Хомеостазата е процес на физиологична стабилност на живия организъм, докато алостазата характеризира механизмите, които гарантират това равновесие
Изображение: Robina Weermeijer в Unsplash
Терминът "хомеостаза" се използва за обозначаване на свойството на организма да остане в равновесие, независимо от промените, които се случват във външната среда. Измислена от лекаря и физиолог Уолтър Кенън, думата произлиза от гръцките радикали homeo (същото) и stasis (да остане) и е вдъхновена от идеята за фиксирана вътрешна среда, предложена от Клод Бернар. Концепцията за "алостаза" е замислена от Питър Стерлинг и Джоузеф Айер и включва механизмите и инструментите, които гарантират установяването и поддържането на хомеостазата.
Хомеостазата се гарантира от определени физиологични процеси, които протичат в организмите координирано. Механизмите, които контролират телесната температура, pH, обема на телесните течности, кръвното налягане, сърдечната честота и концентрацията на елементи в кръвта, са основните алостатични инструменти, използвани за контрол на физиологичния баланс. Като цяло тези механизми работят чрез отрицателна обратна връзка, която действа за намаляване на определен стимул, осигурявайки правилния баланс за тялото.
Контролът на температурата е пример за отрицателна обратна връзка. Когато практикуваме физическа активност, телесната ни температура има тенденция да се повишава. Тази промяна обаче се улавя от нервната система, която задейства отделянето на пот, отговорна за охлаждането на тялото ни при изпаряване.
Реакция на стрес: хомеостаза и алостаза
Изправено пред ежедневна ситуация, живо същество може да изразява различни поведения, които варират в зависимост от генетични фактори, предишен опит, физически и физиологични възможности за реакция. По този начин се формират голям брой взаимовръзки, търсещи най-подходящия отговор на конкретната ситуация, която наруши хомеостазата. Отговорите могат да бъдат физиологични, произведени от нервната система или поведенчески, свързани със здравето.
Всеки вид развива свои собствени механизми за адаптация, но всяко същество може да има различни изрази в рамките на един и същи вид. Изправен пред стимул, поведенческият модел на даден вид може да бъде същият (например бягство от хищник), активиран от едни и същи физиологични системи (като секреция на адреналин), но винаги придружен от собствените характеристики на индивида.
При хроничен стрес, предизвикан от присъствието на хищници, грабливите птици развиват набор от адаптивни физиологични реакции, за да избегнат да бъдат изядени от тях. Увеличението на скоростта на метаболизма и разпределението на ресурси за подпомагане на аварийни функции са примери за алостатични инструменти, възприети от тези птици.
Други птици не проявяват такъв тип поведение пред своите хищници, след като са разработили други защитни инструменти за справяне с тях. Следователно, според различията и предишния опит организмите се справят по различен начин със стимули, способни да нарушат хомеостазата.
В исторически план терминът хомеостаза се използва за определяне на „стабилността на физиологичната система, която поддържа живота“. Този процес остава твърд и е в малък обхват. Когато бъдат превишени, техните граници причиняват нарушаване на баланса, което води до несъвместимост с живота. Концепцията за алостаза, замислена от Питър Стерлинг и Джоузеф Айер, може да бъде дефинирана като „органичното приспособяване към предвидими и непредсказуеми събития“.
Физиологичен отговор винаги възниква в отговор на стимул, който причинява разпадане на хомеостазата. По този начин действието върху индивида, независимо дали е от психологически или физически произход, ще има като отговор отклонението от хомеостазата и последваща алостатична реакция за възстановяване на баланса.
Стресът е пример за често срещан стимул в ежедневието на хората и съответства на реално или въображаемо събитие, което застрашава хомеостазата, изискващо алостатичен отговор от тялото. От гледна точка на социалната епидемиология факторите на стрес произхождат от социални процеси като образование, условия на околната среда, условия на труд, заплати, подкрепа и достъп до здраве. Тези фактори пораждат последици или се присъединяват към други, вече включени в ежедневието на индивида.
Алостатичен товар
Количеството метаболитна енергия, необходимо за даден физиологичен механизъм за поддържане на хомеостазата, се нарича алостатичен заряд. Декомпенсацията на хомеостазата поради алостатичното претоварване в някакъв защитен инструмент на организма може да причини няколко увреждания на здравето. С други думи, когато тялото изразходва повече енергия, отколкото би трябвало да обърне стимула, който е нарушил баланса си, възниква алостатично претоварване, което увеличава риска от заболяване.
Очакванията за отговор на стимул могат да бъдат положителни, отрицателни или неутрални. Когато отговорите са положителни и завършат цикъл на агресии, връщайки се към хомеостазата, здравето на индивида не е изложено на риск. Напротив, когато алостатичното натоварване се поддържа за дълги периоди или не настъпи адаптивната реакция, която би прекратила цикъла на агресиите, имаме алостатичното претоварване и последващото увреждане на здравето.
Това увреждане може да се прояви по няколко начина, на фона на загуба на тъкан (дегенерация), свръхчувствителност, функционално претоварване (хипертония) или психични разстройства (тревожност, депресия). Ежедневните стресове могат да бъдат свързани с появата или влошаването на симптомите, причинени от такива щети.
Значение на хомеостазата и алостазата
Поддържането на равновесие на вътрешната среда е от съществено значение за правилното функциониране на системите, изграждащи тялото на всяко живо същество. Ензимите например са вещества, които действат като биологични катализатори, ускорявайки скоростта на различни реакции. За да изпълняват функцията си, те се нуждаят от подходяща среда, с температура и рН в нормални граници. Следователно балансираното тяло е здраво тяло.
