Dzīvās būtnes pastāvīgi tiek pakļautas daudziem stimuliem. Tāpēc ir nepieciešams, lai būtu homeostatiskie regulēšanas mehānismi, kas spēj saglabāt iekšējo stabilitāti.
Homeostāze un iekšējā vide
Vidū franču fiziologs Klods Bernārs pamanīja iekšējās vides noturību kurā bija sakārtotas organismu šūnas, ņemot vērā ārpuses mainīgās īpašības.
Gandrīz gadsimtu vēlāk, amerikāņu fiziologs W.B. Kanons konstatēja, ka šis līdzsvars ir fizioloģisko mehānismu kopuma rezultāts spēj saglabāt virkni koncentrāciju vai iekšējo vērtību, kas nepieciešama izdzīvošanai.
Canon ierosināja šo terminuhomeostāzelai atsauktos uz iekšējās vides “stabilo” raksturu pretstatā ārējām svārstībām. Paradoksāli, šo fizioloģisko procesu sarežģītība slēpjas pastāvīgā pašregulācijas dinamikā.
Homeostatiskās regulēšanas mehānismi
Dzīvo būtņu šūnas saglabā dzīvotspēju tikai noteiktos temperatūras, pH, jonu koncentrācijas un barības vielu diapazonos atkarībā no sugas. Bet tomēr, organismi ir atkarīgi no mainīgās ārējās vides, lai iegūtu vielu un enerģiju, kas nepieciešama iekšējam līdzsvaram.
The homeostatiskās regulēšanas mehānismi Tos var iedalīt:
- Negatīvas atsauksmes: tas notiek, ja mainīgā vērtība ir augstāka vai zemāka par to, kas nepieciešama noteikta procesa vai fizioloģiskā mehānisma darbībai. Atbildot uz to, tiek aktivizēts regulēšanas mehānisms, lai kavētu minētā mainīgā sintēzi vai samazinātu tā iedarbību.
Glikozes līmeņa asinīs regulēšana vai ķermeņa temperatūras uzturēšana ir daži no šādā veidā regulētiem bioloģiskajiem procesiem.
- Pozitīvas atsauksmes: retāk nekā iepriekšējais mehānisms, tas veicina procesa vai funkcijas palielināšanos.
Tas notiek darbības potenciāla sākumposmā, kad neliela plazmas šūnu membrānas depolarizācija rada nātrija kanālu atvēršanu, kas, nonākot intracelulārajā telpā, izraisa vairāk nātrija kanālu atvēršanos. Tādā veidā tiek panākta lielāka šūnu depolarizācija. Būtu arī pozitīvs regulējums ovulācijas sākumposmā.
- Barošana: mehānisms, kas ļauj organismam paredzēt ļoti iespējamus notikumus. Tam var būt gan negatīvs, gan pozitīvs raksturs, un tie galvenokārt izceļas vielmaiņas ķēdēs un neironu komunikācijas un koordinācijas procesos.
Sirdsdarbības ātruma palielināšanās brīžos pirms nenovēršamas fiziskas piepūles vai pat pašas smadzenītes darbības, kas, paredzot neiromuskulārās sistēmas stāvokli pēc kustības sākuma, var izpildīt nepieciešamos nervu rīkojumus.
Homeostāze un alostāze
Kad bija atklāta homeostātiskā teorija, ar kuru Bernards un Kanons pamatoja iekšējās vides stabilitāti un darbību, 1988. gadā neirozinātnieks Stērlings ierosināja pretēju viedokli vai, kā vēlāk atklājās, papildina homeostātisko regulējumu - alostāzi.
Allostāze ir regulējošs mehānisms kas atšķirībā no homeostatiskā līdzsvara ierosina organismiem, lai tiktu galā ar ārējās vides radītajiem traucējumiem, mainīt iekšējās vides noturību. Piemērs ir ar asinsspiedienu, kas svārstās starp augstākām vai zemākām vērtībām atkarībā no konkrēta ārējā stāvokļa un, ja tas tiek saglabāts nemainīgs, izraisītu indivīda nāvi.
Šī ideja galu galā lika McEwen ierosinātallostāze kā process, kas aktīvi uzturēja homeostāzi. Tas ir, tas saglabāja iekšējās vides stabilitāti, mainoties.