Homeostaza

Izraz Homeostaza prihaja iz grščine in pomeni enakost. Opisuje postopek, ki služi ohranjanju ravnovesja znotraj dinamičnih sistemov. Notranji milje se vzdržuje v človeškem telesu s pomočjo homeostaze. Primeri homeostatskih procesov so termoregulacija ali uravnavanje ravni krvnega sladkorja.

Kaj je homeostaza?

Vsi regulativni procesi v telesu si prizadevajo za ravnovesje. Ravnotežja so osnova za številne funkcije organov in za sposobnost preživetja celotnega organizma. Homeostazo v telesu vzdržujejo mehanizmi, kot so nadzorne zanke ali odpuščanje. Ti mehanizmi dajejo telesu možnost, da se sam uravnava.

Cilj homeostaze je lahko vzdrževanje ravnovesja znotraj ene celice, znotraj celičnih grozdov, organa ali celotnega organizma. Vzdrževalni procesi se lahko nanašajo na anatomske strukture, kemične ali fizikalne procese ali celo na matematične pogoje, kot je število celic v določeni strukturi.

Funkcija in naloga

V mnogih primerih se homeostaza vzdržuje prek regulativnih sistemov z negativnimi povratnimi informacijami. Najprej se določi ciljna vrednost. To je vrednost, ki zagotavlja optimalne pogoje za varnost, preživetje in dobro počutje. Senzor, na primer hipofiza ali hipotalamus, primerja trenutno vrednost s ciljno vrednostjo. Če se ugotovi neskladje med ciljno vrednostjo in dejansko vrednostjo, se začne regulacijski postopek. To se običajno konča šele, ko je neskladje med obema vrednostma izginilo.

Primer takega sistema negativnih povratnih informacij je termoregulacija. Ciljna vrednost telesne temperature je običajno med 36,5 in 37 ° C. Trenutno telesno temperaturo registrirajo tako imenovani termoreceptorji, ki se nahajajo v hipotalamusu v možganih. V primeru odstopanj od želene temperature lahko hipotalamus sproži ukrepe, ki pripeljejo temperaturo v želeno smer. Zaradi sprememb na krvnih žilah lahko pride do znojenja ali tresenja. Hipotalamus lahko tudi spodbudi ljudi, da se oblačijo topleje ali hladneje ali se premaknejo s sonca v senco.

Podobni procesi homeostaze obstajajo za številne funkcije telesa. Ko pade krvni sladkor, občutek lakote sledi razmeroma hitro; če je vsebnost soli v krvi previsoka, ljudje čutijo žejo.

Regulacija spanja temelji tudi na homeostatskem procesu. Trajanje in intenzivnost spanja sta na eni strani urejena s cirkadianskim ritmom, na drugi strani pa s homeostatskim pritiskom spanja. Cirkadijski ritem do neke mere odraža notranjo uro. Zagotavlja, da smo vsak dan utrujeni približno ob istem času. Po drugi strani je homeostatski pritisk v spanju odvisen od predhodne budnosti. Daljša in bolj naporna faza prebujanja, višji je homeostatski spalni tlak.

Ena najpomembnejših homeostaz človeškega telesa je homeostaza možganov. Tako, da je okolje v možganih vedno v ravnovesju, obstaja ovira med krvnim obtokom in centralnim živčnim sistemom. To je znano kot krvno-možganska pregrada. Krvno-možganska pregrada ščiti možgane pred patogeni, hormoni in toksini. Tega filtra ne morete prenesti. Druge snovi, kot so hranila, lahko prestopijo krvno-možgansko pregrado. Tako se v možganih ohranja homeostaza.

Bolezni in bolezni

Motnje v homeostazi vodijo do funkcionalnih motenj v posameznih organih ali celo v celotnem organizmu. Mnoge motnje homeostaze izvirajo iz hipotalamusa. Če se tukaj pojavijo osrednje okvare, je lahko telesna temperatura trajno prenizka ali previsoka. Faze vročine se pogosto izmenjujejo z obdobji hipotermije. Na primer prizadeti zjutraj zamrznejo in se ponoči toliko znojijo, da morajo večkrat zamenjati posteljnino in posteljnino.

Debelost in motnje hranjenja pogosto povzročajo tudi oslabljena homeostaza. Raziskovalci sumijo, da številne diete negativno vplivajo na regulativni sistem zaradi sitosti in lakote, dokler običajna regulacija ne bo več mogoča.

Motena homeostaza spanja povzroči nespečnost in težave pri zaspanju.Zlasti alkohol ima pomembno vlogo pri motnjah homeostaze spanja. Alkohol poveča homeostatski pritisk v spanju, torej potreba po spanju se poveča. To prestavi čas spanja in spanec ni tako trden kot običajno. Alkohol z motenjem homeostatskega tlaka zmanjšuje kakovost spanja.

Homeostaza krvnega sladkorja je ključnega pomena za preživetje. Hipoglikemija vodi do zmanjšanja delovanja možganov, napadov, znojenja in v nujnih primerih do šoka. Po drugi strani se hipoglikemija kaže skozi močno žejo, globlje dihanje in poznejšo izgubo zavesti.

Motenje homeostaze krvnega sladkorja lahko privede tudi do motenj uravnavanja pH vrednosti krvi. Referenčno območje pH vrednosti pri ljudeh je med 7,35 in 7,45. Zunaj teh vrednosti je homeostaza motena. Nižja pH vrednost se imenuje acidoza, višja pH vrednost pa alkaloza. Homeostaza pH se vzdržuje skozi ledvice in pljuča. Če se zdaj kopičijo nekateri presnovni produkti ali če je sposobnost izločanja ledvic in pljuč omejena, lahko to privede do prekomerne zakisanosti ali zvišanja pH vrednosti.

Domnevna motnja je tudi vzrok za Parkinsonovo bolezen. Zdi se, da motnja homeostaze ioniziranega kalcija negativno vpliva na proizvodnjo dopamina. Pri Parkinsonovi bolezni se zaradi pomanjkanja dopamina pojavijo značilni simptomi, kot so togost mišic, mišični tresenje ali posturalna nestabilnost.

Če homeostaze možganov ni mogoče vzdrževati zaradi okvare krvno-možganske pregrade, se razvijejo bolezni, kot sta meningitis (vnetje meningov) ali encefalitis (vnetje možganov). Alkohol, nikotin in elektromagnetni valovi vplivajo na krvno-možgansko pregrado in povečajo dovzetnost za nevrološke bolezni.