herida se denomina tejido de granulación.
La fase proliferativa se caracteriza por el crecimiento extenso de células epiteliales debajo de la costra, el depósito al azar de fibras colágenas por los fibroblastos y le desarrollo continuo de vasos sanguíneos. Finalmente, durante la fase de maduración la escara se deprende una vez que la epidermis recuperó su espesor normal. Las fibras colágenas se vuelven más organizadas, disminuye el número de los fibroblastos y los vasos sanguíneos recuperan la normalidad.
El proceso de formación de tejido cicatrizal se denomina fibrosis. En algunas ocasiones se forma tanto tejido cicatrizal durante la curación de heridas profundas que ello da lugar a una cicatriz sobreelevada, es decir por encima de la superficie normal de la epidermis. Si esta cicatriz se mantiene dentro de los límites de la herida original, se trata de una cicatriz hipertrófica. Si se extiende más allá de los límites hacia el tejido normal circundante, se constituye un queloide. El tejido de cicatrización difiere de la piel normal en que las fibras colágenas están organizadas más densamente, su elasticidad es menor, tiene menos vasos sanguíneos, y puede contener o no las misma cantidad de pelo, glándulas o estructuras sensitivas que la pie indemne. A causa de la organización de las fibras colágenas y la cicatrización de vasos sanguíneos, las cicatrices tienen un color más claro que la piel normal.
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Homeostasis
INTRODUCCION
El universo en su estado actual es caótico, todo tiende al desorden. De esta forma se necesita menos energía para el mantenimiento de las estructuras. Sin embargo, los organismos vivos que habitan en él y que no supondrían lo que un átomo en el conjunto de la Tierra, tienden al orden. A medida que son más complejos, sus estructuras son más ordenadas. Todo ello a expensas de disipar gran cantidad de energía. Más energía se consume cuanto mayor es el eslabón que ocupa en la escala biológica. Este, ir en contra de la segunda ley de la termodinámica (todos los procesos se realizan de forma que aumente la entropía), tendría que tener un sentido teleológico: asegurar la supervivencia para garantizar la perpetuidad de la especie.
Pero además, este conjunto de moléculas que forman las estructuras y funciones del organismo, están sometidas a en un estado de intercambio dinámico con su ambiente.
Primero, la construcción material concreta de un organismo (conjunto de moléculas), al estar sometida a una elevada tasa de recambio, no persiste a lo largo del tiempo; lo que persiste es la organización. La creación y el mantenimiento de la organización requiere no solo constituyentes, sino también energía.
Segundo, pequeños cambios en el ambiente mismo van, necesariamente, a producir una perturbación, a la que el sistema tiene que responder.
HOMEOSTASIS
Esta fue, probablemente la base que motivó los estudios de Claude Bernard que a mediados del siglo pasado, observó la estabilidad de varios parámetros (variables de un sistema) fisiológicos como la temperatura corporal, frecuencia cardiaca y presión arterial. Fue cuando escribió que "todos los mecanismos vitales, por muy variados que sean, tienen un fin, mantener la constancia del medio interno, ...lo que es la condición de la vida libre". Esto les permite a los individuos explorar mas nichos ecológicos, y garantizar el fin teleológico de la especie.
| Claude Bernard | W. Cannon |
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Esta fue una idea que sigue siendo constatada en la mayoría de las observaciones experimentales actuales, y que también esta siendo objeto de discusión entre muchos fisiólogos. En 1928, un fisiólogo americano, Walter B. Cannon, acuñó el término de homeostasis para describir y/o definir la regulación de este ambiente interno. En su artículo "Organization for Physiologícal Homeostasis" publicado en 1928 en Physiological Reviews (9:399-443), Cannon explicó que eligió el prefijo "homeo" por su significado de semejante o similar más que el significado del prefijo "homo" de igual, porque el medio interno es mantenido dentro de un rango de valores más que en un valor fijo. También apuntó que el sufijo "estasis" se debe de entender como una condición y no como un estado invariable "condición similar", también definida como "una relativa constancia del medio interno".
Cannon propuso un número de propiedades de la homeostasis que fueron confirmadas en años sucesivos. Estas propiedades las iremos encontrando repetidamente durante el estudio de cada uno de los sistemas. Cannon propuso cuatro, aunque se pueden ampliar a siete:
- El importante papel tanto del sistema nervioso como del endocrino en el mantenimiento de los ecanismos de regulación.
- El concepto de nivel tónico de actividad. La cita de Cannon, "un agente puede existir cuando tiene una moderada actividad que puede variar ligeramente arriba o abajo.
- El concepto de controles antagónicos. "Cuando se conoce que un factor puede cambiar un estado homeostático en una dirección,es razonable buscar un factor o factores que tienen efectos opuestos
- El concepto de que señales químicas puede tener diferentes efectos en diferentes tejidos corporales. "Agentes homeostáticos, antagonistas en una región del cuerpo, pueden ser agonistas o cooperativos en otras regiones".
- La homeostasis es un proceso continuo que implica el registro y regulación de múltiples parámetros.
- La efectividad de los mecanismos homeostáticos varía a lo largo de la vida de los individuos.
- Un fallo de los mecanismos homeostáticos produce enfermedad. En situaciones en las que el cuerpo no puede mantener parámetros dentro de su rango de normalidad, surge un estado de enfermedad o una condición patológica.
A finales del siglo XIX e inicios del XX, Walter Cannon (1871-1945), galardonado con el premio Nobel, elaboró más el tema de la estabilidad interna de los animales. Fue un continuador de la hipótesis que estableció Bernard, poniendo de manifiesto no solo la estabilidad relativa de la composición de los fluidos corporales de muchos organismos, sino también la relativa constancia de la organización y del funcionamiento dentro de las células, tejidos y órganos. La gran relevancia de Cannon, fue sobre todo el acuñar el término de homeostasis para referirse a la suma total de esta constancia interna, estructural y funcional. El término implica no solo la condición de estabilidad en sí misma, sino también a los innumerables procesos fisiológicos implicados en su mantenimiento. Para Cannon, la homeostasis era la piedra de toque de una vida muy evolucionada, y por tanto, como diría Ilya Prigogine, una de los procesos naturales más disipativos de energía de la naturaleza. Cannon sostenía que los seres eran más evolucionados, a medida que eran capaces de incrementar su grado de homeostasis.
De lo que no cabe duda, es de que los conceptos introducidos por Bernard y Cannon han sido de los de mayor influencia en la historia de la Biología. No obstante, muchos biólogos piensan en ocasiones, que se han extrapolado y usado en exceso.
Tanto Bernard como Cannon, trabajaron a lo largo de sus vidas fundamentalmente en mamíferos, precisamente uno de los grupos zoológicos (junto con las aves) que mayor estabilidad interna exhiben. Por el contrario la mayoría de peces y anfibios, por ejemplo, no estabilizan fisiológicamente su temperatura interna, sino que en su lugar, permiten que varíe con la temperatura ambiental. Si se aplicasen los modelos de Bernard y Cannon, como de hecho este último hizo, su ausencia de estabilidad térmica interna parecería un defecto. En realidad, es un beneficio debido a que al permitir que la temperatura interna se equilibre con la externa, en lugar de oponerse a la tendencia física natural hacia el equilibrio, se producen grandes ahorros de energía.
Por tanto, no se puede hablar de una estabilidad monolítica. En su lugar, los animales son una continua y compleja mezcla de estabilidad e inestabilidad que oscila en el tiempo en función de numerosas variables y estrategias. Por este motivo, ya el propio Cannon, dijo textualmente al acuñar el término de homeostasis, "es inadecuado y provisional". Además, hay otras muchas situaciones en fisiología que no son adecuadamente con la actual significado de la homeostasis. ¿Que ocurre, por ejemplo, cuando las exigencias de dos diferentes sistema de regulación interactúan ?. Por ello, y otros muchos motivos, sería conveniente revisar el concepto de homeostasis, y quizás introducir un nuevo concepto, reostasis (N. Mrosovsky, 1990), que propugna un orden superior de complejidad. Mrosovsky, sustituye homeo por reo para describir una condición que es la de "regular el cambio", en lugar de "mantener valores o niveles similares". Por tanto, reostasis, se refiere a una condición o estado en el que, en un instante de tiempo dado, las defensas homeostáticas están presentes pero durante un lapso de tiempo, hay un cambio en el parámetro regulado.
La homeostasis intracelular es esencial para el funcionamiento correcto de la célula. El término homeostasia se ha aplicado tradicionalmente al medio interno, el líquido extracelular, pero también puede aplicarse a las condiciones del interior de las células. De hecho, el fin último de la constancia del medio interno es la homeostasia intracelular, para lo cual existe una regulación precisa de las condiciones del citosol.
Por ejemplo, muchas células utilizan el ion calcio como señal intracelular activadora, por lo que poseen mecanismos que regulan de forma precisa la concentración de este ion en el citosol. Algunas actividades fundamentales, como la contracción muscular, la secreción de neurotransmisores, hormonas o enzimas digestivas y la apertura y el cierre de los canales iónicos, se regulan por cambios transitorios del calcio intracelular. La concentración de calcio iónico en las células en reposos es muy baja, alrededor de 10-7 M, y muy inferior a la concentración de calcio extracelular (aproximadamente, 2.5 mM). El calcio iónico del citosol se regula por su unión a proteínas intracelulares, por el transporte hacia las mitocondrias y otras organelas (por ejemplo, le retículo sarcoplásmico en el músculo), por bombas de calcio que dependen de ATP y por la expulsión al medio externo a través del inter cambiador Na+/Ca2+ de la membrana celular. Algunas toxinas y la disminución de ATP pueden producir un incremento anormal del calcio citosólico. La elevación de calcio citosólico activa muchas reacciones enzimáticas, algunas de las cuales tienen efectos adversos y pueden causar muerte celular.
http://www.ugr.es/~jhuertas/FH-FE/fh_homeostasis.html
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