Homeostaza. Jak osiągnąć równowagę organizmu?
Homeostaza oznacza wewnętrzną równowagę organizmu. To gwarancja prawidłowego funkcjonowania naszego ciała i utrzymania go w zdrowiu. Na czym polega homeostaza? Co się stanie, gdy zostanie zaburzona?
Homeostaza – co to jest?
Środowisko, w którym żyjemy, cały czas się zmienia. Odczuwamy to nie tylko na przestrzeni miesięcy, gdy następują po sobie kolejne pory roku, ale również w ciągu jednego dnia. Świetnym przykładem są dobowe wahania temperatury – nawet o kilkanaście stopni Celsjusza w dzień i w nocy. Mimo tego nasz organizm jest w stanie utrzymać względnie stałe warunki funkcjonowania, w tym temperaturę wewnętrzną. Jak to się dzieje? Dzięki ewolucji nauczyliśmy się reagować na pojawiające się w środowisku zmiany. W każdej sekundzie naszego życia intensywnie pracują na to wszystkie komórki i tkanki organizmu.
Stan równowagi, do którego dąży nasze ciało, nazywamy homeostazą.
Co wpływa na homeostazę?
W miarę stałe warunki wewnętrzne, utrzymywane pomimo zmian w otoczeniu, są bardzo ważne dla prawidłowego funkcjonowania naszego ciała.
Najważniejsze z nich to:
- ilość wody w organizmie,
- stężenie jonów, np. sodu, potasu, chloru czy wapnia,
- pH krwi,
- ilość tlenu i dwutlenku węgla,
- ciśnienie tętnicze krwi,
- temperatura ciała,
- stężenie glukozy we krwi,
- odpowiedni poziom hormonów.
Jeśli chociaż jeden z parametrów przekroczy dopuszczalną normę, uruchamia się szereg reakcji, które mają przywrócić stan równowagi. Uczestniczą w tym wszystkie układy w organizmie: krążenia, oddechowy, moczowy, pokarmowy, mięśniowy, a nawet skóra. Nad całym procesem czuwają: układ nerwowy, hormonalny i odpornościowy. Wszystko dzieje się zupełnie niezależnie od naszej woli i świadomości. Przykładowo za regulację temperatury naszego ciała odpowiadają przynajmniej cztery układy: nerwowy, mięśniowo-szkieletowy, krążenia i skóra.
Sprzężenie zwrotne a homeostaza
Aby utrzymać homeostazę, właściwe układy i narządy muszą na siebie oddziaływać i wzajemnie się kontrolować. Główną machiną odpowiedzialną za to zadanie jest sprzężenie zwrotne. Może być ono dodatnie lub ujemne.
Sprzężenie zwrotne ujemne występuje częściej i można je zobrazować na przykładzie regulacji poziomu hormonów tarczycy we krwi. Uczestniczą w nich podwzgórze i przysadka (umiejscowione w głowie) oraz tarczyca. Podwzgórze wydziela hormon o nazwie tyreoliberyna (TRH), który pobudza do działania przysadkę mózgową. Hormon tyreotropowy (TSH) wytwarzany przez przysadkę aktywuje następnie tarczycę do produkcji trójjodotyroniny (T3) oraz tyroksyny (T4). Gdy stężenie hormonów tarczycy jest wysokie, hamują one wydzielanie przez podwzgórze i przysadkę. Ostatecznie zmniejsza się również stężenie T3 i T4. Mamy więc do czynienia ze wzajemną regulacją pracy narządów. Gdy ilość danego hormonu jest już na wysokim poziomie, zwrotnie hamuje on swoje wydzielanie.
W przypadku sprzężenia zwrotnego dodatniego mamy do czynienia z samonapędzająca się spiralą. Aktywacja jednego narządu przez drugi jeszcze bardziej pobudza go do pracy. Ze sprzężeniem zwrotnym dodatnim możemy się spotkać m.in. podczas porodu. Hormon zwany oksytocyną wywołuje skurcze macicy. Sprawiają one, że główka dziecka naciska na szyjkę macicy. Efektem tego jest natomiast zwiększenie produkcji oksytocyny. Mechanizm ten działa aż do końca porodu.
Skutki zaburzenia homeostazy
W zdrowym organizmie elementy utrzymujące jego wewnętrzną równowagę funkcjonują sprawnie. Gdy homeostaza zostanie naruszona, odpowiednie mechanizmy dążą jej przywrócenia. Nazywamy to adaptacją (przystosowaniem). Jeśli chociaż jeden z elementów całej machiny nie działa prawidłowo lub rozregulowanie występuje przez długi czas, może dojść do rozwoju chorób. Zaburzenie homeostazy leży u podstaw niemal wszystkich schorzeń. Cukrzyca, nadciśnienie tętnicze, miażdżyca, niedoczynność czy nadczynność tarczycy to tylko niektóre z przykładów.
Każdy człowiek nieco inaczej przystosowuje się do zmieniających się czynników. Zależy to na przykład od naszych genów. Zdolność utrzymania homeostazy zmniejsza się też wraz z wiekiem.
Jak utrzymać homeostazę?
Jeśli chcesz wesprzeć swój organizm w utrzymaniu wewnętrznej równowagi, postaraj się wprowadzić w życie następujące wskazówki:
- stosuj zdrową, zbilansowaną i różnorodną dietę, która zapewni Ci wszelkie potrzebne składniki odżywcze – aminokwasy (budulce białek), cukry, tłuszcze, witaminy i sole mineralne,
- zadbaj o odpowiednie nawodnienie,
- unikaj używek,
- utrzymuj prawidłową wagę,
- wprowadź do swojej rutyny regularną aktywność fizyczną, dzięki której m.in. wzmocnisz mięśnie, zadbasz o stawy i serce,
- staraj się unikać stresu i znajdź sposoby na sprawne radzenie sobie w stresujących sytuacjach,
- często myj ręce i wykonuj zalecane szczepienia, aby zapobiec infekcji.
- red. Konturek S., Fizjologia człowieka. Podręcznik dla studentów medycyny, wydanie II, Urban & Partner 2013.
- Badowska-Kozakiewicz A.M., Patofizjologia człowieka, PZWL 2013.
- Libretti S., Puckett Y., Physiology, Homeostasis, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023.