Хомеостаза

Хомеостаза је равнотежа, често саморегулациони повратак организма у стање пре но што је дошло до неких промена у његовом саставу или функционисању.^[1]^[2] У биологији, хомеостаза је стање сталних унутрашњих, физичких и хемијских услова које одржавају живи системи.^[3] Ово је услов оптималног функционисања организма и укључује многе променљиве, попут телесне температуре и равнотеже течности, које се држе у одређеним унапред постављеним границама (хомеостатски распон). Друге променљиве укључују pH ванћелијске течности, концентрације натријумових, калијумових и калцијумових јона, као и ниво шећера у крви, које је потребно регулисати упркос променама у окружењу, исхрани или нивоу активности. Сваком од ових варијабли управља један или више регулатора или хомеостатских механизама, који заједно одржавају живот. Пошто је саставни део животних процеса, хомеостаза настоји да успоставља нарушени склад механизмом повратне везе (енгл. feed back), аутоматски, без свесне намере регулишу се сви већи поремећаји равнотеже у унутарсоматским, социјалним или психичким процесима.

Хомеостаза се јавља као природна отпорност на промене када се систем већ налази у оптималним условима,^[2] при чему равнотежу одржавају многи регулаторни механизми. Сви хомеостатски контролни механизми имају најмање три међузависне компоненте за променљиву која се регулише: рецептор, контролни центар и ефектор.^[4] Рецептор је сензорска компонента која прати и реагује на промене у окружењу, било спољашње или унутрашње. Рецептори укључују терморецепторе и механорецепторе. Контролни центри укључују респираторни центар и ренин-ангиотензински систем. На ефективну мету се делује тако да се промена врати у нормално стање. На ћелијском нивоу, рецептори укључују нуклеарне рецепторе који доводе до промена у експресији гена путем горње или доње регулације и делују у механизмима негативне повратне спреге. Пример за то је контрола жучних киселина у јетри.^[5]

Неки центри, попут система ренин-ангиотензин, контролишу више варијабли. Када рецептор осети стимулус, он реагује слањем акционих потенцијала у контролни центар. Контролни центар поставља распон одржавања - прихватљиве горње и доње границе - за одређену варијаблу, попут температуре. Контролни центар реагује на сигнал одређивањем одговарајућег одговора и слањем сигнала ефектору, који може бити један или више мишића, орган или жлезда. Када се сигнал прими и на њега се делује, рецептору се даје негативна повратна спрега која зауставља потребу за даљом сигнализацијом.^[6]

Канабиноидни рецептор типа 1 (CB1), који се налази на пресинаптичком неурону, је рецептор који може зауставити ослобађање стресног неуротрансмитера у постсинаптички неурон; активирају га ендоканабиноиди (CB1) као што су анандамид (N-арахидоноилетаноламид; AEA) и 2-арахидоноилглицерол (2-AG) путем ретроградног сигналног процеса у којем се ова једињења синтетишу и ослобађају из постсинаптичких неурона и враћају назад у пресинаптички терминал да се вежу за рецептор CB1 за модулацију ослобађања неуротрансмитера ради постизања хомеостазе.^[7]

Полинезасићене масне киселине (PUFA) су деривати липида омега-3 (докозахексаенска киселина, DHA и eикозапентаеноинска киселина, EPA) или омега-6 (арахидонска киселина, ARA) синтетишу се из мембранских фосфолипида и користе се као прекурзор за ендоканабиноиде (EC) посредују у значајним ефектима у фином подешавању хомеостазе тела.^[8]

Историја

Концепт регулације унутрашњег окружења описао је француски физиолог Клод Бернар 1849. године, а реч хомеостаза сковао је Валтер Брадфорд Канон 1926.^[9]^[10] Године 1932, Џозеф Баркрофт, британски физиолог, први је напоменуо да виша функција мозга захтева најстабилније унутрашње окружење. Дакле, Баркрофтову хомеостазу није само организовао мозак - хомеостаза је служила мозгу.^[11] Хомеостаза је готово искључиво биолошки израз који се односи на концепте које су описали Бернард и Канон, а тиче се постојаности унутрашњег окружења у којем ћелије тела живе и опстају.^[9]^[10]^[12] Израз кибернетика примењује се на технолошке системе управљања као што су термостати, који функционишу као хомеостатски механизми, али се често дефинише много шире од биолошког појма хомеостазе.^[6]^[13]^[14]^[15]

Референце

^ Gordon., Betts, J. (2013). Anatomy and physiology. DeSaix, Peter., Johnson, Eddie., Johnson, Jody E., Korol, Oksana., Kruse, Dean H., Poe, Brandon. Houston, Texas. стр. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.
^ ^а ^б Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (6th изд.). Oxford: Oxford University Press. стр. 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. стр. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.
^ Biology Online (27. 10. 2019). „Homeostasis”. Biology Online. Приступљено 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.
^ ^а ^б Marieb EN, Hoehn KN (2009). Essentials of Human Anatomy & Physiology (9th изд.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. ISBN 978-0321513427.
^ Lovinger, David M. (2008), „Presynaptic Modulation by Endocannabinoids”, Ур.: Südhof, Thomas C.; Starke, Klaus, Pharmacology of Neurotransmitter Release, Handbook of Experimental Pharmacology (на језику: енглески), 184 (184), Springer Berlin Heidelberg, стр. 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.
^ ^а ^б Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body. New York: W. W. Norton. стр. 177—201.
^ ^а ^б Cannon, W. B. (1926). „Physiological regulation of normal states: some tentative postulates concerning biological homeostatics”. Ур.: A. Pettit. A Charles Riches amis, ses collègues, ses élèves (на језику: француски). Paris: Les Éditions Médicales. стр. 91.
^ Smith, Gerard P. (2008). „Unacknowledged contributions of Pavlov and Barcroft to Cannon's theory of homeostasis”. Appetite (на језику: енглески). 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. стр. 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 изд.). Philadelphia, Pa.: Saunders/bich er. стр. 4—9. ISBN 9781416045748.
^ Milsum, J.H. (1966). Biological control systems analysis. New York: McGraw-Hill.

Литература

Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body. New York: W. W. Norton. стр. 177—201.
Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (6th изд.). Oxford: Oxford University Press. стр. 315-316. ISBN 978-0-19-920462-5.
Овај чланак или његов део изворно је преузет из Речника социјалног рада Ивана Видановића уз одобрење аутора.
Clausen, M. J.; Poulsen, H. (2013). „Chapter 3 Sodium/Potassium homeostasis, Chapter 5 Calcium homeostasis, Chapter 6 Manganese homeostasis”. Ур.: Banci, Lucia. Metallomics and the Cell. Metal Ions in Life Sciences. 12. Springer. стр. 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., ур. (2001) [First published 1998]. Physiology and Pathophysiology of Temperature Regulation. Singapore & River Edge, NJ: World Scientific Publishing Co. ISBN 978-981-02-3172-9. Приступљено 8. 9. 2010.
Charkoudian, Nisha (мај 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
Овај чланак укључује текст из публикације која је сада у јавном власништву: Chisholm, Hugh, ур. (1911). „Animal Heat”. Encyclopædia Britannica (на језику: енглески). 2 (11 изд.). Cambridge University Press. стр. 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. Приступљено 8. 9. 2010. Other Internet Archive listings
Hall, John E. (2010). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access (12th изд.). 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, ур. (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 (март 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. Приступљено 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. Приступљено 9. 9. 2010.
Selkirk, Glen A; McLellan, Tom M (новембар 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) (мај 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. стр. 567—568. ISBN 1-875137-49-1. Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)

Спољашње везе

Физиолошка хомеостаза (jezik: engleski)
Homeostasis Архивирано на сајту Wayback Machine (15. август 2017)
Walter Bradford Cannon, Homeostasis (1932)

[1] Gordon., Betts, J. (2013). Anatomy and physiology. DeSaix, Peter., Johnson, Eddie., Johnson, Jody E., Korol, Oksana., Kruse, Dean H., Poe, Brandon. Houston, Texas. стр. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.

[EM-2] а ^б Martin, Elizabeth (2008). A dictionary of biology (6th изд.). Oxford: Oxford University Press. стр. 315-316. ISBN 978-0-19-920462-5.

[3] Gordon., Betts, J. (2013). Anatomy and physiology. DeSaix, Peter., Johnson, Eddie., Johnson, Jody E., Korol, Oksana., Kruse, Dean H., Poe, Brandon. Houston, Texas. стр. 9. ISBN 9781947172043. OCLC 1001472383.

[4] Biology Online (27. 10. 2019). „Homeostasis”. Biology Online. Приступљено 27. 10. 2019.

[Kalaany-5] 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.

[Marieb-6] а ^б Marieb EN, Hoehn KN (2009). Essentials of Human Anatomy & Physiology (9th изд.). San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings. ISBN 978-0321513427.

[7] Lovinger, David M. (2008), „Presynaptic Modulation by Endocannabinoids”, Ур.: Südhof, Thomas C.; Starke, Klaus, Pharmacology of Neurotransmitter Release, Handbook of Experimental Pharmacology (на језику: енглески), 184 (184), Springer Berlin Heidelberg, стр. 435—477, ISBN 9783540748052, PMID 18064422, doi:10.1007/978-3-540-74805-2_14

[8] 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.

[wotb-9] а ^б Cannon, W.B. (1932). The Wisdom of the Body. New York: W. W. Norton. стр. 177—201.

[cannon-10] а ^б Cannon, W. B. (1926). „Physiological regulation of normal states: some tentative postulates concerning biological homeostatics”. Ур.: A. Pettit. A Charles Riches amis, ses collègues, ses élèves (на језику: француски). Paris: Les Éditions Médicales. стр. 91.

[11] Smith, Gerard P. (2008). „Unacknowledged contributions of Pavlov and Barcroft to Cannon's theory of homeostasis”. Appetite (на језику: енглески). 51 (3): 428—432. PMID 18675307. S2CID 43088475. doi:10.1016/j.appet.2008.07.003.

[zorea-12] Zorea, Aharon (2014). Steroids (Health and Medical Issues Today). Westport, CT: Greenwood Press. стр. 10. ISBN 978-1440802997.

[13] Riggs, D.S. (1970). Control theory and physiological feedback mechanisms. Baltimore: Williams & Wilkins.

[Hall-14] Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th изд.). Philadelphia, Pa.: Saunders/bich er. стр. 4—9. ISBN 9781416045748.

[milsum-15] Milsum, J.H. (1966). Biological control systems analysis. New York: McGraw-Hill.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]