Homeostāze

Homeostāze (, homoios — ‘līdzīgs’ un , stasis — ‘miera stāvoklī’) ir sistēmu, to vidū arī dzīvo organismu, spēja jebkurā līmenī saglabāt patstāvību un pastāvību. Tā ir organisma patstāvīgas eksistences pamatā, kas nodrošina funkcionālo sistēmu vienotību un pilnvērtīgu fizioloģisko procesu saglabāšanu. Siltasiņu dzīvnieku nemainīgas temperatūras nodrošināšana, kā arī skābas un sārmainas vides sabalansēšanās, ir piemēri homeostāzei. Cilvēka ķermenī tas ir process, kas nodrošina stabilitāti, neskatoties uz ķermeni ietekmējošām ārējās vides izmaiņām.

Homeostāzes konceptu sākotnēji aprakstīja franču fiziologs Klods Bernārs 1865. gadā, bet nosaukumu šim procesam ieviesa Volters Bredfords Kanons 1926. gadā. Lai gan terminu sākotnēji attiecināja tikai uz dzīvo organismu procesiem, tas bieži ir pielietots saistībā ar citām automātiskām kontroles sistēmām, piemēram, termostatu. Homeostāzei ir nepieciešams sensors, kas uztver izmaiņas, ko vajag pašreizējā stāvoklī regulēt, kā arī izpildierīce regulējuma veikšanai.

Iekšējā vide 
Par organisma iekšējo vidi sauc vidi, kurā atrodas šūnas, tas ir šķidrums, kurā ir joni, barības vielas, skābeklis. Šo terminu ieviesa Klods Bernārs, viņš novēroja, ka organismu iekšējā vide neatkarīgi no mainīgiem ārvides apstākļiem paliek nemainīga. Čārlzs Bleidgens pierādīja organismu spēju pielāgoties ārvidei.

Atgriezeniskā saite 
Atgriezeniskā saite ir divu mainīgu lielumu savstarpējā atkarība, tās piemērs ir fermentu aktivitāte un vides pH.

Negatīvā jeb stabilizējošā atgriezeniskā saite ir reakcija uz kairinājumu, pēc kuras kairinājums tiek samazināts vai likvidēts, piemēram, paaugstinoties ķermeņa temperatūrai, palielinās izdalīto sviedru apjoms — ķermeņa temperatūra kļūst zemāka.

Pozitīvā jeb destabilizējošā atgriezeniskā saite ir reakcija uz kairinājumu, pēc kuras kairinājums tiek pastiprināts, piemēram, notiekot augsnes erozijai, sāk nīkuļot augājs, bet augsne ar novājinātu augāju straujāk erodē.

Homeostatiskie mehānismi

Siltumregulācija 
Siltumregulācija ir organisma spēja saglabāt iekšējās vides temperatūru noteiktās optimālās robežās. Siltumregulācijas mehānismi ir mehānismi, kas nodrošina līdzsvaru starp ārvides un ķermeņa iekšējās vides temperatūru. Ķermeņa temperatūru nosaka vielmaiņā radies siltums, kam pieskaitīts siltums no ārvides un atņemts siltuma zudums.

Aukstasiņu dzīvniekiem ķermeņa temperatūra var būt tikpat augsta kā siltasiņu dzīvniekiem, taču sitluma izmaiņas tiem ir straujas lēnās vielmaiņas dēļ.

Siltasiņu dzīvniekiem ķermeņa temperatūra ir gandrīz nemainīga to ātrās vielmaiņas dēļ.

Augi nespēj reaģēt uz vides pārmaiņām, mainot uzvedību vai pārvietojoties uz citu vietu, tāpēc tiem piemīt dažādi citi pielāgošanās mehānismi. Piemēram, kserofītiem (augi, kas mīt karstās un sausās vietās) lapu ir maz vai vispār nav, karstajās dienas stundās atvārsnītes ir aizvērtas un tās atrodas lapu apakšpusē, un tās apņem matiņi.

Osmotiskā regulācija 
Ar osmotiskās regulācijas mehānismiem organisms saglabā nemainīgu iekšējās vides sāļu un ūdens līdzsvaru.

Sāļūdens dzīvnieki mīt hipertoniskā vidē, tādēļ organisms zaudē ūdeni. Tāpēc šiem dzīvniekiem jāuzņem daudz ūdens un jāizvada sāļi.

Saldūdens dzīvnieki dzīvo hipotoniskā vidē, tādēļ organismā ieplūst ūdens. Tāpēc šiem dzīvniekiem jāuzņem daudz sāļu un jāizvada ūdens.

Sauszemes dzīvniekiem, lai neiestātos atūdeņošanās, jāregulē ūdens zudumi, uzņemot ūdeni un uzturot efektīvu ekskrēciju.

Glikozes līmeņa regulācija 
Glikozes līmeņa regulācija asinīs tiek īstenota galvenokārt ar hormoniem insulīnu un glikagonu. Veselam cilvēkam glikozes līmenis asinīs ir 3,5—5,5 mmol/l. Ja glikozes līmenis ir zem 3,5 mmol/l, cilvēkam ir hipoglikēmija. Ja glikozes līmenis ir nedaudz paaugstināts divas trīs stundas pēc ēšanas, glikozes līmenis ir normāls, taču, ja tas ir virs 9 mmol/l arī uzreiz pēc ēšanas, cilvēkam ir hiperglikēmija. Par 10 mmol/l augstākam glikozes līmenim raksturīgs cukura diabēts.

Atsauces

Skatīt arī 
 Kserofīts
 Hidrofīts
 Halofīts

Ekoloģija
Kibernētika
Fizioloģija