Bιολογία της ομοιόστασης
Συγγραφέας Iωάννης A. Δελημάρης Γράφτηκε στις ,
Στη βιολογία ως ομοιόσταση μπορεί να οριστεί η ικανότητα του σώματος να διατηρεί μια σταθερή κατάσταση μέσω συνεχών προσαρμογών δυναμικής ισορροπίας, οι οποίες ελέγχονται από ένα σύνολο αλληλοσυνδεόμενων ρυθμιστικών μηχανισμών [1].
Ειδικότερα, η ομοιόσταση της θερμοκρασίας ρυθμίζεται κυρίως στην προ-οπτική περιοχή του υποθαλάμου. Αυτή η περιοχή λαμβάνει και ενσωματώνει περιφερειακά, κεντρικά και περιβαλλοντικά σήματα συμβάλλοντας στη διατήρηση μιας σχεδόν σταθερής θερμοκρασίας στον πυρήνα του σώματος [2].
Eπίσης, η ομοιόσταση της γλυκόζης αναφέρεται στους ορμονικούς και νευρικούς ρυθμιστικούς μηχανισμούς που ελέγχουν ειδικά την παραγωγή και τη χρήση της γλυκόζης, έτσι ώστε να διατηρούνται τα επίπεδα της στο πλάσμα του αίματος σε σχετικά μικρό εύρος, ακόμη και εν όψει φυσιολογικών μεταβολών, όπως η κατανάλωση γευμάτων, η νηστεία και η έντονη άσκηση [3].
Επιπρόσθετα, απαραίτητη για τη ζωή είναι η οξεοβασική ισορροπία: τα βιολογικά μακρομόρια (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, πολυσακχαρίτες και λιπίδια) είναι ευαίσθητα στις μεταβολές του pH. Φυσιολογικά συστήματα χρησιμοποιούν την ισορροπία μεταξύ του διοξειδίου του άνθρακα (παραπροϊόν του οξειδωτικού μεταβολισμού, το οποίο παράγεται συνεχώς κατά τη διάρκεια του κύκλου του κιτρικού οξέος μέσα στα μιτοχόνδρια), των όξινων ανθρακικών ιόντων και των πρωτονίων προκειμένου να ρυθμίσουν το pH [4].
Eπίσης, το ανοσοβιολογικό σύστημα συμβάλλει στη διατήρηση της ομοιόστασης του οργανισμού, καθώς τον προστατεύει –μέχρι ενός σημείου- από τη δράση των παθογόνων μικροοργανισμών, αν και υπάρχουν ενδείξεις ότι οι ανοσοβιολογικές λειτουργίες ίσως εκτείνονται πολύ πέρα από την αλληλεπίδραση του ξενιστή με τους παθογόνους παράγοντες πχ. στην εγκυμοσύνη, στο μεταβολισμό, στη λειτουργία των οργάνων, στην άσκηση και στη γήρανση [5].
Κάθε διαταραχή της ομοιόστασης (η οποία, συνήθως, είναι αναστρέψιμη) θεωρητικά ενδέχεται να προκαλέσει την –ως ένα βαθμό- απορρύθμιση βιολογικών διεργασιών. Αιτίες των εν λόγω διαταραχών μπορεί να είναι διάφορες ανθυγιεινές συνήθειες (πχ. κάπνισμα, κακή διατροφή, καθιστική ζωή, υπερκατανάλωση αλκοόλ, υπερβολές στα «ξενύχτια»), περιβαλλοντικοί παράγοντες (πχ. ρύπανση, υπερέκθεση σε ακτινοβολίες, ανεπαρκής αερισμός εσωτερικών χώρων, έκθεση σε υπερβολική ζέστη ή ψύχος), παθογόνοι μικροοργανισμοί, τραυματισμοί, το έντονο και μακροχρόνιο ψυχολογικό στρες κ.α. Γίνεται, επομένως, εύκολα αντιληπτό, ότι η υιοθέτηση ενός υγιεινού (όσο είναι δυνατό) τρόπου ζωής καθίσταται ιδιαίτερα σημαντική για την εύρυθμη λειτουργία του οργανισμού.
Βιβλιογραφία:
- Neligan PJ, Baranov D. Trauma and aggressive homeostasis management. Anesthesiol Clin. 2013 Mar; 31(1):21-39.
- Tabarean I, Morrison B, Marcondes MC, Bartfai T, Conti B. Hypothalamic and dietary control of temperature-mediated longevity. Ageing Res Rev. 2010 Jan; 9(1):41-50.
- Grayson BE, Seeley RJ, Sandoval DA. Wired on sugar: the role of the CNS in the regulation of glucose homeostasis. Nat Rev Neurosci. 2013 Jan; 14 (1):24-37.
- Levin LR, Buck J. Physiological roles of acid-base sensors. Annu Rev Physiol. 2015;77:347-62.
- Marques RE, Marques PE, Guabiraba R, Teixeira MM. Exploring the homeostatic and sensory roles of the immune system. Front Immunol. 2016 Mar 31;7:125.
Iωάννης A. Δελημάρης
