Fig. 112. Reglarea unor constante fiziologice prin buclă de feedback

Funcțiile fundamentale ale organismului uman (Biologie Corint, p. 125)

Figura arată, sub forma unei scheme cu blocuri și săgeți, cum lucrează mecanismele de reglare care mențin constantele dinamice ale mediului intern, mecanisme care pot fi denumite, pe scurt, homeostazie. Datorită lor, unele valori și caracteristici ale mediului intern, precum pH-ul sau temperatura, rămân între anumite limite, considerate normale, indiferent de variațiile din afara organismului. Manualul explică notațiile de la capetele schemei: ↑ x reprezintă creșterea peste nivelul normal al unui factor al mediului intern, iar ↓ x semnifică revenirea la nivelul normal. Așadar, în schemă intră o abatere și iese corectarea ei.

Cum se parcurge schema

  1. Se pornește din stânga sus, de la ↑ x, cu cifra încercuită 1 deasupra. De aici, o săgeată duce spre dreapta, la receptor.
  2. Din receptor, săgeata continuă spre dreapta, la centrul integrator.
  3. Din centrul integrator, linia coboară pe partea dreaptă a desenului și se întoarce spre stânga, până la efector.
  4. Din efector, o săgeată duce spre stânga, la ↓ x, cu cifra încercuită 2 dedesubt.
  5. De la ↓ x pornește o linie întreruptă care ocolește schema prin stânga, trece pe lângă un semn minus încercuit și urcă înapoi la ↑ x, unde se termină cu vârful săgeții. Ea închide bucla.

Cele trei verigi

  • Receptorul este veriga la care ajunge abaterea. Manualul dă ca receptori ai mediului intern chemoreceptorii, baroreceptorii și termoreceptorii.
  • Centrul integrator primește informația de la receptor și o transmite mai departe, spre efector. Rolul integrator revine sistemului nervos, sistemului endocrin și mediului intern (sânge, limfă, lichid interstițial, lichid cefalorahidian și altele).
  • Efectorul este veriga care acționează: homeostazia este realizată de către efectori, pe baza informațiilor primite de la receptori, iar în schemă acțiunea lui duce la ↓ x, revenirea la normal. Manualul adaugă că reglarea se realizează și prin efectori antagonici, cu efecte opuse: insulina (singurul hormon hipoglicemiant) și glucagonul, sau vasoconstricția și vasodilatația, în controlul temperaturii corpului.

De ce este o buclă de feedback

Manualul spune că reglarea se face prin bucle de feedback, nervos sau umoral, ca urmare a interacțiunii receptor-efector. În desen, bucla este închisă de linia întreruptă: rezultatul lanțului, revenirea la normal, se întoarce asupra abaterii care l-a pornit și o anulează. Semnul minus încercuit arată că această întoarcere lucrează împotriva abaterii, adică este un feedback negativ, expresie pe care manualul o folosește la reglarea secreției unor glande endocrine.

  • În bucla nervoasă, sistemul nervos lucrează prin mediatori chimici. Receptorul, centrul și efectorul se regăsesc printre cele cinci componente ale arcului reflex, iar săgețile dintre ele corespund căii aferente și căii eferente (Figura 16).
  • În bucla umorală, sistemul endocrin lucrează prin hormoni. Un exemplu din manual este reglarea secreției de testosteron, care se face printr-un mecanism de feedback negativ, sub influența LH hipofizar (Figura 109).

Cifrele încercuite 1 și 2

Aceleași cifre apar în graficul de pe pagina anterioară (Figura 111), care urmărește în timp valoarea factorului reglat. Acolo, cifra 1 marchează stimularea receptorului, pe porțiunea în care curba urcă peste valorile normale, iar cifra 2 marchează activarea efectorului, pe porțiunea în care curba coboară înapoi. Cele două figuri descriu așadar același mecanism, o dată ca lanț de verigi și o dată ca variație în timp.

Când homeostazia are nevoie de ajutor din afară

Chiar sub figură, manualul amintește că parametrii mediului intern sunt menținuți între anumite limite prin reglarea neuro-umorală a funcțiilor organismului. În anumite împrejurări însă, când unele componente ale sistemelor circulator, respirator, digestiv ori excretor au disfuncții temporare sau permanente, homeostazia se poate realiza și prin mijloace extracorporale: aparatura inimă-plămân artificial, perfuzarea sau dializa.