Manutenzione omeostatica nel corpo

Hai letto esempi generali e specifici di omeostasi, inclusi feedback positivi e negativi, e hai imparato la terminologia utilizzata per descrivere parti dei cicli di feedback. È importante familiarizzare con la terminologia poiché verrà utilizzata per introdurre nuovi concetti nelle prossime sezioni di questo corso.

Mantenere l’omeostasi all’interno del corpo è importante per una corretta funzione fisiologica., È importante riconoscere i meccanismi dell’omeostasi nel corpo, nonché le conseguenze della disfunzione omeostasi.

Nei seguenti esempi, imparerai a identificare l’omeostasi a diversi livelli di organizzazione, come il modo in cui il corpo mantiene uno stretto controllo su piccole molecole e l’importanza di mantenere il numero di cellule.

Omeostasi degli ioni

Le funzioni del corpo come la regolazione del battito cardiaco, la contrazione dei muscoli, l’attivazione degli enzimi e la comunicazione cellulare richiedono livelli di calcio strettamente regolati., Normalmente, otteniamo molto calcio dalla nostra dieta. L’intestino tenue assorbe il calcio dal cibo digerito.

Il sistema endocrino è il centro di controllo per la regolazione dell’omeostasi del calcio nel sangue. Le ghiandole paratiroidi e tiroidee contengono recettori che rispondono ai livelli di calcio nel sangue. In questo sistema di feedback, il livello di calcio nel sangue è la variabile, perché cambia in risposta all’ambiente. I cambiamenti nel livello di calcio nel sangue hanno i seguenti effetti:

• Quando il calcio nel sangue è basso, la ghiandola paratiroidea secerne l’ormone paratiroideo., Questo ormone fa sì che gli organi effettori (i reni e le ossa) rispondano. I reni impediscono al calcio di essere escreto nelle urine. Gli osteoclasti nelle ossa scompongono il tessuto osseo e rilasciano calcio. Quando i livelli di calcio nel sangue sono alti, viene rilasciato meno ormone paratiroideo. L’ormone paratiroideo è il principale regolatore dei livelli di calcio nel plasma sanguigno negli adulti.
  
• I bambini hanno un secondo ormone che contribuisce alla regolazione del calcio, chiamato calcitonina. Viene rilasciato dalla ghiandola tiroidea quando i livelli di calcio nel sangue sono alti., La calcitonina previene la disgregazione ossea e fa sì che i reni riassorbano meno calcio dal filtrato, consentendo di rimuovere il calcio in eccesso dal corpo nelle urine.

Lo squilibrio di calcio nel sangue può portare a malattie o addirittura alla morte. L’ipocalcemia si riferisce a bassi livelli di calcio nel sangue. I segni di ipocalcemia includono spasmi muscolari e malfunzionamenti cardiaci. L’ipercalcemia si verifica quando i livelli di calcio nel sangue sono più alti del normale. L’ipercalcemia può anche causare malfunzionamenti cardiaci, debolezza muscolare e calcoli renali.,

Omeostasi delle molecole

Il glucosio è un’importante fonte di energia utilizzata dalla maggior parte delle cellule del corpo, in particolare i muscoli. Senza glucosio, il corpo “muore di fame”, ma se c’è troppo glucosio, si verificano problemi nei reni, negli occhi e persino con la risposta immunitaria. L’insulina è un ormone prodotto dal pancreas in risposta all’aumento dei livelli di glucosio nel sangue. Quando il pancreas rilascia insulina, agisce come una chiave per aprire i passaggi affinché il glucosio entri in tutte le cellule del corpo, dove viene utilizzato per la produzione di energia. Anche il fegato svolge un ruolo importante in questo ciclo di feedback., Il glucosio in eccesso viene utilizzato dalle cellule epatiche e muscolari per sintetizzare il glicogeno per la conservazione. Il pancreas produce anche l’ormone glucagone. Il glucagone viene rilasciato quando i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono e stimola le cellule epatiche a catabolizzare il glicogeno in glucosio, che viene quindi rilasciato nel sangue per riportare i livelli di glucosio nel sangue.

Controllo del numero di cellule

Sebbene l’omeostasi sia spesso eseguita da un ciclo di feedback negativo con un recettore, un centro di controllo e degli effettori identificabili, significa più in generale mantenere le variabili in un intervallo adatto alla funzione ottimale., Questo include la regolazione del numero di cellule nei nostri tessuti in modo che non abbiamo troppo pochi o troppi. Può essere difficile identificare componenti specifici di un ciclo di feedback, ma è chiaro che ci sono almeno cicli di feedback negativi che aiutano a mantenere i numeri di cella. Questo feedback negativo è noto per verificarsi attraverso le comunicazioni da cellula a cellula delle cellule vicine e la capacità di percepire i livelli di nutrienti e matrice nell’area in cui stanno crescendo. Normalmente le cellule smettono di dividersi quando c’è un numero appropriato di cellule in un tessuto o spazio., Se una cellula vicina viene persa o se c’è un numero inadeguato di cellule, le cellule possono essere stimolate a dividersi. Le cellule con troppi vicini innescano una risposta interna a morire in un modo programmato regolato chiamato apoptosi. Quando le cellule sentono di non avere vicini, i segnali nel nucleo causano la divisione della cellula.

Domande di autocontrollo

Fai il quiz qui sotto per verificare la tua comprensione dell’omeostasi: