Homeostaza organizmu – czym jest, na co wpływa, co wywołuje jej zaburzenia?

Homeostaza, czyli samoregulacja procesów biologicznych wobec zmiennych warunków zewnętrznych, ma olbrzymie znaczenie dla organizmu. Codziennie czerpiemy z niej wiele korzyści, przeważnie jednak nie wiedząc, na czym polega i dlaczego jest warunkiem zdrowia.

Homeostaza – co to?

Homeostaza (gr. homoíos – podobny, równy; stásis – trwanie) jest to zdolność organizmu do utrzymywania względnej równowagi wewnętrznej mimo zmian zachodzących w środowisku zewnętrznym. Homeostaza jest jednym z podstawowych pojęć w fizjologii. Termin ten w 1939 r. wprowadził do medycyny amerykański fizjolog i neurolog Walter Cannon.

Homeostaza – znaczenie

Homeostaza organizmu człowieka jest podstawowym warunkiem ludzkiego zdrowia. Utrzymywana jest dzięki mechanizmom koordynującym i regulującym procesy życiowe, działającym w oparciu o sprzężenia zwrotne.

Homeostaza polega też na funkcjonowaniu organizmu przy możliwie jak najmniejszej ilości energii. Jednym z najbardziej widocznych procesów samoregulacji jest reakcja ludzkiego organizmu na temperaturę podczas lata. Gdy jest ona zbyt wysoka, receptory w skórze pobudzają wydzielanie potu, który ma chłodzić nasze ciało. Proces ten może również działać odwrotnie – pobudzając mięśnie do dreszczy i podwyższając temperaturę ciała, jeśli z powodu zewnętrznych warunków zajdzie tak potrzeba. Samoregulacja jest również odpowiedzialna za dostarczanie do naszego organizmu substancji odżywczych takich jak witaminy, aminokwasy, kwasy tłuszczowe czy pierwiastki.

Choroby, jakie nas dotykają, mają podłoże właśnie w zaburzeniu homeostazy.   Jak zatem widać, znaczenie utrzymywanie homeostazy  dla funkcjonowanie organizmu człowieka jest nie do przecenienia.

Co wpływa na homeostazę?

Aby móc utrzymywać odpowiednią równowagę naszego organizmu, należy dbać o poszczególne parametry naszego ciała. Dzięki temu proces będzie mógł przebiegać w niezakłócony sposób, a my będziemy mogli żyć komfortowo. Nad odpowiednimi parametrami czuwają receptory, które przekazują dane do interpretatora, znajdującego się u ludzi w ośrodkowym układzie nerwowym. Te z kolei interpretują sytuacje i decydują o uregulowaniu odpowiedniego parametru.

Do czynników, które wpływają na homeostazę, należą:

• temperatura ciała,
• ciśnienie osmotyczne,
• pH płynów ustrojowych oraz krwi,
• ciśnienie krwi,
• stężenie związków chemicznych w płynach ustrojowych.

Mechanizmy utrzymania homeostazy

Fizjologiczne mechanizmy samoregulacji opierają się na sprzężeniu zwrotnym:

• ujemnym – to sprzężenie zwrotne powoduje zmianę wartości parametru na zbliżoną do punktu stałego (zasadniczo osiągnięcie wartości punktu nastawczego jest niemożliwie, w związku z czym wartości zawsze wymagają regulacji);
• wyprzedzającym (wczesnym) – w wyniku tego sprzężenia zwrotnego dochodzi do reakcji na zmiany parametru kontrolowanego, choć e w chwili odpowiedzi wartość parametru pozostaje jeszcze w zakresie wartości akceptowalnych; w tym przypadku niezbędne jest działanie celowe – przewidywanie;
• dodatnim – na skutek tego sprzężenia zwrotnego reakcja na bodziec wywołuje pogłębienie wartości nieprawidłowej dla innego celu; pewne parametry są regulowane, podczas gdy inne mogą przyjmować wartości różne od akceptowalnych i nie podlegają regulacji (mimo to pozostają pod kontrolą).

Za prawidłowe działanie tych mechanizmów odpowiedzialny jest przede wszystkim główne układy:

• układ nerwowy,
• układ hormonalny (gruczołów wydzielania wewnętrznego).

Jeśli natomiast chodzi o poszczególne narządy, to najważniejszą rolę w homeostazie organizmu człowieka odgrywają nerki – nasza stacja filtrująca, która pełni funkcję regulatora, odpowiadającego za utrzymanie stałego środowiska wewnątrz organizmu. To dzięki nim wszystkie inne narządy mogą pracować w stałych, optymalnych warunkach, co jest warunkiem niezbędnym do zachowania zdrowia i życia.

Zaburzenia homeostazy

Homeostaza może zostać zaburzona w wielu przypadkach, a brak równowagi może być spowodowany takimi czynnikami, jak dieta oraz aktywność fizyczna – a konkretnie jej brak. Zaburzenie może mieć również podłoże genetyczne lub być spowodowane nieprawidłowym funkcjonowaniem któregoś z organów wewnętrznych.

Zaburzenie homeostazy może być spowodowane również przez środowisko — jeśli przebywamy w szkodliwych warunkach (do tego typu czynników będzie zaliczało się zanieczyszczenie powietrza czy wody).

Homeostaza psychiczna i jej wpływ na organizm

Oprócz homeostazy biologiczno-fizjologicznej istnieje również homeostaza psychiczna. Oba typy homeostazy są ściśle ze sobą połączone. Odpowiednio dobry stan fizyczny wpływa na równowagę psychiczną, a dobry stan psychiczny na równowagę biologiczno-fizjologiczną.

Przykłady homeostazy

W utrzymaniu prawidłowej homeostazy biorą udział wszystkie układy człowieka.

• skóra – wpływa na regulowanie temperatury ciała poprzez pocenie się;
• układ oddechowy – reguluje pH krwi, dostarcza tlen i eliminuje dwutlenek węgla;
• szkielet – utrzymuje stały poziom wapnia we krwi;
• układ wydalniczy – reguluje skład i objętość krwi oraz innych płynów ciała;
• układ trawienny – zaopatruje organizm w składniki odżywcze;
• mięśnie – regulują czynności życiowe związane z ruchem, wspomagają przepływ krwi;
• układ krążenia – transportuje tlen i substancje odżywcze i hormony, a także usuwa substancje szkodliwe;
• układ nerwowy – koordynuje wszystkie funkcje życiowe organizmu.

Na homeostazę składają się poszczególne rytmy i cykle w życiu człowieka, np. menstruacja u kobiet i cykle okołodobowe – noc/dzień.