Homeostazė

Terminas Homeostazė kilęs iš graikų kalbos ir reiškia lygybę. Tai apibūdina procesą, kurio tikslas - išlaikyti pusiausvyrą dinaminėse sistemose. Vidinė aplinka palaikoma žmogaus kūne per homeostazę. Homeostatiniai procesai yra termoreguliacija arba cukraus kiekio kraujyje reguliavimas.

Kas yra homeostazė?

Visi organizme vykstantys reguliavimo procesai siekia pusiausvyros. Pusiausvyros būsenos yra daugelio organų funkcijų ir viso organizmo gyvybingumo pagrindas. Homeostazę organizme palaiko tokie mechanizmai kaip valdymo kilpos ar atleidimai. Šie mechanizmai suteikia kūnui galimybę reguliuoti save.

Homeostazės tikslas gali būti pusiausvyros palaikymas vienoje ląstelėje, ląstelių klasteriuose, organe ar visame organizme. Priežiūros procesai gali būti susiję su anatominėmis struktūromis, cheminiais ar fiziniais procesais ar net su tokiomis matematinėmis sąlygomis, kaip ląstelių skaičius tam tikroje struktūroje.

Funkcija ir užduotis

Daugeliu atvejų homeostazė palaikoma per reguliavimo sistemas, turinčias neigiamų atsiliepimų. Pirmiausia nustatoma tikslinė vertė. Tai yra vertybė, garantuojanti optimalias saugos, išgyvenimo ir gerovės sąlygas. Jutiklis, pavyzdžiui, hipofizės arba pagumburio, dabartinę vertę palygina su tiksline verte. Jei nustatomas neatitikimas tarp tikslinės vertės ir tikrosios vertės, pradedamas reguliavimo procesas. Paprastai tai pasibaigia tik tada, kai dingo neatitikimas tarp dviejų verčių.

Tokios neigiamos grįžtamojo ryšio sistemos pavyzdys yra termoreguliacija. Tikslinė kūno temperatūros vertė paprastai yra nuo 36,5 iki 37 ° C. Dabartinę kūno temperatūrą registruoja vadinamieji termoreceptoriai, esantys smegenyse pagumburyje.Jei nukrypstama nuo norimos temperatūros, pagumburys gali inicijuoti priemones, kuriomis temperatūra pakils norima linkme. Tai gali sukelti kraujagyslių pokyčius, sukelti prakaitavimą ar drebulį. Pogumburys taip pat gali paskatinti žmones apsirengti šilčiau ar šalčiau arba pereiti nuo saulės į šešėlį.

Panašūs homeostazės procesai egzistuoja daugeliui kūno funkcijų. Kai sumažėja cukraus kiekis kraujyje, alkis jaučiamas gana greitai; jei druskos kiekis kraujyje yra per didelis, žmonės jaučia troškulį.

Miego reguliavimas taip pat grindžiamas homeostatiniu procesu. Miego trukmę ir intensyvumą, viena vertus, reguliuoja cirkadinis ritmas, kita vertus, homeostatinis miego slėgis. Tam tikru mastu cirkadinis ritmas atspindi vidinį laikrodį. Tai užtikrina, kad esame pavargę kiekvieną dieną tuo pačiu metu. Kita vertus, homeostatinis miego slėgis priklauso nuo ankstesnio pabudimo. Kuo ilgesnis ir sunkesnis pabudimo etapas, tuo didesnis homeostatinis miego slėgis.

Viena iš svarbiausių žmogaus kūno homeostazių yra smegenų homeostazė. Taigi, kad smegenų aplinka visada būtų palaikoma pusiausvyroje, tarp kraujotakos ir centrinės nervų sistemos yra kliūtis. Tai vadinama kraujo-smegenų barjeru. Kraujo-smegenų barjeras apsaugo smegenis nuo patogenų, hormonų ir toksinų. Negalite praeiti šio filtro. Kitos medžiagos, tokios kaip maistinės medžiagos, gali peržengti kraujo ir smegenų barjerą. Taip palaikoma homeostazė smegenyse.

Ligos ir negalavimai

Dėl homeostazės sutrikimų atsiranda atskirų organų ar net viso organizmo funkciniai sutrikimai. Daugelis homeostazės sutrikimų atsirado pagumburyje. Jei čia sutrinka centrinė veikla, kūno temperatūra gali būti nuolat per žema arba per aukšta. Karščiavimo fazės dažnai kaitaliojasi su hipotermijos laikotarpiais. Pavyzdžiui, nukentėjusieji dienos metu užšąla ir prakaituoja tiek daug nakties, kad turi kelis kartus pakeisti patalynę ir patalynę.

Nutukimą ir valgymo sutrikimus taip pat dažnai sukelia sutrikusi homeostazė. Tyrėjai įtaria, kad daugelis dietų daro neigiamą įtaką sotumo ir alkio reguliavimo sistemai, kol normalus reguliavimas nebeįmanoma.

Sutrikusi miego homeostazė sukelia nemigą ir sunkumus užmigti. Atrodo, kad ypač alkoholis vaidina svarbų vaidmenį sutrikus miego homeostazei. Alkoholis padidina homeostatinį miego slėgį, tai yra, padidėja poreikis miegoti. Tai keičia miego periodą, o miegas nėra toks tvirtas kaip įprasta. Alkoholis, sutrikdydamas homeostatinį slėgį, blogina miego kokybę.

Cukraus kraujo homeostazė yra būtina išgyvenimui. Dėl hipoglikemijos sumažėja smegenų veikla, atsiranda traukuliai, prakaitavimas ir, esant kritinei situacijai, šokas. Kita vertus, hipoglikemija pasireiškia per stiprų troškulį, gilesnį kvėpavimą ir vėliau sąmonės netekimą.

Dėl cukraus homeostazės sutrikimo taip pat gali sutrikti kraujo pH vertės reguliavimas. Žmonių pH vertės pamatinis diapazonas yra nuo 7,35 iki 7,45. Už šių vertybių ribų homeostazė yra sutrikdyta. Žemesnė pH vertė vadinama acidoze, o didesnė pH vertė vadinama alkaloze. PH homeostazė palaikoma per inkstus ir plaučius. Jei kaupiasi tam tikri medžiagų apykaitos produktai arba jei inkstų ir plaučių pašalinimo galimybės yra ribotos, tai gali sukelti per didelį rūgštėjimą arba padidinti pH vertes.

Įtariama, kad homeostazės sutrikimas yra Parkinsono ligos priežastis. Panašu, kad jonizuoto kalcio homeostazės sutrikimas daro neigiamą poveikį dopamino gamybai. Sergant Parkinsono liga dėl dopamino trūkumo atsiranda būdingi simptomai, tokie kaip raumenų rigidiškumas, raumenų drebulys ar laikysenos nestabilumas.

Jei smegenų homeostazės nepavyksta išlaikyti dėl sutrikusio kraujo ir smegenų barjero, išsivysto tokios ligos kaip meningitas (smegenų dangalų uždegimas) arba encefalitas (smegenų uždegimas). Alkoholis, nikotinas ir elektromagnetinės bangos veikia kraujo-smegenų barjerą ir padidina jautrumą neurologinėms ligoms.