Ogni sistema di organi svolge funzioni specifiche per il corpo, e ogni sistema di organi è tipicamente studiato indipendentemente. Tuttavia, i sistemi di organi lavorano anche insieme per aiutare il corpo a mantenere l’omeostasi.

Per esempio, i sistemi cardiovascolare, urinario e linfatico aiutano il corpo a controllare l’equilibrio idrico. I sistemi cardiovascolare e linfatico trasportano i fluidi in tutto il corpo e aiutano a percepire i livelli di soluto e di acqua e a regolare la pressione. Se il livello d’acqua diventa troppo alto, il sistema urinario produce urina più diluita (urina con un più alto contenuto d’acqua) per aiutare ad eliminare l’acqua in eccesso. Se il livello d’acqua diventa troppo basso, si produce un’urina più concentrata per conservare l’acqua. Anche l’apparato digerente gioca un ruolo nell’assorbimento variabile dell’acqua. L’acqua può essere persa attraverso il sistema tegumentario e respiratorio, ma questa perdita non è direttamente coinvolta nel mantenimento dei fluidi corporei ed è solitamente associata ad altri meccanismi omeostatici.

Similmente, i sistemi cardiovascolare, tegumentario, respiratorio e muscolare lavorano insieme per aiutare il corpo a mantenere una temperatura interna stabile. Se la temperatura del corpo aumenta, i vasi sanguigni della pelle si dilatano, permettendo a più sangue di fluire vicino alla superficie della pelle. Questo permette al calore di dissiparsi attraverso la pelle e nell’aria circostante. La pelle può anche produrre sudore se il corpo diventa troppo caldo; quando il sudore evapora, aiuta a raffreddare il corpo. Anche la respirazione rapida può aiutare il corpo a eliminare il calore in eccesso. Insieme, queste risposte all’aumento della temperatura corporea spiegano perché si suda, si ansima e si diventa rossi in faccia quando si fa un forte esercizio fisico (la respirazione pesante durante l’esercizio è anche un modo in cui il corpo porta più ossigeno ai muscoli e si sbarazza dell’anidride carbonica in più prodotta dai muscoli)

Al contrario, se il corpo è troppo freddo, i vasi sanguigni della pelle si contraggono e il flusso di sangue alle estremità (braccia e gambe) rallenta. I muscoli si contraggono e si rilassano rapidamente, il che genera calore per tenerti caldo. I peli sulla pelle si sollevano, intrappolando più aria, che è un buon isolante, vicino alla pelle. Queste risposte alla diminuzione della temperatura corporea spiegano perché rabbrividisci, hai la “pelle d’oca” e hai le estremità fredde e pallide quando hai freddo.

Come hai imparato, l’omeostasi del glucosio nel sangue è regolata da due ormoni del pancreas. Questo glucosio fornisce il carburante per la produzione di ATP da parte di tutte le cellule del corpo. Ma il sistema endocrino non è l’unico sistema coinvolto.

Molte cellule del corpo rispondono all’insulina e al glucagone, ma il fegato dell’apparato digerente gioca un ruolo importante nel garantire la disponibilità di carburante tra i pasti. Sotto l’influenza dell’insulina, il processo anabolico della glicogenesi (-genesi significa “origine” o “nascita”) nel fegato converte il glucosio in eccesso che entra nelle cellule epatiche per polimerizzarlo in glicogeno da immagazzinare. Sotto l’influenza del glucagone, la reazione catabolica inversa della glicogenolisi (-lisi significa “rottura”) riconverte il glicogeno in glucosio per il rilascio nel flusso sanguigno. Le cellule del fegato possono anche eseguire la gluconeogenesi (-neo significa “nuovo”), che crea glucosio da fonti non-carboidrate, principalmente da specifici aminoacidi.

Il sistema nervoso gioca anche un ruolo nel mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue. Quando lo stomaco è vuoto e i livelli di glucosio nel sangue sono bassi, i recettori dell’apparato digerente e il cervello rispondono facendoti sentire affamato – il tuo stomaco può “brontolare”, e puoi sentire dolore o disagio nel tuo tronco. Queste sensazioni ti spingono a mangiare, che fornisce nuove fonti di nutrimento per aumentare i livelli di glucosio nel sangue. Anche la parte esocrina del pancreas fa parte del sistema digestivo. Produce enzimi che aiutano a digerire i nutrienti che hai mangiato in modo che possano essere assorbiti dall’intestino tenue nel sangue. Il sistema circolatorio è importante per trasportare il glucosio e gli ormoni pancreatici nel sangue a tutte le cellule del corpo.

Livelli di calcio nel sangue

Come hai imparato, livelli di calcio adeguati sono importanti per il normale funzionamento di diversi sistemi. Gli ioni di calcio sono utilizzati per la coagulazione del sangue, la contrazione dei muscoli, l’attivazione degli enzimi e la comunicazione cellulare. La ghiandola paratiroidea del sistema endocrino è il principale recettore e centro di controllo dei livelli di calcio nel sangue. Quando le ghiandole paratiroidi rilevano bassi livelli di calcio nel sangue, comunicano con diversi sistemi di organi e alterano la loro funzione per riportare i livelli di calcio nel sangue alla normalità. I sistemi scheletrico, urinario e digestivo agiscono tutti come effettori per raggiungere questo obiettivo attraverso un feedback negativo.

Il rilascio dell’ormone paratiroideo da parte del sistema endocrino innesca gli osteoclasti del sistema scheletrico per rompere (riassorbire) l’osso e rilasciare calcio nel sangue. Allo stesso modo, questo ormone fa sì che i reni del sistema urinario riassorbano il calcio e lo restituiscano al sangue invece di espellere il calcio nelle urine. Attraverso la funzione alterata dei reni di formare vitamina D attiva, l’intestino tenue dell’apparato digerente aumenta l’assorbimento del calcio.

Quando i livelli di calcio nel sangue sono elevati, anche la ghiandola paratiroidea lo percepisce. Ma in questo caso, invece di aumentare la sua secrezione di ormone paratiroideo, diminuisce la secrezione dell’ormone. Questo diminuisce il riassorbimento delle ossa, aumenta i livelli di calcio nelle urine e diminuisce l’assorbimento del calcio nell’intestino.

Livelli di glucosio nel sangue

Le funzioni endocrine del pancreas e del fegato coordinano gli sforzi per mantenere normali livelli di glucosio nel sangue. Quando le cellule pancreatiche rilevano bassi livelli di glucosio nel sangue, il pancreas sintetizza e secerne l’ormone glucagone. Il glucagone induce il fegato a convertire lo zucchero polimerizzato del glicogeno in glucosio attraverso un processo noto come glicogenolisi. Il glucosio poi viaggia attraverso il sangue per permettere a tutte le cellule del corpo di usarlo.

Se le cellule pancreatiche rilevano alti livelli di glucosio nel sangue, il pancreas sintetizza e rilascia l’ormone insulina. L’insulina causa la polimerizzazione del glucosio in glicogeno, che viene poi immagazzinato nel fegato attraverso un processo noto come glicogenesi.

Anche i sistemi nervoso e digestivo giocano un ruolo nel mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue. Quando lo stomaco è vuoto e i livelli di glucosio nel sangue sono bassi, il sistema digestivo e il cervello rispondono facendoti sentire affamato – il tuo stomaco può “brontolare”, e puoi sentire dolore o disagio nel tuo corpo. Queste sensazioni ti spingono a mangiare, il che fa aumentare i livelli di glucosio nel sangue.

Conteggio delle cellule

Tutti i sistemi di organi richiedono un equilibrio di divisione cellulare e apoptosi durante lo sviluppo, la crescita e la riparazione per mantenere la struttura e la funzione dei tessuti. I sistemi endocrino e immunitario sono importanti regolatori delle popolazioni cellulari. Il sistema endocrino fornisce steroidi e ormoni della crescita che inviano segnali di sopravvivenza a tessuti specifici in modo da prevenire l’apoptosi. Inoltre, il sistema endocrino fornisce alcuni ormoni che lavorano per indurre l’apoptosi in alcune condizioni fisiologiche.

Le cellule del sistema immunitario controllano il sangue per le cellule che si dividono in momenti inappropriati. Le cellule immunitarie producono anticorpi per marcare queste cellule fuori controllo per la distruzione. Un’interruzione di questi processi può portare alla formazione di tumori.

Domande di autoverifica

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