Homeostase

O termo Homeostase vem do grego e significa igualdade. Ele descreve um processo que serve para manter o equilíbrio em sistemas dinâmicos. O meio interno é mantido no corpo humano por meio da homeostase. Exemplos de processos homeostáticos são a termorregulação ou regulação do nível de açúcar no sangue.

O que é homeostase?

Todos os processos regulatórios do corpo buscam o equilíbrio. Os estados de equilíbrio são a base para muitas funções dos órgãos e para a viabilidade de todo o organismo. A homeostase no corpo é mantida por mecanismos como circuitos de controle ou redundâncias. Esses mecanismos dão ao corpo a capacidade de se auto-regular.

O objetivo da homeostase pode ser a manutenção do equilíbrio dentro de uma única célula, dentro dos agrupamentos de células, um órgão ou todo o organismo. Os processos de manutenção podem estar relacionados a estruturas anatômicas, processos químicos ou físicos ou mesmo a condições matemáticas como o número de células em uma determinada estrutura.

Função e tarefa

Em muitos casos, a homeostase é mantida por meio de sistemas regulatórios com feedback negativo. Primeiro, um valor alvo é determinado. Este é o valor que garante as condições ideais de segurança, sobrevivência e bem-estar. Um sensor, por exemplo, a glândula pituitária ou o hipotálamo, compara o valor atual com o valor alvo. Se uma discrepância entre o valor alvo e o valor real for detectada, um processo de regulação é iniciado. Isso geralmente só termina quando a discrepância entre os dois valores desaparece.

Um exemplo de tal sistema de feedback negativo é a termorregulação. O valor alvo da temperatura corporal é geralmente entre 36,5 e 37 ° C. A temperatura corporal atual é registrada pelos chamados termorreceptores, que estão localizados no hipotálamo no cérebro.No caso de desvios da temperatura desejada, o hipotálamo pode iniciar medidas que levem a temperatura na direção desejada. Pode causar alterações nos vasos sanguíneos que causam sudorese ou tremores. O hipotálamo também pode induzir as pessoas a se vestirem com roupas mais quentes ou mais frias, ou a passar do sol para a sombra.

Existem processos de homeostase semelhantes para várias funções do corpo. Quando o açúcar no sangue cai, a sensação de fome segue relativamente rápido; se o teor de sal no sangue for muito alto, as pessoas sentem sede.

A regulação do sono também é baseada em um processo homeostático. A duração e a intensidade do sono são reguladas, por um lado, pelo ritmo circadiano e, por outro lado, pela pressão homeostática do sono. Até certo ponto, o ritmo circadiano reflete o relógio interno. Isso garante que estejamos cansados ​​aproximadamente na mesma hora todos os dias. A pressão homeostática do sono, por outro lado, depende da vigília anterior. Quanto mais longa e extenuante for a fase de vigília, maior será a pressão homeostática do sono.

Uma das homeostases mais importantes do corpo humano é a homeostase do cérebro. Para que o meio no cérebro seja sempre mantido em equilíbrio, existe uma barreira entre a circulação sanguínea e o sistema nervoso central. Isso é conhecido como barreira hematoencefálica. A barreira hematoencefálica protege o cérebro de patógenos, hormônios e toxinas. Você não pode passar por este filtro. Outras substâncias, como nutrientes, podem cruzar a barreira hematoencefálica. É assim que a homeostase é mantida no cérebro.

Doenças e enfermidades

Distúrbios na homeostase levam a distúrbios funcionais em órgãos individuais ou mesmo em todo o organismo. Muitos distúrbios da homeostase têm sua origem no hipotálamo. Se ocorrerem deficiências centrais aqui, a temperatura corporal pode ficar permanentemente muito baixa ou muito alta. As fases da febre geralmente se alternam com períodos de hipotermia. Por exemplo, as pessoas afetadas congelam durante o dia e suam tanto à noite que precisam trocar a roupa de cama e a roupa de cama várias vezes.

A obesidade e os distúrbios alimentares também são frequentemente causados ​​por problemas na homeostase. Os pesquisadores suspeitam que muitas dietas influenciam negativamente o sistema regulatório da saciedade e da fome até que a regulação normal não seja mais possível.

A homeostase do sono perturbada causa insônia e dificuldade para adormecer. O álcool, em particular, parece desempenhar um papel importante nos distúrbios da homeostase do sono. O álcool aumenta a pressão homeostática do sono, ou seja, a necessidade de dormir aumenta. Isso muda o período de sono e o sono não é tão firme como de costume. O álcool, ao interromper a pressão homeostática, reduz a qualidade do sono.

A homeostase do açúcar no sangue é essencial para a sobrevivência. A hipoglicemia causa diminuição do desempenho cerebral, convulsões, suores e, em caso de emergência, choque. A hipoglicemia, por outro lado, se manifesta por meio de forte sede, respiração mais profunda e posterior perda de consciência.

Um distúrbio na homeostase do açúcar no sangue também pode levar a um distúrbio na regulação do valor do pH do sangue. O intervalo de referência do valor de pH em humanos está entre 7,35 e 7,45. Fora desses valores, a homeostase é perturbada. Um valor de pH mais baixo é chamado de acidose e um valor de pH mais alto é chamado de alcalose. A homeostase do pH é mantida através dos rins e pulmões. Se certos produtos metabólicos agora se acumulam ou se a capacidade de excreção dos rins e pulmões é restrita, isso pode levar a uma superacidificação ou aumento dos valores de pH.

Também se suspeita que um distúrbio da homeostase seja a causa da doença de Parkinson. Uma interrupção da homeostase do cálcio ionizado parece ter efeitos negativos na produção de dopamina. Na doença de Parkinson, devido a uma deficiência de dopamina, ocorrem sintomas característicos como rigidez muscular, tremores musculares ou instabilidade postural.

Se a homeostase do cérebro não pode ser mantida devido ao comprometimento da barreira hematoencefálica, doenças como meningite (uma inflamação das meninges) ou encefalite (uma inflamação do cérebro) se desenvolvem. O álcool, a nicotina e as ondas eletromagnéticas afetam a barreira hematoencefálica e aumentam a suscetibilidade a doenças neurológicas.