Mantenimento dell’omeostasi
Il processo in cui i sistemi di organi lavorano per mantenere un ambiente interno stabile è chiamato omeostasi. Mantenere un ambiente interno stabile richiede aggiustamenti costanti. Qui ci sono solo tre dei molti modi in cui i sistemi d’organo umani aiutano il corpo a mantenere l’omeostasi:
- Sistema respiratorio: Un’alta concentrazione di anidride carbonica nel sangue provoca una respirazione più veloce. I polmoni espirano più frequentemente, il che rimuove l’anidride carbonica dal corpo più rapidamente.
- Sistema escretorio: Un basso livello di acqua nel sangue provoca la ritenzione di acqua da parte dei reni. I reni producono urina più concentrata, quindi meno acqua viene persa dal corpo.
- Sistema endocrino: Un’alta concentrazione di zucchero nel sangue innesca la secrezione di insulina da una ghiandola endocrina chiamata pancreas. L’insulina è un ormone che aiuta le cellule ad assorbire lo zucchero dal sangue.
Come fa il tuo corpo a mantenere l’omeostasi? La regolazione del tuo ambiente interno avviene principalmente attraverso il feedback negativo. Il feedback negativo è una risposta ad uno stimolo che mantiene una variabile vicino ad un valore impostato (figura sotto). Essenzialmente, “spegne” o “accende” un sistema quando varia da un valore impostato.
Per esempio, il tuo corpo ha un termostato interno. Durante una giornata invernale, nella vostra casa un termostato rileva la temperatura in una stanza e risponde accendendo o spegnendo il riscaldamento. Il tuo corpo agisce più o meno allo stesso modo. Quando la temperatura del corpo aumenta, i recettori nella pelle e il cervello percepiscono il cambiamento di temperatura. Il cambiamento di temperatura fa scattare un comando dal cervello. Questo comando può causare diverse risposte. Se hai troppo caldo, la pelle fa sudare e i vasi sanguigni vicino alla superficie della pelle si dilatano. Questa risposta aiuta a diminuire la temperatura corporea.
Un altro esempio di feedback negativo ha a che fare con i livelli di glucosio nel sangue. Quando i livelli di glucosio (zucchero) nel sangue sono troppo alti, il pancreas secerne insulina per stimolare l’assorbimento del glucosio e la conversione del glucosio in glicogeno, che viene immagazzinato nel fegato. Quando i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono, viene prodotta meno insulina. Quando i livelli di glucosio sono troppo bassi, viene prodotto un altro ormone chiamato glucagone, che induce il fegato a riconvertire il glicogeno in glucosio.
Regolazione del feedback. Se viene rilevato un aumento della temperatura corporea (stimolo) (recettore), un segnale induce il cervello a mantenere l’omeostasi (risposta). Una volta che la temperatura corporea torna alla normalità, il feedback negativo farà terminare la risposta. Questa sequenza di stimolo-recettore-segnale-risposta è usata in tutto il corpo per mantenere l’omeostasi.