המונח הומאוסטזיס מקורו ביוונית ופירושו שיווי משקל. הכוונה היא לתהליך המשמש לשמירה על שיווי משקל בתוך מערכות דינמיות. בגוף האדם, ההומאוסטזיס שומר על הסביבה הפנימית. דוגמאות לתהליכים הומאוסטטיים כוללים ויסות תרמי או ויסות דם גלוקוז רמות.
מהו הומאוסטזיס?
המונח הומאוסטזיס מתייחס לתהליך המשמש לשמירה על שיווי משקל בתוך מערכות דינמיות. בגוף האדם, ההומאוסטזיס שומר על הסביבה הפנימית. כל התהליכים הרגולטוריים בגוף שואפים לשיווי משקל. מצבי שיווי משקל הם הבסיס לתפקודים רבים של איברים ולהישרדות של האורגניזם כולו. ההומאוסטזיס בגוף נשמר על ידי מנגנונים כגון מעגלים רגולטוריים או יתירות. בעזרת מנגנונים אלה, לגוף ניתנת יכולת ויסות עצמי. מטרת ההומאוסטזיס יכולה להיות שמירה על שיווי משקל בתוך תא בודד, בתוך מכלולי תאים, איבר או האורגניזם כולו. כאן, תהליכי התחזוקה עשויים להתייחס למבנים אנטומיים, לתהליכים כימיים או פיזיקליים, או אפילו לתנאים מתמטיים, כגון מספר התאים במבנה נתון.
פונקציה ומשימה
במקרים רבים, ההומאוסטזיס נשמר על ידי מערכות רגולטוריות עם משוב שלילי. בתהליך זה נקבע תחילה ערך יעד. זה הערך המבטיח תנאים אופטימליים לבטיחות, הישרדות ורווחה. חיישן, שיכול להיות ה בלוטת יותרת המוח או ההיפותלמוס, למשל, משווה את הערך הנוכחי לערך היעד. אם מתגלה פער בין ערך היעד לערך בפועל, מתחיל תהליך ויסות. זה בדרך כלל מסתיים רק כאשר האי-התאמה בין שני הערכים נעלמה. דוגמה למערכת משוב שלילית כזו היא ויסות תרמי. ערך היעד של טמפרטורת הגוף הוא בדרך כלל בין 36.5 ל- 37 מעלות צלזיוס. טמפרטורת הגוף הנוכחית נרשמת על ידי מה שמכונה קולטני חום הממוקמים ב ההיפותלמוס ב מוֹחַ. במקרה של חריגות מהטמפרטורה הרצויה, ה- ההיפותלמוס יכול ליזום אמצעים כדי להביא את הטמפרטורה לכיוון הרצוי. לדוגמה, זה יכול לגרום להזעה או צמרמורת על ידי שינוי ה- דם כלי. כמו כן, ההיפותלמוס יכול לגרום לאדם להתלבש חם יותר או קר יותר או לעבור משמש לצל. תהליכי הומאוסטזיס דומים קיימים לתפקודים רבים בגוף. מתי דם סוכר טיפות, תחושת הרעב עוקבת במהירות יחסית; כאשר תכולת המלח בדם גבוהה מדי, האדם מרגיש צמא. ויסות שינה מבוסס גם על תהליך הומאוסטטי. משך השינה ועוצמת השינה מווסתים מחד על ידי קצביות היממה ומצד שני על ידי לחץ שינה הומאו-סטטי. במידה מסוימת, הקצביות היממה משקפת את השעון הפנימי. זה מבטיח שאנחנו עייפים באותה שעה בכל יום. לעומת זאת, לחץ שינה הומאוסטטי תלוי בערות קודמת. ככל ששלב ההשכמה ארוך ומאומץ יותר, כך לחץ השינה ההומאוסטטי גבוה יותר. אחד ההומאוסטזיס החשוב ביותר של גוף האדם הוא ההומאוסטזיס של מוֹחַ. כדי להבטיח שהסביבה במרחב מוֹחַ נשמר תמיד בפנים לאזן, יש מחסום בין הדם תפוצה והמרכזי מערכת העצבים. זה נקרא מחסום דם מוח. ה מחסום דם מוח מגן על המוח מפני פתוגנים, הורמונים או רעלים. הם לא יכולים לעבור דרך המסנן הזה. חומרים אחרים, כגון חומרים מזינים, יכולים לחצות את השטח מחסום דם מוח. זה שומר על הומאוסטזיס במוח.
מחלות ומחלות
הפרעות בהומאוסטזיס עוֹפֶרֶת לתפקודים לקויים באיברים בודדים או אפילו בכל האורגניזם. הפרעות הומאוסטזיס רבות מקורן בהיפותלמוס. אם מתרחשת כאן פגיעה מרכזית, טמפרטורת הגוף עשויה להיות נמוכה או גבוהה מדי באופן קבוע. לעתים קרובות, שלבים של חום לסירוגין עם שלבים של היפותרמיה. למשל, הסובלים קופאים ביום ומזיעים כל כך הרבה בלילה שהם צריכים להחליף את הלילה ואת המצעים מספר פעמים. השמנה והפרעות אכילה מתבססות לעיתים קרובות על הומאוסטזיס מופרע. החוקרים חושדים כי דיאטות רבות משפיעות לרעה על מערכת הרגולציה לשובע ורעב עד שאי אפשר עוד לווסת רגיל. הפרעות הומיאוסטזיס בשינה גורמות נדודי שינה וקושי להירדם. כּוֹהֶל, בפרט, נראה שיש לו תפקיד חשוב בהפרעות בהומאוסטזיס בשינה. כּוֹהֶל מגביר את לחץ השינה ההומאוסטטי, מה שאומר שהצורך לישון עולה. כתוצאה מכך, תקופת השינה עוברת שינוי והשינה אינה קולית כרגיל. כּוֹהֶל ובכך מקטין את איכות השינה על ידי לחץ הומאוסטטי מטריד. הומאוסטזיס של דם גלוקוז חשוב להישרדות. היפוגליקמיה מוביל להפחתת ביצועי מוח, התקפים, הזעה ובמקרה חירום הלם. היפר גליקמיה, לעומת זאת, מתבטא בצמא קשה, מעמיק נשימה ובהמשך חוסר הכרה. הפרעה בהומאוסטזיס של הדם גלוקוז יכול גם עוֹפֶרֶת להפרעה רגולטורית בערך ה- pH של הדם. טווח ההתייחסות של ערך pH בבני אדם הוא בין 7.35 ל- 7.45. מחוץ לערכים אלה, ההומאוסטזיס מופרע. ערך pH נמוך יותר מכונה חומצה (חומציות יתר), בעוד שערך pH גבוה יותר מכונה אלקלוזיס. ההומאוסטזיס של ערך ה- pH נשמר על ידי הכליות והריאות. אם יש עלייה במוצרים מטבוליים מסוימים או אם יכולת ההפרשה של הכליות והריאות מוגבלת, זה יכול עוֹפֶרֶת ל חומציות יתר או ערכי pH מוגברים. יש גם חשד להפרעת הומאוסטזיס כגורם מחלת פרקינסון. לפיכך, שיבוש מיונן סידן נראה כי להומאוסטזיס יש השפעות שליליות על הייצור של דופמין. ב מחלת פרקינסון, חוסר ב דופמין מביא לתסמינים אופייניים כגון נוקשות שרירים, רעידות שרירים או חוסר יציבות בתנוחה. אם לא ניתן לשמור על ההומאוסטזיס של המוח בגלל ליקויים במחסום הדם-מוח, מחלות כגון דלקת קרום המוח (א דלקת של קרום) או דלקת קרום המוח (א דלקת במוח) מתרחש. כּוֹהֶל, ניקוטין, וגלים אלקטרומגנטיים משפיעים על מחסום הדם-מוח ומגבירים את הרגישות למחלות נוירולוגיות.
