Homeostaz

Homeostaz (homeostasis) veya dengeleşim, çevresinde gerçekleşen olumsuzluklar karşısında hücrenin kendi dengelerini koruma çabası, değişen koşullarda iç dengenin aktif düzenlemesidir. Fransız bilim insanı Claude Bernard'ın tanımlandığı hemostaz sürecinin amacı, fiziksel ve kimyasal tüm dengelerin yerinde olduğu dinginlik durumunu korumaktır.
Hücrelerin (canlıların) yaşamlarını sürdürebilmesi, çevreye ve içine bulunduğu koşullara uyumuyla olanaklıdır. Uyum sağlayabilmek evrim olgusuyla gerçekleşir. Isı değişiklikleri, ortamdaki oksijen düzeyi, güneş ışınlarının yoğunluğu, beslenme kaynakları gibi koşullara en iyi uyumu sağlayan canlı türü insandır. Örneğin, haltercilerdeki ağırlık kaldırma stresinden zarar gören hücrelerin onarımı ve strese dayanıklılığı arttırmak için yoğun protein (myoglobulin) sentezi gerçekleşir.
Canlı organizmayı oluşturan hücrelerin yaşamının sürmesi için düzenleyici sistemler yardımıyla uygun ortamın sağlanması, normal işlevlerini yapabilmeleri, fizyolojik gereksinmelerinin yeterince karşılanması ile yapısal ve metabolik dengelerinin bozulmamasını gerektirir. Homeostazın bozulmasındaki en önemli etmenler ekzojen (dış) ya da endojen (iç) kaynaklı olumsuz etkileridir. Dengelerden birinde bile oluşabilecek aksama homeostazı bozabilir. Canlı organizma, homeostaz durumunu bozan tüm etkileri savaşarak yok etmek ya da yeni koşullara uyum sağlamak zorundadır. Çevresel dinamikler değiştiğinde tüm hücrelerde dengeyi koruma çabası izlenir: "heat-shock protein (HSP)" üretiminin yanı sıra yeni koşullara göre iyon kanalları açılması/kapanması, zararlı kimyasal maddelerin etkisizleştirilmesi, yağ ve glikojen depolarının mobilize olması, hücre içi değişimler savunma çabalarının başlıcalarıdır. Ilımlı streslerle karşılaşan hücreler bu tür bir uyarana karşı işlevsel niteliklerini değiştirerek tepki gösterirler. Kendilerine zarar verebilecek düzeydeki streslerle karşılaştıklarında verecekleri tepkiler, zedelenmenin niteliklerine göre farklılıklar gösterir. Olumsuz etkiler giderilemediğinde ya da uyum sağlanamadığında ise hücrenin ölümüne dek gidebilen dejenerasyonlar belirir.
Homeostazı etkileyen faktörler
Hücrelere zarar veren etkenler -ne türden olursa olsun- önce hücrelerin işlevlerini daha sonra da morfolojik yapılarını bozarak hastalıklara yol açarlar. Kimi olgularda etyolojik faktörleri ve patogenez sürecini bilemeyiz; bu tür hastalıklara primer ya da idiopatik nitelemesi yapılır.
Oksijen yoksunluğu sendromları (hipoksi, iskemi)
Oksijen yoksunluğunun hücrelerdeki ilk etkisi aerobik işlevlerin bozulması sonucu ATP (adenosine triphosphate) üretiminin aksamasıdır. Özellikle oksijensizlik durumunun tam olduğu olgularda hücre ölümü genellikle kaçınılmazdır. Örnekler;
İskemi: hücrelerin, yerel dolaşım bozukluğu nedeniyle ortaya çıkan oksijensizliği
Dolaşım ve/veya solunum sistemi yetmezliği kökenli oksijen açlığı: hücrelerin oksijenlenmesinde genel yetersizlik
Eritrosit kökenli oksijen açlığı: eritrositlerin oksijen taşıma kapasitesinin azalması/yitirilmesi (anemi, CO zehirlenmesi)
Fiziksel nedenler: travmalar, mekanik yüklenmeler, ısı değişiklikleri (soğuk/sıcak etkisi), radyasyon, elektrik akımı
Kimyasal maddeler: tıbbi ilaçlar, zehirler, alkol, narkotik maddeler, tütün ürünleri, çevre kirlenmesi
Canlı etkenler: bakteriler, virüsler, mantarlar, parazitler
İmmunolojik reaksiyonlar: otoimmun hastalıklar, canlı etkenlere karşı gelişen immunolojik tepkiler, aşırıduyarlık tepkileri
Genetik bozukluklar: kromozom etkilenmeleri, özgün gen mutasyonları
Beslenme bozuklukları: protein-kalori yetmezliği, vitamin eksiklikleri, dengesiz beslenme (obezite)
Değişkenler
Hücre dengelerinin bozulmasında zedelenmesinin gücünü belirleyen değişkenler şunlardır:
Etkene özgü değişkenler: etkenin türü, etki süresi, etkenin gücü
Hücreye özgü değişkenler: hücrenin türü, hücrenin içinde bulunduğu evre, hücrenin uyum yeteneği
Hücrelerin tepkileri
Homeostazın etkilendiği ortamlarda, hücrelerin verdikleri tepkiler 3 temel grupta toplanır:
Uyum (adaptasyon) mekanizmaları: atrofi, hipertrofi, hiperplazi, metaplazi
Dejenerasyon: bulanık şişme, yağlı dejenerasyon (steatosis)
Hücre ölümü: nekroz, apoptozis