Levende wezens worden continu blootgesteld aan een veelheid aan prikkels. Daarom is het noodzakelijk om te hebben homeostatische regelmechanismen die de interne stabiliteit kunnen handhaven.
Homeostase en interne omgeving
In het midden van de 19e eeuw, de Franse fysioloog Claude Bernard merkte de constantheid van de interne omgeving op waarin de cellen van de organismen waren gerangschikt, in het licht van de veranderende eigenschappen van de buitenkant.
Bijna een eeuw later, de Amerikaanse fysioloog W.B. Cannon stelde vast dat dit evenwicht het resultaat was van een reeks fysiologische mechanismen in staat om een reeks concentraties of interne waarden te handhaven die nodig zijn om te overleven.
Canon stelde de term voor:homeostaseom te verwijzen naar het 'stabiele' karakter van de interne omgeving, in tegenstelling tot externe fluctuatie. Paradoxaal genoeg, de complexiteit van deze fysiologische processen ligt in een constante zelfregulerende dynamiek.
Mechanismen van homeostatische regulatie
De cellen van levende wezens behouden hun levensvatbaarheid alleen binnen specifieke temperatuurbereiken, pH-waarden, ionconcentraties en voedingsstoffen, afhankelijk van de soort. Desalniettemin, organismen zijn afhankelijk van een veranderende externe omgeving om de materie en energie te verkrijgen die nodig zijn voor interne balans.
De mechanismen van homeostatische regulatie Ze kunnen worden ingedeeld in:
- Negatieve feedback: het treedt op wanneer de waarde van een variabele hoger of lager is dan nodig is voor het functioneren van een bepaald proces of fysiologisch mechanisme. Als reactie hierop wordt een regulerend mechanisme geactiveerd om de synthese van de variabele te remmen of de potentie ervan te verminderen.
De regulering van de bloedglucosespiegels of het handhaven van de lichaamstemperatuur zijn enkele van de biologische processen die op deze manier worden geregeld.
- Positieve feedback: minder frequent dan het vorige mechanisme, het draagt bij aan de verhoging van een proces of functie.
Het komt voor in de beginfase van de actiepotentiaal, wanneer een kleine depolarisatie van het plasmacelmembraan de opening van natriumkanalen genereert die, bij het binnenkomen van de intracellulaire ruimte, de opening van meer natriumkanalen induceren. Op deze manier wordt een grotere cellulaire depolarisatie bereikt. Er zou ook een positieve regulatie zijn in de vroege stadia van de eisprong.
- Voorvoeding: mechanisme waarmee een organisme kan anticiperen op zeer waarschijnlijke gebeurtenissen. Het kan zowel negatief als positief van aard zijn en ze vallen vooral op in metabole ketens en neuronale communicatie- en coördinatieprocessen.
De toename van de hartslag in de momenten voorafgaand aan een dreigende fysieke inspanning of zelfs het functioneren van het cerebellum zelf, dat, vooruitlopend op de toestand van het neuromusculaire systeem zodra de beweging begint, de nodige zenuwopdrachten kan uitvoeren.
Homeostase en allostase
Toen de homeostatische theorie waarmee Bernard en Cannon de stabiliteit en het functioneren van de interne omgeving rechtvaardigden eenmaal was ontmaskerd, stelde de neurowetenschapper Sterling in 1988 een tegenovergestelde visie voor of, zoals later ontdekte, een aanvulling op de homeostatische regulatie: allostase.
Allostase is een regulerend mechanisme die, in tegenstelling tot homeostatisch evenwicht, stelt dat organismen, om verstoringen van de externe omgeving het hoofd te bieden, de constantheid van de interne omgeving veranderen. Een voorbeeld doet zich voor bij bloeddruk, die schommelt tussen hogere of lagere waarden, afhankelijk van een specifieke externe toestand en, indien constant gehouden, de dood van het individu zou veroorzaken.
Dit idee bracht McEwen er uiteindelijk toe om voor te stellen:allostase als het proces dat de homeostase actief handhaafde. Dat wil zeggen, het handhaafde de stabiliteit van de interne omgeving door verandering.
