Qual è la connessione tra il sistema respiratorio e l'omeostasi?
Il sistema respiratorio controlla i processi respiratori nel corpo. Due processi meno noti coinvolgono il sistema respiratorio e l'omeostasi. Parti del sistema respiratorio possono aiutare a stabilizzare i livelli di pH nel sangue e regolare la temperatura corporea. Inoltre, i processi di scambio di gas e gli effettivi meccanismi di respirazione facilitati dal sistema respiratorio possono essere considerati una forma di omeostasi.
L'omeostasi può essere considerata come il termostato interno per un organismo vivente. Rappresenta meccanismi che aiutano a mantenere i sistemi corporei dell'organismo in uno stato stabile, confortevole e funzionale. Alcuni dei fattori di cui l'omeostasi è responsabile all'interno di un essere umano includono la temperatura corporea, i livelli di zucchero nel sangue e i livelli di acidità.
Tutti i processi omeostatici si basano su componenti sensoriali, di controllo e motori. Il componente sensoriale, chiamato recettore, cataloga i cambiamenti ambientali o la stimolazione e invia queste informazioni a un centro di comando, di solito il cervello. Questo meccanismo di controllo a sua volta trasmette le istruzioni per rispondere al cambiamento verso organi, muscoli o altri componenti che eseguono azioni. L'azione correlata può assumere la forma di aumentare o diminuire la produzione di una sostanza o avviare un altro processo. Queste azioni omeostatiche sono note rispettivamente come feedback positivo e feedback negativo.
Il feedback negativo aiuta a facilitare la respirazione, quindi alimenta il sistema respiratorio e i processi di omeostasi. La gabbia toracica e un muscolo chiamato diaframma possono entrambi modificare le dimensioni e il volume dei principali organi respiratori, i polmoni. Attraverso la stimolazione respiratoria, questi componenti si abbassano o si alzano. Quando la gabbia toracica si alza, i polmoni si espandono, il che diminuisce la pressione dell'aria. Questa pressione viene quindi ripristinata o bilanciata quando si inala aria nei polmoni.
Esiste un altro legame diretto tra il sistema respiratorio e l'omeostasi, poiché il primo deve mantenersi in quest'ultimo stato. L'intero processo di scambio di gas tra anidride carbonica e ossigeno che sostiene il sistema respiratorio è un esempio di omeostasi. I polmoni, la trachea e altri componenti aiutano il corpo a liberarsi dello spreco di anidride carbonica. Allo stesso tempo, il corpo sta guadagnando l'ossigeno necessario per i processi vitali attraverso il sistema respiratorio.
Il processo di trasporto di anidride carbonica nel sistema respiratorio per l'espirazione aiuta con un'altra connessione tra il sistema respiratorio e l'omeostasi: bilancio del pH del sangue. Il sistema respiratorio esegue conversioni su particelle di anidride carbonica portate ad esso attraverso il sangue. Queste conversioni riducono le particelle di idrogeno. Di conseguenza, l'acido e la base, o pH, spettro del sangue raggiunge più di uno stato medio. Livelli di pH anormali possono creare una serie di conseguenze sulla salute avverse e persino fatali, quindi il controllo di questo meccanismo di omeostasi è vitale.
Questo effetto consente un'assunzione più efficiente di ossigeno nel sangue. Pertanto, non solo il sistema respiratorio aiuta a mantenere le funzioni del pH omeostatico, ma l'omeostasi risultante aiuta il sistema respiratorio a lavorare in modo più efficiente. Allo stesso modo, il pH può influire su dove e quando il sangue deposita ossigeno per la respirazione a livello cellulare.
La respirazione cellulare consiste nei processi chimici che forniscono energia alle cellule. Queste reazioni metaboliche cellulari sono in gran parte responsabili della creazione di calore corporeo. Pertanto, anche il sistema respiratorio svolge un ruolo nell'omeostasi della temperatura corporea.
La fusione del sistema respiratorio e l'omeostasi nel controllo della temperatura corporea è particolarmente pronunciata in organismi come i rettili. Per questi animali, la temperatura corporea aumenta e diminuisce in risposta all'ambiente esterno. In tali casi, gli organismi potrebbero respirare più lentamente in ambienti caldi per conservare energia e regolare meglio la temperatura corporea.