homeostase

Begrepet homeostase kommer fra det greske og betyr likhet. Den beskriver en prosess som tjener til å opprettholde en balanse i dynamiske systemer. Det indre miljøet opprettholdes i menneskekroppen gjennom homeostase. Eksempler på homeostatiske prosesser er termoregulering eller regulering av blodsukkernivået.

Hva er homeostase?

Alle reguleringsprosesser i kroppen tilstreber balanse. Likevektsstater er grunnlaget for mange funksjoner av organer og for levedyktigheten til hele organismen. Homeostase i kroppen opprettholdes av mekanismer som kontrollløkker eller oppsigelser. Med disse mekanismene får kroppen muligheten til å selvregulere.

Målet med homeostase kan være å opprettholde likevekt i en enkelt celle, i celleklynger, et organ eller hele organismen. Vedlikeholdsprosessene kan forholde seg til anatomiske strukturer, kjemiske eller fysiske prosesser eller til og med matematiske forhold som antall celler i en viss struktur.

Funksjon & oppgave

I mange tilfeller opprettholdes homeostase gjennom reguleringssystemer med negativ tilbakemelding. Først bestemmes en målverdi. Dette er verdien som garanterer optimale forhold for sikkerhet, overlevelse og velvære. En sensor, for eksempel hypofysen eller hypothalamus, sammenligner dagens verdi med målverdien. Hvis det oppdages et avvik mellom målverdien og den faktiske verdien, starter en reguleringsprosess. Dette slutter typisk først når avviket mellom de to verdiene er forsvunnet.

Et eksempel på et slikt negativt tilbakemeldingssystem er termoregulering. Målverdien for kroppstemperaturen er vanligvis mellom 36,5 og 37 ° C. Den nåværende kroppstemperaturen er registrert av såkalte termoreceptorer, som er lokalisert i hypothalamus i hjernen. I tilfelle avvik fra ønsket temperatur, kan hypothalamus sette i gang tiltak som bringer temperaturen i ønsket retning. Det kan føre til at endringer i blodkarene forårsaker svette eller skjelving. Hypothalamus kan også få folk til å kle seg varmere eller kaldere, eller til å gå fra solen til skyggen.

Lignende homeostase-prosesser eksisterer for mange funksjoner i kroppen. Når blodsukkeret synker, følger sultfølelsen relativt raskt; når blodsaltinnholdet er for høyt, føler folk seg tørst.

Søvnregulering er også basert på en homeostatisk prosess. Varigheten og intensiteten av søvnen reguleres på den ene siden av døgnrytmen og på den andre siden av det homeostatiske søvntrykket. I en viss grad reflekterer døgnrytmen den interne klokken. Det sikrer at vi er lei omtrent samme tid hver dag. Det homeostatiske søvntrykket avhenger imidlertid av den tidligere våkenheten. Jo lengre og mer anstrengende våkningsfasen, desto høyere er homeostatisk søvntrykk.

En av de viktigste homeostaser i menneskekroppen er homeostasen i hjernen. Så at miljøet i hjernen alltid holdes i balanse, er det en barriere mellom blodsirkulasjonen og sentralnervesystemet. Dette er kjent som blod-hjerne-barrieren. Blod-hjerne-barrieren beskytter hjernen mot patogener, hormoner og giftstoffer. Du kan ikke passere dette filteret. Andre stoffer som næringsstoffer kan krysse blod-hjerne-barrieren. Dette opprettholder homeostase i hjernen.

Sykdommer og plager

Forstyrrelser av homeostase fører til funksjonsforstyrrelser i individuelle organer eller til og med i hele organismen. Mange homeostase-lidelser har sin opprinnelse i hypothalamus. Hvis det oppstår sentrale svekkelser her, kan kroppstemperaturen være for lav eller for høy. Faser av feber veksler ofte med perioder med hypotermi. For eksempel fryser de berørte i løpet av dagen og svetter så mye om natten at de må skifte sengetøy og sengetøy flere ganger.

Overvekt og spiseforstyrrelser er også ofte forårsaket av nedsatt homeostase. Forskere mistenker at mange dietter påvirker reguleringssystemet for metthetsfølelse og sult negativt til normal regulering ikke lenger er mulig.

Forstyrret søvnhomeostase fører til søvnløshet og problemer med å sovne.Spesielt alkohol ser ut til å spille en viktig rolle ved forstyrrelser i søvnhomeostase. Alkohol øker homeostatisk søvntrykk, det vil si at søvnbehovet øker. Dette forskyver søvnperioden og søvnen er ikke så fast som vanlig. Alkohol, ved å forstyrre homeostatisk trykk, reduserer søvnkvaliteten.

Homeostase av blodsukker er viktig for å overleve. Hypoglykemi fører til nedsatt hjerneprestasjon, anfall, svette og, i en nødsituasjon, sjokk. På den annen side viser hypoglykemi seg gjennom sterk tørst, dypere pust og senere bevissthetstap.

En forstyrrelse i homeostasen av blodsukkeret kan også føre til en forstyrrelse i reguleringen av blodets pH-verdi. Referanseområdet for pH-verdien hos mennesker er mellom 7,35 og 7,45. Utenom disse verdiene blir homeostase forstyrret. En lavere pH-verdi kalles acidose, og en høyere pH-verdi kalles alkalose. Homeostasen av pH opprettholdes gjennom nyrene og lungene. Hvis visse metabolske produkter nå akkumuleres, eller hvis utskillelseskapasiteten til nyrene og lungene er begrenset, kan dette føre til forsuring eller økte pH-verdier.

En homeostase-lidelse mistenkes også å være årsaken til Parkinsons sykdom. En forstyrrelse av homeostasen til ionisert kalsium ser ut til å ha negative effekter på produksjonen av dopamin. På grunn av en dopaminmangel oppstår karakteristiske symptomer som muskelstivhet, muskeltremor eller postural ustabilitet ved Parkinsons sykdom.

Hvis hjernens homeostase ikke kan opprettholdes på grunn av svekkelse av blod-hjerne-barrieren, utvikles sykdommer som hjernehinnebetennelse (hjernehinnebetennelse) eller hjernebetennelse (hjernebetennelse). Alkohol, nikotin og elektromagnetiske bølger påvirker blod-hjerne-barrieren og øker mottakeligheten for nevrologiske sykdommer.