Homeostazia: proces indispensabil functionarii organismului

Homeostazia reprezinta un termen utilizat in biologie pentru a face referire la capacitatea unui organism viu de a mentine in limite definite constantele mediului sau intern. La modul general, homeostazia se refera la abilitatea unui sistem de a mentine un echilibru dinamic al conditiilor initiale, cu ajutorul unor mecanisme reglatoare proprii.
Homeostazia: proces indispensabil functionarii organismului

Cunoscut mai degraba pentru descoperirile sale in medicina cu privire la functionarea sistemului digestiv si functia de glicogeneza a tesutului hepatic, Claude Bernarde, un medic francez care a trait in secolul XIX, este primul care a pus bazele fiziologiei moderne, observand capacitatea organismului de asigurare a homeostaziei. Unul dintre principiile urmate de catre Claude Bernard afirma faptul ca „boala constituie o tulburare a functionarii normale a organismului”, medicul sustinand faptul ca abilitatea de a trata o afectiune se bazeaza pe cunoasterea in detaliu a fiziologiei organismului.

Cuprins

Ce inseamna homeostazie?

Homeostazia este orice proces de autoreglare prin care sistemele biologice mentin stabilitatea in timp ce se adapteaza la conditiile optime pentru supravietuire. Homeostazia organismului uman presupune implicarea tururor organelor si sistemelor pentru asigurarea si mentinerea in limite fiziologice a anumitor constante cum ar fi de exemplu temperatura corpului, valorile tensionale, glicemia, pH-ul sangvin si nu numai.

Homeostazia si echilibrul fiziologic

Orice sistem aflat in echilibru dinamic are tendinta de a-si mentine parametrii interni la valori constante, indiferent de factorii externi care actioneaza asupra lui. Plamanii, rinichii, sistemul cardiovascular si cel digestiv aflate sub control neuroendocrin reprezinta principalele sisteme care asigura homeostazia organismului.

Pentru a se adapta conditiilor de mediu, organismul raspunde printr-un mecanism de feedback pentru a reveni la parametrii fiziologici de functionare.

Echilibrul fiziologic este mentinut prin implicarea sistemului nervos si endocrin, alaturi de o serie de baroreceptori si mecanoreceptori si receptori celulari specifici, care regleaza si adapteaza functionarea organismului in functie de necesitatile proprii sub actiunea factorilor externi si/sau interni.

Principalele procese homeostatice

  • Temperatura corpului este reglata de catre sistemul nervos central cu ajutorul hipotalamusului, informatiile cu privire la conditiile ambientale fiind furnizate prin intermediul receptorilor sistemului nervos periferic. Dupa receptionarea si procesarea informatiei, hipotalamusul raspunde in consecinta, mentinand constanta temperatura corpului, prin ajustarea nivelului glicemic, al ratei metabolice si frecventei respiratorii.
  • Sistemul cardiovascular participa atat in mentinerea constanta a temperaturii corporale, cat si in reglarea valorilor tensionale prin intermediul baroreceptorilor (receptori de presiune) care ajusteaza calibrul vaselor in colaborare cu sistemul endocrin si nervos reprezentate de tiroida si hipotalamus.
  • Echilibrul hidroelectrolitic este asigurat de catre sistemul excretor prin intermediul celor 2 rinichi care regleaza in mod constant cantitatea de apa si electroliti eliminata in urina, in conformitate cu necesitatile organismului. Alaturi de rinichi, la mentinerea echilibrului hidroelectrolitic participa si hipotalamusul, hipofiza si glandele suprarenale care moduleaza activitatea aparatului excretor prin intermediul hormonilor proprii.
  • Echilibrul acido-bazic al sangelui este reglat si mentinut in intervalul biologic de referinta prin intermediul plamanilor si rinichilor ce asigura mentinerea unui raport optim intre acizi si baze cu ajutorul unor sisteme tampon specifice. Principalele sisteme tampon ale organismului sunt reprezentate de acidul carbonic si bicarbonatul cu actiune rapida, hemoglobina, proteinele plasmatice, fosfatul dibazic si carbonatul din oase cu actiune mai lenta (in decurs de cateva ore).

Homeostazia glucozei

Mentinerea in limite fiziologice ale valorilor glicemice este asigurata de o serie de sisteme si organe ale corpului dupa cum urmeaza:

  • Sistemul nervos central (SNC) care regleaza aportul alimentar si senzatia de satietate, asigurand buna functionare a glandelor endocrine.
  • Tesutul muscular care preia si utilizeaza glucoza in scopuri energetice si tesutul hepatic care o depoziteaza sub forma de glicogen.
  • Pancreasul care asigura sinteza de insulina si glucagon necesara utilizarii sau depozitarii glucozei circulante excedentare.
  • Sistemul digestiv care asigura absorbtia glucozei de la nivelul alimentelor ingerate, prin descompunerea acestora cu ajutorul enzimelor.

Homeostazia tensiunii arteriale

Tensiunea arteriala este conditionata de actiunea a 4 factori supusi unui control nervos si umoral continuu si anume:

  • Debitul cardiac (volumul de sange ejectat de ventricul/sistola inmultit cu frecventa cardiaca)
  • Rezistenta vasculara periferica - baroreceptorii localizati la nivelul arterelor mici si mijlocii
  • Elasticitatea vaselor mari denumita si impedanta aortica
  • Vascozitatea sangelui.

Homeostazia tensiunii arteriale implica generarea unor mecanisme compensatorii de catre sistemul circulator, nervos, endocrin si renal pentru mentinerea acesteia la valori fiziologice si prevenirea aparitiei remodelarii cardiovasculare (modificarea structurii vaselor de sange si a inimii in conditiile unei valori tensionale constant crescute). Sistemul nervos autonom simpatic intervine in reglarea tensiunii arteriale prin asigurarea unui debit cardiac constant, in timp ce sistemul nervos parasimpatic intervine mai ales prin efectele cronotrope si inotrope negative (incetineste activitatea cardiaca).

Homeostazia fluidelor

Homeostazia fluidelor este mentinuta printr-o serie de mecanisme care implica filtrarea, reabsorbtia, difuzia si osmoza ce asigura schimbul continuu de apa intre compartimentul intracelular si cel extracelular.

Echilibrul hidric al organismului este asigurat de catre hipotalamus care regleaza senzatia de sete si functia neuronilor de sinteza a hormonului antidiuretic si rinichi, prin intermediul carora este ajustat mecanismul de eliminare sau reabsorbtie al apei si al electrolitilor in functie de necesitatile organismului.

Homeostazia calciului

Homeostazia calciului este asigurata de catre hormonul paratiroidian alaturi de o serie de relatii reciproce care au loc intre intestinul subtire, sistemul osos si rinichi. Hormonul paratiroidian stimuleaza reabsorbtia osteoclastica a osului si absorbtia calciului la nivelul tubului distal al nefronului, regland in acelasi timp actiunea vitaminei D, de crestere a absorbtiei calciului la nivel intestinal. Receptorii extracelulari ai calciului prezinta sensibilitate inalta si reactioneaza chiar si la scaderi infime ale mineralului, stimuland sinteza de PTH la nivelul glandelor paratiroide.

Homeostazia acido-bazica

Homeostazia acido-bazica implica existenta unui mecanism de compensare al dezechilibrelor acido-bazice care corecteaza anomaliile de pH prin intermediul plamanilor si sistemul renal. Homeostazia acido-bazica de mentinere a concentratiei ionilor de H+ in plasma intre 35 si 45mmol/L cu un pH cuprins intre 7,35 si 7,45 este asigurata prin 3 mecanisme de tamponare, compensare si corectare.

La nivel respirator compensarea este asigurata prin intermediul chemoreceptorilor bulbari si ai corpusculilor carotidieni dupa cum urmeaza:

  • In starile de acidoza metabolica (bicarbonat plasmatic scazut cu H+ crescut) plamanii compenseaza prin hiperventilatie care scade concentratia partiala a CO2 cu restabilirea echilibrului acido-bazic.
  • In alcaloza metabolica (bicarbonat plasmatic crescut) centrul respirator scade ventilatia determinand cresterea secundara a presiunii partiale a CO2.

Compensarea renala a dezechilibrelor acido bazice este mai lenta fiind asigurata prin:

  • Reabsorbtia bicarbonatului la nivelul tubilor renali si secretia ionilor de H+
  • Excretia aciditatii titrabile
  • Excretia amoniului.

Dezechilibre ale reglarii homeostatice

Dereglarea mecanismelor implicate in mentinerea homeostaziei genereaza aparitia anumitor patologii specifice in conformitate cu organul sau sistemul afectat. Diabetul zaharat, osteoporoza, acidoza metabolica, deshidratarea acuta, edemele, hipertensiunea arteriala constituie cateva dintre consecintele tulburarii pe termen lung a homeostaziei glucozei, calciului, lichidelor si electrolitilor din organismul uman. 

 

Referinte:

Data publicării 11.04.2024