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. Likevektstilstander er grunnlaget for mange funksjoner av organer og for levedyktigheten til hele organismen. Homeostase i kroppen opprettholdes av mekanismer som kontrollsløyfer eller oppsigelser. Disse mekanismene gir kroppen muligheten til å regulere seg selv.

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 avdekkes 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 termoreseptorer, 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.

Tilsvarende homeostase-prosesser eksisterer for mange funksjoner i kroppen. Når blodsukkeret synker, følger følelsen av sult relativt raskt; hvis 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 er derimot avhengig av tidligere våkenhet. Jo lengre og mer anstrengende våkningsfasen, desto høyere er homeostatisk søvntrykk.

En av de viktigste homeostaseene 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. Slik opprettholdes homeostase i hjernen.

Sykdommer og plager

Forstyrrelser i homeostase fører til funksjonsforstyrrelser i individuelle organer eller til og med i hele organismen. Mange homeostase-lidelser har sitt opphav 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 behovet for å sove øker. Dette forskyver søvnperioden, og søvnen er ikke så fast som vanlig. Alkohol, ved å forstyrre homeostatisk trykk, reduserer søvnkvaliteten.

Homeostasen av blodsukkeret er avgjørende for å overleve. Hypoglykemi fører til nedsatt hjerneprestasjon, anfall, svette og, i en nødsituasjon, sjokk. Hypoglykemi viser seg derimot 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 overforsuring 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 homeostasen i hjernen ikke kan opprettholdes på grunn av svekkelse av blod-hjerne-barrieren, utvikles sykdommer som hjernehinnebetennelse (en betennelse i hjernehinnene) eller hjernebetennelse (en betennelse i hjernen). Alkohol, nikotin og elektromagnetiske bølger påvirker blod-hjerne-barrieren og øker mottakeligheten for nevrologiske sykdommer.