Quel est le lien entre le système respiratoire et l'homéostasie?
Le système respiratoire contrôle les processus respiratoires dans le corps. Deux processus moins connus concernent le système respiratoire et l'homéostasie. Des parties du système respiratoire peuvent aider à stabiliser les niveaux de pH dans le sang et à réguler la température du corps. De plus, les processus d'échange de gaz et les mécanismes respiratoires réels facilités par le système respiratoire peuvent être considérés comme une forme d'homéostasie.
L'homéostasie peut être considérée comme le thermostat interne d'un organisme vivant. Il représente des mécanismes qui aident à maintenir les systèmes corporels de l'organisme dans un état stable, confortable et fonctionnel. Parmi les facteurs responsables de l'homéostasie chez l'homme, on peut citer la température corporelle, la glycémie et l'acidité.
Tous les processus homéostatiques reposent sur des composants sensoriels, de contrôle et moteurs. La composante sensorielle, appelée récepteur, répertorie les changements environnementaux ou la stimulation et envoie ces informations à un centre de commande, généralement le cerveau. Ce mécanisme de contrôle transmet à son tour les instructions permettant de réagir aux modifications apportées aux organes, muscles ou autres composants effectuant des actions. L'action connexe peut prendre la forme d'une augmentation ou d'une diminution de la production d'une substance ou d'un autre processus. Ces actions homéostatiques sont appelées respectivement rétroaction positive et rétroaction négative.
La rétroaction négative facilite la respiration et alimente ainsi les processus du système respiratoire et de l'homéostasie. La cage thoracique et un muscle appelé diaphragme peuvent tous deux modifier la taille et le volume des principaux organes respiratoires, les poumons. Grâce à la stimulation respiratoire, ces composants s'abaissent ou se lèvent. Lorsque la cage thoracique se lève, les poumons se dilatent, ce qui diminue la pression atmosphérique. Cette pression est ensuite rétablie ou équilibrée lors de l'inhalation d'air dans les poumons.
Un autre lien direct existe entre le système respiratoire et l'homéostasie, le premier devant se maintenir dans le dernier état. L'ensemble du processus d'échange de gaz entre le dioxyde de carbone et l'oxygène qui soutient le système respiratoire est un exemple d'homéostasie. Les poumons, la trachée et d'autres composants aident le corps à se débarrasser du dioxyde de carbone inutile. Dans le même temps, le corps reçoit l'oxygène nécessaire aux processus vitaux du système respiratoire.
Le processus d'acheminement du dioxyde de carbone dans le système respiratoire lors d'exhalations aide à créer un autre lien entre le système respiratoire et l'homéostasie: l'équilibre du pH sanguin. Le système respiratoire effectue des conversions sur les particules de dioxyde de carbone qui lui sont transmises par le sang. Ces conversions réduisent les particules d'hydrogène. En conséquence, le spectre sanguin acide et basique, ou pH, du sang atteint plus qu'un état intermédiaire. Des niveaux de pH anormaux peuvent avoir un certain nombre de conséquences néfastes, voire fatales pour la santé. Il est donc essentiel de contrôler ce mécanisme d'homéostasie.
Cet effet permet un apport en oxygène plus efficace dans le sang. Par conséquent, non seulement le système respiratoire aide-t-il à maintenir les fonctions de pH homéostatiques, mais l'homéostasie qui en résulte aide le système respiratoire à fonctionner plus efficacement. De la même manière, le pH peut avoir un impact sur l'endroit et le moment où le sang dépose de l'oxygène pour la respiration au niveau cellulaire.
La respiration cellulaire comprend les processus chimiques qui fournissent de l'énergie aux cellules. Ces réactions métaboliques cellulaires sont en grande partie responsables de la création de chaleur corporelle. Par conséquent, le système respiratoire joue également un rôle dans l'homéostasie de la température corporelle.
La fusion du système respiratoire et de l'homéostasie dans le contrôle de la température corporelle est particulièrement prononcée chez les organismes comme les reptiles. Pour ces animaux, la température corporelle augmente et diminue en fonction de l'environnement extérieur. Dans de tels cas, les organismes pourraient respirer plus lentement dans les environnements chauds afin de conserver l'énergie et de mieux réguler la température corporelle.