Homøostase

Begrebet Homøostase stammer fra det græske og betyder ligestilling. Den beskriver en proces, der tjener til at opretholde en balance i dynamiske systemer. Det indre miljø opretholdes i den menneskelige krop gennem homeostase. Eksempler på homeostatiske processer er termoregulering eller regulering af blodsukkerniveauet.

Hvad er homeostase?

Alle reguleringsprocesser i kroppen stræber efter balance. Ligevægtstater er grundlaget for mange organers funktioner og for hele organismenes levedygtighed. Homeostase i kroppen opretholdes ved hjælp af mekanismer såsom kontrolsløjfer eller afskedigelser. Disse mekanismer giver kroppen evnen til at regulere sig selv.

Målet med homeostase kan være opretholdelse af ligevægt inden for en enkelt celle, inden for en gruppe celler, et organ eller hele organismen. Vedligeholdelsesprocesserne kan relateres til anatomiske strukturer, kemiske eller fysiske processer eller endda til matematiske forhold, såsom antallet af celler i en bestemt struktur.

Funktion & opgave

I mange tilfælde opretholdes homeostase gennem reguleringssystemer med negativ feedback. Først bestemmes en målværdi. Dette er den værdi, der garanterer optimale forhold for sikkerhed, overlevelse og trivsel. En sensor, for eksempel hypofysen eller hypothalamus, sammenligner den aktuelle værdi med målværdien. Hvis der opdages en uoverensstemmelse mellem målværdien og den aktuelle værdi, starter en reguleringsproces. Dette slutter typisk først, når uoverensstemmelsen mellem de to værdier er forsvundet.

Et eksempel på et sådant negativt feedback-system er termoregulering. Målværdien for kropstemperaturen er normalt mellem 36,5 og 37 ° C. Den aktuelle kropstemperatur registreres af såkaldte termoreceptorer, som er placeret i hypothalamus i hjernen. I tilfælde af afvigelser fra den ønskede temperatur kan hypothalamus igangsætte mål, der bringer temperaturen i den ønskede retning. Det kan medføre ændringer i blodkarene til at forårsage sved eller rysten. Hypothalamus kan også få folk til at klæde sig varmere eller koldere eller til at bevæge sig fra solen til skyggen.

Tilsvarende homeostase-processer findes for adskillige funktioner i kroppen. Hvis blodsukkeret falder, følger sultfølelsen relativt hurtigt; hvis blodsaltindholdet er for højt, føler folk sig tørstig.

Søvnregulering er også baseret på en homeostatisk proces. Søvnens varighed og intensitet reguleres på den ene side af døgnrytmen og på den anden side af det homostatiske søvntryk. I en vis grad reflekterer døgnrytmen det interne ur. Det sikrer, at vi er trætte omtrent samme tid hver dag. Det homostatiske søvntryk er på den anden side afhængig af tidligere vågenhed. Jo længere og mere anstrengende vågningsfasen er, jo højere er den homeostatiske søvntryk.

En af de vigtigste homeostaser i den menneskelige krop er hjernens homeostase. Så at miljøet i hjernen altid holdes i balance, er der en barriere mellem blodcirkulationen og det centrale nervesystem. Dette er kendt som blod-hjerne-barrieren. Blod-hjerne-barrieren beskytter hjernen mod patogener, hormoner og toksiner. Du kan ikke videregive dette filter. Andre stoffer såsom næringsstoffer kan krydse blod-hjerne-barrieren. Dette opretholder homeostase i hjernen.

Sygdomme og lidelser

Forstyrrelser i homeostase fører til funktionelle forstyrrelser i individuelle organer eller endda i hele organismen. Mange homeostase-lidelser stammer fra hypothalamus. Hvis der forekommer centrale svækkelser her, kan kropstemperaturen være permanent for lav eller for høj. Faser af feber veksler ofte med perioder med hypotermi. For eksempel fryser de berørte i løbet af dagen og sveder så meget om natten, at de er nødt til at skifte sengelinned og sengelinned flere gange.

Fedme og spiseforstyrrelser er også ofte forårsaget af nedsat homeostase. Forskere har mistanke om, at mange diæter negativt påvirker reguleringssystemet for mættethed og sult, indtil normal regulering ikke længere er mulig.

Forstyrret søvnhomeostase forårsager søvnløshed og vanskeligheder med at sove.Alkohol ser især ud til at spille en vigtig rolle ved forstyrrelser i søvnhomeostase. Alkohol øger homeostatisk søvntryk, det vil sige behovet for at sove øges. Dette forskyder søvnperioden, og søvnen er ikke så fast som sædvanligt. Alkohol ved at forstyrre homeostatisk pres reducerer søvnkvaliteten.

Blodsukkerhomeostase er afgørende for overlevelse. Hypoglykæmi fører til nedsat hjernepræstation, anfald, sved og i nødstilfælde chok. På den anden side viser hypoglykæmi sig gennem stærk tørst, dybere vejrtrækning og senere bevidsthedstab.

En forstyrrelse i homeostasen af ​​blodsukkeret kan også føre til en reguleringsforstyrrelse i blodets pH-værdi. Referenceområdet for pH-værdien hos mennesker er mellem 7,35 og 7,45. Uden for disse værdier forstyrres homeostase. En lavere pH-værdi kaldes acidose, og en højere pH-værdi kaldes alkalose. Homeostase af pH opretholdes gennem nyrerne og lungerne. Hvis visse metaboliske produkter nu ophobes, eller hvis nyrenes og lungernes udskillelseskapacitet er begrænset, kan dette føre til forsuring eller øgede pH-værdier.

En homeostase-lidelse formodes også at være årsagen til Parkinsons sygdom. En forstyrrelse af homeostasen af ​​ioniseret calcium ser ud til at have negative effekter på produktionen af ​​dopamin. Ved Parkinsons sygdom fører en dopaminmangel til karakteristiske symptomer såsom stive muskler, rysten eller postural ustabilitet.

Hvis hjernens homeostase ikke kan opretholdes på grund af forringelse af blod-hjernebarrieren, udvikles sygdomme som hjernehindebetændelse (en betændelse i hjernehinderne) eller encephalitis (en betændelse i hjernen). Alkohol, nikotin og elektromagnetiske bølger påvirker blod-hjerne-barrieren og øger modtageligheden for neurologiske sygdomme.