Le contrôle homéostatique
Un organisme vivant ne peut généralement fonctionner que dans une plage limitée de valeurs environnementales et physiologiques, qu'il s'agisse de la température, de la salinité, de l'acidité ou de la présence de nutriments, de gaz spécifiques, etc. Cependant, ces conditions peuvent être sujettes à des changements assez rapides, ce qui oblige les organismes vivants à s'adapter rapidement, volontairement et involontairement, pour préserver leur vie.
Les organismes vivants disposent généralement de processus qui leur permettent de contrer les stimuli externes ou internes qui pourraient se révéler dangereux, en essayant de maintenir un équilibre délicat pour leur survie. Ce concept consistant à toujours essayer de retrouver un état d'équilibre est appelé homéostasie.
Il existe de nombreux systèmes homéostatique en fonctionnement, des plus simples aux plus complexes, qui répondent à un large éventail de stimuli et de dangers. Rien que dans le corps humain, nous pourrions énumérer quelques-unes des principales voies de régulation homéostatique :
- la température corporelle
- le pH sanguin
- la respiration et les échanges gazeux dans le système respiratoire
- la teneur en eau du corps
- la teneur en électrolytes du corps (osmorégulation)
- la pression artérielle
- le taux de calcium
- l'alimentation et la digestion
- la régulation hormonale
- la glycémie
Et la liste continue. L’une des caractéristiques principales des voies de régulation homéostatique est leur structure : la plupart du temps, on peut distinguer un flux de travail homéostatique de base comprenant des capteurs, un centre de contrôle, des effecteurs et une boucle de rétroaction.
Quand l’intensité d’un stimulus est supérieure à une valeur seuil de tolérance, le corps active ses voies de régulation homéostatique pour contrer ce stimulus. Par exemple, quand vous commencez à avoir très chaud, votre corps se met à suer pour évacuer la chaleur et vos vaisseaux sanguins se dilatent pour que davantage de sang puisse passer à proximité de la surface de la peau et ainsi dissiper la chaleur de votre corps. Le corps atteint alors un état stable qui n’est certes pas son état de repos normal, mais qui reste suffisamment stable pour qu’il ne subisse pas de dégâts irréparables. Lorsque le stimulus diminue ou disparaît, les systèmes homéostatique sont inactivés et le corps revient à l'équilibre initial. Toutefois, il peut arriver que l'intensité du stimulus soit trop forte ou que sa durée soit trop longue, de sorte que le contrôle homéostatique est incapable d'y faire face. L'organisme entre alors généralement dans un état de choc ou d'autodégradation rapide, les systèmes s'effondrant les uns après les autres.
Certaines peuvent affecter des variables physiologiques similaires (comme la pression artérielle), ce qui signifie que le corps humain doit aussi maintenir l’équilibre entre les voies de régulation. Par exemple, la réponse homéostatique aux températures froides déclenche le frissonnement des muscles pour produire de la chaleur, ce qui signifie que la glycémie diminue à la suite de la consommation des tissus musculaires et qu’un autre processus homéostatique doit donc agir pour maintenir une glycémie stable.