Razume procese homeostaze i alostaze
Homeostaza je proces fiziološke stabilnosti živog organizma, dok alostaza karakteriše mehanizme koji obezbeđuju ovu ravnotežu
Slika: Robina Weermeijer u Unsplash-u
Termin „homeostaza“ se koristi da označi svojstvo organizma da ostane u ravnoteži, bez obzira na promene koje se dešavaju u spoljašnjoj sredini. Skovana od strane lekara i fiziologa Voltera Kenona, reč potiče od grčkih radikala homeo (isto) i zastoj (ostati) i inspirisan je idejom fiksnog unutrašnjeg okruženja koju je predložio Klod Bernar. Koncept „alostaze“ su osmislili Peter Sterling i Joseph Eyer i karakteriše mehanizme i alate koji garantuju uspostavljanje i održavanje homeostaze.
Homeostaza je garantovana određenim fiziološkim procesima, koji se u organizmima odvijaju na koordinisan način. Mehanizmi koji kontrolišu telesnu temperaturu, pH, zapreminu telesnih tečnosti, krvni pritisak, broj otkucaja srca i koncentraciju elemenata u krvi su glavni alostatski alati koji se koriste za kontrolu fiziološke ravnoteže. Generalno, ovi mehanizmi funkcionišu kroz negativnu povratnu spregu, koja deluje na smanjenje datog stimulusa, obezbeđujući odgovarajuću ravnotežu za telo.
Kontrola temperature je primer negativne povratne sprege. Kada vežbamo fizičku aktivnost, naša telesna temperatura ima tendenciju porasta. Međutim, ovu promenu hvata nervni sistem, koji pokreće oslobađanje znoja, odgovornog za hlađenje našeg tela dok isparava.
Odgovor na stres: homeostaza i alostaza
Suočeno sa svakodnevnom situacijom, živo biće može izraziti različita ponašanja, koja variraju u zavisnosti od genetskih faktora, prethodnih iskustava, fizičkih i fizioloških sposobnosti reagovanja. Na taj način se formira veliki broj međuodnosa u potrazi za najprikladnijim odgovorom za tu konkretnu situaciju koja je poremetila homeostazu. Reakcije mogu biti fiziološke, koje proizvodi nervni sistem, ili bihevioralne, povezane sa zdravljem.
Svaka vrsta razvija sopstvene mehanizme prilagođavanja, ali svako biće može imati različite izraze unutar iste vrste. Suočeni sa stimulusom, obrazac ponašanja određene vrste može biti isti (na primer, bekstvo od predatora), aktiviran istim fiziološkim sistemima (kao što je lučenje adrenalina), ali uvek praćen karakteristikama specifičnim za појединац.
Pod hroničnim stresom izazvanim prisustvom predatora, ptice grabljivice su razvile set adaptivnih fizioloških odgovora kako bi izbegle da ih pojedu. Povećanje stope metabolizma i dodela resursa za podršku funkcijama u hitnim slučajevima su primeri alostatskih alata koje su usvojile ove ptice.
Druge ptice ne pokazuju ovakvu vrstu ponašanja pred svojim grabežljivcima, jer su razvile druge odbrambene alate za borbu protiv njih. Stoga se organizmi, prema svojim razlikama i prethodnim iskustvima, različito nose sa nadražajima sposobnim da poremete homeostazu.
Istorijski gledano, termin homeostaza se koristio da definiše „stabilnost fiziološkog sistema koji održava život“. Ovaj proces ostaje krut i u malom opsegu. Kada se prekorače, njegove granice izazivaju poremećaj ravnoteže, što dovodi do nekompatibilnosti sa životom. Koncept alostaze, koji su osmislili Peter Sterling i Joseph Eyer, može se definisati kao „organsko prilagođavanje predvidljivim i nepredvidivim događajima“.
Fiziološki odgovor se uvek javlja kao odgovor na stimulus koji remeti homeostazu. Dakle, delovanje na pojedinca, bilo psihičko ili fizičko, imaće kao odgovor devijaciju homeostaze i posledičnu alostatsku reakciju da se povrati ravnoteža.
Stres je primer uobičajenog stimulusa u svakodnevnom životu ljudi i odgovara stvarnom ili imaginarnom događaju koji ugrožava homeostazu, zahtevajući alostatski odgovor tela. Sa stanovišta socijalne epidemiologije, faktori stresa potiču iz društvenih procesa kao što su obrazovanje, uslovi životne sredine, uslovi rada, plata, podrška i pristup zdravlju. Ovi faktori stvaraju posledice ili se pridružuju drugima koji su već uključeni u svakodnevni život pojedinca.
Alostatski naboj
Količina metaboličke energije neophodna za dati fiziološki mehanizam za održavanje homeostaze naziva se alostatski naboj. Dekompenzacija homeostaze usled alostatskog preopterećenja u nekim od odbrambenih sredstava tela može prouzrokovati nekoliko oštećenja zdravlja. Drugim rečima, kada telo troši više energije nego što bi trebalo da preokrene stimulus koji je poremetio njegovu ravnotežu, dolazi do alostatskog preopterećenja, što povećava rizik od bolesti.
Očekivanja odgovora na stimulus mogu biti pozitivna, negativna ili neutralna. Kada su odgovori pozitivni i okončaju ciklus agresije, vraćajući se u homeostazu, zdravlje pojedinca nije ugroženo. Naprotiv, kada se alostatski naboj održava dugi period ili ne dođe do adaptivnog odgovora koji bi prekinuo ciklus agresije, imamo alostatsko preopterećenje i posledičnu štetu po zdravlje.
Ovo oštećenje se može manifestovati na više načina, na pozadini gubitka tkiva (degeneracije), preosetljivosti, funkcionalnog preopterećenja (hipertenzija) ili psihičkih poremećaja (anksioznost, depresija). Dnevni stresovi mogu biti povezani sa pojavom ili pogoršanjem simptoma uzrokovanih ovim oštećenjem.
Značaj homeostaze i alostaze
Održavanje unutrašnje sredine u ravnoteži je od suštinskog značaja za pravilno funkcionisanje sistema koji čine telo bilo kog živog bića. Enzimi, na primer, su supstance koje deluju kao biološki katalizatori, ubrzavajući brzinu različitih reakcija. Da bi obavljali svoju funkciju, potrebno im je odgovarajuće okruženje, sa temperaturom i pH u normalnom opsegu. Dakle, uravnoteženo telo je zdravo telo.