In questo post daremo una descrizione canonica del concetto di omeostasi per poi proporre alcune riflessioni sui cicli che si possono sviluppare in un sistema omeostatico. Questo breve scritto é finalizzato a dare un’interpretazione dell’assimilazione (Piaget) in termini di omeostasi.^{1 2}

L’omeostasi è la tendenza tipica dei viventi a mantenere inalterate le proprie condizioni interne rispondendo alle perturbazioni provenienti dall’esterno. È famosa l’espressione con cui nell’ottocento Claude Bernarde ne sintetizza il significato: “fixité du milieu intérieur”. In Italiano traduciamo con “stabilità del mezzo interno”, dove “mezzo” ha il significato di matrice o sostanza. La parola precisa “omeostasi” è stata coniata da Walter Cannon nel 1929. Omeo- significa “simile”, mentre stasi si riferisce all’azione dello stare. L’omeostasi è una sorta di “stare nello stesso posto”. L’uso del prefisso omeo- (simile) anziché omo- (stesso) evidenzia come nell’omeostasi non vi sia una fissità esatta dei parametri che identificano lo stato del sistema in esame, quanto piuttosto una fascia di valori all’interno del quale il sistema fluttua rimanendo funzionante.³

La temperatura corporea, la pressione arteriosa, la concentrazione di zuccheri nel sangue sono esempi di variabili che nell’organismo sono sottoposte a regolazione omeostatica. La sete ha una funziona omeostatica nello spingerci ad assumere liquidi per integrare quelli persi. Al livello cellulare l’omeostasi è quell’insieme di processi con cui si mantengono costanti le concentrazioni di certi elementi chimici all’interno della membrana cellulare.

L’omeostasi è un concetto che ha una possibilità di applicazione molto vasta. Diverse possono essere le variabili soggette a regolazione. Dalla composizione del liquido intracellulare si può andare, spostandosi nel campo dell’ecologia, all’equilibrio fra predatori e prede in un ambiente naturale. La concezione dell’intero pianeta come un organismo che mantiene il proprio equilibrio va sotto il nome di Gaia, ed è un altro esempio di omeostasi.⁴ Da un punto di vista ingegneristico possiamo ricordare l’esempio del riscaldamento di una casa, in cui le temperature rilevate dal termometro provocano l’accensione e lo spegnimento della caldaia per mantenere costante la temperatura, compensando gli scambi di calore fra la casa e l’ambiente esterno. Una situazione simile è quella della vasca di un impianto elettro-galvanico in cui il Ph (il grado di acidità) della soluzione deve rimanere all’interno di un certo range desiderato. Il sensore del Ph è allora collegato all’attivazione di due pompe distinte, una che aggiunge (ad esempio) acido solforico alla soluzione per abbassare il Ph, e l’altra che aggiunge soda per alzarlo.

Nel caso dell’impianto galvanico o del riscaldamento della casa la situazione si riduce ad un set ridottissimo di variabili. Abbiamo come input la temperatura ed il Ph, e come output l’azionamento della caldaia e delle due pompe chimiche. Nel caso invece degli organismi viventi abbiamo una molteplicità di valori regolati omeo-staticamente a diverse scale di grandezza, dalla cellula fino al corpo nella sua interezza. Possiamo parlare di omeostasi per descrivere ciò che accade nel riscaldamento di una casa o nella regolazione di un bagno chimico, ma dobbiamo aver ben presente che nel caso dell’organismo vivente siamo di fronte ad una enorme complessità del sistema e all’interazione reciproca di un numero smisurato di processi.

I CICLI PRODOTTI DALL’OMEOSTASI

L’omeostasi implica che si generino continuamente dei percorsi di ritorno all’equilibrio ogni volta che il sistema è stato spostato da tale equilibrio a causa di una perturbazione esterna. Assistiamo dunque ad incessanti viaggi che il sistema compie nel suo spazio delle fasi (la mappa, per così dire, dei possibili stati in cui il sistema si può trovare). Questi viaggi possono presentarsi come una serie di percorsi chiusi⁵ ogni volta diversi,⁶ interpretabili come una serie di anelli.⁷ In tal caso potremmo dire che ognuno di questi anelli consiste in una ripetizione caratterizzata da una certa specifica differenza, consistente nel particolare percorso di ciascun anello.

Quello di cui sto parlando non è un legame formale esatto fra il sussistere di un’omeostasi ed il verificarsi di cicli. Ciò che mi interessa notare qualitativamente è come il sussistere di un’omeostasi possa dar luogo a fenomeni che visti dall’esterno corrispondono ad una ripetizione di cicli, e dunque ad un’alternanza. Questo modo di intendere l’omeostasi è finalizzato all’interpretazione dell’assimilazione e del gioco nella teoria dello psicologo svizzero Jean Piaget, come vedremo meglio in un post successivo.

I cicli prodotti dall’omeostasi nello spazio delle fasi