Omeostasi: il processo del corpo per mantenere alcuni parametri costanti
Quando si parla di omeostasi ci si riferisce a quella che è la tendenza naturale di ogni organismo a mantenere una certa stabilità al proprio interno. Dagli organismi unicellulare fino a quelli più complessi come il corpo umano questa rimane una necessità per mantenersi in vita, soprattutto quando ci sono variazione nell’ambiente esterno.
Per poter svolgere le proprie funzioni un organismo ha bisogno di far sì che alcuni parametri si mantengano costanti al proprio interno. Tra queste possiamo menzionare la temperatura, il pH e il livello di alcuni nutrienti, come nel caso della glicemia. Se anche solo uno di questi valori subisce degli sbalzi entriamo in una condizione patologica.
Come funziona l’omeostasi
Questo termine deriva dal greco e significa letteralmente “stessa posizione“. Mantenerla è la priorità per un organismo, che perciò adotta diversi meccanismi per reagire sia alla variazioni esterne che a quelle interne.
Le prime sono dovute all’ambiente, le seconde invece spesso dipendono dalle reazioni metaboliche che si verificano all’interno dell’organismo.
Un esempio di variazione esterna che può compromettere l’omeostasi può essere un calo o un aumento della temperatura di una stanza. Una interna invece può essere un picco glicemico o un abbassamento repentino della pressione arteriosa. In entrambi i casi l’equilibrio iniziale viene meno e l’organismo deve capire come reagire per compensare.
Se i meccanismi che utilizza per cercare di ripristinare l’equilibrio interno funzionano in poco tempo il corpo torna a uno stato di benessere. Invece se fallisce allora la stabilità iniziale risulta compromessa e l’organismo si ritrova in una condizione di malattia. Dato che l’ambiente non presenta mai le stesse condizioni dell’interno del corpo fra di loro questi due spazi si possono definire in equilibrio dinamico.
Gli scambi che avvengono fra l’organismo e l’esterno infatti sono continui. In parte vanno a minare la stabilità di un organismo, ma altri possono ripristinarla, senza che ci sia mai una situazione di immobilità totale.
La regolazione tramite feedback negativo
Mantenere l’omeostasi richiede un sistema di reazione per contrastare la variazione dei parametri interni di un organismo. Il più usato nel corpo umano è il feedback negativo, chiamato così perché in risposta a uno stimolo produce una variazione di carattere opposto. La strategia che usa è far sì che ciò avvenga è usare la molecola prodotta da un processo metabolico come inibitore dello stesso meccanismo che la produce.
Un esempio calzante è la regolazione della glicemia nel sangue, mediata dagli ormoni peptidici prodotti dal pancreas endocrino. Quando il contenuto di glucosio nel flusso ematico si alza entra in circolo l’insulina, che ha l’effetto di stimolare l’assorbimento degli zuccheri. Una volta che la glicemia torna ai valori di norma però questo ormone si stacca dai recettori cellulari, spegnendo così il segnale.
Quando invece a compromettere l’omeostasi è un calo del contenuto di glucosio nel sangue allora il pancreas rilascia il glucagone nel flusso sanguigno. L’ormone si lega ai recettori delle cellule del fegato stimolando la degradazione del glicogeno qui immagazzinato in glucosio. Una volta che la glicemia si alza però il pancreas smette di produrre glucagone perché la variazione stimola nuovamente la produzione di insulina.
Un altro esempio di feedback negativo riguarda l’eritropoietina, un ormone prodotto dai reni e che stimola la sintesi dei globuli rossi quando c’è carenza di ossigeno. Una volta che il loro numero nel sangue torna a livelli accettabili anche la saturazione torna normale e il rilascio di eritropoietina si interrompe.
Come funziona l’omeostasi cellulare
A livello intracellulare tra i parametri da tenere più sotto controllo c’è il pH del citoplasma. Questo parametro infatti influenza le reazioni delle enzimi e la stabilità delle proteine strutturali della cellula. Pe regolarlo si ricorre al meccanismo tampone degli ioni H+.
Un altro parametro che deve restare stabile per la corretta omeostasi cellulare è la forza ionica, ossia la concentrazione degli ioni del citoplasma. La definizione più corretta però è “intensità del campo elettrico generato dagli elettroliti disciolti in soluzione”. Nelle cellule agisce su Na+, K+ e tutti gli altri ioni che possono permeare attraverso la membrana plasmatica.
