L' omeostasi è un meccanismo complesso presente negli organismi viventi che coinvolge l'assorbimento, le prestazioni e il corretto processo di assimilazione del cibo e delle proteine che entrano nell'organismo. Questa azione biologica presente in tutti gli esseri viventi, rappresenta il corretto funzionamento del metabolismo, una funzione strutturata e calibrata tra un sistema di ormoni e ghiandole cerebrali, che organizzano questo lavoro in modo da garantire prestazioni corporee efficaci.
Cos'è l'omeostasi
Sommario
Il concetto di omeostasi è la capacità del corpo di svolgere funzioni fisico-chimiche e di autoregolazione che portano al mantenimento e alla coerenza nella composizione e nelle proprietà della parte interna di un organismo. Per questo motivo, l'omeostasi rappresenta l'equilibrio interno del corpo umano, ed esegue risposte che vengono regolate per mantenere una buona salute. Uno squilibrio interno può essere prodotto da diverse cause ei meccanismi omeostatici agiscono immediatamente, attraverso processi di feedback e controllo, ripristinando l'equilibrio nell'organismo.
Cos'è l'omeostasi in biologia
L'omeostasi in biologia è un insieme di meccanismi o equilibrio dinamico, attraverso i quali gli esseri viventi riescono a raggiungere la stabilità delle proprietà del loro ambiente interno e la composizione biochimica dei tessuti e dei fluidi cellulari, al fine di rimanere in vita, essendo fisiologia la sua base principale.
Omeostasi negli esseri viventi
L'omeostasi si verifica in tutti gli organismi, ma è stata studiata più da vicino nella specie umana e in altri mammiferi superiori. In questi animali complessi, l'omeostasi opera in cellule isolate e integrate. Ad esempio: fluidi corporei, tessuti e organi. Poiché vengono mantenute condizioni costanti all'interno del tessuto, ogni cellula è soggetta a variazioni minori nel proprio ambiente esterno. C'è uno scambio costante di molecoletra il sangue e il fluido extracellulare che bagna ogni cellula. La composizione stabile del sangue è ciò che permette di mantenere l'invarianza del fluido extracellulare, la costante miscelazione del fluido extracellulare, protegge ogni cellula dai cambiamenti che avvengono nell'ambiente esterno.
Un esempio di omeostasi è, se una persona fa un bagno caldo, in questo caso la temperatura delle cellule del fegato, del cuore, dell'intestino e del pancreas non viene alterata.
Caratteristiche dell'omeostasi
Le principali caratteristiche dell'omeostasi che dovrebbero essere conosciute sono:
- Processo: all'inizio dell'omeostasi, l'organismo coinvolto attraversa un processo di feedback che può essere positivo o negativo e in cui le cellule risultanti finiscono con effetti molto diversi, ma allo stesso tempo compensatori. Quando il feedback è positivo, gli effetti dell'omeostasi vengono contrastati nelle cellule ritornando al loro stato originale. Mentre, se il feedback è negativo, la risposta che si verifica alla fine, genera un cambiamento significativo nella struttura originaria della cellula.
- Regolazione della temperatura corporea: una delle funzioni più comuni dell'omeostasi è la regolazione della temperatura corporea. Questo è un simbolo che il corpo umano è mantenuto a una temperatura perfetta e adeguata. È 97,6 gradi Fahrenheit o 36 Celsius. Questi valori sono chiamati punti di riferimento.
- Quanto il freddo influisce sulla temperatura corporea umana: quando la temperatura corporea scende al di sotto di determinati limiti, l'omeostasi assicura che il corpo si riscaldi di nuovo. Cioè, i vasi sanguigni si contraggono o si irrigidiscono per mancanza di calore, la pelle si contrae e si alza la cosiddetta "pelle d'oca", i peli si alzano e prendono aria dalla pelle offrendo un ulteriore ritiro contro il freddo. A volte i muscoli si contraggono anche a causa delle basse temperature provocando un tremore che fa tremare e riscaldare lentamente il corpo.
- In che modo il calore influisce sulla temperatura corporea: quando si verifica un cambiamento significativo della temperatura, i sensori nella pelle trasmettono un avviso all'ipotalamo, un'area situata nel cervello. Ad esempio, se vai a fare una passeggiata, il calore del tuo corpo aumenterebbe al di sopra del punto di regolazione della temperatura. Ciò si verifica quando l'ipotalamo invia segnali al tuo corpo per raffreddarsi. Principalmente, i vasi sanguigni si espandono o si dilatano per aiutare il sangue ad avvicinarsi alla superficie della pelle. Ciò consente a più calore di fuoriuscire dal corpo nell'aria. Quindi le ghiandole sudoripare iniziano a produrre più sudore. Quando il sudore evapora dal corpo, crea un effetto affascinante e rinfrescante.
- Regolazione della glicemia: consumando carboidrati come pane e patate, il corpo li trasforma in piccoli zuccheri o glucosio. Il glucosio è essenziale nel corpo umano, perché viene utilizzato come fonte di energia. Nonostante ciò, non puoi avere troppo o troppo poco glucosio nel sangue. In questo caso il significato dell'omeostasi è mantenere costanti i livelli di zucchero nel sangue.
Principali tipi di omeostasi
Il corpo umano è una macchina sublime e in gran parte perché continua a funzionare in una varietà di ambienti. Gli esseri umani sono in grado di svilupparsi a temperature molto basse, sotto diete e stili di vita diversi. Parte di questa condizione del corpo per adattarsi a questi cambiamenti, è grazie all'omeostasi, poiché il significato dell'omeostasi è equilibrio.
I tipi di omeostasi sono:
Omeostasi dell'estensione
La definizione di omeostasi in estensione può essere generata da un punto di vista generale, cioè è un'allusione a una caratteristica di qualsiasi sistema, può essere aperto o chiuso, con il quale può regolare l'ambiente interno dell'organismo in modo che sia mantenuto stabile.
Omeostasi ecologica
È una sorta di equilibrio dinamico che si verifica tra gli ambienti naturali e l'ambiente circostante. L'equilibrio può scomparire per molteplici ragioni, tra cui: inondazioni, incendi, terremoti e qualsiasi altro disastro naturale.
L'omeostasi ecologica rappresenta quindi lo scambio che esiste tra diversi ambienti naturali, consentendo l'equilibrio in un ecosistema; questi considerati molto necessari per la sopravvivenza. Nel caso del pianeta in generale, l'equilibrio omeostatico è dimostrato nella relazione che esiste tra un ecosistema e i cambiamenti climatici che si verificano.
L'omeostasi ecologica è anche conosciuta come equilibrio ecologico, intorno al 1950 fu messa in dubbio poiché alcuni ritenevano che i cambiamenti costanti e radicali nelle popolazioni fossero molto frequenti e che l'equilibrio non fosse una costante. Allo stesso modo hanno affermato che queste teorie sono state sostituite dalla Teoria del Caos e dalla Teoria delle Catastrofi.
I fattori ecologici che influenzano negativamente questa omeostasi sono terremoti, tempeste, siccità e cambiamenti climatici come le ondate di caldo e freddo.
Omeostasi cibernetica
Questo termine è stato creato a metà del 20 ° secolo da un medico inglese di nome Williams Ross Ashby, che ha creato un omeostato che si regola da solo attraverso il feedback. In altre parole, l'omeostasi cibernetica offre a diversi sistemi elettronici la capacità di rimanere in equilibrio.
Omeostasi psicologica
Quando uno squilibrio si verifica internamente negli esseri umani, può verificarsi anche a livello psicologico. Quindi l'omeostasi psicologica è l'equilibrio tra i bisogni e le soddisfazioni umane.
L'omeostasi psicologica è un tipo di omeostasi un po 'diversa e strana, totalmente estranea ai motivi per cui si verifica l'omeostasi biologica. Questa assimilazione dipende da fattori mentali, stimoli di variabili che non sono considerate del tutto scientifiche, in quanto talmente versatili da non consentire ad un campo di studio di indagarle. Questi possono essere sentimenti, pensieri di angoscia o ansia, che definiscono il modo in cui il corpo assimila il processo di omeostasi. Questo processo può essere influenzato da problemi psicologici, che causano malattie da malnutrizione come la bulimia.
Omeostasi dell'ossigeno per il processo cellulare
Quando l'altitudine viene aumentata, l'ossigeno ambientale nell'atmosfera è inferiore a quello che si trova in superficie. Per questo motivo la respirazione in un individuo in questi ambienti finirà per essere insufficiente a ritmo regolare, il corpo attraverso l'omeostasi intensifica la frequenza respiratoria e poi aumenta lentamente la produzione di globuli rossi nel sangue.
Omeostasi del metabolismo cellulare
Questo tipo di omeostasi si riferisce al fatto che la composizione chimica dell'ambiente interno di un organismo non deve subire alterazioni e deve rimanere inalterata. Cioè i prodotti formati dal metabolismo cellulare verranno scartati immediatamente, questo tipo di processo è presente nelle ghiandole sebacee e sudoripare, i polmoni, anche se il più importante è quello svolto dai reni.
Meccanismi omeostatici
Esistono fondamentalmente due tipi di meccanismi omeostatici che sono:
Le vie nervose: la cui funzione è la regolazione della pressione sanguigna nell'uomo e nei mammiferi in generale. Inoltre regola la concentrazione di ossigeno e CO2 nel sangue degli esseri umani.
Vie endocrine: in questo caso regola la concentrazione di glucosio nel sangue. Anche la regolazione del rapporto tra proteine, carboidrati e grassi. Oltre a controllare gli effetti del digiuno e del mangiare sul corpo.
Importanza dell'omeostasi negli esseri umani
Nel corpo umano, i sistemi endocrino e nervoso controllano l'omeostasi. Organi e sistemi forniscono feedback al cervello. Il corpo mantiene l'omeostasi mantenendo la temperatura, l'equilibrio del pH, l'equilibrio elettrolitico e l'acqua, respirando e mantenendo la pressione sanguigna.
Quando una persona mangia un pasto che contiene grandi quantità di elettroliti, come il sale da cucina, il sistema nervoso rileva lo squilibrio elettrolitico. Il cervello invia segnali al corpo per trattenere l'acqua e mantenere l'equilibrio elettrolitico. Fisicamente puoi notare gonfiore ai piedi e sete.
Man mano che i liquidi vengono bevuti singolarmente, gli elettroliti vengono diluiti e in risposta all'aumento dell'acqua le cellule rilasciano ciò che già esiste per mantenere l'omeostasi. I reni quindi filtrano il fluido in eccesso e gli elettroliti dal sistema.
L'omeostasi nel processo di assimilazione incorpora una funzione di autoregolazione delle vitamine che interagiscono con il corpo per convertirle in energia per sostenere la vita. Si riferisce a un meccanismo per l'uscita dell'energia in eccesso necessaria per soddisfare un'omeostasi efficiente. Questo regola con la produzione di ormoni ciò che entra nel corpo, esempi di questa coreografia sono le vie urinarie, in cui vengono rilasciate sostanze filtrate non necessarie. Il sudore e le ghiandole responsabili dell'esplosione dei fluidi corporei, questo al fine di mantenere il corpo a una temperatura standard, mentre le sostanze in eccesso vengono rilasciate.
Questa funzionalità dell'organismo è strettamente correlata al metabolismo, poiché l'assimilazione del cibo dipenderà dalla risposta che ha rispetto all'esterno. Le condizioni climatiche, atmosferiche o semplicemente esterne possono influenzare negativamente lo stato del corpo, ma tuttavia, se l'omeostasi viene eseguita in modo corretto, il conglomerato di vitamine agirà come energia per il corpo.
Omeostasi e sistema nervoso
Conservazione dell'omeostasi
I sistemi biologici, come il corpo umano, sono costantemente fuori equilibrio. Ad esempio, quando ti alleni, i muscoli aumentano la produzione di calore e aumentano la temperatura corporea. Allo stesso modo, quando bevi un bicchiere di succo di frutta, la glicemia aumenta. L'omeostasi dipende dalla capacità del corpo di rilevare e contrastare questi cambiamenti.
Cicli di feedback negativo sono spesso usati per mantenere l'omeostasi. Questi cicli agiscono in opposizione allo stimolo, o segnale, che li innesca. Ad esempio, se la temperatura corporea è troppo alta, un ciclo di feedback negativo agirà per riportarla al valore di riferimento o al valore nominale di 98,6 ° F / 37,0 ° C.
10 esempi di omeostasi negli esseri umani
Esempio 1: accelerazione della respirazione
Quando gli esseri umani sono esposti ad ambienti a bassa concentrazione di ossigeno, o quando i loro livelli di ossigeno nel sangue sono troppo bassi per soddisfare la domanda cellulare, ad esempio durante l'esercizio, si verifica immediatamente una risposta che accelera la ricerca della respirazione aumentare la quantità di aria respirata. In quel momento il battito cardiaco accelera e la pressione sanguigna aumenta, fornendo un migliore apporto di sangue ossigenato nel corpo.
Esempio 2: mantenimento dei livelli di glucosio
Il glucosio è una classe di zucchero presente nel flusso sanguigno, ma affinché una persona rimanga sana, i livelli di glucosio devono essere mantenuti ai livelli appropriati. Se questi livelli aumentano, il pancrea secerne un ormone noto come insulina e se, al contrario, rimangono molto bassi, il fegato trasforma il glicogeno nel sangue in glucosio, aumentandone i livelli.
Esempio 3: equilibrio di acidi e basi
Gli esseri umani contengono, nel loro corpo, componenti chimici chiamati acidi e basi, un equilibrio tra questi è necessario per far sì che funzioni in modo ottimale. I reni e i polmoni sono due dei sistemi di organi responsabili della regolazione di queste sostanze nel corpo.
Esempio 4: temperatura corporea
La temperatura corporea interna del corpo umano è un buon esempio di omeostasi. In un corpo sano, la temperatura corporea dovrebbe essere di 37 ° e rilascia calore controllando la sua temperatura.
Esempio 5: controllo del calcio
L'omeostasi regola i livelli di calcio nel corpo umano. Quando questi livelli scendono, la paratiroide rilascia l'ormone, se sono molto alti, la tiroide aiuta a fissare il calcio nelle ossa e abbassa i suoi livelli nel sangue.
Esempio 6: esercizio fisico
Le attività fisiche fanno sì che il corpo mantenga l'omeostasi, inviando i muscoli del lattato a fornire energia.
Esempio 7: funzioni del sistema urinario
Le sostanze tossiche che entrano nel sangue sospendono l'omeostasi del corpo. Tuttavia, risponde sbarazzandosi di questi attraverso il sistema urinario. Quando un individuo urina rimuove tutte le tossine e altri componenti spiacevoli dal sangue e l'omeostasi viene ripristinata nel corpo.
Esempio 8: livello dell'acqua
Oltre il 50% del peso corporeo del corpo umano è costituito da acqua, l'omeostasi è responsabile del mantenimento del corretto equilibrio del liquido. Le cellule che contengono molta acqua si gonfiano in modo tale da rischiare di esplodere, ma quelle che ne contengono troppa possono ridursi. Il corpo umano deve mantenere un equilibrio affinché nessuno di questi casi si verifichi.
Esempio 9: regolazione arteriosa
Un corpo con una pressione sanguigna sana è un esempio di omeostasi. Quando il cuore rileva cambiamenti nella pressione sanguigna, invia segnali al cervello e quindi riceve suggerimenti su come rispondere. Quando la pressione sanguigna è molto alta, il cuore rallenta, ma se è molto bassa accelera i suoi movimenti.
Esempio 10: Sistema linfatico e sue funzioni
Il corpo umano è esposto a virus e batteri che possono causare malattie, il sistema linfatico è responsabile di attaccare e aiutare a preservare l'omeostasi, combattendo le infezioni per mantenere un corpo sano.
