L'omeostasi è il processo di stabilità fisiologica di un organismo vivente
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La parola omeostasi deriva dal greco radicale homeo (lo stesso) e stasi (restare) ed è stata coniata dal medico e fisiologo americano Walter Cannon. Il termine è usato per indicare la proprietà di un organismo di rimanere in equilibrio, indipendentemente dai cambiamenti che avvengono nell'ambiente esterno.
L'omeostasi è garantita da un insieme di processi che impediscono variazioni nella fisiologia di un organismo. Se le condizioni dell'ambiente esterno subiscono variazioni costanti, sono i meccanismi omeostatici a garantire che gli effetti di questi cambiamenti per gli organismi siano minimi.
Meccanismi omeostatici
I meccanismi che controllano la temperatura corporea, il pH, il volume dei fluidi corporei, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca e la concentrazione di elementi nel sangue sono i principali strumenti utilizzati per mantenere l'equilibrio fisiologico. In generale, questi meccanismi funzionano tramite feedback negativo.
Il feedback negativo o negativo è uno dei meccanismi più importanti per il mantenimento dell'omeostasi. Questo meccanismo garantisce un cambiamento opposto rispetto al cambiamento iniziale, cioè agisce nella riduzione di un certo stimolo, assicurando il giusto equilibrio per il corpo. La regolazione della quantità di glucosio nel sangue è un esempio di feedback negativo.
Quando mangiamo, il tasso di glucosio nel sangue aumenta, stimolando la produzione di insulina. Questo ormone assicura che le cellule assorbano il glucosio e immagazzinino il suo eccesso sotto forma di glicogeno, riducendo i livelli di zucchero nel sangue. Quando i livelli di glucosio diminuiscono, l'insulina smette di essere rilasciata. D'altra parte, quando i livelli di zucchero sono inferiori al normale, si verifica la secrezione di glucagone. Questo ormone, a differenza dell'insulina, rilascia glucosio che viene immagazzinato sotto forma di glicogeno, aumentando i livelli della sostanza nel sangue. Quando i livelli di glucosio aumentano, la secrezione di glucagone viene interrotta.
Divisione dell'omeostasi
L'omeostasi può essere suddivisa in tre sotto-aree: omeostasi ecologica, omeostasi biologica e omeostasi umana.
Omeostasi ecologica
L'omeostasi ecologica si riferisce all'equilibrio a livello planetario. Secondo l'ipotesi Gaia, elaborata dallo scienziato James Lovelock, il pianeta Terra è un immenso organismo vivente, capace di ottenere energia per il suo funzionamento, regolandone il clima e la temperatura, eliminandone i detriti e combattendo le proprie stesse malattie, cioè oltre che altri esseri viventi, il pianeta è un organismo capace di autoregolamentazione.
Questa ipotesi suggerisce anche che gli esseri viventi siano in grado di modificare l'ambiente in cui vivono, rendendolo più adatto alla loro sopravvivenza. In questo modo, la Terra sarebbe un pianeta la cui vita controllerebbe il mantenimento della vita stessa attraverso meccanismi di feedback e diverse interazioni. Da questo punto di vista, l'intero pianeta mantiene l'omeostasi.
La concentrazione di anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera è un esempio. Senza la presenza di organismi fotosintetici, i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera sarebbero molto alti, offuscando l'esistenza di ossigeno e gas azoto. Con l'emergere di esseri che svolgono la fotosintesi, la concentrazione di anidride carbonica è notevolmente diminuita, aumentando i livelli di ossigeno e gas azoto, che hanno permesso condizioni adeguate per la comparsa e la sopravvivenza di altri organismi.
Omeostasi biologica
L'omeostasi biologica corrisponde al mantenimento dell'ambiente interno entro limiti tollerabili. L'ambiente interno di un organismo vivente consiste fondamentalmente nei suoi fluidi corporei, che includono plasma sanguigno, linfa e altri fluidi inter e intracellulari. Il mantenimento di condizioni stabili in questi fluidi è essenziale per gli esseri viventi. Se sono volubili, possono essere dannosi per il materiale genetico.
Di fronte a una certa variazione dell'ambiente esterno, un organismo può essere un regolatore o un conformista. Gli organismi di regolamentazione sono quelli che spendono energia per mantenere il loro ambiente interno con le stesse caratteristiche. I corpi conformisti, a loro volta, preferiscono non spendere energie per controllare il loro ambiente interno. Gli animali endotermici, ad esempio, sono in grado di mantenere la loro temperatura corporea costante dai meccanismi interni. Gli animali ectopici, invece, hanno bisogno di fonti esterne di calore per aumentare e mantenere costante la loro temperatura corporea. Pertanto, i mammiferi possono rimanere per lunghi periodi senza essere esposti al sole, mentre i rettili e gli anfibi hanno bisogno del calore dell'ambiente per riscaldarsi.
Omeostasi umana
L'omeostasi umana è garantita da alcuni processi fisiologici, che avvengono negli organismi in modo coordinato. I meccanismi che controllano la temperatura corporea, il pH, il volume dei liquidi corporei, la pressione sanguigna, la frequenza cardiaca e la concentrazione di elementi nel sangue sono i principali strumenti utilizzati nel controllo fisiologico, come accennato in precedenza. Se questi fattori sono sbilanciati, possono influenzare il verificarsi di reazioni chimiche essenziali per il mantenimento del corpo.
La regolazione termica è un esempio di meccanismo fisiologico che il corpo utilizza per mantenere costante la sua temperatura. Quando pratichiamo attività fisica, la nostra temperatura corporea tende ad aumentare. Tuttavia, questo cambiamento viene rilevato dal sistema nervoso, che innesca il rilascio di sudore, che è responsabile del raffreddamento del nostro corpo mentre evapora.
Conclusione
Mantenere in equilibrio l'ambiente interno è essenziale per il corretto funzionamento dei sistemi che compongono il corpo di qualsiasi essere vivente. Gli enzimi, ad esempio, sono sostanze che agiscono da catalizzatori biologici, accelerando la velocità di varie reazioni. Per svolgere la loro funzione, hanno bisogno di un ambiente adeguato, con temperatura e pH entro un intervallo normale. Pertanto, un corpo equilibrato è un corpo sano.
