Homeostaza

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë

Homeostaza, në biologji, është mbajtja e mjedisit të brendshëm fizik dhe kimik të qëndrueshëm dhe të pandryshuar. Ky është kushti i funksionimit optimal të organizmit dhe përfshin shumë variabla, si temperatura e trupit dhe ekuilibri i lëngjeve, duke u mbajtur brenda kufijve të paracaktuar (llojet homeostatike). Variabla të tjerë përfshijnë pH-in e lëngut jashtëqelizor, përqendrimet e jonevenatriumit, kaliumit dhe kalciumit, si dhe atë të nivelit të sheqerit në gjak dhe këto duhet të rregullohen pavarësisht ndryshimeve në mjedisin e jashtëm, në dietë ose në nivelin e aktivitetit. Secila prej këtyre variablave kontrollohet nga një ose më shumë rregullatorë ose mekanizma homeostatikë, të cilët së bashku ruajnë jetën.

Homeostaza shkaktohet nga një rezistencë natyrore ndaj ndryshimit, kur arrin kushtet optimale [1] dhe ekuilibri mbahet nga shumë mekanizma rregullues: mendohet të jetë motivimi qendror për të gjithë veprimin organik. Të gjithë mekanizmat e kontrollit homeostatik kanë të paktën tre elemente të ndërvarur për variablin që rregullohet: një receptor, një qendër kontrolli dhe një efektor. [2] Receptori është elementi ndijues që monitoron dhe reagon ndaj ndryshimeve në mjedis, qofshin të jashtme apo të brendshme. Qendrat e kontrollit përfshijnë qendrën e frymëmarrjes dhe sistemin renin-angiotensin. Një efektor është objekti mbi të cilin veprohet, për të sjellë ndryshimin në gjendjen normale. Në nivelin qelizor, efektorët përfshijnë receptorët bërthamorë që sjellin ndryshime në shprehjen e gjeneve përmes rregullimit të siperm ose te poshtëm dhe veprojnë në mekanizmat e reagimit negativ. Një shembull i kësaj është kontrolli i acideve biliare në mëlçi. [3]

Disa qendra, si sistemi renin-angiotensin, kontrollojnë më shumë se një variabël. Kur receptori ndjen një nxitje, ai reagon duke dërguar potencialet e veprimit në një qendër kontrolli. Qendra e kontrollit cakton diapazonin e mirëmbajtjes - kufijtë e sipërm dhe të poshtëm të pranueshëm - për variablin e veçantë, siç është temperatura. Qendra e kontrollit i përgjigjet sinjalit duke përcaktuar një përgjigje të përshtatshme dhe duke dërguar sinjale te një efektor, i cili mund të jetë një muskul, një organ ose një gjëndër. Kur sinjali merret dhe vepron, receptorit i jepet nje reagim negativ që ndalon nevojën për sinjalizim të mëtejshëm. [4]

Homeostaza e sheqerit në gjak

Etimologjia[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Fjala homeostazë rrjedh nga homeo- dhe -staze, latinishtja e re nga greqishtja: ὅμοιος homoios, "i ngjashëm" dhe στάσις stasis, "duke qëndruar në vend", duke dhënë idenë e "të qëndruarit i njëjtë".

Historia[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Koncepti i rregullimit të mjedisit të brendshëm u përshkrua nga fiziologu francez Claude Bernard në vitin 1849, dhe fjala homeostazë u shpik nga Walter Bradford Cannon në vitin 1926. [5] Në vitin 1932, Joseph Barcroft, një fiziolog britanik, ishte i pari që tha se funksioni më i lartë i trurit kërkon mjedisin e brendshëm më të qëndrueshëm. Kështu, për Barcroft-in homeostaza jo vetëm organizohej nga truri, por edhe i shërbente trurit. [6] Homeostaza është një term pothuajse ekskluzivisht biologjik, që i referohet koncepteve të përshkruara nga Bernard dhe Cannon, në lidhje me qëndrueshmërinë e mjedisit të brendshëm në të cilin qelizat e trupit jetojnë dhe mbijetojnë. [5] [7] [8]

Vështrim i përgjithshëm[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Variacionet e temperaturës së trupit.

Proceset metabolike të të gjithë organizmave mund të zhvillohen vetëm në mjedise fizike dhe kimike shumë specifike. Kushtet ndryshojnë për secilin organizëm dhe proceset kimike ndodhin brenda qelizës ose në lëngun intersticial që mban qelizat. Mekanizmat më të njohur homeostatik te njerëzit dhe gjitarët e tjerë janë rregullatorët që mbajnë konstant përbërjen e lëngut jashtëqelizor (ose "mjedisin e brendshëm"), veçanërisht në lidhje me temperaturën, pH-in, dhe përqendrimet e natriumit, kaliumit, glukozës, dioksidit te karbonit dhe oksigjenit. Aty ku nivelet e variablave janë më të larta ose më të ulëta se ato të nevojshmet, ato shpesh parashtesohen me hiper- dhe hipo-, përkatësisht si hipertermia dhe hipotermia ose hipertensioni dhe hipotensioni.

Rëndësia klinike[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Shumë sëmundje janë rezultat i një dështimi homeostatik. Pothuajse çdo element homeostatik mund të keqfunksionojë ose si rezultat i një defekti të trashëguar, një gabimi të lindur të metabolizmit ose një sëmundjeje te fituar. Disa mekanizma homeostatikë kanë teprica të integruara, gjë që siguron që jeta të mos kërcënohet menjëherë, nëse një komponent nuk funksionon; por ndonjëherë një mosfunksionim homeostatik mund të rezultojë në sëmundje serioze, e cila mund të jetë fatale, nëse nuk trajtohet. Një shembull i njohur i një dështimi homeostatik është diabeti i tipit 1. Këtu rregullimi i sheqerit në gjak nuk funksionon, sepse qelizat beta të pankreasit janë shkatërruar dhe nuk mund të prodhojnë insulinën e nevojshme. Sheqeri në gjak rritet në një gjendje të njohur si hiperglicemia.

Biosfera[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Në hipotezën Gaia, James Lovelock [9] deklaroi se e gjithë masa e materies së gjallë në Tokë funksionon si një superorganizëm i madh homeostatik që modifikon në mënyrë aktive mjedisin planetar për të prodhuar kushtet mjedisore të nevojshme për mbijetesën. Në këtë këndvështrim, i gjithë planeti ruan nje homeostazë (kryesorja është homeostaza e temperaturës). Nëse ky sistem është i pranishëm në Tokë, kjo temë është e hapur për debat. Megjithatë, disa mekanizma relativisht të thjeshtë homeostatik janë përgjithësisht të pranueshëm. Për shembull, nganjëherë pretendohet se kur nivelet e dioksidit të karbonit atmosferik rriten, disa bimë mund të jenë në gjendje të rriten më mirë dhe kështu të veprojnë për të hequr më shumë dioksid karboni nga atmosfera. Megjithatë, ngrohja ka përkeqësuar thatësirat, duke e bërë ujin faktorin aktual kufizues në tokë. Kur rrezet e diellit janë të bollshme dhe temperatura atmosferike rritet, është pohuar se fitoplanktoni i ujërave sipërfaqësore të oqeanit, vepron si rreze dielli globale dhe për këtë arsye sensorë të nxehtësisë mund të lulëzojnë dhe të prodhojnë më shumë sulfid dimetil (DMS). Molekulat DMS veprojnë si bërthama të kondensimit të reve, të cilat prodhojnë më shumë re, dhe kështu rrisin albedon atmosferike, dhe kjo perdoret për të ulur temperaturën e atmosferës. Megjithatë, rritja e temperaturës së detit ka shtresuar oqeanet, duke ndarë ujërat e ngrohta, të ndriçuara nga dielli nga ujërat e ftohtë dhe të pasur me lëndë ushqyese. Kështu, lëndët ushqyese janë bërë faktori kufizues dhe nivelet e planktonit në fakt kanë rënë gjatë 50 viteve të fundit, nuk janë rritur. Ndërsa shkencëtarët zbulojnë më shumë rreth Tokës, po zbulohen një numër i madh reagimesh pozitive dhe negative, të cilat, së bashku, ruajnë një gjendje të qëndrueshme, ndonjëherë brenda një game të gjerë kushtesh mjedisore.

Referime[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

  1. ^ Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (në anglisht) (bot. 6th). Oxford: Oxford University Press. fq. 315–316. ISBN 978-0-19-920462-5.
  2. ^ Biology Online (27 tetor 2019). "Homeostasis". Biology Online (në anglisht). Arkivuar nga origjinali më 12 gusht 2020. Marrë më 27 tetor 2019.
  3. ^ Kalaany, NY; Mangelsdorf, DJ (2006). "LXRS and FXR: the yin and yang of cholesterol and fat metabolism". Annual Review of Physiology (në anglisht). 68: 159–91. doi:10.1146/annurev.physiol.68.033104.152158. PMID 16460270.
  4. ^ Marieb EN, Hoehn KN (2009). Essentials of Human Anatomy & Physiology (në anglisht) (bot. 9th). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. ISBN 978-0321513427.
  5. ^ a b Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body (në anglisht). New York: W. W. Norton. fq. 177–201.
  6. ^ Smith, Gerard P. (2008). "Unacknowledged contributions of Pavlov and Barcroft to Cannon's theory of homeostasis". Appetite (në anglisht). 51 (3): 428–432. doi:10.1016/j.appet.2008.07.003. PMID 18675307.
  7. ^ Cannon, W. B. (1926). "Physiological regulation of normal states: some tentative postulates concerning biological homeostatics". përmbledhur nga A. Pettit (red.). A Charles Riches amis, ses collègues, ses élèves (në frëngjisht). Paris: Les Éditions Médicales. fq. 91.
  8. ^ Zorea, Aharon (2014). Steroids (Health and Medical Issues Today) (në anglisht). Westport, CT: Greenwood Press. fq. 10. ISBN 978-1440802997.
  9. ^ Lovelock, James (1991). Healing Gaia: Practical Medicine for the Planet (në anglisht). New York: Harmony Books. ISBN 978-0-517-57848-3.