HOMEOSTAZA – Organizm ludzki jako funkcjonalna całość

Co to jest Homeostaza?

Ciało człowieka posiada najwyższy stopień złożoności spośród wszystkich organizmów na Ziemi. Jest zorganizowane w dalece doskonalszy sposób niż jakiekolwiek urządzenia, które udało nam się stworzyć. Podstawową jednostką organizmu ludzkiego jest komórka. W naszym ciele znajdują się ich miliardy.

Komórki łączą się w tkanki, które spełniają określone funkcje w organizmie. Tkanki tworzą narządy (np. płuca, nerki) współdziałające ze sobą w obrębie układów (np. oddechowy, krążenia).

Pracę wszystkich tych złożonych struktur nadzoruje mózg – narząd o największej tajemnicy, nie do końca dziś jeszcze zbadany. Ludzki mózg jest zdolny do kierowania wieloma złożonymi procesami, odczuwania i myślenia, ponadto posiada inteligencję, która odróżnia nas od innych gatunków żywych stworzeń.

Homeostaza, czyli równowaga

Aby możliwe było sprawne funkcjonowanie wszystkich komórek naszego organizmu niezbędne jest utrzymanie stanu równowagi. Ta równowaga, zwana homeostazą, określana jest jako „stałość składu i warunków w środowisku wewnętrznym” i stanowi podstawę oraz warunek prawidłowego funkcjonowania naszego organizmu. Stałość odnosi się tutaj m.in. do zawartości wody, glukozy, wartości pH, poziomu hormonów, gazów oddechowych. Kontroli podlega także temperatura oraz ciśnienie tętnicze.

W toku ewolucji organizm ludzki wykształcił specjalne układy regulacyjne, które pozwalają na dostosowanie do zmieniających się warunków środowiska, innymi słowy pozwalają na przetrwanie. Wszystkie te mechanizmy są nastawione na zapewnienie komórkom najbardziej optymalnych warunków do działania.

Mechanizmy regulacyjne mają za zadanie dostosować przemiany zachodzące wewnątrz organizmu do danej sytuacji, po czym przywrócić warunki optymalne, które zostały w wyniku tej sytuacji zakłócone. Przykładowo, podczas biegu wzmożona jest aktywność układu krążenia i oddechowego, natomiast zwalnia czynność układów, które w danym momencie nie są organizmowi tak bardzo „potrzebne” do przetrwania, np. układu trawiennego.

Utrzymanie homeostazy jest nadzorowane przez trzy główne układy – nerwowy (somatyczny i autonomiczny), hormonalny oraz immunologiczny. Nie oznacza to jednak, że pozostałe układy nie uczestniczą w utrzymaniu równowagi wewnętrznej.

Każdy narząd i układ naszego organizmu ma swój udział w tym złożonym procesie, dzięki któremu możliwe jest nasze funkcjonowanie. Układ krążenia pozwala na wymianę gazów oddechowych, produktów budulcowych, materiałów energetycznych i produktów przemiany materii między płynem tkankowym a osoczem. Dostarczenie tlenu i usunięcie dwutlenku węgla zapewnia układ oddechowy. Za pośrednictwem układu pokarmowego dostarczane są do organizmu woda wraz z materiałami budulcowymi i energetycznymi, które są nam niezbędne do prawidłowego funkcjonowania. Usuwanie nadmiaru płynów jest możliwe dzięki nerkom funkcjonującym w obrębie układu moczowo-płciowego. Nadrzędne ośrodki kontrolujące współpracę wszystkich układów w kierunku utrzymania homeostazy zlokalizowane są w mózgu i rdzeniu kręgowym.

Układ nerwowy

Podwzgórze – centrum regulacji homeostazy

Miejscem uważanym za centrum regulacji homeostazy jest mała część mózgu o wielkości ostatniego członu małego palca – podwzgórze. Gromadzi ono wszystkie informacje docierające z wnętrza organizmu i środowiska zewnętrznego, a następnie wysyła sygnały do odpowiednich narządów i komórek ustroju. W ten sposób podwzgórze reguluje najbardziej istotne funkcje życiowe organizmu.

Układ nerwowy nadzoruje wszystkie procesy zachodzące w naszym organizmie. Tworzy go skomplikowana sieć nerwów rozproszona po całym ustroju, która pozwala na dostarczenie do mózgu informacji o każdej najmniejszej czynności i procesie odbywających się w naszym wnętrzu.

Nie wszystkie czynności są zależne od naszej woli, np. oddychanie czy praca serca. Mózg za pośrednictwem wspomnianej sieci połączeń wysyła rozkazy do poszczególnych narządów wykonawczych w postaci impulsów nerwowych, za pomocą osi ruchowej lub za pośrednictwem przekaźników chemicznych, czyli hormonów. Sygnały są przesyłane zarówno z mózgu do narządów wykonawczych, jak i do mózgu (informacje ze wszystkich komórek organizmu o stanie środowiska wewnętrznego i zewnętrznego).

Prawidłowa homeostaza

Organizm dostosowuje się do działania w różnych warunkach zewnętrznych, optymalizując pracę wszystkich układów i członków. Sytuacja stresowa powoduje wzmożoną pracę i wejście na “wyższe obroty” zaangażowanych układów. Z kolei w trakcie snu cały organizm zwalnia, regenerując siły. Żeby wspomóc swój organizm w prawidłowym działaniu i harmonii, warto zwracać uwagę na poszczególne czynniki:

• temperatura ciała,
• ciśnienie krwi i odczyn krwi,
• stężenie tlenu i dwutlenku węgla we krwi,
• nawodnienie organizmu,
• odczyn i objętość płynów ustrojowych,
• stężenie związków chemicznych w płynach ustrojowych.

Cały mechanizm homeostatyczny to składowa trzech części:

• receptory – odbierają bodźce zewnętrzne,
• centrum – kontroluje i porównuje aktualne warunki funkcjonowania organizmu z optymalnymi,
• efektory – po otrzymaniu impulsu z centrum wywołują odpowiednią odpowiedź do zaistniałych warunków.

Homeostaza to złożony proces i interesując się tym zagadnieniem warto spojrzeć na organizm holistycznie, jako na całość, a nie sumę zbiorczą poszczególnych układów i narządów. Aktualnie coraz mocniej zwraca się uwagę na fakt wpływania na siebie poszczególnych układów i potrzebę poprawnego funkcjonowania całego ustroju (ciała).

Rola poszczególnych układów w procesie homeostazy

Poniżej została pokrótce opisana rola poszczególnych układów w procesie homeostazy.

Układ krążenia

Układ krążenia zapewnia wymianę składników pomiędzy osoczem a płynem tkankowym. Poprzez naczynia włosowate tkanek i narządów składniki mineralne docierają do całego organizmu.

Układ oddechowy

Jego rolą w homeostazie jest utrzymanie stałości składu gazowego płynów ustrojowych. Głębokość i częstość oddechów dostosowuje się do stopnia metabolizmu komórkowego.

Układ pokarmowy

Rolą układu pokarmowego jest pobieranie i przyswajanie składników budulcowych i odżywczych, wody i soli mineralnych. Ponad to układ pokarmowy magazynuje (np. w tkance tłuszczowej) i uwalnia materiały budulcowe i energetyczne.

Układ moczowy

Ultrafiltracja kłębuszkowa, zagęszczenie ultra przesączu i zmiana jego składu. W układzie moczowym tworzy się również mocz ostateczny.

Układ mięśniowo – szkieletowy

Odpowiedzialny jest za poruszanie się, poszukiwanie i pobieranie pożywienia, a także unikanie szkodliwych czynników. Do jego zadań należy również termoregulacja.

Układ hormonalny

W układzie hormonalnym znajdują się przekaźniki informacji pomiędzy układami. Układ hormonalny kontroluje i integruje ze sobą wiele funkcji organizmu, m.in. wzrost, metabolizm, rozmnażanie…

Układ nerwowy

Poprzez układ nerwowy przekazywane są informacje drogą dośrodkową i odśrodkową. Układ nerwowy kontroluje pracę pozostałych układów na każdym poziomie organizacji.