Homeostase er processen med fysiologisk stabilitet af en levende organisme
Billede: John Jackson i Unsplash
Ordet homeostase stammer fra de græske radikaler homeo (det samme) og stasis (for at blive) og blev opfundet af den amerikanske læge og fysiolog Walter Cannon. Udtrykket bruges til at indikere en organisms egenskab for at forblive i balance, uanset de ændringer, der sker i det eksterne miljø.
Homeostase er garanteret af et sæt processer, der forhindrer variationer i en organisms fysiologi. Hvis forholdene i det ydre miljø lider under konstant variation, er de homeostatiske mekanismer, der garanterer, at virkningerne af disse ændringer for organismerne er minimale.
Homeostatiske mekanismer
De mekanismer, der styrer kropstemperatur, pH, volumen af kropsvæsker, blodtryk, puls og koncentration af grundstoffer i blodet er de vigtigste værktøjer, der bruges til at opretholde fysiologisk balance. Generelt fungerer disse mekanismer gennem negativ feedback .
Den feedback, negativ eller negativ feedback er en af de mest vigtige mekanismer til opretholdelse af homeostase. Denne mekanisme garanterer en modsat ændring i forhold til den indledende ændring, det vil sige, den virker for at reducere en bestemt stimulus, hvilket sikrer den rette balance for kroppen. Regulering af mængden af glukose i blodet er et eksempel på negativ feedback .
Når vi spiser, øges blodsukkerniveauet, hvilket stimulerer insulinproduktionen. Dette hormon sikrer, at celler absorberer glukose og opbevarer dets overskud i form af glykogen, hvilket reducerer blodsukkerniveauet. Når glukoseniveauet falder, stopper insulinet med at frigives. På den anden side, når sukkerniveauet er under det normale, forekommer glukagonsekretion. Dette hormon frigiver, i modsætning til insulin, glukose, der opbevares i form af glykogen, hvilket øger niveauet af stoffet i blodet. Når glukoseniveauet stiger, forstyrres glukagonsekretionen.
Opdeling af homøostase
Homeostase kan opdeles i tre underområder: økologisk homeostase, biologisk homeostase og menneskelig homeostase.
Økologisk homeostase
Økologisk homeostase refererer til balance på planetniveau. Ifølge Gaia-hypotesen, udarbejdet af videnskabsmanden James Lovelock, er planeten Jorden en enorm levende organisme, der er i stand til at opnå energi til sin funktion, regulere dens klima og temperatur, eliminere dens snavs og bekæmpe sine egne sygdomme, det vil sige såvel som andre levende væsener, er planeten en organisme, der er i stand til selvregulering.
Denne hypotese antyder også, at levende væsener er i stand til at ændre det miljø, de lever i, hvilket gør det mere egnet til deres overlevelse. På denne måde ville Jorden være en planet, hvis liv ville kontrollere vedligeholdelsen af sit eget liv gennem feedbackmekanismer og forskellige interaktioner. Fra dette synspunkt opretholder hele planeten homeostase.
Koncentrationen af kuldioxid (CO2) i atmosfæren er et eksempel. Uden tilstedeværelsen af fotosyntetiske organismer ville niveauerne af kuldioxid i atmosfæren være meget høje og tilsløre eksistensen af ilt- og nitrogengasser. Med fremkomsten af væsener, der udfører fotosyntese, faldt koncentrationen af kuldioxid betydeligt, hvilket øgede niveauerne af ilt og nitrogengasser, hvilket tillod tilstrækkelige betingelser for udseende og overlevelse af andre organismer.
Biologisk homeostase
Biologisk homeostase svarer til at opretholde det indre miljø inden for tålelige grænser. Det indre miljø i en levende organisme består grundlæggende af dets kropsvæsker, som inkluderer blodplasma, lymfe og andre inter- og intracellulære væsker. Det er vigtigt for levende væsener at opretholde stabile forhold i disse væsker. Hvis de er uklar, kan de være skadelige for genetisk materiale.
Over for en vis variation i det ydre miljø kan en organisme være en regulator eller konformist. Tilsynsorganer er dem, der bruger energi på at opretholde deres indre miljø med de samme egenskaber. Konformistiske organer foretrækker til gengæld ikke at bruge energi på at kontrollere deres indre miljø. Endotermiske dyr er for eksempel i stand til at opretholde deres kropstemperatur konstant fra interne mekanismer. Ektotermiske dyr har derimod brug for eksterne varmekilder for at hæve og opretholde deres konstante kropstemperatur. Derfor kan pattedyr forblive i lange perioder uden at blive udsat for solen, mens krybdyr og padder har brug for miljøets varme for at holde varmen.
Menneskelig homøostase
Human homeostase er garanteret af visse fysiologiske processer, der forekommer i organismer på en koordineret måde. De mekanismer, der styrer kropstemperatur, pH, volumen af kropsvæsker, blodtryk, puls og koncentration af grundstoffer i blodet er de vigtigste værktøjer, der anvendes til fysiologisk kontrol, som tidligere nævnt. Hvis disse faktorer er ude af balance, kan de påvirke forekomsten af kemiske reaktioner, der er vigtige for vedligeholdelsen af kroppen.
Termisk regulering er et eksempel på en fysiologisk mekanisme, som kroppen bruger til at opretholde sin konstante temperatur. Når vi øver fysisk aktivitet, har vores kropstemperatur tendens til at stige. Denne ændring er imidlertid fanget af nervesystemet, som udløser frigivelse af sved, der er ansvarlig for at afkøle vores krop, når den fordamper.
Konklusion
At holde det indre miljø i balance er afgørende for, at de systemer, der udgør kroppen af ethvert levende væsen, fungerer korrekt. Enzymer er for eksempel stoffer, der fungerer som biologiske katalysatorer, hvilket fremskynder hastigheden af forskellige reaktioner. For at udføre deres funktion har de brug for et passende miljø med temperatur og pH inden for et normalt interval. Derfor er en afbalanceret krop en sund krop.
