Che cos'è l'omeostasi fisiologica?
L'omeostasi fisiologica è uno stato di stabilità interna raggiunto attraverso meccanismi specifici e cicli fisiologici in un sistema vivente. Claude Bernard, uno scienziato francese, fu tra i primi a articolare ed esprimere l'importanza dell'omeostasi fisiologica negli anni 1860. Ha ipotizzato che un organismo vivente non solo esiste e deve la sua sopravvivenza al solo ambiente esterno, ma a un'atmosfera interna che viene sostenuta attraverso la circolazione di elementi che lavorano in modo cooperativo nel suo insieme. La funzione del fegato, dei reni e del cervello sono tra gli elementi più importanti dell'omeostasi fisiologica umana. Quando uno stato di salute non viene mantenuto, il corpo può soffrire e talvolta soccombere a malattie come il diabete e la gotta a causa dello squilibrio omeostatico.
La termoregolazione, che è profondamente importante per la sopravvivenza umana, è un ottimo esempio del meccanismo dell'omeostasi fisiologica. La maggior parte del calore corporeo viene generato negli organi profondi del corpo, soprattutto dal fegato. Se il corpo inizia a riscaldarsi o raffreddarsi rapidamente, interviene il suo meccanismo omeostatico. Il primo passo nella termoregolazione viene condotto dalla pelle mentre vasodializza e suda se il corpo inizia a guadagnare calore, come durante l'esercizio, e forza l'erezione di peli del corpo quando il corpo perde calore per formare uno strato di isolamento. Il sistema circolatorio partecipa anche alla termoregolazione restringendo i capillari vicino alla pelle in condizioni di freddo per ridurre al minimo la perdita di calore e, a sua volta, dilatando i capillari in condizioni di caldo al fine di massimizzare la diffusione del calore in eccesso.
La composizione del sangue deve raggiungere uno stato di omeostasi fisiologica affinché anche il sistema umano rimanga sano. Due ormoni, glucagone e insulina, entrambi rilasciati dal pancreas, aiutano a regolare il livello di zuccheri nel sangue. Dopo un pasto, quando lo zucchero nel sangue inizia a salire drammaticamente, l'insulina viene rilasciata per ridurre i livelli di zucchero. Al contrario, quando lo zucchero nel sangue inizia a immergersi, il glucagone viene rilasciato per aumentare i livelli di zucchero nel sangue tra i pasti. Lo squilibrio omeostatico è osservato sotto forma di diabete se il pancreas non è in grado di produrre o rilasciare quantità adeguate di entrambi gli ormoni. Anche i livelli di soluti nel sangue sono regolati dai reni mentre filtrano il sangue e determinano i tassi di riassorbimento dei soluti come glucosio, aminoacidi ed elettroliti.
Un'altra condizione dell'omeostasi fisiologica è la regolazione della concentrazione del corpo di ioni idrogeno (pH). I reni monitorano il livello di pH nel plasma sanguigno mentre viene filtrato attraverso il sistema renale. Il feedback del rene innesca il rilascio di agenti tampone del pH, come bicarbonato e ammoniaca, per garantire che il livello rimanga tra 7,35 e 7,45 sulla scala del pH.