Homeostase er prosessen med fysiologisk stabilitet i en levende organisme
Bilde: John Jackson i Unsplash
Ordet homeostase stammer fra de greske radikalene homeo (det samme) og stasis (for å bli) og ble laget av den amerikanske legen og fysiologen Walter Cannon. Begrepet brukes til å indikere egenskapene til en organisme for å forbli i balanse, uavhengig av endringene som skjer i det ytre miljøet.
Homeostase er garantert av et sett med prosesser som forhindrer variasjoner i fysiologien til en organisme. Hvis forholdene i det ytre miljøet lider under konstant variasjon, er de homeostatiske mekanismene det som garanterer at effekten av disse endringene for organismer er minimal.
Homeostatiske mekanismer
Mekanismene som styrer kroppstemperatur, pH, volum av kroppsvæsker, blodtrykk, hjertefrekvens og konsentrasjon av elementer i blodet er de viktigste verktøyene som brukes til å opprettholde fysiologisk balanse. Generelt fungerer disse mekanismene gjennom negativ tilbakemelding .
Den tilbake negativ eller negativ feedback er en av de mest viktige mekanismer for opprettholdelse av homøostase. Denne mekanismen garanterer en motsatt endring i forhold til den første endringen, det vil si at den virker i reduksjon av en viss stimulus, og sikrer riktig balanse for kroppen. Regulering av mengden glukose i blodet er et eksempel på negativ tilbakemelding .
Når vi spiser, øker blodsukkeret og stimulerer insulinproduksjonen. Dette hormonet sørger for at celler absorberer glukose og lagrer overskuddet i form av glykogen, og reduserer blodsukkernivået. Når glukosenivået synker, slutter insulin å frigjøres. På den annen side, når sukkernivået er under det normale, oppstår glukagonsekresjon. Dette hormonet frigjør, i motsetning til insulin, glukose som lagres i form av glykogen, og øker nivået av stoffet i blodet. Når glukosenivået stiger, blir glukagonsekresjonen avbrutt.
Inndeling av homeostase
Homeostase kan deles inn i tre underområder: økologisk homeostase, biologisk homeostase og menneskelig homeostase.
Økologisk homeostase
Økologisk homeostase refererer til balanse på planetenivå. I følge Gaia-hypotesen, utarbeidet av forskeren James Lovelock, er planeten Jorden en enorm levende organisme, som er i stand til å skaffe energi for sin funksjon, regulere klima og temperatur, eliminere rusk og bekjempe sine egne sykdommer, det vil si i tillegg til andre levende vesener, er planeten en organisme som er i stand til selvregulering.
Denne hypotesen antyder også at levende vesener er i stand til å endre miljøet de lever i, noe som gjør det mer egnet for deres overlevelse. På denne måten ville Jorden være en planet hvis liv ville kontrollere opprettholdelsen av sitt eget liv gjennom tilbakemeldingsmekanismer og forskjellige interaksjoner. Fra dette synspunktet opprettholder hele planeten homeostase.
Konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) i atmosfæren er et eksempel. Uten tilstedeværelsen av fotosyntetiske organismer, ville nivåene av karbondioksid i atmosfæren være veldig høye og tilsløre eksistensen av oksygen og nitrogengasser. Med fremveksten av vesener som utfører fotosyntese, reduserte konsentrasjonen av karbondioksid betydelig, og økte nivåene av oksygen og nitrogengasser, noe som tillot tilstrekkelige forhold for utseende og overlevelse av andre organismer.
Biologisk homeostase
Biologisk homeostase tilsvarer å holde det indre miljøet innenfor tålelige grenser. Det indre miljøet til en levende organisme består i utgangspunktet av kroppsvæsker, som inkluderer blodplasma, lymfe og andre inter- og intracellulære væsker. Å opprettholde stabile forhold i disse væskene er viktig for levende vesener. Hvis de er uklar, kan de være skadelige for genetisk materiale.
Overfor en viss variasjon i det ytre miljøet, kan en organisme være en regulator eller konformist. Regulatoriske organer er de som bruker energi på å opprettholde sitt indre miljø med de samme egenskapene. Konformistiske organer foretrekker i sin tur ikke å bruke energi på å kontrollere sitt indre miljø. Endotermiske dyr er for eksempel i stand til å holde kroppstemperaturen konstant fra indre mekanismer. Ektopiske dyr, derimot, trenger eksterne varmekilder for å heve og opprettholde sin konstante kroppstemperatur. Derfor kan pattedyr bli i lange perioder uten å bli utsatt for solen, mens reptiler og amfibier trenger varmen fra miljøet for å holde varmen.
Menneskelig homeostase
Menneskelig homeostase er garantert av visse fysiologiske prosesser, som forekommer i organismer på en koordinert måte. Mekanismene som styrer kroppstemperatur, pH, volum av kroppsvæsker, blodtrykk, hjertefrekvens og konsentrasjon av grunnstoffer i blodet er de viktigste verktøyene som brukes i fysiologisk kontroll, som tidligere nevnt. Hvis disse faktorene er i ubalanse, kan de påvirke forekomsten av kjemiske reaksjoner som er avgjørende for vedlikehold av kroppen.
Termisk regulering er et eksempel på en fysiologisk mekanisme som kroppen bruker for å holde temperaturen konstant. Når vi trener fysisk aktivitet, har kroppstemperaturen en tendens til å stige. Imidlertid blir denne endringen fanget opp av nervesystemet, som utløser utslipp av svette, som er ansvarlig for å kjøle ned kroppen vår når den fordamper.
Konklusjon
Å holde det indre miljøet i balanse er viktig for at systemene som utgjør kroppen til ethvert levende vesen, fungerer tilfredsstillende. Enzymer er for eksempel stoffer som fungerer som biologiske katalysatorer, og akselererer hastigheten til forskjellige reaksjoner. For å utføre sin funksjon trenger de et tilstrekkelig miljø, med temperatur og pH innenfor et normalt område. Derfor er en balansert kropp en sunn kropp.
