Homeostas är processen för en levande organisms fysiologiska stabilitet
Bild: John Jackson i Unsplash
Ordet homeostas härstammar från de grekiska radikalerna homeo (samma) och stasis (för att stanna) och myntades av den amerikanska läkaren och fysiologen Walter Cannon. Termen används för att ange en organisms egenskap för att vara i balans, oavsett de förändringar som sker i den yttre miljön.
Homeostas garanteras av en uppsättning processer som förhindrar variationer i en organisms fysiologi. Om förhållandena i den yttre miljön utsätts för konstanta variationer är de homeostatiska mekanismerna som garanterar att effekterna av dessa förändringar för organismerna är minimala.
Homeostatiska mekanismer
De mekanismer som styr kroppstemperaturen, pH, volymen av kroppsvätskor, blodtryck, hjärtfrekvens och koncentration av element i blodet är de viktigaste verktygen som används för att upprätthålla fysiologisk balans. I allmänhet fungerar dessa mekanismer genom negativ feedback .
Den återkopplings negativt eller negativ återkoppling är en av de viktigaste mekanismerna för upprätthållande av homeostas. Denna mekanism garanterar en motsatt förändring i förhållande till den ursprungliga förändringen, det vill säga den verkar i minskningen av en viss stimulans, vilket säkerställer rätt balans för kroppen. Reglering av mängden glukos i blodet är ett exempel på negativ feedback .
När vi äter ökar blodsockernivån, vilket stimulerar insulinproduktionen. Detta hormon säkerställer att celler absorberar glukos och lagrar dess överskott i form av glykogen, vilket minskar blodsockernivån. När glukosnivåerna sjunker slutar insulinet att frigöras. Å andra sidan, när sockernivån är under normal, uppträder glukagonutsöndring. Till skillnad från insulin frigör detta hormon glukos som lagras i form av glykogen, vilket ökar nivåerna av ämnet i blodet. När glukosenivåerna stiger avbryts glukagonutsöndringen.
Uppdelning av homeostas
Homeostas kan delas in i tre delområden: ekologisk homeostas, biologisk homeostas och mänsklig homeostas.
Ekologisk homeostas
Ekologisk homeostas hänvisar till balans på planetnivå. Enligt Gaia-hypotesen, utarbetad av forskaren James Lovelock, är planeten Jorden en enorm levande organism som kan få energi för sin funktion, reglera dess klimat och temperatur, eliminera dess skräp och bekämpa sina egna sjukdomar, det vill säga såväl som andra levande varelser är planeten en organism som kan självreglera.
Denna hypotes antyder också att levande varelser kan ändra den miljö de lever i, vilket gör den mer lämplig för deras överlevnad. På detta sätt skulle jorden vara en planet vars liv skulle kontrollera underhållet av sitt eget liv genom återkopplingsmekanismer och olika interaktioner. Ur denna synvinkel upprätthåller hela planeten homeostas.
Koncentrationen av koldioxid (CO2) i atmosfären är ett exempel. Utan närvaron av fotosyntetiska organismer skulle nivåerna av koldioxid i atmosfären vara mycket höga och fördunkla förekomsten av syre och kvävgas. Med framväxten av varelser som utför fotosyntes minskade koncentrationen av koldioxid avsevärt, vilket ökade nivåerna av syre och kvävgas, vilket möjliggjorde adekvata förhållanden för att andra organismer skulle kunna se ut och överleva.
Biologisk homeostas
Biologisk homeostas motsvarar att hålla den inre miljön inom acceptabla gränser. Den inre miljön hos en levande organism består i grunden av dess kroppsvätskor, som inkluderar blodplasma, lymf och andra inter- och intracellulära vätskor. Att upprätthålla stabila förhållanden i dessa vätskor är viktigt för levande varelser. Om de är oändliga kan de vara skadliga för genetiskt material.
Inför en viss variation i den yttre miljön kan en organism vara en regulator eller konformist. Regleringsorgan är de som förbrukar energi för att bibehålla sin inre miljö med samma egenskaper. Konformistiska organ föredrar i sin tur att inte använda energi för att kontrollera sin interna miljö. Endotermiska djur kan till exempel hålla sin kroppstemperatur konstant från interna mekanismer. Ektopiska djur, å andra sidan, behöver externa värmekällor för att höja och bibehålla sin kroppstemperatur konstant. Därför kan däggdjur stanna länge utan att utsättas för solen, medan reptiler och amfibier behöver värmen från miljön för att hålla sig varm.
Mänsklig homeostas
Mänsklig homeostas garanteras av vissa fysiologiska processer som sker i organismer på ett samordnat sätt. De mekanismer som styr kroppstemperaturen, pH, volymen av kroppsvätskor, blodtryck, hjärtfrekvens och koncentration av element i blodet är de viktigaste verktygen som används vid fysiologisk kontroll, som tidigare nämnts. Om dessa faktorer är i obalans kan de påverka förekomsten av kemiska reaktioner som är väsentliga för kroppens underhåll.
Termisk reglering är ett exempel på en fysiologisk mekanism som kroppen använder för att bibehålla sin konstanta temperatur. När vi tränar fysisk aktivitet tenderar vår kroppstemperatur att stiga. Denna förändring plockas dock upp av nervsystemet, vilket utlöser svettfrisättning, som är ansvarig för att kyla vår kropp när den förångas.
Slutsats
Att hålla den inre miljön i balans är avgörande för att de system som utgör alla levande varelsers funktion fungerar väl. Enzymer är till exempel ämnen som fungerar som biologiska katalysatorer, vilket påskyndar hastigheten för olika reaktioner. För att utföra sin funktion behöver de en tillräcklig miljö, med temperatur och pH inom ett normalt intervall. Därför är en balanserad kropp en frisk kropp.
