mercoledì, Aprile 17

La termoregolazione un esempio di omeostasi

Il termine omeostasi definisce la capacità di autoregolazione degli esseri viventi, importantissima per mantenere costante l’ambiente interno nonostante le variazioni dell’ambiente esterno (concetto di equilibrio dinamico). È nell’equilibrio tra la temperatura esterna e quella interna di un corpo che questo concetto trova forse la sua massima espressione.

Il calore si disperde in superficie, quanta più superficie c’è rispetto al volume di un corpo, tanto più faticoso è scaldarsi. In altre parole le creature viventi più piccole devono produrre calore più in fretta di quelle di maggior corporatura. Questo lo possiamo intuire dai battiti del cuore, uno degli organi più importanti preposti a questa necessità.

C’è battito e battito

Il cuore dell’elefante batte mediamente trenta volte al minuto, quello umano sessanta, quello della mucca tra le cinquanta e le ottanta, mentre quello di un topo batte seicento volte al minuto, dieci al secondo. Questo fa si che il topo deve mangiare moltissimo per sopravvivere, circa il 50% del suo peso corporeo! A noi umani è sufficiente il 2% del nostro peso per soddisfare il fabbisogno energetico.

Ed a proposito di cuore c’è una sconcertante singolarità che unisce gran parte degli animali: il numero dei battiti cardiaci nel corso della loro vita media. Nonostante le differenze tra un elefante e un topolino, tutti gli animali raggiungono nel corso della loro vita gli 800 milioni di battiti cardiaci. L’unico animale che fa eccezione è l’uomo che tocca ben 1,6 miliardi di battiti. In gran parte questa supremazia, per altro acquisita relativamente recente, è da attribuirsi alla crescita significativa dell’aspettativa di vita registrata nell’ultimo secolo.

Dal punto di vista del dispendio energetico e quindi della necessità di reintegrare le “scorte” di energia avere il sangue freddo è un innegabile vantaggio. In un giorno di vita qualunque un mammifero consuma 30 volte più energia di un rettile.

L’importanza di essere l’ipotalamo

Ma torniamo all’omeostasi. Il nostro corpo si muove rigorosamente dentro un range di temperatura che oscilla dai 36 ai 38°. Scendere o salire sopra queste soglie può comportare danni anche molto gravi per il nostro cervello. E per evitare questo pericolo il cervello si affida all’ipotalamo.

L’ipotàlamo è una struttura del sistema nervoso centrale situata centralmente tra i due emisferi cerebrali. La sua funzione è di straordinaria importanza, controlla e integra i meccanismi autonomi periferici, l’attività endocrina e molte funzioni somatiche quali la termoregolazione, il sonno, il bilancio idro-salino e l’assunzione del cibo. L’ipotalamo controlla molte attività connesse all’omeostasi e controlla anche l’ipofisi.

È l’ipotalamo che ordina al corpo di raffreddarsi sudando o di riscaldarsi tremando deviando il flusso sanguigno verso gli organi più vulnerabili. La sua efficienza è veramente incredibile. Ad intuire per primo le incredibili capacità di termoregolazione del corpo umano fu Charles Blagden (1748-1820), medico britannico e segretario della Royal Society.

Un singolare esperimento

Celeberrimo un suo esperimento che lo vide protagonista in prima persona. Blagden costruì una camera riscaldata – di fatto un enorme forno – in cui lui e alcuni suoi colleghi si chiusero per misurare la tolleranza al calore. Blagden resistette dieci minuti a una temperatura di 92,2 gradi e il suo amico botanico Joseph Banks, appena rientrato dal giro del mondo con il capitano James Cook, arrivò a 98,9 gradi, ma solo per tre minuti.

Per dimostrare che non si trattava di un gioco di prestigio, Blagden fece posizionare delle uova e una bistecca su una grata di stagno vicino al termometro. Dopo 20 minuti le uova erano pronte e dopo 40 la bistecca era fin troppo cotta.

A cosa serve la febbre?

Quando ci ammaliamo spesso ci sale la febbre che causa un aumento della temperatura corporea. Quale sia la funzione esatta di questo innalzamento non è del tutto chiaro. Le ipotesi più accreditate propendono che la febbre sia un meccanismo di difesa innato oppure un effetto del superlavoro che il corpo sta affrontando per combattere l’infezione. Si tratta di un rebus che ha risvolti non marginali.

Se la febbre è un meccanismo di difesa innato che combatte gli agenti patogeni che ci assalgono non dovremmo intervenire (salvo picchi eccessivi) per ridurne la portata con gli antipiretici. Un innalzamento di temperatura di un solo grado rallenta di duecento volte il tasso di replicazione dei virus! Resta il fatto che ancora la scienza non ha completamente compreso quale sia la vera funzione della febbre, che in ogni caso quando sfiora valori molto alti, oltre i 39° va mantenuta sotto controllo utilizzando i farmaci appositi. In questi caso dobbiamo aiutare l’omeostasi con il necessario supporto farmacologico.

Paracetamolo e antinfiammatori non steroidei sono i 2 farmaci più indicati per far regredire la temperatura. Vanno assunti, però, con prudenza e senza abusarne per scongiurare eventuali complicanze epatiche e/o renali. 

Per saperne di più:

Ipotalomo

Fonti:

Alcune voci di Wikipedia

Mypersonaltrainer.it

Bryson, Bill. Breve storia del corpo umano: Una guida per gli occupanti

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