Хомеостаза

Терминът Хомеостаза идва от гръцкия и означава равенство. Той описва процес, който служи за поддържане на баланс в динамичните системи. Вътрешната среда се поддържа в човешкото тяло чрез хомеостаза. Примери за хомеостатични процеси са терморегулация или регулиране на нивото на кръвната захар.

Какво е хомеостазата?

Всички регулаторни процеси в тялото се стремят към баланс. Състоянията на равновесие са основа за много функции на органи и за жизнеспособността на целия организъм. Хомеостазата в организма се поддържа от механизми като контролни бримки или съкращения. Тези механизми дават на тялото способността да се регулира.

Целта на хомеостазата може да бъде поддържането на равновесие в рамките на една клетка, в клетъчните клъстери, орган или целия организъм. Процесите на поддръжка могат да се отнасят до анатомични структури, химически или физически процеси или дори до математически условия, като например броя на клетките в определена структура.

Функция и задача

В много случаи хомеостазата се поддържа чрез регулаторни системи с отрицателна обратна връзка. Първо се определя целева стойност. Това е стойността, която гарантира оптимални условия за безопасност, оцеляване и благополучие. Сензор, например хипофизната жлеза или хипоталамусът, сравнява текущата стойност с целевата стойност. Ако бъде открито несъответствие между целевата стойност и действителната стойност, започва процес на регулиране. Това обикновено приключва само когато разминаването между двете стойности е изчезнало.

Пример за такава система за отрицателна обратна връзка е терморегулацията. Целевата стойност на телесната температура обикновено е между 36,5 и 37 ° C. Текущата телесна температура се регистрира от така наречените терморецептори, които са разположени в хипоталамуса в мозъка.В случай на отклонения от желаната температура, хипоталамусът може да започне мерки, които привеждат температурата в желаната посока. Може да причини промени в кръвоносните съдове, да предизвика изпотяване или тремор. Хипоталамусът също може да накара хората да се обличат по-топло или студено или да се придвижат от слънцето към сянката.

Подобни хомеостазни процеси съществуват за множество функции на организма. Когато кръвната захар спадне, чувството на глад следва сравнително бързо; ако съдържанието на сол в кръвта е твърде високо, хората изпитват жажда.

Регулирането на съня се основава и на хомеостатичен процес. Продължителността и интензивността на съня се регулират от една страна от циркадния ритъм, а от друга - от хомеостатичното налягане на съня. До известна степен циркадният ритъм отразява вътрешния часовник. Той гарантира, че сме уморени приблизително по едно и също време всеки ден. Хомеостатичното налягане на съня, от друга страна, зависи от предишното събуждане. Колкото по-дълга и по-напрегната е фазата на събуждането, толкова по-високо е хомеостатичното налягане на съня.

Една от най-важните хомеостази на човешкото тяло е хомеостазата на мозъка. Така че средата в мозъка винаги се поддържа в баланс, съществува бариера между кръвообращението и централната нервна система. Това е известно като кръвно-мозъчна бариера. Кръвно-мозъчната бариера предпазва мозъка от патогени, хормони и токсини. Не можете да преминете този филтър. Други вещества като хранителни вещества могат да преминат кръвно-мозъчната бариера. Така се поддържа хомеостазата в мозъка.

Болести и неразположения

Нарушенията в хомеостазата водят до функционални нарушения в отделните органи или дори в целия организъм. Много разстройства на хомеостазата имат своя произход в хипоталамуса. Ако тук се появят централни увреждания, телесната температура може да бъде трайно твърде ниска или твърде висока. Фазите на треска често се редуват с периоди на хипотермия. Например засегнатите замръзват през деня и се потят толкова през нощта, че трябва да сменят спалното бельо и спалното бельо няколко пъти.

Затлъстяването и хранителните разстройства също често са причинени от нарушена хомеостаза. Изследователите подозират, че много диети влияят негативно на регулаторната система за ситост и глад, докато нормалната регулация вече не е възможна.

Нарушената хомеостаза на съня причинява безсъние и затруднено заспиване. Алкохолът в частност изглежда играе важна роля при нарушения на хомеостазата на съня. Алкохолът повишава хомеостатичното налягане на съня, тоест нуждата от сън се увеличава. Това измества периода на сън и сънят не е толкова твърд, както обикновено. Алкохолът, като нарушава хомеостатичното налягане, намалява качеството на съня.

Хомеостазата на кръвната захар е от съществено значение за оцеляването. Хипогликемията води до намаляване на работата на мозъка, припадъци, изпотяване и в спешен случай - шок. От друга страна, хипогликемията се проявява чрез силна жажда, по-дълбоко дишане и по-късно загуба на съзнание.

Нарушение в хомеостазата на кръвната захар също може да доведе до нарушаване на регулирането на рН стойността на кръвта. Референтният диапазон на стойността на pH при хората е между 7,35 и 7,45. Извън тези стойности хомеостазата се нарушава. По-ниска стойност на рН се нарича ацидоза, а по-висока стойност на рН се нарича алкалоза. Хомеостазата на pH се поддържа чрез бъбреците и белите дробове. Ако някои метаболитни продукти сега се натрупват или ако екскреционният капацитет на бъбреците и белите дробове е ограничен, това може да доведе до свръхкиселяване или повишаване на стойностите на рН.

Предполага се, че разстройството на хомеостазата е причината за болестта на Паркинсон. Нарушаването на хомеостазата на йонизиран калций изглежда има отрицателни ефекти върху производството на допамин. При болестта на Паркинсон, поради недостиг на допамин, се появяват характерни симптоми като мускулна ригидност, мускулен тремор или постурална нестабилност.

Ако хомеостазата на мозъка не може да бъде поддържана поради увреждане на кръвно-мозъчната бариера, се развиват заболявания като менингит (възпаление на менингите) или енцефалит (възпаление на мозъка). Алкохолът, никотинът и електромагнитните вълни влияят на кръвно-мозъчната бариера и повишават податливостта към неврологични заболявания.