.I
O Daca organismuleste deshidratat,hipotalamusul sem-naleaza o
modificarea nivelului apei.Aceasta determinalobul posterior
alhipofizei sa eliberezehormon anti-diuretic(ADH), mic~orand~stfel
cantitatea deapa pierduta prinrinichi ~i vezica. Deasemenea,
glandelesuprarenale producmai mult aldosteron,permitand astfel
casarea sa fie retinutain rinichi. Atuncicand se bea
apa,hipotalamusuldetecteaza schim-barea ~i produce omic~orare a
niveluluide ADH ~i de aldos-teron.
in organismul nostru sedesfa~oara milioane de pro-cese in
fiecare secunda toatefiind controlate ~i coordonatede o portiune
minuscula acreierului.
I maginati-vi1 ci1 lui1m o celula dintr-un corp
omenesc, apoi o a~ezati pe o bucati1 de
sticli1 ~i o priviti la microscop. Ce se vaintampla? ~oate
celula si1 supravietuiasci1?Aceasta nu ar avea substante nutritive
care si1o tini1 in viati1, nicr ci1ldura corpului care si1
omentini1la o temperaturn potriviti1, sau lichidecare si1 impiedice
deshidratarea ei.
Departe de mediul si1u caracteristic, celulaar muri in cateva
minute. Chiar daci1 tinemcelula in api1 ~i o mentinem la
temperaturan(jrmali1 a corpului, de 37C, aceasta va muriin curand.
Celulele necesiti1 un echilibru desubstante chimice special, cu
concentratiispecifice ~i cu nivele corecte ale pH-ului(aciditate
sau alcalinitate). Datoriti1 fragiliti1tiisale, echilibrul intern
al organismului trebuiementinut permanent -fie ci1 organismuldoarme
sau este activ.
O Noua termografii ale unei persoane aflatein stare de somn,
realizate la intervale dejumatate de ora. Culoarea trece de la
alb(cea mai fierbinte), la ro~u ~i galben. Modifi-carile se observa
in special pe fa1a ~i m3na.
O Nivelul glicemieieste reglat desecre1ia de insulina~i glucagon
dinpancreas.Glucagonul mare~tenivelul de zahar dinsange, iar
insulina IImic~oreaza.
scadere a nive-Iului glicemiei
glucozaeliberata glucoza depozitata
FICAT
-secre,ie de insulina1I PANCREAS
Lsecre~ie de\ glucagon
~
"
~
011
~ maSurarea glicemiei din sange
O de catre hi otalamus
~
15
91
ECHILIBRUL INTERN
Procesul care controleaza conditiile dininteriorul organismului
este denumit home-ostaza. Organismul are monitoare interne
~icoordonatori pentru controlul automat al sis-temelor vitale, iar
acestea mentin temperaturacorpului ~i nivelele lichidelor,
oxigenului ~iglucozei din sange (energia). Coordonatorulde baza al
homeostaziei este o portiune micadin mijlocul creierului, numit
hipotalamus.Hipotalamusull~i exercita controlul prin douasisteme
ale corpului. Unul este sistemul ner-vos autonom. Celalalt este
sistemul endocrinsau hormonal, care are la baza hormonii,"mesagerii
chimici" ai corpului.
Sistemul nervos autonomSistemul nervos autonom reprezinta
partea"automata" a 1ntregului sistem nervos. Acestaare o actiune
rapida ~i regleaza 1n mod con-tinuu f\.!nctionarea multor organe
interne,cum ar fi inima, vasele sarrgvine ~i intestinele.
Sistemul autonom are doua parti: sistemulsimpatic, care tinde sa
accelereze lucruri[e, ~isistemul parasimpatic, care 1I
1ncetine~te.Aceste doua portiuni actioneaza deosebit deeficient,
controlandu-se reciproc. De exemplu,daca organismul este supus
brusc stresului,hipotalamusul prime~te semnale nervoase dinmulte
parti ale corpului ~i din alte regiuni alecreierului. La randul
sau, acesta e~ite semnaleprin nervii simpatici, accelerand ritmul
batailorinimii ~i provocand dilatarea unor vase de san-ge. Acest
lucru permite circulatia unei cantitatimai mari de sange 1n mu~chii
din membre,corpul fiind pregatit pentru activitati fizice.
Partea hormonala a controlului hipotala-musului actioneaza mai
lent decat cea ner-voasa, 1nsa o data declan$ata, efectele
aces-teia dureaza de obicei mai mult. De, exemplu,echilibrul apei
este vital pentru organism. inurma multor reactii chirnice din
organismrezulta apa care se pierde continuu prin tran-spiratie,
prin urina ~i prin aerul expirat. Acest
lucru poate duce la acumularea unor cantit~tiprea mari de ap~ In
unele p~rti ale corpului,In timp ce altele devin "lnsetate",
provoc,nddepunerea unor substante chimice cu con-centratii
periculos de mari.
Hipotalamusul controleaz~ intrarea, circu-latia ~i eliminarea
apei. Receptori speciali dininteriorul hipotalamusului stabilesc
concen-tratia sau diluarea s,ngelui. Dac~ nivelul apeidin s,nge
scade, hipotalamusul trimite mesajeglandei hipofize, situate In
partea inferioara aacestuia. Hipofiza, de m~rimea unui bob
demaz~re, este Ins~rcinat~ cu multe procese hor-monale. Ea
elibereaz~ hormonul denumit va-sopresin~, sau ADH (hormonul
antidiuretic).Acesta circul~ prin s,nge ~i ajunge la rinichi.Aici,
modific~ mecanismele de filtrare a s,n-gelui, a~a Inc,t rinichii
permit trecerea unorcanti~ti mici de ap~ In urin~. Apa r~m,ne
ast-fel 1n s,nge. in acela~i timp, hipotalamusulprovoac~ senzatia
de sete; prin urmare, se vorconsuma mai multe lichid~
restabilindnivelele corecte de fluid din organism.
Controlul temperaturiiEste important ca organismul s~ nu
devin~prea fierbinte sau prea rece. Reactiile sale chi-mice,
controlate In rnare parte de substanteproteice speciale, denumite
enzime, se desf~-~oara cel rnai eficient la 37C. Multe din aces-te
reactii chimice, In special cele din mu~chiisolicitati, produc
c~ldura. Dac~ se acumu-laeaz~ prea mul~ c~ldura Intr-o parte a
cor-pului, va "praji" proteinele ~i alte constituenteale corpului,
la fel cum se praje~te un ou. Unadintre sarcinile s,ngelui este
aceea de aImpr~~tia aceas~ c~ldur~ In Intregul organism.
Mecanismul prin care corpul l~i contro-leaz~ temperatura nu este
Inc~ pe deplin Inte-les. Acesta poate fi legat de concentratiile
decalciu ~i sodiu din s,nge, sau de lichidul dinjurul
hipotalamusului. Dac~ organismul sesupralnc~lze~te, hipotalamusul
trimite mesajeglandelor sudoripare din piele prin sistemulnervos
autonom. Aceste glande elibereaz~transpiratia la suprafata pielii,
r~corind corpulprin evaporarea acesteia. Pierderile de ap~
serealizeaz~ cu ajutorul sistemului de monitori-zare a apei, care
este descris mai sus.
PRINCIPALELE CONTROALE HOMEOSTATICE REA
..,
nervireglareatemperaturii
TSH---,
-"
ACTH,..,
~
~
~
~
o
I~
tiroxina I, producere -+-J
de caldura
O Principalele ~mecanisme alehomeostaziei.Controlul exercitatde
hipotalamusface ca organismulsa func1ioneze caun intreg
ADH
aldosteron calcitoninaO Sectiune prin lobul anterior al
hipofizei.Celulele albastre produc un hormon careregleaza glicemia
din sange. Portiunile deculoare ro~ie secreta hormoni care
regleazaactivitatea tiroidei ~i a glandelor suprarenale.
92Corpul Omenesc 7 -COMPUTERUL BIOLOGIC Corpul Omenesc 23
-CHIMIA CORPULUI
l.pH
presiuneosmotic3
calciu in sange
In plus, prin interrnediul nervilor autonomi,hipotalamusul
comand~ dilatarea vaselor desange din piele. Astfel, cantit~ti mai
mari desange cald circul~ prin ~i in vecin~tatea
pielii,intensificand efectul general de racorire.
Echilibrul calciuluiControlul concentratiei de calciu este un
exem-plu ce ilustreaz~ modul in .care mecanismelehomeostatice ale
corpului trateaz~ un singurelement chimic. Peste 99% din
concentratia decalciu a organismului se afl~ in oase ~i dinti -in
conditii normale. Restul de 1% se g~se~te insange ~i in alte
lichide ale corpului, ins~ nueste lipsit de important~. Acesta este
vital pen-tru multe procese ale organismului, inclusivcoagularea
sangelui ~i functionarea s~~toas~ ainimii, mu~chilor ~i celulelor
nervoase.
Acest procent de 1% calciu trebuie contro-lat ~i mentinut in
limite reduse, in ciuda con-sumului variat de calciu, preluat din
alimente.Controlul este exercitat cu ajutorul a doi hor-moni
-horrnonul paratiroid ~i calcitonina.
Horrnonul paratiroid este produs in celepatru mici glande
paratiroide, inglobate inglanda tiroid~ din gat. Acesta deterrnin~
oaseles~ elibereze in sange o cantitate din calciul pecare il
contin ~i actioneaz~ asupra rinichilor,l~sand o cantitate mai mic~
de calciu s~ treac~in urin~. Prin urmare, nivelul de calciu
dinsange ~i din lichidele corpului cre~te.
Calcitonina provine din glanda tiroid~. Ease opune actiunii
horrnonului paratiroid,incurajand oasele s~ preia calciu din sange
~is~-l depoziteze, determinand de asemenearinichii s~ elibereze
cantitati de calciu in sur-plus din sange in urin~.
Exemplele de mai sus constituie doar omic~ parte din procesele
interne ale organis-mului. Multiplicati aceste tipuri de sisteme
decontrol de cateva sute de ori, pentru a v~ faceo idee despre
nu~rul infinit de substantechimice ~i procese care alc~tuiesc
mecanis-mele homeostatice complexe, vitale pentrumentinerea
echilibrului intern al unui orga-nism. Toata aceast~ activitate
intem~ sedesf~~oar~ in mod complet automat la o per-soan~ s~n~toas~
-un miracol al ma~in~rieibiologice.
LlZATE DE HIPOTALAMUS