Homeostaza
Homeostaza je ravnoteža, često samoregulacioni povratak organizma u stanje pre no što je došlo do nekih promena u njegovom sastavu ili funkcionisanju.[1][2] U biologiji, homeostaza je stanje stalnih unutrašnjih, fizičkih i hemijskih uslova koje održavaju živi sistemi.[3] Ovo je uslov optimalnog funkcionisanja organizma i uključuje mnoge promenljive, poput telesne temperature i ravnoteže tečnosti, koje se drže u određenim unapred postavljenim granicama (homeostatski raspon). Druge promenljive uključuju pH vanćelijske tečnosti, koncentracije natrijumovih, kalijumovih i kalcijumovih jona, kao i nivo šećera u krvi, koje je potrebno regulisati uprkos promenama u okruženju, ishrani ili nivou aktivnosti. Svakom od ovih varijabli upravlja jedan ili više regulatora ili homeostatskih mehanizama, koji zajedno održavaju život. Pošto je sastavni deo životnih procesa, homeostaza nastoji da uspostavlja narušeni sklad mehanizmom povratne veze (engl. feed back), automatski, bez svesne namere regulišu se svi veći poremećaji ravnoteže u unutarsomatskim, socijalnim ili psihičkim procesima.
Homeostaza se javlja kao prirodna otpornost na promene kada se sistem već nalazi u optimalnim uslovima,[2] pri čemu ravnotežu održavaju mnogi regulatorni mehanizmi. Svi homeostatski kontrolni mehanizmi imaju najmanje tri međuzavisne komponente za promenljivu koja se reguliše: receptor, kontrolni centar i efektor.[4] Receptor je senzorska komponenta koja prati i reaguje na promene u okruženju, bilo spoljašnje ili unutrašnje. Receptori uključuju termoreceptore i mehanoreceptore. Kontrolni centri uključuju respiratorni centar i renin-angiotenzinski sistem. Na efektivnu metu se deluje tako da se promena vrati u normalno stanje. Na ćelijskom nivou, receptori uključuju nuklearne receptore koji dovode do promena u ekspresiji gena putem gornje ili donje regulacije i deluju u mehanizmima negativne povratne sprege. Primer za to je kontrola žučnih kiselina u jetri.[5]
Neki centri, poput sistema renin-angiotenzin, kontrolišu više varijabli. Kada receptor oseti stimulus, on reaguje slanjem akcionih potencijala u kontrolni centar. Kontrolni centar postavlja raspon održavanja - prihvatljive gornje i donje granice - za određenu varijablu, poput temperature. Kontrolni centar reaguje na signal određivanjem odgovarajućeg odgovora i slanjem signala efektoru, koji može biti jedan ili više mišića, organ ili žlezda. Kada se signal primi i na njega se deluje, receptoru se daje negativna povratna sprega koja zaustavlja potrebu za daljom signalizacijom.[6]
Kanabinoidni receptor tipa 1 (CB1), koji se nalazi na presinaptičkom neuronu, je receptor koji može zaustaviti oslobađanje stresnog neurotransmitera u postsinaptički neuron; aktiviraju ga endokanabinoidi (CB1) kao što su anandamid (N-arahidonoiletanolamid; AEA) i 2-arahidonoilglicerol (2-AG) putem retrogradnog signalnog procesa u kojem se ova jedinjenja sintetišu i oslobađaju iz postsinaptičkih neurona i vraćaju nazad u presinaptički terminal da se vežu za receptor CB1 za modulaciju oslobađanja neurotransmitera radi postizanja homeostaze.[7]
Polinezasićene masne kiseline (PUFA) su derivati lipida omega-3 (dokozaheksaenska kiselina, DHA i eikozapentaenoinska kiselina, EPA) ili omega-6 (arahidonska kiselina, ARA) sintetišu se iz membranskih fosfolipida i koriste se kao prekurzor za endokanabinoide (EC) posreduju u značajnim efektima u finom podešavanju homeostaze tela.[8]
Istorija
urediKoncept regulacije unutrašnjeg okruženja opisao je francuski fiziolog Klod Bernar 1849. godine, a reč homeostaza skovao je Valter Bradford Kanon 1926.[9][10] Godine 1932, Džozef Barkroft, britanski fiziolog, prvi je napomenuo da viša funkcija mozga zahteva najstabilnije unutrašnje okruženje. Dakle, Barkroftovu homeostazu nije samo organizovao mozak - homeostaza je služila mozgu.[11] Homeostaza je gotovo isključivo biološki izraz koji se odnosi na koncepte koje su opisali Bernard i Kanon, a tiče se postojanosti unutrašnjeg okruženja u kojem ćelije tela žive i opstaju.[9][10][12] Izraz kibernetika primenjuje se na tehnološke sisteme upravljanja kao što su termostati, koji funkcionišu kao homeostatski mehanizmi, ali se često definiše mnogo šire od biološkog pojma homeostaze.[6][13][14][15]
Reference
uredi- ^ Gordon., Betts, J. (2013). Anatomy and physiology. DeSaix, Peter., Johnson, Eddie., Johnson, Jody E., Korol, Oksana., Kruse, Dean H., Poe, Brandon. Houston, Texas. str. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.
- ^ a b Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (6th izd.). Oxford: Oxford University Press. str. 315-316. ISBN 978-0-19-920462-5.
- ^ Gordon., Betts, J. (2013). Anatomy and physiology. DeSaix, Peter., Johnson, Eddie., Johnson, Jody E., Korol, Oksana., Kruse, Dean H., Poe, Brandon. Houston, Texas. str. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.
- ^ Biology Online (27. 10. 2019). „Homeostasis”. Biology Online. Pristupljeno 27. 10. 2019.
- ^ Kalaany, NY; Mangelsdorf, DJ (2006). „LXRS and FXR: the yin and yang of cholesterol and fat metabolism.”. Annual Review of Physiology. 68: 159—91. PMID 16460270. doi:10.1146/annurev.physiol.68.033104.152158.
- ^ a b Marieb EN, Hoehn KN (2009). Essentials of Human Anatomy & Physiology (9th izd.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. ISBN 978-0321513427.
- ^ Lovinger, David M. (2008), „Presynaptic Modulation by Endocannabinoids”, Ur.: Südhof, Thomas C.; Starke, Klaus, Pharmacology of Neurotransmitter Release, Handbook of Experimental Pharmacology (na jeziku: engleski), 184 (184), Springer Berlin Heidelberg, str. 435—477, ISBN 9783540748052, PMID 18064422, doi:10.1007/978-3-540-74805-2_14
- ^ Freitas, Hércules Rezende; Isaac, Alinny Rosendo; Malcher-Lopes, Renato; Diaz, Bruno Lourenço; Trevenzoli, Isis Hara; Reis, Ricardo Augusto De Melo (26. 11. 2018). „Polyunsaturated fatty acids and endocannabinoids in health and disease”. Nutritional Neuroscience. 21 (10): 695—714. ISSN 1028-415X. PMID 28686542. S2CID 40659630. doi:10.1080/1028415X.2017.1347373.
- ^ a b Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body. New York: W. W. Norton. str. 177—201.
- ^ a b Cannon, W. B. (1926). „Physiological regulation of normal states: some tentative postulates concerning biological homeostatics”. Ur.: A. Pettit. A Charles Riches amis, ses collègues, ses élèves (na jeziku: francuski). Paris: Les Éditions Médicales. str. 91.
- ^ Smith, Gerard P. (2008). „Unacknowledged contributions of Pavlov and Barcroft to Cannon's theory of homeostasis”. Appetite (na jeziku: engleski). 51 (3): 428—432. PMID 18675307. S2CID 43088475. doi:10.1016/j.appet.2008.07.003.
- ^ Zorea, Aharon (2014). Steroids (Health and Medical Issues Today). Westport, CT: Greenwood Press. str. 10. ISBN 978-1440802997.
- ^ Riggs, D.S. (1970). Control theory and physiological feedback mechanisms. Baltimore: Williams & Wilkins.
- ^ Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th izd.). Philadelphia, Pa.: Saunders/bich er. str. 4—9. ISBN 9781416045748.
- ^ Milsum, J.H. (1966). Biological control systems analysis. New York: McGraw-Hill.
Literatura
uredi- Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body. New York: W. W. Norton. str. 177—201.
- Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (6th izd.). Oxford: Oxford University Press. str. 315-316. ISBN 978-0-19-920462-5.
- Ovaj članak ili njegov deo izvorno je preuzet iz Rečnika socijalnog rada Ivana Vidanovića uz odobrenje autora.
- Clausen, M. J.; Poulsen, H. (2013). „Chapter 3 Sodium/Potassium homeostasis, Chapter 5 Calcium homeostasis, Chapter 6 Manganese homeostasis”. Ur.: Banci, Lucia. Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. 12. Springer. str. 41—67. ISBN 978-94-007-5560-4. PMID 23595670. doi:10.1007/978-94-007-5561-1_3. electronic-book. ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 electronic-ISSN 1868-0402
- Blatteis, Clark M., ur. (2001) [First published 1998]. Physiology and Pathophysiology of Temperature Regulation. Singapore & River Edge, NJ: World Scientific Publishing Co. ISBN 978-981-02-3172-9. Pristupljeno 8. 9. 2010.
- Charkoudian, Nisha (maj 2003). „Skin Blood Flow in Adult Human Thermoregulation: How It Works, When It Does Not, and Why”. Mayo Clinic Proceedings. 78 (5): 603—612. PMID 12744548. doi:10.4065/78.5.603
. full pdf - Ovaj članak uključuje tekst iz publikacije koja je sada u javnom vlasništvu: Chisholm, Hugh, ur. (1911). „Animal Heat”. Encyclopædia Britannica (na jeziku: engleski). 2 (11 izd.). Cambridge University Press. str. 48—50. This cites work of Simpson & Galbraith
- Green, Charles Wilson (1917). Kirke's Handbook of Physiology. North American Revision. New York: William Wood & Co. Pristupljeno 8. 9. 2010. Other Internet Archive listings
- Hall, John E. (2010). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access (12th izd.). Philadelphia: Elsevier Saunders. ISBN 978-1-4160-4574-8. see Table of Contents link (Previously Guyton's Textbook of Medical Physiology. Earlier editions back to at least 5th edition 1976, contain useful information on the subject of thermoregulation, the concepts of which have changed little in that time).
- Hardy, James D; Gagge, A. Pharo; Stolwijk, Jan A, ur. (1970). Physiological and Behavioral Temperature Regulation. Springfield, Illinois: Charles C Thomas.
- Havenith, George; Coenen, John M.L; Kistemaker, Lyda; Kenney, W. Larry (1998). „Relevance of individual characteristics for human heat stress response is dependent on exercise intensity and climate type”. European Journal of Applied Physiology. 77 (3): 231—241. PMID 9535584. S2CID 35920504. doi:10.1007/s004210050327.
- Kakuta, Naoto; Yokoyama, Shintaro; Nakamura, Mitsuyoshi; Mabuchi, Kunihiko (mart 2001). „Estimation of Radiative Heat Transfer Using a Geometric Human Model”. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 48 (3): 324—331. PMID 11327500. S2CID 13629890. doi:10.1109/10.914795. link to abstract
- Marino, Frank E (2008). Thermoregulation and Human Performance: Physiological and Biological Aspects. Medicine and Sport Science. Vol.53. Basel, Switzerland: Karger. ISBN 978-3-8055-8648-1. Pristupljeno 9. 9. 2010.
- Mitchell, John W (1. 6. 1976). „Heat transfer from spheres and other animal forms”. Biophysical Journal. 16 (6): 561—569. Bibcode:1976BpJ....16..561M. PMC 1334880 . PMID 1276385. doi:10.1016/S0006-3495(76)85711-6.
- Milton, Anthony Stewart (1994). Temperature Regulation: Recent Physiological and Pharmacological Advances. Switzerland: Birkhäuser Verlag. ISBN 978-0-8176-2992-2. Pristupljeno 9. 9. 2010.
- Selkirk, Glen A; McLellan, Tom M (novembar 2001). „Influence of aerobic fitness and body fatness on tolerance to uncompensable heat stress”. Journal of Applied Physiology. 91 (5): 2055—2063. PMID 11641344. doi:10.1152/jappl.2001.91.5.2055. hdl:1807/14121 .
- Simpson, S.; Galbraith, J.J (1905). „Observations on the normal temperatures of the monkey and its diurnal variation, and on the effects of changes in the daily routine on this variation”. Transactions of the Royal Society of Edinburgh. 45: 65—104. doi:10.1017/S0080456800011649.
- de (Author), Miriam Varon (Translator) (maj 1985). How Life Learned to Live: Adaptation in Nature
. Mit Pr. ISBN 978-0262700283. - Weldon Owen Pty Ltd. Encyclopedia of animals - Mammals, Birds, Reptiles, Amphibians. Reader's Digest Association, Inc. . 1993. str. 567—568. ISBN 1-875137-49-1. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=(pomoć)
Spoljašnje veze
uredi
- Fiziološka homeostaza (jezik: engleski)
- Homeostasis Arhivirano na sajtu Wayback Machine (15. avgust 2017)
- Walter Bradford Cannon, Homeostasis (1932)