Homeostāze

Termiņš Homeostāze nāk no grieķu valodas un nozīmē vienlīdzību. Tas apraksta procesu, kas paredzēts līdzsvara uzturēšanai dinamiskās sistēmās. Iekšējā vide tiek uzturēta cilvēka ķermenī caur homeostāzi. Homeostātisko procesu piemēri ir termoregulācija vai cukura līmeņa regulēšana asinīs.

Kas ir homeostāze?

Visi regulējošie procesi ķermenī cenšas panākt līdzsvaru. Līdzsvara stāvokļi ir pamats daudzām orgānu funkcijām un visa organisma dzīvotspējai. Homeostāzi organismā uztur tādi mehānismi kā vadības cilpas vai atlaišana. Šie mehānismi dod ķermenim iespēju pašam sevi regulēt.

Homeostāzes mērķis var būt līdzsvara saglabāšana vienā šūnā, šūnu kopās, orgānā vai visā organismā. Uzturēšanas procesi var būt saistīti ar anatomiskām struktūrām, ķīmiskiem vai fizikāliem procesiem vai pat ar matemātiskiem apstākļiem, piemēram, šūnu skaitu noteiktā struktūrā.

Funkcija un uzdevums

Daudzos gadījumos homeostāze tiek uzturēta, izmantojot regulatīvās sistēmas ar negatīvu atgriezenisko saiti. Pirmkārt, tiek noteikta mērķa vērtība. Šī ir vērtība, kas garantē optimālus drošības, izdzīvošanas un labsajūtas apstākļus. Sensors, piemēram, hipofīzes vai hipotalāmu, salīdzina pašreizējo vērtību ar mērķa vērtību. Ja tiek konstatēta neatbilstība starp mērķa vērtību un faktisko vērtību, sākas regulēšanas process. Parasti tas beidzas tikai tad, kad ir pazudusi neatbilstība starp abām vērtībām.

Šādas negatīvas atsauksmes sistēmas piemērs ir termoregulācija. Ķermeņa temperatūras mērķa vērtība parasti ir no 36,5 līdz 37 ° C. Pašreizējo ķermeņa temperatūru reģistrē tā sauktie termoreceptori, kas smadzenēs atrodas hipotalāmā.Ja rodas novirzes no vēlamās temperatūras, hipotalāms var sākt pasākumus, kas paaugstina temperatūru vēlamajā virzienā. Tas var izraisīt izmaiņas asinsvados, izraisot svīšanu vai trīci. Hipotalāmu var arī pamudināt cilvēkus ģērbties siltāk vai vēsāk vai pāriet no saules uz ēnu.

Līdzīgi homeostāzes procesi pastāv daudzām ķermeņa funkcijām. Kad cukura līmenis asinīs pazeminās, izsalkuma sajūta seko salīdzinoši ātri; ja sāls saturs asinīs ir pārāk augsts, cilvēki jūtas izslāpuši.

Miega režīma pamatā ir arī homeostatiskais process. Miega ilgumu un intensitāti, no vienas puses, regulē diennakts ritms, un, no otras puses, homeostatiskais miega spiediens. Zināmā mērā diennakts ritms atspoguļo iekšējo pulksteni. Tas nodrošina, ka mēs katru dienu esam noguruši vienā un tajā pašā laikā. No otras puses, homeostatiskais miega spiediens ir atkarīgs no iepriekšējās modrības. Jo garāka un izturīgāka nomoda fāze, jo lielāks ir homeostatiskais miega spiediens.

Viena no vissvarīgākajām cilvēka ķermeņa homeostāzēm ir smadzeņu homeostāze. Lai smadzenēs vienmēr būtu līdzsvars, starp asinsriti un centrālo nervu sistēmu pastāv barjera. To sauc par asins-smadzeņu barjeru. Asins-smadzeņu barjera aizsargā smadzenes no patogēniem, hormoniem un toksīniem. Jūs nevarat iziet šo filtru. Citas vielas, piemēram, barības vielas, var šķērsot hematoencefālisko barjeru. Tādējādi smadzenēs tiek uzturēta homeostāze.

Slimības un kaites

Traucējumi homeostāzē izraisa funkcionālus traucējumus atsevišķos orgānos vai pat visā organismā. Daudzu homeostāzes traucējumu izcelsme ir hipotalāmā. Ja šeit rodas centrālie traucējumi, ķermeņa temperatūra var būt pastāvīgi par zemu vai par augstu. Drudža fāzes bieži mijas ar hipotermijas periodiem. Piemēram, skartie sasalst dienas laikā un naktī svīst tik daudz, ka viņiem vairākas reizes jāmaina gultas veļa un gultas veļa.

Aptaukošanos un ēšanas traucējumus bieži izraisa arī traucēta homeostāze. Pētniekiem ir aizdomas, ka daudzas diētas negatīvi ietekmē sāta un bada regulēšanas sistēmu, līdz normāla regulēšana vairs nav iespējama.

Traucēta miega homeostāze izraisa bezmiegu un grūtības aizmigt. Miega homeostāzes traucējumos it īpaši alkohols, šķiet, ir nozīmīgs. Alkohols palielina homeostatisko miega spiedienu, tas ir, palielinās vajadzība gulēt. Tādējādi tiek mainīts miega periods, un miegs nav tik stingrs kā parasti. Alkohols, izjaucot homeostatisko spiedienu, samazina miega kvalitāti.

Cukura līmeņa asinīs homeostāze ir būtiska izdzīvošanai. Hipoglikēmija samazina smadzeņu darbību, krampjus, svīšanu un ārkārtas situācijās šoku. No otras puses, hipoglikēmija parādās caur spēcīgām slāpēm, dziļāku elpošanu un vēlāk samaņas zudumu.

Cukura līmeņa asinīs homeostāzes traucējumi var izraisīt arī traucējumus asins pH vērtības regulēšanā. PH vērtības atsauces diapazons cilvēkiem ir no 7,35 līdz 7,45. Ārpus šīm vērtībām tiek traucēta homeostāze. Zemāku pH vērtību sauc par acidozi, un augstāku pH vērtību sauc par alkalozi. PH nieru homeostāze tiek uzturēta caur nierēm un plaušām. Ja tagad uzkrājas daži vielmaiņas produkti vai ja nieru un plaušu ekskrēcijas spēja ir ierobežota, tas var izraisīt pārmērīgu paskābināšanos vai paaugstināt pH vērtības.

Tiek uzskatīts, ka arī homeostāzes traucējumi ir Parkinsona slimības cēlonis. Šķiet, ka jonizētā kalcija homeostāzes pārtraukšana negatīvi ietekmē dopamīna ražošanu. Parkinsona slimībā dopamīna deficīta dēļ rodas raksturīgi simptomi, piemēram, muskuļu stingrība, muskuļu trīce vai stājas nestabilitāte.

Ja smadzeņu homeostāzi nevar uzturēt asins-smadzeņu barjeras pasliktināšanās dēļ, attīstās tādas slimības kā meningīts (smadzeņu iekaisums) vai encefalīts (smadzeņu iekaisums). Alkohols, nikotīns un elektromagnētiskie viļņi ietekmē hematoencefālisko barjeru un palielina uzņēmību pret neiroloģiskām slimībām.