Gyvos būtybės yra nuolat veikiamos daugybės dirgiklių. Todėl būtina turėti homeostatiniai reguliavimo mechanizmai, galintys išlaikyti vidinį stabilumą.
Homeostazė ir vidinė aplinka
Viduryje prancūzų fiziologas Claude'as Bernardas pastebėjo vidinės aplinkos pastovumą kurioje organizmų ląstelės buvo išdėstytos, atsižvelgiant į besikeičiančias išorės savybes.
Praėjus beveik šimtmečiui, amerikiečių fiziologas W.B. Cannon nustatė, kad ši pusiausvyra atsirado dėl fiziologinių mechanizmų rinkinio galintys išlaikyti keletą koncentracijų ar vidinių verčių, būtinų išgyventi.
„Canon“ pasiūlė šį terminąhomeostazėnurodyti „stabilų“ vidinės aplinkos pobūdį, o ne išorinius svyravimus. Paradoksalu, šių fiziologinių procesų sudėtingumas slypi nuolatinėje savireguliacijos dinamikoje.
Homeostatinio reguliavimo mechanizmai
Gyvų būtybių ląstelės gyvybingumą išlaiko tik tam tikruose temperatūrų, pH, jonų koncentracijų ir maistinių medžiagų diapazonuose, priklausomai nuo rūšies. Tačiau, organizmai priklauso nuo besikeičiančios išorinės aplinkos, kad gautų medžiagą ir energiją, būtiną vidinei pusiausvyrai.
The homeostatinio reguliavimo mechanizmai Juos galima suskirstyti į:
- Neigiamas atsiliepimas: tai įvyksta, kai kintamojo vertė yra didesnė arba mažesnė nei reikalinga tam tikram procesui ar fiziologiniam mechanizmui funkcionuoti. Reaguodamas į tai, įjungiamas reguliavimo mechanizmas, kuris slopina minėto kintamojo sintezę arba sumažina jo stiprumą.
Gliukozės kiekio kraujyje reguliavimas arba kūno temperatūros palaikymas yra keletas tokiu būdu reguliuojamų biologinių procesų.
- Teigiami atsiliepimai: rečiau nei ankstesnis mechanizmas, jis prisideda prie proceso ar funkcijos padidėjimo.
Jis atsiranda pradiniuose veiksmo potencialo etapuose, kai dėl nedidelės plazmos ląstelių membranos depoliarizacijos atsiranda natrio kanalų anga, kuri, patekusi į tarpląstelinę erdvę, skatina daugiau natrio kanalų. Tokiu būdu pasiekiama didesnė ląstelių depoliarizacija. Taip pat būtų teigiamas reguliavimas ankstyvosiose ovuliacijos stadijose.
- Maitinimas: mechanizmas, leidžiantis organizmui numatyti labai tikėtinus įvykius. Tai gali būti ir neigiamas, ir teigiamas pobūdis, jie daugiausia išsiskiria medžiagų apykaitos grandinėmis ir neuronų komunikacijos bei koordinavimo procesais.
Širdies susitraukimų dažnio padidėjimas akimirkomis prieš neišvengiamas fizines pastangas ar net paties smegenėlių funkcionavimą, kuris, numatydamas neuromuskulinės sistemos būklę, kai tik prasideda judėjimas, gali įvykdyti būtinus nervinius įsakymus.
Homeostazė ir alostazė
Kai buvo atskleista homeostatinė teorija, kuria Bernardas ir Cannonas pagrindė vidinės aplinkos stabilumą ir funkcionavimą, 1988 m. Neurologas Sterlingas pasiūlė priešingą požiūrį arba, kaip vėliau buvo pastebėta, papildo homeostatinį reguliavimą - alostazę.
Allostazė yra reguliavimo mechanizmas kuri, skirtingai nuo homeostatinės pusiausvyros, siūlo organizmams, norintiems susidoroti su išorinės aplinkos trikdžiais, pakeisti vidinės aplinkos pastovumą. Pavyzdys yra kraujospūdis, kuris svyruoja tarp didesnių ar mažesnių verčių, priklausomai nuo konkrečios išorinės būsenos, ir, jei jis bus pastovus, sukels asmens mirtį.
Ši idėja galiausiai paskatino McEweną pasiūlytialostazė kaip procesas, aktyviai palaikantis homeostazę. Tai yra, jis išlaikė vidinės aplinkos stabilumą per pokyčius.